Radiasi Surya Data Iklim

Proses validasi pada penelitian kali ini dikaji di sepuluh wilayah dengan karakter iklim yang berbeda satu sama lain. Hal ini bertujuan untuk mengetahui akurasi model di berbagai tempat dan jenis iklim yang berbeda berdasarkan data yang tersedia. Dalam tahap ini, data produktivitas hasil tanaman yang dihasilkan model dibandingkan dengan data aktual produktivitas padi yang diwakili data BPS Badan Pusat Statistik. Agar mendapatkan nilai kuantitatif keeratan hubungan antar variabel, dilakukan pembuatan grafik scatter plot yang selanjutnya akan menghasilkan nilai keeratan antara model dan data aktual BPS.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Dalam produktivitas tanaman, secara umum tiga komponen utama yang saling berkaitan yang perlu diperlakukan yaitu atmosfer, tanah dan tanaman. Tanaman tidak akan tumbuh baik bila cuacaiklim atmosfer serta tanah tidak menunjang Handoko 1994.

4.1. Data Iklim

Penelitian ini dilakukan berdasarkan data iklim yang tersedia, dengan data series yang berbeda pada setiap tempat. Terdapat 10 wilayah kajian yang akan dibahas, yakni Pacet Cianjur, Jawa Barat, Baranangsiang Bogor, Jawa Barat, Darmaga Bogor, Jawa Barat, Karawang Jawa Barat, Aceh DI Aceh, Bau-Bau Sulawesi Tenggara, Japura Riau, Jatiroto Jawa Timur, Tabing Sumatera Barat.

4.1.1. Curah Hujan

Air sangat diperlukan untuk proses pertumbuhan tanaman padi. Sumber utama air berasal dari air hujan atau lelehan salju Sjamsudin dan Karama 1997. Curah hujan merupakan salah satu faktor yang menentukan keberhasilan pertumbuhan dan produktivitas tanaman padi, sehingga budidaya tanaman padi perlu disesuaikan terhadap fluktuasi curah hujan Pramudia et al. 2008. Berdasarkan data yang disajikan dalam Tabel 5, secara keseluruhan wilayah Tabing Sumatera Barat merupakan wilayah yang memiliki rata-rata curah hujan yang paling tinggi dibandingkan dengan curah hujan wilayah lain yang digunakan dalam validasi model ini. Wilayah yang memiliki curah hujan paling rendah berdasarkan data tersebut adalah Aceh, bahkan pada bulan Agustus curah hujan total bernilai hanya 3,8 mm. Secara umum, pola curah hujan yang terjadi di setiap wilayah kajian hampir sama. Hal ini dipengaruhi oleh dua musim utama yang terjadi di Indonesia yakni musim hujan yang terjadi akhir tahun hingga awal tahun berikutnya, dan musim kemarau yang terjadi pada tengah tahun. 4.1.2. Kelembaban Besaran yang sering dipakai untuk menyatakan kelembaban udara adalah kelembaban nisbi RH Tjasyono 2004. Kelembaban relatif atau relative humidity dapat pula diartikan sebagai rasio antara kelembaban aktual dan kemampuan udara untuk menampung uap air tersebut Anonim 2009. Pada Tabel 6 disajikan nilai kelembaban relatif yang secara umum menunjukkan data kelembaban yang tidak memiliki variasi terlalu tinggi. Nilai kelembaban udara yang terendah bernilai 64,5 yang terjadi di daerah Karawang pada bulan September. Hal ini disebabkan pengaruh musim kemarau yang meyebabkan supply utama air, yakni curah hujan sangat rendah. Nilai kelembaban relatif terbesar bernilai 93,8 pada wilayah Japura Riau pada bulan Desember yang merupakan musim hujan. 4.1.3. Suhu Udara Secara fisis suhu dapat didefinisikan sebagai tingkat gerakan molekul benda, makin cepat gerakan molekul, makin tinggi suhunya Tjasyono 2004. Pada masa tanam awal, suhu memberikan pengaruh yang besar, dan menentukan waktu yang dibutuhkan dari tahap penanaman benih hingga munculnya semai Petr 1991. Pada Tabel 7, terlihat bahwa suhu rata- rata bulanan mengalami perbedaan baik menurut waktu ataupun tempat. Nilai suhu minimum dari sepuluh wilayah kajian tersebut adalah sebesar 21°C pada wilayah Pacet yang disebabkan oleh karakteristik iklim dan ketinggian wilayah yang mencapai 1275 mdpl. Nilai suhu udara maksimum berdasarkan data suhu bulanan adalah sebesar 27,9°C pada wilayah Aceh yang disebabkan oleh altitude yang rendah dan letak wilayah yang dekat dengan pesisir pantai.

4.1.4. Radiasi Surya

Faktor lingkungan utama untuk tanaman padi adalah suhu dan lama penyinaran matahari, serta intensitas radiasi matahari Soemartono 1980. Radiasi surya merupakan komponen iklim yang memiliki peran yang 7 Tabel 5 Rata-rata curah hujan bulanan dari 10 wilayah kajian No Lokasi Letak Geografis Altitude mdpl Curah Hujan mm Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nov Des 1 Pacet 6°41-6°51 LS dan 106°50-107°2 BT 1.275 424.0 291.0 384.0 395.0 141.0 141.0 69.0 100.0 140.0 324.0 353.0 198.0 2 Baranangsiang 106°48 BT dan 6°26LS 330 424.0 638.0 396.0 575.0 221.0 373.0 84.0 111.0 113.0 253.0 485.0 529.0 3 Darmaga 06°3312,9 LS dan 106°4459,4 BT 250 211.7 555.5 - - - - - - - - 413.9 386.1 4 Karawang 107°02-107°40 BT dan 5°56-6°34 LS 335 157.5 294.4 257.3 328.6 101.2 37.7 19.5 25.1 136.1 148.2 - - 5 Sukabumi 6°5517,15 LS 106°5533,04 BT 740 226.5 123.0 174.0 94.5 147.0 38.0 51.0 3.8 7.2 14.3 79.4 145.9 6 Aceh 1°40-6°30 LU dan 94°40-98°30 BT 22 133.1 73.8 130.6 103.9 237.0 40.3 71.3 71.9 95.8 179.4 159.7 173.2 7 Bau-Bau 5°21-5°33LU dan 122°30-122°47 BT 10 317.3 234.3 247.1 206.2 182.0 117.7 84.2 47.0 21.1 48.2 101.0 251.6 8 Japura 0°.33 LS dan 102°.0 BT 20 247.5 159.2 211.7 261.2 172.3 126.9 143.4 97.7 194.3 200.1 215.6 258.7 9 Jatiroto 8°.12 LS dan 113°.35 BT 3 241.2 261.9 292.8 171.8 165.3 31.8 7.7 43.1 79.5 160.5 376.6 360.9 10 Tabing 0°.53 LS dan 100°.35 BT 29 638.2 573.0 775.5 542.9 566.2 591.8 654.6 618.0 743.8 627.6 766.2 372.0 1. 1990-1995 6. 1991 2. 2007 7. 1991 3. 2002-2003 8. 1991 4. 1992 9. 1991 5. 2004 10. 1991 Tabel 6 Rata-rata Kelembaban Relatif bulanan dari 10 wilayah kajian No Lokasi Letak Geografis Altitude mdpl Kelembaban Relatif Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nov Des 1 Pacet 6°41-6°51 LS dan 106°50-107°2 BT 1.275 90.0 89.9 88.8 88.8 87.7 84.7 83.7 81.8 81.0 83.1 87.1 81.9 2 Baranangsiang 106°48 BT dan 6°26LS 330 76.9 83.9 81.4 81.4 77.9 78.8 72.5 72.5 71.2 76.3 78.5 84.6 3 Darmaga 06°3312,9 LS dan 106°4459,4 BT 250 81.7 89.0 - - - - - - - - 84.9 86.0 4 Karawang 107°02-107°40 BT dan 5°56-6°34 LS 335 79.7 78.4 72.2 69.5 72.5 73.3 68.5 67.4 64.5 71.4 - - 5 Sukabumi 6°5517,15 LS 106°5533,04 BT 740 90.7 87.8 87.9 89.6 91.2 92.9 92.7 80.6 80.2 73.5 84.2 87.1 6 Aceh 1°40-6°30 LU dan 94°40-98°30 BT 22 92.5 92.2 91.1 90.8 91.5 89.6 84.0 85.8 87.2 91.5 93.0 92.0 7 Bau-Bau 5°21-5°33LU dan 122°30-122°47 BT 10 92.1 93.0 90.6 91.4 90.4 90.0 89.4 88.9 88.4 87.9 87.9 87.9 8 Japura 0°.33 LS dan 102°.0 BT 20 89.9 88.8 91.8 93.1 87.7 84.4 82.1 88.7 86.8 88.9 88.3 93.8 9 Jatiroto 8°.12 LS dan 113°.35 BT 3 92.1 93.0 90.6 91.4 90.4 90.0 89.4 88.9 88.4 87.9 87.9 87.9 10 Tabing 0°.53 LS dan 100°.35 BT 29 82.7 87.7 88.2 87.5 87.0 87.0 85.8 86.7 86.2 88.6 88.6 87.5 1. 1990-1995 6. 1991 2. 2007 7. 1991 3. 2002-2003 8. 1991 4. 1992 9. 1991 5. 2004 10. 1991 8 Tabel 7 Rata-rata Suhu udara bulanan dari 10 wilayah kajian No Lokasi Letak Geografis Altitude mdpl Suhu Udara °C Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nov Des 1 Pacet 6°41-6°51 LS dan 106°50-107°2 BT 1.275 21.0 21.0 21.0 22.0 22.0 21.0 21.0 21.0 22.0 22.0 22.0 21.0 2 Baranangsiang 106°48 BT dan 6°26LS 330 27.2 26.0 26.7 27.1 27.3 27.1 27.1 27.1 27.5 27.6 27.2 26.2 3 Darmaga 06°3312,9 LS dan 106°4459,4 BT 250 26.0 25.3 - - - - - - - - 26.2 26.0 4 Karawang 107°02-107°40 BT dan 5°56-6°34 LS 335 26.4 24.7 25.6 25.8 26.2 25.4 25.5 25.9 25.7 26.0 - - 5 Sukabumi 6°5517,15 LS 106°5533,04 BT 740 25.4 24.9 25.2 23.4 25.0 24.2 24.2 23.4 24.3 25.2 24.7 24.1 6 Aceh 1°40-6°30 LU dan 94°40-98°30 BT 22 26.6 26.8 27.1 27.5 27.9 27.7 27.5 27.8 27.3 27.0 26.7 26.4 7 Bau-Bau 5°21-5°33LU dan 122°30-122°47 BT 10 25.9 25.9 25.9 25.8 25.5 24.9 24.7 25.2 25.6 26.3 26.6 25.9 8 Japura 0°.33 LS dan 102°.0 BT 20 26.2 26.8 27.2 27.2 27.4 27.3 26.9 27.0 26.7 27.0 27.0 26.3 9 Jatiroto 8°.12 LS dan 113°.35 BT 3 27.4 27.3 27.5 27.3 26.8 26.0 25.4 25.9 26.8 27.2 27.3 26.8 10 Tabing 0°.53 LS dan 100°.35 BT 29 26.4 26.5 26.5 26.8 26.8 26.5 26.0 26.0 26.0 26.2 26.1 26.5 1. 1990-1995 6. 1991 2. 2007 7. 1991 3. 2002-2003 8. 1991 4. 1992 9. 1991 5. 2004 10. 1991 9 Tabel 8 Rata-rata Radiasi Surya bulanan dari 10 wilayah kajian No Lokasi Letak Geografis Altitude mdpl Radiasi Surya MJm 2 Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nov Des 1 Pacet 6°41-6°51 LS dan 106°50- 107°2 BT 1.275 301.0 269.0 320.0 352.0 302.0 327.0 341.0 391.0 387.0 385.0 320.0 188.0 2 Baranangsi ang 106°48 BT dan 6°26LS 330 332.7 182.1 242.3 267.9 306.6 262.8 364.0 368.7 388.6 331.5 319.0 255.2 3 Darmaga 06°3312,9 LS dan 106°4459,4 BT 250 375.8 255.2 - - - - - - - - 311.4 333.9 4 Karawang 107°02-107°40 BT dan 5°56- 6°34 LS 335 763.6 641.2 743.2 714.4 747.3 745.1 787.4 807.4 773.9 776.1 - - 5 Sukabumi 6°5517,15 LS 106°5533,04 BT 740 489.7 425.7 518.3 482.8 493.6 517.1 530.6 552.1 546.5 546.5 468.9 445.3 6 Aceh 1°40-6°30 LU dan 94°40- 98°30 BT 22 537.4 555.1 571.2 549.7 560.6 567.8 555.5 561.7 479.0 514.5 543.0 412.9 7 Bau-Bau 5°21-5°33LU dan 122°30- 122°47 BT 10 594.3 545.6 629.5 625.0 641.0 638.2 714.0 767.1 777.5 782.8 672.3 616.9 8 Japura 0°.33 LS dan 102°.0 BT 20 516.9 518.9 561.1 557.6 542.2 605.4 584.5 597.6 550.1 555.9 514.1 491.0 9 Jatiroto 8°.12 LS dan 113°.35 BT 3 565.9 500.4 573.1 594.4 683.7 489.5 663.4 640.5 621.1 663.0 553.5 568.8 10 Tabing 0°.53 LS dan 100°.35 BT 29 625.5 605.3 597.9 638.9 672.1 659.8 660.7 632.5 523.9 575.1 539.1 641.4 1. 1990-1995 6. 1991 2. 2007 7. 1991 3. 2002-2003 8. 1991 4. 1992 9. 1991 5. 2004 10. 1991 10 Tabel 9 Rata-rata Kecepatan Angin bulanan dari 10 wilayah kajian No Lokasi Letak Geografis Altitude mdpl Kecepatan Angin KmJam Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nov Des 1 Pacet 6°41-6°51 LS dan 106°50-107°2 BT 1.275 4.8 4.9 5.2 5.5 5.2 4.8 5.0 5.0 4.9 4.7 4.9 5.4 2 Baranangsiang 106°48 BT dan 6°26LS 330 2.5 1.1 2.3 1.8 1.8 2.0 2.2 2.1 2.7 2.4 2.5 1.6 3 Darmaga 06°3312,9 LS dan 106°4459,4 BT 250 0.6 0.4 - - - - - - - - 0.4 0.4 4 Karawang 107°02-107°40 BT dan 5°56-6°34 LS 335 1.0 0.9 1.4 1.2 1.4 1.6 1.5 1.3 1.2 1.3 - - 5 Sukabumi 6°5517,15 LS 106°5533,04 BT 740 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 6 Aceh 1°40-6°30 LU dan 94°40-98°30 BT 22 5.9 5.9 5.0 4.7 4.9 4.9 4.8 5.5 4.7 5.1 5.3 6.4 7 Bau-Bau 5°21-5°33LU dan 122°30-122°47 BT 10 4.9 4.6 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.1 5.0 5.0 5.0 8 Japura 0°.33 LS dan 102°.0 BT 20 4.1 4.3 4.8 4.1 4.6 5.0 4.7 4.4 4.3 4.5 4.7 4.4 9 Jatiroto 8°.12 LS dan 113°.35 BT 3 4.5 4.4 5.3 4.8 5.0 5.0 5.1 4.8 5.5 5.4 5.4 4.7 10 Tabing 0°.53 LS dan 100°.35 BT 29 5.0 5.3 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 4.9 4.9 5.3 5.0 5.0 1. 1990-1995 6. 1991 2. 2007 7. 1991 3. 2002-2003 8. 1991 4. 1992 9. 1991 5. 2004 10. 1991 11 dominan dalam pertumbuhan dan perkembangan tanaman, karena radiasi surya merupakan energi penggerak utama. Berdasarkan Tabel 8, dapat diketahui bahwa nilai radiasi surya rata-rata bulanan paling tinggi terdapat pada wilayah Karawang dengan nilai sebesar 807,4 MJm 2 dan nilai radiasi terendah adalah 182,1 MJm 2 . Nilai radiasi surya tertinggi yakni sebesar 807,4 MJm 2 terjadi pada wilayah Karawang pada bulan Agustus yang merupakan musim kemarau, sehingga penutupan awan relatif rendah dan radiasi surya yang mencapai permukaan tidak terhalang. Data radiasi surya yang terendah yakni 182,1 MJm 2 terjadi di wilayah Baranangsiang pada bulan Februari yang merupakan musim hujan, sehingga radiasi surya terhalang oleh penutupan awan hujan dan radiasi surya yang mencapai permukaan rendah. Pengaruh penutupan awan sangat penting dalam penerimaan radiasi, karena radiasi global yang diterima permukaan tanah melalui langit berawan lebih kecil dibandingkan radiasi global yang diterima melalui langit cerah Tjasyono 2004. 4.1.5. Kecepatan Angin Angin ialah gerak udara yang sejajar dengan permukaan bumi Tjasyono 2004. Angin merupakan agen yang sangat efektif dalam proses pemindahan energi dan massa secara konvektif Handoko 1995. Menurut Singh 2004, kecepatan angin mempunyai pengaruh yang besar dalam masa penyuburan dan polinasi. Untuk unsur iklim kecepatan angin secara harian, terdapat kesulitan mendapatkan data dari berbagai sumber, oleh karena itu untuk data yang tidak ada, dilakukan asumsi kecepatan angin sebesar 5 kmjam. Karena data kecepatan angin yang terbatas, menurut Bachelet 1993, data kecepatan angin dapat diasumsikan konstan pada masa tanam. Berdasarkan data kecepatan angin bulanan yang disajikan pada Tabel 9, kecepatan angin memang bervariasi berdasarkan tempat dan waktu. Menurut Ikhsan dan Hipi 2011 kecepatan angin akan berfluktuasi terhadap waktu dan tempat, karena perbedaan kontur permukaan suatu tempat.

4.2. Produktivitas Padi Model Simulasi dan BPS