< Previous88 Tanaman untuk tumbuh dan berkembang memerlukan cahaya, suhu, kondisi udara, tanah dan air. Coba perhatikan di lingkungan kita ada tanaman yang tumbuhnya perlu cahaya banyak contoh: padi, jagung, cabai, mangga, durian dan lain-lain, tetapi ada juga tanaman yang tumbuh pada tempat yang ada naungan/perlu naungan, misalnya tanaman hias anggrek, aglonema, anterium, kunyit, jahe, kapulaga dan lain-lain. Begitu juga kebutuhan suhu, ada tanaman yang hidupnya di daerah dingin (suhu rendah siang < 20oC misalnya wortel, bunga mawar, kentang dan lain-lain, sebaliknya ada tanaman yang hidup optimal di daerah suhu panas, misalnya jenis kaktus, kelapa, mangga dan lai-lain. Untuk itu apabila kita akan membudidayakan tanaman agar tanaman tumbuh dan berproduksi secara optimal, kita perlu memahami betul kebutuhan tanaman tersebut akan cahaya, suhu, kelembaban (unsure klimat), unsure tanah dan air. Iklim adalah rata-rata keadaan cuaca pada daerah yang luas dan dalam waktu yang lama, lama terjadinya perubahan iklim biasanya sekitar 30 tahunan. Cuaca adalah keadaan udara pada suatu tempat dan pada waktu yang singkat atau tertentu , sehingga cuaca selalu berubah-ubah dan daerahnya juga tidak begitu luas. Perbedaan pokok antara cuaca dari iklim adalah terletak pada daerah dan waktu Unsur-unsur iklim yang pokok meliputi radiasi matahari, suhu, kelembaban udara, tekanan udara, awan, presipitasi, evaporasi, angin. 1) Peranan unsur-unsur iklim bagi tanaman a) Pertumbuhan dan produksi tanaman merupakan hasil akhir dari proses fotosintesis dan berbagai fisiologi lainnya. Proses fotosintesis sebagai proses awal kehidupan tanaman pada 89 dasarnya adalah proses fisiologi dan fisika yang mengkonversi energi surya (matahari) dalam bentuk gelombang elektromagnetik menjadi energi kimia dalam bentuk karbohidrat. Sebagian energi kimia tersebut direduksi/ dirombak menjadi energi kinetik dan energi termal melalui proses respirasi, untuk memenuhi kebutuhan internal tanaman. Sedangkan bagian lainnya direformasi menjadi beberapa jenis senyawa organik, termasuk asam amino, protein dan lain-lain melalui beberapa proses metabolisme tanaman. b) Selain radiasi surya, proses fotosintesis sangat ditentukan oleh ketersediaan air, konsentrasi CO2 dan suhu udara. Sedangkan proses respirasi dan beberapa proses metabolisme tanaman secara signifikan dipengaruhi oleh suhu udara dan beberapa unsur iklim lain. Proses transpirasi yang menguapkan air dari jaringan tanaman ke atmosfer merealisasikan proses dinamisasi dan translokasi energi panas, air, hara dan berbagai senyawa lainnya di dalam jaringan tanaman. Secara fisika, proses transpirasi tanaman sangat ditentukan oleh ketersediaan air tanah (kelembaban udara), radiasi surya, kelembaban nisbi dan angin. Selain proses metabolisme, proses pembungaan, pengisian biji dan pematangan biji atau buah juga sangat dipengaruhi oleh radiasi surya (intensitas dan lama penyinaran), suhu udara dan kelembaban nisbi serta angin. Oleh sebab itu, produkstivitas dan mutu hasil tanaman yang banyak ditentukan pada fase pengisian dan pematangan biji atau buah sangat dipengaruhi oleh berbagai unsur iklim dan cuaca, terutama radiasi surya dan suhu udara. Pada Tabel 1 disajikan matriks relative peranan unsur-unsur iklim dalam berbagai proses fisiologis, pertumbuhan dan produksi tanaman. 90 c) Secara aktual, berbagai proses fisiologi, pertumbuhan dan produksi tanaman sangat dipengaruhi oleh unsur cuaca, yaitu keadaan atmosfer dari saat ke saat selama umur tanaman, ketersediaan air (kelembaban tanah) sangat ditentukan oleh curah hujan dalam periode waktu tertentu dan disebut sebagai unsur iklim, yang pada hakikatnya adalah akumulasi dari unsur cuaca (curah hujan dari saat ke saat). Demikian juga, pertumbuhan dan produksi tanaman merupakan manivestasi akumulatif dari seluruh proses fisiologi selama fase atau periode pertumbuhan tertentu oleh sebab itu dalam pengertian yang lebih teknis dapat dinyatakan bahwa pertumbuhan dan produksi tanaman dipengaruhi oleh berbagai unsur iklim (sebagai akumulasi keadaan cuaca) selama pertumbuhan tanaman. 2) Pemanfaatan Informasi Iklim dalam Pertanian Secara teknis dalam budidaya tanaman, hampir semua unsur iklim berpengaruh terhadap produksi dan pengelolaan tanaman. Namun masing-masing mempunyai pengaruh dan peran yang berbeda teradap berbagai aspek dalam budidaya tanaman. Sedangkan secara konseptual, pendekatan dan informasi iklim dalam pembangunan pertanian berkaitan dengan 5 aspek atau kegiatan yaitu a) Pengembangan wilayah dan komoditas pertanian seperti kesesuaian lahan, perencanaan tata ruang, pemwilayahan agroekologi dan komoditi, sistem informasi geografi (GIS) dan lain-lain b) Perencanaan kegiatan operasional (budidaya) pertanian, seperti perencanaan pola tanam, pengairan, pemupukan, PHT (pengendalian factor biotik/abiotik terpadu), panen, dan lain-lain 91 c) Peramalan dan analisis sistem pertanian, seperti daya dukung lahan, ramalan produksi, pendugaan potensi hasil dan produktivitas pertanian d) Pengelolaan dan konservasi lahan (tanah dan air) e) Menunjang kegiatan penelitian komoditas dan sumberdaya lahan serta pengkajian teknologi pertanian, terutama dalam merumuskan atau menyimpulkan hasilnya. 3) Pengaruh cahaya, temperature, keadaan udara dan kelembaban udara pada tanaman dapat terjadi sebagai berikut; a) Radiasi matahari Energi matahari adalah sumber utama dari energi atmosfir, penyebarannya di seluruh muka bumi adalah merupakan pengendalian yang besar terhadap cuaca dan iklim. Energi matahari adalah pokok dari sebab semua perubahan-perubahan dan pergerakan di dalam atmosfir. Energi matahari berpengaruh terhadap suhu udara, mempengaruhi sifat pada tanaman maupun binatang. Tanaman memerlukan sinar matahari sebagai sumber energi dalam proses fotosintesa. Hasil fotosintesa tanaman menghasilkan gula (karbohidrat). Karbohidrat inilah oleh tanaman digunakan untuk energi pertumbuhan. Oleh karena itu sinar matahari sangat dibutuhkan oleh tanaman. Setiap jenis tanaman kebutuhan energi berbeda-beda, ada jenis tanaman yang perlu sinar matahari banyak (100% cahaya) ada yang sedikit (kurang dari 100%). Proses fotosintesa cahaya CO2 + H2O C6H12O6 + energi 92 Matahari adalah sumber energi terbesar bagi fotosintesa dan proses metabolisme tanaman lainnya, namun radiasi matahari yang mencapai permukaan bumi jumlahnya sedikit sekali. Hal ini disebabkan oleh adanya berbagai gas, uap air, dan debu sebagai komponen atmosfer bumi yang menyerap sebagian besar radiasi matahari tersebut (misalnya ozon yang menyerap cahaya gelombang panjang sehingga menghindarkan peningkatan suhu yang berlebihan pada permukaan bumi). Jadi atmosfer bumi pada hakekaktnya adalah suatu selubung gas yang menyaring sebagian besar cahay tampak (visible light) dalam jumlah yang cukup memadai untuk fotosintesis dan sedikit sekali meloloskan cahaya tidak tampak (invisible light), sehingga suhu permukaan bumi tetap terjaga pada tingkat yang moderat (sedang) Ada tiga factor cahaya yang penting yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman, yaitu : 1) intensitas, 2) kualitas, 3) fotoperiodesitas. Intensitas cahaya berkaitan dengan keadaan dimana cahaya berada dalam jumlah yang memungkinkan tanaman untuk berfotosintesis Kualitas cahaya merujuk pada komposisi panjang gelombang yang dapat mempengaruhi tanaman untuk melangsungkan metabolisme terutama fotosintesis. Fotoperiodesitas adalah lama waktu memicu terjadinya fotosintesis. Jadi pada prinsipnya peran factor cahaya dalam pertumbuhan dan perkembangan tanaman adalah berkaitan dengan keberlangsungan proses fotosintesa di dalam tanaman bersangkutan. 93 Pengaruh intensitas cahaya Berdasarkan kebutuhannya akan intensitas cahaya optimum, tanaman dapat dikelompokan menjadi: o Tanaman yang menghendaki intensitas cahaya matahari rendah tanaman tersebut ditanam perlu dinaungi contoh : anggrek, tanaman hias anterium, temu-temuan (jahe, kunyi dll) o Tanaman yang menghendaki intensitas cahaya matahari sedang tanaman setengah naungan contoh : temu-temuan ( jahe , kunyi dll), kopi o Tanaman yang menghendaki intensitas cahaya matahari tinggi tanaman cahaya penuh contoh : jagung, karet, kelapa dll o Tanaman yang tumbuh dengan baik pada segala kondisi intensitas cahaya matahari tanaman cahaya dan naungan, contoh: sawi, Tanaman yang tumbuh di bawah kondisi tanpa cahaya, tetapi memperoleh suplai makanan dari organ penyimpanan (misalnya biji atau umbi) akan bewarna kuning dan tumbuh memanjang dengan batang lemah. Ekspresi morfologis dari kekurangan cahaya disebut etiolasi. Pengaruh Kualitas Cahaya Komposisi cahaya dapat mempengaruhi laju pertumbuhan tanaman, yang dapat dilihat dari berat kering tanaman serta fase-fase vegetative-reproduktifnya. Dalam kaitannya dengan fase vegetative-reproduktif, terdapat hubungan antara cahaya merah (red) dan cahaya merah-jauh (far-red). Pada umumnya cahaya merah berpengaruh meningkatkan 94 perkecambahan benih, pertumbuhan kecambah pada sejumlah spesies, dan meningkatkan pembentukan primordia bunga pada tanaman hari panjang. Pengaruh lama cahaya Cahaya juga mempengaruhi berbagai proses tanaman yang lain, seperti perkecambahan, pembentukan umbi, pembungaan dan ekspresi kelamin. Pengaruh cahaya terhadap perkembangan tanaman seringkali berkaitan erat dengan lama periode cahaya dan periode gelap, atau yang disebut fotoperiodesitas. Pada umumnya, semakin lama periode cahaya (asalkan factor-faktor lain dalam keadaan optimum), maka semakin banyak karbohidrat yang dibentuk pada fotosintesa, dan semakin pendek periode malamnya semakin sedikit karbohidrat yang digunakan untuk respirasi. Sebagai contoh, stroberi yang ditanama pada musim panas di daerah beriklim sedang memberikan hasil yang lebih besar dengan rasa buah yang lebih manis dengan aroma yang lebih baik dibandingkan stroberi yang dihasilkan di daerah tropic yang panjang hari dan panjang malam relative sama. Periode cahaya juga menentukan inisiasi pembentukan kuncup bunga. Tanaman yang menghendaki periode cahaya lebih panjang (14-16 jam per hari) daripada periode gelap untuk inisiasi pembentukan bunganya disebut tanaman hari panjang, sedangkan tanaman yang menghendaki lama cahaya lebih pendek (8-10 jam per hari) daripada periode gelap disebut tanaman hari pendek. Sementara itu, tanaman yang pembungaannya tidak dipengaruhi oleh panjang hari disebut tanaman hari pendek. 95 Bila tanaman hari pendek ditanam di bawah kondisi hari panjang, maka akan terbentuk karbohidrat dan protein dalam jumlah yang besar, yang kemudian digunakan untuk pertumbuhan dan perkembangan batang, daun, dan akar. Oleh karena itu, pada tanaman tersebut pertumbuhan fase vegetatifnya lebih dominan serta tidak berbungan dan berbuah. Sebaliknya, tanaman hari panjang bila dibudidayakan di bawah kondisi hari pendek, maka kadar karbohidrat dan protein yang terbentuk akan sedikit karena kekurangan cahaya sehingga pertumbuhan vegetatifnya akan lemah dan juga tidak berbunga. Sesungguhnya banyak aspek lain (selain pembungaan) dari pertumbuhan dan perkembangan tanaman yang dipengaruhi oleh fotoperiodesitas, misalnya pembentukan umbi pada kentang, dahlia, dan singkong, serta perbanyakan vegetative alami pada stroberi dan cocor bebek (Bryophyllum). Tabel 1. Penggolongan Beberapa Jenis Tanaman Berdasar-kan Kebutuhan Akan Panjang Hari Kelompok Hari Panjang Hari Pendek Hari Netral Buah-buhan Stroberi (musism dingin) - Sroberi (tanpa musim) Sayuran Kentang, ubi jalar, buncis Spinach, lobak, selada Tomat, cabai, okra Tanaman hias Krisan, violces, kastuba, dahlia Aster, Delphinium, kaca piring Anyelir, mawar 96 b) Suhu Suhu didifinisikan sebagai derajat panas atau dingin yang diukur berdasarkan skala yang tertentu dengan menggunakan berbagai tipe thermometer. Secara umum, pertumbuhan tanaman dapat berlangsung kisaran suhu minimum 4,5 oC hingga suhu maksimum 36oC. Namun, untuk memungkinkan tanaman melangsungkan fotosintesis dengan laju maksimum dan respirasi yang normal, tanaman menghendaki kisaran suhu yang disebut suhu optimum. Besarnya kisaran suhu optimum ini bervariasi, tergantung pada spesies dan tahap perkembangan tanaman. Oleh karena tanaman memiliki laju fotosintesa yang tinggi bersamaan dengan berlangsungnya respirasi yang normal dalam kisaran suhu yang berbeda, maka tanaman hortikultura dapat digolongkan sebagai berikut: Tanaman daerah dingin (subtropis), yaitu tanaman yang memberikan hasil maksimum pada kisaran suhu yang relative rendah Tanaman daerah panas (tropis), yaitu tanaman yang memberikan hasil maksimum pada kisaran suhu yan relative tinggi. Tabel 2. Penggolongan Tanaman Berdasarkan Kebutuhan Akan suhu Optimum Buah-buhan Sayuran Tanaman Hias Tanaman daerah dingin: Apel, pir, chery, plum, kiwi, stroberi, anggur Asparagus, selada, kubis, bit, wortel, kapri, kentang Anyelir, geranium, African violet, petunia, dahlia Tanaman daerah panas Persik, kesemek, apricot, jeruk, kurma, anggur Tomat, cabai, terong, timun, semangka, labu, buncis, okra Mawar, kastuba, kaca piring, lili, amarilis, anggrek 97 Berbagai proses pertumbuhan tanaman memperlihatkan adanya hubungan yang bersifat kuantitatif dengan suhu, misalnya respirasi, sebagian reaksi pada fotosintesa serta berbagai fenomena pendewasaan dan penuaan. Proses-proses seperti dormansi, pembungaan dan pembentukan buah juga sangat tergantung pada suhu. Akan tetapi, sebagaimana telah dikemukakan sebelumnya, kisaran suhu optimum untuk pertumbuhan tanaman tergantung pada spesies dan/atau kultivar serta tahap-tahap fisiologis tertentu dari proses pertumbuhan. Tanaman yang dipelihara di bawah kondisi suhu seragam dan konstan tidak akan tumbuh dan berbuah secepat tanaman yang ditumbuhkan di bawah kondisi suhu siang dan malam yang berbeda. Kebanyakan tanaman menghendaki suhu malam hari yang lebih rendah daripada malam hari. c) Kelembaban Udara Kelembaban udara adalah tingkat kebasahan udara, karena dalam udara, air selalu terkandung dalam bentuk uap air. Kandungan uap air dalam udara hangat lebih banyak daripada kandungan uap air dalam udara dingin. Macam-macam kelembaban udara sebagai berikut : Kelembaban relatif / Nisbi yaitu perbandingan jumlah uap air yang ada di udara dengan jumlah maksimum uap air yang dikandung pada suhu dan tekanan tertentu. . Misalnya pada suhu 270C, udara tiap-tiap 1 m3 maksimal dapat memuat 25 gram uap air pada suhu yang sama ada 20 gram uap air, maka lembab udara pada waktu itu sama dengan 20/25 x 100% = 80 % Next >