Perpaduan antara meningkatnya suhu rata-rata, siklus hidrologi yang terganggu sehingga menyebabkan musim kemarau lebih panjang dan musim hujan yang lebih intensif namun lebih pendek, meningkatnya siklus anomali musim kering dan hujan dan berkurangnya kelembaban tanah akan menganggu sektor pertanian.Perubahan iklim akan mempengaruhi hasil panen yang kemungkinan besar akan berkurang disebabkan oleh semakin keringnya lahan akibat musim kemarau yang lebih panjang. Pada skala yang ekstrem, berkurangnya hasil panen dapat mengancam ketahanan pangan. Selain itu, kebutuhan irigasi pertanian juga akan semakin meningkat namun disaat yang sama terjadi kekurangan air bersih karena mencairnya es di kutub yang menyebabkan berkurangnya cadangan air bersih dunia. Hal ini dapat berujung pada kegagalan panen berkepanjangan yang juga menyebabkan pasokan pangan menjadi sangat tidak pasti.

Sektor pertanian perlu beradaptasi terhadap perubahan iklim karena seiring dengan semakin tingginya suhu bumi dan berubahnya pola presipitasi terjadi juga: perubahan zona iklim dan pertanian, perubahan pola produksi pertanian, makin meningkatnya produktivitas karena pertambahan CO2 di atmosfer dan bertambahnya kerentanan orang-orang yang tidak memiliki tanah dan miskin. Dampak perubahan iklim terhadap Indonesia dapat positif maupun negatif. Di beberapa daerah, konsentrasi CO2 di atmosfer dan radiasi matahari dapat berakibat positif untuk proses fotosintesis. Namun demikian, penelitian pemodelan yang dilakukan Amin (2004, dalam PEACE, 2007) menyimpulkan bahwa pemanasan global menyebabkan penurunan hasil panen di Jawa Barat dan Jawa Timur. Sementara konsentrasi CO2 yang dilipatgandakan akan mempengaruhi hasil panen di benua Asia antara -22% hingga +28% pada tahun 2100 (Reilley, 1996 dalam PEACE, 2007). Dampak perubahan iklim sangat mempengaruhi kehidupan manusia. Salah satu sektor yang paling terpengaruh dengan perubahan iklim adalah sektor pertanian. perubahan iklim akan berdampak pada pergeseran musim, yakni semakin singkatnya musim hujan namun dengan curah hujan yang lebih besar. Sehingga, pola tanam juga akan mengalami pergeseran. Disamping itu kerusakan pertanaman terjadi karena intensitas curah hujan yang tinggi yang berdampak pada banjir dan tanah longsor serta angin.

Fluktuasi suhu dan kelembaban udara yang semakin meningkat yang mampu menstimulasi pertumbuhan dan perkembangan organisme pengganggu tanaman. Salah satunya adalah serangan wereng cokelat di pantura jawa telah memporakporandakan sedikitnya 10.644 ha tanaman padi di Kabupaten Cirebon. Seluas 419 ha diantaranya telah dinyatakan puso alias gagal panen (Sumber: Pikiran Rakyat, 2005). Serangan hama dan penyakit tanaman padi di beberapa tempat mengalami fluktuasi dan cenderung meningkat dari tahun ke tahun. Total serangan organisme pengganggu tanaman secara nasional pada periode Januari-Juni 2006 mencapai 135.988 hektar dengan puso 1.274 hektar. Luas serangan ini lebih besar dibandingkan dengan periode yang sama tahun sebelumnya. Luas sawah yang terkena serangan 129.284 hektar pada Januari-Juni 2005. Beberapa jenis hama yang ditemukan antara lain penggerek batang padi, wereng batang coklat, tikus, dan tungro (sumber: Kompas,2006). menurunnya kesejahteraan ekonomi petani. Dua hal diatas jelas merugikan petani dan sektor pertanian karena akan semakin menyusutkan dan menurunkan hasil pertanian yang berefek pada menurunnya pendapatan petani. Sebab perekonomian petani bergantung pada keberhasilan panen, jika terjadi kegagalan maka petani akan merugi. Lha wong sukses panen saja masih merugi, apalagi jika gagal panen.

DAMPAK DAN UPAYA ANTISIPASI
Untuk menekan dampak yang negatif akibat kejadian ekstrim atau penyimpangan iklim, maka peningkatan kemampuan antisipasi sangat diperlukan. Menurut Boer (2003) pengamatan terhadap data anomali produksi padi nasional dari tahun 1979-1997 menunjukkan bahwa penurunan produksi akibat iklim ekstrim (penyimpangan iklim) cendrung meningkat (Gambar 3).  Hal ini ditunjukkan oleh semakin melebarnya perbedaan antara anomali produksi tahun-tahun ekstrim dengan tahun-tahun normal.
Dalam rangka meningkatkan kemampuan untuk mengantisipasi penyimpangan iklim, langkah-langkah umum yang dapat dilakukan diantaranya: (1) melakukan pemetaan daerah-daerah yang sensitif terhadap penyimpangan iklim terutama akibat fenomena ENSO, (2) meningkatkan kemampuan peramalan sehingga langkah-langkah antisipasi dapat dilakukan lebih awal, khususnya pada daerah-daerah yang rawan, dan (3) menerapkan teknologi budidaya (dalam bidang pertanian) yang dapat menekan risiko terkena dampak kejadian puso.
Berbagai upaya untuk mengantisipasi dampak penyimpangan iklim terhadap bencana banjir dan kekeringan pada sektor pertanian telah dilakukan oleh pemerintah maupun masyarakat. Secara umum upaya antisipasi dikelompokkan menjadi antisipasi secara teknis dan antisipasi sosial-kelembagaan. Antisipasi secara teknis antara lain :
  • Pembuatan waduk untuk menampung air hujan, sehingga tidak terjadi banjir dan memanfaatkannya untuk irigasi atau lainnya pada saat kekurangan air (kekeringan).
  • Pembuatan embung mulai dari hulu hingga hilir. Embung ini dapat dimanfaatkan untuk :
  1. mengurangi dan atau meniadakan aliran permukaan (run off)
  2. meningkatkan infiltrasi air ke dalam tanah, sehingga meningkatkan cadangan air tanah, kandungan air tanah disekitar embung tetap tinggi dan untuk daerah dekat pantai dapat digunakan untuk menekan intrusi air laut.
  3. mencegah erosi
  4. menampung sedimen dan sedimen tersebut mudah diangkut karena ukuran embung yang relatif kecil.
  5. sebagian air embung dapat digunakan sebagai cadangan pada musim kemarau.
  • Memanfaatkan informasi dan prakiraan iklim untuk memberikan peringatan dini dan rekomendasi pada masyarakat.
  • Mempelajari sifat-sifat iklim dan memanfaatkan hasilnya untuk menyesuaikan pola tanam agar terhindar dari puso.
  • Meningkatkan sistem pengamatan cuaca sehingga antisipasi penyimpangan iklim dapat diketahui lebih awal.
  • Memetakan daerah rawan bencana alam banjir dan kekeringan untuk penyusunan pola tanam dan memilih jenis tanaman yang sesuai.
  • Memilih tanaman yang sesuai dengan pola hujan, misal: menggunakan tanaman atau varietas yang tahan genangan, tahan kering, umur pendek dan persemaian kering; kombinasi tanaman, sehingga kalau sebagian tanaman mengalami puso, yang lainnya tetap bertahan dan  memberikan hasil.
  • Melakukan sistem pertanian konservasi seperti terasering, menanam tanaman penutup tanah, melakukan pergiliran tanaman dan penghijauan DAS (Daerah Aliran Sungai).
  • Pompanisasi dengan memanfaatkan air tanah, air permukaan, air bendungan  atau checkdam, dan air daur ulang dari saluran pembuangan.
  • Efisiensi penggunaan air seperti gilir iring dan irigasi hemat air.
  1. Perbaikan dan pemeliharaan jaringan pengairan di tingkat usaha tani.
  2. Memberi bantuan penanggulangan seperti : benih, pompa air, arakton.
  3. Upaya-upaya khusus lain seperti gerakan percepatan tanam dan pengolahan tanah.
Upaya-upaya Antisipasi Sosial - Kelembagaan meliputi :
  • Meningkatkan kesiapan dan peran serta masyarakat dalam upaya antisipatif bencana alam banjir sehingga mereka beranggapan bahwa upaya itu adalah untuk kepentingan mereka dan dilaksanakan secara bersama-sama dalam koordinasi yang baik dengan pihak lain.
  • Memanfaatkan kemampuan dan peran serta kelembagaan masyarakat petani, instansi pemerintah maupun swasta dalam pemakaian teknologi perkreditan persediaan saran produksi, penyediaan peralatan dan mesin, peitaman serta pengolahan dan pemasaran hasil.