iklan

Pengaruh Suhu Terhadap Pertumbuhan Tanaman Tomat

incagri.com Incagri.com

Unsur Agroklimatologi adalah ilmu iklim yang mempelajari tentang hubungan antara unsur-unsur iklim dengan proses kehidupan tanaman. Yang dipelajari dalam agroklimatologi adalah bagaimana unsur-unsur iklim itu berperan dalam kehidupan tanaman. Bagaimana fotosintesis bisa tinggi, respirasi optimal, transpirasi normal, sehingga hasil bisa tinggi. Kisaran agroekologi antara lain : suhu, kelembaban, angin, awan,hujan, dan gas. Manfaat agroklimatologi : untuk mengetahui penjadwalan tanam dan panen tanaman, penentuan jenis tanaman untuk suatu lokasi tertentu, mengaantisipasi kegagalan panen, dan upaya meningkatkan produksi(Aryanto,2011). Salah satu komponen agroekologi adalah suhu. Suhu merupakan besaran fisika yang menyatakan derajat panas suatu zat.  Alat untuk mengukur suhu adalah termometer.  Suhu mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Karena suhu berpengaruh terhadap laju metabolisme, fotosintesis,respirasi dan transpirasi tumbuhan. Suhu tinggi merusak enzim sehingga metabolisme tidak berjalan baik. Suhu rendah pun menyebabkan enzim tidak aktif dan metabolime terhenti. Oleh karena itu, tumbuhan memiliki suhu optimum antara 10-380C. Tumbuhan tidak tahan pada suhu diatas 400C dan dibawah 100C (Puri Maulana, 2014). Pengaruh suhu terhadap pertumbuhan tanaman. http//perpustakaancyber.blogspot.com/

Pengaruh suhu terhadap tanaman

Suhu udara dan tanah sangat mempengaruhi proses pertumbuhan, karena setiap jenis tanaman mempunyai suhu batas minimum, optimum dan maksimum untuk setiap tingkat pertumbuhan. Suhu merupakan faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Suhu mempengaruhi beberapa proses fisiologis penting, yaitu : a. bukaan stomata, laju transpirasi, laju penyerapan air dan nutrisi, fotosintesis dan respirasi. b. Peningkatan suhu sampai titik optimum akan diikuti oleh peningkatan proses diatas. c. Setelah melewati titik optimum, proses tersebut mulai dihambat baik secara fisika maupun kimia serta menurunnya aktivitas enzim (enzim terdegradasi) (Anynomus, 2014). Fluktuasi suhu dalam tanah akan berpengaruh langsung terhadap aktivitas pertanian terutama proses perakaran tanaman di dalam tanah. Apabila suhu tanah naik akan berakibat berkurangnya kandungan air dalam tanah sehingga unsur hara sulit diserap tanaman, sebaliknya jika suhu tanah rendah akan semakin bertambahnya kandungan aiar dalam tanah,  sampai kondisi ekstrim terjadi pengkristalan. Akibatnya aktivitas akar/respirasi semakin rendah mengakibatkan translokasi dalam tubuh tanaman jadi lambat sehingga proses distribusi unsur hara jadi lambat dan akhirnya pertumbuhan tanaman jadi lambat. Demikian pula dengan suhu yang terlalu tinggi terjadi aktivitas negatif seperti terjadi pembongkaran/perusakan organ. Suhu maksimal dan minimal berpengaruh terhadap hasil produksi (Makmun, 2011). Menurut (Deru,2012) bahwa untuk pertumbuhan tanaman diperlukan suhu antara  15-40ºC. Dibawah suhu 15ºC atau diatas 40ºC pertumbuhan tanaman menurun secara drastis. Suhu meningkatkan perkembangan tanaman sampai batas tertentu.

Suhu Iklim Global

  • Saat ini terjadi peningkatan suhu iklim global
  • Efek gas rumah kaca, meningkatnya konsentrasi CO2 di atmosphere
  • Meningkatnya konsentrasi CO2 di atmosfer sebenarnya berdampak positif terhadap proses fisiologis tanaman, tetapi pengaruh positif CO2 dihilangkan oleh peningkatan suhu atmosfer yang cenderung berdampak negatif terhadap proses fisiologis tersebut.
  • Pengaruh positif peningkatan CO2 atmosfer : merangsang proses fotosintesis, meningkatkan pertumbuhan tanaman dan produktivitas pertanian tanpa diikuti oleh peningkatan kebutuhan air (transpirasi)
  • Pengaruh negatif peningkatan CO2, meningkatnya suhu iklim global, berdampak pada peningkatan respirasi, menurunkan produktifitas tanaman. Peningkatan suhu menghilangkan pengaruh positif dari peningkatan CO2 (Anynomous, 2014).

Pengaruh suhu terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman

Suhu yang dibutuhkan dalam pertumbuhan dan perkembangan tanaman dikenal sebagai suhu kerdinal yaitu meliputi suhu optimum, suhu minimum dan suhu maksimum. Suhu kardinal yang dibutuhkan oleh  tanaman adalah berbeda-beda tergantung pada jenis tanamannya. Dimana suhu yang berada dibawah batas maksimum atau diatas optimum ini tidak baik untuk tanaman, keadaan tersebut sering disebut suhu ekstrim. Pengaruh faktor suhu pada tanaman menimbulkan gangguan-gangguan pada tanaman baik secara morfologi maupun fisiologinya (Nurwansyah, 2010).

Menurut Deru (2012)  bahwa pengaruh suhu terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman dapat dibedakan sebagai berikut :

a. 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 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.

b. Pengaruh Suhu Optimum terhadap 

  • 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 tidak 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 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).

c. 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. 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 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.

d. Pengaruh suhu terhadap pertumbuhan tanaman tomat

Tomat seperti beberapa tanaman hortikultura yang lain, berasal dari daerah sub tropis. Pada beberapa negara bagian utara menumbuhkan tomat di dalam greenhouse sehingga  keadaan temperatur terjaga.  Dengan demikian biaya yang dikeluarkan untuk mengontrol temperatur lebih tinggi.  Di Netherland,  setiap tahun digunakan pemanasan  sebesar 50-60m3 gas m2  . Dengan  meningkatkan perhatian masyarakat tentang masalah lingkungan, termasuk emisi CO2 dari penggunaan bahan bakar fosil, sehingga harus meningkatkan efisiensi energi di dalam rumah kaca. Di Belanda, Selama dua dekade, dengan  efisiensi energi dalam rumah kaca meningkat secara signifikan. Sebagai akibatnya tingkat produksi lebih tinggi. Pada tahun 2003,  produksi tomat yang dihasilkan meningkat dua kali lipat dan sama tingginya dengan produksi tomat pada tahun 1980 an, dimana input yang diberikan sama dengan tahun 1980 (Van der Knijff et al., 2004). Namun jumlah absolut dari masukan energi juga harus dukurangi.  Pengurangan penggunaan energi ini dapat melalui beberapa tindakan misalnya dengan melindungi  rumah kaca, atau menggunakan pemanas atau mengintegarsikan / menyempurnakan temperatur  pada tanaman tomat untuk mengkompensasi perubahan suhu dalam jangka waktu tertentu (Van der Knijff et al, 2004). Suhu yang lebih tinggi selama siang hari dapat mengkompensasi suhu yang lebih rendah pada malam hari (de Koning, 1988). Pilihan lain dengan mengurangi temperatur di rumah kaca, dan ini bisa dicapai dengan pemuliaan untuk kultivar yang lebih baik disesuaikan dengan suhu yang lebih rendah. Dengan mengurangi suhu 20C dapat mengurangi biaya energi sebesar 16% (Elings et al.,2005). Hampir tidak ada jenis tomat yang dapat tumbuh pada tempertur dibawah 120C.(Criddle et al,1997). Kerusakan tanaman tomat terjadi jika terkena suhu dingin dalam jangka waktu panjang. Pada intensitas dan suhu dingin dalam waktu lama, menyebabkan  fotosintesis, respirasi, integritas membran, hubungan air dan keseimbangan hormon tanaman akan terpengaruh. Dan akhirnya tanaman akan mati (Bruggemann,et al.1992).  Disebutkan pula oleh Janice (2004) bahwa tomat yang berada pada kondisi beku menyebabkan daun dan jaringan batang berwarna lebih gelap.  Kerusakan selanjutnya layu dan warnanya berubah coklat. Pada awalnya sulit untuk menentukan titik tumbuh terhenti dan kerusakan semakin jelas setelah pembekuan embun.

Suhu dingin menyebabkan pertumbuhan terhambat, layu, permukaan daun lubang atau nekrosis daun serta meningkatkan kerentanan terhadap penyakit. Suhu tanah yang rendah menyebabkan pertumbuhan tanaman kerdil dan perkembangan akar terhambat. Suhu dibawah 100C selama pembungaan dapat mengganggu penyerbukan dan bentuk buah menjadi tidak normal (Janice, 2004).

Tabel 1. Pengaruh berbagai temperatur selama pembungaan dan pembentukan buah tomat

Hasil penelitian Van Der Ploeg and Heuvelink (2005) menunjukkan bahwa temperatur berpengaruh besar terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman tomat.

Tabel 2. Pengaruh temperatur terhadap rata-rata pertumbuhan relatif dan komponennya

Keterangan :

-Berkurang, + bertambah,+/- tidak terpengaruh

i=interaksi antara parameter pertumbuhan dan kultivar yang digunakan

ni=tidak terjadi interaksi antara parameter pertumbuhan dan kultivar yang digunakan

nm=ada tidaknya interaksi tidak disebutkan

RGR=rata-rata pertumbuhan relatif ;NAR:rata2 asimilasi bersih; LAR= ratio luas daun; SLA=luas daun spesifik dan LWR =rata-rata berat daun.

Tabel 3. Pengaruh significant terhadap temperatur sub optimal  fase vegetatif dan fase generatif pembentukan buah

Dari penelitian ini diperoleh kesimpulan bahwa pada masa muda, pertumbuhan vegetatif tanaman akan terhambat dikarenakan tanaman menghasilkan daun yang tebal.  Pada tanaman dewasa, hal ini tidak menjadi kendala, karena daun yang tebal dapat menghambat cahaya yang masuk. Terjadi panen awal yang disebabkan temperatur karena hasil assimilasi ke buah sangat sedikit pada temperatur rendah, menyebabkan jumlah buah dan pertumbuhan tanamann lebih cepat dalam satu musim. Pengaruh  temperatur pada waktu singkat  berbeda pengaruhnya dengan temperatur jangka panjang, seperti tingginya pembentukan buah kemungkinan disebabkan persediaan assimilasi bertambah. Dan disini kehilangan hubungan antara hasil dan pertumbuhan tanaman. Batas  inilah yang mempelajari proses yang mendasari kemungkinan hasil meningkat atau berkurang. Respon berbagai kultivar tomat terhadap berbagai temperatur untuk perkembangan sangat terbatas untuk menghasilkan produksi pada temperatur yang lebih rendah. Oleh sebab itu pemulia harus mencari alternatif berbagai tanaman tomat yang respon terhadap temperatur.  Budidaya tomat liar merupakan salah satu pilihan alternatif.

 

Oleh : Evy Latifah

incagri.com Incagri.com

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *