I. PENGAMATAN UNSUR-UNSUR CUACA SECARA MANUAL
A. Pendahuluan
1. Latar Belakang
Kegiatan pertanian selalu berhubungan dengan fluktuasi unsur-unsur cuaca yang mempengaruhi hasil pertanian baik yang bersifat positif (meningkatkan hasil) maupun negatif (menurunkan hasil). Pemantauan unsur-unsur cuaca sangat diperlukan khususnya pada saat pergantian musim, baik antara musim hujan ke kemarau atau sebaliknya. Awal musim hujan sangat menentukan penentuan saat tanam sedangkan awal musim kemarau menentukan tingkat keberhasilan panen, karena akhir musim pertanaman sangat ditentukan oleh ketersediaan air menjelang kemarau. Tanaman kekurangan air jika keluaran (evapotranspirasi tanaman) melebihi penyediaan air tanah. Evapotranspirasi ditentukan oleh unsur-unsur cuaca seperti radiasi surya, suhu udara, kelembaban udara dan kecepatan angin sedangkan penyediaan air ditentukan oleh penyediaan air hujan jika irigasi tidak tersedia
Iklim merupakan faktor yang berpengaruh dalam kegiatan pertanian. Maka dari itu pengaruh unsur-unsur cuaca dan iklim sangatlah penting, yaitu bagi keberlansungan kegiatan pertanian sehingga mampu membawa dampak yang positif yaitu peningkatan hasil panen. Hal tersebut perlu diperhatikan karena iklim dan cuaca sangat berpengaruh terhadap perkembangan tanaman sehingga berpengaruh juga terhadap hasil yang akan diperoleh saat panen yang akan datang.
Cuaca (Weather) adalah keadaan udara pada tempat yang sempit dan dalam keadaan yang akan ditimbulkan dari semua perpaduan unsur-unsur tersebut.Sebagai contohnya yaitu apabila intensitas cahaya meningkat , maka suhu udara meningkat yang menyebabkan kelembapan menjadi rendah maka penguapan menjadi tinggi dan timbulnya awan diangkasa menjadi banyak, kemudian apabila terjadi kondensasi maka akan timbul prespitasi (hujan). Iklim (Climate) adalah sintesis atau kesimpulan dari perubahan nilai unsur-unsur cuaca dalam jangka waktu panjangdi suatu tempat atau pada suatu wilayah.
Apabila kita sudah mampu mempelajari unsur-unsur cuaca serta mampu mengaitkan terhadap kejadian alam yang terjadi, maka kita dapat menghubungkan dengan waktu musim tanam dan memilih tanaman yang cocok dengan keadaan yang ada. Sebagai contoh kita telah dapat memperkirakan musim tanam yang akan datang,
akan terjadi pada bulan apa, serta tanaman apa yang cocok kita tanam pada musim tersebut.
2. Tujuan Praktikum
Tujuan dari praktikum Agroklimatologi adalah :
a. mengetahui macam-macam unsur cuaca yang dipelajari dalam agroklimatologi. b. Mengenal alat-alat pengukur unsur-unsur cuaca
c. Mempelajari dan Mengetahui cara menggunakan alat-alat pengukur unsur cuaca d. Mengetahui hubungan timbal balik antara unsur-unsur cuaca.
e. Dapat mengetahui pengaruh unsur cuaca dalam perkembangan dan pertumbuhan tanaman.
3. Waktu dan Tempat Praktikum
Praktikum Mata Kuliah Agroklimatologi untuk Acara 1 Pengamatan Unsur-Unsur Cuaca dilaksanakan pada hari Minggu tanggal 03 November 2013 pukul 08.00 – 09.00 WIB. Praktikum Agroklimatologi Acara 1 Pengamatan Unsur-Unsur Cuaca bertempat di Pusat Penelitian dan Pengembangan Pertanian Lahan Kering Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret tepatnya di Desa Sukosari, Kecamatan Jumantono, Kabupaten Karanganyar.
B. Tinjauan Pustaka
1. Radiasi Surya
Matahari adalah sumber energi pada peristiwa yang terjadi dalam atmosfer yang dianggap penting bagi sumber kehidupan. Energi matahari merupakan penyebab utama perubahan pergerakan atmosfer sehingga dapat dianggap sebagai pengendali iklim dan cuaca yang besar ( Kartasapoetra 2004 ).
Radiasi yang dipancarkan matahari walaupun hanya sebagian kecil yang diterima permukaan bumi merupakan sumber energi utama untuk proses-proses fisika atmosfer. Proses-proses fisika atmosfer tersebut menentukan keadaan cuaca dan iklim. Udara timbul karena adanya radiasi panas matahari yang diterima bumi. Tingkat penerimaan panas oleh bumi dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain: (Sarjani 2004).
b. Lama waktu penyinaran matahari, makin lama matahari bersinar, semakin banyak panas yang diterima bumi.
c. Keadaan muka bumi (daratan dan lautan), daratan cepat menerima panas dan cepat pula melepaskannya, sedangkan sifat lautan kebalikan dari sifat daratan.
d. Banyak sedikitnya awan, ketebalan awan mempengaruhi panas yang diterima bumi. Makin banyak atau makin tebal awan, semakin sedikit panas yang diterima bumi (Sarjani 2004).
Penerimaan radiasi di bumi sangat bervariasi menurut tempat dan waktu. Menurut tempat disebabkan perbedaan lintang dan dalam skala mikro arah lereng sangat menentukan jumlah radiasi yang diterima. Menurut waktu perbedaan radiasi terjadi dalam sehari, maupun secara musiman (LIPI 2013).
Radiasi surya terdiri dari spectra ultraviolet (panjang gelombang kurang dari 0.38 mikron) yang berpengaruh merusak karena daya bakarnya sangat tinggi, spectra photosynthetically Active Radiation (PAR) yang berperan membangkitan proses fotosintesis dan spectra inframerah (lebih dari 0.74 mikron) yang merupakan pengatur suhu udara. Spectra radiasi PAR dapat dirinci lebih lanjut menjadi pita-pita spectrum yang masing-masing memiliki karakteristik tertentu. Ternyata spectrum biru memberikan sumbangan yang paling potensial dalam fotosintesis (Kartasapoetra 2004).
Pada waktu radiasi surya memasuki system atmosfer menuju permukaan bumi (daratan dan lautan), radiasi tersebut akan dipengaruhi oleh gas-gas, aerosol, serta awan yang ada di atmosfer. Sebagian akan diserap dan sisanya diteruskan ke permukaan bumi berupa radiasi langsung (direct) maupun radiasi baur (diffuse). Radiasi langsung adalah radiasi yang tidak mengalami proses pembauran oleh molekul-molekul udara, uap dan butir-butir air serta debu di atmosfer seperti yang terjadi pada radiasi baur. Jumlah kedua bentuk radiasi ini dikenal dengan “radiasi global”. Alat pengukur radiasi surya yang terpasang pada stasiun-stasiun klimatologi (Handoko 2003).
2. Tekanan Udara
cerah. Sebaliknya, saat udara naik menyebabkan terjadi daerah tekanan rendah, cuaca biasanya basah dan berawan. Perubahan tekanan udara diukur dengan alat yang disebut barometer. Satuannya adalah milibar(mb). Tempat-tempat yang sama tekanannya dihubungkan dengan garis yang disebut isobar. Perubahan tekanan udara membuat angin bertiup membawa massa udara. Udara biasanya bergerak dari daerah bertekanan tinggi kedaerah bertekanan rendah, dan ini menghasilkan angin (LIPI 2013).
Udara yang mengembang menghasilkan tekanan udara yang lebih rendah. Sebaliknya, udara yang berat menghasilkan tekanan yang lebih tinggi. Angin bertiup dari tempat yang bertekanan tinggi menuju ke tempat yang bertekanan rendah. Semakin besar perbedaan tekanan udaranya, semakin besar pula angin yang bertiup. Rotasi bumi membuat angin tidak bertiup lurus. Rotasi bumi menghasilkan coriolis force yang membuat angin berbelok arah. Di belahan bumi utara, angin berbelok ke kanan, sedangkan di belahan bumi selatan angin berbelok ke kiri. Untuk keperluan ilmu pengetahuan, khususnya mengenai Metereologi dan Geofisika diperlukan suatu alat yang dapat mengukur kecepatan angin dan mengukur tekanan udara. Alat tersebut sudah ada. Alat untuk mengukur kecepatan angin disebut anemometer dan alat untuk mengukur tekanan udara disebut barometer (Marthen 2002).
Tekanan udara merupakan tenaga yang bekerja untuk menggerakkan massa udara dalam setiap satuan luas tertentu. Di ukur dengan menggunakan barometer. Garis-garis yang menghubungkan tempat yang sama tekanan udaranya disebut isobar (Hendi, 2010). Daerah yang memiliki tekanan atmosfer terbesar adalah di permukaan laut yaitu sekitar 1.013,2 mb. Tekanan atmosfer akan berkurang terhadap ketinggian. Sehingga tekanan atmosfer di pantai akan lebih besar dibandingka dengan di daerah pegunugan (Heri 2009).
Tekanan udara adalah tekanan yang diberikan oleh udara, karena geraknya tiap 1 cm2 bidang mendatar dari permukaan bumi sampai batas atmosfer. Satuannya : 1 atm =
76 cmHg. Tekanan 1 atm disebut sebagai tekanan normalTekanan udara makn berkurang dengan penambahan tnggi tempt. Sebagai ketentuan, tiap naik 300 m tekanan udara akan turun 1/30 x. Tekanan udara mengalir dar tempat yang mempunya tekanan tinggi ke tempat yang memiliki tekanan lebh rendah, dapat secara vertikal atau horizontal (Wuryatno 2000).
disebut) tekanan udara normal) adalah tekanan kolom udara setinggi lapisan atmosfer bumi pada garis lintang 450 dan suhu 00C. besarnya tekanan udara tersebut dinyatakan sebagai 1 atm. Tekanan sebesar 1 atm ini setara dengan tekanan yang diberikan oleh kolom air raksa setinggi 760 mm. satuan tekanan selain dengan atm atau mmHg juga dapat dan sering dinyatakan dalam satuan kg/m2 (Benyamin 2002).
3. Suhu Udara dan Suhu Tanah
Suhu dan kelembaban udara sangat erat hubungannya, karena jika kelembaban udara berubah, maka suhu juga akan berubah. Ketika musim penghujan suhu udara rendah, kelembaban tinggi, memungkinkan tumbuhnya jamur pada kertas, atau kertas menjadi bergelombang karena naik turunnya suhu udara (Soewandi 2005).
Temperatur (suhu) adalah salah satu sifat tanah yang sangat penting secara langsung mempengaruhi pertumbuhan tanaman dan juga terhadap kelembapan, aerasi, stuktur, aktifitas mikroba, dan enzimetik, dekomposisi serasah atau sisa tanaman dan ketersidian hara-hara tanaman. Tenperatur tanah merupakan salah satu faktor tumbuh tanaman yang penting sebagaimana halnya air, udara dan unsur hara. Proses kehidupan bebijian, akar tanaman dan mikroba tanah secara langsung dipengaruhi oleh temperatur tanah (Hanafiah 2005)
Suhu udara adalah ukuran energi kinetik rata – rata dari pergerakan molekul – molekul. Suhu suatu benda ialah keadaan yang menentukan kemampuan benda tersebut, untuk memindahkan (transfer) panas ke benda – benda lain atau menerima panas dari benda – benda lain tersebut. Dalam sistem dua benda, benda yang kehilangan panas dikatakan benda yang bersuhu lebih tinggi. Titik es adalah suhu dimana es murni mulai mencair di bawah tekanan dari luar 1 atmosfer standar (normal) yaitu tekanan yang dapat menahan berat sekolom air raksa setinggi 76 cm atau 1013,250 mb. Sedangkan yang dimaksud titik uap adalah suhu dimana air murni mulai mendidih dibawah tekanan dari luar 1 atmosfer standar (BMKG Jateng 2009).
Skala suhu yang biasa digunakan yaitu :
1. Skala Celsius, dengan titik es 0°C dan titik uap 100°C dan dibagi menjadi 100 bagian (skala).
2. Skala Fahreinheit, dengan titik es 32°F dan titik uap 212°F, dibagi menjadi 180 bagian (skala).
variasi suhu udara dekat laut hampir sama. Sebaliknya diatas daerah pedalaman continental dan padang pasir perubahan suhu udara permukaan antara siang dan malam mencapai 20°C. Sedangkan pada daerah pantai variasinya tergantung dari arah angin yang bertiup. Variasinya besar bila angin bertiup dari atas daratan dan sebaliknya (BMKG Jateng 2009).
Suhu tanah merupakan hasil dari keseluruhan radiasi yang merupakan kombinasi emisi panjang gelombang dan aliran panas dalam tanah. Suhu tanah juga disebut intensitas panas dalam tanah dengan satuan derajat Celcius, derajat Fahrenheit, derajat Kelvin dan lain-lain. Tanah dapat dipandang sebagai campuran antara partikel, mineral, dan organik dengan berbagai ukuran dan komposisi. Suhu tanah dapat diukur dengan menggunakan alat yang dinamakan termometer tanah selubung logam. Suhu tanah ditentukan oleh panas matahari yang menyinari bumi. Intensitas panas tanah dipengaruhi oleh kedudukan permukaan yang menentukan besar sudut datang, letak garis lintang utara dan selatan dan tinggi dari permukaan laut. Sejumlah sifat tanah juga menentukan suhu tanah antara lain intensitas warna tanah, komposisi, panasienis tanah, kemampuan dan kadar legas tanah. Salah satu fungsi tanah yang terpenting adalah tempat tumbuhnya tanaman. Akar tanaman dalam tanah menyerap kebutuhan utama tumbuhan yaitu air, nutrisi, dan oksigen. Oksigen sangat penting untuk mendukung kehidupan makhluk hidup dan memungkinkan terjadinya pembakaran bahan bakar. Nitrogen merupakan penyubur tanah. Udara juga melindungi bumi dari radiasi berbahaya yang berasal dari ruang angkasa.Faktor-faktor yang mempengaruhi suhu tanah: a).Faktor lingkungan: Radiasi matahari, radiasi dari awan, konduksi panas dari atmosfer, kondensasi, penguapan, curah hujan, vegetasi; b).Faktor tanah: keterhantaran dan difusivitas panas, aktifitas biologi, radiasi dari matahari, struktur dan tekstur kelembapan, garam-garam terlarut (Nita nurtafita 2011).
4. Kelembapan Tanah dan Kelembapan Udara
Faktor cuaca yang paling dominan dan berpengaruh langsung terhadap produktivitas tanaman adalah kelembaban udara. Semakin tinggi kelembaban udara udara dapat menyebabkan produktivitas tanaman menurun. Kelembaban udara disamping berpengaruh langsung juga berpengaruh tidak langsung terhadap produktivitas melalui evaporasi dan selanjutnya. Kelembaban udara dipengaruhi secara langsung oleh curah hujandan hari hujan maka kelembaban makin meningkat yang mengakibatkan penurunan produktivitas tanaman (Herlina 2003).
Kelembaban udara pada ketinggian lebih dari 2 meter dari permukaan menunjukkan perbedaan yang nyata antara malam dan siang hari. Pada lapisan udara yang lebih tinggi tersebut, pengaruh angin terjadi lebih besar. Udara lembab dan udara kering dapat tercampur lebih cepat (Benyamin 2002).
Kelembaban udara adalah kandungan uap air di udara yang terdiri dari kelembaban mutlak, kelembaban nisbi (relatif), maupun defisit tekanan uap air. Kelembaban mutlak adalah kandungan uap air persatuan volume, kelembaban relatif adalah membandungkan kandungan tekanan uap air aktual dengan keadaan jenuhnya. Kelembaban udara umumnya lebih tinggi pada malam hari. Kelembaban rata-rata harian atau bulanan di daerah tropika basah seperti Indonesia relatif tetap umumnya RH > 60 persen. Kelembaban udara diukur menggunakan higrometer. yang menggunakan rambut sebagai sensornya (LIPI 2013).
Kelembaban udara yaitu banyaknya kadar uap air yang ada di udara, dalam kelembaban kita mengenal beberapa istilah yaitu:
1. Kelembaban mutlak : massa uap air yang berada dalam satu satuan udara yang dinyatakan dalam gram/m3.
2. Kelembaban spesifik : perbandingan jumlah uap air di udara denagn satuan massa udara yang dinyatakan dalam gram /kg
3. Kelembaban relatif : merupakan perbandingan jumlah uap air di udara dengan jumlah maksimum uap air yang dikandung panas dan temperatur tertentu yang dinyatakan dalam % (Gunarsih 2001).
besar sepanjang tahun. Sebaliknya, pada pusat-pusat tekanan tinggi, disamping jarang hujan, kelembaban nisbi yang rendah disebabkan massa udara yang turun membawa udara kering karena uap air sudah terkondensi menjadi awan di tempat lain (Handoko 2002).
5. Curah Hujan
Selain suhu, faktor yang penting dari iklim adalah curah hujan yang disebut pula presipitasi.Sebenarnya sebutan ini lebih luas cakupannya. Cakupannnya meliputi endapan air, salju, salju keras, butiran es sampai batu es, akan tetapi juga endapan kabut dan embun (Darldjoeni 2000).
Hujan merupakan unsur fisik lingkungan yang paling beragam baik menurut waktu maupun tempat dan hujan juga merupakan faktor penentu serta faktor pembatas bagi kegiatan pertanian secara umum, oleh karena itu klasifikasi iklim untuk wilayah Indonesia (Asia Tenggara umumnya) seluruhnya dikembangkan dengan menggunakan curah hujan sebagai kriteria utama (Benyamin 2002).
Hujan adalah uap air di atmosfer yang mengembun menjadi butir-butir air dan jatuh ke tanah.Satuan ukuran hujan adalah mm. Yang dimaksud banyaknya hujan (curah hujan) adalah tinggi air hujan bila tidak ada yang merembes ke dalam tanah. Sebagai patokannnya ialah 100 cc air hujan = 10 mm curah hujan. Alat pengukurnya menggunakan ombrometer yang dibagi menjadi 2 tipe yaitu observatorium (biasa) dan otomatis (Soekirno 2000).
Perubahan curah hujan, distribusi hujan sangat berpengaruh pada ketersediaan air. Hal ini sangat menentukan keberhasilan produksi tanaman. Curah hujan mempengaruhi kelembaban udara (Herlina 2003).
Curah hujan dihitung harian, mingguan, hingga tahunan, sesuai kebutuhan. Pembangunan saluran drainase, selokan, irigasi serta pengendalian banjir selalu menggunakan data curah hujan, untuk mengetahui jumlah curah hujan yang terjadi di suatu tempat. Curah hujan sebesar 1 mm artinya adalah tinggi air hujan setinggi 1 mm pada daerah seluas 1 m2 (Bocah 2008).
penyebabnya adalah area ekuator mengalami dua kali ekinoks yaitu pada tanggal 21 Maret dan 23 September (Bayong Tjasyono dan Musa 2000).
Ketika terjadi ekinoks, area ekuator mendapat insolasi maksimum dan semakin berkurang ke arah lintang tinggi. Penyebab curah hujan konveksional adalah gaya apung konveksi akibat pemanasan permukaan bumi oleh radiasi matahari. Hujan konveksional berasal dari awan konvektif yang mempunyai radius antara 2 dan 10 km atau mempunyai skala luas antara 10 dan 2300 km , sehingga hujan konveksional mempunyai variabilitas yang besar. Awan konvektif merupakan penyebab dari hujan lebat, batu es, dan petir. Penyebab curah hujan orografik adalah kondensasi dan pembentukan awan dari udara lembap yang dipaksa naik oleh barisan pegunungan. Di Indonesia, pembentukan curah hujan sering didorong oleh proses konvektif. Untuk pegunungan didaerah monsun, maka distribusi geografik curah hujan orografik dapat berubah dengan tegas karena lerengnya berada di atas angin (windward slopes) pada musim yang stu, menjadi lereng di baawah angin (leeward sides) pada musim yang lain. Penyebab curah hujan siklonik adalah sirkulasi dengan pusat tekanan rendah yang mempunyai vortisitas maksimum. Siklon tropis menguat pada lintang 10 dimana gaya Coriolis minimal telah dilewati. Di daerah ekuatorial, hujan siklonik dapat terjadi karena vorteks siklonik. Baik siklon maupun vorteks mempunyai vortisitas dan menurut dinamika atmosfer, vortisitas siklonik berkaitan dengan divergensi negatif atau konvergensi massa udara lembap yang berarti terjadi akumulasi uap air. Berdasarkan jenisnya, di Indonesia dikenal hujan monsun, hujan ekuatorial dan hujan sepanjang tahun. Hujan monsun terjadi pada daerah–daerah yang dipengaruhi angin muson. Hujan ini mempunyai satu puncak, umumnya terjadi pada bulan Januari dan Februari. Hujan ekuatorial terjadi pada daerah-daerah yang dipengaruhi oleh gerak semu matahari. Hujan ini mempunyai dua puncak. Curah hujan rata-rata tahunan sangat bervariasi menurut tempat. Di gurun penerimaan hujan tahunan berkisar dari 70 mm sementara di beberapa daerah tropika basah curah hujan dapat melebihi 4000 mm pertahun (LIPI 2013).
6. Angin
terdapat alat pencacah yang akan menghitung kecepatan angin. Hasil yang diperoleh alat pencacah dicatat, kemudian dicocokkan dengan Skala Beaufort. Selain menggunakan anemometer, untuk mengetahui arah mata angin, kita dapat menggunakan bendera angin. Anak panah pada baling-baling bendera angin akan menunjukkan ke arahmana angin bertiup. Cara lainnya dengan membuat kantong angin dan diletakkan di tempat terbuka (Wisnubroto 2006).
Angin adalah udara yang bergerak yang diakibatkan oleh rotasi bumi dan juga karena adanya perbedaan tekanan udara disekitarnya. Angin bergerak dari tempat bertekanan udara tinggi ke tempat bertekanan udara rendah. Angin diberi nama dari mana ia bertiup, misalnya angin timur artinya angin yang bertiup dari timur, angin selatan adalah angin yang bertiup dari selatan. Angin mempunyai arah dan kecepatan. Arah angin dinyatakan dengan satuan derajat atau 0dalam arah mata angin, misalnya angin timuran adalah 90 dan kecepatannya dinyatakan dalam m/detik, km/jam, atau knot (LIPI 2013).
Massa udara yang bergerak disebut angin. Angin dapat bergerak secara horizontal maupun secara vertikal dengan kecepatan yang bervariasi dan berfluktuasi secara dinamis. Faktor pendorong bergeraknya massa udara adalah perbedaan tekanan udara antara satu tempat dengan tempat yang lain. Angin selalu bertiup dari tempat dengan tekanan udara tinggi ke yang tekanan udara lebih rendah. Jika tidak ada gaya lain yang mempengaruhi, maka angin akan bergerak secara langsung dari udara bertekanan tinggi ke udara bertekanan rendah. Akan tetapi, perputaran bumi pada sumbunya, akan menimbulkan gaya yang akan mempengaruhi arah pergerakan angin. Pengaruh perputaran bumi terhadap arah angin disebut pengaruh Coriolis (Benyamin 2002).
Angin terjadi karena adanya perbedaan tekanan udara atau perbedaan suhu udara pada suatu daerah atau wilayah.Hal ini berkaitan dengan besarnya energi panas matahari yang di terima oleh permukaan bumi. Pada suatu wilayah, daerah yang menerima energi panas matahari lebih besar akan mempunyai suhu udara yang lebih panas dan tekanan udara yang cenderung lebih rendah. Perbedaan suhu dan tekanan udara akan terjadi antara daerah yang menerima energi panas lebih besar dengan daerah lain yang lebih sedikit menerima energi panas, yang berakibat akan terjadi aliran udara pada wilayah tersebut (Sriharto 2000).
Dalam klimatologi,angin mempunyai dua fungsi dasar yaitu :
1. Pemindahan panas,Baik dalam bentuk yang dapat di ukur (sensible heat) maupun yang tersimpan (latent heat); dari lintang rendah ke lintang yang lebih tinggi dan akan membuat setimbang neraca radiasi surya antara lintang rendah dan tinggi. 2. Pemindahan uap air yang dievaporasikan dari laut ke daratan. Di mana sebagian
besar dikondensasikan untuk menyediakan kebutuhan air yang turun kembali sebagai hujan, kabut atau embun.
Udara yang mengembang menghasilkan tekanan udara yang lebih rendah. Sebaliknya, udara yang berat menghasilkan tekanan yang lebih tinggi. Angin bertiup dari tempat yang bertekanan tinggi menuju ke tempat yang bertekanan rendah. Semakin besar perbedaan tekanan udaranya, semakin besar pula angin yang bertiup. Rotasi bumi membuat angin tidak bertiup lurus. Rotasi bumi menghasilkan coriolis force yang membuat angin berbelok arah. Di belahan bumi utara, angin berbelok ke kanan, sedangkan di belahan bumi selatan angin berbelok ke kiri. Untuk keperluan ilmu pengetahuan, khususnya mengenai Metereologi dan Geofisika diperlukan suatu alat yang dapat mengukur kecepatan angin dan mengukur tekanan udara. Alat tersebut sudah ada. Alat untuk mengukur kecepatan angin disebut anemometer dan alat untuk mengukur tekanan udara disebut barometer (Marthen 2002).
7. Evaporasi
Siklus hidrologi air tergantung pada proses evaporasi dan presipitasi. Air yang terdapat di permukaan bumi berubah menjadi uap air di lapisan atmosfer melalui proses evaporasi(penguapan) air sungai, danau dan laut; serta proses evapotranspirasi atau penguapan air oleh tanaman. Laju evaporasi pada permukaan daun akan menyita jumlah air yang terdapat dalam tubuh tanaman (Harjanto dan surip 2007).
Uap air bergerak keatas hingga membentuk awan yang dapat berpindah karena tiupan angin . Ruang udara yang mendapat akumulasi uap air secara kontinu akan menjadi jenuh. Oleh pengaruh udara dingin pada lapisan atmosfer, uap air tersebut mengalami sublimasi sehingga butiran- butiran uap air membesar dan akhirnya jatuh sebagai hujan (Effendi 2003).
berbagai cara, di antaranya secara alami dan penambahan steam. Evaporasi didasarkan pada proses pendidihan secara intensif yaitu (1) pemberian panas ke dalam cairan, (2) pembentukan gelembung-gelembung (bubbles) akibat uap, (3) pemisahan uap dari cairan, dan (4) mengondensasikan uapnya.Evaporasi atau penguapan dapat pula didefinisikan sebagai perpindahan kalor ke dalam zat cair mendidih . Evaporasi secara luas biasanya digunakan untuk mengurangi volume cairan atau slurry atau untuk mendapatkan kembali pelarut pada recycle. Cara ini biasanya menjadikan konsentrasi padatan dalam liquid semakin besar sehingga terbentuk kristal. Titik didih cairan yang diuapkan pada evaporasi dapat dikontrol dengan mengatur tekanan pada permukaan uap cair. Artinya, jika penguapan terjadi pada temperatur tinggi, maka evaporator dioperasikan pada tekanan tinggi pula. Beberapa evaporasi dalam industri secara normal bekerja pada tekanan vakum untuk meminimalkan kebutuhan panas. Pada proses pendidihan secara alami, perubahan titik didih sebagai perubahan temperatur dapat ditingkatkan. Beberapa tipe pendidihan yang berbeda mempunyai koefisien perpindahan panas yang berbeda pula. Tipe-tipe tersebut adalah :
1. Pendidihan secara konveksi alami 2. Pendidihan nukleat
3. Pendidihan film
Pendidihan konveksi alami terjadi ketika cairan dipanaskan pada permukaannya. Pada tipe ini, koefisien perpindahan panas meningkat dengan perubahan temperatur, tetapi relatif lambat. Pada pendidihan nukleat terbentuk gelembung-gelembung uap pada interface cairan dan padatan dari permukaan perpindahan panas. Pendidihan pada tipe ini terjadi dalam sebuah ketel atau reboiler thermosifon yang digunakan pada proses industri. Koefisien perpindahan panas pada tipe ini lebih besar. Pendidhan film terjadi ketika perubahan temperature sangat tinggi dan penguapan terjadi secara berkesinambungan pada permukaan perpindahan panas. Koefisien perpindahan panas meningkat seiring dengan meningkatnya perubahan temperatur. Namun, nilai koefisien perpindahan panasnya lebih rendah jika dibandingkan pendidihan nukleat. Proses penguapan dapat terjadi apabila: Ada energi (surya, panas yang terbawa angin panas dalam tanah, panas dalam air); Ada sumber air; Ada angin, untuk memindahkan udara dekat permukaan bumi (Guntara 2012).
Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya evaporasi yaitu radiasi matahari, angin , kelembaban, suhu (temperatur).
Radiasi sinar matahari adalah bentuk energi yang dihasilkan oleh osilasi yang cepat dari medan elektromagnetik oleh matahari.
2. Angin
Angin yaitu udara yang bergerak yang diakibatkan oleh rotasi bumi dan juga karena adanya perbedaan tekanan udara(tekanan tinggi ke tekanan rendah) di sekitarnya. Angin merupakan udara yang bergerak dari tekanan tinggi ke tekanan rendah atau dari suhu udara yang rendah ke suhu udara yang tinggi.
3. Kelembaban
Kelembaban udara adalah tingkat kebasahan atau uap air yang ada di udara. 4. Suhu
Suhu adalah perbedaan kecepatan ion tau tingkat panas yang dapat dirasakan oleh tubuh manusia.
Sedangkan, evapotranspirasi adalah gabungan evaporasi dari semua permukaan dan transpirasi-transpirasi dari semua tumbuhan (Guntara 2012).
Pengukuran air yang hilang melalui penguapan (evaporasi) perlu diukur untuk mengetahui keadaan kesetimbangan air antara yang didapat melalui curah hujan dan air yang hilang melalui evaporasi. Alat pengukur evaporasi yang paling banyak digunakan sekarang adalah Panci kelas A. Evaporasi yang diukur dengan panci ini dipengaruhi oleh radiasi surya yang datang, kelembapan udara, suhu udara dan besarnya angin pada tempat pengukuran (Hanum 2009).
Evaporasi merupakan konversi air kedalam uap air. Proses ini berjalan terus hamper tanpa berhenti disiang hari dan kerap kali mdimalam hari, perubahan dari keadaan cair menjadi gas ini memerlukan energi berupa panas laten untuk evaporasi, proses tersebut akan sangat aktif jika ada penyinaran matahari langsung, awan merupakan penghalangan radiasi matahari dan penghambat proses evaporasi (Wahyuningsih 2004).
8. Awan
besar kalau awan tinggi yang terpisah menjadi tambah tebal, bertambah jumlahnya dan dasar awan lebih rendah (Wisnubroto 2006).
Awan adalah kumpulan butir-butir air, kristal es atau gabungan antar keduanya yang masih melekat pada inti-inti kondensasi , yang melayang di atmosfer. Klasifikasi awan dibagi menjadi 4 famili, yaitu :
a. Famili Awan Tinggi (6-12 km) antara lain : Cirrus, Cirrocumulus, Cirrostratus. b. Famili Awan Sedang (3-6 km) antara lain : Altocumulus dan Altostratus.
c. Famili Awan Rendah (0-3 km) antara lain : Stratus, Nimbostratus, Stratocumulus. d. Famili Awan Tumbuh Vertikal (0,5- 6 km) antara lain : Cumulus, Cumulounimbus,
Nimbostratus (Sumani dan Komariah 2013).
Secara umum, awan terbentuk ketika udara naik mencapai titik embun, suhu dimana udara menjadi jenuh. Dengan adanya inti kondensasi seperti debu, es, dan garam, uap air biasanya mulai mengembun untuk membentuk awan. Ada beberapa mekanisme untuk pendinginan udara, yaitu pendinginan adiabatik dan pendinginan karena dipaksa naik melalui penghalang fisik seperti gunung (pengangkatan orografis). Di daerah tropis umumnya proses kondensasi dan pembentukan awan dapat terjadi pada suhu tinggi (>0o C) melalui pengangkatan udara atau konveksi yang diakibatkan oleh
pemanasan yang kuat (LIPI 2013).
Secara singkat proses kondensasi dalam pembentukan awan adalah sebagai berikut :
a. Udara yang bergerak ke atas akan mengalami pendinginan secara adiabatik sehingga kelembaban nisbinya (RH) akan bertambah.
b. Tetes air kemudian mulai tumbuh menjadi awan pada saat RH mendekati 100 persen.
c. Tetes air yang terbentuk umumnya mempunyai jari-jari 5 – 10 mm.
d. Tetes awan yang terbentuk umumnya mempunyai jari-jari 5 – 20 mm (LIPI 2013). Tetes dengan ukuran ini akan jatuh dengan kecepatan 0,01 – 5 cm/s sedang kecepatan aliran udara ke atas jauh lebih besar sehingga tetes awan tersebut tidak akan jatuh ke bumi. Bahkan jika kelembaban udara kurang dari 90 persen maka tetes tersebut akan menguap. Untuk dapat jatuh ke bumi tanpa menguap maka diperlukan suatu tetes yang lebih besar yaitu sekitar 1 mm (1000 mm), karena hanya dengan ukuran demikian tetes tersebut dapat mengalahkan gerakan udara ke atas (LIPI 2013).
menurunnya suhu udara tersebut secara adiabatis atau mengalami pencampuran dengan udara dingin yang sedang bergerak ke arah horisontal (adveksi). Butir-butir debu atau kristal es yang melayang-layang di lapisan troposfer dapat berfungsi sebagai inti-inti kondensasi dan sublimasi yang dapat mempercepat proses pendinginan. Awan dapat terjadi dari massa udara yang sedang naik kearah vertikal karena berbagai sebab, yaitu: pengaruh radiasi matahari (secara konveksi) dan melalui bidang peluncuran (pengangkatan orografis atau frontal) (Tjasyono 2004).
C. Hasil Pengamatan
1. Radiasi Surya
1
2
3
Gambar 1. Sunshine Recorder tipe Cambell Stokes
a. Bagian-bagian Utama 1) Bola Kristal 2) Mangkok Logam 3) Kertas Pias
b. Prinsip Kerja
1) Memasang kertas pias pada tempat yang telah disediakan. Kertas pias akan terbakar jika ada sinar matahari yang jatuh ke bola, bola kaca disini berfungsi memfokuskan sinar yang jatuh diatasnya sehingga dapat membakar kertas pias yang berada di bawahnya.
2) Menghitung persentase kertas pias yang terbakar. 3) Menggambar kertas pias yang telah digunakan.
4) Menentukan lama penyinaran matahari dalam satu hari tersebut.
Jam Lama kertas pias terbakar
(menit)
Prosentase
06.00-08.00 55 45%
09.00 50 83%
10.00 45 75%
11.00 20 30%
12.00 30 50%
13.00 30 50%
14.00 10 17%
Total 4 jam
2. Tekanan Udara
1 2
3
Gambar 2. Barometer
a. Bagian-bagian Utama 1) Penampang Barometer 2) Jarum Penunjuk 3) Angka Penentu b. Prinsip Kerja
1) Membaca angka yang terdapat pada barometer, yang dibaca adalah angka yang berada di baris kedua dari pinggir, yang paling dalam (berwarna merah).
2) Melakukan pengamatan tiap 20 menit sekali dan merekap untuk satu hari terseb 3. Suhu
7
Gambar 3. Termometer Maksimum dan Minimum tipe six
1 6
5 4
Gambar 4. Termometer Bola Basah-Bola Kering a. Bagian-bagian Utama
1) Tabel Grafik
2) Termometer Bola basah 3) Termometer Bola Kering 4) Termometer Maksimum 5) Termometer Minimum 6) Tiang Penyangga
7) Termometer Maksimum-Minimum tipe six b. Prinsip Kerja
1) Termometer Bola Basah : tabung air raksa dibasahi agar suhu yang terukur adalah suhu saturasi/ titik jenuh, yaitu; suhu yang diperlukan agar uap air dapat
berkondensasi.Melakukan pengamatan tiap 20 menit sekali dan merekap untuk satu hari tersebut.
2) Termometer Bola Kering : tabung air raksa dibiarkan kering sehingga akan mengukur suhu udara sebenarnya. Suhu udara didapat dari suhu pada termometer bola kering
3) Termometer Maksimum : untuk mengetahui suhu tertinggi dalam suatu periode tertentu dapat diketahui dengan membaca angka pada skala yang bertepatan dengan air raksa.
4) Termometer minimum : untuk mengetahui suhu terendah dalam suatu periode tertentu dapat diketahui dengan membaca angka pada skala yang bertepatan dengan ujung kanan penunjuk.
6 7
Gambar 5. Thermometer Tanah Bengkok a. Bagian-bagian Utama
1) Temperatur Tanah Bengkok Kedalaman 5 cm 2) Temperatur Tanah Bengkok Kedalaman 0 cm 3) Temperatur Tanah Bengkok Kedalaman 2 cm 4) Temperatur Tanah Bengkok Kedalaman 10 cm 5) Temperatur Tanah Bengkok Kedalaman 20 cm 6) Temperatur Tanah Bengkok Kedalaman 50 cm 7) Temperatur Tanah Bengkok Kedalaman 100 cm b. Prinsip Kerja
1) Untuk mengetahui suhu tanah, dapat dilakukan dengan mengamati angka pada skala yang bertepatan dengan air raksa pada setiap kedalaman tanah. Dimana kedalaman 0 sampai 20 cm untuk mengukur suhu tanah sekitar perakaran tanaman semusim karena biasanya perakaran tanaman semusim tidak dalam. Sedangkan kedalaman 50 dan 100 cm untuk mengukur suhu tanah sekitar perakaran tanaman tahunan karena akar tanaman tahunan selalu tunggang. 2) Mengukur suhu tanah , dengan syarat tidak ada vegetasi yang tumbuh disekitar
lokasi yang akar diukur suhu tanahnya 4. Kelembapan Udara
1 2 3 4 5
Gambar 6. Termohigrograf a. Bagian-bagian Utama
1) Pena Tinta Pencatat Kelembapan Udara 2) Sekat Kertas Grafik
3) Kertas Grafik
4) Pena Tinta Pencatat Suhu Udara
1) Membaca skala pada termohigrograf. Skala pada bagian atas untuk kelembaban udara dan skala bagian bawah untuk suhu udara.
5. Curah Hujan 1
2 3 4 5 6 7
Gambar 7. Termohigrograf a. Bagian-bagian Utama
1) Corong Penampung 2) Selang Penghubung 3) Kertas Grafik
4) Tabung penampung ( didalamnya terdapat pelampung) 5) Waterpass
6) Selang Pembuangan 7) Tangkai Pena Bertinta b. Prinsip Kerja
1) Curah hujan yang jatuh pada corong mengalir ke tabung penampung
2) Sehingga permukaan air naik dan mendorong pelampung dimana sumbunya bertepatan dengan smbu pena.
3) Tangkai bertinta ikut naik dan memberi bekas garis pada kertas yang berskala, bergeraknya kertas searah putaran jam dan sesuai dengan waktu yang ada.
1 2
Gambar 8. Ombrometer a. Bagian-bagian Utama
1) Corong
2) Tabung Penampung 3) Kran
b. Prinsip Kerja
1) Air hujan yang tertangkap oleh corong. 2) Mengalir masuk ke penampung.
3) Pengamatan hujan dilakukan setiap hari (24 jam sekali) dengan cara membuka kran yang ada pada ombrometer
4) Dan menampung air hujan pada gelas ukur, selanjutnya dilihat dan dibaca berapa tinggi air hujan
6. Angin 1 2
3 4
Gambar 9. Wind Vane
a. Bagian-bagian Utama 1) Papan
2) Vane (Panah) 3) Mata Angin 4) Tiang
b. Prinsip Kerja
1) Melihat dan mencatat arah panah yang menunjuk ke salah satu arah mata angin.
3
Gambar 10. Anemometer a. Bagian-bagian Utama
1) Mangkok Penampung Angin 2) Tiang Anemometer
3) Skala b. Prinsip Kerja
1) Penggunaan anemometer cukup dengan membaca skala yang tertera pada anemometer. Anenometer digunakan dalam kaitannya dengan pertanian yakni untuk mengetahui seberapa besar kecepatan angin di suatu wilayah. Jika kecepatan angin dapat merugikan tanaman, maka sudah tentu akan diperlukan pembuatan Wind Breaker sehingga tidak akan merusak hasil usaha tani.
7. Evaporasi 1
2 3 4
Gambar 11. Panci Evaporimeter a. Bagian-bagian Utama
1) Panci Evaporimeter 2) Stiwell Well Cylinder 3) Batang Pancing Berskala
4) Floating Thermometer Maksimum dan Minimum b. Prinsip Kerja
2) Batang pancing ini terletak menggantung ditabung peredam riak sebagai petunjuk tinggi permukaan air.
8. Awan
Gambar 12. Awan a. Prinsip Kerja
1) Mengamati awan beserta ciri-cirinya kemudian memberikan nama sesuai dengan family awan tersebut dan ketinggiannya.
2) Menggambar bentuk awan yang ada setip 1 jam sekali.
D. Pembahasan
1. Radiasi Surya
Dalam praktikum ini alat yang digunakan untuk mengukur radiasi surya adalah Sunshine Recorder tipe Cambell Stoke. Alat ini memiliki 2 bagian utama yaitu Bola Kristal dan Mangkok Logam. Bola kristal berfungsi untuk memfokuskan cahaya matahari pada kertas pias, kertas pias adalah kertas khusus yang tak mudah terbakar kecuali pada titik api lensa. Sedangkan mangkok logam berfungsi sebagai tempat untuk menaruh kertas pias.
Matahari merupakan sumber energi terbesar di alam semesta. Energi matahari diradiasikan ke segala arah dan hanya sebagian kecil saja yang diterima oleh bumi. Energi matahari yang dipancarkan ke bumi berupa energi radiasi. Disebut radiasi dikarenakan aliran energi matahari menuju ke bumi tidak membutuhkan medium untuk mentransmisikannya. Energi matahari yang jatuh ke permukaan bumi berbentuk gelombang elektromagentik yang menjalar dengan kecepatan cahaya. Panjang gelombang radiasi matahari sangat pendek dan biasanya dinyatakan dalam mikron.
cahaya diperlukan untuk berlangsungnya penyatuan CO₂ dan air untuk membentuk karbohidrat.
Lebih lanjut, adanya sinar matahari merupakan sumber dari energi yang menyebabkan tanaman dapat membentuk gula. Tanpa bantuan dari sinar matahari, tanaman tidak dapat memasak makanan yang diserap oleh tanah, yang mengakibatkan tanaman menjadi lemah atau mati.
Dapat dilihat pada tabel 1 bahwa lama penyinaran matahari pada pukul 09.00 persentasinya terbesar. Hal ini dikarenakan pada pukul 09.00 pengamatan lama penyinara lebih lama dibandingkan pada pukul-pukul lainnya. Sehingga dapat disimpulkan semakin lama penyinaran dibawah matahari maka persentase pada kertas pias akan lebih besar. Selain dipengaruhi lama penyinaran , sunshine recorder tipe campbell stockes ini juga dipengaruhi waktu penyinarannya juga.
2. Tekanan Udara
Dalam praktikum ini alat yang digunakan untuk mengukur tekanan udara adalah Barometer. Prinsip kerja dari Barometer adalah Membaca angka yang terdapat pada barometer, yang dibaca adalah angka yang berada di baris kedua dari pinggir, yang paling dalam (berwarna merah).
Pengaruh tekanan udara terhadap tanaman mungkin tidak bersifat langsung. Tekanan udara mempengaruhi terhadap proses penyediaan lengas tanah (cadangan air pada permukaan atas tanah) melalui proses pengembunan uap air diudara. Jika tanah mempunyai lengas tanah yang tinggi, maka akan membantu proses perkecambahan benih tanaman yang ditanam di atas permukaan tanah. Penurunan cadangan lengas tanah bisa dihindari dengan memasang mulsa, dan tanaman peneduh agar suhu udara dan suhu tanah tidak meningkat yang dapat memacu peningkatan penguapan air pada permukaan tanah (evaporasi).
3. Suhu
10 cm, 20 cm, 50 cm dan 100 cm. Tiap-tiap kedalaman disesuaikan pada perakaran tanaman, yaitu pada tanaman semusim atau tanaman tahunan.
Peran Suhu Udara dan Suhu Tanah adalah : Pada suhu rendah (minimum) pertumbuhan tanaman menjadi lambat bahkan terhenti, karena kegiatan enzimatis dikendalikan oleh suhu. Suhu tanah yang rendah akan berakibat absorpsi/penyerapan air dan unsur hara terganggu. Hubungan suhu tanah yang rendah dengan dehidrasi dalam jaringan tanaman adalah, apabila suhu tanah rendah, viskositas air naik dalam membran sel, sehingga aktivitas fisiologis sel-sel akar menurun. Di samping itu, suhu tanah yang rendah akan berpengaruh langsung terhadap populasi mikroba tanah. Laju pertumbuhan populasi mikroba menurun dengan menurunnya suhu sampai di bawah 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 umumnya respirasi menurun dengan menurunnya suhu dan menjadi cepat bila suhu naik. Pada suhu yang amat rendah respirasi terhenti dan biasanya diikuti pula terhentinya fotosintesa. Suhu rendah pada kebanyakan tanaman mengakibatkan rusaknya batang, daun muda, tunas, bunga dan buah. Walaupun, besarnya kerusakan organ atau jaringan tanaman akibat suhu rendah tergantung pada, keadaan air, keadaan unsur hara, morfologis dan kondisi fisiologis tanaman.
4. Kelembapan Udara
Dalam praktikum ini alat yang digunakan untuk mengukur kelembapan udara adalah Termohigrograf. Alat Termohigrograf ini juga dapat digunakan untuk mengukur Suhu Udara tetapi dalam bentuk Grafik. Ada pula alat pengukur kelembapan udara dan juga suhu udara tetapi penentuannya dalam bentuk angka yaitu Termohigrometer. Prinsip kerja dari alat higrograf adalah Membaca skala pada termohigrograf. Skala pada bagian atas untuk kelembaban udara dan skala bagian bawah untuk suhu udara.
mencapai ukuran maksimum. Tetapi ada jenis tumbuhan pada proses pertumbuhan dan perkembangannya secara optimal justru berada pada kondisi tidak lembab atau kering, contohnya pohon mangga yang akan bertunas dan bersemi, bahkan berbuah pada saat musim kemarau yang kurang air.
5. Curah Hujan
Dalam praktikum ini alat yang digunakan untuk mengukur Curah Hujan adalah Ombrometer dan Ombrograf. Perbedaan Ombrometer dan Ombrograf adalah, pada Ombrometer pengamatan dilakukan secara manual dan dapat dilakukan pada tiap hari, tiap minggu ataupen tiap bulan. Sedangkan pada Ombrograf pengamatannya dilakukan secara otomotis tetapi pengamatan hanya dapat dilakukan tiap minggunya.
Peran curah hujan terhadap penyebaran tanaman, Air mempunyai peranan yang penting bagi pertumbuhan tumbuhan karena dapat melarutkan dan membawa makanan yang diperlukan bagi tumbuhan dari dalam tanah. Adanya air tergantung dari curah hujan dan curah hujan sangat tergantung dari iklim di daerah yang bersangkutan. Jenis tumbuhan di suatu wilayah sangat berpengaruh pada banyaknya curah hujan di wilayah tersebut. Tumbuhan di daerah yang kurang curah hujannya keanekaragaman tumbuhannya kurang dibandingkan dengan tumbuhan di daerah yang banyak curah hujannya. Curah hujan yang lebat dapat menggangu pembungaan dan penyerbukan.
Curah hujan (mm) mempengaruhi tanaman melalui proses evaporasi (proses kesediaan air pada pori-pori tanah yang menguap karena peningkatan suhu dan radiasi surya). Jika curah hujan tinggi maka cadangan air yang ada di permukaan tanah (pori-pori tanah) lebih besar dibandingkan dengan penguapan air akibat proses evaporasi. Fungsi air bagi tanaman :
a. Penyusun tubuh tanaman sekitar 70% - 90 %
b. Sebagai pelarut dan media reaksi biokimia pada tanaman
c. Medium (perantara) pembawa senyawa (molekul) nutrisi/hara (seperti ; nitrogen/kalium/kalsium/fosfor,dll) bagi tanaman.
d. Berperan pada proses pembelahan sel pada tanaman e. Sebagai bahan baku foto sintesa
f. Menjaga suhu tanaman agar tetap konstan 6. Angin
Dalam praktikum ini, pengamatan terhadap angin terbagi menjadi dua, yaitu : arah angin dan kecepatan angin. Masing-masing memiliki alat pengukur yang berbeda. Arah angin ditentukan dengan menggunakan Wind Vane, sedangkan Kecepatan angin ditentukan dengan menggunakan Anemometer. Dalam penentuan arah angin dengan menggunakan Wind Vane pada Sudut 0° atau 360° menunjukkan arah Utara, sudut 90° menunjukkan arah Timur, sudut 180°menunjukkan arah Selatan dan 270° menunjukkan arah Barat. Sedangkan Anemometer , alat ini digunakan untuk mengukur kecepatan angin pada jangka waktu tertentu. Perhitungannya yaitu Selisih angka pengamatan pertama dengan pengamatan kedua dibagi jangka waktu pengamatan, itu merupakan angka rata-rata kecepatan angin dalam waktu tertentu.
Angin secara tidak langsung mempunyai efek penting pada produksi tanaman pangan. Energi angin merupakan perantara dalam penyebaran tepung sari pada penyerbukan alamiah, tetapi angin juga dapat menyebarkan benih rumput liar dan melakukan penyerbukan silang yang tidak diinginkan. Angin yang terlalu kencang juga akan menggangu penyerbukan oleh serangga.
Angin dalam budidaya pertanian dapat berpengaruh langsung seperti merobohkan tanaman. Namun pengaruh angin secara tidak langsung sangat komplek baik yang menguntungkan maupun merugikan bagi tanaman. Dengan adanya angin maka akan membantu dalam penyerbukan tanaman dan pembenihan alamiah. Namun kelemahannya juga akan terjadi penyerbukan silang dan penyebaran benih gulma yang tidak dikehendaki. Selain itu angin merupakan salah satu penyebar hama dan patogen yang dapat mempertinggi serangan hama san penyakit yang akan sangat merugikan.
7. Evaporasi
Dalam praktikum ini alat yang digunakan untuk mengukur evaporasi adalah Panci Evaporimeter. Pada Panci Evaporimeter terdapat bagian-bagian utama, yaitu : Panci Evaporimeter, Stiwell Well Cylinder, Batang Pancing Berskala, Temperatur melayang. Prinsip kerja alat ini adalah Pengukuran dilakukan pada permukaan air dalam keadaan tenang didalam tabung peredam riak (Still Well Cylinder) berbentuk silinder untuk mencegah terjadinya gelombang air pada ujung jarum yang digunakan untuk mengukur tinggi permukaan air pada panci evaporimeter; Batang pancing ini terletak menggantung ditabung peredam riak sebagai petunjuk tinggi permukaan air.
Kehilangan air melalaui evaporasi mempunyai akibat terhadap fisiologi tanaman secara tidak langsung, seperti mempercepat penerimaan kadar air pada lapisan atas dan memodifikasi iklim mikro di sekitar tanaman. Beberapa usaha untuk mengurangi evaporasi tanah telah dilakukan seperti penggunaan mulsa dan pengatur populasi tanaman atau jarak tanaman yang efisien. Usaha tersebut disertai dengan pemilihan kultivar yang mempunyai efisien transpirasi tinggi.
8. Awan
Awan adalah sekumpulan tetesan air/kristal es di dalam atmosfer yang terjadi karena pengembunan/pemadatan uap air yang terdapat dalam udara setelah melampaui keadaan jenuh. Udara selalu mengandung uap air. Apabila uap air ini meluap menjadi titik-titik air, terbentuklah awan. Peluapan ini boleh berlaku dengan cara :
b. Apabila awan telah terbentuk, titik air dalam awan akan menjadi semakin besar dan awan itu akan menjadi semakin berat, dan perlahan-lahan daya tarikan bumi menariknya ke bawah. Hinggalah sampai satu peringkat titik-titik itu akan terus jatuh ke bawah. Hingalah sampai satu peringkat titik-titik itu akan terus jatuh ke bawah dan turunlah hujan.
c. Namun jika titik-titik air tersebut bertemu udara panas, titik-titik itu akan menguap dan lenyaplah awan itu. Inilah yang menyebabkan awan itu selalu berubah-ubah bentuknya. Air yang terkandung di dalam awan silih berganti menguap dan mencair. Inilah juga yang menyebabkan kadang-kadang ada awan yang tidak membawa hujan.
Awan dibagi menjadi 4 yaitu a. Awan tinggi
Kawasan tropis, awan ini terletak di ketinggian 6-18 km. Kawasan iklim sedang awan ini terletak pada ketinggian 5-13 km. Sedangkan di kawasan kutub terletak pada 3-8 km. Awan yang tergolong ke dalam awan tinggi adalah :
1) Awan Sirrus (Ci)
a) Awan ini halus, dan berstruktur seperti serat dan bentuknya mirip bulu burung.Awan ini juga sering tersusun seperti pita yang melengkung di langit, sehingga seakan-akan tampak bertemu pada satu atau dua titik horizon
b) Awan ini tidak menimbulkan hujan.
c) Awan ini terdiri daripada halbor air yang terjadi disebabkan suhu terlalu dingin pada atmosfer.
d)Awan Sirus ini ditiupkan angin timuran yang bergelora. Awan ini berwarna putih dengan pinggiran tidak jelas.
2) Awan Sirostratus (Ci-St)
a) Bentuknya seperti kelembu putih yang halus dan rata menutup seluruh langit sehingga tampak cerah, bisa juga terlihat seperti anyaman yang bentuknya tidak teratur.
b) Awan ini juga menimbulkan hallo(lingkaran yang bulat) yang mengelilingi matahari dan bulan yang biasanya terjadi di musim kemarau.
Awan ini bentuknya seperti terputus-putus dan penuh dengan kristal-kristal es sehingga bentuknya seperti sekelompok domba dan sering menimbulkan bayangan.
b. Awan sedang
Pada kawasan tropis awan ini terletak di ketinggian 2-8 km, pada kawasan iklim sedang terletak di ketinggian 2-7 km, sedangkan pada kawasan kutub terletak di ketinggian 2-4 km. Yang termasuk dalam awan sedang antara lain :
1) Awan Altokumulus(A-Cu)
a) Awan ini kecil-kecil, tapi jumlahnya banyak
b) Awan Altokumulus berwarna kelabu atau putih dilihat pada waktu senja. c) Biasanya berbentuk seperti bola yang agak tebal. Awan ini bergerombol
dan sering berdekatan sehingga tampak saling bergandengan.
d) Tiap-Tiap elemen nampak jelas tersisih aantara satu sama lain dengan warna keputihan dan kelabu yang membedakannya dengan Sirokumulus. 2) Awan Altostratus(A-St)
a) Awan Altostratus berwarna kekelabuan dan meliputi hampir keseluruhan langit.
b) Awan ini menghasilkan hujan apabila cukup tebal.
c) Awan-awan di atas terbentuk pada waktu senja dan malam hari dan menghilang apabila matahari terbit di awal pagi.
c. Awan Rendah
Awan ini terletak pada ketinggian kurang dari 3 km, yang tergolong ke dalam awan rendah antara lain :
1) Awan Stratokumulus(St-Cu)
a) Awan ini berbentuk seperti bola-bola yang seringg menutupi daerah seluruh langit, sehingga tampak seperti gelombang.
b) Lapisan awan ini tipis dan tidak menghasilkan hujan.
c) Awan ini berwarna kelabu/putih yang terjadi pada petang dan senja apabila atmosfer stabil.
2) Awan Stratus(St)
a) Awan ini cukup rendah dan sangat luaas. Tingginya di bawah 2000 m. b) Lapisannya melebar seperti kabut dan berlapis.
3) Awan Nimbostratus(Ni-St)
b) Di Indonesia awan ini hanya menimbulkan gerimis.
c) Awan ini berwarna putih gelap yang penyebarannyaa di langit cukup luas. d. Awan Tumbuh Vertikal
1) Awan Kumulus(Cu)
a) Merupakan awan tebal dengan puncak yang agak tinggi. Terlihat gumpalan putih atau cahaya kelabu yang terlihat seperti bola kapas mengambang, awan ini berbentuk garis besar yang tajam dan dasar yang datar.
b) Dasar ketinggian awan ini umumnya 1000 m dan lebar 1 km. 2) Awan Kumulonimbus (Cu-Ni)
a) Berwarna putih/gelap.
b) Terletak pada ketinggian kira-kira 1000 kaki dan puncaknya punya ketinggian lebih dari 3500 kaki. Awan ini menimbulkan hujan dengan kilat dan guntur.
c) Awan ini berhubungan erat dengan hujan deras, petir, tornado, dan badai.
E. Komprehensif
Iklim adalah sintesis, kesimpulan atau statistik cuaca jangka panjang. Menurut Organisasi Meteorologi Sedunia (World Meteorogical Organization / WMO) waktu yang ideal untuk pengumpulan data iklim dari data cuaca adalah 30 tahun atau lebih. Cuaca adalah kondisi sesaat dari fisika amosfer. Jadi, unsur-unsur iklim dan cuaca adalah sama.
Berdasarkan bagian pembahasan diatas , kita dapat melihat bahwa antara unsur-unsur cuaca dan iklim yang satu dengan yang lainnya saling ada keterkaitan dan saling mempengaruhi satu sama lain. Di antara unsur-unsur cuaca dan Iklim yang ada, tekanan udara dan arah angin kurang erathubungannya dengan tanaman. Beberapa unsur iklim yang kuat pengaruhnyaterhadap tanaman akan diterangkan lebih lanjut.Melalui unsur-unsurnya, iklim mempengaruhi tanaman dalam berbagai hal berikut:
1. Ketersediaan cahaya PAR (0.38-0.74 mikron) sebagai sumber energikarbohidrat. 2. Ketersediaan gas CO2 dan O2 di atmosfer, H2O dan O2 di dalam tanahsebagai
sumber atom C, H dan O pembentuk senyawa karbohidrat pada proses fotosintesis dan respirasi.
4. Kecepatan dan produksi fotosintesis dan respirasi ditentukan suhu daundan organ tanaman lainnya. Intensitas radiasi surya, suhu udara maupun suhu tanah berpengaruh besar. Radiasi surya, suhu udara dan suhu tanahakan mempengaruhi kecepatan pertumbuhan dan perkembangan, kuantitas produksi dan mutu hasil panen.
5. Perkembangan populasi hama dan penyakit yang menentukan intensitasserangan dan waktunya
Kondisi iklim dan cuaca mikro secara langsung mempengaruhi proses fisiologikarena berhubungan dengan atmosfer di lingkungan tanaman sejak perakaran hingga puncak tajuk. Unsur yang berpengaruh kuat terutama radiasi surya, suhu udara, suhu tanah, kelembapan, kecepatan angin, presipitasi dan evapotranspirasi.
Pengaruh cuaca terhadap tanaman berbeda dengan pengaruh iklim. Suatu wilayah pusat produksi tanaman yang telah berlangsung puluhan hingga ratusantahun, kondisi iklimnya jelas sesuai bagi kultivar yang dibudidayakan. Walau demikian sesekali mengalami cuaca ekstrim selama beberapa hari sehingga gagal panen. Jadi, keadaan cuaca menentukan kondisi aktual hasil panen sedangkan kondisi iklim menentukan kapasitas dan rutinitas panen.
F.Kesimpulan dan Saran
1. Kesimpulan
Dalam praktikum ini dapat disimpulkan bahwa antara unsur cuaca yang satu dengan yang lain ada saling keterkaitan dan saling mempengaruhi. Keterkaitan tersebut berhubungan dalam pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Unsur-unsur cuaca yang dimaksud adalah Radiasi Surya, Tekanan Udara, Suhu, Kelembapan Udara, Curah Hujan , Angin dan Evaporasi.
Alat-alat yang digunakan untuk mengukur tiap-tiap unsur-unsur cuaca tersebut adalah :
1. Radiasi Surya , alat yang digunakan adalah Sunshine Recorders tipe Cambell Stokes
2. Tekanan Udara, alat yang digunakan adalah Barometer 3. Suhu
a. Suhu Udara : Termometer Bola Basah-Bola Kering, Termometer Maksimum-Minimum, Termometer Maksimum-Minimum Tipe Six
b. Suhu Tanah : Termometer Tanah Bengkok
5. Curah Hujan : alat yang digunakan adalah Ombrometer dan Ombrograf 6. Angin
a. Arah Angin : Wind Vane b. Kecepatan Angin : Anemometer
7. Evaporasi , alat yang digunakan adalah Panci Evaporimeter . 2. Saran
Saran untuk praktikum Pengamatan Unsur-Unsur Cuaca secara manual ini adalah diharapkan alat-alat yang digunakan untuk mengukur unsur-unsur cuaca ini. Dipelihara dan dapat berfungsi dengan baik sehingga kita lebih paham lagi mengenai alat-alat pengukur unsur-unsur cuaca yang ada di Pusat Penelitian dan Pengembangan Pertanian Lahan Kering Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret tepatnya di Desa Sukosari, Kecamatan Jumantono, Kabupaten Karanganyar.
DAFTAR PUSTAKA
Benyamin Lakitan 2002. Dasar-dasar klimatologi. PT Raja Grafindo Persada
BMKG Jateng 2009. Suhu Udara. http://www.cuacajateng.com/suhuudara.htm. Diakses tanggal 11 November 2013
Bocah 2008. Unsur-unsur Cuaca dan Iklim.
http://wartawarga.gunadarma.ac.id/2010/04/unsur-unsur-cuaca-dan-iklim/ Diakses pada tanggal 06 November 2013
Effendi, Hefni 2003. Telaah Kualitas Air. Yogyakarta : Kanisius.
Gunarsih2001. Klimatologi Pengaruh Iklim Terhadap Tanah dan Tanaman. BinaAksara. Jakarta
Guntara 2012. Pengertian Evaporasi. http://www.guntara.com/2012/11/pengertian-evaporasi.html. Diakses tanggal 11 November 2013
Hanafiah, Kemas Ali 2005. Dasar-dasar Ilmu Tanah. PT. Radja Grifindo Persada. Jakarta.
Handoko 2003. Klimatologi Dasar, Bogor : FMIPA-IPB.
Hanum, C 2009. Penuntun Praktikum Agroklimatologi. Program Studi Agronomi, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan.
Harjanto, H dan Surip, P 2007. Pot Scaping, Membuat Taman Pot. Penebar Swadaya : Depok Heri, S 2009. Memodifikasi Iklim Mikro. Jakarta : Pustaka Jaya.
Herlina 2003. Jurnal Ilmu-ilmu Hayati. UniversitasBrawijaya. Malang.
Kartasapoetra, A.G 2004. Klimatologi : Pengaruh iklim Terhadap Tanah dan Tanaman Edisi Revisi. Bumi Aksara. Jakarta.
LIPI 2013. Unsur-Unsur Cuaca. http://www.fisikanet.lipi.go.id/utama.cgi? artikel&1367593435. Diakses tanggal 06 November 2013. Marthen 2002. Fisika Dasar. Erlangga : Jakarta.
Nita nurtafita 2011. Suhu Tanah. http://nitanurtafita.blogspot.com/2011/10/suhu-tanah.html. Diakses tanggal 11 November 2013.
Soekirno 2010. Ilmu Iklim dan Pengairan. Bina Cipta. Bandung
Soewandi, A 2005. Prosedur dan Pengambilan Contoh Analisa Tanaman. Departemen Ilmu Tanah Fakultas Pertanian UGM. Yogyakarta
Sosrodorsono 2006. Variasi Tanah. Bogor : Rineka Jaya Sriharto 2000. Pertanian Era Sekarang. Jakarta : Kompasiana.
Sumani dan Komariah 2013. Petunjuk Praktikum Agroklimatologi. Fakultas Pertanian, Universitas Sebelas Maret. Surakarta
Tjasyono, Bayang 2004. Klimatologi. Bandung: ITB Wahyuningsih Utami 2004. Geografi. Jakarta : Pabelan. Wuryanto 2000. Agroklimatologi. Medan : USU Press.
II. PENGAMATAN UNSUR-UNSUR CUACA SECARA OTOMATIS
A. Pendahuluan
1. Latar Belakang
wilayah tertentu. Berdasarkan kemajuan teknologi yang semakin pesat maka untuk melakukan pengamatan cuaca dan iklim maka diciptakannya seperangkat alat pengamat cuaca otomatis yakni AWS (Automatic Weather Stations). Alat ini adalah suatu peralatan atau sistem terpadu yang di desain untuk pengumpulan data cuaca secara otomatis. Tujuan dari penggunaan AWS adalah agar pengamatan cuaca dan iklim menjadi lebih mudah.
AWS merupakan alat yang sangat membantu dalam pengamatan cuaca dan iklim. Pendirian AWS tidaklah boleh sembarangan misalnya, pendirian AWS tidaklah boleh pada daerah yang dekat dengan gedung-gedung tinggi dan dekat dengan pepohonan besar/ hal tersebut sangat berpengaruh pada sistim kerja AWS, misalnya saja AWS dibangun pada daerah yang dekat dengan gedung-gedung tinggi maka AWS tidak bisa dengan baik menangkap arah datangnya angin sehingga sistem tidak dapat bekerja secara sempurna. Alasan itulah yang menyebabkan pembangunan AWS tidak boleh dilakukan secara sembarangan.
Dikarenakan hal demikian maka dilakukan praktikum ini dengan maksud agar kita dapat mengetahui lebih lanjut mengenai AWS dan fungsi alat ini dalam bidang pertanian terutama untuk pertumbuhan tanaman.
2. Tujuan Praktikum
Tujuan dari praktikum ini adalah agar mahasiswa mengenal dan mengentahui unsur-unsur cuaca dan iklim dengan mengguanakan alat pengamat cuaca otomatis yang disebut AWS (Automatic Weather Station).
3. Waktu Praktikum
Praktikum Mata Kuliah Agroklimatologi untuk Acara 2 Pengamatan Unsur-Unsur Cuaca Secara Otomatis dilaksanakan pada hari Minggu tanggal 03 November 2013 pukul 08.00 – 09.00 WIB. Praktikum Agroklimatologi Acara 2 Pengamatan Unsur-Unsur Cuaca Secara Otomatis bertempat di Pusat Penelitian dan Pengembangan Pertanian Lahan Kering Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret tepatnya di daerah Jumantono, Karanganyar.
B. Tinjauan Pustaka
Alat pengukur cuaca otomatis (Automatic Weather Station /AWS) merupakan alat yang terdiri dari beberapa sensor terintegrasi yang digunakanuntuk melakukan pengukuran tekanan udara, suhu, kelembaban, arah dankecepatan angin, radiasi matahari, serta curah hujan yang di rekam secaraotomatis. Tipe AWS yang digunakan oleh BPPT
adalah tipe Vaisala MAWS-201 dengan komponen sensor yang terpasang adalah sensor suhu dan kelembaban (QMH101), tekanan (PMT16A), angin (QMW101), radiasi matahari (QMS101), dan hujan (34-T) (LIPI 2007).
Sensor pada AWS merupakan suatu unit yang penting, sensor berguna untuk menghasilkan ketelitian dan ketepatan pengukuran. Sehingga diperlukan pengamatan khusus untuk menjaga ketepatan pengukuran suatu unsur cuaca agar lebih akurat ketepatan suatu alat dalam mengolah informasi sangatlah penting dalam dunia pertanian, karena cuaca dan iklim akhir-akhir ini sangatlah sulit untuk ditebak (Zaskia 2009).
Menggunakan AWS data pengamatan secara otomatis dapat langsungdidapatkan setiap jam. Pengamatan data dengan AWS dilakukan dengan program cumulus. Kapasitas data yang tersimpan sesuai dengan kapasitasmemori yang dimiliki komputer. Jika sudah melebihi kapasitas memori makadata yang tersimpan paling awal secara otomatis akan hilang (Suroso 2006).
AWS (Monitoring Automatic Weather Station) Merupakan alat yang digunakan untuk mengukur tekanan, curah hujan, suhu, kelembaban, arah dan kecepatan angin serta radiasi matahari setiap jam, menit maupun detik secara otomatis. Alat ini dibuat dengan sensor yang lengkap dan sebuah kotak akuisisi data yang berfungsi untuk penyimpan data disebut dengan logger. AWS ini umumnya dilengkapi dengan sensor, RTU (Remote Terminal Unit), Komputer, unit LED Display dan bagian-bagian lainnya. Sensor-sensor yang digunakan meliputi sensor temperatur, arah dan kecepatan angin, kelembaban, presipitasi, tekanan udara, pyranometer, net radiometer. RTU (Remote Terminal Unit) terdiri atas data logger dan backup power, yang berfungsi sebagai terminal pengumpulan data cuaca dari sensor tersebut dan di transmisikan ke unit pengumpulan data pada komputer. Masing-masing parameter cuaca dapat ditampilkan melalui LED (Light Emiting Diode) Display, sehingga para pengguna dapat mengamati cuaca saat itu (present weather ) dengan mudah (Rayana 2009).
Stasiun cuaca otomatis atau yang biasa disebut AWS ( Automatic Weather Station) harus memiliki keunggulan dalam hal kemudahan pengoprasiaannya. Seperangkat AWS harus dapat dioperasikan oleh berbagai orang dari tingkat pendidikan yang berbeda sehingga diharapkan tidak ada lagi kesalahan dalam pengukuran yang disebabkan oleh rendahnya kualitas sumber daya manusia sebagai pengamat dan pencatat data cuaca (Budianto 2003).
Gambar 8. AWS (Automatic Weather Station) 1. Bagian-Bagian Utama
a. Modem b. Air Pressure c. Solar Radiation d. Wind Speed e. Wind Direction f. Penangkal Petir g. Data Logger h. Display
j. Tiang untuk dudukan data logger 2. Prinsip Kerja
a. Mahasiswa melihat dan mengamati sensor-sensor unsur cuaca di stasiun klimatologi Jumantono, Karanganyar.
b. Melihat data, unsur-unsur cuaca yang terekam di computer server.
D. Pembahasan
Automatic weather station (AWS) adalah serangkaian sensor-sensor meteorologi yang disusun secara terpadu dan secara otomatis mencatat data–data meteorologi (suhu, tekanan, kelembaban, penyinaran matahari, curah hujan, angin) yang kemudian menghasilkan pulsa - pulsa elektrik yang akan ditampung dan diubah dalam data logger sehingga dapat ditampilkan pada layar komputer atau translator. AWS pada Pusat Penelitian dan Pengembangan Pertanian Lahan Kering Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret tepatnya di daerah Jumantono, Karanganyar yang ada hanyalah sensor-sensor pengamat cuacanya saja , sedangkan komputer atau translatornya berada di Fakultas Pertanian,Surakarta.
AWS ini pada umumnya dilengkapi dengan lima sensor, RTU ( Remote Terminal Unit ), Komputer, unit LED Display dan bagian-bagian lainnya. Sensor-sensor yang digunakan meliputi Sensor-sensor wind berSensor-sensor, barometer pressure, rain gauge, temperatur humadity, piranometer. RTU (Remote Terminal Unit) terdiri atas data logger dan backup power , yang berfungsi sebagai terminal pengumpulan data cuaca dari sensor tersebut dan ditransmisikan ke unit pengumpulan data pada komputer. Masing-masing parameter cuaca dapat ditampilkan melalui LED (Light Emiting Diode) Display, sehingga para pengguna dapat mengamati cuaca saat itu ( present weather ) dengan mudah.
AWS memiliki sejumlah keunggulan dibandingkan pencatatan manual konvensional. Secara umum:
a. AWS lebih konsisten dalam pengukurannya.
b. AWS menyediakan data lebih besar pada suatu frekwensi
c. AWS menyediakan data dalam segala cuaca, siang malam, 365 hari per tahun d. AWS dapat diinstall di suatu lokasi yang jarang penduduknya.
e. AWS lebih murah dibanding observasi yang dilakukan manusia Namun, AWS menderita sejumlah kelemahan, yaitu :
a. Beberapa elemen yang sulit untuk mengotomatisasi (awan misalnya). b. AWS membutuhkan investasi modal besar.
c. AWS kurang fleksibel daripada pengamat manusia.
E. Kesimpulan dan Saran
1. Kesimpulan
Penggunaan AWS memudahkan berbagai pengamatan di bidang pertanian karena didalamnya terdapat berbagai alat-alat modern yang menawarkan efisiensi dari segi waktu dan tempat karena terdapat berbagai sensor unsur-unsur iklim hanya dalam satu lokasi, satu tempat dan menjadi satu kesatuan.
2. Saran
Dalam praktikum agroklimatologi ini saya harapkan Alat AWS (Automatic Weather Station) ini di maksimalkan segala fungsi yang dimilikinya dengan baik agar manfaatnya dapat dirasakan oleh penduduk sekitar pada umumnya dan petani pada khususnya dan saya harapkan AWS ini dapat dijaga sebaik mungkin karena harganya mahal dan memerlukan perizinan yang tidak mudah dari BMKG untuk membangunnya.
DAFTAR PUSTAKA
Budianto 2003. Pengaruh Penggunaan AWS terhadap Efisiensi Pertanian. Jurnal Ilmu-Ilmu Pertanian Indonesia 9(1) : 12-13
LIPI 2007. Penggunaan AWS. http://www.rt-net-kapelima.com. Diakses pada tanggal 14 November 2013
Rayana 2009. Fungsi Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika.
Zaskia 2009. Alat-alat Klimatologi. http://zaky16amelungi.wordpress.com. Diakses pada tanggal 14 November 2013
III. MODIFIKASI IKLIM MIKRO DENGAN MULSA
A. Pendahuluan 1. Latar Belakang
Suhu mempengaruhi beberapa proses fisiologis penting: bukaan stomata, laju transpirasi, laju penyerapan air dan nutrisi, fotosintesis, dan respirasi peningkatan suhu sampai titik optimum akan diikuti oleh peningkatan proses di atas. Setelah melewati titik optimum, proses tersebut mulai dihambat baik secara fisik maupun kimia, menurunnya aktivitas enzim (enzim terdegradasi).
Pengukuran suhu tanah di stasiun klimatologi pertanian dilakukan pada berbagai kedalaman, yaitu 0 cm, 2 cm, 5 cm, 10 cm , 20 cm, 50 cm dan 100 cm dari permukaan tanah. Pengukuran dilakukan pada tanah yang tidak terdapat vegetasi yang tumbuh . Seperti diketahui bahwa suhu tanah berpengaruh terhadap penyerapan air. Semakin rendah suhu, semakin sedikit air yang diserap oleh akar, karena itu penurunan suhu tanah mendadak dapat menyebabkan kelayuan tanaman.
Peningkatan suhu di sekitar iklim mikro tanaman akan menyebabkan cepat hilangnya kandungan lengas tanah. Peranan suhu kaitannya dengan kehilangan lengas tanah melewati mekanisme transpirasi dan evaporasi. Peningkatan suhu terutama suhu tanah dan iklim mikro di sekitar tajuk tanman akan mempercepat kehilangan lengas tanah terutama pada musim kemarau.
Ketika musim kemarau, peningkatan suhu iklim mikro tanaman berpengaruh negatif terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman terutama pada daerah yang lengas tanahnya terbatas. Pengaruh negatif suhu pada lengas tanah dapat diatasi melalui perlakuan pemulsaan (mengurangi evaporasi dan transpirasi).
Sehingga pada praktikum kali ini, kita akan mencoba menggunakan mulsa dengan beberapa perlakuan. Sebagai langkah untuk memodifikasi iklim mikro dengan menggunakan mulsa. Praktikum kali yang akan diperhatikan adalah keadaan suhu tanah yang di tutupi mulsa.
Modifikasi iklim mikro adalah upaya untuk menciptakan lingkungan yang optimal atau tidak lebih baik untuk mendukung pertumbuhan dan perkembangan tanaman dalam kegiatan pertanian. Pendekatan lain untuk memodifikasi iklim mikro yang dilakukan manusia diantaranya adalah dengan merubah kelembaban udara, dan temperatur. Oleh sebab itu perlu dilakukannya pengukuran unsur iklim mikro agar dapat mengetahui kondisi iklim mikro terbaik bagi tiap jenis tanaman.
2. Tujuan Praktikum
Praktikum Agroklimatologi acara pengaru suhu tanah ini dilaksanakan dengan tujuan untuk mengetahui variasi suhu tanah dan kelembapan tanah pada beberapa perlakuan pemberian mulsa pada tanah.
3. Waktu dan Tempat Praktikum
Pada praktikum Agroklimatologi Acara 3 ini dilaksanakan pada tanggal 02 November 2013. Bertempat di halaman lingkungan Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret.
B. Tinjauan Pustaka
Suhu tanah merupakan hasil dari keseluruhan radiasi yang merupakankombinasi emisi panjang gelombang dan aliran panas dalam tanah. Suhutanah juga disebut intensitas panas dalam tanah dengan satuan derajadCelcius, derajad Fahrenheit, derajad Kelvin, dan lain-lain. Semua panas tanahberasal dari dua sumber yaitu radiasi matahari juga awan dan konduksi daribumi. Faktor eksternal (lingkungan) dan internal (tanah) menyumbang perubahan-perubahan suhu tanah (Cahya 2009).
Untuk mengatur suhu tanah bukanlah kemampuan manusia secara pribadi, tapi suhu tanah tersebut dapat di kontrol dengan dua cara yaitu dengan menutupi mulsa organik pada tanah, dan pengaturan tanaman residu yang keduanya dapat mempengaruhi implikasi biologi, juga bisa dengan mulsa plastik yang biasanya diberikan untuk perkebunan dan terakhir dapat dengan cara mengatur penguapan tanah (Brady and Weil 2000).
Mulsa adalah material penutup tanaman budidaya yang dimaksudkan untuk menjaga kelembaban tanah serta menekan pertumbuhan gulma dan penyakit sehingga membuat tanaman tersebut tumbuh dengan baik. Mulsa dibedakan menjadi dua macam dilihat dari bahan asalnya, yaitu mulsa organik dan anorganik. Mulsa organik berasal dari bahan-bahan alami yang mudah terurai seperti sisa-sisa tanaman seperti jerami dan alang-alang. Mulsa organik diberikan setelah tanaman /bibit ditanam. Keuntungan mulsa organik adalah dan lebih ekonomis (murah), mudah didapatkan, dan dapat terurai sehingga menambah kandungan bahan organik dalam tanah. Contoh mulsa organik adalah alang-alang atau jerami, ataupun cacahan batang dan daun dari tanaman jenis rumput-rumputan lainnya. Mulsa anorganik terbuat dari bahan-bahan sintetis yang sukar/tidak dapat terurai. Contoh mulsa anorganik adalah mulsa plastik, mulsa plastik hitam perak atau karung. Mulsa anorganik dipasang sebelum tanaman/bibit ditanam, lalu dilubangi sesuai dengan jarak tanam. Mulsa anorganik ini harganya mahal, terutama mulsa plastik hitam perak yang banyak digunakan dalam budidaya cabai atau melon (Wikipedia 2013).
