Pengaruh Suhu Terhadap Pertumbuhan dan P
Pengaruh Suhu dan Panjang Hari Terhadap Pertumbuhan dan Perkembangan
Tanaman Kentang (Solanum tuberosum L.)
By: Mariana Putri
Pascasarjana Agroekoteknologi
Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
Email: mariana.putri.princess@gmail.com
Tanaman
kentang
produksinya
ditentukan oleh pembentukan umbinya,
produksi yang tinggi ditentukan jika tanaman
dapat menghasilkan umbi yang banyak dan
besar-besar. Proses pembentukan umbi
kentang sangat dipengaruhi oleh lingkungan
antara lain lama penyinaran dan suhu (Malik
dan Langgille, 1978 dalam Harlastuti, 1980).
Oleh karena itu faktor suhu dan lama
penyinaran merupakan faktor penting yang
perlu diperhatikan dalam budi daya tanaman
kentang.
BAB I
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Faktor lingkungan merupakan faktor yang
sangat erat berhubungan kehidupan tanaman,
yang akan mempengaruhi proses-proses
fisiologi dalam tanaman. Semua proses
fisiologi akan dipengaruhi boleh suhu dan
beberapa proses akan tergantung dari cahaya.
Suhu optimum diperlukan tanaman
agar dapat dimanfaatkan sebaik-baiknya oleh
tanaman. Suhu yang terlalu tinggi akan
menghambat pertumbuhan tanaman bahkan
akan dapat mengakibatkan kematian bagi
tanaman, demikian pula sebaliknya suhu yang
terlalu rendah. Sedangkan cahaya merupakan
sumber tenaga bagi tanaman.
Kentang (Solanum tuberosum L.)
menjadi komoditi penting ke empat dunia
setelah padi, jagung dan gandum. Kentang
sebagai sumber karbohidrat kompleks
memiliki kandungan lemak yang rendah,
sehingga kentang merupakan salah satu bahan
pangan yang digunakan untuk diet. Kentang
dapat diterima secara luas oleh
masyarakat, kentang juga berkontribusi pada
pengurangan kelaparan di berbagai belahan
dunia. Namun, dalam rangka memenuhi
kebutuhan yang semakin meningkat dari
pertumbuhan populasi, efisiensi produksi
harus ditingkatkan. Kendala utama dalam
budaya kentang adalah biaya produksi umbi
bibit. Biaya bibit mencapai 30 sampai 50 %
dari total biaya produksi. Selain itu infeksi
virus atau bakteri selama pertumbuhan
vegetatif juga dapat menjadi kendala dalam
produksi kentang.
BAB II
PEMBAHASAN
Tanaman Kentang
Kentang merupakan salah satu jenis
sayuran
yang
mendapat
prioritas
dikembangkan di Indonesia. Berdasarkan
volumenya kentang merupakan bahan pangan
keempat di dunia setelah padi, jagung, dan
gandum. Kentang hanya dapat hidup di daerah
dataran tinggi sekitar 1000-3000 meter di atas
permukaan laut. Sentra produksi kentang di
Indonesia tersebar di daerah Sumatera Utara,
Sumatera Barat, Jambi, Jawa Barat, Jawa
Tengah, Jawa Timur, dan Sulawesi Selatan.
Sebagai salah satu jenis tanaman umbi,
kentang merupakan tanaman yang dapat
memproduksi makanan bergizi lebih banyak
dan lebih cepat, namun membutuhkan
hamparan lahan lebih sedikit dibandingkan
dengan tanaman lainnya. Pada basis bobot
segar, kentang memiliki kandungan protein
tertinggi dibandingkan dengan umbi-umbian
lainnya. Hal ini menunjukkan bahwa kentang
memiliki potensi dan prospek yang baik untuk
1
selanjutnya akan menjadi umbi kentang. Akar
tanaman berfungsi menyerap zat–zat yang
diperlukan tanaman dan untuk memperkokoh
berdirinya tanaman (Samadi, 1997).
Kentang adalah tanaman berumur
pendek. Tanaman kentang yang dihasilkan
secara aseksual dari umbi memiliki akar
serabut dengan percabangan yang halus, agak
dangkal, dan akar adventif berserat yang
menyebar, sedangkan tanaman yang berasal
dari biji membentuk akar tunggang ramping
dengan akar lateral yang banyak (Rubatzky,
dan Yamaguchi, 1995). Tanaman kentang yang
berasal dari umbi tidak terdapat akar
tunggang tetapi hanya akar halus saja yang
panjangnya dapat mencapai 60 cm. di dalam
tanah, akar – akar banyak terdapat pada
kedalaman 20 cm.
Batang tanaman kentang yang berada
di atas permukaan tanah berwarna hijau polos,
hijau kemerahan, atau ungu tua. Penampang
lintang batang berbentuk bulat atau bersudut.
Batang yang bersudut dapat bersayap atau
tidak bersayap. Pada batang yang bersayap,
sayap dapat lebar (> 0,5cm) atau sempit (90
%. Minyak kencur juga memiliki kemampuan
lebih
baik
terhadap
penghambatan
pertumbuhan koloni P. capsici secara in vitro.
Batang tanaman berbentuk segi empat
atau segi lima, tergantung pada varietasnya.
Batang tanaman berbuku–buku, berongga, dan
tidak berkayu, namun agak keras bila dipijat.
Diameter batang kecil dengan tinggi dapat
mencapai 50–120 cm, tumbuh menjalar.
Warna batang hijau kemerah-merahan atau
hijau keungu–unguan (Rukmana, 1997).
Batang tanaman berfungsi sebagai jalan zat–
zat hara dari tanah ke daun dan untuk
menyalurkan hasil fotosintesis dari daun ke
bagian tanaman yang lain.
Tanaman kentang umumnya berdaun
rimbun. Helaian daun berbentuk poling atau
bulat lonjong, dengan ujung meruncing,
memiliki anak daun primer dan sekunder,
tersusun dalam tangkai daun secara berhadaphadapan (daun mejemuk) yang menyirip
ganjil. Warna daun hijau keputih–putihan.
Posisi tangkai utama terhadap batang tanaman
membentuk sudut kurang dari 450 atau lebih
besar 450 . Pada dasar tangkai daun terdapat
tunas ketiak yang dapat berkembang menjadi
cabang sekunder (Rukmana, 1997). Daun
mendukung program diversifikasi dalam
pangan dalam rangka mewujudkan ketahanan
pangan berkelanjutan.
Tanaman kentang berasal dari Amerika
Selatan (Peru, Chili, Bolivia, dan Argentina)
serta beberapa daerah Amerika Tengah. Di
Eropa daratan tanaman itu diperkirakan
pertama kali diintroduksi dari Peru dan
Colombia melalui Spanyol pada tahun 1570
dan di Inggris pada tahun 1590 (Hawkes,
1990). Penyebaran kentang ke Asia (India,
Cina, dan Jepang), sebagian ke Afrika, dan
kepulauan Hindia Barat dilakukan oleh orangorang Inggris pada akhir abad ke-17 dan di
daerah-daerah tersebut kentang ditanam
secara luas pada pertengahan abad ke-18
(Hawkes, 1990).
Produktivitas kentang di Indonesia
pada tahun 2009 sebesar 16.51 ton/ha dan
pada tahun 2010 menurun menjadi 15.95
ton/ha (BPS, 2011). Produktivitas kentang di
Indonesia
masih
berada
dibawah
produktivitas kentang di Eropa yang mencapai
25.0 ton/ha (The International Potato Center,
2008). Rendahnya produktivitas kentang di
Indonesia dapat disebabkan oleh beberapa
faktor, diantaranya adalah sifat genetik
tanaman kentang itu sendiri serta serangan
hama dan penyakit tanaman.
Botani Tanaman Kentang
Botani Tanaman Kentang (Solanum
tuberosum L.) Menurut Sharma (2002),
tanaman kentang mempunyai klasifikasi
sebagai berikut :
Kingdom
: Plantae
Divisio
: Spermatophyta
Kelas
: Dicotyledonae
Ordo
: Solanales
Famili
: Solanaceae
Genum
: Solanum
Species
: Solanum tuberosum L.
Tanaman kentang memiliki sistem
perakaran tunggang dan serabut. Akar
tunggang dapat menembus tanah sampai
kedalaman 45 cm, sedangkan akar serabut
umumnya tumbuh menyebar (menjalar) ke
samping dan menembus tanah dangkal. Akar
tanaman berwarna keputih– putihan dan halus
berukuran sangat kecil. Di antara akar–akar
tersebut ada yang akan berubah bentuk dan
fungsinya menjadi umbi (stolon) yang
2
berkerut–kerut dan permukaan bagian bawah
daun berbulu. Daun tanaman berfungsi
sebagai tempat proses asimilasi untuk
pembentukan karbohidrat, lemak, protein dan
vitamin yang digunakan untuk pertumbuhan
vegetatif, respirasi dan persediaan tanaman.
Bunga kentang berkelamin dua
(hermaphroditus) yang tersusun dalam
rangkaian bunga atau karangan bunga yang
tumbuh pada ujung batang dengan tiap
karangan bunga memiliki 7–15 kuntum bunga.
Warna bunga bervariasi : putih, merah, biru.
Struktur bunga terdiri dari daun kelopak
(calyx), daun mahkota (corolla), benang sari
(stamen), yang masing–masing berjumlah 5
buah serta putih 1 buah. Bunga bersifat
protogami, takni putik lebih cepat masak
daripada tepung sari. Sistem penyerbukannya
dapat menyerbuk sendiri ataupun silang
(Rukmana, 1997).
Bunga kentang yang telah mengalami
penyerbukan akan menghasilkan buah dan
biji–biji (Samadi, 1997). Buah kentang
berbentuk bulat, bergaris tengah kurang lebih
2,5 cm, berwarna hijau tua sampai keungu–
unguan dan tiap buah berisi 500 bakal biji.
Bakal biji yang dapat menjadi biji hanya
berkisar 10 butir sampai dengan 300 butir. Biji
kentang berukuran kecil, bergaris tengah
kurang lebih 0,5 mm, berwarna krem, dan
memiliki masa istirahat (dormansi) sekitar 6
bulan (Rukmana, 1997).
Umbi terbentuk dari cabang samping
diantara akar–akar. Proses pembentukan
umbi
ditandai
dengan
terhentinya
pertumbuhan memanjang dari rhizome atau
stolon yang diikuti pembesaran sehingga
rhizome membengkak. Umbi berfungsi
menyimpan
bahan
makanan
seperti
karbohidrat, protein, lemak, vitamin, mineral,
dan air (Samadi, 1997). Rukmana (1997)
menyatakan bahwa umbi kentang memiliki
morfologi bervariasi, dilihat dari bentuk warna
kulit, warna daging, dan mata tunasnya seperti
disajikan pada tabel 2.1.
Tabel 1. Keragaman morfologis umbi kentang
No Bagian Umbi
Ciri – ciri visual
1
Bentuk umbi
Bulat, bulat lonjong,
lonjong
2
Warna
kulit dan
memanjang
Putih,
3
umbi
4
Warna daging kuning dan merah.
Putih,
putih
umbi
kekuning–kuningan
Mata tunas
dan kuning. Dangkal,
menengah (medium)
dan dalam.
Selain mengandung zat gizi, umbi
kentang mengandung zat solanin yang beracun
dan berbahaya bagi yang memakannya. Racun
solanin akan berkurang atau hilang apabila
umbi telah tua sehingga aman untuk dimakan.
Tetapi racun solanin tidak dapat hilang apabila
umbi tersebut keluar dari tanah dan terkena
sinar matahari. Umbi kentang yang masih
mengandung racun solanin berwarna hijau
walaupun telah tua (Samadi, 1997).
Suhu pada Pertumbuhan Tanaman
Pengertian suhu mencangkup dua
aspek yakni derajat dan insolasi. Insolasi
menunjukkan energi panas dari matahari
3
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.
- 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 :
- Merupakan
tahap
pertumbuhan
menurun, dimana energi panas tidak
lagi
dapat
meningkatkan
laju
pertumbuhan.
- Pada tahap ini penurunan kecepatan
pertumbuhan
sebanding
dengan
kenaikan suhu.
- 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.
- Dapat diketahui bahwa panas dapat
meningkatkan energi kinetik dari
molekul-molekul
tanaman
yang
membuat
laju
reaksi
biokimia
meningkat sampai batas tertentu dan
panas yang terlalu tinggi tidak lagi
menguntungkan pada tanaman.
Hubungan suhu dengan pertumbuhan
tanaman dijelaskan dalam suatu metode
”remainder index” atau heat unit, yaitu suatu
metode pendekatan antara agronomi dan
klimatologi. Teknik ini menurut Newman dan
Blair, 1969, Yahya, 1988, melihat hubungan
antara laju pertumbuhan dan perkembangan
tanaman dengan akumulasi suhu rata-rata
harian diatas suhu baku (dasar) suhu dasar
bervariasi menurut jenis tanaman.
dengan satuan g/kalori/cm/jam. Mirip dengan
pengertian intensitas pada radiasi matahari.
Satu garam kalori adalah sejumlah energi yang
dibutuhkan untuk menaikan suhu satu gram
air sebesar 1 ºC.
Jumlah isolasi atau suhu suatu daerah
tergantung pada letak :
a. letak lintang suatu daerah di khatulistiwa
insolasi lebih besar dan sedikit bervariasi
dibandingkan dengan sub tropis dan daerah
sedang. Akan tetapi insolasi total untuk satu
Kisaran suhu di alam antara -273ºC sampai
berjuta-juta ºC (di pusat matahari). Untuk
pertumbuhan tanaman diperlukan suhu
antara 15 - 40ºC. Dibawah suhu 15ºC atau
diatas 40ºC pertumbuhan tanaman
menurun secara drastis. Suhu akan
mengaktifkan proses fisik dan proses kimia
pada tanaman. Energi panas dapat
menggiatkan reaksi-reaksi biokimia pada
tanaman atau reaksi fisiologis dikontrol
oleh selang suhu tertentu.
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.
Pada Tahap A-B
- Merupakan tahap pertumbuhan yang
sangat cepat.
- Suhu meningkatkan laju pertumbuhan
membentuk garis lurus (linear) dimana
kurvanya
merupakan
fungsi
eksponensial dengan suhu.
- 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
- Kecepatan pertumbuhan tanaman
menurun, sehingga rata-rata fluktuasi
pertumbuhan dapat membentuk garis
mendatar.
-
(T mak T min)
T Baku
RI =
2
4
Hal yang membatasi penggunaan sistim heat
unit antara lain yaitu :
1. Kesuburan tanah dimana faktor tersebut
mempengaruhi
kematangan,
sebagai
contoh kematangan dipercepat pada tanah
yang mengandung P sedang pada tanah
banyak mengandung N memperlambat
kematangan
2. Tipe tanah sandy soil akan cepat panas,
sedang heavy soil lambat
3. Topografi, lereng dan drainase juga
penting karena mempengaruhi keadaan
kelembaban suhu
4. Altitude dan latitude mempengaruhi heat
Dimana :
RI
= Reminder Index
T mak
= suhu maksimum harian
T min
= suhu minimum harian
T baku
= suhu baku (vital)
Suhu baku suatu tanaman diukur dalam
percobaan terkontrol dalam growth chamber.
Suhu baku adalah titik suhu yang
menunjukkan tidak terjadinya proses
fisiologis tanaman. Suhu baku bervariasi pada
setiap tanaman dan pada setiap proses
perkembangan. Contoh suhu baku untuk
tanaman kentang 7,2ºC, jagung 10ºC, kedele
7,8ºC dan kapas 16,6ºC.
Penggunaan praktis Reminder Index
adalah untuk menentukan kebutuhan panas
reaksi-reaksi fisiologis dalam pertumbuhan
dan perkembangan tanaman mulai dari tanam
sampai panen. Perhitungan heat unit (satuan
panas) atau remainder index yang cermat
dapat menentukan saat tercapai suatu tahap
perkembangan tanaman tertentu, misalnya
pembungaan, masak fisiologis atau panen yang
lebih akurat.
Pertumbuhan
dan
perkembangan
tanaman memerlukan sejumlah panas, hal ini
dikenal sebagai heat unit. Sejumlah suhu di
atas batas aktivitas vital merupakan dasar dari
sistim heat unit. Jumlah satuan panas (heat
unit) dalam satu hari diperoleh dari
pengurangan suhu aktual dengan suhu dasar
pada hari itu.
Kebutuhan satuan panas (heat unit)
tanaman dapat dihitung dari awal penanaman
sampai panen. Sistim ini disebut juga sebagai
Nilai-nilai
“remainder index system”.
dinyatakan dalam “day degrees” atau “degrees
day” atau heat unit atau thermal unit
Kegunaan sistim heat unit yaitu :
1. Mengemukakan
adanya
perbedaan
lamanya masa pertumbuhan bagi setiap
varietas
2. Menentukan panen
3. Melindungi panen dan mengurangi masa
tidak aktif
4. Membantu
meramalkan
kebutuhan
pekerja untuk pelaksanaan pabrik
5. Menolong pemanenan dan biaya produksi
6. Membantu dalam mengontrol kualitas
unit
5. Frost dan rusak akibat kekeringan tidak
diperhitungkan dalam sistim ini
6. Angin, hujan es, taufan, insektisida dan
penyakit sangat mempengaruhi hilai heat
unit terhadap tanaman
7. Intensitas cahaya matahari diukur dalam
gram kalori per cm2 lebih dari akumulasi
suhu
Masalah Pada Head Unit
Kelemahan lain dari sistim penjumlahan
suhu ini adanya faktor pertumbuhan dan
perkembangan tanaman tidak langsung
dipengaruhi oleh suhu. Sistim ini tidak
mempertimbangkan efek suhu siang dan
malam dan selang suhu
Masalah
yang
timbul
dengan
penerapan reminder index adalah tidak
diperhitungkannya pengaruh merusak atau
merugikan akan suhu ekstrim selama
pertumbuhan dan perkembangan tanaman.
Suhu ekstrim (tinggi atau rendah) diluar suhu
kardinal
selama
pertumbuhan
dan
perkembangan tanaman selalu ada
dan
pengaruhnya terdapat proses fisiologis
tanaman sulit untuk dideteksi, karena banyak
aspek. Pengaruh suhu ekstrim dapat
menyebabkan kesalahan-kesalahan dalam
menetapkan
tercapainya
suatu
fase
pertumbuhan atau perkembangan tanaman.
5
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.
Pengaruh Suhu Optimum terhadap Tanaman
- 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 tidadk 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
Berdasarkan kenyataan diatas lahir ide
untuk menyusun suatu metode yang
bermaksud
untuk
memperhitungkan
pengaruh-pengaruh merusak akibat suhu
ekstrim. Metode ini dikenal dengan index
fisiologis. Hubungan physiological index dan
remainder index dapat dilihat pada gambar.
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
6
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).
Pengaruh Suhu Maksimum terhadap Tanaman
- Jaringan tanaman akan mati apabila suhu
mencapai 45ºC sampai 55ºC 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 45ºC, sedangkan
karbohidrat baru rusak pada suhu diatas
55ºC, bahkan ada yang sampai 85ºC.
- Laju respirasi dipengaruhi oleh suhu,
respirasi rendah bahkan terhenti pada
suhu 0ºC dan maksimal pada suhu 30ºC -
-
-
-
-
7
40ºC. Respon respirasi terhadap suhu
tidak sama pada jenis tanaman dan pada
setiap tahap perkembangan tanaman.
Pada tanaman tropis respirasi maksimal
terjadi pada suhu 40ºC dan tanaman
daerah sedang respirasi maksimal 30ºC.
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 45ºC 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 tidak
dapat mencapai jaringan tersebut.
Pada Suhu yang terlalu tinggi dan
datangnya tiba-tiba akan menyebabkan
terjadinya perubahan genetis dalam sel
tetapi juga menentukan waktu pembungaan
pada banyak tanaman. Sugito (1994),
menjelaskan respon tanaman terhadap
panjang hari sering dihubungkan dengan
pembungaan, tetapi sebenarnya banyak aspek
pertumbuhan tanaman yang dipengaruhi oleh
panjang hari, antara lain:
a) inisiasi bunga,
b) produksi dan kesuburan putik dan
tepung sari, misalnya pada jagung dan
kedelai,
c) pembentukan umbi pada tanaman
kentang, bawang putih dan umbiumbian yang lain,
d) dormansi benih, dan perkecambahan
biji pada tanaman bunga, dan
e) pertumbuhan
tanaman
secara
keseluruhan, seperti pembentukan
anakan,
percabangan
dan
pertumbuhan memanjang.
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.
Panjang Hari pada Pertumbuhan Tanaman
Fotoperiode merupakan rasio relatif
antara panjang waktu penyinaran matahari
pada
siang
dengan
malam
hari.
Fotoperiodisme
ialah
tanggapan
perkembangan
tumbuhan
terhadap
fotoperiode. Pengaruh respon tersebut dapat
pada pertumbuhan vegetatif dan reproduktif.
Pertumbuhan vegetatif yang dipengaruhi oleh
fotoperiode ialah pembentukan bulb dan
umbi, pembentukan cabang, bentuk daun,
pembentukan pigmen, pembentukan rambut,
perkembangan akar, dormansi biji dan
kematian. Pertumbuhan reproduktif tanaman
yang dipengaruhi oleh fotoperiode ialah
pembentukan bunga, buah dan biji (Stirling, et
al., 2002).
Fotoperiodisitas atau panjang hari dan
didefinisikan sebagai panjang atau lamanya
siang hari dihitung mulai dari matahari terbit
sampai terbenam. Panjang
hari tidak
terpengaruh oleh keadaan awan karena pada
lama penyinaran bisa berkurang bila matahari
tertutup awan, tetapi panjang hari tetap
(Sugito, 1994).
Panjang hari berubah secara beraturan
sepanjang tahun sesuai dengan deklinasi
matahari dan berbeda pada setiap tempat
menurut garis lintang. Pada
daerah
khatulistiwa, panjang hari sekitar 12 jam,
semakin jauh dari ekuator panjang
hari dapat lebih atau kurang sesuai dengan
pergerakan matahari. Secara umum dapat
dikatakan bahwa semakin lama tanaman
mendapatkan pencahayaan matahari, semakin
intensif proses fotosintesis, sehingga hasil
akan tinggi. Akan tetapi fenomena ini tidak
sepenuhnya benar karena beberapa tanaman
memerlukan lama penyinaran yang berbeda
untuk mendorong fase pembungaan.
Fotoperiodisitas
tidak
hanya
berpengaruh terhadap jumlah cadangan
makanan yang dihasilkan oleh suatu tanaman,
Pengaruh Suhu dan Panjang Hari pada
Tanaman Kentang
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 maka akan semakin bertambahnya
kandungan air dalam tanah, di mana sampai
pada 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. Hal inilah yang menyebabkan
hasil panen padi Indonesia menjadi rendah.
Suhu merupakan faktor penting bagi
tanaman kentang (Solanum tuberosum ssp.
tuberosum), Umumnya kentang akan tumbuh
baik dan dapat berproduksi maksimal pada
suhu 15-18oC (Haynes dkk., 1988). Dengan
meningkatnya
suhu
akan
merubah
keseimbangan yang akan menyebabkan
kecepatan respirasi akan melebihi kecepatan
8
pengisian umbi secara ideal, diperlukan hari
panjang pada stadia awal agar mencapai
pertumbuhan
daun
yang
maksimum,
kemudian diikuti hari pendek dan suhu rendah
untuk translokasi zat pati secara cepat ke
organ penyimpanan.
Menurut Krauss dan Marschner (1984),
suhu tanah yang lebih tinggi dari 24oC
menyebabkan aktivitas beberapa enzim yang
berperan dalam metabolisme pati tertekan
sehingga terjadi penurunan kadar pati pada
umbi dan secara langsung menghambat
perombakan gula menjadi pati. Beberapa hasil
penelitian menunjukkan bahwa akumulasi
bahan kering dapat tertunda pada suhu tanah
lebih
dari 24oC dan sangat terganggu pada suhu
tanah 33oC karena sebagian besar karbohidrat
dikonsumsi untuk respirasi. Akibatnya,
karbohidrat
yang
digunakan
untuk
pertumbuhan berkurang.
Slater (1963) dalam Harlastuti (1980),
mengatakan bahwa pembentukan umbi terjadi
pada suhu yang tidak terlalu tinggi, terutama
didominasi oleh suhu malam hari (Chang,
1968).
Suhu malam untuk pembentukan umbi
lebih penting dibandingkan dengan suhu
siang. Jumlah umbi menurun dengan
meningkatnya suhu malam. Dengan suhu
tinggi,
terutama
pada
malam
hari,
pertumbuhan lebih banyak terjadi pada bagian
tanaman di atas tanah daripada bagian di
bawah tanah. Untuk pembentukan umbi
diperlukan suhu siang hari 17,7 sampai 23,7oC
dan suhu malam hari 6,1 sampai 12,2oC. Pada
suhu malam yang tinggi tanaman lebih banyak
menghasilkan daun baru, cabang, dan bunga
serta stolon muncul di permukaan tanah
membentuk batang dan daun sehingga
tanaman menghasilkan umbi dalam jumlah
yang sedikit. Keadaan sebaliknya terjadi jika
suhu malam yang rendah.
Menurut Nonnecke (1989), jika selama
perkembangan umbi terjadi cekaman suhu
yang tinggi, umbi yang dihasilkan akan
berbentuk abnormal karena
terjadi pertumbuhan baru dari umbi yang
telah terbentuk sebelumnya yang disebut
pertumbuhan sekunder (retakan-retakan
pada umbi, pemanjangan bagian ujung umbi,
fotosintesa, yang menyebabkan berkurangnya
hasil (Janic, 1972 dalam Harlastuti, 1980).
Walaupun demikian Borah dan Milthorpe
(1962) dalam Hynes (1988) suhu diatas 18oC
akan merangsang pembentukan batangbatang tanaman tetapi tidak merangsang
pertumbuhan luas daun, sedangkan suhu di
bawah 18oC akan menghambat pertumbuhan,
asimilat yang dihasilkan rendah dan
menghambat pembesaran umbi.
Pertumbuhan tanaman kentang sangat
dipengaruhi oleh keadaan cuaca. Tanaman
kentang tumbuh baik pada lingkungan dengan
suhu rendah, yaitu 15 sampai 20oC, cukup
sinar matahari, dan kelembaban udara 80
sampai 90 % (Sunarjono, 1975).
Suhu tanah juga berpengaruh terhadap
pertumbuhan umbi kentang, pada suhu tanah
yang terlalu tinggi pertumbuhan umbi akan
dihambat. Suhu optimal untuk pertumbuhan
umbi kentang sekitar 17oC sedangkan suhu di
atas 19oC umbi tidak akan tumbuh (Chang,
1968).
Suhu tanah berhubungan dengan
proses penyerapan unsur hara oleh akar,
fotosintesis, dan respirasi. Menurut Burton
(1981), untuk mendapatkan hasil yang
maksimum tanaman kentang membutuhkan
suhu optimum yang relatif rendah, terutama
untuk pertumbuhan umbi, yaitu 15,6 sampai
17,8oC dengan suhu rata-rata 15,5oC. Dengan
penambahan suhu 10oC, respirasi akan
bertambah dua kali lipat. Jika suhu meningkat,
laju pertumbuhan tanaman meningkat sampai
mencapai maksimum. Laju fotosintesis juga
meningkat sampai mencapai maksimum,
kemudian menurun. Pada waktu yang sama
laju respirasi secara bertahap meningkat
dengan meningkatnya suhu. Kehilangan
melalui respirasi lebih besar daripada
tambahan yang dihasilkan oleh aktivitas
fotosintesis. Akibatnya, tidak ada peningkatan
hasil neto dan bobot kering tanaman dan umbi
menurun.
Tanaman kentang menghendaki suhu
yang berbeda untuk setiap periode
pertumbuhan.
Daerah
dengan
suhu
maksimum 30oC dan suhu minimum 15oC
sangat baik untuk pertumbuhan tanaman
kentang daripada daerah dengan suhu yang
relatif konstan, yaitu 24oC. Menurut Shukla
dan Singh (1975), untuk pembentukan dan
9
akan didapat pertumbuhan umbi dan batang
yang baik.
Beberapa jenis kentang seperti
tuberosum,
andigena
dan
tuberosum
dihaploid mempunyai hari kritis lebih dari 15
jam (Kopetz, 1937 dalam Haynes, 1988).
Panjang hari juga berpengaruh
terhadap pembentukan umbi, tetapi hal itu
tidak terlalu penting karena umbi tetap
terbentuk pada berbagai tingkatan panjang
hari. Perbedaannya hanya saat kapan umbi
terbentuk dan lamanya proses perkembangan
berlangsung. Panjang hari yang dikehendaki
tanaman kentang bervariasi, bergantung pada
varietasnya, kisaran yang diperlukan antara
10 sampai
16 jam/hari. Chapman (1975) menyimpulkan
bahwa jika tanaman mendapat perlakuan hari
pendek, ujung stolon akan cepat membentuk
umbi, sedangkan jika diberi perlakuan hari
panjang, stolon cenderung bertambah panjang
dan baru kemudian membentuk umbi.
Proses pembentukan umbi pada
tanaman kentang dapat dipercepat oleh hari
pendek, intensitas cahaya tinggi, suhu malam
yang rendah, dan N yang rendah serta
kombinasi faktor tersebut (pada musim hujan
kombinasi intensitas cahaya dan suhu adalah
hari pendek, suhu tinggi, dan intensitas cahaya
rendah, sedangkan pada musim kemarau
adalah hari pendek, suhu rendah, dan
intensitas cahaya tinggi).
Intensitas sinar juga berperan dalam
produksi umbi kentang. Borah dan Milthorpe
(1962) dalam Haynes (1988) berpendapat
pembentukan umbi lebih cepat, pembentukan
jumlah umbi lebih baik dan berat basah umbi
lebih baik pada intensitas sinar 56 cal/
cm2/hari atau sinar separonya. Pengurangan
intensitas
sinar
akan
merangsang
pembentukan cabang dan akan mengurangi
berat umbi secara nyata (Pohjahkalio, 1951
dalam Haynes, 1988).
dan kadang-kadang terjadinya rangkaian
umbi).
Suhu tinggi, keadaan berawan, dan
kelembaban udara rendah akan menghambat
pertumbuhan, pembentukan umbi, dan
perkembangan bunga. Fluktuasi kelembaban
yang sangat berbeda antara siang dengan
malam akan mengurangi hasil. Jika malam hari
kelembaban rendah, suhu udara menjadi
tinggi, tanaman akan banyak melakukan
respirasi.
Suhu rendah dengan intensitas radiasi
tinggi dan hari pendek mempercepat
perkembangan tanaman kentang sehingga
pemanjangan batang cepat terhenti, umbi
cepat terbentuk, dan akhirnya tanaman cepat
mati. Begitu juga sebaliknya.
Bodlaender (1983) menyatakan bahwa
untuk dapat berfotosintesis dengan baik,
tanaman memerlukan intensitas cahaya yang
tinggi yang diperlukan untuk mengaktifkan
distribusi asimilat, memperpanjang cabang,
dan untuk meningkatkan luas serta bobot
daun. Meningkatnya cahaya yang dapat
diterima tanaman akan mempercepat proses
pembentukan umbi dan waktu pembungaan,
bahkan pada intensitas cahaya yang
berlebihan dapat menurunkan hasil karena
terjadi transpirasi yang tinggi yang tidak dapat
diimbangi dengan penyerapan air dari dalam
tanah. Oleh karena itu, sel akan kehilangan
turgor, stomata menutup, dan absorpsi CO2
berkurang sehingga hasil fotosintesisnya
berkurang. Akan tetapi, menurut Asandhi dan
Gunadi (1989), intensitas cahaya matahari
yang dibutuhkan tanaman kentang belum
dapat dipastikan walaupun tanaman kentang
hanya membutuhkan intensitas cahaya
matahari moderat.
Umur tanaman kentang dipengaruhi
oleh panjang penyinaran (Slater, 1963 dalam
Harlastuti, 1960). Selanjutnya Haynes (1988)
menyebutkan bahwa waktu penyinaran
mempunyai pengaruh yang menguntungkan
terhadap produksi umbi kentang atau
pembentukan batang-batang tanaman tetapi
pengaruh itu jarang terjadi untuk keduaduanya. Awal pembentukan umbi akan
dirangsang oleh penyinaran pendek tetapi
lamanya terbatas dan pertumbuhan umbi akan
efektif dengan membatasi ukuran dan umur
daun. Dengan mengombinasi lama penyinaran
KESIMPULAN
1. Suhu meningkatkan perkembangan
tanaman sampai batas tertentu.
2. Laju pertumbuhan tanaman berjalan
pada kecepatan maksimum bila suhu
berada pada kondisi optimum, kalau
10
Handoko. 1994. Klimatologi dasar.Pustaka
jaya, Bogor.
Harlastuti, 1980. Pemupukan Gandasil D lewat
daun dibandingkan dengan pemupukan
NPK berat tanah pada tanaman kentang.
Fakultas Pertanian UGM.
Hawkes, J.G.,1990. The potato evolution
biodiversity and resources. Belhaven
Press, Oxford, England/Smithsonian
Institution Press, Washington D. C. 259
pp.
Haynes, K. G. , F. L. Haynes and W. E. Swallow.
1988. Temperature and photoperiod
production dnd Specifik Grafity
http://elearning.upnjatim.ac.id/courses/MKK
2113A/.../bahan_ajar_suhu.doc
http://www.damandiri.or.id/file/nurmayulis
unpadbab2.pdf
faktor-faktor lain tidak menjadi
pembatas.
3. Adanya perbedaan panjang hari
menyebabkan adanya fotoperiodisme
pada tanaman yang merupakan
tanggapan perkembangan tumbuhan
terhadap
panjang hari. Pengaruh
respon tersebut
dapat pada
pertumbuhan
vegetatif
dan
reproduktif.
4. Suhu sangat berpengaruh terhadap
setiap fase pertumbuhan tanaman
kentang
terutama
pada
fase
pembentukan umbi dan pembungaan.
Dimana suhu yang dikehendaki
tanaman kentang adalah suhu yang
relatif rendah.
5. Panjang hari berpengaruh terhadap
pembentukan umbi tanaman kentang.
Panjang hari menentukan waktu
terbentuknya umbi. Panjang hari yang
dikehendaki tanaman kentang adalah
hari pendek.
Krauss, A., and H. Marschner. 1984. Growth
rate and carbohydrate metabolisme of
potato tuber exposed to high
temperature. Potato Res. 27:297-303.
Nonnecke, L.I. 1989. Vegetable production.
Van Nostrand Reinhold, Canada.
Rubatsky, V., dan M. Yamaguchi. 1995. Sayuran
Dunia: Prinsip, produksi, dan gizi.
Penerbit ITB. Bandung
Rukmana, R. 1997. Kentang budidaya dan
pasca panen. Kanisius, Yogyakarta.
Salisbury, F. B. and Ross, C. W. 1992. Plant
physiology. Wadsworth Publishing. Fort
Collins. Colorado.
Samadi, B. 1997. Usahatani kentang. Kanisius.
Yogyakarta.
Stirling, K. J., R. J. Clark, P. H. Brown and S. J.
Wilson. 2002. Effect of Photoperiod on
DAFTAR PUSTAKA
Asandhi, A.A., dan N. Gunadi. 1989. Syarat
tumbuh tanaman kentang. dalam
Kentang. Edisi kedua. Balai Penelitian
Hortikutura Lembang.
Bayong, T., 2004. Klimatologi. ITB, Bandung
Benyamin, K., 1994. Dasar-dasar klimatologi.
PT Rajagrafindo Persada, Jakarta.
Bodlaender, K.B.A. 1983. Influence of
temperature, radiation, and photoperiod
on development and yield. p.199-210.
In:The Growth of Potato. Butterworths,
flower bud initiation and development in
myoga (Zingiber mioga roscoe). Scientia
London.
Burton, W.G. 1981. Challenges for stress
physiology in potato. Am. Potato J. 58 : 314.
Burton, W.G. 1981. Challenges for stress
physiology in potato. Am. Potato J. 58 : 314.
Chapman, H.W. 1975. Daylength effect on
potato tuberization. Am. Potato J.35:711721.
Cheng, J.H. 1968. Climate and Agriculture an
Ecological Survey. Aldine Publ. Comp.
Chicago.
Horticulturae. Vol. 95. Issue 3. Pages 261268
Sugito, Y. 1994. Ekologi tanaman. Fakultas
Pertanian. Universitas Brawijaya Malang.
Sunarjono, H. 1975. Budidaya kentang. N.V.
Soeroengan, Jakarta.
11
Tanaman Kentang (Solanum tuberosum L.)
By: Mariana Putri
Pascasarjana Agroekoteknologi
Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
Email: mariana.putri.princess@gmail.com
Tanaman
kentang
produksinya
ditentukan oleh pembentukan umbinya,
produksi yang tinggi ditentukan jika tanaman
dapat menghasilkan umbi yang banyak dan
besar-besar. Proses pembentukan umbi
kentang sangat dipengaruhi oleh lingkungan
antara lain lama penyinaran dan suhu (Malik
dan Langgille, 1978 dalam Harlastuti, 1980).
Oleh karena itu faktor suhu dan lama
penyinaran merupakan faktor penting yang
perlu diperhatikan dalam budi daya tanaman
kentang.
BAB I
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Faktor lingkungan merupakan faktor yang
sangat erat berhubungan kehidupan tanaman,
yang akan mempengaruhi proses-proses
fisiologi dalam tanaman. Semua proses
fisiologi akan dipengaruhi boleh suhu dan
beberapa proses akan tergantung dari cahaya.
Suhu optimum diperlukan tanaman
agar dapat dimanfaatkan sebaik-baiknya oleh
tanaman. Suhu yang terlalu tinggi akan
menghambat pertumbuhan tanaman bahkan
akan dapat mengakibatkan kematian bagi
tanaman, demikian pula sebaliknya suhu yang
terlalu rendah. Sedangkan cahaya merupakan
sumber tenaga bagi tanaman.
Kentang (Solanum tuberosum L.)
menjadi komoditi penting ke empat dunia
setelah padi, jagung dan gandum. Kentang
sebagai sumber karbohidrat kompleks
memiliki kandungan lemak yang rendah,
sehingga kentang merupakan salah satu bahan
pangan yang digunakan untuk diet. Kentang
dapat diterima secara luas oleh
masyarakat, kentang juga berkontribusi pada
pengurangan kelaparan di berbagai belahan
dunia. Namun, dalam rangka memenuhi
kebutuhan yang semakin meningkat dari
pertumbuhan populasi, efisiensi produksi
harus ditingkatkan. Kendala utama dalam
budaya kentang adalah biaya produksi umbi
bibit. Biaya bibit mencapai 30 sampai 50 %
dari total biaya produksi. Selain itu infeksi
virus atau bakteri selama pertumbuhan
vegetatif juga dapat menjadi kendala dalam
produksi kentang.
BAB II
PEMBAHASAN
Tanaman Kentang
Kentang merupakan salah satu jenis
sayuran
yang
mendapat
prioritas
dikembangkan di Indonesia. Berdasarkan
volumenya kentang merupakan bahan pangan
keempat di dunia setelah padi, jagung, dan
gandum. Kentang hanya dapat hidup di daerah
dataran tinggi sekitar 1000-3000 meter di atas
permukaan laut. Sentra produksi kentang di
Indonesia tersebar di daerah Sumatera Utara,
Sumatera Barat, Jambi, Jawa Barat, Jawa
Tengah, Jawa Timur, dan Sulawesi Selatan.
Sebagai salah satu jenis tanaman umbi,
kentang merupakan tanaman yang dapat
memproduksi makanan bergizi lebih banyak
dan lebih cepat, namun membutuhkan
hamparan lahan lebih sedikit dibandingkan
dengan tanaman lainnya. Pada basis bobot
segar, kentang memiliki kandungan protein
tertinggi dibandingkan dengan umbi-umbian
lainnya. Hal ini menunjukkan bahwa kentang
memiliki potensi dan prospek yang baik untuk
1
selanjutnya akan menjadi umbi kentang. Akar
tanaman berfungsi menyerap zat–zat yang
diperlukan tanaman dan untuk memperkokoh
berdirinya tanaman (Samadi, 1997).
Kentang adalah tanaman berumur
pendek. Tanaman kentang yang dihasilkan
secara aseksual dari umbi memiliki akar
serabut dengan percabangan yang halus, agak
dangkal, dan akar adventif berserat yang
menyebar, sedangkan tanaman yang berasal
dari biji membentuk akar tunggang ramping
dengan akar lateral yang banyak (Rubatzky,
dan Yamaguchi, 1995). Tanaman kentang yang
berasal dari umbi tidak terdapat akar
tunggang tetapi hanya akar halus saja yang
panjangnya dapat mencapai 60 cm. di dalam
tanah, akar – akar banyak terdapat pada
kedalaman 20 cm.
Batang tanaman kentang yang berada
di atas permukaan tanah berwarna hijau polos,
hijau kemerahan, atau ungu tua. Penampang
lintang batang berbentuk bulat atau bersudut.
Batang yang bersudut dapat bersayap atau
tidak bersayap. Pada batang yang bersayap,
sayap dapat lebar (> 0,5cm) atau sempit (90
%. Minyak kencur juga memiliki kemampuan
lebih
baik
terhadap
penghambatan
pertumbuhan koloni P. capsici secara in vitro.
Batang tanaman berbentuk segi empat
atau segi lima, tergantung pada varietasnya.
Batang tanaman berbuku–buku, berongga, dan
tidak berkayu, namun agak keras bila dipijat.
Diameter batang kecil dengan tinggi dapat
mencapai 50–120 cm, tumbuh menjalar.
Warna batang hijau kemerah-merahan atau
hijau keungu–unguan (Rukmana, 1997).
Batang tanaman berfungsi sebagai jalan zat–
zat hara dari tanah ke daun dan untuk
menyalurkan hasil fotosintesis dari daun ke
bagian tanaman yang lain.
Tanaman kentang umumnya berdaun
rimbun. Helaian daun berbentuk poling atau
bulat lonjong, dengan ujung meruncing,
memiliki anak daun primer dan sekunder,
tersusun dalam tangkai daun secara berhadaphadapan (daun mejemuk) yang menyirip
ganjil. Warna daun hijau keputih–putihan.
Posisi tangkai utama terhadap batang tanaman
membentuk sudut kurang dari 450 atau lebih
besar 450 . Pada dasar tangkai daun terdapat
tunas ketiak yang dapat berkembang menjadi
cabang sekunder (Rukmana, 1997). Daun
mendukung program diversifikasi dalam
pangan dalam rangka mewujudkan ketahanan
pangan berkelanjutan.
Tanaman kentang berasal dari Amerika
Selatan (Peru, Chili, Bolivia, dan Argentina)
serta beberapa daerah Amerika Tengah. Di
Eropa daratan tanaman itu diperkirakan
pertama kali diintroduksi dari Peru dan
Colombia melalui Spanyol pada tahun 1570
dan di Inggris pada tahun 1590 (Hawkes,
1990). Penyebaran kentang ke Asia (India,
Cina, dan Jepang), sebagian ke Afrika, dan
kepulauan Hindia Barat dilakukan oleh orangorang Inggris pada akhir abad ke-17 dan di
daerah-daerah tersebut kentang ditanam
secara luas pada pertengahan abad ke-18
(Hawkes, 1990).
Produktivitas kentang di Indonesia
pada tahun 2009 sebesar 16.51 ton/ha dan
pada tahun 2010 menurun menjadi 15.95
ton/ha (BPS, 2011). Produktivitas kentang di
Indonesia
masih
berada
dibawah
produktivitas kentang di Eropa yang mencapai
25.0 ton/ha (The International Potato Center,
2008). Rendahnya produktivitas kentang di
Indonesia dapat disebabkan oleh beberapa
faktor, diantaranya adalah sifat genetik
tanaman kentang itu sendiri serta serangan
hama dan penyakit tanaman.
Botani Tanaman Kentang
Botani Tanaman Kentang (Solanum
tuberosum L.) Menurut Sharma (2002),
tanaman kentang mempunyai klasifikasi
sebagai berikut :
Kingdom
: Plantae
Divisio
: Spermatophyta
Kelas
: Dicotyledonae
Ordo
: Solanales
Famili
: Solanaceae
Genum
: Solanum
Species
: Solanum tuberosum L.
Tanaman kentang memiliki sistem
perakaran tunggang dan serabut. Akar
tunggang dapat menembus tanah sampai
kedalaman 45 cm, sedangkan akar serabut
umumnya tumbuh menyebar (menjalar) ke
samping dan menembus tanah dangkal. Akar
tanaman berwarna keputih– putihan dan halus
berukuran sangat kecil. Di antara akar–akar
tersebut ada yang akan berubah bentuk dan
fungsinya menjadi umbi (stolon) yang
2
berkerut–kerut dan permukaan bagian bawah
daun berbulu. Daun tanaman berfungsi
sebagai tempat proses asimilasi untuk
pembentukan karbohidrat, lemak, protein dan
vitamin yang digunakan untuk pertumbuhan
vegetatif, respirasi dan persediaan tanaman.
Bunga kentang berkelamin dua
(hermaphroditus) yang tersusun dalam
rangkaian bunga atau karangan bunga yang
tumbuh pada ujung batang dengan tiap
karangan bunga memiliki 7–15 kuntum bunga.
Warna bunga bervariasi : putih, merah, biru.
Struktur bunga terdiri dari daun kelopak
(calyx), daun mahkota (corolla), benang sari
(stamen), yang masing–masing berjumlah 5
buah serta putih 1 buah. Bunga bersifat
protogami, takni putik lebih cepat masak
daripada tepung sari. Sistem penyerbukannya
dapat menyerbuk sendiri ataupun silang
(Rukmana, 1997).
Bunga kentang yang telah mengalami
penyerbukan akan menghasilkan buah dan
biji–biji (Samadi, 1997). Buah kentang
berbentuk bulat, bergaris tengah kurang lebih
2,5 cm, berwarna hijau tua sampai keungu–
unguan dan tiap buah berisi 500 bakal biji.
Bakal biji yang dapat menjadi biji hanya
berkisar 10 butir sampai dengan 300 butir. Biji
kentang berukuran kecil, bergaris tengah
kurang lebih 0,5 mm, berwarna krem, dan
memiliki masa istirahat (dormansi) sekitar 6
bulan (Rukmana, 1997).
Umbi terbentuk dari cabang samping
diantara akar–akar. Proses pembentukan
umbi
ditandai
dengan
terhentinya
pertumbuhan memanjang dari rhizome atau
stolon yang diikuti pembesaran sehingga
rhizome membengkak. Umbi berfungsi
menyimpan
bahan
makanan
seperti
karbohidrat, protein, lemak, vitamin, mineral,
dan air (Samadi, 1997). Rukmana (1997)
menyatakan bahwa umbi kentang memiliki
morfologi bervariasi, dilihat dari bentuk warna
kulit, warna daging, dan mata tunasnya seperti
disajikan pada tabel 2.1.
Tabel 1. Keragaman morfologis umbi kentang
No Bagian Umbi
Ciri – ciri visual
1
Bentuk umbi
Bulat, bulat lonjong,
lonjong
2
Warna
kulit dan
memanjang
Putih,
3
umbi
4
Warna daging kuning dan merah.
Putih,
putih
umbi
kekuning–kuningan
Mata tunas
dan kuning. Dangkal,
menengah (medium)
dan dalam.
Selain mengandung zat gizi, umbi
kentang mengandung zat solanin yang beracun
dan berbahaya bagi yang memakannya. Racun
solanin akan berkurang atau hilang apabila
umbi telah tua sehingga aman untuk dimakan.
Tetapi racun solanin tidak dapat hilang apabila
umbi tersebut keluar dari tanah dan terkena
sinar matahari. Umbi kentang yang masih
mengandung racun solanin berwarna hijau
walaupun telah tua (Samadi, 1997).
Suhu pada Pertumbuhan Tanaman
Pengertian suhu mencangkup dua
aspek yakni derajat dan insolasi. Insolasi
menunjukkan energi panas dari matahari
3
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.
- 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 :
- Merupakan
tahap
pertumbuhan
menurun, dimana energi panas tidak
lagi
dapat
meningkatkan
laju
pertumbuhan.
- Pada tahap ini penurunan kecepatan
pertumbuhan
sebanding
dengan
kenaikan suhu.
- 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.
- Dapat diketahui bahwa panas dapat
meningkatkan energi kinetik dari
molekul-molekul
tanaman
yang
membuat
laju
reaksi
biokimia
meningkat sampai batas tertentu dan
panas yang terlalu tinggi tidak lagi
menguntungkan pada tanaman.
Hubungan suhu dengan pertumbuhan
tanaman dijelaskan dalam suatu metode
”remainder index” atau heat unit, yaitu suatu
metode pendekatan antara agronomi dan
klimatologi. Teknik ini menurut Newman dan
Blair, 1969, Yahya, 1988, melihat hubungan
antara laju pertumbuhan dan perkembangan
tanaman dengan akumulasi suhu rata-rata
harian diatas suhu baku (dasar) suhu dasar
bervariasi menurut jenis tanaman.
dengan satuan g/kalori/cm/jam. Mirip dengan
pengertian intensitas pada radiasi matahari.
Satu garam kalori adalah sejumlah energi yang
dibutuhkan untuk menaikan suhu satu gram
air sebesar 1 ºC.
Jumlah isolasi atau suhu suatu daerah
tergantung pada letak :
a. letak lintang suatu daerah di khatulistiwa
insolasi lebih besar dan sedikit bervariasi
dibandingkan dengan sub tropis dan daerah
sedang. Akan tetapi insolasi total untuk satu
Kisaran suhu di alam antara -273ºC sampai
berjuta-juta ºC (di pusat matahari). Untuk
pertumbuhan tanaman diperlukan suhu
antara 15 - 40ºC. Dibawah suhu 15ºC atau
diatas 40ºC pertumbuhan tanaman
menurun secara drastis. Suhu akan
mengaktifkan proses fisik dan proses kimia
pada tanaman. Energi panas dapat
menggiatkan reaksi-reaksi biokimia pada
tanaman atau reaksi fisiologis dikontrol
oleh selang suhu tertentu.
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.
Pada Tahap A-B
- Merupakan tahap pertumbuhan yang
sangat cepat.
- Suhu meningkatkan laju pertumbuhan
membentuk garis lurus (linear) dimana
kurvanya
merupakan
fungsi
eksponensial dengan suhu.
- 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
- Kecepatan pertumbuhan tanaman
menurun, sehingga rata-rata fluktuasi
pertumbuhan dapat membentuk garis
mendatar.
-
(T mak T min)
T Baku
RI =
2
4
Hal yang membatasi penggunaan sistim heat
unit antara lain yaitu :
1. Kesuburan tanah dimana faktor tersebut
mempengaruhi
kematangan,
sebagai
contoh kematangan dipercepat pada tanah
yang mengandung P sedang pada tanah
banyak mengandung N memperlambat
kematangan
2. Tipe tanah sandy soil akan cepat panas,
sedang heavy soil lambat
3. Topografi, lereng dan drainase juga
penting karena mempengaruhi keadaan
kelembaban suhu
4. Altitude dan latitude mempengaruhi heat
Dimana :
RI
= Reminder Index
T mak
= suhu maksimum harian
T min
= suhu minimum harian
T baku
= suhu baku (vital)
Suhu baku suatu tanaman diukur dalam
percobaan terkontrol dalam growth chamber.
Suhu baku adalah titik suhu yang
menunjukkan tidak terjadinya proses
fisiologis tanaman. Suhu baku bervariasi pada
setiap tanaman dan pada setiap proses
perkembangan. Contoh suhu baku untuk
tanaman kentang 7,2ºC, jagung 10ºC, kedele
7,8ºC dan kapas 16,6ºC.
Penggunaan praktis Reminder Index
adalah untuk menentukan kebutuhan panas
reaksi-reaksi fisiologis dalam pertumbuhan
dan perkembangan tanaman mulai dari tanam
sampai panen. Perhitungan heat unit (satuan
panas) atau remainder index yang cermat
dapat menentukan saat tercapai suatu tahap
perkembangan tanaman tertentu, misalnya
pembungaan, masak fisiologis atau panen yang
lebih akurat.
Pertumbuhan
dan
perkembangan
tanaman memerlukan sejumlah panas, hal ini
dikenal sebagai heat unit. Sejumlah suhu di
atas batas aktivitas vital merupakan dasar dari
sistim heat unit. Jumlah satuan panas (heat
unit) dalam satu hari diperoleh dari
pengurangan suhu aktual dengan suhu dasar
pada hari itu.
Kebutuhan satuan panas (heat unit)
tanaman dapat dihitung dari awal penanaman
sampai panen. Sistim ini disebut juga sebagai
Nilai-nilai
“remainder index system”.
dinyatakan dalam “day degrees” atau “degrees
day” atau heat unit atau thermal unit
Kegunaan sistim heat unit yaitu :
1. Mengemukakan
adanya
perbedaan
lamanya masa pertumbuhan bagi setiap
varietas
2. Menentukan panen
3. Melindungi panen dan mengurangi masa
tidak aktif
4. Membantu
meramalkan
kebutuhan
pekerja untuk pelaksanaan pabrik
5. Menolong pemanenan dan biaya produksi
6. Membantu dalam mengontrol kualitas
unit
5. Frost dan rusak akibat kekeringan tidak
diperhitungkan dalam sistim ini
6. Angin, hujan es, taufan, insektisida dan
penyakit sangat mempengaruhi hilai heat
unit terhadap tanaman
7. Intensitas cahaya matahari diukur dalam
gram kalori per cm2 lebih dari akumulasi
suhu
Masalah Pada Head Unit
Kelemahan lain dari sistim penjumlahan
suhu ini adanya faktor pertumbuhan dan
perkembangan tanaman tidak langsung
dipengaruhi oleh suhu. Sistim ini tidak
mempertimbangkan efek suhu siang dan
malam dan selang suhu
Masalah
yang
timbul
dengan
penerapan reminder index adalah tidak
diperhitungkannya pengaruh merusak atau
merugikan akan suhu ekstrim selama
pertumbuhan dan perkembangan tanaman.
Suhu ekstrim (tinggi atau rendah) diluar suhu
kardinal
selama
pertumbuhan
dan
perkembangan tanaman selalu ada
dan
pengaruhnya terdapat proses fisiologis
tanaman sulit untuk dideteksi, karena banyak
aspek. Pengaruh suhu ekstrim dapat
menyebabkan kesalahan-kesalahan dalam
menetapkan
tercapainya
suatu
fase
pertumbuhan atau perkembangan tanaman.
5
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.
Pengaruh Suhu Optimum terhadap Tanaman
- 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 tidadk 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
Berdasarkan kenyataan diatas lahir ide
untuk menyusun suatu metode yang
bermaksud
untuk
memperhitungkan
pengaruh-pengaruh merusak akibat suhu
ekstrim. Metode ini dikenal dengan index
fisiologis. Hubungan physiological index dan
remainder index dapat dilihat pada gambar.
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
6
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).
Pengaruh Suhu Maksimum terhadap Tanaman
- Jaringan tanaman akan mati apabila suhu
mencapai 45ºC sampai 55ºC 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 45ºC, sedangkan
karbohidrat baru rusak pada suhu diatas
55ºC, bahkan ada yang sampai 85ºC.
- Laju respirasi dipengaruhi oleh suhu,
respirasi rendah bahkan terhenti pada
suhu 0ºC dan maksimal pada suhu 30ºC -
-
-
-
-
7
40ºC. Respon respirasi terhadap suhu
tidak sama pada jenis tanaman dan pada
setiap tahap perkembangan tanaman.
Pada tanaman tropis respirasi maksimal
terjadi pada suhu 40ºC dan tanaman
daerah sedang respirasi maksimal 30ºC.
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 45ºC 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 tidak
dapat mencapai jaringan tersebut.
Pada Suhu yang terlalu tinggi dan
datangnya tiba-tiba akan menyebabkan
terjadinya perubahan genetis dalam sel
tetapi juga menentukan waktu pembungaan
pada banyak tanaman. Sugito (1994),
menjelaskan respon tanaman terhadap
panjang hari sering dihubungkan dengan
pembungaan, tetapi sebenarnya banyak aspek
pertumbuhan tanaman yang dipengaruhi oleh
panjang hari, antara lain:
a) inisiasi bunga,
b) produksi dan kesuburan putik dan
tepung sari, misalnya pada jagung dan
kedelai,
c) pembentukan umbi pada tanaman
kentang, bawang putih dan umbiumbian yang lain,
d) dormansi benih, dan perkecambahan
biji pada tanaman bunga, dan
e) pertumbuhan
tanaman
secara
keseluruhan, seperti pembentukan
anakan,
percabangan
dan
pertumbuhan memanjang.
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.
Panjang Hari pada Pertumbuhan Tanaman
Fotoperiode merupakan rasio relatif
antara panjang waktu penyinaran matahari
pada
siang
dengan
malam
hari.
Fotoperiodisme
ialah
tanggapan
perkembangan
tumbuhan
terhadap
fotoperiode. Pengaruh respon tersebut dapat
pada pertumbuhan vegetatif dan reproduktif.
Pertumbuhan vegetatif yang dipengaruhi oleh
fotoperiode ialah pembentukan bulb dan
umbi, pembentukan cabang, bentuk daun,
pembentukan pigmen, pembentukan rambut,
perkembangan akar, dormansi biji dan
kematian. Pertumbuhan reproduktif tanaman
yang dipengaruhi oleh fotoperiode ialah
pembentukan bunga, buah dan biji (Stirling, et
al., 2002).
Fotoperiodisitas atau panjang hari dan
didefinisikan sebagai panjang atau lamanya
siang hari dihitung mulai dari matahari terbit
sampai terbenam. Panjang
hari tidak
terpengaruh oleh keadaan awan karena pada
lama penyinaran bisa berkurang bila matahari
tertutup awan, tetapi panjang hari tetap
(Sugito, 1994).
Panjang hari berubah secara beraturan
sepanjang tahun sesuai dengan deklinasi
matahari dan berbeda pada setiap tempat
menurut garis lintang. Pada
daerah
khatulistiwa, panjang hari sekitar 12 jam,
semakin jauh dari ekuator panjang
hari dapat lebih atau kurang sesuai dengan
pergerakan matahari. Secara umum dapat
dikatakan bahwa semakin lama tanaman
mendapatkan pencahayaan matahari, semakin
intensif proses fotosintesis, sehingga hasil
akan tinggi. Akan tetapi fenomena ini tidak
sepenuhnya benar karena beberapa tanaman
memerlukan lama penyinaran yang berbeda
untuk mendorong fase pembungaan.
Fotoperiodisitas
tidak
hanya
berpengaruh terhadap jumlah cadangan
makanan yang dihasilkan oleh suatu tanaman,
Pengaruh Suhu dan Panjang Hari pada
Tanaman Kentang
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 maka akan semakin bertambahnya
kandungan air dalam tanah, di mana sampai
pada 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. Hal inilah yang menyebabkan
hasil panen padi Indonesia menjadi rendah.
Suhu merupakan faktor penting bagi
tanaman kentang (Solanum tuberosum ssp.
tuberosum), Umumnya kentang akan tumbuh
baik dan dapat berproduksi maksimal pada
suhu 15-18oC (Haynes dkk., 1988). Dengan
meningkatnya
suhu
akan
merubah
keseimbangan yang akan menyebabkan
kecepatan respirasi akan melebihi kecepatan
8
pengisian umbi secara ideal, diperlukan hari
panjang pada stadia awal agar mencapai
pertumbuhan
daun
yang
maksimum,
kemudian diikuti hari pendek dan suhu rendah
untuk translokasi zat pati secara cepat ke
organ penyimpanan.
Menurut Krauss dan Marschner (1984),
suhu tanah yang lebih tinggi dari 24oC
menyebabkan aktivitas beberapa enzim yang
berperan dalam metabolisme pati tertekan
sehingga terjadi penurunan kadar pati pada
umbi dan secara langsung menghambat
perombakan gula menjadi pati. Beberapa hasil
penelitian menunjukkan bahwa akumulasi
bahan kering dapat tertunda pada suhu tanah
lebih
dari 24oC dan sangat terganggu pada suhu
tanah 33oC karena sebagian besar karbohidrat
dikonsumsi untuk respirasi. Akibatnya,
karbohidrat
yang
digunakan
untuk
pertumbuhan berkurang.
Slater (1963) dalam Harlastuti (1980),
mengatakan bahwa pembentukan umbi terjadi
pada suhu yang tidak terlalu tinggi, terutama
didominasi oleh suhu malam hari (Chang,
1968).
Suhu malam untuk pembentukan umbi
lebih penting dibandingkan dengan suhu
siang. Jumlah umbi menurun dengan
meningkatnya suhu malam. Dengan suhu
tinggi,
terutama
pada
malam
hari,
pertumbuhan lebih banyak terjadi pada bagian
tanaman di atas tanah daripada bagian di
bawah tanah. Untuk pembentukan umbi
diperlukan suhu siang hari 17,7 sampai 23,7oC
dan suhu malam hari 6,1 sampai 12,2oC. Pada
suhu malam yang tinggi tanaman lebih banyak
menghasilkan daun baru, cabang, dan bunga
serta stolon muncul di permukaan tanah
membentuk batang dan daun sehingga
tanaman menghasilkan umbi dalam jumlah
yang sedikit. Keadaan sebaliknya terjadi jika
suhu malam yang rendah.
Menurut Nonnecke (1989), jika selama
perkembangan umbi terjadi cekaman suhu
yang tinggi, umbi yang dihasilkan akan
berbentuk abnormal karena
terjadi pertumbuhan baru dari umbi yang
telah terbentuk sebelumnya yang disebut
pertumbuhan sekunder (retakan-retakan
pada umbi, pemanjangan bagian ujung umbi,
fotosintesa, yang menyebabkan berkurangnya
hasil (Janic, 1972 dalam Harlastuti, 1980).
Walaupun demikian Borah dan Milthorpe
(1962) dalam Hynes (1988) suhu diatas 18oC
akan merangsang pembentukan batangbatang tanaman tetapi tidak merangsang
pertumbuhan luas daun, sedangkan suhu di
bawah 18oC akan menghambat pertumbuhan,
asimilat yang dihasilkan rendah dan
menghambat pembesaran umbi.
Pertumbuhan tanaman kentang sangat
dipengaruhi oleh keadaan cuaca. Tanaman
kentang tumbuh baik pada lingkungan dengan
suhu rendah, yaitu 15 sampai 20oC, cukup
sinar matahari, dan kelembaban udara 80
sampai 90 % (Sunarjono, 1975).
Suhu tanah juga berpengaruh terhadap
pertumbuhan umbi kentang, pada suhu tanah
yang terlalu tinggi pertumbuhan umbi akan
dihambat. Suhu optimal untuk pertumbuhan
umbi kentang sekitar 17oC sedangkan suhu di
atas 19oC umbi tidak akan tumbuh (Chang,
1968).
Suhu tanah berhubungan dengan
proses penyerapan unsur hara oleh akar,
fotosintesis, dan respirasi. Menurut Burton
(1981), untuk mendapatkan hasil yang
maksimum tanaman kentang membutuhkan
suhu optimum yang relatif rendah, terutama
untuk pertumbuhan umbi, yaitu 15,6 sampai
17,8oC dengan suhu rata-rata 15,5oC. Dengan
penambahan suhu 10oC, respirasi akan
bertambah dua kali lipat. Jika suhu meningkat,
laju pertumbuhan tanaman meningkat sampai
mencapai maksimum. Laju fotosintesis juga
meningkat sampai mencapai maksimum,
kemudian menurun. Pada waktu yang sama
laju respirasi secara bertahap meningkat
dengan meningkatnya suhu. Kehilangan
melalui respirasi lebih besar daripada
tambahan yang dihasilkan oleh aktivitas
fotosintesis. Akibatnya, tidak ada peningkatan
hasil neto dan bobot kering tanaman dan umbi
menurun.
Tanaman kentang menghendaki suhu
yang berbeda untuk setiap periode
pertumbuhan.
Daerah
dengan
suhu
maksimum 30oC dan suhu minimum 15oC
sangat baik untuk pertumbuhan tanaman
kentang daripada daerah dengan suhu yang
relatif konstan, yaitu 24oC. Menurut Shukla
dan Singh (1975), untuk pembentukan dan
9
akan didapat pertumbuhan umbi dan batang
yang baik.
Beberapa jenis kentang seperti
tuberosum,
andigena
dan
tuberosum
dihaploid mempunyai hari kritis lebih dari 15
jam (Kopetz, 1937 dalam Haynes, 1988).
Panjang hari juga berpengaruh
terhadap pembentukan umbi, tetapi hal itu
tidak terlalu penting karena umbi tetap
terbentuk pada berbagai tingkatan panjang
hari. Perbedaannya hanya saat kapan umbi
terbentuk dan lamanya proses perkembangan
berlangsung. Panjang hari yang dikehendaki
tanaman kentang bervariasi, bergantung pada
varietasnya, kisaran yang diperlukan antara
10 sampai
16 jam/hari. Chapman (1975) menyimpulkan
bahwa jika tanaman mendapat perlakuan hari
pendek, ujung stolon akan cepat membentuk
umbi, sedangkan jika diberi perlakuan hari
panjang, stolon cenderung bertambah panjang
dan baru kemudian membentuk umbi.
Proses pembentukan umbi pada
tanaman kentang dapat dipercepat oleh hari
pendek, intensitas cahaya tinggi, suhu malam
yang rendah, dan N yang rendah serta
kombinasi faktor tersebut (pada musim hujan
kombinasi intensitas cahaya dan suhu adalah
hari pendek, suhu tinggi, dan intensitas cahaya
rendah, sedangkan pada musim kemarau
adalah hari pendek, suhu rendah, dan
intensitas cahaya tinggi).
Intensitas sinar juga berperan dalam
produksi umbi kentang. Borah dan Milthorpe
(1962) dalam Haynes (1988) berpendapat
pembentukan umbi lebih cepat, pembentukan
jumlah umbi lebih baik dan berat basah umbi
lebih baik pada intensitas sinar 56 cal/
cm2/hari atau sinar separonya. Pengurangan
intensitas
sinar
akan
merangsang
pembentukan cabang dan akan mengurangi
berat umbi secara nyata (Pohjahkalio, 1951
dalam Haynes, 1988).
dan kadang-kadang terjadinya rangkaian
umbi).
Suhu tinggi, keadaan berawan, dan
kelembaban udara rendah akan menghambat
pertumbuhan, pembentukan umbi, dan
perkembangan bunga. Fluktuasi kelembaban
yang sangat berbeda antara siang dengan
malam akan mengurangi hasil. Jika malam hari
kelembaban rendah, suhu udara menjadi
tinggi, tanaman akan banyak melakukan
respirasi.
Suhu rendah dengan intensitas radiasi
tinggi dan hari pendek mempercepat
perkembangan tanaman kentang sehingga
pemanjangan batang cepat terhenti, umbi
cepat terbentuk, dan akhirnya tanaman cepat
mati. Begitu juga sebaliknya.
Bodlaender (1983) menyatakan bahwa
untuk dapat berfotosintesis dengan baik,
tanaman memerlukan intensitas cahaya yang
tinggi yang diperlukan untuk mengaktifkan
distribusi asimilat, memperpanjang cabang,
dan untuk meningkatkan luas serta bobot
daun. Meningkatnya cahaya yang dapat
diterima tanaman akan mempercepat proses
pembentukan umbi dan waktu pembungaan,
bahkan pada intensitas cahaya yang
berlebihan dapat menurunkan hasil karena
terjadi transpirasi yang tinggi yang tidak dapat
diimbangi dengan penyerapan air dari dalam
tanah. Oleh karena itu, sel akan kehilangan
turgor, stomata menutup, dan absorpsi CO2
berkurang sehingga hasil fotosintesisnya
berkurang. Akan tetapi, menurut Asandhi dan
Gunadi (1989), intensitas cahaya matahari
yang dibutuhkan tanaman kentang belum
dapat dipastikan walaupun tanaman kentang
hanya membutuhkan intensitas cahaya
matahari moderat.
Umur tanaman kentang dipengaruhi
oleh panjang penyinaran (Slater, 1963 dalam
Harlastuti, 1960). Selanjutnya Haynes (1988)
menyebutkan bahwa waktu penyinaran
mempunyai pengaruh yang menguntungkan
terhadap produksi umbi kentang atau
pembentukan batang-batang tanaman tetapi
pengaruh itu jarang terjadi untuk keduaduanya. Awal pembentukan umbi akan
dirangsang oleh penyinaran pendek tetapi
lamanya terbatas dan pertumbuhan umbi akan
efektif dengan membatasi ukuran dan umur
daun. Dengan mengombinasi lama penyinaran
KESIMPULAN
1. Suhu meningkatkan perkembangan
tanaman sampai batas tertentu.
2. Laju pertumbuhan tanaman berjalan
pada kecepatan maksimum bila suhu
berada pada kondisi optimum, kalau
10
Handoko. 1994. Klimatologi dasar.Pustaka
jaya, Bogor.
Harlastuti, 1980. Pemupukan Gandasil D lewat
daun dibandingkan dengan pemupukan
NPK berat tanah pada tanaman kentang.
Fakultas Pertanian UGM.
Hawkes, J.G.,1990. The potato evolution
biodiversity and resources. Belhaven
Press, Oxford, England/Smithsonian
Institution Press, Washington D. C. 259
pp.
Haynes, K. G. , F. L. Haynes and W. E. Swallow.
1988. Temperature and photoperiod
production dnd Specifik Grafity
http://elearning.upnjatim.ac.id/courses/MKK
2113A/.../bahan_ajar_suhu.doc
http://www.damandiri.or.id/file/nurmayulis
unpadbab2.pdf
faktor-faktor lain tidak menjadi
pembatas.
3. Adanya perbedaan panjang hari
menyebabkan adanya fotoperiodisme
pada tanaman yang merupakan
tanggapan perkembangan tumbuhan
terhadap
panjang hari. Pengaruh
respon tersebut
dapat pada
pertumbuhan
vegetatif
dan
reproduktif.
4. Suhu sangat berpengaruh terhadap
setiap fase pertumbuhan tanaman
kentang
terutama
pada
fase
pembentukan umbi dan pembungaan.
Dimana suhu yang dikehendaki
tanaman kentang adalah suhu yang
relatif rendah.
5. Panjang hari berpengaruh terhadap
pembentukan umbi tanaman kentang.
Panjang hari menentukan waktu
terbentuknya umbi. Panjang hari yang
dikehendaki tanaman kentang adalah
hari pendek.
Krauss, A., and H. Marschner. 1984. Growth
rate and carbohydrate metabolisme of
potato tuber exposed to high
temperature. Potato Res. 27:297-303.
Nonnecke, L.I. 1989. Vegetable production.
Van Nostrand Reinhold, Canada.
Rubatsky, V., dan M. Yamaguchi. 1995. Sayuran
Dunia: Prinsip, produksi, dan gizi.
Penerbit ITB. Bandung
Rukmana, R. 1997. Kentang budidaya dan
pasca panen. Kanisius, Yogyakarta.
Salisbury, F. B. and Ross, C. W. 1992. Plant
physiology. Wadsworth Publishing. Fort
Collins. Colorado.
Samadi, B. 1997. Usahatani kentang. Kanisius.
Yogyakarta.
Stirling, K. J., R. J. Clark, P. H. Brown and S. J.
Wilson. 2002. Effect of Photoperiod on
DAFTAR PUSTAKA
Asandhi, A.A., dan N. Gunadi. 1989. Syarat
tumbuh tanaman kentang. dalam
Kentang. Edisi kedua. Balai Penelitian
Hortikutura Lembang.
Bayong, T., 2004. Klimatologi. ITB, Bandung
Benyamin, K., 1994. Dasar-dasar klimatologi.
PT Rajagrafindo Persada, Jakarta.
Bodlaender, K.B.A. 1983. Influence of
temperature, radiation, and photoperiod
on development and yield. p.199-210.
In:The Growth of Potato. Butterworths,
flower bud initiation and development in
myoga (Zingiber mioga roscoe). Scientia
London.
Burton, W.G. 1981. Challenges for stress
physiology in potato. Am. Potato J. 58 : 314.
Burton, W.G. 1981. Challenges for stress
physiology in potato. Am. Potato J. 58 : 314.
Chapman, H.W. 1975. Daylength effect on
potato tuberization. Am. Potato J.35:711721.
Cheng, J.H. 1968. Climate and Agriculture an
Ecological Survey. Aldine Publ. Comp.
Chicago.
Horticulturae. Vol. 95. Issue 3. Pages 261268
Sugito, Y. 1994. Ekologi tanaman. Fakultas
Pertanian. Universitas Brawijaya Malang.
Sunarjono, H. 1975. Budidaya kentang. N.V.
Soeroengan, Jakarta.
11