PENGARUH CUACA, IKLIM dan TANAMAN

1. Pengaruh iklim dalam produksi tanaman.

Hasil suatu jenis tanaman bergantug pada interaksi antara faktor genetis dan faktor lingkungan seperti jenis tanah, topografi, pengelolaan, pola iklim dan teknologi. Dari faktor lingkungan, maka faktor tanah merupakan modal utama. Keadaan tanah sangat dipengaruhi oleh unsur-unsur iklim, yaitu hujan, suhu dan kelembaban. Pengaruh itu kadang menguntungkan tapi tidak jarang pula merugikan.

Lang membedakan tanah menjadi 2 tipe yaitu :

1. Climate Soil tipe, adalah tanah yang pembentukannya dipengaruhi oleh hujan dan temperatur. Lang membuat istilah yang disebut dengan faktor hujan dengan rumus : R = r / t

dimana

R: faktor hujan

r: curah hujan tahunan

t : temperatur

Untuk faktor hujan Lang mengambil batasan R=40, untuk daerah kering dimana nilai R kurang dari 40 tanaman akan tumbuh kurang baik karena pembentukan zat organik kurang. Apabila R lebih dari 40 kemungkinan produksi zat organik akan lebih besar. Saat R=120 berarti tanah tersebut bertipe optimal bagi pertumbuhan. Namun apabila R lebih dari 120 maka akan terjadi humus yang berlebihan, akibatnya akan terbentuk gambut.

1. Aclimate Soil type, adalaah tanah yang pembentukannya bukan disebabkan oleh faktor iklim, melainkan keadaan batuan.

Faktor iklim yang paling berpengaruh terhadap tanah adalah hujan. Air hujan akan mengikis bagian top soil tanah yang merupakan bagian tanah yang subur. Apabila bagian top soil dibiarkan terkikis terus menerus, maka lapisan ini akan hilang dan yang tampak adalah lapisan bagian bawahnya, yang dikenal denga sub soil. Sub soil ini merupakan lapisan di bawahnya yang kurang subur, masih mentah, di mana mikroorganismenya sudah hilang sehingga diperlukan perbaikan-perbaikan yang memakan waktu cukup lama untuk menjadi produktif kembali (antara 2-5 tahun).

Pada tanah yang memiliki land slope 5%-10% gejala-gejala erosi pada top soil bisa terjadi. Sehingga perlu dilakukan tindakan-tindakan praktis untuk mempertahankan produktivitasnya. Misalnya dengan melakukan penanaman menurut kontur dan cross slope seeding of legumes. Pada tanah yang yang memiliki land slope yang lebih curam yaitu antara 15%-25% yang menurut penelitian lapisan top soilnya hampir seluruhnya terhanyutkan makam perlu dibuatkan sengkedan dan drinage yang baik agar saat hujan deras pengikisan lapisan top soilnya dapat dikurangi.

Selanjutnya tanah yang memiliki land slope antar 25%-35%, yang berdasarkan penelitian bagian top soil-nya telah tererosi hebat, kandungan kelembabannya sangat dipengaruhi angin kencang, akan tetapi dalam batas-batas tertentu masih dapat ditanami misalnya :tanaman yang tumbuhnya rapat, rumput-rumputan atau jenis makanan ternak. Dengan membiarkan jenis rerumputan tumbuh didaerah ini, kemungkinan lapisan permukaan akan sedikit demi sedikit terbentuk kembali. Tanah yang memiliki land slope melebihi 40% sebaiknya dipelihara sebagai tanah-tanah hutan, ditanami dengan tanaman keras sedang ground cover crops-nya seperti rerumputan dan semak belukar, dengan cara ini erosi dapat dihambat.

Berbeda dengan faktor tanah yang telah banyak dipelajari dan difahami, cuaca dan iklim merupakan salah satu peubah dalam produksi pangan yang paling sukar dikendalikan. Oleh karena itu dalam usaha pertanian, umumnya disesuaikan dengan kondisi iklim setempat. Junghuhn mengklasifikasi daerah iklim di Pulau Jawa secara vertikal sesuai dengan kehidupan tumbuh-tumbuhan

Pembagian daerah iklim tersebut adalah:

1. Daerah panas/tropis
   Tinggi tempat : 0 – 600 m dari permukaan laut.
   Suhu : 26,3^o C – 22^o C.
   Tanaman : padi, jagung, kopi, tembakau, tebu, karet, kelapa, coklat.
2. Daerah sedang
   Tinggi tempat : 600 m – 1500 m dari permukaan laut.
   Suhu : 22^o C – 17,1^o C.
   Tanaman : padi, tembakau, teh, kopi, coklat, kina, sayur-sayuran.
3. Daerah sejuk
   Tinggi tempat : 1500 – 2500 m dari permukaan laut.
   Suhu : 17,1^o C – 11,1^o C.
   Tanaman : kopi, teh, kina, sayur-sayuran.
4. Daerah dingin
   Tinggi tempat : lebih dari 2500 m dari permukaan laut.
   Suhu : 11,1^o C – 6,2^o C.
   Tanaman : Tidak ada tanaman budidaya.

Di Indonesia, perhatian dan kerjasama antara para ahli klimatologi dengan ahli pertanian semakin meningkat terutama dalam rangka menunjang produksi tanaman pangan. Daya hasil beberapa tanama pangan di Indonesia masih rendah jika dibandingkan dengan negara-negara maju seperti Jepang dan Amerika Serikat. Perbedaan ini disebabkan oleh pemakaian teknologi tinggi dan pengelolan yang baik. Penigkatan produksi tanaman pangan selain dengan panca usaha tani juga dilakukan dengan pemanfaatan iklim.

Daya hasil (ton/ha) berbagai tanaman di beberapa negara (1978)

Jenis tanaman	Indonesia	Filipina	Thailand	Malaysia	Jepang	USA
Padi sawah	2,29	1,84	2,05	2,52	6,25	5,05
Jagung	1,10	0,96	2,16	3,23	2,75	6,35
Ubi kayu	9,21	9,59	18,34	10,01	-	-
Kacang tanah	1,35	0,73	1,36	4,30	1,79	2,96
Kedelai	0,97	0,82	0,71	1,56	1,50	1,79
Ubi jalar	7,81	4,00	10,17	9,70	20,00	14,13
Tebu	83,33	41,43	33,53	38,05	56,06	80,51
Kopi	0,49	1,06	-	-	-	-
Teh	0,38	0,54	-	0,47	-	-
Tembakau	0,47	0,66	0,47	0,78	2,71	3,38

Sumber: FAO, 1978

Namun sekarang penyimpangan-penyimpangan terhadap iklim sering terjadi. Pengalaman menunjukkan bahwa secara temporer berbagai bentuk penyimpangan iklim telah sering mengancam sistem produksi pertanian.  Ancaman tersebut tidak saja menyebabkan gangguan produksi, tetapi juga menggagalkan panen dalam luasan ratusan ribu hektar. Peristiwa kekeringan tahun 1994 dan 1997 merupakan yang terburuk selama abad 20. Luas areal pertanian di Indonesia yang mengalami kekeringan mencapai 161.144 sampai 147.126 ha yang mengakibatkan  penurunan produksi beras nasional secara signifikan dan pemerintah kembali harus mengimpor beras sekitar 5 juta ton.  Kerawanan sosial sebagai dampak lanjutan dari kekeringan ini akan semakin memberatkan manakala periode ulang El Nino meningkat menjadi 2-3 tahun satu kali.

Di dalam 18 dari 28 tahun panenan (1955-1982), banjir atau kemarau panjang merupakan penyebab utama dari kegagalan panen di Indonesia (Baradas, 1984). Langkah-langkah yang lazim diambil untuk mengatasi masalah ini adalah dengan merangsang hujan, meramal hujan atau memperbaiki jenis-jenis tanaman. Tetapi pada musim kemarau pembentukan awan sangat sedikit dan massa udara kering, sehingga sulit untuk dilakukan hujan buatan. Sedangkan ramalan hujan hanya memberikan informasi mengenai waktu terjadinya hujan, padahal tumbuhan memerlukan air dengan jumlah dan saat yang tepat. Jenis padi yang tahan banjir dan kemaraupun hanya tidak dapat memberikan hasil yang besar dan itupun kalau banjir tidak menghanyutkan atau kemaru tidak membuatnya kering.

1. 1. Suhu

Suhu udara dan tanah mempengaruhi proses pertumbuhan tanaman. Setiap jenis tanaman mempunyai batas suhu minimum, optimum dan maksimum yang berbeda-beda untuk setiap tingkat pertumbuhannya. Gandum dalam musim dingin tahan berada dalam kondisi suhu nisbi rendah dan dan dapat bertahan dalam suhu beku selama periode musim dingin. Tanaman tropis misalnya coklat memerlukan suhu tinggi sepanjang tahun. Batas atas suhu yang mematikan aktivitas sel-sel tanaman berkisar antara 120⁰ sampai 140⁰ F tetapi nilai ini beragam sesuai dengan jenis tanaman dan tingkat pertumbuhannya. Suhu tinggi tidak mengkhawatirkan dibandingkan suhu rendah dalam menahan pertumbuahan tanaman asal persediaan air memadai dan tanaman dapat menyesuaikan terhadap daerah iklim. Dalam kondisi suhubyang sangat tinggi, pertumbuhan terhambat bahkan terhenti tanpa menghiraukan persediaan air, dan kemungkinan keguguran daun atau buah sebelum waktunya. Bencana terhadap tanaman pangan biasanya berasal dari keadaan kering yang sangat panas dan angin yang mempercepat penguapan dan mengakibatkan dehidrasi jaringan tanaman.

Suhu udara merupakan faktor lingkungan yang penting karena berpengaruh pada pertumbuhan tanaman dan berperan hampir pada semua proses pertumbuhan. Suhu udara merupakan faktor pentinga dalam menentukan tempat dan waktu penanaman yang cocok, bahkan suhu udara dapat juga sebagai faktor penentu dari pusat-pusat produksi tanaman, misalnya kentang di daerah bersuhu rendah sebaliknya padi di daereah bersuhu tinggi.

Ditinjau dari klimatologi pertanian, suhu udara di Indonesia dapat berperan sebagai kendali pada usaha pengembangan tanaman padi di daerah-daerah yang mempunyai dataran tinggi. Sebagian besar padi unggul dapat berproduksi dengan baik sampai pada ketinggian 700 dpl, demikian juga tanaman kedelai, kacang tanah, dan kacang hijau.

Suhu udara rata-rata yang tinggi baik untuk tanaman seperti kacang tanah dan kapas. Sedangkan gandum, kentang dan tomat dapat ditanam di dataran tinggi dengan suhu yang lebih rendah. Jenis tanaman yang tahan kekeringan diantaranya ubi kayu, wijen, kacang tanah, kacang hijau dan semangka.

1. 1. Air

Air adalah faktor yang lebih penting dalam produksi tanaman pangan dibandingakan dengan faktor lingkungan lainnya. Tanaman pangan memperoleh persediaan air dari akar, itu sebabnya pemeliharaan kelembaban tanah merupakan faktor yang penting dalam pertanian. Jumlah air yang berlebih dalam tanah akan mengubah berbagai proses kimia dan biologis yang membatasi jumlah oksigen dan meningkatkan pembentukan senyawa yang berbahaya bagi akar tanaman. Curah hujan yang lebat dapat menggangu pembungaan dan penyerbukan.

Curah hujan memegang peranan pertumbuhan dan produksi tanaman pangan. Hal ini disebabkan air sebagai pengangkut unsur hara dari tanah ke akar dan dilanjutkan ke bagian-bagian lainnya. Fotosintesis akan menurun jika 30% kandungan air dalam daun hilang, kemudian proses fotosintesis akan berhenti jika kehilangan air mencapai 60% (Griffiths, 1976)

Pola umum curah hujan di Kepulauan Indonesia dapat dikatakan sebagai berikut:

1. Pantai barat setiap pulau memperoleh jumlah hujan selalu lebih banyak dari pantai timur.
2. Pulau Jawa, Bali, NTB, dan NTT merupakan barisan pulau-pulau yang panjang dan berderet dari barat ke timur. Pulau-pulau ini hanya diselingi oleh selat-selat yang sempit, sehingga untuk kepulauan ini secara keseluruhan tampak seakan akan satu pulau, sehingga berlaku juga dalil, bahwa di sebelah timur curah hujan lebih kecil, kalau dibandingkan dengan sebelah barat. Sebelah barat dari jejeran pulau ini adalah pantai Barat Jawa Barat.
3. Selain bertambah jumlahnya dari timur ke barat, hujan juga bertambah jumlahnya dari dataran rendah ke pegunungan, dengan jumlah terbesar pada ketinggian 600 – 900 m.
4. Di daerah pedalaman semua pulau, musim hujan jatuh pada musim Pancaroba, demikian juga halnya di daerah-daerah rawa yang besar-besar.
5. Bulan maksimum hujan sesuai dengan letak D.K.A.T.
6. Saat mulai turunnya hujan juga bergeser dari Barat ke Timur. Pantai Barat Pulau Sumatera sampai Bengkulu, mendapat hujan terbanyak bulan November. Lampung, Bangka, yang letaknya sedikit ke timur, pada bulan Desember. Sedangkan Jawa (utara), Bali, NTB, NTT pada bulan Januari-Februari, yang letaknya lebih ke timur lagi.
7. Sulawesi Selatan bagian timur, Sulawesi Tenggara, Maluku Tengah mempunyaimusim hujan yang berbeda, yaitu Mei-Juni. Justru pada waktu bagian lain Kepulauan Indonesia ada pada musim kering. Batas wilayah hujan Indonesia Timur kira-kira terdapat pada 120^o bujur timur.

Dalam kondisi alamih, kelebihan air kurang bermasalah jika dibandingkan dengan kekeringan. Menurut Thornthwaite (1974), kekeringan didefinisikan sebagai sebuah keadaan yang membutuhkan air untuk transpirasi dan penguapan langsunga melalui jumlah air yang tersedia di tanah. Kekeringan dapat dibedakana menjadi tiga kelas yaitu :

1. Kekeringan permanen yang disebabkan oleh iklim kering.
2. Kekeringan musiman yang terjadi pada iklim dengan periode cuaca kering tahunan berbeda.
3. Kekeringan akibat keadaan curah hujan yang berubah-ubah.

Sumber pokok dari kekeringan adalah curah hujan, meskipun faktor peningkatan kebutuhan air cenderung meningkat. Kelembaban nisbi rendah, angin kencang dan suhu yang tinggi merupaka faktor pendukung kekeringan karena faktor ini mempercepat evapotranspirasi. Tanah yang kehilangan air secara cepat oleh penguapan atau pembuangan air juga meningkatkan kekeringan. Irigasi adalah cara yang paling cocok untuk mengatasi kekeringan. Jika ada irigasi maka suhu menjadi faktor iklim yang penting dalam mengendalikan produksi tanaman pangan.

1. 1. Radiasi matahari

Radiasi matahari yang ditangkap klorofil pada tanaman yang menpunyai hijau daun merupakan energi dalam proses fotosintesis. Hasil fotosintesis ini menjadi bahan utama dalam pertumbuhan dan produksi tanaman pangan. Selain meningkatkan laju fotosintesis, peningkatan cahaya matahari biasanya mempercepat proses pembungaan dan pembuahan. Sebaliknya, penurunan intensitas radiasi matahari akan memperpanjang masa pertumbuhan tanaman. Jika air cukup maka pertumbuhan dan produksi padi hampir seluruhnya ditentukan oleh suhu dan radiasi matahari.

Tanaman yang dipanen buah atau bijinya akan tumbuh dengan baik pada intensitas radiasi matahari yang tinggi. Pada tanaman kedelai penurunan intensitsa radiasi matahari akan menurunkan hasil polong dan biji kering. Intensitas radiasi yang rendah sejak penanaman dapat menurunkan hasil yang sangat besar jika dibandingakan jika hanya pada fase pengisian polong.

Radiasi matahari merupakan faktor penting dalam metabolisme tanaman yang berklorofil, karena itu produksi tanaman pangan dipengaruhi oleh tersedianya cahaya matahari. Tapi umumnya fluktuasi hasil dari tahun ke tahun tidak mempunyai korelasi dengan ketersediaan radiasi matahari, karena produksi pangan ditentukan juga oleh faktor lain.

1. 1. Angin

Angin secara tidak langsung mempunyai efek penting pada produksi tanaman pangan. Energi angin merupakan perantara dalam penyebaran tepung sari pada penyerbukan alamiah, tetapi angin juda dapat menyebarkan benih rumput liar dan melakukan penyerbuka silang yang tidak diinginkan. Angin yang terlalu kencang juga akan menggangu penyerbukan oleh serangga.

Angin dapat membantu dalam menyediakan karbon dioksida yang membantu pertumbuhan tanaman, selain itu juga mempengaruhi suhu dan kelembaban tanah. Namun pada saat musim kemarau di beberapa daerah di Indonesia bertiup angan fohn yang dapat merusak karena bersifat kering dan panas. Pada siang hari didaerah sekitar pantai, angin laut dapat menyebabkan masalah karena angin ini membawa butiran garam yang dapat merusak daun.

2. Tanaman dan syarat pertumbuhannya

2.1 Kentang

Kentang (Solanum tuberosum L) merupakan sumber utama karbohidrat, sehingga menjadi komoditi penting. Untuk itulah dibutuhkan penanganan yang lebih baik dalam penanaman dan pemeliharaannya. Syarat pertumbuhan,kentang ditanam pada iklim yang Curah hujan rata-rata 1500 mm/tahun, lama penyinaran 9-10 jam/hari, suhu optimal 18-21 °C, kelembaban 80-90% dan ketinggian antara 1.000-3.000 m dpl, Kemudian mempunyai Struktur tanah yang remah, gembur, banyak mengandung bahan organik, berdrainase baik dan memiliki lapisan olah yang dalam dan pH antara 5,8-7,0. Kentang (Solanum tuberosum L) merupakan sumber utama karbohidrat, sehingga menjadi komoditi penting. Curah hujan rata-rata 1500 mm/tahun, lama penyinaran 9-10 jam/hari, suhu optimal 18-21 °C, kelembaban 80-90% dan ketinggian antara 1.000-3.000 m dpl. Struktur remah, gembur, banyak mengandung bahan organik, berdrainase baik dan memiliki lapisan olah yang dalam dan pH antara 5,8-7,0.

2.2 Kopi

Setiap jenis kopi memerlukan tinggi tempat dari permukaan laut dan temperatur yang berbeda-beda. Jenis Arabika dapat hidup pada 1000-1700 m diatas permukaan laut dengan suhu 16 -20⁰C.Jenis Robusta dapat hidup pada 500-1000 m diatas permukaan laut tetapi yang baik 800 m diatas permukaan laut dengan suhu 20⁰C. Pertanaman kopi arabika yang dekat permukaan laut banyak diserang penyakit karat daun, sedang ketinggian lebih dari 2000 m sering diganggu embun upas. Jenis Liberica dapat hidup baik didaratan rendah. Curah hujan yang dibutuhkan tanaman kopi minimal dalam 1 tahun 1000-2000 mm, optimal 2000-3000 mm sedang di Indonesia curah hujan terletak 2000 – 3000 mm.Kopi robusta menghendaki musim kemarau 3-4 bulan, tetapi pada waktu itu harus sering ada hujan yang cukup. Musim kering dikehendaki maksimal 1,5 bulan sebelum masa berbunga lebat, sedangkan masa kering sesudah berbunga lebat sedapat mungkin tidak melebihi dua minggu.Pohon kopi tidak tahan terhadap angin yang kencang, lebih-lebih dimusim kemarau, karena angin ini akan mempertinggi penguapan air dipermukaan tanah dan juga dapat mematahkan pohon pelindung,untuk mengurangi hal-hal tersebut ditepi-tepi kebun ditanam pohon penahan angin Tanah yang dikehendaki adalah yang mempunyai solum yang cukup dalam gembur dengan bahan organik yang cukup, karenanya sangat cocok ditanam pada tanah bekas hutan. Keasaman (pH) tanah 5,5 – 6,5 dengan air tanah cukup dalam.

2.3 Alpukat

Bagi varietas-varietas alpukat Indonesia suhu optimum adalah sekitar 25 – 30⁰C (siang hari) dan 15 – 20⁰C (malam hari).Periode dengan suhu malam hari yang dingin dan berkepanjangan, seperti yang biasanya terjadi antara bulan Juli dan Agustus, akan merangsang produksi bunga. Pohon-pohon alpukat yang sudah mapan dapat mentoleransi suhu sampai setinggi 40⁰C, tetapi tidak dapat mentoleransi kombinasi suhu > 40⁰C yang berkepanjangan dan kelembaban rendah, yang mengakibatkan stress dan berkurangnya produktivitas. Pohon alpukat hanya memerlukan syarat-syarat yang moderat mengenai kebasahan: curah hujan 1.000 – 1500 mm/tahun sudah mencukupi. Malah diketahui bahwa di Indonesia bagian Timur di mana curah hujan hanya sekitar 500 mm/tahun, pohon alpukat masih dapat tumbuh. Perlu diperhatikan bahwa kebutuhan akan air sangat kritis pada waktu pohon berkembang dan pada waktu pembentukan buah. Juga kebutuhan akan air sangat kritis tiga bulan sesudah pohon berkembang, yaitu saat buah tumbuh maksimum dan berlanjut sampai buah benar-benar tua. Pohon alpukat dapat tumbuh di bermacam tanah, tetapi paling baik hidup di tanah bertekstur medium dengan pH 5,5 – 6,5. Pohon alpukat tidak toleran terhadap penggenangan yang berkepanjangan, karenanya sangat penting untuk menanam pohon alpukat di daerah-daerah dengan struktur tanah yang mudah terdrainase.

2.4 Coklat

Tanaman coklat merupakan tanaman tropis yang dipengaruhi oleh kelembaban dan temperatur. Coklat dapat hidup pada daerah yang ada pada 20⁰ LU dan 20⁰ LS. Hidup dan berkembang di dataran rendah sampai ketinggian 500 m dpl. Temperatur rata-rata tahunan yang dikehendakinya 25⁰ C dengan suhu rata-rata harian terendah tidak kurang dari 15⁰ C. Tanaman coklat sangat tidak tahan tehadap penyimpangan temperatur yang mencolok, jika suhu harian di bawah 15⁰ C mata-mata tunas akan berkembang menjadi tunas-tunas, dan apabila hal ini terus terjadi maka persediaan makanan dalam batang akan berkurang dan mempengaruhi pertumbuhan. Curah hujan yang dikehendaki antara 1700 mm sampai 3000 mm per tahun. Namun dalam kondisi tanah berlempung dengan distribusi merata dapat juga hidup dengan baik pada daerah dengan curah hujan 1500 mm per tahun. Kebutuhan cahaya untuk asimilasi yang maksimal 75% dari cahaya matahari. Kelembaban tanah antara 6,1 sampai 7 dengan pH antara 6,1 sampai 8,1.

2.5 Cengkeh

Tanaman cengkeh adalah tanaman daerah tropis. Temperatur harian yana baik untuk tanaman ini antara 65⁰ F sampai 85⁰ F. Cengkeh dapat tumbuh pada dataran rendah sampai dataran tinggi dengan ketinggian 900 m dpl. Curah hujan yang dikehendaki merata sepanjang tahun, dari 12 bulan dalam setahun 9 bulan dikehendaki bulan-bulan basah dan 3 bulan kering. Pada bulan kering ini dikehendaki curah hujannya 60-80 mm. Curah hujan per tahun yang dikehendaki antara 2000-6000mm. Tumbuh baik pada tanah gembur dengan pH 4,5