MODUL PRAKTIKUM AGROKLIMATOLOGI RATIH KURNIASIH DAN UMMU KALSUM UNIVERSITAS PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI

(1)

MODUL PRAKTIKUM

AGROKLIMATOLOGI

RATIH KURNIASIH DAN UMMU KALSUM

PROGRAM STUDI

AGROTEKNOLOGI

UNIVERSITAS

(2)

Agroklimatologi Page 1

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI ... 1

I. PENGENALAN ALAT KLIMATOLOGI ... 2

a. ALAT PENGUKUR UNSUR IKLIM ... 2

a. ALAT PENGUKUR SUHU UDARA ... 2

b. ALAT PENGUKUR KELEMBABAN ... 5

c. ALAT PENGUKUR TEKANAN UDARA ... 5

d. MANOMETER ... 6

e. ALAT PENGUKUR HUJAN ... 6

f. ALAT PENGUKUR PENGUAPAN ... 7

g. ALAT PENGUKUR ANGIN ... 8

h. ALAT PENGUKUR PENYINARAN MATAHARI ... 8

i. STASIUN CUACA (WEATHER STATION) ... 9

II. MINI RISET ... 10

1. PERSIAPAN MEDIA TANAM DAN PERSEMAIAN ... 11

2. PENANAMAN DAN PEMELIHARAAN ... 11

3. PENGAMATAN IKLIM MIKRO ... 12

4. PEMANENAN ... 15

DAFTAR PUSTAKA... 16

LAMPIRAN MINI RISET ... 17

PERSIAPAN MEDIA TANAM DAN PERSEMAIAN ... 18

PENANAMAN DAN PEMELIHARAAN ... 18

PENGAMATAN IKLIM MIKRO ... 20

PENGAMATAN PERTUMBUHAN ... 20

(3)

I. PENGENALAN ALAT KLIMATOLOGI

Alat klimatologi atau meteorologi umumnya mempunyai sifat: a. Harus seteliti mungkin

b. Harus peka agar diperoleh ketelitian yang tinggi c. Harus kuat dan tahan lama

d. Harus mudah dipakai dan sederhana

a. ALAT PENGUKUR UNSUR IKLIM

a. ALAT PENGUKUR SUHU UDARA

Ada 3 skala dasar, yaitu :

1) Celcius  titik didih 100° dan titik beku 0° 2) Fahrenheit  titik didih 212° dan titik beku 32° 3) Reamur  titik didih 80° dan titik beku 0°

Suhu udara biasanya diukur menggunakan thermometer air raksa (thermometer maksimum). Suhu tanah juga dapat diukur menggunakan thermometer tanah dengan kedalaman 5, 10, 20, 30, 50 dan 100 cm.

Tabel 1. Gambar dan Fungsi Alat Pengukur Suhu Tanah Termometer Permukaan Tanah

• Fungsi: Mengukur suhu permukaan tanah

• Satuan Alat: ºF

• Satuan Pengukuran: ºC • Ketelitian Alat: 1ºF

• Prinsip kerja: Pemuaian air raksa • Cara kerja: Perubahan suhu tanah akan menaikan air raksa menunjukkan suhu tanah pada skala tertentu.

a. Termometer zat cair; b. Rerservoir c. Statif kaki tiga; d. Tabung pelindung reservoir ventilasi

(4)

Termometer Tanah Tipe

Bengkok

• Fungsi: Mengukur suhu permukaan tanah (jeluk 20 cm). • Prinsip kerja: muai air raksa • Cara kerja: Tanah digali pada kedalaman yang diinginkan (20 cm) setelah ujung reservior dimasukan kenaikan suhu tanah menyebabkan air raksa memuai dan akan mengisi kolom hampa udara sampai pada skala tertentu.

a. Reservoir untuk jeluk tanah 20 cm b. Pipa kapiler berisi raksa

Termometer Tanah Selubung Kayu

• Fungsi: Mengukur suhu permukaan tanah (jeluk 5 cm) • Satuan Alat: F

• Satuan Pengukuran: ºC • Ketelitian Alat: 1 F

• Prinsip kerja: Pemuaian air raksa • Cara kerja: Termometer

ditancapkan pada kedalaman (0-10 cm), atau yang akan diamati, perubahan panas yang diterima oleh sensor akan memuaikan air raksa menunjukan skala tertentu pada saat itu.

. Ujung sensor sampai jeluk 5 cm b. Termometer zat cair

c. Pegangan tangan

d. Selubung kayu pelindung termometer

Termometer Tanah Tipe

Symons

Fungsi: Mengukur suhu tanah kedalaman 50 cm.

• Ketelitian Alat : 0,5ºC

• Prinsip kerja: Pemuaian air raksa • Cara kerja:

1. Cara Pemasangan :

a. Dibuat lubang pada tanah dengan jeluk tertentu dengan bor. b. Bagian reservoir termometer dimasukkan lubang kemudian ditimbun kembali dengan tanah bekas galian.

(5)

Agroklimatologi Page 4 b. Bagian sensor; c. Termometer zat cair

d. Reservoir; e. Rantai Stick termometer (jeluk 100 cm)

• Fungsi:

Mengukur suhu tanah kedalaman 100 cm.

• Ketelitian Alat : 1ºC • Prinsip kerja:

Muai zat cair bertekanan tinggi pada tabung bejana.

• Cara kerja:

Adanya tekanan, air raksa memuai dan akan menggerakan klep/pipa logam lunak sehingga gerigi berputar dan menggerakkan jarum penunjuk sampai skala tertentu.

a. Tangkai pemutar b. Jarum penunjuk suhu

c. Tabung bejana berisi spiral logam sebagai penghantar

d. Ujung peka Termometer maksimum dan

minimum tanah

• Fungsi : Mengukur suhu max dan min tanah.

• Ketelitian Alat : 0,5ºC

• Prinsip kerja : Pemuaian air raksa pada tabung Bourdan

• Cara Kerja: Termometer yang diletakkan di dalam tanah jika suhu naik maka akan ditunjukan oleh naiknya cairan air raksa dan jarum hijau yang akan berfungsi penunjuk suhu maksimum, sedang bila suhu turun akan ditunjukkan oleh naiknya cairan alkohol dan ditunjukan oleh jarum merah yang berfungsi sebagai penunjuk suhu minimum.

a. Bagian sensor

b. Pipa berisi zat cair (air raksa) c. Jarum hitam penunjuk suhu sesaat d. Jarum hijau penunjuk suhu

maksimum

e. Jarum merah penunjuk suhu minimum

(6)

b. ALAT PENGUKUR KELEMBABAN

Alat yang digunakan adalah psikrometer (terdiri dari thermometer bola kering dan bola basah) atau hygrometer yang umumnya, hygrograf disatukan dengan termograf sehingga disebut thermohygrograf atau thermohygrometer.

Thermohygrometer atmosfer Kelembaban dan pH tanah

c. ALAT PENGUKUR TEKANAN UDARA

Alat yang digunakan adalah barometer. Barometer umum digunakan dalam peramalan cuaca, di mana tekanan udara yang tinggi menandakan cuaca yang "bersahabat", sedangkan tekanan udara rendah menandakan kemungkinan badai. Barometer termasuk peralatan meteorologi golongan non recording yang pada waktu tertentu harus dibaca agar mendapat data yang diinginkan. Barometer memiliki cara kerja yaitu besar kecilnya tekanan udara dihitung berdasarkan selisih dari kedua jarum pada barometer. Satuannya adalah atmosfer (mmHg) atau milibar (mb).

(7)

d. MANOMETER

Manometer adalah alat pengukur tekanan udara di dalam ruang tertutup. Manometer digunakan untuk menentukan perbedaan tekanan diantara dua titik disaluran pembuangan gas atau udara. Perbedaan tekanan kemudian digunakan untuk menghitung kecepatan aliran disaluran dengan menggunakan persamaan Bernoulli (perbedaan tekanan = V2/2g).

e. ALAT PENGUKUR HUJAN

Satuannya dalam mm. Jumlah curah hujan 1 mm, mengandung arti tinggi air hujan yang menutupi permukaan sebesar 1 mm jika zat cair tersebut tidak meresap ke dalam tanah atau menguap ke atmosfer. Alat pengukur hujan disebut pluviometer atau penakar hujan (ombrometer).

(8)

f. ALAT PENGUKUR PENGUAPAN

Peristiwa berubahnya fasa air atau es menjadi fasa uap yang naik ke udara disebut penguapan. Alat mengukur besarnya penguapan disebut evaporimeter. Penguapan pada tanaman disebut transpirasi. Besarnya penguapan bergantung pada suhu, kelembaban, tekanan udara dan kecepatan angin.

Lysimeter

Cara kerja alat ini adalah, tiap pagi, kira-kira pukul 07.00 atau 08.00 waktu setempat. Atau berpedoman sebelum matahari terlalu tinggi juga bisa, tuang air pada masing-masing tanah pengujian sebanyak 8 liter air. Setelah itu tunggu sampai 24 jam. Ambil air melalui kran yang berada dibagian bawah, dan kemudian dilakukan pengukuran, berapa liter jumlah air yang meluap (sisa air).

(9)

g. ALAT PENGUKUR ANGIN

Angin adalah besaran vector, sehingga dinyatakan dalam arah dan kecepatan. Alat mengukur arah angin disebut windvane, sedangkan alat yang mengukur kecepatan angin adalah anemometer. Secara klimatologi arah diamati dalam 8 arah, yaitu utara, timur laut (NE), timur, tenggara (SE), selatan, barat daya (SW), barat dan barat laut (NW). Kecepatan angina dinyatakan dalam satuan m/detik. Bila tidak ada anemometer, kecepatan angin dapat ditaksir berdasarkan gejala tiupan yang dilihat menggunakan “Skala Beaufort”.

Sumber : Loggerindo.com

h. ALAT PENGUKUR PENYINARAN MATAHARI

Energi matahari merupakan faktor pengendali cuaca dan iklim yang terpenting. Jumlah total radiasi matahari yang sampai di permukaan bumi ditentukan oleh dua faktor, yaitu lama penyinaran dan intensitas penyinaran. Lama penyinaran adalah lamanya matahari menyinari bumi dalam periode satu hari. Alat yang digunakan adalah “Sun shine recorder type Campbell Stokes” atau “type Jordan”. Intensitas radiasi matahari dinyatakan sebagai jumlah energi yang jatuh pada satuan luas permukaan dalam satuan waktu (kalori per cm2 per menit). Alat pengukurnya disebut pyranometer atau solarimeter atau pirheliometer. 1 Ah (ampere hour) = 68.78 Cal/cm2/hari

(10)

i. STASIUN CUACA (WEATHER STATION)

Stasiun cuaca adalah alat yang digunakan untuk mengukur cuaca. Alat ini dapat mengukur berbagai jenis pengukuran secara bersamaan seperti suhu, kelembaban, kecepatan dan arah angin, serta dapat mengukur radiasi atau intensitas cahaya matahari.

(11)

(12)

1. PERSIAPAN MEDIA TANAM DAN PERSEMAIAN

Persiapan media tanam, meliputi beberapa kegiatan dibawah ini: a. Meratakan tanah dan pupuk kompos dengan perbandingan 1:1 b. Masukkan tanah dan kompos tersebut ke dalam polybag

c. Masing-masing kelompok meletakkan polybag pada lokasi yang ditentukan

Persemaian, meliputi beberapa kegiatan seperti:

a. Meratakan pupuk kompos di tempat/wadah persemaian

b. Menyiram pupuk tersebut sampai basah namun tidak menggenang

c. Meletakkan benih ke media semai, lalu taburkan tipis kompos diatas benih yang disemai.

d. Menghitung daya kecambah setelah 1 minggu semai.

e. Selama semai, jaga kelembaban dari media semai (jangan terlalu basah dan kering yang menyebabkan benih mati atau tidak hidup)

f. Letakkan semai di daerah gelap dan teduh g. Ukur suhu dan kelembaban media serta udara

2. PENANAMAN DAN PEMELIHARAAN

Masing-masing kelompok melakukan kegiatan seperti dibawah ini:

a. Memindahkan bibit yang sudah memiliki 2 daun sempurna ke polybag b. Melakukan perawatan dan pemeliharaan selama budidaya, yakni

menyiram, menyiangi dan memupuk tanaman setelah 1 bulan pindah tanam)

(13)

3. PENGAMATAN IKLIM MIKRO

Pengamatan iklim mikro terdiri atas cahaya matahari, suhu dan kelembaban pada udara dan tanah). Pengamatan iklim mikro dilakukan 3x dalam sehari (yakni pagi, siang dan sore). Pengamatan iklim mikro dilakukan setiap minggu hingga panen. Berikut contoh format tabel-tabel pengamatan untuk suhu, kelembaban dan energi cahaya matahari.

Tabel 2. Suhu dan kelembaban pada tanah dan udara

Perlakuan Suhu (◦ C) Kelembaban (%)

Pagi Siang Sore Pagi Siang Sore Udara

Tanah

Tabel 3. Energi cahaya matahari

Perlakuan Cahaya matahari (lux) Pagi Siang Sore Energi yang jatuh

Energi terserap

Energi yang dipantulkan (lolos)

Selain itu, hitunglah berbagai efisiensi energi cahaya matahari seperti dibawah ini: 1. Efisiensi Konversi Energi (EKE)

EKE menunjukkan beberapa bagian dari energi matahari yang jatuh dapat diubah menjadi energi kimia (karbohidrat) hasil fotosintesis yang terdapat dalam bahan kering total tanaman.

EKE

2. Efisiensi Penangkapan Atau Intersepsi (Ei)

Ei menunjukkan beberapa bagian radiasi matahari yang jatuh dapat ditangkap oleh tajuk tanaman.

Ei

Ij = intensitas radiasi matahari yang jatuh Il = intensitas radiasi matahari yang lolos

- pengukuran besarnya energi matahari yang jatuh dan yang lolos ditangkap oleh tajuk tanaman dilakukan pada pagi, siang dan sore hari.

(14)

Agroklimatologi Page 13 - pengukuran Il, alat diletakkan dibawah tajuk (di atas permukaan

tanah)

- pengukuran seyogyanya dilakukan pada beberapa titik dan beberapa menit, selanjutya dirata-rata

- selisih antara Ij dan Il menunjukkan besarnya energi matahari yang ditangkap termasuk yang dipantulkan (refleksi)

3. Efisiensi Absorpsi (Ea)

Ea menunjukkan beberapa bagian dari enegi matahari yang jatuh dapat diserap oleh tajuk tanaman.

Ea di atas tajuk Ea

Ij = energi matahari yang jatuh

Ir = energi matahari yang dipantulkan (refleksi) kembali ke atmosfer - Pengukuran Ir, alat di atas tajuk tanaman (± 1 m) dan dibalik

menghadap ke bawah.

- selisih Ij dan Ir menggambarkan besarnya radiasi yang diserap oleh tajuk tanaman, dengan ketentuan radiasi yang diserap oleh permukaan tanah dianggap nol.

- cara ini dapat digunakan bila tajuk tanaman sudah menutup tanah secara sempurna.

Ea dibawah tajuk Ea

4. Efisiensi Penggunaan Energi Tertangkap (Epi)

Epi menunjukkan beberapa bagian dari energi matahari yang telah tertangkap dan dapat diubah menjadi energi bahan kering tanaman.

Epi diatas tajuk

atau Epi

Epi dibawah tajuk Epi

dimana:

- = selisih berat kering tanaman pada satu periode waktu - = koefisien panas pembakaran (4 000 kal/g)

- = energi matahari yang jatuh rata-rata per hari (kal/cm2/hari) - = efisiensi intersepsi

- = energi dalam bahan kering (BK) total tanaman (kalori) 5. Efisiensi Penggunaan Energi Terserap (Epa)

Epa menunjukkan beberapa bagian dari energi matahari yang telah terserap dapat diubah menjadi energi bahan kering tanaman.

Epa diatas tajuk

atau Epa

Epa dibawah tajuk Epa

(15)

Agroklimatologi Page 14 dimana:

- = selisih berat kering tanaman pada satu periode waktu - = koefisien panas pembakaran (4 000 kal/g)

- = energi matahari yang jatuh rata-rata per hari (kal/cm2/hari) - = efisiensi absorpsi

(16)

4. PEMANENAN

Setiap 2 minggu sekali lakukan pengamatan jumlah tanaman yang mati dan hidup atau bertahan sampai panen. Setiap sampel diukur berat total, lalu dipisah bagian akar, tubuh tanaman dan organ reproduktif/buahnya kemudian timbang ketiga bagian tersebut secara terpisah.

(17)

DAFTAR PUSTAKA

Burch, David F. 2009. The Barometer Handbook; a modern look at barometers and applications of barometric pressure. Seattle: Starpath Publications. ISBN 978-0-914025-12-2.

Guslim, O.K Nazaruddin H, Roeswandi, A. Hamdan, dan Rosmayati. 1987. Klimatologi Pertanian. USU Press. Medan.

Manan, M.E., M. A. Nusirwan, dan Soedarsono. 1986. Alat pengukur Cuaca di Stasiun Klimatologi, Jurusan Geomet, FPMIPA, IPB, Bogor.

Staff Pengajar Agroklimatologi. 2009. Modul dan Lembar Kerja Praktikum Agroklimatologi. Bangkalan: Laboratorium Jurusan Agroekoteknologi, Fakultas Pertanian Universitas Trunojoyo.

Tjasyono, B. 2004. Klimatologi. Bandung: Penerbit ITB.

Zupanc, V., Zeleznik, B. B., dan Pintar, M. 2011. Water Balance Evaluation Using Two Types of Lysimeters. Gumpensteiner Lysimetertagung Vol 14. Hlm 177 – 180.

(18)

(19)

PERSIAPAN MEDIA TANAM DAN PERSEMAIAN

Persiapan media tanam, meliputi beberapa kegiatan dibawah ini: a. Catat waktu persemaian (awal dan akhir)

b. Menyiapkan media pada tray semai c. Siram media sampai basah

d. Letakkan 1 benih pada setiap lobang tray

e. Lakukan perawatan (sanitasi dari gulma dan penyiraman media) setiap hari

f. Hitung jumlah benih yang berkecambah (2 daun membuka sempurna) normal, tidak normal dan bibit mati setiap minggu sampai pindah ke lapang.

Tabel 4. Jumlah benih berkecambah

Variabel Minggu ke-1 Minggu ke-2 dst Kecambah normal

Kecambah tidak normal

Benih mati Bibit mati

Jumlah total benih semai

g. Ukur suhu, kelembaban dan intensitas cahaya selama dipersemaian

Tabel 5. Ukur suhu, kelembaban dan intensitas cahaya selama dipersemaian Unsur Cuaca Minggu ke-1 Minggu ke-2 dst Suhu

Kelembaban (RH) Intensitas cahaya

h. Siapkan media tanam di dalam polibag (isi ~80%). i. Letakkan polibag dimasing-masing lokasi.

PENANAMAN DAN PEMELIHARAAN

Masing-masing kelompok melakukan kegiatan seperti dibawah ini:

a. Memindahkan bibit yang sudah memiliki minimal 2 daun sempurna ke polybag

(20)

Agroklimatologi Page 19 b. Melakukan perawatan dan pemeliharaan selama budidaya, yakni menyiram, menyiangi dan memupuk tanaman (setelah 1 bulan pindah tanam)

c. Berikan pupuk NPK majemuk per tanaman/polibag yang disesuaikan dengan kebutuhan komoditi yang ditanam

(21)

PENGAMATAN IKLIM MIKRO

Pengamatan iklim mikro terdiri atas cahaya matahari, suhu dan kelembaban udara (RH). Pengamatan iklim mikro dilakukan 3x dalam sehari (yakni pagi, siang dan sore). Pengamatan iklim mikro dilakukan pada masing-masing lokasi penanaman setiap 2 minggu sekali hingga panen. Berikut contoh format tabel-tabel pengamatan untuk suhu, kelembaban dan energi cahaya matahari.

Tabel 6. Pengamatan iklim mikro

Unsur cuaca 2 MST 4 MST dst

Pagi Siang Sore Pagi Siang Sore Suhu Kelembaban (RH) Intensitas cahaya * kondisi abnormal Keterangan:

MST: minggu setelah tanam; * kondisi tidak seperti umumnya (mendung, hujan, dst)

PENGAMATAN PERTUMBUHAN

Pengamatan pertumbuhan tanaman meliputi tinggi tanaman dan jumlah daun setiap 2 minggu. Selain itu, dilakukan pengamatan waktu muncul bunga (… MST). Setelah berbunga, maka diamati jumlah bunga yang terbentuk pada setiap tanaman, jumlah buah yang terbentuk dan waktu yang dibutuhkan dari berbunga sampai buah panen (… minggu).

PEMANENAN

Setiap 2 minggu sekali lakukan pengamatan jumlah tanaman yang mati dan hidup atau bertahan sampai panen. Tanaman dipanen pada umur … minggu setelah tanam (MST). Ambil beberapa sampel destruktif, dimana setiap sampel diukur berat total, lalu dipisah bagian akar, tubuh tanaman dan organ reproduktif/buahnya kemudian timbang ketiga bagian tersebut secara terpisah.