1. Pengaruh iklim dalam produksi
tanaman.
Hasil suatu
jenis tanaman bergantug pada interaksi antara faktor genetis dan faktor
lingkungan seperti jenis tanah, topografi, pengelolaan, pola iklim dan
teknologi. Dari faktor lingkungan, maka faktor tanah merupakan modal utama.
Keadaan tanah sangat dipengaruhi oleh unsur-unsur iklim, yaitu hujan, suhu dan
kelembaban. Pengaruh itu kadang menguntungkan tapi tidak jarang pula merugikan.
Lang membedakan tanah menjadi 2 tipe
yaitu :
- Climate Soil tipe, adalah
tanah yang pembentukannya dipengaruhi oleh hujan dan temperatur. Lang
membuat istilah yang disebut dengan faktor hujan dengan rumus : R = r / t
dimana
R: faktor
hujan
r: curah
hujan tahunan
t :
temperatur
Untuk faktor
hujan Lang mengambil batasan R=40, untuk daerah kering dimana nilai R kurang
dari 40 tanaman akan tumbuh kurang baik karena pembentukan zat organik kurang.
Apabila R lebih dari 40 kemungkinan produksi zat organik akan lebih besar. Saat
R=120 berarti tanah tersebut bertipe optimal bagi pertumbuhan. Namun apabila R
lebih dari 120 maka akan terjadi humus yang berlebihan, akibatnya akan
terbentuk gambut.
2.
Aclimate Soil type, adalaah tanah yang pembentukannya
bukan disebabkan oleh faktor iklim, melainkan keadaan batuan.
Faktor iklim
yang paling berpengaruh terhadap tanah adalah hujan. Air hujan akan mengikis
bagian top soil tanah yang merupakan bagian tanah yang subur. Apabila bagian
top soil dibiarkan terkikis terus menerus, maka lapisan ini akan hilang dan
yang tampak adalah lapisan bagian bawahnya, yang dikenal denga sub soil. Sub
soil ini merupakan lapisan di bawahnya yang kurang subur, masih mentah, di mana
mikroorganismenya sudah hilang sehingga diperlukan perbaikan-perbaikan yang
memakan waktu cukup lama untuk menjadi produktif kembali (antara 2-5 tahun).
Pada tanah
yang memiliki land slope 5%-10% gejala-gejala erosi pada top soil bisa
terjadi. Sehingga perlu dilakukan tindakan-tindakan praktis untuk
mempertahankan produktivitasnya. Misalnya dengan melakukan penanaman menurut
kontur dan cross slope seeding of legumes. Pada tanah yang yang memiliki
land slope yang lebih curam yaitu antara 15%-25% yang menurut penelitian
lapisan top soilnya hampir seluruhnya terhanyutkan makam perlu dibuatkan
sengkedan dan drinage yang baik agar saat hujan deras pengikisan lapisan
top soilnya dapat dikurangi.
Selanjutnya
tanah yang memiliki land slope antar 25%-35%, yang berdasarkan
penelitian bagian top soil-nya telah tererosi hebat, kandungan kelembabannya
sangat dipengaruhi angin kencang, akan tetapi dalam batas-batas tertentu masih
dapat ditanami misalnya :tanaman yang tumbuhnya rapat, rumput-rumputan atau
jenis makanan ternak. Dengan membiarkan jenis rerumputan tumbuh didaerah ini,
kemungkinan lapisan permukaan akan sedikit demi sedikit terbentuk kembali.
Tanah yang memiliki land slope melebihi 40% sebaiknya dipelihara sebagai
tanah-tanah hutan, ditanami dengan tanaman keras sedang ground cover crops-nya
seperti rerumputan dan semak belukar, dengan cara ini erosi dapat dihambat.
Berbeda
dengan faktor tanah yang telah banyak dipelajari dan difahami, cuaca dan iklim
merupakan salah satu peubah dalam produksi pangan yang paling sukar
dikendalikan. Oleh karena itu dalam usaha pertanian, umumnya disesuaikan dengan
kondisi iklim setempat. Junghuhn mengklasifikasi
daerah iklim di Pulau Jawa secara vertikal sesuai dengan kehidupan
tumbuh-tumbuhan
Pembagian daerah iklim
tersebut adalah:
- Daerah panas/tropis
Tinggi tempat : 0 – 600 m dari permukaan laut. Suhu : 26,3o C –
22o C. Tanaman : padi, jagung,
kopi, tembakau, tebu, karet, kelapa, coklat.
- Daerah sedang
Tinggi tempat : 600 m – 1500 m dari permukaan laut. Suhu : 22o C
– 17,1o C. Tanaman : padi, tembakau, teh, kopi, coklat, kina,
sayur-sayuran.
- Daerah sejuk
Tinggi tempat : 1500 – 2500 m dari permukaan laut. Suhu : 17,1o
C – 11,1o C. Tanaman : kopi, teh, kina, sayur-sayuran.
- Daerah dingin
Tinggi tempat : lebih
dari 2500 m dari permukaan laut. Suhu : 11,1o C – 6,2o C.
Tanaman : Tidak ada tanaman budidaya.
Di
Indonesia, perhatian dan kerjasama antara para ahli klimatologi dengan ahli
pertanian semakin meningkat terutama dalam rangka menunjang produksi tanaman
pangan. Daya hasil beberapa tanama pangan di Indonesia masih rendah jika
dibandingkan dengan negara-negara maju seperti Jepang dan Amerika Serikat.
Perbedaan ini disebabkan oleh pemakaian teknologi tinggi dan pengelolan yang
baik. Penigkatan produksi tanaman pangan selain dengan panca usaha tani juga
dilakukan dengan pemanfaatan iklim.
Daya hasil (ton/ha) berbagai tanaman
di beberapa negara (1978)
Jenis tanaman
|
Indonesia
|
Filipina
|
Thailand
|
Malaysia
|
Jepang
|
USA
|
Padi sawah
|
2,29
|
1,84
|
2,05
|
2,52
|
6,25
|
5,05
|
Jagung
|
1,10
|
0,96
|
2,16
|
3,23
|
2,75
|
6,35
|
Ubi kayu
|
9,21
|
9,59
|
18,34
|
10,01
|
-
|
-
|
Kacang tanah
|
1,35
|
0,73
|
1,36
|
4,30
|
1,79
|
2,96
|
Kedelai
|
0,97
|
0,82
|
0,71
|
1,56
|
1,50
|
1,79
|
Ubi jalar
|
7,81
|
4,00
|
10,17
|
9,70
|
20,00
|
14,13
|
Tebu
|
83,33
|
41,43
|
33,53
|
38,05
|
56,06
|
80,51
|
Kopi
|
0,49
|
1,06
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Teh
|
0,38
|
0,54
|
-
|
0,47
|
-
|
-
|
Tembakau
|
0,47
|
0,66
|
0,47
|
0,78
|
2,71
|
3,38
|
Sumber: FAO, 1978
Namun sekarang penyimpangan-penyimpangan terhadap iklim sering terjadi.
Pengalaman menunjukkan bahwa secara temporer berbagai bentuk penyimpangan iklim
telah sering mengancam sistem produksi pertanian. Ancaman tersebut tidak
saja menyebabkan gangguan produksi, tetapi juga menggagalkan panen dalam luasan
ratusan ribu hektar. Peristiwa kekeringan tahun 1994 dan 1997 merupakan yang
terburuk selama abad 20. Luas areal pertanian di Indonesia yang mengalami
kekeringan mencapai 161.144 sampai 147.126 ha yang mengakibatkan
penurunan produksi beras nasional secara signifikan dan pemerintah kembali
harus mengimpor beras sekitar 5 juta ton. Kerawanan sosial sebagai dampak
lanjutan dari kekeringan ini akan semakin memberatkan manakala periode ulang El
Nino meningkat menjadi 2-3 tahun satu kali.
Di dalam 18
dari 28 tahun panenan (1955-1982), banjir atau kemarau panjang merupakan
penyebab utama dari kegagalan panen di Indonesia (Baradas, 1984).
Langkah-langkah yang lazim diambil untuk mengatasi masalah ini adalah dengan
merangsang hujan, meramal hujan atau memperbaiki jenis-jenis tanaman. Tetapi
pada musim kemarau pembentukan awan sangat sedikit dan massa udara kering,
sehingga sulit untuk dilakukan hujan buatan. Sedangkan ramalan hujan hanya
memberikan informasi mengenai waktu terjadinya hujan, padahal tumbuhan
memerlukan air dengan jumlah dan saat yang tepat. Jenis padi yang tahan banjir
dan kemaraupun hanya tidak dapat memberikan hasil yang besar dan itupun kalau
banjir tidak menghanyutkan atau kemaru tidak membuatnya kering.
1. Suhu
Suhu udara
dan tanah mempengaruhi proses pertumbuhan tanaman. Setiap jenis tanaman
mempunyai batas suhu minimum, optimum dan maksimum yang berbeda-beda untuk
setiap tingkat pertumbuhannya. Gandum dalam musim dingin tahan berada dalam
kondisi suhu nisbi rendah dan dan dapat bertahan dalam suhu beku selama periode
musim dingin. Tanaman tropis misalnya coklat memerlukan suhu tinggi sepanjang
tahun. Batas atas suhu yang mematikan aktivitas sel-sel tanaman berkisar antara
1200 sampai 1400 F tetapi nilai ini beragam sesuai dengan
jenis tanaman dan tingkat pertumbuhannya. Suhu tinggi tidak mengkhawatirkan
dibandingkan suhu rendah dalam menahan pertumbuahan tanaman asal persediaan air
memadai dan tanaman dapat menyesuaikan terhadap daerah iklim. Dalam kondisi
suhubyang sangat tinggi, pertumbuhan terhambat bahkan terhenti tanpa
menghiraukan persediaan air, dan kemungkinan keguguran daun atau buah sebelum
waktunya. Bencana terhadap tanaman pangan biasanya berasal dari keadaan kering
yang sangat panas dan angin yang mempercepat penguapan dan mengakibatkan
dehidrasi jaringan tanaman.
Suhu udara
merupakan faktor lingkungan yang penting karena berpengaruh pada pertumbuhan
tanaman dan berperan hampir pada semua proses pertumbuhan. Suhu udara merupakan
faktor pentinga dalam menentukan tempat dan waktu penanaman yang cocok, bahkan
suhu udara dapat juga sebagai faktor penentu dari pusat-pusat produksi tanaman,
misalnya kentang di daerah bersuhu rendah sebaliknya padi di daereah bersuhu
tinggi.
Ditinjau
dari klimatologi pertanian, suhu udara di Indonesia dapat berperan sebagai
kendali pada usaha pengembangan tanaman padi di daerah-daerah yang mempunyai
dataran tinggi. Sebagian besar padi unggul dapat berproduksi dengan baik sampai
pada ketinggian 700 dpl, demikian juga tanaman kedelai, kacang tanah, dan
kacang hijau.
Suhu udara
rata-rata yang tinggi baik untuk tanaman seperti kacang tanah dan kapas.
Sedangkan gandum, kentang dan tomat dapat ditanam di dataran tinggi dengan suhu
yang lebih rendah. Jenis tanaman yang tahan kekeringan diantaranya ubi kayu,
wijen, kacang tanah, kacang hijau dan semangka.
2. Air
Air adalah
faktor yang lebih penting dalam produksi tanaman pangan dibandingakan dengan
faktor lingkungan lainnya. Tanaman pangan memperoleh persediaan air dari akar,
itu sebabnya pemeliharaan kelembaban tanah merupakan faktor yang penting dalam
pertanian. Jumlah air yang berlebih dalam tanah akan mengubah berbagai proses
kimia dan biologis yang membatasi jumlah oksigen dan meningkatkan pembentukan
senyawa yang berbahaya bagi akar tanaman. Curah hujan yang lebat dapat
menggangu pembungaan dan penyerbukan.
Curah hujan
memegang peranan pertumbuhan dan produksi tanaman pangan. Hal ini disebabkan
air sebagai pengangkut unsur hara dari tanah ke akar dan dilanjutkan ke
bagian-bagian lainnya. Fotosintesis akan menurun jika 30% kandungan air dalam
daun hilang, kemudian proses fotosintesis akan berhenti jika kehilangan air
mencapai 60% (Griffiths, 1976)
Pola umum curah hujan di Kepulauan Indonesia dapat dikatakan sebagai
berikut:
- Pantai barat setiap pulau memperoleh
jumlah hujan selalu lebih banyak dari pantai timur.
- Pulau Jawa, Bali, NTB, dan NTT
merupakan barisan pulau-pulau yang panjang dan berderet dari barat ke
timur. Pulau-pulau ini hanya diselingi oleh selat-selat yang sempit,
sehingga untuk kepulauan ini secara keseluruhan tampak seakan akan satu
pulau, sehingga berlaku juga dalil, bahwa di sebelah timur curah hujan
lebih kecil, kalau dibandingkan dengan sebelah barat. Sebelah barat dari
jejeran pulau ini adalah pantai Barat Jawa Barat.
- Selain bertambah jumlahnya dari timur
ke barat, hujan juga bertambah jumlahnya dari dataran rendah ke
pegunungan, dengan jumlah terbesar pada ketinggian 600 – 900 m.
- Di daerah pedalaman semua pulau,
musim hujan jatuh pada musim Pancaroba, demikian juga halnya di
daerah-daerah rawa yang besar-besar.
- Bulan maksimum hujan sesuai dengan
letak D.K.A.T.
- Saat mulai turunnya hujan juga
bergeser dari Barat ke Timur. Pantai Barat Pulau Sumatera sampai Bengkulu,
mendapat hujan terbanyak bulan November. Lampung, Bangka, yang letaknya
sedikit ke timur, pada bulan Desember. Sedangkan Jawa (utara), Bali, NTB,
NTT pada bulan Januari-Februari, yang letaknya lebih ke timur lagi.
- Sulawesi Selatan bagian timur,
Sulawesi Tenggara, Maluku Tengah mempunyaimusim hujan yang berbeda, yaitu
Mei-Juni. Justru pada waktu bagian lain Kepulauan Indonesia ada pada musim
kering. Batas wilayah hujan Indonesia Timur kira-kira terdapat pada 120o bujur timur.
Dalam
kondisi alamih, kelebihan air kurang bermasalah jika dibandingkan dengan
kekeringan. Menurut Thornthwaite (1974), kekeringan didefinisikan sebagai
sebuah keadaan yang membutuhkan air untuk transpirasi dan penguapan langsunga
melalui jumlah air yang tersedia di tanah. Kekeringan dapat dibedakana menjadi
tiga kelas yaitu :
- Kekeringan permanen yang disebabkan oleh iklim
kering.
- Kekeringan musiman yang terjadi pada iklim dengan
periode cuaca kering tahunan berbeda.
- Kekeringan akibat keadaan curah hujan yang
berubah-ubah.
Sumber pokok dari kekeringan adalah
curah hujan, meskipun faktor peningkatan kebutuhan air cenderung meningkat.
Kelembaban nisbi rendah, angin kencang dan suhu yang tinggi merupaka faktor
pendukung kekeringan karena faktor ini mempercepat evapotranspirasi. Tanah yang
kehilangan air secara cepat oleh penguapan atau pembuangan air juga
meningkatkan kekeringan. Irigasi adalah cara yang paling cocok untuk mengatasi
kekeringan. Jika ada irigasi maka suhu menjadi faktor iklim yang penting dalam
mengendalikan produksi tanaman pangan.
3.
Radiasi matahari
Radiasi
matahari yang ditangkap klorofil pada tanaman yang menpunyai hijau daun
merupakan energi dalam proses fotosintesis. Hasil fotosintesis ini menjadi
bahan utama dalam pertumbuhan dan produksi tanaman pangan. Selain meningkatkan
laju fotosintesis, peningkatan cahaya matahari biasanya mempercepat proses
pembungaan dan pembuahan. Sebaliknya, penurunan intensitas radiasi matahari
akan memperpanjang masa pertumbuhan tanaman. Jika air cukup maka pertumbuhan
dan produksi padi hampir seluruhnya ditentukan oleh suhu dan radiasi matahari.
Tanaman yang
dipanen buah atau bijinya akan tumbuh dengan baik pada intensitas radiasi matahari
yang tinggi. Pada tanaman kedelai penurunan intensitsa radiasi matahari akan
menurunkan hasil polong dan biji kering. Intensitas radiasi yang rendah sejak
penanaman dapat menurunkan hasil yang sangat besar jika dibandingakan jika
hanya pada fase pengisian polong.
Radiasi
matahari merupakan faktor penting dalam metabolisme tanaman yang berklorofil,
karena itu produksi tanaman pangan dipengaruhi oleh tersedianya cahaya
matahari. Tapi umumnya fluktuasi hasil dari tahun ke tahun tidak mempunyai
korelasi dengan ketersediaan radiasi matahari, karena produksi pangan
ditentukan juga oleh faktor lain.
4.
Angin
Angin secara
tidak langsung mempunyai efek penting pada produksi tanaman pangan. Energi
angin merupakan perantara dalam penyebaran tepung sari pada penyerbukan
alamiah, tetapi angin juda dapat menyebarkan benih rumput liar dan melakukan
penyerbuka silang yang tidak diinginkan. Angin yang terlalu kencang juga akan
menggangu penyerbukan oleh serangga.
Angin dapat
membantu dalam menyediakan karbon dioksida yang membantu pertumbuhan tanaman,
selain itu juga mempengaruhi suhu dan kelembaban tanah. Namun pada saat musim
kemarau di beberapa daerah di Indonesia bertiup angan fohn yang dapat
merusak karena bersifat kering dan panas. Pada siang hari didaerah sekitar
pantai, angin laut dapat menyebabkan masalah karena angin ini membawa butiran
garam yang dapat merusak daun.
2. Tanaman dan syarat pertumbuhannya
2.1 Kentang
Kentang (Solanum tuberosum L) merupakan sumber utama
karbohidrat, sehingga menjadi komoditi penting. Untuk itulah dibutuhkan
penanganan yang lebih baik dalam penanaman dan pemeliharaannya. Syarat
pertumbuhan,kentang ditanam pada iklim yang Curah hujan rata-rata 1500
mm/tahun, lama penyinaran 9-10 jam/hari, suhu optimal 18-21 °C, kelembaban
80-90% dan ketinggian antara 1.000-3.000 m dpl, Kemudian mempunyai Struktur
tanah yang remah, gembur, banyak mengandung bahan organik, berdrainase baik dan
memiliki lapisan olah yang dalam dan pH antara 5,8-7,0. Kentang (Solanum
tuberosum L) merupakan sumber utama karbohidrat, sehingga menjadi komoditi
penting. Curah hujan rata-rata 1500 mm/tahun, lama penyinaran 9-10 jam/hari,
suhu optimal 18-21 °C, kelembaban 80-90% dan ketinggian antara 1.000-3.000 m
dpl. Struktur remah, gembur, banyak mengandung bahan organik, berdrainase baik
dan memiliki lapisan olah yang dalam dan pH antara 5,8-7,0.
2.2 Kopi
Setiap jenis
kopi memerlukan tinggi tempat dari permukaan laut dan temperatur yang
berbeda-beda. Jenis Arabika dapat hidup pada 1000-1700 m diatas permukaan laut
dengan suhu 16 -200C.Jenis Robusta dapat hidup pada 500-1000 m
diatas permukaan laut tetapi yang baik 800 m diatas permukaan laut dengan suhu
200C. Pertanaman kopi arabika yang dekat permukaan laut banyak
diserang penyakit karat daun, sedang ketinggian lebih dari 2000 m sering
diganggu embun upas. Jenis Liberica dapat hidup baik didaratan rendah. Curah
hujan yang dibutuhkan tanaman kopi minimal dalam 1 tahun 1000-2000 mm, optimal
2000-3000 mm sedang di Indonesia curah hujan terletak 2000 – 3000 mm.Kopi
robusta menghendaki musim kemarau 3-4 bulan, tetapi pada waktu itu harus sering
ada hujan yang cukup. Musim kering dikehendaki maksimal 1,5 bulan sebelum masa
berbunga lebat, sedangkan masa kering sesudah berbunga lebat sedapat mungkin
tidak melebihi dua minggu.Pohon kopi tidak tahan terhadap angin yang kencang,
lebih-lebih dimusim kemarau, karena angin ini akan mempertinggi penguapan air
dipermukaan tanah dan juga dapat mematahkan pohon pelindung,untuk mengurangi
hal-hal tersebut ditepi-tepi kebun ditanam pohon penahan angin Tanah yang
dikehendaki adalah yang mempunyai solum yang cukup dalam gembur dengan bahan
organik yang cukup, karenanya sangat cocok ditanam pada tanah bekas hutan.
Keasaman (pH) tanah 5,5 – 6,5 dengan air tanah cukup dalam.
2.3 Alpukat
Bagi
varietas-varietas alpukat Indonesia suhu optimum adalah sekitar 25 – 300C
(siang hari) dan 15 – 200C (malam hari).Periode dengan suhu malam
hari yang dingin dan berkepanjangan, seperti yang biasanya terjadi antara bulan
Juli dan Agustus, akan merangsang produksi bunga. Pohon-pohon alpukat yang
sudah mapan dapat mentoleransi suhu sampai setinggi 400C, tetapi
tidak dapat mentoleransi kombinasi suhu > 400C yang
berkepanjangan dan kelembaban rendah, yang mengakibatkan stress dan
berkurangnya produktivitas. Pohon alpukat hanya memerlukan syarat-syarat yang
moderat mengenai kebasahan: curah hujan 1.000 – 1500 mm/tahun sudah mencukupi.
Malah diketahui bahwa di Indonesia bagian Timur di mana curah hujan hanya
sekitar 500 mm/tahun, pohon alpukat masih dapat tumbuh. Perlu diperhatikan
bahwa kebutuhan akan air sangat kritis pada waktu pohon berkembang dan pada
waktu pembentukan buah. Juga kebutuhan akan air sangat kritis tiga bulan
sesudah pohon berkembang, yaitu saat buah tumbuh maksimum dan berlanjut sampai
buah benar-benar tua. Pohon alpukat dapat tumbuh di bermacam tanah, tetapi
paling baik hidup di tanah bertekstur medium dengan pH 5,5 – 6,5. Pohon alpukat
tidak toleran terhadap penggenangan yang berkepanjangan, karenanya sangat
penting untuk menanam pohon alpukat di daerah-daerah dengan struktur tanah yang
mudah terdrainase.
2.4 Coklat
Tanaman coklat merupakan tanaman
tropis yang dipengaruhi oleh kelembaban dan temperatur. Coklat dapat hidup pada
daerah yang ada pada 200 LU dan 200 LS. Hidup dan
berkembang di dataran rendah sampai ketinggian 500 m dpl. Temperatur rata-rata
tahunan yang dikehendakinya 250 C dengan suhu rata-rata harian
terendah tidak kurang dari 150 C. Tanaman coklat sangat tidak tahan
tehadap penyimpangan temperatur yang mencolok, jika suhu harian di bawah 150
C mata-mata tunas akan berkembang menjadi tunas-tunas, dan apabila hal ini
terus terjadi maka persediaan makanan dalam batang akan berkurang dan
mempengaruhi pertumbuhan. Curah hujan yang dikehendaki antara 1700 mm sampai
3000 mm per tahun. Namun dalam kondisi tanah berlempung dengan distribusi
merata dapat juga hidup dengan baik pada daerah dengan curah hujan 1500 mm per
tahun. Kebutuhan cahaya untuk asimilasi yang maksimal 75% dari cahaya matahari.
Kelembaban tanah antara 6,1 sampai 7 dengan pH antara 6,1 sampai 8,1.
2.5 Cengkeh
Tanaman cengkeh adalah tanaman
daerah tropis. Temperatur harian yana baik untuk tanaman ini antara 650
F sampai 850 F. Cengkeh dapat tumbuh pada dataran rendah sampai
dataran tinggi dengan ketinggian 900 m dpl. Curah hujan yang dikehendaki merata
sepanjang tahun, dari 12 bulan dalam setahun 9 bulan dikehendaki bulan-bulan
basah dan 3 bulan kering. Pada bulan kering ini dikehendaki curah hujannya
60-80 mm. Curah hujan per tahun yang dikehendaki antara 2000-6000mm. Tumbuh
baik pada tanah gembur dengan pH 4,5.
DAFTAR PUSTAKA
Kartasapoetra, Ance Gunarsih, Ir.,
1993. Klimatologi Pengaruh Iklim terhadap Tanah
dan Tanaman. Jakarta :
Bumi Aksara.
Tjasyono, Bayon. 2004. Klimatologi.
Bandung : ITB.