Suhu dan

Perkembangan TanamanKuliah Agrometeorologi

Impron

Departemen Geofisika dan Meteorologi FMIPA IPB

Suhu Kardinal (cardinal temperature):It is the minimum, maximum and optimum temperatures of

plant growth and development.

Limit:• Lower lethal• Lower threshold (Tb)• Optimum range (To)• Upper threshold (Tc)• Upper lethal

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

10 17 37 50

Suhu (oC)

Frak

si p

erke

cam

baha

n

Tb

To

Tc

No. Tanaman

Suhu lingkungan (oC)Tinggi tempat

(m dpl)Minimum/dasar Optmum Maksimum

1 Kubis (Brasica oleraceae) 5 `10 - 16 24 > 1600

2 Apel (Malus sylvestris) -18 11 - 20 24 > 1000

3 Kentang (Solanum tuberosum) -2 15 - 20 26 1000 - 1900

4 Gandum (Triticum aestivum) 5 15 - 20 25 1000 - 1900

5 Buncis   15 - 20   1000 - 1900

6 Bawang putih (Alliun cepa)   15 - 20   1000 - 1900

7 Bit Gula (Beta vulgaris) -7 18 - 22 30 700 - 1400

8 Wortel (Daucus carota) 5 `7 - 24 35 > 400

9 Tomat (Solanum esqulentum) 14 18 - 24 26 400 - 1400

10 Anggur (Vitis vinifera) 2 20 - 25 35 200 - 1000

11 Zaitun   20 - 25   200 - 1000

12 Nanas (Ananas comosus)   22 - 26   < 700

13 Melon (Cucumis melo) 15 25 - 27 - < 200

14 Sorghum (Sorghum bicolor) 10 26 - 29 44 < 100

15 Pisang (Musa spp) 10 25 - 30 37 < 200

16 Asparagus 10 24 - 30 35 < 400

17 Semangka (Cucumis sp) 15 22 - 30 40 < 700

18 Kapas (Gossypium hirsutum) 15 25 - 30 35 < 200

19 Tembakau (Nicotiana tabacum) 15 20 - 30 35 < 1000

20 Tebu (Saccharrum officcinrum) 15 22 - 30 35 < 700

21 Padi (Oryza sativa) 18 22 - 30 25 < 700

Diagram laju dan durasi proses perkecambahan

Hubungan 1/t T (suhu)pada kisaran (Tb < T < To)

• 1/t = a + b T …………..(1)• 1/t = (T – Tb) / DD ….. (2)

Dimana:• T = suhu lingkungan (oC)• Tb = suhu dasar (oC)• To = suhu optimum (oC)• DD = degree days (thermal duration) yaitu integral time (day)-

temperature (oC) yang dibutuhkan untuk suatu proses perkembangan.• Satuan (oC.d)

• DD = (T – Tb) ……..(3)

Contoh Analisis DD

pada 27oC pada 27oC

Cummulative emergence (X) pada tanaman millet

Determinate dan Indeterminate• Perkembangan dari perkecambahan s.d. pematangan

(kedewasaan) merupakan suatu seri berbagai periode diskrit, masing-masing diidentifikasikan oleh suatu perubahan struktur, ukuran atau massa organ tertentu.

• Misal: dibutuhkan suatu periode tertentu untuk perkecambahan biji, dan pemunculannya ke permukaan tanah, untuk inisiasi primordia (daun, akar), untuk pembesaran dan pertumbuhan massa kanopi, batang, sistem akar, untuk pembungaan, dan pengisian biji

• Periode tersebut dibedakan menjadi determinate dan indeterminate

• Periode determinate: berawal dari suatu waktu dalam hubungan dengan kejadian spesifik (misal sowing) dan berakhir sebelum tanaman dipanen. Misal: tanaman semusim => tanaman padi

• Periode indeterminate mempunyai waktu awal terdefinisi tetapi mungkin berlanjut untuk beberapa bulan atau tahun. Misal: tanaman tahunan = > tanaman durian

• Suhu dan durasi pada kacang tanah.• Model pengaruh suhu pada durasi (t) untuk periode sowing to

flowering (a) dan sowing to maturity (b). • Pada (c) tidak tergantung suhu

No. Tanaman Tb To Tc DD (pemunculan daun, oC.d)

1 Shorgum 10 36 47 25

2 Pearl millet 11 33 44 40

3 Ground nut 10 34 44 65

4 Chickpea 0 30 >50 150

Variasi genetik dan respons terhadap suhu

• 1, 2, 3 => asal iklim tropik, perbedaan laju perkembangan (DD) • 4 => asal iklim mediteranean (?)• Umumnya, Tb tanaman asal iklim temperate 0 – 3 oC• Tb tanaman asal iklim tropik 9 – 13 oC

Praktikum

Data• Data tagging perkembangan bunga-buah

tanaman tomat • Data cuaca harian (suhu)

Tugas• Tentukan DD untuk tiap periode

Stadia warna perkembangan buah tomat

14

Tiga Fase Perkembangan Padi

15

1. Fase Benih (Seedling)

16

17

• unimbibed seed (S0), • radicle from the seed (S1),• coleoptile emergence from the

seed (S2), • prophyll emergence from the

coleoptile (S3).

18

2. Fase Vegetatif (Vegetative)

19

20

21

22

23

• Vegetative development consists of stages V1, V2 … VN; 

• N being equal to the final number of leaves with collars on the main stem.

24

3. Fase Reproduktif (Reproductive)

25

26

27

• Consists of 10 growth stages based on discrete morphological criteria

• panicle initiation (R0), panicle differentiation (R1), flag leaf collar formation (R2), panicle exertion (R3), anthesis (R4), grain length and width expansion (R5), grain depth expansion (R6), grain dry down (R7), single grain maturity (R8), and complete panicle maturity (R9).

28

29

Padi

..... lebih sederhana

http://www.knowledgebank.irri.org/extension/growth-phases-of-an-upland-rice-plant.html

31

ANALISIS

32

Konsep Thermal Unit:

degree day/heat unit

33

• Berlaku untuk tanaman netral• Tidak responsif terhadap

panjang hari• Tidak ada pengaruh faktor lain• Laju perkembangan berbanding

lurus dengan suhu

34

T0 Suhu (oC)

A

B

35

s = ∑ (T – To) / TUds = (T – To) / TU, T > Tods = 0, T > Tos = faseds = laju perkembangan (d-1)T = suhu udara rata-rata (oC)T0 = suhu dasar (oC)TU = thermal unit (d oC)

36

• s = 1 bila tingkat pertumbuhan telah tercapai • ∑ (T – To) = TU

• Jumlah hari (t) yang diperlukan untuk mencapai fase ditentukan pada saat s = 1

37

Mencari suhu dasar To

38

T0Suhu rata-rata selama sebar-panen(oC)

Malang

BogorMojosari

Pusakanegara

Padi, IR64

1/t = 0.000904 T’ – 0.0144 r2= 0.93

39

1/t = T’/TU–To /TU = a T’+b

Merata-ratakan suhu harian selama fase tersebut (T’) sehingga pada saat

s = 1, maka t (T' - To ) = TU

1/t = 0.000904 T’ – 0.0144maka

a = 0.000904 = 1/TUdan

b = 0.0144 = To /TU

Nilai t dan T’ dapat diperoleh dari percobaan