Pengaruh Faktor Suhu Terhadap Pertumbuhan Tanaman

Suhu  mencakup dua aspek yaitu derajat dan insolasi. Insolasi menunjukan

energi panas dari matahari dengan satuan gram/kalori/cm2/jam. Dimana 1 grm

kalori digunakan untuk menaikan suhu satu gram air sebesar 10C. Suhu

menunjukkan derajat panas benda. Mudahnya, semakin tinggi suhu suatu benda,

semakin panas benda tersebut. Secara mikroskopis, suhu menunjukkan energi

yang dimiliki oleh suatu benda. Setiap atom dalam suatu benda masing-masing

bergerak, baik itu dalam bentuk perpindahan maupun gerakan di tempat getaran.

Makin tingginya energi atom-atom penyusun benda, makin tinggi suhu benda

tersebut.

Jumlah insolasi atau suhu suatu daerah berbeda-beda tergantung pada :

a.    Latitude yaitu letak  lintang suatu tempat. Pada daerah katulistiwa insolasi

lebih besar dan berbeda dibandingkan dengan daerah sub-tropis atau daerah

sedang. Suatu daerah yang letaknya semakin kekutub maka insolasinya

semakain rendah karena sudut jatuh radiasi matahari semakin besar atau

karena jarak matahari ke bumi semakin jauh. Akan tetepi insolasi total untuk

suatu musim pertumbuhan  tanaman hampir sama karena panjang hari yang

lebih lama.

b.    Musim : Pada musim panas insolasi tinggi sedangkan pada musim hujan

rendah

c.   Kejernihan atmosfer : semakin jernih atmosfer maka semakin tinggi insolasis

yang diterima oleh bumi karena tidak adanya awan atau bintik-bintik air

d.  Konstanta matahari : merupakan jarak matahari dengan bumi. Semakin dekat

jarak matahri ke bumi maka insolasi akan semakin tinggi.

Pertumbuhan adalah proses kenaikan volume yang bersifat irreversibel

(tidak dapat balik), dan terjadi karena adanya pertambahan jumlah sel dan

pembesaran dari tiap-tiap sel. Pada proses pertumbuhan biasa disertai dengan

terjadinya perubahan bentuk. Pertumbuhan dapat diukur dan dinyatakan secara

kuantitatif.

Perkembangan adalah proses menuju dewasa. Proses perkembangan

berjalan sejajar dengan pertumbuhan. Berbeda dengan pertumbuhan,

perkembangan merupakan proses yang tidak dapat diukur. Dengan kata lain,

perkembangan bersifat kualitatif, tidak dapat dinyatakan dengan angka.

B.  Hubungan Suhu Dengan Tanaman

Suhu merupakan faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap pertumbuhan

dan perkembangan tanaman. Suhu mempengaruhi beberpa proses fisiologis

penting yaitu:

a.       Buka dan menututupnya stomata

b.      Transpirasi

c.       Penyerapan air dan nutrisi (unsur hara)

d.      Fotosintesis

e.       Respirasi

f.       Kinerja enzim

g.      Cita rasa tanaman

h.      Pembentukan primordia bunga

Peningkatan suhu sampai titik optimum akan diikuti oleh peningkatan

proses-proses tersebut dan setelah melewati titik optimum proses tersebut mulai

dihambat baik secara fisik maupun kimia. Menurunnya aktivitas enzim (degradasi

enzim). Pada tanaman hortikultura suhu merupakan faktor penting dalam

pembentukan primordia bunga, dimana dalam pembentukan bunga tanaman

dibutuhkan suhu optimal yaitu suhu yang dibutuhkan tanaman dalam

pembentukan primordia bunga. Dimana dalam pembentukan bunga tanaman

memerlukan suhu optimal yaitu suhu yang dibutuhkan oleh tanaman dalam

pembentukan primordia bunga. Selian itu juga mempengaruhi aktivitas

mikroorganisme dan enzim pada suhu yang rendah 00C umumnya aktivitas

organisme tidak aktif atau dorman sedangkan pada suhu yang tinggi akan

menimbulkan proses pembentukan protein dan enzim yang bercerai berai/rusak

(denaturasi).

C. Pengaruh Suhu yang di Butuhkan Tanaman 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.

Pengaruh suhu terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman dapat

dibedakan sebagai berikut :

Batas Suhu Yang Menguntungkan Tanaman Batas suhu yang membantu

pertumbuhan dan perkembangan tanaman diketahui sebagai suhu optimum. Pada

batas ini semua proses dalam perkembangan dan pertumbuhan tanaman akan

berjalan baik dari segi morfologi muapun fisiologinya.

Proses fisiologi tersebut antara lain yaitu :

a.       Fotosintesis

b.      Respirasi

c.       Penyerapan air

d.      Transpirasi

e.       Pembelahan sel

f.       Pemanjangan sel dan

g.      Perubahan fungsi sel

Akan berlangsung secara baik sehingga akan diperoleh produksi maksimum

pada setiap jenis tanaman kebutuhan akan suhu optimum ini bervariasi seperti

pada tanaman C3 membutuhkan suhu optimumnya antara-

270C- sampai 280C, sedangkan pada tanaman C4 suhu optimumnya adalah 300C

sampai 350C

Berdasarkan hal ini tanaman hortikultura dikelompokkan sebagai berikut :

Tanaman yang menghendaki batas suhu optimum yang rendah ( tanaman

musim dingin), yaitu tanaman yang tumbuh baik pada suhu 450F sampai 600

Tanaman yang menghendaki batas suhu optimum yang tinggi (musim panas),

yaitu tanaman yang tumbuh baik pada suhu antara 600F sampai 750F. Dari tipe-

tipe tanaman tersebut diatas maka dapat dilihat contoh-contoh tanamannya pada

tabel berikut.

Tanaman Musim Dingin (suhu Optimum = 45-600F)

Tanaman buah-buahan Tanaman sayuran Tanaman hias

Apel, pear, cherry,

plum, strawbery

Asparagus, kubis,

wortel, kentang dll

Gramenium, petunia

Tanaman Musim Dingin (suhu Optimum = 60-750F)

Apricot, grape, citrus Tomat, waluh, ketimun Rose, orchid

Dilihat dari segi morfologinya yaitu :

a.      Pertumbuhan dan perkembangan vegetatif tanaman

b.      Pertumbuhan dan perkembangan generatif tanaman

c.      Daya perkecambahan dan daya tumbuh benih tanaman

Batas Suhu Yang Tidak Menguntungkan

Batas suhu yang tidak menguntungkan bagi pertumbuhan dan perkembangan

tanaman dapat dibedakan sebagai berikut baik secara morfoligi dan fisiologinya :

Suhu Diatas Maksimum yang berpengaruh terhadap :

a.  Respirasi yaitu terjadinya proses respirasi dan absobsi air yang tinggi sehingga

terjadi proses-proses perombakan protein dan terhambatnya kinerja enzim

(denaturasi).

b.   Terganggunya pembentukan sel generatif yang  terjadi karena rusaknya

pembelahan sel secara mitosis sehingga biji akan mandul atau kosong.

c.  Terjadinya translokasi yaitu terganggunya proses pengangkutan dan penyebarann

assimilat (hasil fotosintesis) dari sumber fotosintesis ke bagian-bagian tanaman

yang menggunakan atau menyimpan cadangan makanan seperti : buah, batang dan

umbi.

d.   Terjadinya mutasi gen akibat adanaya suhu yang terlalu tinggi yang menyebabkan

berubahnya susunan genetik tanaman atau adanya sinar gamma.

e. Tanaman kekurangan unsur hara, karena suhu tinggi dapat mengganggu

perombakan-perombakan senyawa-senyawa penting bagi tanaman.

f.    Tanaman menjadi layu akibat suhu yang tinggi sehingga absorbsi air yang rendah

dan tingginya evapotranspirasi

Suhu Dibawah Minimum perlambatan pertumbuhan dan perkembangan

serta menghambat pembungaan tanaman.

a.    Absorbsi unsur hara dan air terganggu karena air akan membekupada suhu

dibawah minimum dan akar tanaman akan membeku yang menyebabkan fikositas 

menjadi naik. Penyerapan unsur hara juga terganggu karena bakteri-bakteri

pengurai akan mengalami dormansi atau istrihat

b.  Respirasi menurun karena kebutuhan air dan udara dalam tubuh tanaman menjadi

rendah seiring rendahnya aktivitas-aktivitas dalam tubuh tumbuhan.

c.  Perkecambahan benih akan teganggu dimana embrio akan rusak yang disebabkan

rusaknya membran sel dalam biji.

d.  Sufokasi (suffocationI) lambatnya pertumbuhan tanaman karena suhu udara yang

rendah pada tanah dan kekurangan oksigen

e.   Dedikasi yaitu terjadinya kekeringan fisiologis karena absorbso air terhambat

karena kurangnya permeabilitas selaput akar atau karena naiknya visikositas air

dalam air bahkan membeku.

Proses transfer panas antara tanaman dan lingkungannya dapat terjadi :

-          melalui proses konduksi dan konveksi dalam bentuk panas yang dapat

dirasakan

Ø Konduksi :

Konduksi merupakan cara perambatan panas dari satu molekul ke molekul lainnya

atau dari satu benda ke benda lainnya.

Ø Konveksi

Konveksi adalah transfer panas dengan cara aliran. Konveksi berlangsung sebagai

akibat berkurangnya massa jenis suatu zat bila dipanaskan.

Ø Radiasi

Radiasi adalah transfer panas dalam bentuk gelombang elektromagnetik

Ø Suhu merupakan faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap pertumbuhan dan

perkembangan tanaman

Ø Suhu berkorelasi positif dengan radiasi mata hari

Ø Suhu: tanah maupun udara disekitar tajuk tanaman

Ø Tinggi rendahnya suhu disekitar tanaman ditentukan oleh radiasi matahari,

kerapatan tanaman, distribusi cahaya dalam tajuk tanaman, kandungan lengas

tanah.

Proses Fisiologis

Ø Suhu mempengaruhi beberapa proses fisiologis penting: bukaan stomata, laju

transpirasi, laju penyerapan air dan nutrisi, fotosintesis, dan respirasi

Ø Peningkatan suhu sampai titik optimum akan diikuti oleh peningkatan proses di

atas

Ø Setelah melewati titik optimum, proses tersebut mulai dihambat: baik secara fisik

maupun kimia, menurunnya aktifitas enzim (enzim terdegradasi)

Aspek Fisiologis

Suhu meningkatkan perkembangan tanaman sampai batas tertentu. Hubungan

suhu dengan pertumbuhan tanaman menunjukkan hubungan yang linear sampai

batas tertentu, setelah tercapai titik maksimum (puncak) hubungan kedua variabel

itu menunjukkan hubungan parabolik.

Suhu udara atau suhu tanah berpengaruh terhadap tanaman melalui proses

metabolisme dalam tubuh tanaman, yang tercermin dalam berbagai karakter

seperti :

- laju pertumbuhan

- dormansi benih dan kuncup

- perkecambahannya

- pembungaan,

- pertumbuhan buah

- pendewasaan/pematangan jaringan atau organ tanaman.

Respon tanaman terhadap suhu berbeda tergantung : jenis tanaman, varietas,

tahap pertumbuhan tanaman, macam organ/jaringan

Pada Tahap A-B

Ø  merupakan tahap pertumbuhan yang sangat cepat.

Ø  Suhu meningkatkan laju pertumbuhan membentuk garis lurus (linear) dimana

Ø  kurvanya merupakan fungsi eksponensial dengan suhu.

Ø  Pada tahap ini energi panas dapat mengaktifkan seluruh sistem (perangkat)

pertumbuhan. Sehingga efisiensi penggunaan energi panas oleh tanaman adalah

besar. Energi panas yang terbuang percuma berada pada jumlah yang kecil, atau

energi panas yang tertangkap molekul dapat meningkatkan gerakan-gerakan

molekul dalam jaringan tanaman.

Pada tahap B-C

Ø  kecepatan pertumbuhan tanaman menurun, sehingga rata-rata fluktuasi

pertumbuhan dapat membentuk garis mendatar.

Ø  Fluktuasi kecepatan pertumbuhan pada tahap ini sering disebabkan oleh faktor-

faktor tumbuh lainnya diluar suhu seperti air, cahaya, ketersediaan oksigen dan

karbondioksida serta unsur hara kadang-kadang menjadi faktor pembatas, tetapi

masih dapat ditolerir oleh tanaman.

Ø  Titik B merupakan titik kritis dimana ketersediaan faktor tumbuh diluar suhu

memegang peranan penting. Kondisi sedikit saja dibawah optimum dapat menjadi

faktor pembatas (limiting factor).

Tahap C-D :

Ø  -merupakan tahap pertumbuhan menurun, dimana energi panas tidak lagi dapat

meningkatkan laju pertumbuhan.

Ø  -Pada tahap ini penurunan kecepatan pertumbuhan sebanding dengan kenaikan

suhu.

Ø  -Dibandingkan dengan tahap A-B, garis proyeksi a-b selalu lebih besar daripada

garis proyeksi c-d. Hal ini berarti bahwa percepatan pertumbuhan pada tahap C-D.

Kondisi ini dapat diartikan bahwa kenaikan suhu sebanding dengan penurunan

aktivitas enzim pertumbuhan dan sebanding pula dengan kerusakan protein,

sebagai bahan baku enzim.

Ø  -Dapat diketahui bahwa panas dapat meningkatkan energi kinetik dari molekul-

molekul tanaman yang membuat laju reaksi biokimia meningkat sampai batas

tertentu dan panas

Ø  yang terlalu tinggi tidak lagi menguntungkan pada tanaman.

Pengaruh Suhu Minimum terhadap Tanaman

Ø  Pada suhu rendah (minimum) pertumbuhan tanaman menjadi lambat bahkan

terhenti, karena kegiatan enzimatis dikendalikan oleh suhu.

Ø  Suhu tanah yang rendah akan berakibat absorpsi air dan unsur hara terganggu,

karena transpirasi meningkat.

Pengaruh Suhu Optimum terhadap Tanaman

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.

- Tanaman di daerah sedang, suhu optimum untuk fotosintesa lebih rendah

dibandingkan dengan suhu optimum untuk respirasi.

Pengaruh Suhu Maksimum terhadap Tanaman

Ø Jaringan tanaman akan mati apabila suhu mencapai 45ºC sampai 55 ºC selama 2

jam.

Ø 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.

Pengaruh suhu terhadap lengas tanah

Ø Peningkatan suhu disekitar iklim mikro tanaman akan menyebabkan cepat

hilangnya kandungan lengas tanah

Ø Peranan suhu kaitannya dengan kehilangan lengas tanah melewati mekanisme

transpirasi dan evaporasi

Ø Peningkatan suhu terutama suhu tanah dan iklim mikro di sekitar tajuk tanaman

akan mempercepat kehilangan lengas tanah terutama pada musim kemarau

Ø Pada musim kemarau, peningkatan suhu iklim mikro tanaman berpengaruh negatif

terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman terutama pada daerah yang

lengas tanahnya terbatas