79

VI. MODEL SIMULASI PERKEMBANGAN, PERTUMBUHAN DAN NERACA AIR TANAMAN KENTANG PADA DATARAN TINGGI DI INDONESIA4 1

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk menyusun model simulasi perkembangan, pertumbuhan, dan neraca air tanaman kentang guna memprediksi dampak perubahan iklim terhadap produktivitas kentang pada sentra-sentra produksi kentang di Indonesia. Model simulasi tanaman kentang yang disusun menjelaskan mekanisme proses perkembangan dan pertumbuhan yang terjadi selama siklus pertumbuhan tanaman sebagai respon terhadap fluktuasi unsur-unsur cuaca/iklim. Penelitian lapang pada tiga lokasi di Pacet dan Galudra di Provinsi Jawa Barat, serta di Kerinci, Provinsi Jambi dilakukan untuk menunjang penyusunan model tersebut; yaitu untuk kalibrasi model (Pacet) dan validasi model (Galudra dan Kerinci). Hasil pengujian dengan uji t berpasangan antara prediksi model dengan observasi di Galudra dan Kerinci untuk varietas Granola menunjukkan perbedaan yang tidak nyata (P > 0,05) pada peubah umur tanaman, biomassa akar, batang, dan umbi, LAI serta kadar air tanah. Pengujian pada varietas Atlantis menunjukkan perbedaan yang tidak nyata (P > 0,05) pada biomassa akar dan umbi serta kadar air tanah. Namun demikian, berdasarkan uji grafik hubungan antara prediksi model dengan pengukuran lapang menghasilkan koefisien determinasi (R2

This research aims to construct a simulation model of development, growth and waterbalance of potato crop. Reasearch also predicts climate change impact on potato productivity in several potato production center in Indonesia. The crop model being constructed explains process mechanism of development and growth during crop life cycle as a response to fluctuation of weather/climatic variables. Three field experiments were conducted at three locations at Pacet and Galudra in West Java Province, and at Kerinci in Jambi Province, to support the model development; for model calibration (Pacet) and model validation (Galudra and Kerinci). Paired t-test between model predictions of Granola variety with observations showed that there were not significant differences (P > 0,05) on all variables tested, except leaf biomass. In Atlantic variety, there were not significant differences (P > 0,05) on root, tuber biomass and soil water content. Based on graphical test of relationship between model predictions and field measurements showed coefficient of determination were (R

) yang lebih besar dari 0,80 untuk semua peubah yang diuji. Berdasarkan validasi model tersebut, model simulasi tanaman kentang mampu menduga umur tanaman, produksi biomassa dari masing-masing organ tanaman berupa akar, batang, daun, dan umbi, serta LAI dan kadar air tanah sesuai dengan pengukuran lapang.

Kata Kunci : Model, simulasi, pertumbuhan, perkembangan, neraca air, kentang

ABSTRACT

2

4 Paper telah diterima pada Jurnal Tanah Tropika (JTT) Universitas Lampung. Model simulasi

Perkembangan, Pertumbuhan, dan Neraca Air Tanaman Kentang pada Dataran Tinggi di Indonesia. 2012. Salwati, Handoko, Las I, Hidayati R.

) greater than 0,80 for all variables. Generally, results on validation suggested that model predictions

79

80

were not significantly different with field measurements at Galudra (Granola variety) and Kerinci (Atlantis and Granola variety) for variable of plant ages, biomass of root, stem, leaf and tuber, leaf area index, and soil water content.

Key words: Growth, model, potato, simulation, water balance.

6.1. Pendahuluan

Produktivitas kentang Indonesia yang rata-rata 15 ton ha-1 masih rendah,

apabila dibandingkan dengan rata-rata negara penghasil kentang yaitu 45 ton

ha-1 (Gustianty 2008). Potensi kentang menurut hasil penelitian mencapai 35 ton

ha-1 (Nurtika 2007), sehingga terjadi senjang (gap) produktivitas yang masih

jauh yaitu 20 ton ha-1

Perubahan iklim yang disebabkan oleh pemanasan global diperkirakan

akan membawa dampak yang signifikan terhadap produksi kentang nasional

karena tanaman kentang hanya berproduksi tinggi pada daerah bersuhu rendah

dan sangat sensitif terhadap perubahan suhu. Antisipasi dampak perubahan

iklim khususnya peningkatan suhu udara dan penurunan curah hujan terhadap

produksi kentang nasional memerlukan informasi tentang hubungan antara

perubahan unsur-unsur cuaca/iklim tersebut dengan senjang produktivitas

kentang di Indonesia.

(57,1%). Fluktuasi unsur-unsur cuaca merupakan salah

satu penyebab senjang produktivitas kentang sekarang ini.

Model simulasi tanaman yang mampu menjelaskan pengaruh unsur-

unsur cuaca terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman kentang di

Indonesia akan bermanfaat untuk melakukan prediksi dampak perubahan iklim

terhadap penurunan produktivitas kentang di berbagai wilayah Indonesia. IPCC

(2007) memperkirakan kenaikan suhu di Indonesia sekitar 2 – 3 oC pada tahun

2050. Jika hal ini terjadi maka peningkatan suhu tersebut analog dengan

penurunan ketinggian lahan kentang sekitar 300 – 500 m. Hal ini akan

berdampak luas, karena saat ini produksi kentang di Indonesia diusahakan di

atas 800 m dpl (Sutapradja 2008), sehingga jika kenaikan suhu tersebut akan

terjadi maka untuk mempertahankan produksi kentang saat ini lahan kentang

akan bergeser pada ketinggian di atas 1.100 m atau bahkan di atas 1.300 m.

Akibatnya, luas lahan kentang akan semakin sempit sehingga secara langsung

81

akan menurunkan luas panen dan produksi kentang nasional jika tidak diimbangi

oleh peningkatan hasil per satuan luas lahan.

Proses yang terjadi pada perkembangan dan pertumbuhan tanaman

sangatlah kompleks menyangkut hubungan antara tanah, tanaman, dan iklim.

Pemahaman proses yang kompleks tersebut dapat disederhanakan melalui model

simulasi tanaman berdasarkan informasi tanah, tanaman dan iklim. Hubungan

antara iklim dengan tanaman menempati porsi yang cukup banyak dalam model

pertumbuhan tanaman, jika dibandingkan dengan faktor tanah (lahan). Hal ini

disebabkan unsur iklim selalu berubah secara diurnal maupun musiman, serta

dapat menyebabkan fluktuasi produksi tanaman dari musim ke musim.

Perubahan unsur iklim dan hubungannya dengan perkembangan,

pertumbuhan, dan hasil tanaman semakin diketahui dan digunakan secara luas

setelah didukung oleh perkembangan teknologi di bidang komputer.

Perkembangan teknologi komputer dan kompleksnya proses perkembangan dan

pertumbuhan tanaman di lapang, mendorong pelaksanaan penelitian lapang ini ke

pengunaan model simulasi tanaman. Model simulasi tanaman adalah suatu

penyederhanaan dari sistem pertumbuhan dan perkembangan tanaman yang

kompleks. Model simulasi tanaman kentang yang disusun diharapkan dapat

mendekati kenyataan tentang perkembangan, pertumbuhan dan hasil tanaman di

lapang, sehingga dapat digunakan sebagai alat bantu perencanaan pertanian.

Model simulasi tanaman yang dirancang tetap mempunyai keterbatasan

dan merupakan distorsi dari sistem yang sebenarnya. Model harus digunakan

secara teliti, cermat dan seksama dengan data yang selengkap mungkin. Namun

demikian karena berbagai keuntungan dan manfaat, penggunaan model sebagai

analisis kuantitatif untuk berbagai penelitian dan pemecahan masalah sampai saat

Model simulasi tanaman yang disusun dikembangkan menggunakan

pendekatan mekanisme proses (mekanistik), yang menghubungkan proses

fisiologis dan morfologis tanaman sebagai respon terhadap lingkungan fisik

tanaman terutama kondisi iklim. Melalui pemanfaatan data iklim, tanah dan

tanaman dari hasil penelitian lapang yang mekanisme prosesnya dapat dijelaskan

dalam model simulasi tanaman, maka perkembangan, pertumbuhan dan hasil

tanaman di suatu wilayah dan waktu tertentu dapat diprediksi.

82

ini berkembang pesat (Bey 1991). Handoko (1996) menambahkan, model

simulasi meskipun memiliki keunggulan, tetap mempunyai keterbatasan karena

model dibuat hanya untuk menggambarkan suatu proses atau beberapa proses

tertentu dari suatu sistem, sehingga model simulasi tidak akan memberikan hasil

yang baik terhadap proses-proses diluar tujuan model.

Tujuan utama pembuatan model simulasi tanaman yang bersifat

mekanistik pada dasarnya bukan pada ketepatan model, melainkan bagaimana

model tersebut dapat menjelaskan mekanisme proses yang terjadi dalam sistem

yang dimodelkan. Pemodelan tanaman kentang yang disusun dapat didasarkan

pada distribusi penggunaan energi radiasi surya oleh tanaman untuk memproduksi

bahan kering tanaman kentang (Wolf 2002). Secara implisit diasumsikan bahwa

fungsi utama tanaman adalah mengkonversi energi radiasi surya menjadi energi

kimia yang lebih stabil melalui fotosintesis, yang dapat segera tersedia apabila

dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman (Edward et al. 1986). Bakema (1985)

juga menyatakan bahwa model tanaman merupakan suatu gugus persamaan yang

menghitung fotosintesis tanaman sebagai fungsi dari data cuaca harian dan luas

daun.

Hasil panen ditentukan oleh produksi biomassa atau bahan kering tanaman

dan merupakan hasil akhir proses fotosintesis (Tekalign 2005). Produksi biomassa

(bahan kering tanaman) merupakan fungsi dari PAR (photosynthetically active

radiation) yang diintersepsi oleh daun (Myneni et al. 1997). Produksi biomassa

berasal dari aliran asimilat yang jumlahnya tergantung pada radiasi datang dan

luas daun aktif berfotosintesis (Tekalign 2005).

Pemodelan tanaman kentang merupakan pendekatan kuantitatif untuk

memprediksi pertumbuhan, perkembangan dan hasil tanaman serta peubah yang

berhubungan dengan faktor lingkungan (Monteith 1996; Wolf 2002). Pemodelan

hasil tanaman dengan kondisi defisit air dapat menjelaskan perilaku tanaman pada

kondisi lapang umumnya, karena efisiensi penggunaan radiasi surya tergantung

pada pengaruh defisit air tanah. Arkebauer et al. (1994) juga menyatakan, bahwa

perhitungan neraca air tanah harian dapat dihubungkan langsung dengan RUE,

pertumbuhan dan hasil tanaman.

83

Penyusunan model simulasi pertumbuhan dan perkembangan serta neraca

air tanaman kentang memperhatikan lingkungan tumbuh, kebutuhan air, dan

proses fisiologis tanaman

Model simulasi pertumbuhan, perkembangan dan neraca air tanaman

kentang disusun untuk menjelaskan mekanisme proses pertumbuhan yang terjadi

selama masa hidup tanaman dan hasil akhir. Model juga akan mensimulasikan

komponen-komponen proses yang terjadi selama masa pertumbuhan tanaman

seperti neraca air (kadar air tanah), pertumbuhan tanaman (LAI, berat kering akar,

batang, daun dan umbi) serta fase-fase perkembangan tanaman. Model simulasi

tanaman kentang yang sudah disusun dan sudah diuji keabsahan selanjutnya

digunakan untuk mensimulasikan pengaruh perubahan iklim terhadap hasil dan

produktivitas tanaman kentang pada berbagai sentra produksi kentang di

Indonesia.

kentang itu sendiri. Lahan merupakan faktor lingkungan

fisik tanaman kentang dalam skala terbatas yang harus mendapat perhatian, secara

relatif masih dapat diperbaiki apabila ternyata kurang sesuai dengan pertumbuhan

dan perkembangan tanaman. Namun iklim merupakan salah satu faktor

lingkungan fisik yang belum dapat dikendalikan, kecuali pada kondisi terbatas

seperti dalam rumah kaca, dan sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan serta

produksi tanaman.

6.2. Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk menyusun model simulasi perkembangan,

pertumbuhan, dan neraca air tanaman kentang yang dapat menjelaskan

mekanisme proses yang terjadi selama periode pertumbuhan dan perkembangan

tanaman guna memprediksi potensi produksi dan antisipasi dampak perubahan

iklim terhadap produktivitas kentang pada sentra-sentra produksi kentang di

Indonesia.

6.3. Asumsi

Model dipengaruhi oleh unsur-unsur cuaca harian, yaitu : curah hujan,

radiasi surya, suhu dan kelembaban udara, serta kecepatan angin. Parameter tanah

yang berpengaruh adalah titik layu permanen, kapasitas lapang, sedangkan

parameter tanaman yang berpengaruh adalah RUE, spesifik leaf area (SLA), suhu

84

dasar dan thermal unit. Faktor kesuburan tanah dan serangan hama penyakit

tanaman diasumsikan tidak mempengaruhi pertumbuhan tanaman kentang yang

dimodelkan.

6.4. Metodologi

6.4.1. Tempat dan Waktu

Penelitian lapang yang sudah dilakukan pada tiga lokasi di Pacet dan

Galudra, Provinsi Jawa Barat, serta di Kerinci, Provinsi Jambi digunakan untuk

menunjang penyusunan model, yaitu untuk parameterisasi pada proses kalibrasi

(Pacet) dan validasi model (Galudra dan Kerinci). Waktu pelaksanaan dari ketiga

percobaan ini mulai dari Desember 2009 sampai September 2011.

6.4.2. Tahapan Penyusunan Model Simulasi Tanaman Kentang

Tahap awal dalam penyusunan model simulasi tanaman kentang adalah

menentukan tujuan, bentuk serta tingkatan model. Setelah memahami proses yang

akan melandasi, ditentukan mekanisme hubungan antar peubah secara jelas.

Pembuatan model deskriptif berupa diagram alur sebelum perumusan hubungan-

hubungan kuantitatif akan sangat membantu dalam pembuatan model atau

pemrograman komputer. Diagram alur sangat penting khususnya bila model

cukup rumit, sehingga akan mempermudah memahami struktur dan mekanisme

beserta faktor-faktor pembatasnya. Diagram alur tersebut dikenal dengan nama

Diagram Forrester yang menjelaskan hubungan antar peubah serta aliran massa

dan aliran informasi. Aliran informasi merupakan representasi persamaan-

persamaan matematis (Gambar 20 dan 22).

Model simulasi tanaman kentang yang disusun mempunyai resolusi harian

sehingga diperlukan unsur-unsur cuaca harian sebagai masukan yang meliputi :

curah hujan (mm hari-1), radiasi surya (MJ m-2 hari-1), suhu udara (oC),

kelembaban udara (%),dan kecepatan angin (m detik-1). Masukan model (input

variables) adalah keadaan awal (initial variables), parameter (cuaca, tanah dan

tanaman) dan peubah luar (unsur-unsur cuaca). Keluaran model adalah : fase

perkembangan tanaman, LAI, dan biomassa tanaman (akar, batang, daun, dan

umbi), dan komponen neraca air (kadar air tanah, evaporasi dan transpirasi aktual,

85

intersepsi tajuk, dan drainase). Model simulasi tanaman kentang yang disusun

terdiri dari tiga submodel, yaitu : (1) submodel perkembangan tanaman, (2)

submodel pertumbuhan tanaman, dan (3) submodel neraca air.

Submodel perkembangan menduga laju perkembangan tanaman selama

periode pertumbuhan tanaman (tanam-panen) berdasarkan konsep thermal unit.

Submodel perkembangan akan menentukan pembagian assimilat hasil fotosintesis

pada submodel pertumbuhan berdasarkan proporsi biomassa. Persamaan proporsi

alokasi biomassa ke berbagai bagian tanaman (akar, batang, daun dan umbi)

diturunkan dari percobaan lapang. Keluaran submodel ini memungkinkan prediksi

waktu yang diperlukan oleh setiap fase perkembangan, sehingga pada akhirnya

dapat ditentukan waktu panen tanaman kentang yang dimodelkan.

Submodel pertumbuhan mensimulasikan mekanisme pertumbuhan

tanaman berdasarkan produksi biomassa yang dihitung dari radiasi surya yang

diintersepsi oleh tajuk tanaman, yang ditentukan oleh LAI dan radiasi datang di

atas tajuk tanaman. Produksi biomassa berkorelasi positif dengan nisbah laju

transpirasi aktual dan potensial yang dihitung dalam submodel neraca air.

Keluaran submodel pertumbuhan ini adalah jumlah biomassa untuk setiap bagian

tanaman (biomassa akar, batang, daun, dan umbi).

Submodel neraca air mensimulasikan gerakan air mulai dari curah hujan

jatuh di atas tajuk tanaman, diintersepsi tajuk dan jatuh ke atas permukaan tanah,

kemudian terinfiltrasi ke dalam lapisan tanah, terjadi perkolasi, penguapan pada

permukaan tanah sampai pada transpirasi tanaman. Berdasarkan komponen-

komponen neraca air tersebut kandungan air tanah yang mendukung pertumbuhan

tanaman dapat diprediksi.

6.4.2.1. Submodel Perkembangan

Laju perkembangan dari masing-masing kejadian fenologi tanaman

kentang didekati dengan konsep thermal unit (TU). Laju perkembangan tanaman

terjadi bila suhu rata-rata harian melebihi suhu dasar (To), yang ditentukan

sebesar 10o

C. Hubungan antara fase perkembangan tanaman (s) dengan suhu

udara dapat dituliskan sebagai berikut :

86

s = ∑(T–To)/TU atau ds = (T – To)/TU, T>To (1)

TU adalah thermal unit (d o

Berdasarkan pengamatan di lapang kejadian fenologi tanaman kentang

dihitung sejak tanam sampai fase pematangan umbi (panen) dan diberi skala 0 – 1,

yang dibagi menjadi 5 kejadian yaitu : tanam-muncul tunas (s = 0,16),

pembentukan umbi (s = 0,33), pengisian umbi (s = 0,44), pematangan umbi

(s = 0,80), dan awal panen (s = 1,00). Fase perkembangan (s) antara masing-

masing kejadian fenologi tersebut dihitung dengan mengadopsi persamaan yang

dikembangkan Handoko (1994). Flow chat submodel perkembangan ditunjukkan

pada Gambar 19.

C) yang diperlukan untuk mencapai tingkat

perkembangan tertentu. Nilai s akan sama dengan 1 bila tingkat perkembangan

tersebut telah tercapai atau pada saat itu ∑ (T – To) = TU. Jumlah hari (t) yang

diperlukan untuk mencapai fase tersebut dapat ditentukan pada saat s = 1.

N Y

Start

N Y

N Y

Jumlah : s=s1+s2+s3+s4+s5

Call emergence

Call vegetative

Call inisiasi

Call bulking

Inisialisasi Tb, TUem,TUveg, TUins,TUbulk,TUmat

S=0

Suhu(i)

S<0.16

S<0.33

S<0.44

S<0.8

N N

N N

N N

N N

Call mature

N Y

N Y

Suhu(i)>Tb TU=TU+(suhu(i)-Tb)

End N N

Gambar 19. Flow chart submodel perkembangan tanaman kentang

87

6.4.2.2. Submodel Pertumbuhan

Pertumbuhan tanaman kentang disimulasi berdasarkan intersepsi energi

radiasi surya serta faktor ketersediaan air yang disimulasikan dalam submodel

neraca air. Pembagian biomassa (daun, batang, akar, dan umbi) merupakan fungsi

fase perkembangan tanaman yang dihitung dalam submodel perkembangan.

Selama pertumbuhan, tanaman menggunakan sebagian biomassa akar, batang,

daun, dan umbi untuk respirasi pertumbuhan dan respirasi pemeliharaan yang

merupakan fungsi berat organ dan suhu udara. Setelah fase vegetatif, seluruh

biomassa hasil fotosintesis dialokasikan ke umbi, dan ini mengakibatkan massa

daun dan batang menurun sampai panen. Gambar 20 menunjukkan diagram

Forrester submodel pertumbuhan tanaman kentang.

Gambar 20. Diagram Forrester submodel pertumbuhan tanaman kentang Keterangan : W = Berat, GDMA = Gross Dry Matter actual, wdf = water deficit factor, Ta =

Transpirasi aktual, Tm = Transpirasi maksimum, k = koefisien pemadaman tajuk, ε = efisiensi penggunaan radiasi surya, Rad int = Radiasi intersepsi, T = suhu udara, S = Fase perkembangan tanaman

Indeks Luas Daun (LAI)

Indeks Luas Daun (LAI) dalam model menentukan jumlah radiasi surya

yang diintersepsi oleh tajuk tanaman. LAI juga menentukan intersepsi curah

88

hujan dan laju transpirasi serta evaporasi aktual. LAI merupakan fungsi dari

spesific leaf area (SLA) dan massa daun (LW). SLA merupakan parameter yang

diturunkan dari data pengukuran luas daun dan massa daun tanaman kentang.

LAI dalam submodel pertumbuhan merupakan peubah bantu (auxiliary variable)

yang dihitung dari perkalian antara parameter spesific leaf area (SLA) dengan

massa daun (LW).

LAI = SLA x LW (2)

SLA : spesific leaf area (m g-1

LW : massa daun spesifik (g m

) -1

Produksi Biomassa

)

Produksi biomassa potensial harian dihitung berdasarkan RUE yang

disimbulkan dengan ε dalam g MJ-1

dan radiasi surya yang diintersepsi tajuk

tanaman kentang. Hukum Beer - Lambert digunakan untuk menghitung radiasi

intersepsi sebagai berikut (Handoko 1994; Koesmaryono dan Sugimoto 2005) :

Qint = 1− τ( ).Qo (3)

τ = e -k.LAI

Q

(4)

int adalah radiasi intersepsi (MJ m-2), Qo adalah radiasi surya di atas tajuk

tanaman atau yang terukur di stasiun klimatologi (MJ m-2), dan τ adalah proporsi

radiasi surya yang ditransmisikan tajuk tanaman. Nilai k adalah koefisien

pemadaman tajuk yang diturunkan dari penelitian lapang berdasarkan pengukuran

LAI dan radiasi surya rata-rata di atas dan di bawah tajuk tanaman selama sehari,

yang selanjutnya dirata-ratakan selama musim pertumbuhan. Produksi biomassa

potensial dihitung berdasarkan hasil kali antara efisiensi penggunaan radiasi (ε)

dengan radiasi intersepsi (Qint

) (Handoko 1994; Koesmaryono dan Sugimoto

2005) :

( )QoeB LAIkb

.1 −−= ε (5)

Bb adalah produksi biomassa potensial (kg ha-1 d-1) dan ε adalah efisiensi

penggunaan radiasi (kg MJ-1

) yang dihitung menurut Monteith (1977) ; Handoko

(1994) ; Koesmaryono dan Sugimoto (2005) :

intQdW

=ε (6)

89

dW adalah pertambahan biomassa tanaman (g m-2

Produksi biomassa potensial tersebut menganggap ketersediaan air bukan

merupakan faktor pembatas. Produksi biomassa aktual dihitung dengan

mempertimbangkan ketersediaan air yang dihitung berdasarkan nisbah antara

transpirasi aktual (T

).

a) dengan nilai maksimumnya (Tm). Perhitungan faktor

ketersediaan air (fw ) dan produksi biomassa aktual (Ba

) adalah sebagai berikut:

mTaTfw = (7)

bwa BfB •=

B

(8)

a dalam kg ha-1 d-1

Dalam model, produksi biomassa aktual dibagi antara daun, batang, akar,

dan umbi yang perbandingannya tergantung pada fase perkembangan tanaman (s).

Sebagian biomassa masing-masing organ akan berkurang melalui respirasi

pertumbuhan (R

.

g) dan respirasi pemeliharaan (Rm

) yang dihitung berdasarkan

suhu udara dan massa masing-masing organ (Amthor 2000). Pertumbuhan

masing-masing organ (x) dihitung dari selisih antara alokasi bahan kering ke

organ tanaman dan yang hilang melalui respirasi sebagai berikut (Handoko 1994)

dWx = ηx • Ba − Rg − Rm = ηx 1− kg( )Ba − km •Wx •Q10 (9)

( ) 10/2010 2 −= TQ (10)

dWx adalah penambahan massa organ x (kg ha-1 d-1), Rm : respirasi pemeliharaan

(kg ha-1 d-1), ηx : proposi biomassa yang dialokasikan ke organ x (daun, batang,

akar dan umbi), Ba : koefisien respirasi pemeliharaan, kg : koefisien respirasi

pertumbuhan, dan km : koefisien respirasi pemeliharaan dan Wx : organ x

(kg ha-1

Proporsi Biomassa (ŋx)

).

Proporsi biomassa yang dialokasikan pada masing-masing organ (ηx)

dihitung berdasarkan fungsi fase perkembangan tanaman (s) (Handoko 1994)

yang didekati secara empiris berdasarkan data observasi lapang tentang

pertumbuhan tanaman kentang. Pada awal pertumbuhan, produksi biomassa

hanya dialokasikan ke daun, batang dan akar dengan alokasi terbanyak pada daun.

Sampai pematangan umbi, alokasi biomassa ke daun dan akar berkurang

90

sedangkan alokasi ke batang bertambah dengan fase perkembangan tanaman.

Setelah fase pematangan umbi, seluruh produksi biomassa dialokasikan ke umbi

(Gardner et al. 1991). Gambar 21a dan 21b menunjukkan proporsi pembagian

produksi biomassa ke masing-masing organ tanaman menurut tingkat

perkembangan tanaman kentang varietas Granola dan Atlantis.

(a) (b) Gambar 21. Proporsi biomassa yang dialokasikan pada masing-masing organ

akar, batang, daun, dan umbi pada Varietas Granola (a) dan Atlantis (b)

4.4.2.3. Submodel Neraca Air

Komponen neraca air meliputi curah hujan, intersepsi tajuk, infiltrasi,

perkolasi, kadar air tanah, serta evaporasi dan transpirasi aktual. Model ini

memerlukan masukan unsur-unsur cuaca harian, yaitu suhu dan kelembaban

udara, radiasi surya, kecepatan angin dan curah hujan. Peubah tanaman LAI juga

diperlukan, yang disimulasi pada submodel pertumbuhan. Parameter yang

digunakan meliputi : kapasitas lapang, titik layu permanen dan parameter

penguapan (Ritchie 1972). Gambar 22 menunjukkan Diagram Forrester submodel

neraca air.

Hujan jatuh pada permukaan tajuk tanaman, sebagian air tertahan tajuk

tanaman tersebut (intersepsi) kemudian sisanya jatuh ke permukaan tanah. Air

yang diintersepsi tajuk kemudian akan menguap ke atmosfer. Sisanya mengalir

sebagai stemflow dan jatuh sebagai troughfall sampai ke permukaan tanah, yang

kemudian akan diserap tanah berupa infiltrasi. Jika kandungan air pada lapisan

tersebut melebihi kapasitas lapang maka air menuju ke lapisan yang lebih bawah

akibat gaya gravitasi sehingga terjadi perkolasi. Proses tersebut akan terjadi

sampai lapisan tanah terbawah dan perhitungannya menggunakan metode

Umbi Daun

Batang Akar

Umbi Daun

Batang Akar

91

jungkitan (tipping bucket method). Air yang keluar dari lapisan terbawah tidak

dapat dimanfaatkan tanaman dan hilang berupa drainase.

Kehilangan air selain melalui intersepsi tajuk dan drainase, juga terjadi

melalui evaporasi tanah aktual (Ea) dan transpirasi aktual (Ta). LAI dan kondisi

atmosfer yang diwakili evapotranspirasi potensial (ETp) menentukan penguapan

tanah maksimum (Em) dan transpirasi maksimum (Tm). Evaporasi tanah aktual

dihitung dengan metode dua tahap menurut Ritchie (1972). Apabila air tanah

cukup tinggi (tahap-1) laju evaporasi tanah akan maksimum (Em) yang kemudian

laju penguapan turun menurut waktu setelah mencapai nilai parameter tertentu

(tahap-2). Transpirasi aktual dihitung dari nilai Tm dan faktor ketersediaan air

pada tiap lapisan tanah. Jumlah Em dan Tm diasumsikan sama dengan

evapotranspirasi potensial (ETp) yang dihitung menggunakan rumus Penman

(1948).

Gambar 22. Diagram Forrester submodel neraca air tanaman kentang Keterangan : LAI = indeks luas daun, ETp = evapotranspirasi potensial, Em = evaporasi

maksimum, Tm = transpirasi maksimum, Rad = radiasi surya, RH = kelembaban udara, Angin = kecepatan angin, T = suhu udara, Pg = curah hujan bruto, Pn = curah hujan netto, Icn = intersepsi curah hujan, KAT = kadar air tanah, Ea = evaporasi aktual, Pc = perkolasi TLP = titik layu permanen, Ta = transpirasi aktual, KL = kapasitas lapang.

92

Sifat Fisik Tanah

Titik layu permanen adalah batas di bawah kadar air tanah tersebut

tanaman tidak mampu lagi menyerap air tanah untuk melakukan transpirasi.

Potensial air tanah pada titik layu permanen sebesar Ψ = - 15 atm. Sedangkan,

kapasitas lapang ditentukan sebesar Ψ = -1/3 atm dan apabila kandungan air tanah

lebih besar dari kapasitas lapang, air akan menuju lapisan tanah di bawahnya

karena gaya gravitasi yang disebut perkolasi. Perkolasi akan berhenti bila

tegangan air tanah mencapai kapasitas lapang atau kurang. Sifat fisik tanah

lainnya yang diperlukan model berhubungan dengan penguapan, yaitu parameter

U dan α menurut Ritchie (1972) yang dapat diperoleh dari nilai pustaka.

Intersepsi Tajuk Tanaman

Jumlah air hujan yang diintersepsi tajuk tanaman (Ic

) ditentukan oleh

curah hujan (P) dan indeks luas daun (LAI) sebagai berikut (Zinke 1967):

),(min PLAIIc = , 0 < LAI

≤ 3 (11.1)

),27.1(min PIc = , LAI > 3 (11.2)

Infiltrasi dan Perkolasi

Infiltrasi (Is

) dihitung dari selisih curah hujan (P) dan infiltrasi tajuk

tanaman:

cs IPI −=

Perkolasi dari tiap lapisan tanah (P

(12)

c) terjadi apabila kandungan air tanah

melebihi kapasitas lapang (θfc

) yang dihitung dengan metode jungkitan sebagai

berikut:

fccP θθ −= , θ > θfc

(13)

0=cP , θ ≤ θfc

Evapotranspirasi

(14)

Evapotranspirasi potensial (ETp) yang dihitung dengan rumus Penman

(1948) dianggap sebagai evapotranspirasi maksimum (ETm). Evaporasi

maksimum dan transpirasi maksimum dihitung masing-masing sebanding dengan

93

transmisi dan intersepsi energi radiasi surya melalui tajuk tanaman menggunakan

Hukum Beer. Berikut perhitungan Em dan Tm (Handoko 1994) :

( )( ){ } ( ){ }γλγ +∆−+∆== ∫ /asn eeuQETpETm (15)

( )ILDkeETmEm −= (16)

( )ETmeTm ILDk−−= 1 (17)

∆ adalah kemiringan kurva hubungan antara tekanan uap air jenuh dan suhu udara

(Pa K-1), Qn radiasi neto (W m-2), γ tetapan psikrometer, ∫(u) fungsi aerodinamik

(MJ m-2 Pa-1), (es - ea) defisit tekanan uap air (Pa) dan λ panas spesifik penguapan

(2.454 MJ kg-1

Evaporasi Tanah Aktual. Evaporasi tanah aktual (Ea) dihitung

menggunakan metode Ritchie (1972) yang terdiri dari dua tingkat evaporasi. Pada

tingkat pertama, setelah terjadi hujan, evaporasi aktual sama dengan nilai

maksimumnya sampai nilai evaporasi kumulatif mencapai nilai paramater tanah

U. Setelah nilai U terlampaui (tahap -2) tanah sudah cukup kering selanjutnya Ea

merupakan fungsi waktu pada tahap -2 (t

).

2

Tahap 1:

) dan Em sebagai berikut :

EmEa = ∑ Em < U (18)

Tahap 2: ( ) 5.02

5.02 1−−= ttEa αα ∑ Em ≥ U (19)

t2

Transpirasi Aktual. Transpirasi aktual (Ta) dihitung berdasarkan fungsi

transpirasi maksimum (Tm) dan kadar air tanah pada lapisan akar. Model ini

terdiri dari satu lapisan tanah sedalam 60 cm, Ta dihitung sebagai fungsi Tm dan

kadar air tanah (Handoko, 1994) :

adalah jumlah hari setelah terjadinya evaporasi tahap-2.

Ta = 0, jika θ < θwpTa = (θ-θ

(20.1) wp)/{0,4 (θfc -θwp)} jika θwp <θ<θfc

Ta = Tm, jika θ>θ(20.2)

fc

θ : kadar air tanah, θ

(20.3)

fw : kadar air tanah pada kapasitas lapang dan θwp : kadar air

tanah pada titik layu permanen, Ta laju transpirasi aktual (mm hari-1

Kadar Air Tanah. Perhitungan kadar air tanah dilakukan berdasarkan

neraca air yang terdiri dari input dan output sebagai berikut :

).

θt = θt-1 + Ist -Pct - Eat - Tat

t menyatakan hari pada saat perhitungan dilakukan.

(21)

94

6.4.2.4. Parameterisasi Model

Parameter adalah karakteristik dari unsur model yang bersifat konstan

selama masa simulasi. Parameter yang digunakan dalam model simulasi tanaman

kentang, yaitu : parameter cuaca, tanaman dan tanah yang diperoleh dari data

percobaan lapangan dan beberapa referensi yang diperlukan selama simulasi.

Parameter Cuaca.

Parameter cuaca yang terdiri dari tetapan psikometrik, massa jenis udara

panas laten penguapan, kapasitas panas ditetapkan berdasarkan hasil referensi

Parameter Tanaman.

Efisiensi penggunaan radiasi (ε dalam g MJ-1) diperoleh dari data

pengukuran biomassa tanaman dan radiasi yang diintersepsi tajuk. Luas daun

spesifik (SLA) diperoleh dari data pengukuran luas daun dan massa daun tanaman

kentang. Koefisien respirasi pertumbuhan (kg) dan koefisien respirasi

pemeliharaan (km) ditetapkan masing-masing sebesar 0,14 dan 0,015 (Amthor

2000). Suhu dasar (To

Parameter Tanah

) ditetapkan sebesar 10°C dari hasil kalibrasi model.

thermal unit (TU dalam d °C) diperoleh dari pengamatan lapang menurut periode

fase perkembangan tanaman kentang mulai tanam sampai panen diturunkan dari

hasil percobaan lapang pertama di Pacet-Cipanas, Provinsi Jawa Barat.

Kapasitas lapang dan titik layu permanen dalam model dibatasi sebagai

kadar air tanah pada tegangan air tanah masing-masing sebesar ψ = -30 kpa dan

ψ = -1,5 MPa. Parameter yang berhubungan dengan penguapan, yaitu U dan α

dapat ditentukan dari nilai Ksw

6.4.2.5. Kalibrasi Model

(saturated hydroulic conductivity), namun dalam

model ini dianggap konstan masing-masing sebesar 12 dan 5,08 (Ritchie 1972).

Tahapan kalibrasi adalah mengubah-ubah beberapa atau banyak parameter

sampai perbedaan antara nilai pengukuran dengan dugaan model tidak nyata.

Nilai parameter dapat diperoleh melalui pendekatan garis regresi dan bentuk

persamaan lainnya. Nilai parameter yang diperoleh tersebut dapat menjadi tidak

95

sesuai jika menggunakan data yang lain. Oleh karena itu, model perlu divalidasi

sebelum diaplikasikan menggunakan data selain yang telah digunakan untuk

kalibrasi. Model dikalibrasi menggunakan data Percobaan I di daerah Pacet,

Kabupaten Cianjur, Provinsi Jawa Barat, pada perlakuan U1J1. Proses kalibrasi

ini akan dapat menghasilkan nilai-nilai parameter model yang sesuai sebelum

dilakukan proses validasi model.

6.4.2.6. Validasi Model

Validasi model dilakukan dengan membandingkan hasil prediksi model

dengan data pengukuran lapang (observasi). Data yang digunakan adalah hasil

Percobaan II di daerah Galudra, Kabupaten Cianjur, Provinsi Jawa Barat pada

perlakuan J2U1. Data Percobaan III di daerah Kerinci, Provinsi Jambi, pada

perlakuan J1V1 (varietas Granola) dan J1V2 (varietas Atlantis) juga digunakan

untuk validasi model selanjutnya.

Validasi dilakukan dengan dua cara, yaitu uji statistik (uji t berpasangan)

dan secara kualitatif menggunakan metode grafik (fitting dan uji 1 : 1). Validasi

secara grafik dilakukan dengan membuat plot 1 : 1 antara data prediksi dengan

pengukuran. Data hasil prediksi dan pengukuran apabila makin berimpit pada

garis 1:1, maka model semakin mendekati hasil pengukuran lapang. Sebaliknya,

apabila semakin jauh dari garis 1:1 maka prediksi model makin kurang tepat.

Validasi yang lain menggunakan uji statistik berpasangan. Urutan uji berpasangan

adalah sebagai berikut (Steel dan Torrie 1991).

iii mpD −= (22.1)

nD

D i∑= (22.2)

( )

( )1

22

−

−

=∑ ∑

nn

nD

D

SE

ii

(23.3)

SEDt = (23.4)

Di dan D adalah rata-rata antara prediksi (p) dan pengukuran (m), SE adalah galat

baku dari perbedaan dan t-student. Antara model dengan hasil pengukuran

96

berbeda nyata bila (P < 0,05) dan tidak nyata bila (P > 0,05) atau jika t-hitung

< t-tabel (software minitab menunjukkan P-value > 5%), maka antara model

dengan hasil pengukuran tidak berbeda nyata (sama).

6.5. Hasil dan Pembahasan

6.5.1. Parameterisasi Model

Model simulasi tanaman kentang disusun setelah mendapatkan nilai-nilai

parameter yang diturunkan dari hasil percobaan lapang pertama di Pacet dan studi

literatur. Tabel 11 menunjukkan parameter-parameter yang digunakan sebagai

masukan model.

Tabel 11. Nilai-nilai parameter yang digunakan dalam menyusun model simulasi tanaman kentang

Parameter Simbol Satuan Nilai Sumber

1. CUACA Tetapan psikometrik Massa jenis udara Panas laten penguapan Kapasitas panas

γ d air lhv cp

Pao

Kg mC

MJ kg-3

Pa -1

oC

-1

66,1 1.204 2.454 1.010

Lascano (1991) Lascano (1991) Lascano (1991) Lascano (1991)

2. TANAMAN Efisiensi Penggunaan Radiasi Luas Daun Spesifik Koefisien pemadaman Koefisien respirasi pemeliharaan Koefisien respirasi pertumbuhan Thermal unit (Granola/Atlantis) Plant-emergence Vegetative

Tuber initiation Tuber bulking

Maturation Suhu dasar

RUE (Granola) RUE (Atlantis)) SLA k (Granola) k (Atlantis) km kg TU1 TU2 TU3 TU4 TU5 Tb

g MJ-1 harig MJ

-1

-1 hariha kg

-1

unitless -1

unitless hari 0hari

C 0

hari C

0

hari C

0

hari C

0C 0

C

1,12 1,79 0,005 0,3 0,2 0,015 0,14 160/168 170/175 110/115 360/378 200/217 10

Percobaan ini Percobaan ini Percobaan ini Percobaan ini Percobaan ini Amthor (2000) Amthor (2000) Percobaan ini Percobaan ini Percobaan ini Percobaan ini Percobaan ini Percobaan ini

3. TANAH Titik layu permanen Kapasitas lapang Tetapan U Tetapan α

TLP KL U α

% % mm mm

28 35

12 5,08

Percobaan ini Percobaan ini Ritchie (1972) Ritchie (1972)

6.5.2. Validasi Submodel Perkembangan, Pertumbuhan, dan Neraca Air Tanaman Kentang

Validasi dilakukan dengan membandingkan beberapa peubah-peubah

prediksi model dengan hasil pengamatan atau pengukuran lapang (Boote et al.

97

1996; Hoower dan Perry 1989). Validasi menggunakan data hasil pengamatan

dan pengukuran Percobaan II di daerah Galudra, Jawa Barat, perlakuan J2U1 dan

Percobaan III di daerah Kerinci, Jambi, perlakuan J1V1 dan J1V2. Validasi

dengan uji t berpasangan dilakukan untuk ketiga submodel pada peubah-peubah

prediksi model. Tabel 12 menunjukkan hasil uji t berpasangan peubah-peubah

antara prediksi model dengan hasil pengukuran lapang (observasi).

Tabel 12. Uji berpasangan t-student peubah-peubah ketiga submodel Percobaan II dan Percobaan III.

Peubah Satuan P-Value Perbedaan

Percobaan II (Granola) I Submodel Perkembangan

Umur tanaman hari

0,688

tn

II Submodel Pertumbuhan LAI Biomassa akar Biomassa batang Biomassa daun Biomassa umbi

unitless kg hakg ha

-1

kg ha-1

kg ha-1

-1

0,061 0,636 0,751 0,015 0,795

tn tn tn n tn

III Submodel Neraca Air Kadar air tanah (0-60 cm)

mm

0,061

tn

Percobaan III (Granola) I Submodel Perkembangan

Umur tanaman hari

0,688

tn

II Submodel Pertumbuhan LAI Biomassa akar Biomassa batang Biomassa daun Biomassa umbi

unitless kg hakg ha

-1

kg ha-1

kg ha-1

-1

0,066 0,669 0,070 0,171 0,804

tn tn tn tn tn

Percobaan III (Atlantis) I Submodel Perkembangan

Umur tanaman hari

0,041

n

II Submodel Pertumbuhan LAI Biomassa akar Biomassa batang Biomassa daun Biomassa umbi

unitless kg hakg ha

-1

kg ha-1

kg ha-1

-1

0,043 0,016 0,258 0,042 0,173

n n tn n tn

III Submodel Neraca Air Kadar air tanah (0 – 60 cm)

mm

0,326

tn

Keterangan : tn = tidak nyata, n = nyata

Hasil pengujian dengan uji t berpasangan antara prediksi model dan

observasi pada varietas Granola menunjukkan perbedaan yang tidak nyata

(P > 0,05) di hampir semua peubah yang diuji, kecuali pada biomassa daun (Tabel

12). Tabel 12 juga menunjukkan hasil pengujian pada varietas Atlantis yang tidak

berbeda nyata (P > 0,05) pada biomassa akar dan umbi serta kadar air tanah.

98

Berdasarkan hasil uji t peubah-peubah ketiga submodel pada Percobaan II dan III

varietas Granola dan Atlantis, menunjukkan bahwa model mampu memprediksi

perkembangan, pertumbuhan tanaman dan kadar air tanah sesuai pengukuran

lapang.

6.5.2.1. Submodel Perkembangan Tanaman

Validasi grafik submodel perkembangan tanaman dilakukan dengan

membandingkan umur tanaman pada periode fase perkembangan prediksi model

dengan observasi pada Percobaan II dan III. Fase perkembangan tanaman

kentang yang diamati terdiri dari : fase 1 = tanam - awal muncul tunas, fase 2 =

muncul tunas - awal pembentukan umbi, fase 3 = awal pembentukan umbi-

pengisian umbi, fase 4 = awal pengisian umbi - pematangan umbi, dan fase 5 =

awal pematangan umbi - awal panen. Validasi secara grafik pada umur tanaman

prediksi model dengan observasi di Galudra (Granola) dan Kerinci (Granola,

Atlantis) ditunjukkan pada Gambar 23.

Hasil uji t berpasangan umur tanaman varietas Granola menunjukkan

prediksi model dan observasi tidak berbeda nyata (P>0,05) dan berbeda nyata

pada varietas Atlantis (Tabel 12). Pengujian secara grafik (uji 1 : 1) menunjukkan

sebaran data menyebar sekitar garis 1 : 1, dengan nilai koefisien determinasi (R2)

antara model dengan observasi yang tinggi (R2

> 0,90). Dengan demikian, hasil

validasi menyatakan model tidak berbeda nyata dengan pengukuran lapang.

Validasi menunjukkan bahwa model mampu memprediksi umur tanaman pada

setiap periode fase-fase perkembangan tanaman sesuai pengamatan lapang di

Galudra dan Kerinci.

99

(a)

(b)

Gambar 23. Perbandingan antara prediksi model dan observasi umur tanaman di Galudra [Granola] dan kerinci [Granola,Atlantis] (a). Perbandingan plot 1 : 1 (b).

6.5.2.2. Submodel Pertumbuhan Tanaman

Indeks Luas Daun (LAI)

Uji t berpasangan antara prediksi model dan observasi peubah LAI

menunjukkan hasil pengujian tidak berbeda nyata pada varietas Granola dan

berbeda nyata pada Atlantis (Tabel 12). Pengujian secara grafik (uji 1 : 1)

menunjukkan sebaran data antara prediksi model dengan observasi cenderung

menyebar pada garis 1 : 1, kecuali pada akhir pertumbuhan tanaman keluaran

model lebih rendah (Gambar 24). Nilai koefisien determinasi (R2) prediksi model

dan observasi pada verietas Granola di Galudra cukup tinggi sebesar 0,81. Nilai

R2 varietas Granola di Kerinci sebesar 0,89, sedangkan varietas atlantis sebesar

0,93.

100

(a) (b)

Gambar 24. Perbandingan antar prediksi model dan observasi LAI tanaman kentang di Galudra [Granola] dan Kerinci [Granola, Atlantis] (a), dan perbandingan plot 1 : 1 (b).

Biomassa akar, Batang, Daun, dan Umbi

Hasil pengujian dengan uji t berpasangan pada biomassa (akar, batang,

daun, dan umbi) varietas Granola, menunjukkan prediksi model dan observasi

tidak berbeda nyata (P > 0,05). Pengujian pada varietas Atlantis menunjukkan

prediksi model dan observasi tidak berbeda nyata (P > 0,05) pada biomassa

batang dan umbi, dan berbeda nyata (P < 0,05) pada biomassa akar dan daun. Uji

grafik (uji 1 : 1) menunjukkan semua data hasil prediksi model dan observasi

banyak menyebar pada garis 1 : 1. Nilai koefisien determinasi (R2) hubungan

tersebut untuk biomassa akar, batang, daun, umbi cukup tinggi, yaitu berturut-

turut di Galudra sebesar : 0,90; 0,89; 0,87; dan 0,86, di Kerinci varietas Granola

0,86; 0,92; 0,97; dan 0,90 dan varietas Atlantis 0,94; 0,92; 0,91; dan 0,95.

Validasi menunjukkan model dapat memprediksi LAI, biomassa akar, batang,

daun, dan umbi pada kedua varietas sesuai pengukuran lapang di Galudra dan

101

Kerinci. Validasi secara grafik biomassa akar, batang, daun, dan umbi antara

prediksi model dengan observasi di Galudra (Granola), Kerinci (Granola dan

Atlantis) ditunjukkan pada Gambar 25, 26, dan 27.

(a) (b)

Gambar 25. Perbandingan antara keluaran model dan observasi biomassa akar,

batang, daun, dan umbi tanaman kentang di Galudra varietas Granola (a), Perbandingan plot 1 : 1 (b).

102

(a) (b)

Gambar 26. Perbandingan antara prediksi model dan observasi biomassa akar, batang, daun, dan umbi di Kerinci varietas Granola (a), dan perbandingan plot 1 : 1 (b).

103

(a) (b)

Gambar 27. Perbandingan antara prediksi model dan observasi biomassa akar, batang, daun, dan umbi di Kerinci varietas Atlantis (a), dan perbandingan plot 1 : 1 (b).

6.5.2.3. Submodel Neraca Air

Pengujian prediksi model pada peubah kadar air tanah dengan uji t

berpasangan di Galudra dan Kerinci menunjukkan prediksi model tidak berbeda

nyata dengan observasi (Tabel 12). Demikian pula pada uji grafik, sebaran data

104

hasil prediksi model dan observasi banyak menyebar pada garis 1 : 1, dengan nilai

R2 yang tinggi yaitu 0,88 (Galudra) dan 0,85 (Kerinci). Validasi secara grafik

kadar air tanah prediksi model dengan observasi di Galudra dan Kerinci

ditunjukkan pada Gambar 28.

(a) (b)

Gambar 28. Perbandingan antara prediksi model dan observasi kadar air tanah di Galudra dan Kerinci (a), dan perbandingan plot 1 : 1 (b).

Seperti pada submodel perkembangan dan pertumbuhan tanaman, model

juga mampu memprediksi fluktuasi kadar air tanah harian selama pertumbuhan

tanaman kentang sesuai pengukuran lapang di Galudra dan Kerinci.

6.6. Kesimpulan

1. Hasil pengujian dengan uji t berpasangan antara prediksi model dan observasi

di Galudra dan Kerinci untuk varietas Granola menunjukkan perbedaan yang

tidak nyata pada peubah umur tanaman, biomassa akar, batang, dan umbi,

LAI serta kadar air tanah. Pengujian pada varietas Atlantis menunjukkan

perbedaan yang tidak nyata (P > 0,05) hanya pada biomassa akar dan umbi

serta kadar air tanah. Namun demikian, berdasarkan uji grafik hubungan

antara prediksi model dengan pengukuran lapang menghasilkan koefisien

determinasi (R2) yang lebih besar dari 0,80 untuk semua peubah yang diuji.

105

2. Berdasarkan validasi tersebut, model simulasi tanaman kentang dapat

mensimulasi proses dari setiap periode fase perkembangan tanaman, produksi

biomassa dari masing-masing organ tanaman berupa akar, batang, daun, dan

umbi, serta LAI dan kadar air tanah sesuai dengan pengukuran lapang.

Model simulasi yang disusun dapat diaplikasikan untuk memprediksi potensi

produksi dan antisipasi dampak perubahan iklim terhadap produktivitas

kentang pada sentra-sentra produksi kentang di Indonesia.

3. Model yang disusun tetap mempunyai keterbatasan antara lain tidak

mensimulasi limpasan permukaan yang umumnya cukup tinggi pada

pertanaman kentang. Model yang disusun juga berasumsi unsur hara tanah

dalam keadaan cukup dan bukan merupakan faktor pembatas. Hama penyakit

tanaman juga dianggap tidak berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman

kentang yang dimodelkan. Walaupun dengan keterbatasan yang ada, model

simulasi yang disusun dapat diaplikasikan untuk membantu perencanaan

seperti antisipasi dampak perubahan iklim akibat kenaikan suhu udara atau

perubahan curah hujan terhadap produksi kentang pada sentra-sentra produksi

di Indonesia.