SUHU DAN KAITANNYA

Ekologi Tanaman F.Deru Dewanti

PENGARUH SUHU TERHADAPPERTUMBUHAN DAN PRODUKSI TANAMAN

Dalam perkembangan dan pertumbuhan tanaman salah satu faktor

ekologi yang sangat mempengaruhi adalah faktor suhu. Faktor

tersebut mudah diukur dan seringkali membatasi pertumbuhan dan

distribusi tanaman. Suhu merupakan aspek intensitas dari energi

panas. Aspek kapasitas panas energi juga penting tetapi suhu atau

aspek intensitas energi pengaruhnya lebih langsung.

A. Aspek fisik

Pengertian Suhu mencakup 2 aspek : Derajat Insolasi

Insolasi menunjukan energi panas dari matahari dengan satuan gram kalori/cm2/jam Satu gram kalori adalah sejumlah energi yang dibutuhkan untuk menaikan suhu 1 gram air sebesar 10CJumlah insolasi atau suhu suatu daerah tergantung kepada :

(a) Latitude(letak Lintang) suatu daerahPada daerah katulistiwa insolasi lebih besar dan sedikit variasi dibanding dengan sub tropis dan daerah sedang. Jadi, insolasi semakin kecil dengan bertambahnya latitude karena sudut jatuh radiasi matahari makin besar atau jarak antara permukaan bumi makin jauh.

(b) Altitude (tinggi tempat dari permukaan laut)Semakin tinggi Altitude insolasi makin rendah. Setiap naik 1000 kaki suhu turun 30F

(c) MusimBerpengaruh terhadap insolasi kaitannya dengan kelembaban udara dan keadaan awan

(d) Angin Berpengaruh terhadap insolasi kaitannya bila angin membawa uap panas

1. Radiasi kalor

Hampir seluruh energi kalor (panas ) di bumi berasal dari

matahari. Energi itu terdiri atas energi radiasi yang tersusun

1


dari bermacam-macam panjang gelombang elektromaknetik . panjang

gelombang elektromaknetik yang di pancarkan matahari berbanding

terbalik dengan frekuensinya:

Di mana λ adalah panjang elektromegnetik

f adalah frekuensi gelombang elektromagnetik

Energi radiasi yang berasal dari matahari sampai ke bumi

disebut dengan incoming solar radiation ( insolasi). Insolasi terdiri

dari gelombang pendek dan gelombang panjang . Spektrum

gelombang elektromagnetik (matahari ) yang terdiri dari

gelombang pendek ( kecil dari 400 mu) disebut dengan sinar

ultra ungu . sedangkan gelombang yang panjang gelombangnya

lebih dari 760 mu disebut dengan sinar inframerah. Ultra-ungu

mempunyai efek foto kimia dan inframerah mempunyai efek

fotokimia dan infra merah mempunyai efek fotothermal tertentu.

Sudut pandang sinar matahari tergantung pada latitude, musim dan

kemiringan (slope) . Sudut sinar matahari yang vertikal

memberikan isolasi yang lebih besar bila dibandingkan dengan

sudut sinar yang datangnya miring (obligue) . Intensitas

isolasi terbesar pada saat tengah hari, karena sudut datang

sinar hampir vertikal, dan intensitas insolasi yang terkecil

terjadi pada pagi dan sore, karena sudut datang lebih miring

dibandingkan dengan tengah hari. Sebaran insolasi dipermukaan

bumi bervariasi munurut latitude. Insolasi tahunan terbesar di

equator dan menurut sedikit demi sedikit ke arah kutub. Di

daerah katulistiwa (equator) jumlah insolasi yang diterima

selama satu tahun hampir empat kali lipat lebih besar dari

kutub.

2


Variasi insolasi yang diterima bumi juga disebabkan oleh :

1. Faktor Musim

Energi matahari yang lebih lemah dimusim dingin daripada musim

panas. Pada musim dingin sinar matahari harus menembus lapisan

atmosfer yang lebih tebal . Hal ini juga berkaitan dengan sudut

datang sinar. Pada sudut sinar datang 90 atmosfer manahan 22 %

energi radiasi dan 99 % untuk sinar datang 5. berkurangnya

panas ke arah kutub pada musim panas dapat diatasi oleh

pertambahan panjang hari ( lamanya penyinaran) . matahari

bersinar lebih lama berarti energi yang diterima lebih besar .

2. Faktor sudut datang dan kemiringan yang dikontrol oleh

latitude

3. Faktor kecerahan atmosfir.

Atmosfer yang mengandung banyak debu, uap ,air , gas-gas

tertentu dan awan mengakibatkan energi matahari terhalang

mencapai.permukaan bumi, sehingga insolasi kecil. Didaerah

tropik lapisan pemantul dan penghambur lebih tipis dibandingkan

dengan daerah sedang , namun pengaruh ini juga berfluktuasi

sesuai dengan musim atau panjang hari.

4. Faktor yang dominan besarnya insolasi ditentukan oleh energi

yang dihasilkan oleh matahari itu sendiri dan jaraknya dengan

bumi.

Matahari diperkirakan mengeluarkan energi setiap tahun sebesar

1- 3 x 10 kalori. Dari angka itu permukaan bumi menerima

sebesar 2 gram kalori setiap luasan 1 cm dan setiap menit.

Angka ini disebut dengan konstante matahari. Di samping itu

besarnya energi matahari yang sampai kepermukaan bumi ditetukan

pula oleh jarak matahari dengan bumi. Selama revolusi bumi

( bumi beredar mengelilingi matahari pada orbit nya) bumi

membuat jarak yang berbeda setiap waktu dengan matahari, karena

3


bentuk orbit bumi adalah seperti ellips. Matahari terletak pada

salah satu titik fokusnya. Jarak yang terjauh dicapai bumi

disebut dengan aphellium pada tanggal 1 juli dengan jarak kira-

kira 1,52 x 10 km. Jarak terdekat disebut dengan perihellium ,

kira-kira 1,49 x 10km.

2. Transfer panas

Pemindahan panas dari suatu benda ke benda lain dapat

berlangsung dengan cara konduksi, konveksi dan radiasi.

Konduksi

Konduksi merupakan cara perambatan panas dari satu molekul ke

molekul lainnya atau dari satu benda ke benda lainnya. Konduksi

berlangsung sebagai akibat bersentuhan antara benda yang

suhunya tinggi dengan benda yang suhunya rendah atau dari

molekul-ke molekul lain yang berbeda suhunya.

Konveksi

Konveksi adalah transfer panas dengan cara aliran. Konveksi

berlangsung sebagai akibat berkurangnya massa jenis suatu zat

bila dipanaskan. Konveksi lebih umum terjadi pada zat cair dan

gas. Massa benda yang dipanaskan akan memuai sehingga massa

jenisnya turun dan akan mengalir ke atas benda yang massa

jenisnya lebih besar.transfer panas di atmosfir pada umunya

berlangsung dengan konveksi . lapisan udara sebelah bawah yang

dipanasi oleh radiasi dan konduksi akan mengembang, berkurang

kepadatannya, naik dan diganti oleh udara yang lebih padat dan

berat. Massa udara yang turun dan berat. Massa udara yang turun

dan berat itu menerima panas lagi dari radiasi dan konduksi

seperti semula. Begitulah seterusnya sehingga lapisan atmosfer

memperoleh panas yang hampir merata di lapisan dekat permukaan

bumi.

4


Radiasi

Radiasi adalah transfer panas dalam bentuk gelombang

elektromagnetik. Proses rambatannya telah dibicarakan

sebelumnya. Dari seluruh radiasi energi matahari yang

dipancarkan oleh matahari, hanya kira-kira 7 % yang dapat

ditangkap oleh tanaman. Selebihnya dipantulkan kembali ke

atmosfir melalui penguapan , refleksi dan lain-lain.

Ke tiga model transfer panas itu akan mempengaruhi suhu udara

dan tanah serta suhu air permukaan bumi. Hubungan antara suhu

udara dan insolasi sering tidak kentara , karena disebabkan

oleh awan dan partikel-partikel yang terdapat di atmosfir yang

mengahlangi radiasi yang di terima atau sama sekali hilang di

angkasa. Fluktuasi suhu harian dan insolasi dipengaruhi oleh

kapasitas panas udara dan permukaan tanah serta variasi sudut

penyinaran matahari selama satu hari. Hubungan antara suhu

udara haruan dan insolasi harian dapat dilihat pada gambar 1.

Setiap kenaikan 100 meter dari permukaan laut di daerah

tropik suhu turun kira-kira 0,6 c sampai pada ketinggian 1,5 km

( Lockwood, 1974 dalam Monteith, 1977) pada ketinggian yang

sama di equator perbedaan suhu udara antara 20 c dan 30 C .

5


setiap bulan dalam setahun. Sedangkan di daerah savana

perbedaan panas dan dingin tercatat hanya kira –kira 7 c . suhu

udara dapat mempengaruhi iklim mikro tanaman. Pada prinsipnya

suhu yang dibutuhkan oleh organ tanaman diekspos dari matahari

dan digunakan untuk beberapa proses.

B. ASPEK FISIOLOGIS

Kisaran suhu di alam antara -273ºC sampai berjuta-juta ºC (di

pusat matahari). Untuk pertumbuhan tanaman diperlukan suhu antara

15-40ºC. Dibawah suhu 15ºC atau diatas 40ºC pertumbuhan tanaman

menurun secara drastis. Suhu akan mengaktifkan proses fisik dan

proses kimia pada tanaman. Energi panas dapat menggiatkan reaksi-

reaksi biokimia pada tanaman atau reaksi fisiologis dikontrol oleh

selang suhu tertentu.

Suhu meningkatkan perkembangan tanaman sampai batas tertentu.

Hubungan suhu dengan pertumbuhan tanaman menunjukkan hubungan yang

linear sampai batas tertentu, setelah tercapai titik maksimum

(puncak) hubungan kedua variabel itu menunjukkan hubungan

parabolik.

6


Pada Tahap A-B

-merupakan tahap pertumbuhan yang sangat cepat.

-Suhu meningkatkan laju pertumbuhan membentuk garis lurus

(linear) dimana

kurvanya merupakan fungsi eksponensial dengan suhu.

-Pada tahap ini energi panas dapat mengaktifkan seluruh

sistem (perangkat)

pertumbuhan. Sehingga efisiensi penggunaan energi panas oleh

tanaman adalah

besar. Energi panas yang terbuang percuma berada pada jumlah

yang kecil, atau

energi panas yang tertangkap molekul dapat meningkatkan

gerakan-gerakan

molekul dalam jaringan tanaman.

Pada tahap B-C

-kecepatan pertumbuhan tanaman menurun, sehingga rata-rata

fluktuasi

pertumbuhan dapat membentuk garis mendatar.

-Fluktuasi kecepatan pertumbuhan pada tahap ini sering

disebabkan oleh faktor-

faktor tumbuh lainnya diluar suhu seperti air, cahaya,

ketersediaan oksigen dan

karbondioksida serta unsur hara kadang-kadang menjadi

faktor pembatas, tetapi

masih dapat ditolerir oleh tanaman.

-Titik B merupakan titik kritis dimana ketersediaan faktor

tumbuh diluar suhu memegang peranan penting. Kondisi sedikit

saja dibawah optimum dapat menjadi faktor pembatas (limiting

factor).

7


Tahap C-D :

-merupakan tahap pertumbuhan menurun, dimana energi panas

tidak lagi dapat meningkatkan laju pertumbuhan.

-Pada tahap ini penurunan kecepatan pertumbuhan sebanding

dengan kenaikan suhu.

-Dibandingkan dengan tahap A-B, garis proyeksi a-b selalu

lebih besar daripada garis proyeksi c-d. Hal ini berarti

bahwa percepatan pertumbuhan pada tahap C-D. Kondisi ini

dapat diartikan bahwa kenaikan suhu sebanding dengan

penurunan aktivitas enzim pertumbuhan dan sebanding pula

dengan kerusakan protein, sebagai bahan baku enzim.

-Dapat diketahui bahwa panas dapat meningkatkan energi

kinetik dari molekul-molekul

tanaman yang membuat laju reaksi biokimia meningkat sampai

batas tertentu dan panas

yang terlalu tinggi tidak lagi menguntungkan pada tanaman.

THERMAL UNIT (REMAINDER INDEX)

Hubungan suhu dengan pertumbuhan tanaman dijelaskan dalam

suatu metode ”remainder index” atau heat unit, yaitu suatu metode

pendekatan antara agronomi dan klimatologi. Teknik ini menurut

Newman dan Blair, 1969, Yahya, 1988, melihat hubungan antara laju

pertumbuhan dan perkembangan tanaman dengan akumulasi suhu rata-

rata harian diatas suhu baku (dasar) suhu dasar bervariasi menurut

jenis tanaman.

8


RI =

Dimana :

RI = Reminder Index

T mak = suhu maksimum harian

T min = suhu minimum harian

T baku = suhu baku (vital)

Suhu baku suatu tanaman diukur dalam percobaan terkontrol

dalam growth chamber. Suhu baku adalah titik suhu yang menunjukkan

tidak terjadinya proses fisiologis tanaman. Suhu baku bervariasi

pada setiap tanaman dan pada setiap proses perkembangan. Contoh

suhu baku untuk tanaman kentang 7,2ºC, jagung 10ºC, kedele 7,8ºC

dan kapas 16,6ºC.

Penggunaan praktis Reminder Index adalah untuk menentukan

kebutuhan panas reaksi-reaksi fisiologis dalam pertumbuhan dan

perkembangan tanaman mulai dari tanam sampai panen. Perhitungan

heat unit (satuan panas) atau remainder index yang cermat dapat

menentukan saat tercapai suatu tahap perkembangan tanaman

tertentu, misalnya pembungaan, masak fisiologis atau panen yang

lebih akurat.

Pertumbuhan dan perkembangan tanaman memerlukan sejumlah

panas, hal ini dikenal sebagai heat unit. Sejumlah suhu di atas

batas aktivitas vital merupakan dasar dari sistim heat unit.

Jumlah satuan panas (heat unit) dalam satu hari diperoleh dari

pengurangan suhu aktual dengan suhu dasar pada hari itu.

Kebutuhan satuan panas (heat unit) tanaman dapat dihitung dari

awal penanaman sampai panen. Sistim ini disebut juga sebagai

“remainder index system”. Nilai-nilai dinyatakan dalam “day degrees”

atau “degrees day” atau heat unit atau thermal unit

Kegunaan sistim heat unit yaitu :

9


1. Mengemukakan adanya perbedaan lamanya masa pertumbuhan bagi

setiap varietas

2. Menentukan panen

3. Melindungi panen dan mengurangi masa tidak aktif

4. Membantu meramalkan kebutuhan pekerja untuk pelaksanaan pabrik

5. Menolong pemanenan dan biaya produksi

6. Membantu dalam mengontrol kualitas

Hal yang membatasi penggunaan sistim heat unit antara lain yaitu :

1. Kesuburan tanah dimana faktor tersebut mempengaruhi kematangan,

sebagai contoh kematangan dipercepat pada tanah yang mengandung

P sedang pada tanah banyak mengandung N memperlambat

kematangan

2. Tipe tanah sandy soil akan cepat panas, sedang heavy soil lambat

3. Topografi, lereng dan drainase juga penting karena mempengaruhi

keadaan kelembaban suhu

4. Altitude dan latitude mempengaruhi heat unit

5. Frost dan rusak akibat kekeringan tidak diperhitungkan dalam

sistim ini

6. Angin, hujan es, taufan, insektisida dan penyakit sangat

mempengaruhi hilai heat unit terhadap tanaman

7. Intensitas cahaya matahari diukur dalam gram kalori per cm2

lebih dari akumulasi suhu

Masalah pada head unit

Kelemahan lain dari sistim penjumlahan suhu ini adanya faktor

pertumbuhan dan perkembangan tanaman tidak langsung dipengaruhi

oleh suhu. Sistim ini tidak mempertimbangkan efek suhu siang dan

malam dan selang suhu

10


Masalah yang timbul dengan penerapan reminder index adalah

tidak diperhitungkannya pengaruh merusak atau merugikan akan suhu

ekstrim selama pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Suhu ekstrim

(tinggi atau rendah) diluar suhu kardinal selama pertumbuhan dan

perkembangan tanaman selalu ada dan pengaruhnya terdapat proses

fisiologis tanaman sulit untuk dideteksi, karena banyak aspek.

Pengaruh suhu ekstrim dapat menyebabkan kesalahan-kesalahan dalam

menetapkan tercapainya suatu fase pertumbuhan atau perkembangan

tanaman.

Berdasarkan kenyataan diatas lahir ide untuk menyusun suatu

metode yang bermaksud untuk memperhitungkan pengaruh-pengaruh

merusak akibat suhu ekstrim. Metode ini dikenal dengan index

fisiologis. Hubungan physiological index dan remainder index

dapat dilihat pada gambar.

Pengaruh Suhu Minimum terhadap Tanaman

- Pada suhu rendah (minimum) pertumbuhan tanaman menjadi lambat

bahkan terhenti, karena kegiatan enzimatis dikendalikan oleh

suhu.

- Suhu tanah yang rendah akan berakibat absorpsi air dan unsur

hara terganggu, karena transpirasi meningkat. Apabila

kekurangan air ini terus menerus tanaman akan rusak. Hubungan

suhu tanah yang rendah dengan dehidrasi dalam jaringan tanaman

adalah apabila suhu tanaman rendah viskositas air naik dalam

11


membran sel, sehingga aktivitas fisiologis sel-sel akar

menurun.

- Suhu tanah yang rendah akan berpengaruh langsung terhadap

populasi mikroba tanah. Laju pertumbuhan populasi mikroba

menurun dengan menurunnya suhu sampai di suhu 0ºC, sehingga

banyak proses penguraian bahan organik dan mineral esensial

dalam tanah yang terhalang. Aktivitas nitrobakteria menurun

dengan menurunnya suhu, sehingga proses nitrifikasi berkurang.

- Pada tanaman tropik memperlihatkan pertumbuhan yang terhambat

pada suhu 20ºC laju pertumbuhan menurun dengan pesat menjelang

suhu 10ºC dan mati setelah suhu turun terus dibawah 10ºC.

- Pada umumnya respirasi menurun dengan menurunnya suhu dan

menjadi cepat bila suhu naik. Pada suhu yang amat rendah

respirasi terhenti dan biasanya diikuti pula terhentinya

fotosintesa. Kondisi ini dapat diartikan tercapainya suhu

vital. Suhu vital berada sedikit diatas titik beku.

- Suhu rendah pada kebanyakan tanaman mengakibatkan rusaknya

batang, daun muda, tunas bunga dan buah. Besarnya kerusakan

orang atau jaringan tanaman akibat suhu rendah tergantung pada,

keadaan air, keadaan unsur hara, morfologis dan kondisi

fisiologis tanaman. Tanaman yang tumbuh didaerah yang

berkecukupan air lebih sensitif daripada tanaman yang biasa

hidup dilingkungan kering terutama pengaruh frost. Tanaman yang

jaringannya kaya unsur kalium biasa lebih tahan terhadap suhu

rendah, tetapi jaringan yang banyak mengandung nitrogen pada

umumnya lebih rapuh. Lapisan gabus dan lilin pada organ tanaman

dapat menaruh pengaruh buruk yang disebabkan oleh suhu rendah.

Keadaan ini sangat tergantung pada kondisi fisiologis tanaman.

12


Pengaruh Suhu Optimum terhadap Tanaman

- Laju pertumbuhan tanaman berjalan pada kecepatan maksimum bila

suhu berada pada kondisi optimum, kalau faktor-faktor lain

tidak menjadi pembatas.

- Dalam selang suhu minimum ke optimum, kecepatan pertumbuhan

berbeda tidak nyata kalau waktu cukup lama, tetapi kecepatan

pertumbuhan bertambah tinggi bila semakin dekat dengan suhu

optimum.

- Pada jarak suhu optimum ke suhu maksimum, kecepatan pertumbuhan

pada umumnya menurun, kecuali pada jenis tanaman tertentu

pertumbuhan berlangsung cepat. Pada suhu optimum, dan tanaman

tidadk stress air suhu daun mengikuti suhu udara dan suhu akar

akan mengikuti suhu tanah.

- Urutan pengaruh suhu terhadap fungsi tanaman adalah sebagai

berikut : Pertumbuhan, Pembelahan sel, Fotosintesa, Respirasi.

- Panas memberikan energi untuk beberapa fungsi tanaman agar

tanaman dapat melaksanakan proses-proses fisiologisnya.

- Suhu juga mempengaruhi produk sintesa dan metabolisme tanaman.

Pada suhu rendah tanaman terangsang untuk membentuk

polisakarida lebih banyak karena respirasi menurun. Hal ini

tentu berkaitan dengan kegiatan fotosintesa sebelumnya. Laju

akumulasi karbohidrat akan lebih cepat bila suhu semakin

menurun menjelang panen.

- Tanaman di daerah sedang, suhu optimum untuk fotosintesa lebih

rendah dibandingkan dengan suhu optimum untuk respirasi.

Pernyataan ini akan menjawab kenapa tanaman penghasil

13


karbohidrat memberikan hasil yang lebih tinggi (seperti jagung,

kentang) didaerah beriklim sedang dibandingkan dengan hasil

tanaman yang dicapai oleh tanaman yang sama ditanam pada daerah

yang lebih panas.

- Pada tahap perkecambahan, selain untuk pertumbuhan energi juga

dibutuhakn untuk menembus kulit biji.

- Kebutuhan energi pada tahap pembungaan ditujukan untuk

pertumbuhan vegetatif dan digunakan untuk membetuk sel-sel

gamet. Kebutuhan energi yang besar ini dibuktikan suhu optimum

untuk tahap perkecambahan dan pembungaan lebih besar dari pada

suhu optimum untuk tahap lainnya dalam siklus hidup tanaman.

Kalau kebutuhan energi panas tidak terpenuhi tanaman tida dapat

berkecambah atau berbunga.

- Dalam siklus hidup tanaman kedua tahap ini merupakan fase

kritis, fase dimana permintaan tanaman akan suhu dan faktor

tumbuh lainnya adalah besar. Tanaman akan muncul lebih cepat ke

permukaan tanamah, kalau suhu tanah mendekati optimum (21 ºC).

(Shaw, 1955).

Pengaruh Suhu Maksimum terhadap Tanaman

- Jaringan tanaman akan mati apabila suhu mencapai 45ºC sampai

55 ºC selama 2 jam.

- Tanaman yang kadar karbohidrat tinggi lebih tahan terhadap suhu

ekstrem tinggi, karena denaturasi karbohidrat lebih tahan

dibandingkan protein. Denaturasi portein terjadi pada suhu 45

ºC, sedangkan karbohidrat baru rusak pada suhu diatas 55 ºC,

bahkan ada yang sampai 85 ºC.

- Laju respirasi dipengaruhi oleh suhu, respirasi rendah bahkan

terhenti pada suhu 0ºC dan maksimal pada suhu 30 ºC-40 ºC.

14


Respon respirasi terhadap suhu tidak sama pada jenis tanaman

dan pada setiap tahap perkembangan tanaman. Pada tanaman tropis

respirasi maksimal terjadi pada suhu 40 ºC dan tanaman daerah

sedang respirasi maksimal 30 ºC. Suhu tinggi (diatas optimum)

akan merusak tanaman dengan mengacau arus respirasi dan

absorpsi air. Bila suhu udara meningkat, laju transpirasi

meningkat, karena penurunan defisit tekanan uap dari daya yang

hangat dan suhu daun tinggi, yang mengakibatkan peningkatan

tekanan uap air padanya. Kelayuan akan terjadi bila laju

absorpsi air terbatas karena kurangnya air atau kerusakan

sistem vaskuler atau sistem perakaran. Tingkat kerusakan akibat

suhu tinggi, lebih besar pada jaringan yang lebih muda, karena

terjadi denaturasi protoplasma oleh dehidrasi.

- Pada saat pembentukan sel generatif, suhu tinggi mengakibatkan

rusaknya sistem pembelahan mitosis yang berlangsung dengan

cytokinesis. Hal ini terlihat adanya kegagalan pembentukan

biji, akrena pollengrain yang terbentuk steril.

- Pada suhu 45 ºC akan mengganggu aktivitas enzim, diantaranya

enzim proteinase dan pepidase. Enzim proteinase berfungsi

uantuk merombak protein menjadi lipids. Sedangkan enzim

peptidase merombak peptids menjadi asam amino. Oleh karena itu

tidak berkecambahnya biji (terutama kedele dan jagung) pada

suhu tinggi karena kegagalan metabolisme biji yang disebabkan

oleh kekurangan bahan dasar, yakni asam amino.

- Translokasi asimilat terjadi dengan adanya molekul atau ion

melintasi membran dari daun ke jaringan yang merismatik. Pada

suhu tinggi translokasi asimilat terhalang karena terjadinya

dehidrasi, karena respirasi meningkat. Hal ini pula sebabnya

suhu tinggi terjadinya gangguan pertumbuhan pada jaringan

15


merismatik akibat asimilat sebagai bahan dasar tida dapat

mencapai jaringan tersebut.

- Pada Suhu yang terlalu tinggi dan datangnya tiba-tiba akan

menyebabkan terjadinya perubahan genetis dalam sel atau disebut

juga mutasi. Mutasi gene dapat terjadi akibat suhu tinggi yang

datangnya tiba-tiba. Suhu tinggi yang datangnya tiba-tiba

mempunyai daya tembus yang sangat kuat sehingga dapat mencapai

bahan genetis dalam inti sel, akibatnya terjadi perubahan

pasangan alel-alel dalam kromosom.

Mulsa

Mulsa juga sering digunakan pada budidaya sayuran. Pemberian

mulsa dimaksudkan untuk memperkecil kompetisi tanaman dengan

gulma, menekan pertumbuhan gulma,mengurangi penguapan, mencegah

erosi, serta mempertahankan struktur, suhu dan kelembapan tanah

(Harist 2000).

Dalam usaha konservasi air pemberian mulsa bertujuan untuk

menghambat penguapan air, sehingga sampai batas waktu tertentu,

tanaman akan mampu menyerap air dari dalam tanah. Penghambatan

penguapan air oleh pemulsaan dipengaruhi oleh tingkat penutupan

permukaan tanah, bukan oleh tebalnya mulsa.

Penutupan mulsa rumput guatemala lebih efektif dibanding oleh

alang-alang. Mulsa disamping berfungsi sebagai pelestari lengas

tanah, dalam jangka panjang juga akan meningkatkan kadar bahan

organik tanah dan daya sangganya terhadap air.

Berdasarkan bahan dan cara pembuatan, mulsa dapat dikelompokkan

menjadi tiga, yaitu mulsa organik, mulsa anorganik, dan mulsa

sintetis. Mulsa organik berasal dari bahan sisa pertanian seperti

jerami dan daun-daunan. Mulsa anorganik berasal dari bahan batu-

16


batuan dalam berbagai bentuk dan ukuran seperti batu kerikil, dan

mulsa kimia sintetis berasal dari bahan plastik seperti mulsa

plastik hitam perak (Harist 2000).

Mulsa jerami dapat dimanfaatkan untuk tiap jenis tanah dan

tanaman. Karena sifatnya yang mudah lapuk, mulsa jerami banyak

diaplikasikan pada tanah yang telah dieksploitasi berat agar

kesuburan tanah pada jangka waktu tertentu dapat dikembalikan

melalui pelapukan mulsa jerami tersebut. Dewasa ini mulsa plastik

hitam perak telah diterapkan secara luas, karena warna perak dapat

memantulkan cahaya matahari sehingga energi cahaya matahari yang

diterima oleh tanaman lebih besar (Harist 2000). Energi matahari

yang diterima tanaman akan mempengaruhi aktivitas fotosintesis;

makin besar energi yang diterima tanaman makin tinggi aktivitas

fotosintesisnya.

Mulsa yang menutupi permukaan tanah menyebabkan cahaya

matahari tidak dapat langsung mencapai tanah, sehingga

temperaturnya lebih rendah dari tanah terbuka. Pada malam hari

mulsa dapat mencegah pelepasan panas shingga temperatur minimum

lebih tinggi. Kedua peristiwa ini menyebabkan menurunnya

fluktuasi temperatur tanah harian.

Aplikasi penggunan Mulsa :

-Pada perlakuan mulsa jerami, bedengan ditutup dengan jerami

kering setebal 2-3 cm.

-Pada perlakuan mulsa plastik hitam perak, plastik dihamparkan di

atas bedengan dan setiap ujung dan sisinya diberi patok (penjepit)

agar kuat dan tidak begeser dari tempatnya. Mulsa dilubangi dengan

menggunakan kaleng bekas susu kental manis. Bagian atas tutup

kaleng dibuka dan diikat dengan kawat, kemudian kaleng diisi arang

yang membara. Bagian bawah kaleng ditempelkan pada plastik mulsa

sehingga terbentuk lubang bulat sebesar lingkaran kaleng tersebut.

17


Jumlah dan tempat lubang disesuaikan dengan jarak tanam atau

lubang tanam. Bedengan yang telah ditutup mulsa didiamkan selama

satu minggu sebelum tanam.

Pengaruh pada pertumbuhan tanaman:

Dengan meningkatnya kadar air didalam tanah absrobsi dan

transportasi unsur hara maupun air dalam tanah akan lebih baik

sehingga pertumbuhan tanaman akan lebih baik .

Naungan

Pada tanaman nursery memerlukan perlindungan dari pengaruh

lingkungan yang ekstrim hingga cukup kuat untuk menahannya.

Naungan menurunkan kehilangan air dalam tanah (evaporasi) dan

kehilangan air melalui daun (transpirasi). Juga menurunkan

temperatur tanaman dan substrat. Jumlah naungan yang dibutuhkan

berubah selama perkembangan tanaman. Praktek nursery yanng baik

adalah menurunkan naungan selama pertumbuhan tanaman

Aturan naunganSelama germinasi, umumnya tanaman memerlukan naungan 40 – 50

%, beberapa spesies memerlukan lebih atau kurang dari jumlah

tersebut. Dengan meningkatnya umur tanaman, naungan seharusnya

diturunkan dan untuk 2 bulan terakhir sebelum tanaman dipindah ke

lapang, harus disinari matahari penuh untuk membantu penyesuaian

terhadap lingkungan.

Praktek nursery yang baik adalah mengatur jumlah naungan dan

air bersama-sama. Bila tanaman dengan sinar matahari penuh,

memerlukan lebih banyak air.

Karakteristik tanaman yang terlalu banyak naungan :

18


- Pertumbuhannya terhambat dan lambat atau tinggi dan berkulit

dengan batang lunak dan tidak dapat berkayu

- Daun hijau tua atau sangat gelap, kuning

- Mudah terserang penyakit atau serangga

- Mudah terbakar matahari bila dipindah kelapangan

Jenis naunganNaungan alami dari pohon sering lebih disukai oleh manager

nursery karena termurah dan termudah untuk dikelola. Selain

memberikan kondisi kenyamanan kerja dalam nursery, sering

memberikan terlalu banyak naungan. Pohon naungan seharusnya tidak

menutup seluruh area, matahari harus juga menetrasi sepanjang

hari. Praktek nursery yang baik adalah memotong cabang-cabang

tanaman naungan yang tumbuh kembali (pollard) untuk memungkinkan

sinar masuk. Gliricidia sepium atau Erythrina poeppigiana, sering

digunakan sebagai pagar hidup merupakan contoh dari pohon yang

sangat pollard karena cabang tumbuh kembali secara cepat. Pohon

naungan alami harus mempertahankan daunnya dalam musim kering

(tahan kekeringan) dan kemudian kehilangan daunnya dimusim

penghujan. Hal ini akan memberikan perlindungan selama panas,

bulan kering tetapi memungkinkan sinar matahari masuk (penetrasi)

selama dingin, bulan basah. Sayangnya hal ini umumnya berlawanan

dengan siklus pertumbuhan normal untuk kebanyakan pohon.

Satu ketidak untungan dari pohon naungan alami dekat

perakaran terbuka atau alas germinasi adalah bahwa perakarannya

dapat berkompetisi dengan benih untuk air dan hara, khususnya saat

pertumbuhan dekat atau dalam alas. Pohon berkembang lebih besar

dan sistim perakaran lebih efisien dan akan mengambil air dan hara

jauh dari benih dalam arti penambahan air dan pupuk perlu

diterapkan pada tanaman nursery.

19


Bahan yang dapat digunakan untuk penyediaan naungan termasuk

daun palem, bambu, shade cloth dan rumput yang dapat dianyam

menjadi tikar. Tikar harus memungkinkan air hujan dan cahaya lewat

dapat menembusnya. Jika tikar tidak datar, air hujan dapat

terkumpul dibeberapa titik dan jatuh berlebihan menimpa benih,

menyebabkan kerusakan. Jika overlapp (tumpang tindih), beberapa

area mungkin terlalu gelap. Praktek nursery yang baik adalah

memperbaiki , menyesuaikan, dan menempatkan kembali bahan naungan

pada saat tertentu untuk mencegah kerusakan tanaman.

Naungan plastik tersedia dalam grade yang berbeda yang

membatasi dari 30-95% sinar matahari. Pada umumnya digunakan

naungan penyaring 50% sinar matahari.

Naungan• Merupakan salah satu alternatif untuk mengatasi intensitas

cahaya yang terlalu tinggi.• Pemberian naungan dilakukan pada budidaya tanaman yang

umumnya termasuk kelompok C3 maupun dalam fase pembibitan• Pada fase bibit, semua jenis tanaman tidak tahan IC penuh,

butuh 30-40%, diatasi dengan naungan• Pada tanaman kelompok C3, naungan tidak hanya diperlukan pada

fase bibit saja, tetapi sepanjang siklus hidup tanaman• Meskipun dengan semakin dewasa umur tanaman, intensitas

naungan semakin dikurangi• Naungan selain diperlukan untuk mengurangi intensitas cahaya

yang sampai ke tanaman pokok, juga dimanfaatkan sebagai salahsatu metode pengendalian gulma

• Di bawah penaung, bersih dari gulma terutama rumputan• Semakin jauh dari penaung, gulma mulai tumbuh semakin cepat• Titik kompensasi gulma rumputan dapat ditentukan sama dengan

IC pada batas mulai ada pertumbuhan gulma• Tumbuhan tumbuh ditempat dg IC lebih tinggi dari titik

kompensasi (sebelum tercapai titik jenuh), hasil fotosintesiscukup untuk respirasi dan sisanya untuk pertumbuhan

Dampak pemberian naungan terhadap iklim mikro

• Mengurangi IC di sekitar sebesar 30-40%

20


• Mengurangi aliran udara disekitar tajuk• Kelembaban udara disekitar tajuk lebih stabil (60-70%)• Mengurangi laju evapotranspirasi• Terjadi keseimbangan antara ketersediaan air dengan tingkat

transpirasi tanaman

Hasil penelitian pada tembakauDampak pemberian naungan pada pertanaman tembakau :• Laju transpirasi tanaman tembakau menurun sebesar 45,6%• Evapotranspirasi tanah menurun sebesar 60%• Kadar air daun meningkat• Total luas daun tembakau meningkat 40%

Pada Tanaman muda• Memerlukan intensitas cahaya relatif rendah• IC terlalu rendah aktifitas fotosintesis menurun, suplai KH

dan auxin untuk pertumbuhan akar menurun, bibit yangkekurangan IC memiliki perakaran yang tidak berkembang

• IC terlalu tinggi : fotooksidasi meningkat, suhu tinggi,kelembaban rendah, kematian daun (daun terbakar)

• Penelitian pada penyetekan kakao: stek kakao mampu berakardengan baik kalau mendapatkan intensitas cahaya 20% lebihrendah dari IC penuh (stek kakao diberi naungan denganintensitas sedang)

• Penelitian pada pembibitan karet: bibit karet mampu berakardengan baik kalau mendapatkan IC 50%

• Penelitian pada penyetekan vanili: bibit vanili mampu berakardengan baik kalau mendapatkan IC 30%-50%

• Naungan dapat menghindari fluktuasi temperatur yang tinggidan kadar air tanah

• Naungan dapat digunakan sebagai saranan konservasi tanah,karena meningkatkan jumlah pori penyedia air tanah (melaluipengaturan temperatur dan evaporasi)

• Besar kecilnya fotosintesis tergantung pada temperatur,suplai air, unsur-unsur hara, sifat morfologis tanaman.Puncak fotosintesis terkait dengan besarnya sinar dantemperatur

Kekurangan Air Diatasi dengang naungan• Naungan mengurangi volume kecepatan aliran permukaan dan

meningkatkan air tersedia bagi tanaman

21


GLOBAL WARMING (pemanasan global) dan EFEK RUMAH KACA

Pemanasan global (global warming) pada dasarnya merupakanfenomena peningkatan temperatur global dari tahun ke tahun karenaterjadinya efek rumah kaca (greenhouse effect) yang disebabkanoleh meningkatnya emisi gas-gas seperti karbondioksida (CO2),metana (CH4), dinitrooksida (N2O) dan CFC sehingga energi matahariterperangkap dalam atmosfer bumi.

Pengertian Efek rumah kaca• Istilah Efek Rumah Kaca (green house effect) berasal dari

pengalaman para petani di daerah iklim sedang yang menanamsayur-mayur dan bunga-bungaan di dalam rumah kaca. Yangterjadi dengan rumah kaca ini, cahaya matahari menembus kacadan dipantulkan kembali oleh benda-benda dalam ruangan rumahkaca sebagai gelombang panas yang berupa sinar infra merah.Namun gelombang panas itu terperangkap di dalam ruangan kacaserta tidak bercampur dengan udara dingin di luarnya.Akibatnya, suhu di dalam rumah kaca lebih tinggi daripada diluarnya. Inilah gambaran sederhana terjadinya efek rumah kaca(ERK).

• Pengalaman petani di atas kemudian dikaitkan dengan apa yangterjadi pada bumi dan atmosfir. Lapisan atmosfir terdiridari, berturut-turut: troposfir, stratosfir, mesosfir dantermosfer: Lapisan terbawah (troposfir) adalah yang yang

22


terpenting dalam kasus ERK. Sekitar 35% dari radiasi mataharitidak sampai ke permukaan bumi. Hampir seluruh radiasi yangbergelombang pendek (sinar alpha, beta dan ultraviolet)diserap oleh tiga lapisan teratas. Yang lainnya dihamburkandan dipantulkan kembali ke ruang angkasa oleh molekul gas,awan dan partikel. Sisanya yang 65% masuk ke dalam troposfir.Di dalam troposfir ini, 14 % diserap oleh uap air, debu, dangas-gas tertentu sehingga hanya sekitar 51% yang sampai kepermukaan bumi. Dari 51% ini, 37% merupakan radiasi langsungdan 14% radiasi difus yang telah mengalami penghamburan dalamlapisan troposfir oleh molekul gas dan partikel debu. Radiasiyang diterima bumi, sebagian diserap sebagian dipantulkan.Radiasi yang diserap dipancarkan kembali dalam bentuk sinarinframerah

• Sinar inframerah yang dipantulkan bumi kemudian diserap olehmolekul gas yang antara lain berupa uap air atau H20, CO2,metan (CH4), dan ozon (O3). Sinar panas inframerah initerperangkap dalam lapisan troposfir dan oleh karenanya suhuudara di troposfir dan permukaan bumi menjadi naik.Terjadilah Efek Rumah Kaca. Gas yang menyerap sinarinframerah disebut Gas Rumah Kaca.

• Seandainya tidak ada ERK, suhu rata-rata bumi akan sekitarminus 180 C — terlalu dingin untuk kehidupan manusia. Denganadanya ERK, suhu rata-rata bumi 330 C lebih tinggi, yaitu150C. Jadi, ERK membuat suhu bumi sesuai untuk kehidupanmanusia.

• Namun, ketika pancaran kembali sinar inframerah terperangkapoleh CO2 dan gas lainnya, maka sinar inframerah akan kembalimemantul ke bumi dan suhu bumi menjadi naik. Dibandingkantahun 50-an misalnya, kini suhu bumi telah naik sekitar 0,20C lebih.

• Sejauh ini kita masih melihat efek rumah kaca sebagai halyang merugikan manusia, namun tidak demikian sebenarnya.Tanpa efek rumah kaca, bumi kita ini akan sangat dinginseberti bukit es. Efek rumah kacalah yang membuat bumi inihangat dan laik huni. Hanya saja sebisa mungkin harus ditekannaiknya gas rumah kaca yang akan meningkatkan efek rumah kacaagar suhu bumi tidak semakin panas. Efek rumah kaca sudahbanyak diman-faatkan di Eropa oleh para petani, terutama dimusim dingin agar tanamannya tetap hangat.

23


Efek rumah kaca disebabkan oleh• Efek rumah kaca disebabkan karena naiknya konsentrasi gas

karbondioksida (CO2) dan gas-gas lainnya di atmosfer.Kenaikan konsentrasi gas CO2 ini disebabkan oleh kenaikanpembakaran bahan bakar minyak (BBM), batu bara dan bahanbakar organik lainnya yang melampaui kemampuan tumbuhan-tumbuhan dan laut untuk mengabsorbsinya.

Energi yang masuk ke bumi mengalami : 25% dipantulkan olehawan atau partikel lain di atmosfer 25% diserap awan 45%diadsorpsi permukaan bumi 5% dipantulkan kembali olehpermukaan bumi

Energi yang diadsoprsi dipantulkan kembali dalam bentukradiasi infra merah oleh awan dan permukaan bumi. Namunsebagian besar infra merah yang dipancarkan bumi tertahanoleh awan dan gas CO2 dan gas lainnya, untuk dikembalikan kepermukaan bumi. Dalam keadaan normal, efek rumah kacadiperlukan, dengan adanya efek rumah kaca perbedaan suhuantara siang dan malam di bumi tidak terlalu jauh berbeda.

Selain gas CO2, yang dapat menimbulkan efek rumah kaca adalahsulfur dioksida (SO2), nitrogen monoksida (NO) dan nitrogendioksida (NO2) serta beberapa senyawa organik seperti gasmetana (CH4) dan khloro fluoro karbon (CFC). Gas-gas tersebutmemegang peranan penting dalam meningkatkan efek rumah kaca.

Bagaimana Gas Rumah Kaca (GRK) berperan dalam efek rumah kaca danmerubah iklim bumi?

Mekanisme terjadinya efek rumah kaca di bumi, dapat dijelaskan sebagaiberikut:"atmosfer," adalah lapisan dari berbagai macam gas yangmenyelimuti bumi, dan merupakanmesin dari sistem iklim secara fisik. Ketika pancaran/radiasi darimatahari yang berupa sinar tampak atau gelombang pendek memasukiatmosfer, beberapa bagian dari sinar tersebut direfleksikan ataudipantulkan kembali oleh awan-awan dan debu-debu yang terdapat diangkasa, sebagian lainnya diteruskan ke arah permukaan daratan.

24


Dari radiasi yang langsung menuju ke permukaan daratan sebagiandiserap oleh bumi, tetapi bagian lainnya “dipantulkan” kembali keangkasa oleh es, salju, air, dan permukaan-permukaan reflektifbumi lainnya. Proses pancaran sinar matahari dari angkasa menembusatmosfer sampai menuju permukaan bumi hingga dapat kita rasakansuhu bumi menjadi hangat disebut efek rumah kaca (ERK) Tanpa adaefek rumah kaca di sistem ikim bumi, maka bumi menjadi tidak layakdihuni karena suhu bumi terlalu rendah (minus).

Keterkaitan antara efek rumah kaca, pemanasan global dan perubahan iklim? Sinar matahari yang tidak terserap permukaan bumi akan dipantulkankembali dari permukaan bumi ke angkasa.Sebagaimana telah dijelaskan di atas, sinar tampak adalahgelombang pendek, setelah dipantulkan kembali berubah menjadigelombang panjang yang berupa energi panas (sinar inframerah),yang kita rasakan. Namun sebagian dari energi panas tersebut tidakdapat menembus kembali atau lolos keluar ke angkasa, karenalapisan gas-gas atmosfer sudah terganggu komposisinya(komposisinya berlebihan). Akibatnya energi panas yang seharusnyalepas keangkasa(stratosfer) menjadi terpancar kembali ke permukaanbumi (troposfer) atau adanya energi panas tambahan kembali lagi kebumi dalam kurun waktu yang cukup lama, sehingga lebih dari darikondisi normal, inilah efek rumah kaca berlebihan karena komposisilapisan gas rumah kaca di atmosfer terganggu, akibatnya memicunaiknya suhu rata-rata dipermukaanbumi maka terjadilah pemanasan global. Karena suhu adalah salahsatu parameter dari iklim dengan begitu berpengaruh pada iklimbumi, terjadilah perubahan iklim secara global.

Dampak efek rumah kaca-MencairNya Es di kedua kutub-Kebakaran hutan-Angin Ribut-Kekeringan

Sebagai ilustrasi

25


Upaya mengurangi Efek Rumah Kaca• Mengurangi pemakaian minyak bumi pada segala aktivitas

(transportasi & industri) yang menghasilkan Gas rumah kaca.• Mereboisasi hutan-hutan yang gundul agar dapat menyerap CO2.• Tidak memakai produk spray, AC, lemari es yang mengeluarkan

gas CFC.• Menghindari pembakaran sampah dengan cara mendaurulang sampah

yang tidak bisa diurai oleh mikro organisme (plastik, Besi,karet)

• Menghemat pemakaian listrik.• Mengurangi gas metan dengan cara memanfaatkan kotoran hewan

ternak untuk bio gas.• Dll…

PENGARUH EFEK RUMAH KACA TERHADAP PERTUMBUHAN DAN PRODUKTIFITAS TANAMAN

Iklim dan cuaca merupakan faktor penentu utama bagipertumbuhan dan produktifitas tanaman pangan. Sistem produksipertanian dunia saat ini mendasarkan pada kebutuhan akan tanamansetahun, kecuali beberapa tanaman seperti pisang, kelapa, buah-

26


buahan, anggur, kacang-kacangan, beberapa sayuran sepertiasparagus, rhubarb, dan lain-lain. Tanaman-tanaman tersebutdikembangbiakan dalam kondisi pertanaman tertentu.Produktifitas pertanian berubah-ubah secara nyata dari tahun ketahun. Perubahan drastis cuaca, lebih berpengaruh terhadappertanian dibanding perubahan rata-rata. Tanaman dan ternak sangatpeka terhadap perubahan cuaca yang sifatnya sementara dan drastis.Perbedaan cuaca antar tahun lebih berpengaruh dibanding denganperubahan iklim yang diproyeksikan. Dan tak terdapat bukti bahwaperubahan iklim akan mempengaruhi perubahan cuaca tahunan.Petani selalu berhadapan dengan perubahan iklim. Besaran perbedaanantar tahun telah melampaui prakiraan perubahan iklim. Fluktuasiiklim tahunan, dalam beberapa urutan besaran lebih tinggidibanding dengan besar prediksi perubahan pelan-pelan iklim yangdiajukan para ahli ekologi. Hal ini digambarkan pada Musim panasdaerah pertanian Jagung Amerika serikat, antara tahun 1988 (keringdan panas) dan 1992 (basah dan dingin). Suhu selama Juli danAgustus berbeda 80F dalam dua tahun dibeberapa negara bagian. Halpaling kritis yang belum diketahui adalah pola frekuensi kemarau.Kemarau terjadi dibeberapa tempat didunia setiap tahun. Kemarautahunan juga lumrah terjadi di area pertanian India, China, Rusiadan beberapa negara Afrika.Makalah ini akan membahas implikasi dari effek rumah kaca, ataukhusunya, perubahan iklim yang diakibatkan meningkatnya kandunganCO2 atmosfir dan gas rumah kaca lainnya terhadap produktifitastanaman pangan. Juga mempertimbangkan efek langsung maupunbiologis dari peningkatan kadar CO2 tersebut. Dan interaksiBiologi dan Iklim terhadap pertumbuhan dan produksi tanamanpangan. Pengaruh Iklim terhadap Pertumbuhan dan Produktivitas TanamanVariabel menonjol yang diperkirakan akan sangat berpengaruhterhadap pertumbuhan dan produktivitas tanaman pangan akibatterjadinya peningkatan kadar CO2 adalah bumi yang memanas.Berdasarkan pengamatan obyektif di lapangan, diperkirakan akanlebih rendah dibanding permodelan iklim yang lemah dan kasarmenggunakan komputer. Berdasarkan permodelan komputer, muka bumirata-rata akan memanas sebesar 1,5-4,5OC jika kadar CO2 meningkatduakali. Secara keseluruhan iklim akan memanas 3 kali 1,5OC padaakhir abad nanti, dan pemanasaan terbesar terjadi dikutub, danlebih rendah dikhatulistiwa.Kedua, kenaikan suhu dapat diperkirakan dan akan berpengaruhterhadap pola hujan. Untuk kebanyakan tanaman pangan dan serat danbeberapa spesies lain perubahan dalam ketersediaan air memiliki

27


akibat yang lebih besar dibanding kenaikan suhu. Permodelan iklimsecara regional telah dimodelkan dalam tingkat yang lebih kurangmeyakinkan dibanding model untuk iklim global. Perubahan yang diperkirakan, jika terjadi dalam pola hujan dansuhu dengan kadar CO2 yang tinggi akan menguntungkan produksitanaman pangan beririgasi. Pertambahan areal pertanian beririgasidi Amerika terjadi di delta misisipi dan dataran utara. Hal serupaterjadi di India, China dan Rusia bagian selatan. Di USA, areatanam jagung dan gandum musim dingin akan bergeser ke utara danakan digantikan sorgum dan padi-padian.Ketiga, pemanasan global mempengaruhi variabel yang berpengaruhterhadap produktifitas pertanian. Hal ini akan sangat penting bagipertanian yang terkait zona suhu, baik bagi pertambahan maupunintensitas masa tanam atau satuan tingkat pertumbuhan. Perhatianpetani akan tertuju pada perbedaan musiman dan antar tahun padacurah hujan, salju, lama musim tanam, dan beda suhu dalam hari-hari yang berpengaruh pada tahap pertumbuhan. Stabilitas dankeandalan produksi adalah sama pentingnya dengan besaran jumlahproduksi itu sendiri.Keprihatinan akan perubahan iklim dimasa depan dan perubahan yanglebih besar lagi akan diimbangi dengan penelitian mengenai manfaatpeningkatan CO2 bagi fotosintesis dan berkurangnya kebutuhantanaman akan air, dan tetap meningkatnya hasil. Selama 70 tahuan,perubahan cuaca, mencerminkan bahwa hasil tanam di USA, Rusia,India, China, Argentina, Canada dan Australia, memungkinkan negaradengan cuaca baik dapat menjaga keamanan pangan negara dari cuacayang buruk. Kekeringan secara menyeluruh di dunia hampir takpernah terjadi saat ini.Walau ada kepastian bahwa pertanian dunia dapat mengantisipasiperubahan iklim, perubahan itu akan menambah masalah yang harusditangani dalam dasa warsa kedepan. Masalah lain adalah Kelangkaanair dan kualitas air, tanah yang menjadi gersang, pengadaan energidari bahan bakar fosil serta kelangsungan praktek pertanian yangsekarang ada. Beberapa praktek yang membahayakan kesehatan manusiadan kelestarian lingkungan harus diubah bersamaan dengan tingkatproduksi yang aman dan dapat diandalkan juga harus terusditingkatkan. Prakiraan terjadinya perubahan iklim membuatpenelitian pertanian yang komprehensif menjadi sangat pentingdalam menghadapi perubahan itu secara efektif.Penelitian mengenai perubahan iklim, akan melengkapi usahapeningkatan produktivitas tanaman, yang dipengaruhi oleh tekananlingkungan, yang kini tengah dilakukan melalui rekayasa genetik,perlakuan kimiawi dan pola pengolahan. Ini akan memberi duamanfaat sekaligus, baik sebagai pelindung mengahadapi perubahan

28


jangka pendek lingkungan, seperti kemarau dan juga membantumenghadapi perubahan iklim dalam jangka panjang, dan untukmengkapitalisasi sumberdaya hayati bagi peningkatan produksi.Pandangan yang berbeda mengenai pemanasan global yang memilikibobot ilmiah yang baik muncul, mendukung penelitian yang telahdilakukan sebelumnya, sekarang telah disimpulkan oleh beberapailmuwan bahwa model prakiraan iklim yang dibuat merupakanpenyederhanaan yang sangat simplistis dari proses atmosfir danlautan yang sangat kompleks. Dan tak dapat dibuktikan bahwapengeluaran gas rumah kaca akan berpengaruh signifikan terhadapiklim dunia, sebab-sebab pemanasan global juga lebih tidak dapatlagi dipastikan.

Pengaruh Biologis Langsung:Pertumbuhan Tanaman dalam rumah Kaca

Efisiensi Fotosintesis Hanya sedikit keraguan bahwa kadar CO2 dalam atmosfir adalahkurang optimal bagi fototosintesis ketika faktor lain yangberpengaruh terhadap tanaman (cahaya, air, suhu dan unsur hara)mencukupi. Fotosintesa Netto adalah jumlah fotosintesa bruttominus fotorespirasi, dan fotorespirasi setidaknya memiliki besaranmengubah 50% karbohidrat hasil fotosintesa kembali menjadi CO2,dengan peningkatan CO2 fotorespirasi diperkirakan akan menurun.Peningkatan Biomassa terbukti terjadi ketika dilakukan pengayaanCO2. Ini tak selalu muncul dari fotosintesa netto. Kadar CO2 yangtinggi memicu penggunaan air yang efisian dalam tanaman C4 sepertijagung. Peningkatan efisiensi air ini merangsang pertumbuhantanaman.Dampak langsung yang dapat dijejaki dari peningkatan CO2 adalahpeningkatan tingkat fotosintesa daun dan kanopi. Peningkatanfotosintesis akan meningkat sampai kadar CO2 mendekati 1000 ppm.Hasil paling pasti adalah tanaman tumbuh cepat dan lebih besar.Ada perbedaan antara spesies. Spesies C3 lebih peka terhadappeningkatan kadar CO2 dibanding C4. Terjadi juga pertambahan luasdan tebal daun, berat per luas, tinggi tunas, percabangan, bibitdan jumlah dan berat buah. Ukuran Tubuh meningkat seiring rasioakar-batang. Rasio C:N bertambah. Lebih dari itu semua hasil panenmeningkat. Terutama pada Kentang, Ubi Jalar, Kedelai. Denganmeningkatnya kadar CO2 menjadi dua kali sekarang secara global,hasil pertanian diperkirakan akan meningkat sampai 32% darisekarang. Perkiraan sementara saat ini sekitar 5%-10% darikenaikan produksi pertanian adalah akibat kenaikan kadar CO2.Manfaat pengayaan CO2 terhadap pertumbuhan dan produktifitas

29


tanaman saat ini telah dikenal telah dikenal luas. Banyakpengujian yang dilakukan dalam lingkungan terkontrol secara penuhatau sebagian, terhadap beberapa tanaman komersial (padi, Jagung,gandum, kedelai, kapas, kentang, tomat, ubi jalar, dan beberapatanaman hutan), yang membuktikannya.

Efisiensi Penggunaan Air Kebutuhan utama tanaman yang lainnya adalah air, baik secarakualitas maupun kuantitas. Air kini telah menjadi permasalahanpenting bagi lima negara dengan jumlah penduduk terbesar di dunia(China, India, USA, Sovyet, Indonesia). Juga tentu dinegara-negaratemur tengah, afrika utara dan sub sahara. Satu faktor pentingyang berpengaruh terhadap produksi tanaman namun masih merupakanmisteri adalah pola musim kering yang terjadi. Kekeringan adalahhal yang paling ditakuti oleh para petani diberbagai negaraprodusen pangan. Kebutuhan akan air menjadi semakin penting dankritis, di USA, 80–85 % konsumsi air bersih adalah untukpertanian. Sepertiga persediaan tanaman pangan sekarang tumbuhpadi 18% lahan beririgasi.Aspek penting dari peningkatan kadar CO2 dalam atmosfir adalahkecenderungan tanaman untuk menutup sebagian dari stomata padadaunnya. Dengan tertutupnya stomata ini penguapan air akan menjadiperkurang, dan dengan itu berarti efisiensi penggunaan airmeningkat. Kekurangan air adalah faktor pembatas utama dariproduktifitas tanaman. Bukti yang selama ini dikumpulkanmenunjukan bahwa peningkatan CO2 di atmosfir meningkatkanefisiensi penggunaan air. Hal ini adalah penemuan yang pentingbagi bidang pertanian dan juga bagi ekologi. Implikasi dari halitu bermacam-macam, salah satunya adalah peningkatan daya tahanterhadap kekeringan dan berkurangnya kebutuhan air untukpertanian. Efek langsung dari kadar CO2 dalam atmosfir terhadap fotosintesistanaman C4 adalah meningkatkan efisiensi air dalam fotosintesa.Dan pada tanaman C4 dan C3 mengurangi membukanya stomata, hal iniditunjukan oleh Roger et al. pada tanaman kedelai. Tanaman dengancara fotosintesa C3 mendapat keuntungan dengan 3 cara. Pertamameluasnya ukuran daun, kedua peningkatan tingkat fotosintesisperunit luas daun, dan terakhir efisiensi penggunaan air. Produksi Tanaman Pangan Beririgasi

30


Perubahan yang telah diperkirakan mengenai penguapan dan suhuakibat efek rumah kaca dan pemanasan global sepertinya akanmenguntungkan lahan pertanian beririgasi. Di USA, luas arealpertanian beririgasi akan meluas sampai dataran utara dan deltaMissisipi, hal ini juga berlaku untuk Cina, India dan negara lain.Dimana lingkungan lebih lembab dan diperuntukkan untuk tanamanbiji-bijian dan kacang-kacangan. Kecenderungan ini telah terjadidi USA, China, dan India. Jagung dan Gandum kini bergesermendekati daerah yang dingin dan lebih lembab. Produksi Sorgum danpadi-padian akan menggeser posisi areal gandum dan jagungtersebut. Diharapkan juga, dimasa mendatang model dari atmosfirdan iklim akan lebih berkembang dan melengakapi dari apa yangsekarang telah dikembangkan, sehingga sensitivitas tanamanterhadap perubahan iklim lebih dapat diketahui. Pertumbuhan dan Produkstifitas Tanaman: Kemampuan Adaptasiterhadap Suberdaya Iklim di Bumi Banyak tanaman pangan mampu beradaptasi terhadap perubahan iklim.Di bumi padi, ubikayu, ubijalar dan jagung dapat tumbuh dimanasaja kelembaban dan suhu sesuai. Jagung mampu tumbuh di areal yangberaneka ragam kelembaban, suhu, dan ketinggian dibumi ini. Arealproduksinya di USA telah meluas ke utara sampai 800 km selam limapuluh tahun ini. Kedelai dan Kacang tanah dapat tumbuh di daerahtropik sampai lintang 450 LU dan 400 LS. Gandum musim dingin yanglebih produktif dari gandum musim semi areal tanamnya telah meluaskeutara sejauh 360 km. Ditambah dengan kemampuan rekayasa genetikyang kita miliki perluasan areal tanam akan semakin mungkin dancepat terealisasi. Diperkirakan penggandaan kadar CO2 akan meningkatkan produktivitastanaman di Amerika Utara, hal serupa juga terjadi di Sovyet, Eropadan propinsi bagian utara China. Tanaman hortikultura dapatberkembang bebearapa musim diseluruh negara bagian USA. Tanamanseperti Tebu dan Kapas semakin meluas areal tanamnya dengandimanfaatkannya mulsa dan pelindung plastik. Pemanasan global akanlebih menguntungkan dibanding dengan kembalinya era es sebagaimanadiprediksi beberapa dekade yang lalu. Terlebih dimana produksitanaman pangan terpusat di Lintang 300 LU sampai 500 LS.Perubahan iklim secara drastis dan ekstrem sebagaimana yang selamaini dipublikasikan adalah hal yang sangat berlebihan. Pemanasansecara perlahan mungkin menguntungkan, karena memungkinkanpenanaman tumbuhan tropis seperti mangga, pepaya, nanas dan pisang, dinegara bagian selatan USA.

31


Prakiraan Regional: Pola Iklim dan Respons Tanaman Sejak 1850, kadar CO2 dalam atmosfir telah meningkat sebesar 25 %akibat pembakaran bahan bakar fosil dan penggundulan hutan tak adayang menentangnya. Kadar gas rumah kaca selain CO2 juga telahmeningkat melebih prosentase CO2 dan dengan efek pemanas yangsetara CO2. Namun terdapat kontrovesi mengenai kapan pemanasanglobal pertama kali muncul, juga terdapat kontroversi mengenaibesaran perubahan suhu yang terjadi, jika terjadi pada masa yangakan datang. Perkiraan yang ada berkisar antara minus 1,50C sampai60C. Prakiraan iklim dan cuaca regional dengan sebaran variabelseperti awan, kelembaban, dan angin lebih tidak pasti lagi. Efek langsung dari meningkatnya CO2, berdampak positif terhadaptumbuhan, sebagaimana dibahas diatas, namun bila terjadikekeringan sebagaimana ramalan hasil permodelan iklim yangsekarang, hasil pertanian tak dapat dipastikan. Namun secara garisbesar dampak yang terjadi masih dapat kita kendalikan. Tindakandari petani, ilmuwan dan kebijkan pemerintah lebih diperlukandibandingkan dengan perubahan pola hidup kita. Prakiraan pengaruh CO2 terhadap iklim menimbulkan banyakspekulasi, dan beberapa riset telah dimulai untuk menelitidampaknya terhadap hubungan hama dan tanaman dan strategiperlindungan tanaman. Gulma, Serangga, nematoda dan wabah berdampak sangat merugikan bagi pertanian. Perubahan Iklim yangmungkin akan berdampak pada hubungan tumbuhan – hasil panen –hama, dan ekosistem lain. Peningkatan kandungan karbohidrat danakumulasi nitrogen akan berpengaruh terhadap pola makan serangga,ini telah ditunjukan dalam beberapa eksperimen. Pengendalian hamamemasuki era baru, dengan pengintegrasian penanganan hama. Kesimpulan

Efek langsung dari meningkatnya CO2, berdampak positifterhadap tumbuhan dan produksi tanaman. Pengaruh peningkatan CO2adalah peningkatan tingkat fotosintesa daun dan kanopi.Peningkatan fotosintesis akan meningkat sampai kadar CO2 mendekati1000 ppm. Efek langsung dari kadar CO2 dalam atmosfir terhadapfotosintesis tanaman C4 adalah meningkatkan efisiensi air dalamfotosintesa. Pada tanaman C4 dan C3 mengurangi membukanya stomata.Perubahan yang telah diperkirakan mengenai penguapan dan suhuakibat efek rumah kaca dan pemanasan global akan menguntungkanlahan pertanian beririgasi, seperti tanaman biji-bijian dankacang-kacangan.

32


PENGARUH SUHU TERHADAPPERTUMBUHAN DAN PRODUKSI TANAMAN

A Aspek fisik

1. Radiasi kalor

Hampir seluruh energi kalor (panas ) di bumi berasal dari

matahari. Energi itu terdiri atas energi radiasi yang tersusun

dari bermacam-macam panjang gelombang elektromaknetik .

2. Transfer panas

Konduksi

Konduksi merupakan cara perambatan panas dari satu molekul ke

molekul lainnya atau dari satu benda ke benda lainnya. Konduksi

berlangsung sebagai akibat bersentuhan antara benda yang suhunya

tinggi dengan benda yang suhunya rendah atau dari molekul-ke

molekul lain yang berbeda suhunya.

Konveksi

Konveksi adalah transfer panas dengan cara aliran. Konveksi

berlangsung sebagai akibat berkurangnya massa jenis suatu zat bila

33


dipanaskan. Konveksi lebih umum terjadi pada zat cair dan gas.

Massa benda yang dipanaskan akan memuai sehingga massa jenisnya

turun dan akan mengalir ke atas benda yang massa jenisnya lebih

besar.transfer panas di atmosfir pada umunya berlangsung dengan

konveksi . lapisan udara sebelah bawah yang dipanasi oleh radiasi

dan konduksi akan mengembang, berkurang kepadatannya, naik dan

diganti oleh udara yang lebih padat dan berat. Massa udara yang

turun dan berat. Massa udara yang turun dan berat itu menerima

panas lagi dari radiasi dan konduksi seperti semula. Begitulah

seterusnya sehingga lapisan atmosfer memperoleh panas yang hampir

merata di lapisan dekat permukaan bumi.

Radiasi

Radiasi adalah transfer panas dalam bentuk gelombang

elektromagnetik. Proses rambatannya telah dibicarakan sebelumnya.

Dari seluruh radiasi energi matahari yang dipancarkan oleh

matahari, hanya kira-kira 7 % yang dapat ditangkap oleh tanaman.

Selebihnya dipantulkan kembali ke atmosfir melalui penguapan ,

refleksi dan lain-lain

B Aspek Fisiologis

Kisaran suhu di alam antara -273ºC sampai berjuta-juta ºC (di

pusat matahari). Untuk pertumbuhan tanaman diperlukan suhu antara

15-40ºC. Dibawah suhu 15ºC atau diatas 40ºC pertumbuhan tanaman

menurun secara drastis. Suhu akan mengaktifkan proses fisik dan

proses kimia pada tanaman. Energi panas dapat menggiatkan reaksi-

reaksi biokimia pada tanaman atau reaksi fisiologis dikontrol oleh

selang suhu tertentu.

34


THERMAL UNIT

Penggunaan praktis Reminder Index adalah untuk menentukan

kebutuhan panas reaksi-reaksi fisiologis dalam pertumbuhan dan

perkembangan tanaman mulai dari tanam sampai panen. Perhitungan

heat unit (satuan panas) atau remainder index yang cermat dapat

menentukan saat tercapai suatu tahap perkembangan tanaman

tertentu, misalnya pembungaan, masak fisiologis atau panen yang

lebih akurat.

Kegunaan sistim heat unit yaitu

1. Mengemukakan adanya perbedaan lamanya masa pertumbuhan bagi

setiap varietas

2. Menentukan panen

3. Melindungi panen dan mengurangi masa tidak aktif

4. Membantu meramalkan kebutuhan pekerja untuk pelaksanaan pabrik

5. Menolong pemanenan dan biaya produksi

6. Membantu dalam mengontrol kualitas

Hal yang membatasi penggunaan sistim heat unit antara lain yaitu :

1. Kesuburan tanah dimana faktor tersebut mempengaruhi

kematangan, sebagai contoh kematangan dipercepat pada tanah

yang mengandung P sedang pada tanah banyak mengandung N

memperlambat kematangan

2. Tipe tanah sandy soil akan cepat panas, sedang heavy soil lambat

3. Topografi, lereng dan drainase juga penting karena mempengaruhi

keadaan kelembaban suhu

4. Altitude dan latitude mempengaruhi heat unit

5. Frost dan rusak akibat kekeringan tidak diperhitungkan dalam

sistim ini

35


6. Angin, hujan es, taufan, insektisida dan penyakit sangat

mempengaruhi hilai heat unit terhadap tanaman

7. Intensitas cahaya matahari diukur dalam gram kalori per cm2

lebih dari akumulasi suhu

-Pengaruh Suhu Minimum terhadap Tanaman

-Pengaruh Suhu Optimum terhadap Tanaman

-Pengaruh Suhu maksimum terhadap Tanaman

a. Pengertian : merupakan bahan penutup tanah b. Macam : plastik hitam, jerami, alang-alang, glirisidia, dan tanaman legum lainnyac. Fungsi: menjaga kelembaban tanah, memperbaiki kesuburn tanah, dan untuk menekan pertumbuhan gulma terutama pada awal pertumbuhan.Mencegah penguapan air tanahMeningkatkan agregasi, porositas dan bahan organik tanahPenggunaan mulsa organik ( mulsa alang-alang) :Mencegah pencucian haraMengendalikan kelembaban tanahMelindungi agregat tanah dari daya rusak butiran air hujanMengendalikan tanman pengganggu

d. Aplikasi

Pemberian mulsa dilakukan untuk meningkatkan jumlah air yang masukke dalam tanah dan meningkatkan daya menyimpan air dari tanah. Pemanfaatan sisa tanaman sebagai mulsa juga efektif melindungi tanah dari pukulan hujan untuk menghindari penghancuran agregat.Dengan pemberian mulsa, pertumbuhan gulma dapat dikurangi sehinggapertumbuhan tanaman menjadi lebih baik.

36


Pemulsaan (mulching) merupakan penambahan bahan organik mentah dipermukaan tanah.

Global Warming

a.Pengertian Efek Global Warmingb. Pengaruh Global Warming terhadap lingkungan pertanianb.Faktor penyebab terjadinya Global Warming c.Mekanisme terjadinya Global Warmingd.Upaya pencegahan terjadinya Global Warming

Dengan Naungan lebih Baik

Pentingnya peran naungan yang digunakan tanaman paprika terlihat

nyata pada hasil pengamatan yang didasarkan kandungan khlorofil di

daunnya. Hal ini ditunjukkan dengan adanya peningkatan kandungan

klorofil pada tanaman paprika yang dinaungi baik oleh tanaman

jagung, alang-alang, jerami padi maupun dengan plastik. Adanya

naungan tersebut, secara langsung akan mengurangi intensitas

cahaya matahari yang berlebihan. Artinya, naungan dari bahan

apapun mampu menjadi pereduksi intensitas cahaya matahari yang

datang langsung pada tanaman paprika yang notabene tidak tahan

terhadap intensitas cahaya yang tinggi. Intensitas cahaya yang

terlalu berlebihan tersebut juga akan mengganggu perkembangan sel-

sel klorofil yang mengakibatkan kandungan klorofil menurun.

Selain mengurangi intensitas cahaya, penggunaan naungan pada

37


tanaman paprika ternyata dapat menurunkan suhu, dan pH tanah

(Tabel 2). Hal ini penting karena bila suhu tanah terlalu tinggi,

selain dapat mempe-ngaruhi penurunan laju fotosintesis,

translokasi dan akumulasi fotosintat dari organ sumber ke organ

penerima, juga dapat meningkatkan laju respirasi sel yang pada

akhirnya akan mengurangi produksi netto fotosintesis. Penurunan pH

akibat dari penggunaan naungan dapat membuat iklim agroklimat

optimum bagi tanaman paprika.

Dengan didukung oleh kondisi agroklimat yang optimal seperti

kelembaban relatif yang tinggi, temperatur yang rendah, nilai pH

optimum, serta intensitas cahaya yang rendah sebagai akibat

pemberian naungan, menyebabkan tanaman paprika menjadi

berkecukupan air, berkurangnya gugur bunga dan buah, serta

produktivitas dan kualitas buah paprika (yang dilihat dari bobot

buah, diameter buah, panjang buah, kandungan air buah dan

kandungan gula total) menunjukkan hasil yang lebih baik

dibandingkan tanpa menggunakan naungan. Dari beberapa naungan yang

digunakan, nampak bahwa penggunaan plastik memberikan hasil yang

paling baik , sehingga wajar apabila plastik paling banyak

digunakan green house untuk penanaman cabe paprika baik secara

hidroponik maupun konvensional.

Efek Rumah Kaca

a.Pengertian Efek Rumah Kacab.Pengaruh Efek Rumah Kaca terhadap lingkungan pertanianc.Faktor penyebab terjadinya Efek Rumah Kaca d.Mekanisme terjadinya Efek Rumah Kacae.Upaya pencegahan terjadinya Efek Rumah Kaca

El-Nino

a.Pengertian El-Nino b.Pengaruh El-Nino terhadap lingkungan pertanianc.Faktor penyebab terjadinya El-Nino

38


d.Mekanisme terjadinya El-Nino e. Upaya pencegahan terjadinya El-Nino

C. PENINGKATAN SUHU BUMI DAN DAMPAK EL-NINO

Dinamika atmosfir di Indonesia baru-baru ini sulit diprediksi

karena melenceng dari pola umum selama ini. Musim kemarau dan

musim penghujan tidak lagi dapat diramal dan jatuhnya tidak sesuai

dengan kebiasaan selama ini. Demikian juga suhu bumi yang semakin

menunjukkan peningkatan yang berarti dari tahun ke tahun.

Peningkatan suhu bumi itu terutama yang terasa dikawasan tropis

seperti Indonesia sangat mengganggu aktivitas manusia.

Diperkirakan suhu rata-rata siang berkisar 35 ºC dengan fluktuasi

berkisar antara 32 ºC sampai 37 ºC. Dalam jangka hanya 10 tahun

seuhu siang bumi akan naik 5 ºC. Bila kenaikan ini secara wajar

yang diperkirakan sebesar 0,2 ºC per tahun. Sebenarnya suhu siang

di Indonesia hanyalah rata-rata 34 ºC karena suhu rata-rata

Indonesia hanya 32 ºC pada tahun 1990. sebagai contoh adalah di

pulau Hokkaido Jepang Utara, selama ini akibat suhu dimusim semi

39


yang masih sangat dingin tidak pernah ditanam padi. Namun

belakangan ini semenjak tahun 1998 beberapa lokasi di pulau itu

padi tumbuh dengan suburnya, karena suhunya semakin tinggi pada

waktu yang sama bila dibandingkan dengan musim semi sebelumnya.

Melihat kenyataan ini selain kenaikan global ada faktor lain yang

memepengaruhi kenaikan suhu bumi itu, yaitu gejala alam yang dalam

dinamika atmosfir disebut dengan El-Nino.

1. El-Nino

El-Nino (kata asal = bujang) adalah arus laut atau angin

secara berkala bertiup 5 atau 10 tahun yang biasanya terdapat

dekat pantai barat Amerika Selatan sampai ke Amerika Tengah.

Arus ini adalah arus yang suhunya melebihi sekitarnya.

Kebiasaan arus ini timbul pada bulan desember dan membawa

dampak negatif terhadap negara-negara Amerika tropis seperti

Honduras dan Meksiko.

El-Nino mengakibatkan kemarau panjang dan berdampak sosial

seperti kelaparan sebagai akibat kegagalan produksi tanaman

pangan. Di Indonesia dampak el-Nino sangat dahsyat terjadi pada

1997 dimana tahun ini dikenal sebagai tahun Asap Indonesia,

karena dimana-mana wilayah Indonesia terjadi kumpulan asap yang

sangat mengganggu hampir seluruh aktivitas transportasi dan

pada saat ini juga tejadi tragedi kemanusiaan dengan jatuhnya

pesawat Garuda Indonesia di Sibolangit yang menewaskan seluruh

penumpangnya. Sekitar 20 tahun terakhir ini El-Nino terlihat

adanya pergeseran baru muncul sekitar bulan Mei dan akhir 2001

ini muncul pada bulan November dan Desember dan tempatnyapun

sedikit demi sedikit juga bergeser. Ternyata pergeseran tempat

dan waktu El-Nino ini memberikan pengaruh tidak hanya buruk

terhadap iklim dikawasan pantai barat Amerika Selatan sampai

40


Amerika Tengah tetapi juga terhadap kondisi iklim di Australia,

Asia hingga Afrika Utara. Pergeseran inilah yang berpengaruh

terhadap kondisi iklim Indonesia. Efek ini dapat secara

langsung maupun tidak langsung. Dampak secara langsung adalah

suhu rata-rata harian meningkat bahkan sampai tercatat sangat

ekstrim yaitu 38 ºC. Hal ini sangat menakutkan karena semua

makhluk hidup kelebihan energi panas yang ada gilirannya

mengganggu metabolisme kehidupan seperti meningkatnya

intensitas penyakit menular, kegagalan produksi tanaman pangan

maupun tanaman perkebunann, akibta gugurnya bunga. Dampak

sekunder (tida langsung) adalah kebakaran hutan meningkat serta

matinya biota laut serta gangguan ekosistem.

Akhir tahun 2001 El-Nino melanda Indonesia bagian barat

terutama pulau Jawa, pada akhir tahun 2001 ini pulau Jawa

kekeringan yang sangat tinggi, berdasarkan pengamatan, maka El-

Nino telah terjadi dikawasan Jawa dan sebagian Nusa Tenggara.

Akibat uap air tersimpan begitu banyak diatas atmosfir bumi

lebih tepatnya pada lapisan troposfir. Di Jawa, El-Nino

menimbulkan subsidensi arus angin panas dibagian atas atmosfir.

Konsekuensi arus atas ini menghalangi terbentuknya awan

konvektif sekalipun jumlah uap air tida dapat turun menjadi

hujan, jadilah gudang uap air yang begitu banyak di atmosfir

Jawa.

Mengapa El-Nino terjadi ? biasanya bagian atas atmosfir

lebih dingin daripada bagian yang dekat dengan bumi (masih

kawasan troposfir) karena bagian atas mempunyai kerapatan

usadara yang renggang. Sehingga uap air kabut dan asap secara

massal akan naik ke atas sehingga uap air itu berkumpul

membentuk awan sekitar ketinggian 10 km dari permukaan bumi.

Kerenggangan udara itu disebabkan oleh adanya arus udara panas

41


maka dibagian atas atmosfir menjadi kebalikan dari gejala

normal yaitu panas dibagian atas atmosfir. Selagi udara tetap

panas maka uap air akan tetap tertampung sampai saat gejala

panas berhenti, dan pada saat itu jumlah uap air yang potensial

akan menjadi hukan bertambah terus menerus.

Awan seperti disebut diatas akan menjadi hujan bila

terjadi kondensasi. Inti kondensasi dapat berasal dari abu,

kabut atau benda lain yang bersifat higroskopis yang dapat

menarik uap air. Uap air yang berkumpul mendingin akibat udara

renggang (kelembaban relatif rendah) secara tiba-tiba berubah

menjadi jenuh dan turun sebagai hujan.

2. La-Nina

La-Nina adalah gadis kecil yang tinggal di Amerika Tengah,

gadis ini suka menangis yang setiap menangis menghasilkan

jumlah air mata yang banyak. Maka gejala alam hujan yang tinggi

akan mengakibatkan El-Nino disebut dengan La-Nina. La-Nina

sebenarnya gejala iklim yang secara berkala beruntun dengan

adanya El-Nino. Karena jumlah uap air yang tersimpan sewaktu

timbulnya El-Nino maka sewaktu gejala alam kembali normal

terjadi pendinginan seperti gejala hujan biasa. Namun karena

jumlah uap air yang berada di atmosfir telah menumpuk begitu

banyak, maka dengan terjadi sedikit saja kondensasi udara,

hujan akan turun seketika dengan deras karena jumlah

persediaan bahan baku uap air begitu banyak akibat El-Nino

tadi. Sebelum habis persediaan bahan baku uap di atmosfir maka

hujan deras akan tetap turun sampai habis persediaan uap air

yang tersimpan di atmosfir. Jadilah Jakarta dan sekitarnya

(tahun lalu) banjir dan banjir sampai hari ini sebagai dampak

adanya persediaan uap air yang begitu banyak. Hujan akan

42


berhenti sewaktu persediaan uap air berkurang sampai normal

kembali.

3. Pengalihan Hujan

Hujan sebenarnya dapat dirangsang dengan cara menciptakan

kondensasi (pendinginan) buatan seperti di lapisan troposfir.

Caranya adalah dengan menaburkan inti kondensasi seperti NaCl

atau kapur yang bersifat higroskopis. Bila hal ini dapat dibuat

maka secara perlahan-lahan uap air akan mengembun menjadi

titik-titik air dan akan jatuh ke bumi yang kita kenal dengan

hujan. Kondisi Jakarta tahun lalu yang sedang dilanda hujan

terus menerus yang berdampak banjir sulit dikontrol dengan ada

pengalihan hujan pada suatu kawasan. Pengalihan hujan mungkin

dapat dilakukan dengan cara membuat angin secara massal ke

suatu kawasan tertentu, kemungkinan dengan ada rangsangan

peningkatan suhu atau dengan cara lain yang dapat membawa uap

air dari kota Jakarta. Kemungkinan untuk mengurangi jumlah

hujan di Jakarta hanyalah dengan membuat hujan buatan di

kawasan lain, sehingga kekosongan uap air di kawasan tertentu

memancing adanya aliran uap air dari Jakarta. Usaha

memanipulasi atmosfir ini adalah suaha yang sangat sulit dan

sangat mahal. Mungkin menciptakan hujan buatan jauh lebih mudah

daripada memindahkan hujan.

43

SUHU DAN KAITANNYA

Documents

Transcript of SUHU DAN KAITANNYA