Energy Sinar Matahari

ENERGI SINAR MATAHARI

 

Seringkali orang berkegiatan agriculture/pertanian mengabaikan kebutuhan sinar matahari.

Sinar Matahari merupakan faktor yang menentukan keberhasilan suatu budidaya.

Kebutuhan tanaman akan energi radiasi sinar matahari adalah untuk proses fotosintesis, yang bermanfaat untuk  pertumbuhan dan perkembangan pada proses fisiologi tanaman, energi radiasi matahari satu-satunya sumber energi yang paling murah di dunia ini.

 

Sinar radiasi matahari yang dipergunakan tanaman adalah aliran partikel yang disebut foton, dan panjang gelombang  maksimal yang dipakai tanaman antara 390nm-760nm (cahaya tampak) yang diterima melalui molekul-molukel pigmen seperti klorofil untuk dipakai dalam proses fotosintesis.

Panjang gelombang sinar matahari 400-700nm adalah 45-50% dari total keselurluhan sinar matahari yang masuk pada atmosfer bumi.

Tanaman bila menyerap radiasi pada panjang gelombang dibawah 390nm, energi foton terlalu banyak dan menyebabkan inonisasi serta kerusakan pigmen dan bila menyerap diatas 760nm foton tidak mempunyai energi yang cukup untuk diserap oleh tanaman sebagai komponen proses fotosintesis.

Dan hal yang terpenting setelah terdapat energi sinar matahari adalah kwalitas dan frekwensi yang diterima oleh permukaan daun tanaman.

Beberapa halangan kwalitas dan frekwensi energi sinar matahari tersebut pada tanaman antara lain:

AREA OPEN FIELD/LAHAN TERBUKA:

  1. Tanaman budidaya terhalang oleh pohon besar, bangunan atau benda dengan area luas lainnya dalam waktu yang lama dan berlangsung terus menerus.
  2. Lokasi yang tidak sesuai terhalang oleh gunung atau bukit sehingga frekwensi yang dibutuhkan tanaman terganggu.
  3. Sistem tanam dengan lajur baris tanaman yang tidak sesuai dengan arah rotasi matahari.
  4. Jarak tanam tidak disesuaikan dengan arah lebar daun tanaman budidaya sehingga daun saling menumpuk dan mengganggu arah sinar matahari pada permukaan daun antar tanaman.
  5. Gangguan kwalitas dan frekwensi energi sinar matahari karena alam, dimana pergeseran posisi rotasi bumi membuat sudut cenderung ke utara atau keselatan terhadap matahari dalam siklus tahunannya.
  6. Gangguan cuaca karena berawan tebal atau berkabut tebal dalam frekwensi yang tinggi.

 

 AREA GREEN HOUSE

  1. Atap green house yang tidak terawat baik atau memakai bahan yang tidak bisa meneruskan sinar matahari dengan baik ke dalam green house.
  2. Membuat bentuk atap green house tidak sesuai dengan sudut  sinar matahari.
  3. Banyaknya dimensi kontruksi atap yang berukuran besar selain tidak ekonomis tetapi juga membuat sinar matahari terhalang (efek shadow).
  4. Jarak green house yang terlalu rapat dengan bangunan lain, disebelah bukit atau bagunan.
  5. Sistem tanam dengan lajur baris tanaman yang tidak sesuai dengan arah rotasi matahari.
  6. Jarak tanam tidak disesuaikan dengan arah lebar daun tanaman budidaya sehingga daun saling menumpuk dan mengganggu arah sinar matahari pada permukaan daun antar tanaman.
  7. Gangguan kwalitas dan frekwensi energi sinar matahari karena alam dimana pergeseran posisi rotasi bumi cenderung membuat sudut  ke utara atau keselatan terhadap matahari dalam siklus tahunannya.
  8. Gangguan cuaca karena berawan tebal atau berkabut tebal dalam frekwensi yang tinggi.

 

Beberapa akibat pada tanaman dikarenakan sinar matahari tidak maksimal baik itu kwalitas dan frekwensinya:

  1. Tanaman mudah terserang penyakit karena proses fisiologi tanaman tidak sempurna.
  2. Pertumbuhan dan perkembangan terganggu bahkan bisa mati bila tidak terdapat sinar matahari sama sekali dalam waktu yang lama.
  3. Pada tanaman buah2an, pemasakan buah lebih lama dan rasanya tidak maksimal karena hasil proses foto sintesis terganggu.
  4. Menurunkan produktivitas pada tanaman budidaya hingga 50% tergantung kwalitas dan frekwensi sinar matahari yang diterima tanaman.
  5. Pada tanaman padi sangat signifikan penurunana hasil produksinya disebabkan karena lebar daun / index area leaf sangat terbatas untuk memproses fotosintesis.
  6. Pada tanaman melon pertumbuhan buah tidak normal, pada jenis melon yang mempunyai net, bentuk net tipis bahkan tidak keluar net.
  7. Pada tanaman cabe proses pemasakan mundur dari normal dan bobot buah menurun.
  8. Pada tanaman sayur-sayuran, warna menjadi pucat tidak segar.

Dan masih banyak lagi kasus2 kegagalan proses fisiologi tanaman sehingga hasil produksi tidak sesuai yang diharapkan.


Diantara tersebut diatas yang tidak bisa kita hindari adalah:

  1. Gangguan cuaca karena berawan tebal atau berkabut tebal dalam frekwensi yang tinggi.
  2. Gangguan kwalitas dan frekwensi energi sinar matahari karena alam dimana pergeseran posisi rotasi bumi cenderung ke utara atau keselatan terhadap matahari dalam siklus tahunannya.

 

Ada beberapa pertanyaan dari sahabat petani di indonesia:

Kenapa di negara China dan Jepang bisa memproduksi tanaman padi dengan jarak tanam yang sama, jenis padi dengan potensi hasil yang sama,  pemupukan yang sama, pengendalian HPT yang hampir sama, bisa menghasilkan gabah kering panen hingga mencapai 15-20ton/ha, apakah petani kita bodoh disini menanam padi???

Jawabannya:

Bukan sahabat petani indonesia yang bodoh, sahabat petani disini malah cenderung lebih ulet dan pekerja keras dibandingkan disana.

Tetapi letak geografis yang berbeda, di sana mempunyai siklus tahunan yang sangat menguntungkan dengan panjangnya waktu sinar matahari lebih dari 12jam sehari, sehingga proses fisiologi sangat sempurna dan pemasakan dari hasil fotosintesis yang disalurkan pada bakal2 bulir gabah padi untuk menjadi bulir gabah yang berbobot, berisi dan beraroma maksimal.

Bagaimana itu terjadi :

Negara China mempunya letak geogravis 18°LU – 54° LU

Negara Jepang mempunya letak geogravis 30o LU 46oLU

Artinya di beberapa wilayah Negara China dan Jepang masuk dalam wilayah lintang utara 23o (Lihat GAMBAR I ) dibawah, dimana wilayah tersebut menerima sinar matahari terbaik dengan sudut 90o tegak lurus pada tengah hari di permukaan daun dan lama penyinaran lebih dari 12jam sehari.

 

SIKLUS TAHUNAN

Bumi mempunyai daur diurnal(harian) terhadap matahari dimana rotasi bumi yang perputar pada porosnya Utara-Selatan membuat sudut condong terhadap matahari pada posisi 23o.

 

Pada 22 Juni (GAMBAR I) posisi bumi bagian Utara mengalami waktu siang hari yang panjang lebih dari 12jam dan bagian bumi Selatan mengalami waktu siang hari kurang dari 12 jam.

Pada daerah Artika memperoleh sinar matahari terus menerus dan bagian antartika tidak pernah memperoleh sinar matahari langsung.

Dan pada tengah hari matahari membentuk sudut 90opada lintang utara 23o.

Lintang selatan 23o hanya memperoleh 46o

GAMBAR I

r1

 

 

Pada 22 Desember (GAMBAR II) posisi bumi bagian selatan mengalami hal sebaliknya saat membentuk sudut 23oterhadap matahari , waktu siang hari yang panjang lebih dari 12jam pada bagian bumi sebelah  Selatan.

Pada daerah Antartika memperoleh sinar matahari terus menerus (horizon) dan bagian artika tidak pernah memperoleh sinar matahari langsung.

Dan pada tengah hari matahari membentuk sudut 90opada lintang selatan 23o.

Giliran Lintang utara 23o hanya memperoleh 46o

GAMBAR II

22 des

 

POSISI LINTANG

Posisi geografis dimana letak berbudidaya tanaman sangat bergantung pada hukum alam ini dan seharusnya sudah mengetahui dimana posisi kita.

Letak Lintang sangat penting kerena posisi dimana sudut matahari maksimal utk menghitung kapan waktu musim tanam yang tepat.

Musim tanam yang tepat dimana yaitu pada saat pengisian bulir padi/jagung atau waktu pembentukan buah, dan itu semua ditentukan oleh:

  1. Sudut sinar matahari yang menuju area lahan dengan sudut semakin kecil dari posisi tegak lurus dengan permukaan bumi, bila sudut tegak lurus maka sinar matahari akan tersebar kepermukaan lahan yang lebih luas.
  2. Panjang penyinaran untuk proses fotosintesis.

Dengan adanya penyinaran yang sempurna dan lama penyinaran yang cukup pada permukaan daun mempunyai energi dari proses fotosintesis sehingga syarat utama dalam proses fisiologi tanaman agar produksi tinggi.

 

POSISI SUDUT PENYINARAN YANG KURANG BAIK

46derjat

Posisi sudut penyinaran ini terjadi pada:

22 juni pada lintang selatan 23o.

22 Desember pada lintang Utara 23o.

 

POSISI SUDUT PENYINARAN YANG BAIK

90derjat

Posisi sudut penyinaran ini terjadi pada:

22 Juni pada Lintang Utara 23o.

22 Desember pada Lintang Selatan 23o.

 

Kesimpulan:

Prediksi dengan perhitungan pergerakan bumi terhadap matahari untuk

posisi sudut penyinaran yang baik adalah:

Posisi Negara Indonesia mempunya letak geogravis 6o LU 11oLS.  Maka sebagian daerah negara kita terlewati garis Katulistiwa/Ekuator, daerah yang terlewati garis katulistiwa pada 22 september dan 22maret merupakan puncak sudut penyinaran dengan sudut yang kecil terhadap garis tegak lurus dari permukaan Bumi maka merupakan sudut penyinaran yang baik untuk budidaya tanaman saat puncak pengisian bulir dan pembesaran buah.

 

Perhitungan pergerakan bumi terhadap matahari pada:

Pulau Jawa          : letak geogravis  7o, 30, 10’’ LS,

Bali                      : letak geogravis  9º 0′ – 7º 50′ LS.

  • Penyinaran matahari terhadap bumi pada lintang tersebut diatas yang cukup baik pada 22 Sept dan 22 maret
  • Puncak sudut penyinaran yang terbaik pada 21-25 Oktober dan 20-24 Februari.

Sebaiknya rencana menanam jenis tanaman budidaya semusim di perhitungkan waktunya agar tepat pada Puncak sudut Penyinaran yang terbaik saat vase pengisian bulir atau pembesaran buah-hingga pemasakan.