SENSITIVITAS PRODUKSI PADI TERHADAP PERU

SENSITIVITAS PRODUKSI PADI TERHADAP PERUBAHAN IKLIM
DI INDONESIA TAHUN 1974-2015
Yanti Nurhayanti, Moko Nugroho
Fakultas Ekonomi dan Bisnis, Universitas Indonesia
ABSTRAK
Terjadinya perubahan iklim dapat mengganggu produksi padi di Indonesia. Terganggunya produksi
padi akan berdampak pada ketersediaan bahan pangan, mengingat padi sebagai bahan pangan
pokok masyarakat Indonesia. Studi ini bertujuan untuk menganalisis dampak perubahan iklim
terhadap produktivitas padi pada daerah sentra padi di Indonesia periode tahun 1974-2015 dengan
menggunakan empat variabel iklim yang berbeda. Data yang digunakan adalah data sekunder yang
dikumpulkan dari Badan Pusat Statistik (BPS), Kementerian Pertanian, dan National Oceanic and
Atmospheric Administration (NOAA). Metode estimasi menggunakan data panel dengan Random
Effect Model (REM). Hasil penelitian menunjukkan produksi padi di Indonesia lebih sensitif terhadap
perubahan curah hujan dan suhu maksimum (Tmax) dibandingkan dengan suhu rata-rata (Tave) dan
suhu minimum (Tmin). Peningkatan curah hujan dan Tmax berdampak positif terhadap produksi padi
sampai pada titik balik tertentu, kemudian setelah titik tersebut akan memberikan dampak yang
sebaliknya. Adapun titik balik untuk curah hujan sebesar 10,177 inc/tahun, sementara Tmax pada
31,35°C. Hasil simulasi sederhana menunjukkan kenaikan curah hujan di atas titik balik sebesar 1%
akan mengurangi produktivitas padi sebesar 0,00796 % ceteris peribus. Sementara kenaikan suhu
maksimum di atas titik balik sebesar 1% akan mengurangi produksi padi sebanyak 0,09039% ceteris
peribus.


Kata kunci : produksi padi, perubahan iklim, curah hujan, suhu maksimum
1.
satu

PENDAHULUAN

melakukan studi yang menunjukkan iklim

Sektor pertanian merupakan salah

merupakan variasi spesifikasi model dari

sektor

penggerak

perekonomian

yang berisiko akibat adanya perubahan


suhu dan curah hujan.
Makalah

ini

mencoba

melakukan

iklim ekstrim. Beberapa studi mengenai

analisis dampak perubahan iklim terhadap

hal ini telah menghasilkan perkembangan

produktivitas padi pada provinsi sentra

metode kuantifikasi iklim yang bervariasi.


padi di Indonesia selama 42 tahun (1974-

Kuantifikasi iklim merupakan isu yang

2015).

menarik dan masih dalam perdebatan

menggunakan empat model spesifikasi

yaitu bagaimana menentukan kuantifikasi

iklim

iklim ekstrim yang terbaik sehingga dalam

pendekatan ukuran suhu rata-rata, suhu

melakukan estimasi dampak iklim ekstrim


maksimum, suhu minimum, dan curah

tersebut

hujan. Diharapkan dari keempat model

dapat

teridentifikasi

secara

kredibel.
Studi Schlenker and Roberts (2009),

Analisis
yang

ini


diukur

dilakukan
dari

dengan
beberapa

dapat ditentukan model yang terbaik
dalam

menghitung

seberapa

menunjukkan hubungan yang tidak linier

dampak

antara iklim ekstrim dan produksi padi.


produktivitas padi di Indonesia.

perubahan

iklim

besar

terhadap

Sementara studi yang dilakukan Weltch,

Teori dasar makalah ini mengikuti

et. al (2010), menunjukkan hubungan

fungsi produksi pertanian, yaitu, h = f (x,

yang bersifat linier. Tack, et. al. (2015),


z), dimana x merupakan vektor input

produksi (luas lahan, labor dan kapital),

memberikan variasi dampak, mulai dari

dan z merupakan vektor faktor eksogen

dampak positif sampai dampak kerugian

yang mempengaruhi produksi. Dalam hal

yang

ini z adalah iklim. Berdasarkan teori

terjadi dampak kerugian yang besar pada

produksi,


sektor

terjadinya

iklim

esktrim

merupakan shock terhadap sisi suplai

besar.

Namun secara

pertanian

agregat,

akibat


adanya

pemanasan global.

yang dapat menurunkan output produksi

Deschenes and Greenstone (2007),

dan mendorong kenaikan harga output.

mengukur dampak ekonomi yang terjadi

Dengan

akibat adanya perubahan iklim pada

demikian

dugaan


sementara

terjadinya perubahan iklim ekstrim akan

sektor

berdampak

dengan memperkirakan pengaruh variasi

pada

penurunan

produksi

pertanian

di


Amerika

Serikat

suhu dan curah hujan dari tahun ke tahun

padi.

terhadap keuntungan pertanian. Secara
2.

KAJIAN

LITERATUR

DAN

rata-rata,

perkiraan

jangka

panjang

PENGEMBANGAN HIPOTESIS

menunjukkan

Mendelson, et. al. (1994), melakukan

ternyata akan meningkatkan keuntungan

studi dampak pemanasan global di sektor

pertanian sebesar 3,4% dari keuntungan

pertanian di Amerika Serikat dengan

tahunan. Namun kisaran dampak yang

menggunakan variabel iklim, harga lahan

terjadi antara -1,8% sampai dengan 4,0%

pertanian, pendapatan, variabel ekonomi

dengan tingkat kepercayaan 95%. Dengan

lainnya, dan ukuran geofisika (temperatur,

demikian dapat terlihat adanya dampak

curah hujan, kelembapan) di

3.000

positif dan negatif terhadap keuntungan

wilayah Amerika tahun 1951-1980. Hasil

pertanian. Hal ini juga dipertegas dengan

studinya menunjukkan suhu tinggi yang

adanya heterogen dampak antar wilayah,

terjadi di setiap musim, kecuali musim

seperti di

California yang diprediksi

gugur, telah

perubahan

iklim

menurunkan produktivitas

pertanian. Sementara curah hujan tinggi,
di

luar

musim

gugur,

meningkatkan

Schlenker, et. al. (2004), melakukan

perubahan

akan

iklim

menurunkan

keuntungan pertanian sebesar 50%.
Studi Schlenker and Robert (2009),
suhu

produktivitas pertanian.

bahwa

memberikan dampak yang tidak

linier terhadap produktivitas pertanian jika

studi dampak pemanasan global terhadap

terjadi

sektor

Serikat

dilakukan menggunakan data panel per

menggunakan data besaran iklim di sektor

wilayah untuk 3 komoditas pertanian

pertanian, kesuburan tanah, dan variabel

(kedelai, jagung dan kapas). Hasilnya

sosial ekonomi di wilayah timur Amerika

menunjukkan adanya batasan suhu yang

selama

masih memberikan dampak positif pada

pertanian

100

di

Amerika

tahun.

Hasil

studi

menunjukkan 75% dari sampel wilayah

produksi

perubahan

iklim.

Studi

yang

jagung, kedelai dan kapas.

Batasan suhu tersebut adalah 29⁰C untuk

berdasarkan distribusi harian. Sementara

jagung, 30⁰C untuk kedelai dan 32⁰C

variabel

untuk kapas, diatas batasan tersebut

produksi yang digunakan yaitu

dapat memberikan efek yang negatif

produktivitas padi.

dependen

sebagai

output
besaran

terhadap produksi komoditas pertanian
3.

tersebut.
Weltch, et.al. (2010), menunjukkan

METODE PENELITIAN
Data

produktivitas

digunakan

pada

fase

produksi padi per hektar secara tahunan

pematangan tanaman padi di negara yang

dalam kuintal per hektar. Sedangkan data

beriklim tropis/subtropis. Suhu minimum

suhu dalam celcius meliputi: (1) suhu

berdampak

produksi

minimum, (2) suhu rata-rata, dan (3) suhu

maksimum

maksimum. Data suhu merupakan nilai

berdampak positif terhadap produksi padi.

rata-rata dari suhu harian dalam satu

Sementara

bervariasi

tahun. Sementara data curah hujan dalam

terhadap fase pertumbuhan tanaman padi.

0,1 inchi per tahun yang merupakan

Kombinasi dampak dari suhu maksimum,

kumulatif curah hujan harian dalam satu

suhu

tahun.

padi,

penyerbukan

negatif

terhadap

sedangkan

berdampak

suhu

dampak

minimum,
pada

dan

radiasi

dan

radiasi

lebih

saat

musim

panen

daripada musim tanam.
Penelitian

Tack,

nilai

yang

suhu dan radiasi berdampak signifikan
fase

merupakan

padi

rata-rata

Data produktivitas padi dipilih pada
sepuluh provinsi sentra padi di Indonesia

et.

al.

(2015)

dengan

pertimbangan

kontribusi

total

menggunakan berbagai spesifikasi model

sepuluh provinsi tersebut mencapai 80%

statistik dalam mengukur hubungan yang

produksi padi nasional. Sepuluh provinsi

kompleks antara variabel iklim dengan

tersebut

produktivitas

studinya

Sumatera Barat, Lampung, Jawa Barat,

menunjukkan efek dari suhu bervariasi di

Jawa Tengah, Jawa Timur, Kalimantan

fase perkembangan tanaman. Dampak

Selatan,

penurunan produksi terbesar terjadi pada

Utara, dan NTB. Data produktivitas padi

saat musim dingin dan panas ekstrim di

bersumber dari Badan Pusat Statistik dan

musim semi.

Kementerian Pertanian. Adapun data suhu

gandum.

Hasil

meliputi

Sulawesi

Sumatera

Selatan,

Utara,

Sulawesi

Berdasarkan tinjauan literatur di atas

dan curah hujan bersumber dari National

bahwa suhu dan curah hujan merupakan

Oceanic and Atmospheric Administration

variabel yang berdampak kepada produksi

(NOAA). Periode tahun yang digunakan

sektor pertanian. Untuk distribusi suhu,

selama 42 tahun dari 1974 sampai

maka ukuran suhu dibuat lebih detail

dengan 2015.

menjadi suhu minimum, suhu rata-rata,
dan

suhu

maksimum,

yang

diukur

Spesifikasi model yang digunakan
dalam studi ini mengacu pada model

Weltch, et.al. (2010) dan Tack, et. al.
(2015), yaitu :

dimana ln yit menunjukkan logaritma
produksi padi pada provinsi i untuk
periode

merupakan

t,

menangkap
teknologi

input

pertanian,

tren

dan

perubahan

f(zit)

merupakan

ukuran iklim pada provinsi i untuk periode
t, dan

gangguan.

Ukuran/proxy iklim yang digunakan
pada paper ini mengacu pada studi yang
dilakukan Schlenker and Robert (2009),
yaitu :

dimana Tave suhu rata-rata, Tmin suhu
minimum, Tmax suhu maksimum, dan Rit
curah hujan.
Metode estimasi menggunakan data
panel. Untuk mendapatkan regresi data
panel yang terbaik dilakukan uji F, uji
Lagrange Multiplier, dan uji Hausman.
Hasil uji menunjukkan model estimasi
terbaik yaitu Random Effect Model (REM).

4.

HASIL DAN PEMBAHASAN

kuantifikasi variabel iklim pada daerah

Hasil estimasi dengan REM empat model

yang

variabel iklim ditunjukkan pada tabel 1.

menggunakan suhu minimum dan suhu

Variabel
secara

curah

parsial

hujan

dalam

signifikan

mempengaruhi

beriklim

Hasil estimasi dampak suhu minimum
dan

curah

produktivitas

diinterpretasikan

sesuai

rata-rata harian.

spesifikasi model linier, koefisien estimasi
dapat

lebih

maksimum daripada menggunakan suhu

produktivitas padi di Indonesia. Pada
hujan

tropis

suhu

maksimum
padi

terhadap

di

Indonesia

sebagai elastisitas curah hujan terhadap

menghasilkan dampak yang cenderung

produksi padi, dimana setiap kenaikan 1%

berlawanan.

curah hujan akan meningkatkan produksi

minimum berdampak negatif terhadap

padi

untuk

produksi padi sedangkan suhu maksimum

spesifikasi model non-linier, peningkatan

berdampak positif meskipun secara uji

curah

parsial untuk kedua variabel tersebut tidak

sebesar
hujan

0,011%.
akan

Namun

berdampak

positif

sampai pada titik tertentu, setelah titik
tersebut peningkatan curah hujan akan

Pada

model

3,

suhu

signifikan.
Pada model non-linier, model 4, suhu

berdampak negatif terhadap produktivitas

maksimum

padi. Hasil ini sejalan dengan

produktivitas padi dibandingkan dengan

studi

lebih

berdampak

pada

Schlenker and Robert (2009), bahwa

suhu minimum. Hasil

curah hujan secara statistik signifikan

menunjukkan adanya titik balik pada

membentuk

shape

peningkatan suhu maksimum terhadap

terhadap produktivitas pertanian. Hasil

produktivitas padi di Indonesia, dimana

estimasi model 4, titik balik curah hujan

setiap peningkatan suhu maksimum akan

selama satu tahun di Indonesia adalah

meningkatkan produktivitas padi sampai

sebesar 10,177 inc, di atas angka tersebut

titik tertentu, setelah itu peningkatan suhu

perlu diwaspadai adanya potensi banjir

maksimum akan menurunkan produksi

yang dapat menyebabkan gagal panen

padi. Adapun titik balik suhu maksimum

dan merangsang organisme pengganggu

berdasarkan

tanaman (OPT).

31,35°C.

kurva

Produktivitas

inverted–U

padi

kurang

sensitif

Variabel

hasil
tren

model 4 juga

estimasi
bernilai

sebesar

positif

dan

terhadap

peningkatan

suhu

rata-rata

signifikan baik model linier ataupun model

harian.

Berdasarkan

uji

parsial,

non-linier. Variabel tren sebagai proxy

peningkatan suhu rata-rata harian tidak

tingkat

signifikan

signifikan

mempengaruhi

produktivitas

kemajuan

teknologi

meningkatkan

secara

produksi padi,

padi baik untuk model linier maupun

artinya teknologi produksi dan budidaya

model non-linier. Hasil ini sejalan dengan

yang diterapkan selama empat dekade

studi Schlenker and Robert (2009), bahwa

terakhir secara umum telah meningkatkan

produktivitas

padi.

peningkatan

produktivitas

kemajuan
mencapai

Namun

teknologi
titik

balik

teknologi–teknologi

demikian,

padi

akibat

tertentu

akan

dan

baru

dibutuhkan
lagi

dalam

meningkatkan produktivitasnya.
Simulasi dampak dilakukan dengan
kenaikan

suhu maksimum dan curah

hujan di atas titik balik. Kenaikan suhu
maksimum 1% di atas titik balik
menurunkan produktivitas padi
0,09039%

ceteris

kenaikan

1%

peribus.

curah

akan

sebesar

Sementara

hujan

akan

menurunkan produktivitas padi sebesar
0,00796% ceteris peribus. Kenaikan suhu
maksimum dan curah hujan yang terus
menerus

akan

menambah

penurunan

produktivitas padi yang semakin besar.
5.

KESIMPULAN DAN SARAN
Kuantifikasi

memberikan

variabel
dampak

iklim

yang

terhadap

produktivitas padi di Indonesia adalah
curah hujan

dan rata-rata harian suhu

maksimum. Peningkatan curah hujan dan
suhu

maksimum

mengikuti

kurva

inverted U–shape, dimana peningkatan
suhu akan memberikan dampak positif
terhadap produktivitas padi sampai pada
titik optimun tertentu, setelah titik tersebut
akan memberikan dampak sebaliknya
terhadap produktivitas padi. Titik optimum
curah hujan
sedangkan

pada 10,177 inc/tahun,
suhu

maksimum

pada

31,35°C. Dari simulasi dampak kenaikan
curah hujan dan suhu maksimum di atas

titik balik akan menurunkan produktivitas
padi.
DAFTAR PUSTAKA
Deschenes , O., & Greenstone, M. (2007).
The economic impact of climate
change : Evidence from
agricultural profits and random
fluktuations. The American Review
97(1), 354-385.
Mendelson , R., Nordhaus, D. W., &
Shaw, D. (1994). The impact of
global warming on agriculture : A
Ricardian Analysis. The American
Economic Review Vol.84, No. 4,
753-771.
Qury , B. (1965). Allowing for Weather in
Crop Production Model Building .
Journal of Farms of Economic
vol.47 No.2 , 270-283.
Schlenker, W., Hanemman, W. M., &
Fisher, C. A. (2004). The impact of
global warming on U.S
agricultures: An Econometric
analysis of optimal growing
condition. University of California
at Barkeley.
Schlenker, W., & Roberts, M. J. (2009).
NonlinearTemperature Effects
Indicates Severe Damages to U.S.
Crop Yields Under Climate Change
. Pnas Vol.106 No.37, 1559415598.
Tack, J., Barkley, A., & Nalley, L. L.
(2015). Effect of warming
teperatures on US Wheat Yields .
Pnas vol.112 no.22, 6931-6936.
Weltch, J., & et.al. (2010). Rice Yields in
Tropical/Subtropical Asia Exhibit
Large but Opposing Sensitivities to
Minimum and Maksimum
Temperatures. PNAS, 1456214567.