Hubungan Antara Iklim dan Produksi Tanaman

Hubungan antara Iklim dan Produksi Tanaman

iklim sebagai Faktor pembatas pertumbuhan tanaman

~ Pertumbuhan & Perkembangan tanaman bergantung pada faktor gen 

~ Faktor lingkungan : Iklim , cuaca , suhu , kelembaban , radiasi matahari , angin , tanah dll

~ Kerusakan / perubahan terjadi pada salah satu faktor/unsur akan mempengaruhi pertumbuhan & perkembangan 

~ Perubahan Iklim terjadi beberapa tahun -> berdampak negatif yg cukup serius pada produksi tanaman

Dampak Perubahan Iklim Global : 

1. Peningkatan suhu lingkungan (transpirasi meningkat tanah menjadi kering akibat evapotranspirasi tanaman menjadi kering stomata menutup , asimilat yg dibutuhkan tanaman menurun , untuk mencegah pengeluaran air berlebih kekeringan fotosintesis menurun dan transpirasi meningkat ) 

2. Periode musim hujan dan musim kemarau yg tidak menentu 

3. Konsentrasi Co 2 meningkat di udara

4. Meningkatnya Intensitas Iklim ekstrim El nin & La Nina

Pengaruh Peningkatan Suhu Terhadap Tanaman

• Kerapatan tinggi kelembaban tinggi akan mempengaruhi pertumbuhan tanaman 

1. terdapat jamur yg menggangu

2. hama/ penyakit

3. cahaya -> fotosintesis

4. Curah Hujan -> intersepsi/ketersediaan air

• Tinggi rendahnya suhu disekitar tanaman olh radiasi matahari ☀️, kerapatan tanaman 🌿🌿, distribusi cahaya , dalam tajuk🌱, dan kandungan lengas tanah

• Peningkatan suhu rata-rata 1C dpt menurunkan produktifitas beras dunia sekitar 5-10 % -> jangka panjang

• Peningkatan temperatur selama kemasakan juga dapat menurunkan kualitas biji 

Pengaruh Peningkatan Suhu Terhadap Tanaman

Pengaruh perubahan periode curah hujan terhadap tanaman

- Perubahan jumlah hujan dan pola hujan mengakibatkan pergeseran awal musim tanam dan periode tanam

- Penuruna curah hujan telah menurunkan potensi satu periode masa tanam padi 

- Dampak perubahan pola hujan diantaranya mempengaruhi waktu dan musim tanam , pola tanam , degradasi lahan , kerusakan tanaman , dan prosuktivitas , luas areal tanam , dan areal panen , serta perubahan dan kerusakan keanekaragaman hayati

Pengaruh Peningkatan konsentrasi C02 terhadap tanaman

- Gas Co2 merupakan sumber karbon utama bagi pertumbuhan tanaman

- Penambahan Co2 kpd tanaman untuk meningkatkan pertumbuhan seperti tomat 

- Pengatuh Fisiologis meningkatnya laju assimilasi laju peningkatan Co2 untuk membentuk karbohidrat , fotosintesis ) di dalam daun 

-> Akibat peningkatan Co2 di udara terjadi pemanasan Global 

Pengaruh Peningkatan Intensitas Anomali iklim terhadap tanaman

Fenomena El nino = Suhu di permukaan laut di Samudra Pasifik menghangat dan menyebabkan terjadinya musim kemarau yang kering dan panjang 

Fenomena La Nina = menyebabkan kelembaban dan curah hujan tinggi yg disukai oleh otlrganisme Penganggu Tanaman (OPT)

Fenomena La Nina = 1. Pertumbuhan La nina 2. OPT (sangat berpengaruh kelembaban tinggi ) 3. Resisten tanaman muda rendah 4. Produksi menurun 

Pengaruh naiknya permukaan air laut terhadap tanaman 

naiknya muka air laut menyebakan penciutan lahan pertanian di wilayah pesisir pantai kerusakan infrastruktur pertanian dan peningkatan salinitas

Fenomena El Nino :

• Suhu  permukaan laut di Samudra Pasifik Menghangat dan menyebabkan terjadinya musim kemarau yg kering dan panjang di Indonesia

• Penurunan Curah Hujan saat El Nino dapat mencapai 80 mm/bulan

• Terjadi secara periodik

• Periode cekaman yang panjang akan mempengaruhi seluruh proses metabolisme di dalam sel

• Pada saat terjadi kekeringan sebagian stomata daun menutup sehingga terjadi hambatan masuknya CO2 dan menurunkan aktivitas fortosintesis

Fenomena La Nina : 

- Suhu muka laut Samudra Pasifik berada di bawah nilai normalnya ( dingin ) , sementara kondisi muka laut perairan        Benua Maritim Indonesia berada di atas nilai normalnya ( hangat). 

- Massa udara mengalir dari wilayah pasifik ke wilayah Indonesia yang mendorong terjadinya konvergensi massa udara kaya uap air , Akibatnya semakin banyak awan yg terkonasentrasi dan menyebabkan turunya hujan yg lebih banyak di daerah tersebut , lbh dari 40 mm / bulan diatas rata2 normalnya

- Menyebabkan kelembaban dan curah hujan tinggi yg disukai olh organisme pengangu tanaman (OPT)

- Pengaruh kelebihan air terhadap tanaman akan lebih sensitif pada tanaman muda dibandingkan tanaman dewasa

Peristiwa La-Nina : Naiknya muka air laut menyebabkan penciutan lahan pertanian di pesisir pantai kerusakan infrastruktur pertanian dan peningkatan salinitas ( kadar kegaraman ) yg merusak tanaman

- Salinitas beracun bagi tanaman sehingga menganggu proses fisiologis tanaman

 inilah proses peristiwa Keadaan normal angin La-Nina ,& El Nino

Beberapa pengaruh naiknya permukaan air laut terhadap tanaman : 

Pengaruh Unsur Iklim terhadap Tanah dan Tanaman 

1.  Unsur Suhu 

   Terhadap Tanah : mempercepat pemecahan bahan organik dan meningkatkan pelarutan mineral

 Terhadap Tanaman : Mendorong pertumbuhan dan perkembangan serta cepat kehilangan air

2. Unsur Kelembaban : 

 Terhadap Tanah : Mendorong pemecahan bahan organik , mendorong pertumbuhan , mikroorganisme dan mendorong pelarutan mineral

Terhadap Tanaman : Mendorong pertumbuhan membatasi kehilangan air dan memudahkan timbulnya penyakit

 3. Unsur Angin :

  Terhadap Tanah : Mendorong terkikisnya tanah yg terbuka dan mendorong terjadinya pengeringan

 Terhadap Tanaman : Mempercepat hilangnya air membantu dalam proses penyerbukan, mendorong penyebaran penyakit

4. Sinar Matahari : 

Terhadap Tanah : Menaikan suhu permukaan dan mendorong terjadinya penguapan

Terhadap Tanaman : Berperan dalam fotosintesis dan mendorong terjadinya penguapan 

5. Hujan : 

Terhadap Tanah : Melakukan pengikisan dan pencucian hara dan mendorong penggumpalan tanah liat

Terhadap Tanaman : Meningkatkan persediaan air dan merusak fisik tanaman 

Evapotranspirasi , Siklus Hidrologi dan Transpirasi

          Evapotranspirasi

Merupakan gabungan antara evaporasi dan Transpirasi . 

Evapotranspirasi adalah jumlah air yang menguap langsung dari permukaan air atau permukaan tanah sawah ( Evaporasi ) ditambah dengan jumlah air yg keluar atau menguap dari daun-daun dan bagian tanaman lainya (Transpirasi) karena sangat sukar dipisahkan maka keduanya di anggap merupakan satu kesatuan disebut Evapotranspirasi

      

                 Siklus Hidrologi

Siklus Hirdologi : adalah pergerakan air di bumi berupa cair gas dan padat baik proses di atmosfir , tanah dan badan-badan air yg tidak terputus melalui proses kondensasi ,prespitasi,evaporasi , transpirasi dsb

ada 7 proses dalam siklus Hidrologi yaitu : 

1. Plant Uptake ( Serapan tanaman) 

2.Transpirasi

3.Evaporasi

4.Kondensasi

5.Presipitiasi

6. Run off

7. Infiltrasi 

1. Plant Uptake (Serapan Tanaman) merupakan proses penyerapan tanaman dari tanah ke tanaman berupa air yang diserap oleh hulu akar. 

Plant Uptake dipengaruhi oleh 

- Kecepatan Transpirasi 

- Percabangan : 

 • Intra dan

 • Ekstra 

Intra : Cabang akar banyak namun akar tersebut tidak terlalu panjang

Ekstra: Cabang akar tidak terlalu banyak atau tebak akan tetapi akar tersebut panjang sehingga dapat mengambil maupun menyerap air di tanah yang sangat dalam

- Metabolisme contohnya

Respirasi C6H12O2 + 6O2+6H20

- Pertumbuhan pucuk tanaman 

2. Transpirasi  adalah proses penguapan pada tanaman misalnya kutikula , stomata , lentisel namun lebih sering terjadi pada stomata. 

lubang stomata yang mengatur laju transpirasi . Semakin tinggi transpirasi serapan air semakin banyak

Transpirasi 

• Berlangsung pada jaringan hidup dan dipengaruhi oleh fisiologi tanaman 

• Penguapan terjadi melalui sel stomata pada daun tanaman

• 80% air yang di transpirasikan berjalan melewati lubang stomata , paling besar perananya dalam transpirasi

3. Evaporasi : Penguapan yang ada di laur darat, sungai di tanaman dsb. 

proses evaporasi terjadi apabila terdapat perbedaan tekanan uap air antara permukaan udara sehingga akan terjadi perpindahan molekul air ke udara 

4. Kondensasi : Proses perubahan dari gas menjadi cair atau uapan

5. Presipitasi : Bentuk Umum  dari semua bentuk air yang jatuh di atmosfer ke permukaan bumi 

Beberapa bentuk presipitasi diantaranya : Hujan , Kabut , Embun smog , Glaze , Salju , hail, butiran es dsb , 

6. Run Off : Semua hasil presipitasi akan mengalir ke sungai atau danau karena adanya yang landai . 

7. Infiltrasi :  Air yang jatuh ke permukaan tanah masuk ke dalam permukaan tanah secara horizontal maupun vertikal 

Pada Siklus hidrologi 

Tanah kering Evaporasi = 70-75%

Transpirasi = 20-25%

infiltrasi & run off = 5% 

Intersepsi adalah penguapan yang berasal dari air hujan jatuh ke permukaan daun , batang , cabang, sisa air tersebut akan di uapkan kembali ke atas . 

 • Perbedaan Transpirasi dengan Evaporasi 

Transpirasi : 

1.  Proses fisiologis atau fisika yang termodifikasi

2. Diatur oleh bukaan stomata

3. Diatur beberapa macam tekanan

4. Terjadi di jaringan hidup

5. Permukaan sel Basah mengeluarkan (H20) jadi basah

Evaporasi :

1. Proses fisika murni 

2. Tidak diatur bukaan stomata 

3. Tidak diatur oleh tekanan 

4. Tidak terbatas pada jaringan hidup ( tanah & air ) 

5. Permukaan yang menjalankanya menjadi kering

Peranan Transpirasi :

• Pengangkutan air ke daun dan difusi air antar sel ( difusi adalah perpindahan zat  konsentrasi tinggi ke konsentrasi yg lebih rendah )

• Penyerapan dan pengangkutan air hara di dalam 

• Pengangkutan asimilat ( hasil dari proses fotosintesis yang diangkut oleh pembuluh floem) 

• Membuang kelebihan air melalui (transpirasi ) lentisel

• Pengaturan bukaan stomata ( pada siang hari otomatis stomata mebuka dengan H20 -> (proses fotosintesis)  & Co2 masuk ) 

• Mempertahankan Suhu Daun

Kondisi Air Tanah :

1. Zona jenuh air

2. Kapasitas Lapangan

3. Zona air kapiler

4. Titik layu permanen

5.  Zona layu permanen

Faktor yang mempengaruhi laju Transpirasi 

1. Zona air jenuh : Zona ini adalah suatu lapisan tanah yang mengandung air tanah yang relatif tak terhubung dengan udara luar dan lapisan tanahnya atau aquifer bebas

2. Kapasitas Lapangan adalah kondisi air tanah antara titik layu permanen dengan kondisi jenuh air . lebih mudahnya jika tanah dalam pot disiram air maka kelebihan air akan menetes kebawah , Keadaan dimana air tersisa yang masih menempel pada agregat-agregat tanah tersebut disebut kapasitas lapang

3. Zona air Kapiler : letak zona kapiler terletak di atas zona jenuh , dan ketebalan zona ini tergantung dari jenis tanahnya . Akibat tekanan kapiler , air terhisap keatas mengisi ruangan di antara butiran tanah . Pada keadaan seperti ini air mengalami keadaan negatif

4. Titik layu permanen artinya kondisi kandungan air tanah yg sudah tidak bisa diserap oleh tanaman sehingga tanaman akan layu dan mati jika tsb disiram kembali dengan air , tanaman masih tetap tidak mampu menyerap air karena sudah mati 

5. Zona Layu Permanen : 

Kandungan air tanah di mana akar-akar tanaman mulai tidak mampu lagi menyerap air dari tanah 

Faktor yang mempengaruhi laju transpirasi 

Faktor lingkungan :

1. Kelembaban udara

2. Suhu

3. Kecakapan Angin

4. Cahaya

5. Tekanan Udara

6. ketersediaan air tanah

7. Debu

Faktor Tanaman : 

 

1. Stomata = ( jumlah persatuan luas , letak stomata ) ( permukaan bawah atau atas daun timbul / tenggelam ) , waktu bukaan stomata

2. Daun = Berbulu / tidak daun ( kandungan klorifil daun ) posisinya menghadap matahari / tidak

Metode 

Ada 3 pengukuran Transpirasi : 

1. Metode Timbang 

2. Metode Timbang Daun 

3. Metode Geometri