Bagaimana Iklim Memengaruhi Pertumbuhan dan Produksi Tanaman

Climate4life.info - Iklim merupakan faktor yang memengaruhi semua aspek dan tahap pertumbuhan tanaman. Karenanya, faktor iklim akan memainkan  peran dalam produktivitas pertanian dan stabilitas produksi. 

Pengaruh faktor iklim tersebut mulai dari bagian atas atmosfer, di mana spora dan serbuk sari ditemui, hingga kedalaman tanah yang ditembus oleh akar.

Gambar: https://media.istockphoto.com


Faktor pasokan air melalui hujan memainkan peran dominan dalam pertanian lahan kering. Adapun faktor iklim lainnya seperti suhu udara dan kelembapan akan meningkatkan atau mengurangi masalah defisit air, sehingga dapat memiliki efek menguntungkan atau negatif pada produksi tanaman.

Data iklim dikumpulkan setiap hari di hampir setiap negara melalui jaringan stasiun pengamatan cuaca dan iklim. Upaya ini melibatkan investasi yang cukup besar dalam personel dan modal; akan menjadi sia-sia jika data ini tidak digunakan untuk meningkatkan produktivitas pertanian.

Meteorologi pertanian telah didefinisikan sebagai disiplin ilmu yang mempelajari hubungan antara produksi pertanian dan faktor-faktor iklim dan upaya untuk meningkatkan efek menguntungkannya dan/atau mengurangi efek buruknya.

Artikel terkait:



Respon tanaman terhadap iklim

Masing-masing faktor iklim memiliki kisaran intensitas optimum yang berbeda untuk setiap spesies, dan di dalam spesies, dengan tahap pertumbuhan yang berbeda. Di luar batas intensitas optimum, perkembangan tanaman dipengaruhi secara merugikan, baik oleh kelebihan atau kekurangan intensitas faktor yang terlibat. 

Iklim juga memengaruhi sebaran vegetasi. Di daerah dengan suhu hangat yang konsisten dan curah hujan yang tinggi, hutan berlimpah. Di daerah dengan curah hujan rendah, ada lebih sedikit pohon, dan padang rumput atau padang rumput lebih umum

Distribusi tanaman berdasarkan kondisi iklim
Gambar: https://foxriverkayakingcompany.com/how-are-climate-and-vegetation-related/


Stres atau cekaman karena faktor iklim dapat menyebabkan perubahan fisik atau kimia, seperti kerusakan struktural atau penghancuran enzim yang penting untuk proses metabolisme penting, atau mereka mungkin hanya menyebabkan perlambatan fungsi ini, yang kembali normal ketika stres berhenti.

Menurut tingkat intensitasnya, efek dari faktor iklim mungkin menguntungkan, netral, berbahaya atau mematikan.



Kaitan Tanaman dengan Curah Hujan

Curah hujan dianggap sebagai variabel iklim yang paling penting dan memiliki pengaruh luas pada produksi tanaman pertanian karena memainkan peran dalam produksi pertanian sebagai berikut.

Artikel terkait:
Arti curah hujan 1 milimeter alert-info

Curah hujan nerupakan sumber utama pasokan air ke tanah untuk aktivitas pertumbuhan tanaman seperti sebagai pelarut nutrisi pada tanah sehingga mudah diserap oleh akar ataupun air yang masuk ke tubuh tanaman itu sendiri.

Hujan juga akan mengisi kembali air di sungai bendungan atapun waduk yang digunakan sebagai irigasi pada pertanian. Masuknya air hujan ke dalam tanah akan akan menjadi cadangan air bawah tanah yang kemudian disadap oleh sumur di daerah kering melalui rembesan dan perkolasi.

Curah hujan juga memengaruhi hubungan tanah/air/tanaman melalui tingkat kelembaban tanah memiliki relevansi langsung yang signifikan bagi pertumbuhan tanaman dalam bentuk keseimbangan air = curah hujan total – (run-off + evapotranspirasi).

Baca juga:

Karena merupakan faktor iklim yang memiliki variasi harian hingga tahunan yang sangat tinggi, curah hujan menentukan perbedaan pola tanam di berbagai zona ekologi di seluruh dunia.



Kaitan Tanaman dengan  Suhu Udara

Suhu adalah salah satu faktor utama yang membatasi distribusi tumbuhan dan hewan dalam skala global.

Kita tahu bahwa siklus hidup organisme hidup dibagi menjadi beberapa tahap pertumbuhan. Secara umum, awal fase ini dipicu dan durasinya dibatasi oleh suhu.

Suhu yang biasanya terkait dengan produksi tanaman adalah suhu kardinal (dasar, optimum, dan puncak) dan mematikan (minimum dan maksimum).

Perbedaan antara kedua rentang ini berkaitan dengan potensi pemulihan tanaman. Berkenaan dengan kisaran suhu kardinal, tanaman dapat hidup kembali meskipun berada di luar kisaran optimal. 

Sebaliknya, jika suhu di luar batas minimum dan maksium, pemulihan pada tanaman tidak mungkin lagi terjadi.

Faktor iklim dalam bentuk suhu ini juga merupakan unsur sekunder yang mempengaruhi evapotranspirasi, fotosintesis, dan pemanasan tanah.


Beberapa efek suhu yang diketahui pada sistem pertanian meliputi:

  • Dekomposisi bahan organik tanah (SOM) yang cepat karena aktivitas mikroba yang tinggi dan peningkatan laju reaksi biokimia.
  • Pengaruh terhadap proses kehidupan tanaman seperti perkecambahan biji, penyerbukan, pembungaan, pembuahan, penyerapan ion, pertumbuhan daun, dan pembesaran sel.
  • Temperatur yang tinggi membuat bera built-in tidak efektif dan meningkatkan timbulnya patogen dan hama.
  • Suhu malam yang tinggi mendukung laju pernapasan yang tinggi dan kelelahan asimilasi tanaman, yang mengakibatkan akumulasi asimilasi bersih yang rendah dan hasil panen yang buruk.

Suhu tanah sebenarnya lebih penting untuk pertumbuhan tanaman daripada suhu udara akan tetapi dinamika suhu tanah sangat dipengaruhi fluktuasi suhu udara di atasnya.




Kaitan Tanaman dengan Kelembaban Relatif

Kelembapan udara merupakan nisbah atau rasio antara jumlah uap air yang ditahan di udara dan jumlah maksimum yang mungkin dapat ditahan pada suhu tertentu. Kelembaban relatif yang tinggi meningkatkan insiden penyakit pada pertanian yang ditanam dan mengurangi kemampuan tanaman untuk menahan radiasi matahari.

Artikel terkait:

Sebaliknya, kelembaban relatif rendah menyebabkan evapotranspirasi dan transpirasi tinggi yang pada akhirnya menyebabkan layu tegakan tanaman.



Kaitan Tanaman dengan Angin dan Arus Laut

Variabel iklim ini sangat mempengaruhi terjadinya curah hujan dan lamanya musim hujan. Angin lain yang sangat penting untuk produksi pertanian termasuk angin laut, angin darat, dan arus laut.


Arus mempengaruhi kondisi iklim melalui angin yang bertiup di atas suatu daerah.

Angin yang bertiup di atas arus yang hangat biasanya mengandung uap air, sedangkan yang bertiup di atas arus yang dingin biasanya memiliki efek pendinginan di pantai yang menyebabkan pembentukan kabut, bukan hujan.




Kaitan Tanaman dengan  Panjang hari/Periode foto

Hal ini menunjukkan lamanya atau durasi jam sinar matahari per hari. Ini adalah variabel karena gerakan nyata dari jumlah baik di belahan bumi utara atau selatan.

Tren ini juga mempengaruhi pergerakan angin dan terjadinya curah hujan.

Artikel terkait:
Memahami hari tanpa bayangan dan cara menghitung waktu terjadinya alert-info

Cahaya matahari mempengaruhi pembungaan dan pembentukan umbi, perkembangan vegetatif, perkecambahan biji (misalnya beberapa varietas padi dan kedelai yang peka terhadap periode foto), dan waktu operasi pertanian seperti penanaman, pemanenan, dan jenis tanaman yang akan ditanam.

Berdasarkan fotoperiode, ada tiga kelompok tumbuhan yaitu tumbuhan hari panjang (yang berbunga di bawah siang hari kurang dari 14 jam, misalnya kentang Irlandia, gandum, barley, oat); tanaman hari pendek (yang termasuk berbunga di bawah panjang hari kurang dari 10 jam, misalnya ubi jalar, jagung, kedelai); dan tanaman hari netral (mereka yang tidak diinduksi oleh panjang hari misalnya kacang tunggak).

Namun, sebagian besar tanaman tropis sangat sensitif terhadap panjang hari dan oleh karena itu diidentifikasi dalam dua kelompok:

  1. Tanaman dengan panjang hari kritis kurang dari atau sama dengan 121/4 heg Corchorus olitorius ; 
  2. Tanaman dengan panjang hari kritis lebih besar dari atau sama dengan 121/4 heg Phaseolus lunatus.



Kaitan Tanaman dengan Radiasi Matahari

Reflektifitas permukaan pada permukaan tanaman pertanian yang berbeda, radiasi bersih (radiasi aktif fotosintesis, PAR) dan anggaran energi, dan hubungan radiasi matahari dengan produksi bahan kering dan hasil ekonomi, semuanya memiliki implikasi untuk produksi tanaman pertanian.


Radiasi matahari pada dasarnya penting selama fotosintesis, yang memanfaatkan cahaya tampak untuk menghasilkan bahan kering dari air dan CO2.

Jadi produksi bahan kering tergantung pada radiasi matahari yang masuk dan jenis tanaman yang memanfaatkannya dalam kondisi normal.

Radiasi matahari sangat penting dalam menentukan hasil akhir dari beberapa tanaman di daerah dengan pasokan air yang memadai misalnya tebu dan padi sawah.




Kaitan Tanaman dengan Tekanan Udara

Tekanan udara akan menurun berdasarkan ketinggian, sehingga memiliki konsekuensi terhadap tanaman di dataran tinggi.

Baca juga:

Pada tempat yang tinggi tekanan atmosfernya rendah, kelarutan karbon dioksida dan oksigen dalam udara berkurang. Sementara, tanaman harus mampu menyerap CO2 untuk berfotosintesis dan tumbuh.

Beberapa tanaman menunjukkan pertumbuhannya menjadi kerdil ketika ditanam pada ketinggian yang lebih tinggi di mana konsentrasi oksigen dan karbon dioksida lebih rendah.

Tanaman dengan sistem akar  dan batang yang kuat dapat hidup di bawah kondisi peningkatan kecepatan angin pada tekanan rendah di daerah dataran tinggi (WMO).




Referensi

Disadur dan diterjemahkan secara bebas dari:
  • https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/B9780444889126500062
  • https://agric4profits.com/climatic-factors-crop-production-plant-growth/
  • https://www.usda.gov/sites/default/files/documents/climate_indicators_for_agriculture.pdf
  • Lalic, Branisca dkk. Agricultural Meteorology and Climatology
  • WMO - Guide toAgricultural Meteorological Practice

Pesan Sponsor

Post a Comment

0 Comments