LAPORAN PRAKTIKUM
AGROKLIMATOLOGI
Disusun oleh : NAMA
: YOGO LAKSONO
NIM
: H0714167
KELOMPOK : 28 COASS
: RIFQI SYARIF M
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2014
i
LEMBAR PENGESAHAN Laporan Praktikum Agroklimatologi yang dilakukan pada tanggal 25 s.d. 9 November 2014 di Stasiun Klimatologi, Desa Sukosari, Kecamatan Jumantono, Kabupaten Karanganyar dan di Fakultas Pertanian, Universitas Sebelas Maret. Telah di pertahankan di depan penguji pada tanggal
Desember 2014 dan
dinyatakan telah memenuhi syarat.
Disusun Oleh: Yogo Laksono (H0714167) Agroteknologi
Mengetahui : Dosen Agroklimatologi
Co-Asisten
Ir.Sumani, M.Si
Rifqi Syarif Muhamad
NIP. 196307041988032001
NIM. H0713157
ii
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan rahmat serta hidayah-Nya sehingga penulis dapat melakukan sebuah praktikum dan menyelesaikan penyusunan laporan praktikum Agroklimatologi. Laporan praktikum
ini
disusun untuk
melengkapi
tugas
mata
kuliah
Agroklimatologi dan supaya tidak terkena sanksi TL. Dalam menyelesaikan Laporan Praktikum Agroklimatologi ini penulis mendapat bantuan pihak-pihak lain, baik bantuan moril maupun materiil. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak tersebut: 1. Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan karunianya sehingga acara praktikum lancar 2. Dosen Pengampu yang telah membumbing penulias dalam mata kuliah Agroklimatologi 3. Rifqi Syarif M selaku Co-Asisten 4. Teman-teman dan semua pihak yang telah memberi dukungan dalam menyusun laporan praktikum ini. Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan praktikum ini masih jauh dari kesempurnaan, sehingga kritik dan saran dari pembaca sangat penulis butuhkan. Dan semoga laporan praktikum ini bermanfaat, baik bagi penulis maupun pembaca. Amin.
Surakarta, Desember 2014
Penulis
iii
DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................... ii KATA PENGANTAR ........................................................................................... iii DAFTAR ISI .......................................................................................................... iv DAFTAR TABEL .............................................................................................. viii DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ ix I. PENGENALAN ALAT DAN PENGAMATAN UNSUR CUACA SECARA MANUAL......................................................................................... 1 A. Pendahuluan ......................................................................................................1 1. Latar Belakang .......................................................................................... 1 2. Tujuan Praktikum ..................................................................................... 2 3. Waktu dan Tempat Praktikum .................................................................. 2 B. Tinjauan Pustaka ..............................................................................................3 1. Radiasi Surya ............................................................................................ 3 2. Tekanan Udara ......................................................................................... 4 3. Suhu Tanah dan Suhu Udara .................................................................... 5 4. Kelembaban Udara dan Kelembaban Tanah ............................................ 6 5. Curah hujan ............................................................................................... 7 6. Angin......................................................................................................... 9 7. Evaporasi ................................................................................................ 10 8. Awan ....................................................................................................... 11 C. Hasil Pembahasan ...................................................................................... 13 1. Radiasi Surya .......................................................................................... 13 2. Tekanan Udara ....................................................................................... 14 3. Suhu Udara dan Suhu Tanah .................................................................. 14 4. Kelembapan Udara ................................................................................. 17 5. Curah Hujan ............................................................................................ 18 6. Angin....................................................................................................... 20 7. Evaporasi ................................................................................................ 21 8. Awan ....................................................................................................... 22 D. Pembahasan ............................................................................................... 23 1. Radiasi Surya .......................................................................................... 23 2. Tekanan Udara ....................................................................................... 24 3. Suhu Udara dan Suhu Tanah .................................................................. 25 4. Kelembaban Udara ................................................................................. 26 5. Curah Hujan ........................................................................................... 27 6. Angin ...................................................................................................... 28 7. Evaporasi ................................................................................................ 28 8. Awan ...................................................................................................... 29 E. Komprehensif ............................................................................................. 31 F. Simpulan Dan Saran ................................................................................. 33 1. Simpulan ................................................................................................. 33 2. Saran ....................................................................................................... 33 Daftar Pustaka ...................................................................................................... 34
iv
II. PENGAMATAN UNSUR-UNSUR CUACA SECARA OTOMATIS ........ 37 A. Pendahuluan............................................................................................... 37 1. Latar Belakang ....................................................................................... 37 2. Tujuan ..................................................................................................... 37 3. Waktu dan Tempat Praktikum ................................................................ 38 B. Tinjauan Pustaka ....................................................................................... 39 C. Hasil Pengamatan ...................................................................................... 42 1. Bagian-bagian utama .............................................................................. 42 2. Prinsip kerja ............................................................................................ 43 D. Pembahasan ............................................................................................... 44 E. Simpulan Dan Saran ................................................................................. 46 1. Simpulan ................................................................................................. 46 2. Saran ....................................................................................................... 46 Daftar Pustaka ...................................................................................................... 47 III. PENGUKURAN SUHU TANAH ................................................................. 48 A. Pendahuluan............................................................................................... 48 1. Latar Belakang ....................................................................................... 48 2. Tujuan ..................................................................................................... 48 3. Waktu dan Tempat ................................................................................. 49 B. Tinjauan Pustaka ....................................................................................... 50 C. Hasil Pengamatan ...................................................................................... 52 1. Alat ......................................................................................................... 52 2. Cara Kerja............................................................................................... 52 D. Pembahasan ............................................................................................... 53 E. Simpulan Dan Saran ................................................................................. 55 1. Simpulan ................................................................................................. 55 2. Saran ....................................................................................................... 55 Daftar Pustaka ...................................................................................................... 56 IV. PENGARUH ANGIN TERHADAP EVAPOTRANSPIRASI .................. 57 A. Pendahuluan............................................................................................... 57 1. Latar Belakang ....................................................................................... 57 2. Tujuan ..................................................................................................... 58 3. Waktu dan Tempat Praktikum ................................................................ 58 B. Tinjauan Pustaka ....................................................................................... 59 C. Hasil Pengamatan ...................................................................................... 61 1. Alat ......................................................................................................... 61 2. Cara Kerja............................................................................................... 61 D. Pembahasan ............................................................................................... 62 E. Simpulan Dan Saran ................................................................................. 64 A. Simpulan ................................................................................................. 64 B. Saran ....................................................................................................... 64 Daftar Pustaka ...................................................................................................... 65 V. MODIFIKASI IKLIM MIKRO TANAMAN ............................................... 66 A. Pendahuluan............................................................................................... 66 1. Latar Blakang ......................................................................................... 66 B. Tujuan ..................................................................................................... 66
v
C. Waktu dan Tempat Praktikum ................................................................ 67 B. Tinjaun Pustaka ......................................................................................... 68 C. Hasil Pengamatan ...................................................................................... 71 1. Alat ......................................................................................................... 71 2. Cara kerja ............................................................................................... 71 D. Pembahasan ............................................................................................... 73 E. Simpulan Dan Saran ................................................................................. 74 C. Simpulan ................................................................................................. 74 D. Saran ....................................................................................................... 74 Daftar Pustaka ...................................................................................................... 75 VI. PEMATAH ANGIN....................................................................................... 76 A. Pendahuluan............................................................................................... 76 1. Latar Belakang ....................................................................................... 76 2. Tujuan ..................................................................................................... 76 3. Waktu dan Tempat Praktikum ................................................................ 77 B. Tinjauan Pustaka ....................................................................................... 78 C. Hasil Pengamatan ...................................................................................... 79 1. Alat ......................................................................................................... 79 2. Cara Kerja............................................................................................... 79 D. Pembahasan ............................................................................................... 81 E. Simpulan Dan Saran ................................................................................. 82 A. Simpulan ................................................................................................. 82 B. Saran ....................................................................................................... 82 Daftar Pustaka ...................................................................................................... 83 VII. INTENSITAS RADIASI DI DALAM PERTANAMAN JAGUNG ....... 84 A. Pendahuluan............................................................................................... 84 1. Latar Belakang ....................................................................................... 84 2. Tujuan Praktikum ................................................................................... 85 3. Waktu dan Tempat Praktikum ................................................................ 85 B. Tinjauan Pustaka ....................................................................................... 86 C. Hasil Pengamatan ...................................................................................... 87 1. Alat ......................................................................................................... 87 2. Cara Kerja............................................................................................... 87 D. Pembahasan ............................................................................................... 89 E. Simpulan dan Saran .................................................................................. 91 1. Simpulan ................................................................................................. 91 2. Saran ....................................................................................................... 91 Daftar Pustaka ...................................................................................................... 92 VIII. KLASIFIKASI IKLIM ....................................................................... 93 A. Pendahuluan............................................................................................... 93 1. Latar Belakang ....................................................................................... 93 2. Tujuan Praktikum ................................................................................... 94 3. Waktu dan Tempat Praktikum ................................................................ 94 B. Tinjauan Pustaka ....................................................................................... 95 C. Hasil Pengamatan ...................................................................................... 97 1. Klasifikasi iklim menurut Schmidh – Ferguson: .................................... 97
vi
2. Klasifikasi Iklim menurut Oldeman ....................................................... 97 D. Pembahasan ............................................................................................. 101 1. Menurut Schmidt-Ferguson .................................................................. 101 2. Menurut Oldeman ................................................................................. 101 E. Kesimpulan Dan Saran ........................................................................... 104 1. Kesimpulan ........................................................................................... 104 2. Saran ..................................................................................................... 104 Daftar Pustaka .................................................................................................... 105 LAMPIRAN
vii
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Pengukuran Suhu Tanah Pada Berbagai Perlakuan ................................. 52 Tabel 4.1 Data Rekapan Tinggi Tanaman dan Jumlah Daun Perlakuan Tanpa Pematah Angin dan Dengan Pematah Angin............................................ 61 Tabel 5.1 Data Rekapan Unsur Iklim Mikro Pada Tiga Perlakuan Tanaman Jagung ............................................................................................................ 71 Tabel 5.2 Data Rekapan Tinggi Tanaman dan Jumlah Daun Pada Tiga Perlakuan Tanaman Jagung ........................................................................................... 71 Tabel 6.1 Data Rekapan Tinggi Tanaman dan Jumlah Daun Perlakuan Tanpa Pematah Angin dan Dengan Pematah Angin............................................ 79 Tabel 7.1 Data Rekapan Tinggi Tanaman dan Jumlah Daun Pada Perlakuan Intensitas Radiasi Matahari ......................................................................... 87 Tabel 8.1 Klasifikasi Iklim menurut Schmidt-Ferguson:.......................................... 97 Tabel 8.2 Klasifikasi Iklim menurut Oldeman ........................................................... 98 Tabel 8.3 Data Curah Hujan Kabupaten Karanganayar 10 Tahun Terakhir .......... 98 Tabel 8.4 Rata-rata Data Curah Hujan 10 Tahun (2003-2012) Kabupaten Karanganyar .................................................................................................. 99 Tabel 8.5 Data Hasil Pengamatan Curah Hujan ......................................................... 99
viii
DAFTAR GAMBAR Gambar1. Sunshine Recorder type Cambell Stokes ............................................. 13 Gambar 2. Barometer ........................................................................................................ 14 Gambar 4. Termometer Maximum dan minimum ............................................................ 15 Gambar 5. Termometer Tanah Bengkok........................................................................... 16 Gambar 6. Termohigrograph ............................................................................................ 17 Gambar 7. Ombrometer .................................................................................................... 18 Gambar 8. Ombrograph .................................................................................................... 19 Gambar 9. Anemometer .................................................................................................... 20 Gambar 10. Wind Vane .................................................................................................... 20 Gambar 11. Panci Evaporimeter ....................................................................................... 21 Gambar 12. Awan Cumullus............................................................................................. 22 Gambar 13. AWS (Automatic Weather System) ............................................................... 42 Gambar 14. Komponen AWS ........................................................................................... 42 Gambar 15.1 Grafik Pertumbuhan Tinggi Tanaman Pada Tiga Perlakuan Tanaman Jagung ............................................................................................................. 72 Gambar 15.2 Grafik Jumlah Daun Pada Tiga Perlakuan Tanaman Jagung ...................... 72 Gambar 16.1 Grafik Tinggi Tanaman Perlakuan Tanpa Pematah Angin dan Dengan Pematah Angin ................................................................................................ 80 Gambar 16.2 Grafik Jumlah Daun Perlakuan Tanpa Pematah Angin dan Dengan Pematah Angin .............................................................................................................. 80 Gambar 17.1 Grafik Tinggi Tanaman Perlakuan Intensitas Radiasi Matahari ................. 88 Gambar 17.2 Grafik Jumlah Daun Perlakuan Intensitas Radiasi Matahari....................... 88
ix
1
I.
PENGENALAN ALAT DAN PENGAMATAN UNSUR CUACA SECARA MANUAL
A. Pendahuluan 1. Latar Belakang Agroklimatologi merupakan mata kuliah wajib bagi mahasiswa semester 1 Agriteknologi fakultas Pertanian. Agroklimatologi adalah ilmu yang mempelajari tentang hubungan iklim dan cuaca dengan tanaman. Mahasiswa pertanian harus mengetahui cuaca dan iklim yang sesuai untuk jenis tanaman yang akan ditanam. Di setiap daerah memiliki cuaca yang berbeda-beda. Hal tersebut menandakan bahwa tidak setiap tanaman dapat tumbuh dengan baik di suatu daerah. Untuk menanam tanaman dengan hasil yang maksimal maka mengetahui unsur-unsur yang mempengaruhi cuaca dan tahu harus bagaimana. Dengan mengetahui unsur yang mempengaruhi cuaca petani juga bisa memodifikasi iklim mikro untuk tanaman holtikultura. Unsur-unsur yang mempengaruhi cuaca tersebut antara lain adalah radiasi surya, tekanan udara, suhu tanah, suhu udara, kelembaban tanah, kelembaban udara, curah hujan, angin, evaporasi, dan awan. Unsur-unsur tersebut saling mempengaruhi satu sama lain dan untuk mengetahui seberapa besar unsur tersebut pada keadaan cuaca yang mendukung pertumbuhan tanaman diperlukan alat. Terdapat banyak alat untuk mengukur unsur-unsur cuaca dan setiap alat memiliki fungsi serta cara kerja yang berbeda. Alat-alat tersebut ada yang bekerja secara manual dan ada ynag bekerja secara otomatis. Mahasiswa pertanian harus mengenal alat unsur-unsur cuaca secara keseluruhan dan harus mengetahui prinsip kerja dari masing-masing alat tersebut. Pada praktikum ini mahasiswa akan diperkenalkan satu per satu tentang alat tersebut dan juga mengamati unusr-unsur secara manual. Dengan begitu pada akhirnya nanti dapat menerapkannya dalam kehidupan bermasyaraka.
2
2.
Tujuan Praktikum Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengetahui alat-alat pengukur unsur-unsur cuaca dan cara pengamatan menggunakan alat-alat manual.
3.
Waktu dan Tempat Praktikum Acara pengenalan alat dan pengamatan unsur cuaca secara manual dilaksanakan pada tanggal 8 November 2014 di Stasiun Klimatologi, Desa Sukosari, Kecamatan Jumantono, Kabupaten Karanganyar.
3
B. Tinjauan Pustaka 1. Radiasi Surya Di Indonesia selama musim hujan, pengurangan intensitas dan kualitas radiasi surya sangat nyata, diduga pengurangan yang terbesar adalah dari fraksi cahaya tampak yang sangat dibutuhkan oleh tanaman. Di dataran tinggi lebih dari 700 m dpl faktor pembatasnya radiasi matahari dan pada dataran rendah kurang dari 700 m dpl adalah ketersediaan air tanah. Radiasi yang diintersepsi secara konstan meningkatkan sejumlah massa tanaman. Radiasi intersepsi merupakan selisih antara radiasi surya datang dengan yang diteruskan tajuk tanaman (Gusti R 2008). Gradien dari hubungan antara radiasi yang diintersepsi dengan penambahan biomassa merupakan efisiensi penggunaan radiasi surya. Nilai efisiensi penggunaan radiasi surya ini menunjukkan kemampuan tanaman untuk mengkonversi energi yang diterima menjadi biomassa tanaman. Stasiun klimatologi pertanian biasanya hanya mengukur radiasi global yang mewakili radiasi di atas tajuk tanaman, tetapi tidak mengukur radiasi surya yang diintersepsi tajuk tanaman. Untuk dapat menduga radiasi yang diintersepsi tajuk diperlukan koefisien pemadaman tajuk (k, extinction coefficient) sedangkan prediksi pertambahan biomassa menggunakan data intersepsi radiasi tersebut memerlukan informasi mengenai efisiensi penggunaan radiasi (Handoko 2010). Pengamatan radiasi surya meliputi lamanya penyinaran. Lama penyinaran adalah matahari bersinar cerah sampai di permukaan bumi selama satu hari, satuannya adalah jam/hari.Sebenarnya radiasi matahari merupakan unsur yang sangat penting dalam bidang pertanian. Pertama, cahaya merupakan sumber energi bagi tanaman hijau yang memalui proses fotosintesa diubah menjadi tenaga kimia. Kedua, radiasi memegang peranan penting sebagai sumber energi dalam proses evaporasi yang menentukan kebutuhan air tanaman (Wisnubroto 2005). Radiasi matahari yang diterima oleh bumi kita (energi matahari) akan diterima dengan cara diserap oleh aerosol & awan di atmosfer bumi yang
4
akhirnya menjadi panas. Radiasi yang terserap ini menyebabkan naiknya temperatur gas-gas dan aerosol-aerosol. Ditangkis oleh atmosfer (oleh gas2 dan aerosol-aerosol), dalam hal ini radiasi ditangkis dan disebarkan ke segala penjuru. Sebagian radiasi menuju kembali ke angkasa, sebagian sampai ke permukaan bumi. Penangkisan dan penyerapan radiasi bisa terjadi di segala lapisan atmosfir, yang paling sering lapisan bawah di mana massa atmosfir lebih terkonsentrasi (Nurmuin 2008). Radiasi yang tidak tertangkis maupun terserap oleh atmosfir, sampai ke permukaan bumi. Karena bumi sangat padat, maka radiasi ini bukan ditangkis, melainkan dikembalikan satu arah ke atmosfir (proses ini biasa disebut refleksi - walaupun sebenarnya sama saja dengan tangkisan). Es dan salju merefleksi hampir kebanyakan dari radiasi solar yang sampai ke permukaan bumi, sedangkan laut, merefleksi sangat sedikit. Radiasi yang sampai ke permukaan bumi yang tidak direfleksi, akan diserap oleh bumi. Di lautan, penyerapan ini sampai pada puluhan meter dari permukaan laut, sedangkan di daratan, hanya pada level yang lebih tipis. Seperti halnya yang terjadi pada atmosfir, penyerapan radiasi di permukaan bumi menyebabkan naiknya temperatur permukaan tersebut (Kamaludin 2010). 2. Tekanan Udara Tekanan udara adalah tenaga yang bekerja untuk menggerakkan massa udara dalam setiap satuan luas tertentu. Alat untuk mengukur tekanan udara adalah barometer. Garis pada peta yang menghubungkan tempat-tempat yang memiliki tekanan udara yang sama disebut dengan isobar (Hendro 2008). Tekanan udara merupakan unsur dan pengendali iklim yang sangat penting bagi kehidupan makhluk di bumi, karena peranannya sebagai penentu dalam penyebaran curah hujan. Perubahan tekanan udara akan menyebabkan perubahan kecepatan dan arah angin, perubahan ini akan membawa pula pada perubahan suhu dan curah hujan. Dengan demikian penyebaran curah hujan di seluruh permukaan bumi berhubungan sangat erat dengan sistem tekanan udara dan angin. Tekanan udara berkurang dengan bertambahnya ketinggian tempat (Suri 2013).
5
Tekanan udara adalah gaya berat kolom udara dari permukaan tanah/air sampai puncak atmosfer yang bekerja dalam satuan luas. Tek Udara terbentuk oleh kerapatan, gravitasi bumi, dan ketebalan udara. Bila dilihat faktor-faktornya. Tekanan udara ditentukan oleh kerapatan, volume kolom udara, luas penampang yang dikenai gaya berat udara (Ismangil 2014). Tekanan udara dibatasi oleh ruang dan waktu. Artinya pada tempat dan waktu yang berbeda, besarnya juga berbeda. Tekanan udara secara vertikal yaitu makin ke atas semakin menurun. Tekanan udara secara horizontal yaitu variasi tekanan udara dipengaruhi suhu udara, bahwa daerah yang suhu udaranya tinggi akan bertekanan rendah dan daerah yang bersuhu udara rendah tekanannya tinggi (Leon 2010). 3. Suhu Tanah dan Suhu Udara Mulsa jerami mampu menurunkan suhu pada siang dan sore hari karena konduktivitas termal yang rendah, sementara mulsa plastik transparan cenderung meningkatkan suhu tanah pada pagi hari, siang dan sore hari. Pagi hari suhu tanah di bawah mulsa plastik transparan merupakan suhu tertinggi diikuti mulsa jerami dan tanpa mulsa, sedangkan pada siang hari dan sore hari suhu tertinggi pada mulsa plastik transparan, diikuti tanpa mulsa dan mulsa jerami. Suhu meningkat dengan kedalaman yang disebabkan pada malam hari lapisan yang lebih dekat dengan permukaan melepaskan kalor ke atmosfer lebih banyak sehingga pada pagi hari suhu tanah di lapisan yang lebih dangkal menjadi lebih rendah (Yonny 2007). Pada suhu penyimpanan tinggi, komponen natrium bikarbonat sebagai bahan penghancur berada pada kondisi yang tidak stabil. Jumlah molekulnya juga semakin berkurang karena sebagian sudah beraksi dengan asam sitrat. Sehingga pada saat dilarutkan reaksi antara natrium bikarbonat dengan asam sitrat berjalan lambat (Ansar 2011). Suhu udara dipermukaan bumi adalah relative, tergantung pada faktorfaktor yang mempengaruhinya seperti misalnya lamanya penyinaran matahari. Hal itu dapat berdampak lansung akan adanya perubahan suhu di udara. Suhu udara bervariasi menurut tempat dan dari waktu ke waktu di permukaan bumi.
6
Menurut tempat suhu udara bervariasi secara vertical dan horizontal dan menurut waktu dari jam ke jam dalam sehari, dan menurut bulanan dalam setahun (Rocky 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 farenheit, derajat Kelvin dan lain-lain. Suhu tanah berpengaruh terhadap penyerapan air. Makin rendah suhu, makin sedikit air yang di serap oleh akar, karena itulah penurunan suhu tanah mendadak dapat menyebabkan kelayuan tanaman (Lubis 2007). Temperatur (suhu) tanah adalah suatu sifat tanah yang sangat penting, secara langsung mempengaruhi pertumbuhan tanaman, dan juga terhadap kelembapan, aerasi, struktur, aktivitas mikrobial, dan enzimatik, dekomposisi serasah/ sisa tanaman dan ketersediaan hara-hara tanaman. Suhu tanah juga disebut intensitas panas dalam tanah dengan satuan derajat Celcius, derajat Fahrenheit, derajat Kelvin dan lain-lain. Suhu tanah juga merupakan salah satu faktor tumbuh tanaman yang penting sebagaimana halnya air, udara dan unsur hara. Proses kehidupan bebijian, akar tanaman dan mikrobia tanah secara langsung dipengaruhi oleh suhu tanah. Laju reaksi kimiawi meningkat dua kali lipat untuk setiap 10° kenaikan suhu (Hanafiah 2010). 4. Kelembaban Udara dan Kelembaban Tanah Kelembaban udara adalah jumplah air yang dikandung oleh udara. Alat untuk mengukur kelembaban dinamakan dengan higrometer. Kelembaban dibedakan menjadi 2 yaitu kelembaban relatif dan kelembaban mutlak. Kelembaban relatif dinyatakan dengan %, sedangkan kelembaban mutlak dingatakan dengan gram/m3 (Hendro 2008). Kelembaban udara adalah kandungan uap air di udara. Macam kelembaban udara, kelembaban mutlak adalah kandungan air/satuan volume atau masa uap air/volume atau tekanan uap air/volume (g/m3). Kelembaban nisbi adalah perbandingan antara jumlah uap air yang ada di udara (aktual) dan jumlah maksimum uap air yang dikandung (keadaan jenuh) pada suhu dan
7
tekanan tertentu. Kelembaban spesifik adalah perbandingan antara masa uap air yang ada di udara dan satuan masa udara (Ismangil 2014). Kelembaban adalah konsentrasi uap air di udara. Angka konsentasi ini dapat diekspresikan dalam kelembapan absolut, kelembapan spesifik atau kelembapan relatif. Alat untuk mengukur kelembapan disebut higrometer. Sebuah humidistat digunakan untuk mengatur tingkat kelembapan udara dalam sebuah bangunan dengan sebuah pengawal lembab (dehumidifier). Dapat dianalogikan dengan sebuah termometer dan termostat untuk suhu udara. Perubahan tekanan sebagian uap air di udara berhubungan dengan perubahan suhu. Konsentrasi air di udara pada tingkat permukaan laut dapat mencapai 3% pada 30 °C (86 °F), dan tidak melebihi 0,5% pada 0 °C (32 °F). Kandungan uap air dalam udara hangat lebih banyak daripada kandungan uap air dalam udara dingin. Jika udara banyak mengandung uap air didinginkan maka suhunya turun dan udara tidak dapat menahan lagi uap air sebanyak itu.Uap air berubah menjadi titik-titik air. Udara yan mengandung uap air sebanyak yang dapat dikandungnya disebut udara jenuh. Kelembaban udara padaketinggian lebih dati 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 (Subarjo 2013). Dalam klimatologi yang dimaksut adalah kelembaban udara adalah kelembaban nisbi udara (Relatif Humidity/RH). Kelembaban adalah banyaknya uap air yang ada diudara meskipun uap airnya hanya merupakan sebagian kecil saja dari atmosfer , rata-rata kurang lebih dari 2 % masa keseluruhan. Total masa uap air per satuan volume udara disebut kelembapan absolut ( absolute humidity ) umumnya dinyatakan dalam satuan kg/m3 (Hanum 2009). 5. Curah hujan Dalam bidang pertanian dampak yang paling besar dirasakan akibat perubahan iklim adalah perubahan curah hujan. Terjadi kecenderungan penurunan curah hujan yang signifikan pada musim hujan dan musim kemarau, serta perubahan onset awal musim yang kesemuanya dapat mengacaukan
8
jadwal tanam serta aktifitas pertanaman di lapangan. Fakta tersebut di atas menunjukkan bahwa dampak perubahan iklim berupa perubahan pola hujan, dan meningkatnya frekuensi terjadinya iklim ekstrim akan berpengaruh langsung pada pertanian (Woro 2009). Hujan adalah peristiwa turunnya air dari langit ke bumi. Awalnya air hujan berasal dari air dari bumi seperti air laut, air sungai, air danau, air waduk, air rumpon, air sawah, air comberan, air susu, air jamban, air kolam, air ludah, dan lain sebagainya. Selain air yang berbentuk fisik, air yang menguap ke udara juga bisa berasal dari tubuh manusia, binatang, tumbuh-tumbuhan, serta benda-benda lain yang mengandung air. Air-air tersebut umumnya mengalami proses penguapan atau evaporasi akibat adanya bantuan panas matahari. Air yang menguap / menjadi uap melayang ke udara dan akhirnya terus bergerak menuju langit yang tinggi bersama uap-uap air yang lain. Di langit yang tinggi uap tersebut mengalami proses pemadatan atau kondensasi sehingga membentuk awan. Dengan bantuan angin awan-awan tersebut dapat bergerak kesana-kemari baik vertikal, horizontal dan diagonal. Akibat angin atau udara yang bergerak pula awan-awan saling bertemu dan membesar menuju langit / atmosfir bumi yang suhunya rendah atau dingin dan akhirnya membentuk butiran es dan air. Karena berat dan tidak mampu ditopang angin akhirnya butiran-butiran air atau es tersebut jatuh ke permukaan bumi (proses presipitasi). Karena semakin rendah suhu udara semakin tinggi maka es atau salju yang terbentuk mencair menjadi air, namun jika suhunya sangat rendah maka akan turun tetap sebagai salju (Arifin 2010). Hujan adalah peristiwa sampainya air ke permukaan bumi yang jatuh dari atmosfer. Curah hujan adalah jumlah air hujan yang jatuh di permukaan tanah selama periode tertentu dalam satuan tinggi diatas permukaan horizontal. Curah hujan di pengaruhi oleh beberapa faktor antara lain topografi, arah angin dan arah lereng medan (Handoko 2010). Uap air bergerak keatas hingga membentuk awan yang dapat berpindah karena tiupan angin. Ruang udara yang mendapat akumulasi uap air secara kontinyu akan menjadi jenuh. Oleh pengaruh udara dingin tersebut
9
mengalami sublinasi sehingga butiran-butiran uap air membesar dan akhirnya jatuh sebagai hujan (Effendi 2008). 6. Angin Angin adalah udara yang bergerak dari udara yang bertekanan tinggi ke udara yang bertekanan rendah. Jenis-jenis angin yaitu angin siklon adalah angin yang terjadi akibat daerah yang bertekanan rendah dikelilingi daerah yang bertekanan tinggi. Angin antisiklon adalah kebalikan angin siklon, yaitu daerah yang tekanannya tinggi dikelilingi daerah yang tekanannya rendah. Angin passat adalah angin yang bertiup dari daerah subtropis ke daerah tropis. Angin musim adalah gerakan massa udara yang terjadi karena perbedaan tekanan udara yang mencolok antara benua dan lautan (Hendro 2008). Angin adalah udara yang bergerak yang diakibatkan oleh rotasi bumi dan juga karena adanya perbedaan tekanan udara di sekitarnya. Angin bergerak dari tempat bertekanan udara tinggi ke bertekanan udara rendah. Angin adalah udara yang bergerak yang diakibatkan oleh rotasi bumi dan juga karena adanya perbedaan tekanan udara di sekitarnya. Angin bergerak dari tempat bertekanan udara tinggi ke bertekanan udara rendah. 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. Sehingga akan terjadi perbedaan suhu dan tekanan udara antara daerah yang menerima energi panas lebih besar dengan daerah lain yang lebih sedikit menerima energi panas, akibatnya akan terjadi aliran udara pada wilayah tersebut (Tjasyono 2008). Anemometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur arah dan kecepatan angin. Satuan meteorologi dari kecepatan angin adalah Knots (Skala Beaufort). Sedangkan satuan meteorologi dari arah angin adalah 00 – 3600 dan arah mata angin. Anemometer harus ditempatkan di daerah terbuka. Pada saat tertiup angin, baling-baling yang terdapat pada anemometer akan bergerak sesuai arah angin. Di dalam anemometer terdapat alat pencacah yang akan
10
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 arah mana angin bertiup. Cara lainnya dengan membuat kantong angin dan diletakkan di tempat terbuka (Wisnubroto 2009). 7. Evaporasi Evapotranspirasi adalah unsur utama dalam menghitung kebutuhan air tanaman
yang
kemudian
menjadi
dasar
dalam
penjadualan
irigasi.
Evapotranspirasi dipengaruhi banyak faktor sehingga pengukurannya secara langsung tidak mudah, karena itu dikembangkan banyak model pendugaan untuk mengatasi hal tersebut. Salah satu model yang direkomendasikan FAO adalah metode Penman-Monteith (P-M). Untuk mengetahui apakah metode ini tepat juga digunakan di Propinsi Lampung perlu dilakukan pengujian dengan membandingkan hasil pengamatan langsung (2006-2008) yang dilakukan di dua stasiun pengamatan di Lampung yaitu Branti dan Masgar. Hasil pengamatan di Branti rata-rata lebih rendah dari hasil metode P-M pada laju ET > 4 mm, dan lebih tinggi untuk laju ET < 4 mm; sedangkan untuk stasiun Masgar menunjukkan laju ET hasil pengamatan selalu lebih tinggi dari pada hasil perhitungan metode P-M. Hasil metode P-M secara rata-rata 1.09 kali lebih tinggi dari pengamatan Branti dan 0.89 kali lebih rendah dari pengamatan Masgar. Koefisien korelasi antara metode pendugaan dan pengamatan langsung rendah (r = 0.3 untuk Branti dan 0.5 untuk Masgar). Ketidak cocokan ini dapat disebabkan pertama karena ketidak cermatan dalam mengukur penurunan muka air pada panci evaporasi yang terlihat dari rendahnya koefisien korelasi evaporasi pengamatan dengan semua unsur iklim yang berkaitan erat dengan evaporasi (suhu dan kelembaban udara, kecepatan angin dan intensitas radiasi; kedua karena CROPWAT menggunakan data lama penyinaran yang dikonversikan secara linier menjadi intansitas radiasi sedangkan dalam pengamatan langsung hubungan antara lama penyinaran dan intensitas radiasi tidak linier (Tumiar 2012).
11
Evaporasi adalah peristiwa berubahnya air menjadi uap. Uap ini kemudian bergerak dari permukaan tanah atau permukaan air ke udara. Evaporasi merupakan penguapan yang terjadi pada permukaan tanah. Evaporimeter yang digunakan pada praktikum kali ini adalah evaporimeter yang menggunakan bejana penguapan berupa panic atau tanki yang berisi air bersih (Runtunuwu 2008). 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). 8. Awan Awan adalah akumulasi dari titik-titik uap air di atmosfer. Macammacam awan adalah cirruc (Ci), yaitu awan halus, berstruktur serat dan berbentuk seperti bulu burung, awan ini tidak mungkin menimbulkan hujan. Cirro-stratus (Ci-St), yaitu awan yang bentuknya seperti kelambu halus dan rata, menutupi langit tinggi, sehingga tampak cerah dan kadang seperti anyaman yang tidak teratur, biasanya ada di musim kering. Cirro-culumus (CiCu), yaitu awan yang terputus-putus dan penuh dengankristal es, sehingga bentuknya seperti segerombolan domba dan sering menimbulkan bayangan. Alto-stratus (A-St), yaitu awan luas dan tebal, berwarna kelabu, jika menutupi matahari/bulan maka awan yang menutupi akan tampak terang. Alto culumus (A-Cu), yaitu awan kecil-kecil tetapi banyak dan sering bergandengan. NimboStratus (Ni-St), yaitu awan yang bentuknya tidak menentu, tepinya compangcamping dan tidak beraturan, menimbulkan hujan gerimis. Strato culumus (StCu), yaitu awan yang bentuknya seperti bola-bola yang menutupi langit dan kelihatan seperti gelombang laut, awan ini tipis dan tidak mendatangkan hujan. Culumus (Cu), yaitu awan tebal dengan puncak-puncak yang tinggi, terbentuk pada siang hari karena udara yang baik. Jika terkena matahari akan tampak terang dan apabila mendapatkan sinar saja akan tampak bayangan. Stratus (St),
12
yaitu awan yang rendah dan luas pada ketinggian di bawah 1000 meter. Antara kabut dan awan stratus pada dasarnya tidak terdapat perbedaan. Cumulonimbus (Cu-Ni), yaitu awan yang tebal yang dapat menghasilkan hujan dan guntur yang besar (Hendro 2008). Awan merupakan sekumpulan titik air atau es yang melayang-layang di udara, yang terbentuk dari hasil proses kondensasi. Udara selalu mengandung uap air.Apabila uap air ini meluap menjadi titik-titik air, maka terbentuklah awan. 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 (Lakitan 2012). Awan adalah kumpulan butir butir air, kristal es atau gabungan antara keduanya yang masih melekat pada inti-inti kondensasi, yang melayang di atmosfer. Bentuk awan di bagi 4 kelompok utama yaitu awan tinggi, awan sedang, awan rendah dan awan vertikal. Awan tinggi, dengan ketinggian 6-12 km jenis awannya sirus, sirokumulus dan sirostratus. Awan sedang dengan ketinggian 2-6 km jenis awannya altokumulus dan altostratus. Awan rendah dengan ketinggian 0.8-2 km, jenis awannya yaitu stratokumulus, stratus, nimbostratus. Awan vertikal ketinggian kurang dari 2 km yaitu awan kumulus dan kumulonimbus (Samadi 2010).
13
C. Hasil Pembahasan 1.
Radiasi Surya
Gambar 1. Sunshine Recorder type Cambell Stokes 1. Bagian-bagian utama
2.
a.
Lensa bola pejal,
b.
Busur pemegang bola kaca pejal,
c.
Sekrup pengunci kedudukan lensa,
d.
Sekrup pengatur kemiringan,
e.
Mangkuk tempat kertas pias,
f.
Kertas pias.
Prinsip kerja a.
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 di atasnya sehingga dapat membakar kertas pias yang berada dibawahnya.
b.
Menghitung presentase kertas pias yang terbakar.
c.
Menggambar kertas pias yang telah digunakan.
d.
Menentukan lama penyinaran matahari dalam satu hari tersebut.
14
2.
Tekanan Udara
Gambar 2. Barometer 1. Bagian-bagian utama
2.
a.
Kotak logam kecil
b.
Jarum penunjuk barometer
Prinsip kerja a.
Membaca angka yang berada pada barometer, yang dibaca adalah angka yang berada di baris kedua dari pinggir, yang paling dalam (berwarna merah).
b.
Melakukan pengamatan tiap 20 menit sekali dan merekap untuk satu hari tersebut.
3.
Suhu Udara dan Suhu Tanah
Gambar 3. Termometer Maximum dan Minimum type Six 1.
Bagian-bagian utama a.
Reservoir
15
2.
b.
Pipa kapiler berisi raksa (suhu max)
c.
Pipa kapiler berisi alkohol (suhu min)
d.
Indeks penunjuk suhu maksimum
e.
Indeks penunjuk suhu minimum
Prinsip kerja a.
Suhu tertinggi pada termometer maksimum dapat diketahui dengan membaca angka pada skala yang bertepatan dengan air raksa.
b.
Suhu terendah pada termometer minimum dapat diketahui dengan membaca angka yang bertepatan dengan ujung kanan penunjuk.
Gambar 4. Termometer Maximum dan minimum 1. Bagian-bagian utama a. Termometer Maksimum b. Termometer Minimum 2.
Prinsip kerja a. Untuk mengetahui Suhu udara terendah dalam suatu periode tertentu (Termometer Minimum) dapat diketahui dengan membaca angka pada skala bertepatan dengan ujung kanan penunjuk. b. Untuk mengetahui Suhu udara tertinggi dalam suatu periode tertentu (Termometer Maximum) dapat diketahui dengan membaca angka pada skala yang bertepatan dengan air raksa.
16
Gambar 5. Termometer Tanah Bengkok 1. Bagian-bagian utama a.
Air raksa
b.
Skala penunjuk
c.
Termometer dengan berbagai kedalaman (0 cm, 2 cm, 5 cm,10 cm, 50 cm dan 100 cm).
2.
Prinsip kerja a.
Mengguanakan termometer tanah yang prinsipnya sama dengan termometer hanya dengan pipa kapiler yang lebih panjang dari thermometer air raksa, sesuai dengan kedalaman tanah yang akan du ukur suhunya.
b.
Jarak antara reservoir dengan skala terendah lebih panjang untuk mempermudah pembacaan.
c.
Besarnya suhu tanah tiap kedalaman sama seperti yang tercantum dalam termometer.
17
4. Kelembapan Udara
Gambar 6. Termohigrograph 1. Bagian-bagian utama
2.
a.
Lempeng bimetal
b.
Rambut
c.
Sistem tuas higrograf
d.
Sistem tuas termohigrograf
e.
Pena
Prinsip kerja a.
Aliran udara yang masuk ke celah-celah akan menggerakkan benang/ rambut yang kemudian akan menggerakkan pena dan tercatat di kertas grafik. Pada sensor kelembaban bila udara basah rambut memanjang.
b.
Membaca skala pada termohigrograf. Skala bagian atas untuk suhu dan skala bagian bawah untuk kelembaban udara.
18
5.
Curah Hujan
Gambar 7. Ombrometer 1. Bagian-bagian utama
2.
a.
Mulut penakar seluas 100 cm²
b.
Corong sempit
c.
Tabung penampung
d.
Kran
e.
Gelas ukur
Prinsip kerja a.
Curah hujan yang jatuh pada corong mengalir ke tabung penampung sehingga permukaan air naik.
b.
Membuka kran yang ada kemudian menggunakan gelas ukur sebagai penampung, dan mengukur seberapa air yang ada.
19
Gambar 8. Ombrograph 1. Bagian-bagian utama
2.
a.
Tabung penampung air
b.
Corong
c.
Pena
d.
Kertas pias
e.
Pelampung
Prinsip kerja a.
Air hujan yang masuk ke dalam ombrograf melalui corong
b.
Curah hujan yang jatuh pada corong mengalir ke tabung penampung sehingga permukaan air naik dan mendorong pelampung dimana sumbunya bertepatan dengan sumbu pena.
c.
Pena bergerak naik turun untuk menggambarkan grafik curah hujan pada kertas pias. , bergeraknya kertas searah putaran jam dan sesuai dengan waktu yang ada.
d.
Air hujan akan kembali keluar dari ombograf dengan melalui celah.
20
6.
Angin
Gambar 9. Anemometer 1. Bagian-bagian utama a.
Tiga buah mangkok sebagai baling-baling yang dibatasi sudut 120o
b.
Poros berputar
c.
Penunjuk kecepatan angin
d.
Tiang
2. Prinsip kerja a.
Angin akan mendorong ketiga corong tersebut untuk berputar.
b.
Dengan ketiga corong tersebut berputar dapat digunakan sebagai acuan untuk melihat seberapa besar kecepatan angin.
Gambar 10. Wind Vane 1. Bagian-bagian utama a. Empat arah mata angin b. Penangkap angin
21
c. Papan 2.
d. Panah arah mata angin Prinsip kerja a. Angin yang berhembus akan membentur penangkap angin sehingga akan menggerakkan panah arah mata angin. b. Ujung panah merupakan posisi asal dari angin tersebut berhembus. c. Mengamati posisi yang di tunjukkan oleh Wind Vane.
7.
Evaporasi
Gambar 11. Panci Evaporimeter 1. Bagian-bagian utama a.
Panci bundar besar
b.
Hook Gauge
c.
Still Well Cylinder
d.
Alas Kayu
e.
Termometer mengapung
2. Prinsip kerja a.
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.
22
b.
Batang pancing ini terletak menggantung ditabung peredam riak sebagai petunjuk tinggi permukaan air.
8.
Awan
Gambar 12. Awan Cumullus 1. Bagian-bagian utama
2.
a.
Awan tebal dengan gerakan vertikal di bagian atas
b.
Berbentuk seperti bulu domba
Prinsip kerja a.
Mengamati awan beserta ciri-cirinya kemudian memberikan nama sesuai dengan famili awan tersebut dan ketinggiannya.
b.
Menggambar bentuk awan yang ada setiap 1 jam sekali.
23
D. Pembahasan 1. Radiasi Surya Pengamatan radiasi surya meliputi lama penyinaran dan intensitas radiasi. Lama penyinaran adalah lamanya surya bersinar cerah sampai di permukaan bumi dalam satu hari. Satuan lama penyinaran adalah jam/hari. Banyaknya panas dari matahari yang diterima bumi tergantung pada tinggi matahari dan sudut datang radiasi matahari, panjangnya hari dan pengaruh atmosfer. Makin tinggi matahari sinar yang diterima makin banyak sehingga semakin siang, kertas pias yang terbakar semakin panjang. Hari makin panjang maka radiasi matahari juga semakin banyak. Sinar matahari, tidak seluruhnya diserap oleh bumi tetapi sebagian akan diabsorbsi, dipantulkan, dipancarkan dan dibiaskan. Kondisi awan juga mempengaruhi sinar matahari yang sampai ke bumi. Pada pengamatan radiasi surya alat yang digunakan adalah sunshine recorder tipe Cambell Stokes. Alat ini berupa bola kaca yang di bawahnya tepat di titik api dipasangi kertas pias yang sudah tertuliskan skala jamnya. Prinsip alat adalah pembakaran pias. Panjang pias yang terbakar dinyatakan dalam jam. Alat ini mengukur lama penyinaran surya yang hanya terjadi saat matahari terang saja. Karena hanya pada saat itu sinar dapat membakar pias. Cara kerja pada Sunshine Recorder yaitu memasang kertas pias pada tempat yang telah disediakan (kertas pias akan terbakar jika ada sinar matahari yang jatuh ke boal kaca, fungsi bola kaca adalah memfokuskan sinar yang jatuh diatasnya sehingga dapat membakar kertas yang berada dibawahnya). Menghitung presentasi kertas pias yang terbakar. Menggambar kertas pias yang telah digunakan. Menentukan lama penyinaran matahari dalam satu hari pengamatan. Intensitas
cahaya
matahari
sangat
mempengaruhi
proses
pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Lama penyinaran juga sangat mempengaruhi proses pertumbuhan tanaman, terutama pada proses fotosintesis. Dengan mengamati pola penyinaran cahaya matahari pada suatu tanaman dapat dikembangkan dan digunakan dalam pengambilan
24
pola kebijakan budidaya tanaman, dan dapat mengetahui tindakan antisipasi apabila terjadi perubahan lama penyinaran yang tiba-tiba dan ekstrim. Sehingga, semakin kita meneliti pengaruh cahaya matahari terhadap tanaman dapat membuat kita lebih mengetahui tanaman apa yang sesuai dengan intensitas cahaya matahari yang rendah dan mana yang cocok dengan intensitas cahaya matahari yang tinggi 2. Tekanan Udara Tekanan udara adalah tenaga yang bekerja untuk menggerakkan massa udara dalam setiap satuan luas tertentu. Alat untuk mengukur tekanan udara adalah barometer. Garis pada peta yang menghubungkan tempat-tempat yang memiliki tekanan udara yang sama disebut dengan isobar (Hendro 2008). Tekanan udara merupakan unsur dan pengendali iklim yang sangat penting bagi kehidupan makhluk di bumi, karena peranannya sebagai penentu dalam penyebaran curah hujan. Perubahan tekanan udara akan menyebabkan perubahan kecepatan dan arah angin, perubahan ini akan membawa pula pada perubahan suhu dan curah hujan. Dengan demikian
penyebaran
curah
hujan
di
seluruh
permukaan
bumi
berhubungan sangat erat dengan sistem tekanan udara dan angin. Tekanan udara berkurang dengan bertambahnya ketinggian tempat (Suri 2013). Tekanan udara adalah tekanan yang diberikan udara, karena geraknya tiap 1 cm2 bidang mendatar dari permukaan bumi sampai batas atmosfer. Satuannya 1 atm = 76 cmHg = 760 mmHg. Alat yang digunakan untuk mengukur tekanan udara disebut barometer. Tinggi angka yang ditunjukkan oleh barometer selain ditunjukkan oleh tekanan udara pada saat itu, juga dipengaruhi oleh faktor-faktor antara lain seperti altitute (tinggi tempat), latitude (letak lintang) dan gravitasi, serta suhu udara. Semakin tinggi tempat, tekanan udara akan berkurang, sebagai ketentuan dapat dikemukakan bahwa setiap naik 300 m maka tekanan udara turun 1/30 x. Tekanan udara mengalir dari tempat bertekanan tinggi ke tempat bertekanan lebih rendah. Perubahan tekanan udara akan
25
menyebabkan perubahan kecepatan dan arah angin perubahan ini akan membawa pula pada perubahan suhu dan curah hujan yang pada umumnya sangat menentukan sifat-sifat iklim dan cuaca suatu arah. 3. Suhu Udara dan Suhu Tanah 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 farenheit, derajat Kelvin dan lain-lain. Suhu tanah berpengaruh terhadap penyerapan air. Makin rendah suhu, makin sedikit air yang di serap oleh akar, karena itulah penurunan suhu tanah mendadak dapat menyebabkan kelayuan tanaman (Lubis 2007). Temperatur (suhu) tanah adalah suatu sifat tanah yang sangat penting, secara langsung mempengaruhi pertumbuhan tanaman, dan juga terhadap kelembapan, aerasi, struktur, aktivitas mikrobial, dan enzimatik, dekomposisi serasah/ sisa tanaman dan ketersediaan hara-hara tanaman. Suhu tanah juga disebut intensitas panas dalam tanah dengan satuan derajat Celcius, derajat Fahrenheit, derajat Kelvin dan lain-lain. Suhu tanah juga merupakan salah satu faktor tumbuh tanaman yang penting sebagaimana halnya air, udara dan unsur hara. Proses kehidupan bebijian, akar tanaman dan mikrobia tanah secara langsung dipengaruhi oleh suhu tanah. Laju reaksi kimiawi meningkat dua kali lipat untuk setiap 10° kenaikan suhu (Hanafiah 2010). Suhu tanah merupakan derajad panas atau dingin pada tanah baik pada permukaan tanah maupun pada berbagai macam kedalaman tanah yang berbeda. Suhu tanah berkaitan dengan pertumbuhan tanaman karena dapat mempengaruhi keaadan perakaran dari tanaman. Suhu tanah diukur dengan termometer biasa hanya saja dibenamkan ke dalam tanah dengan beragam kedalaman. Pada tiap kedalaman didapatkan nilai temperatur yang berbeda-beda. Semakin dangkal (dekat permukaan tanah) maka suhunya makin tinggi, sebaliknya makin dalam (jauh dari permukaan tanah) maka temperaturnya makin rendah. Keadaan ini dapat terjadi
26
dimungkinkan karena adanya pengaruh cahaya matahari. Semakin dangkal maka mendapat radiasi lebih besar dan semakin dalam radiasi surya makin kecil yang ikut mempengaruhi temperatur tanah. Tanah lapisan atas yang lebih gelap juga lebih mampu menyerap sinar matahari lebih banyak dari pada lapisan bawah sehingga juga lebih panas. 4. Kelembaban Udara Kelembaban udara adalah jumplah air yang dikandung oleh udara. Alat untuk mengukur kelembaban dinamakan dengan higrometer. Kelembaban dibedakan menjadi 2 yaitu kelembaban relatif dan kelembaban mutlak. Kelembaban relatif dinyatakan dengan %, sedangkan kelembaban mutlak dingatakan dengan gram/m3 (Hendro 2008). Kelembaban udara adalah kandungan uap air di udara. Macam kelembaban udara, kelembaban mutlak adalah kandungan air/satuan volume atau masa uap air/volume atau tekanan uap air/volume (g/m3). Kelembaban nisbi adalah perbandingan antara jumlah uap air yang ada di udara (aktual) dan jumlah maksimum uap air yang dikandung (keadaan jenuh) pada suhu dan tekanan tertentu. Kelembaban spesifik adalah perbandingan antara masa uap air yang ada di udara dan satuan masa udara (Ismangil 2014). Untuk menggambarkan keadaan kelembaban di suatu daerah pada suatu waktu dipakai istilah kelembaban relatif yang merupakan perbandingan antara banyaknya uap air saat itu dan uap air maksimum yang dapat dikandung oleh udara saat itu pula. Banyaknya uap air yang dikandung udara tergantung temperatur. Makin banyak uap air yang dikandung udara menunjukkan temperaturnya makin tinggi. Alat untuk menghitung kelembaban udara adalah termohigrograph. Kelembapan udara menggambarkan kandungan uap air di udara yang dinyatakan sebagai kelembaban mutlak, kelembaban nisbi (relatif) maupun defisit tekanan uap air. Salah satu fungsi dari kelembapan udara adalah sebagai pelindung permukaan bumi. Kelembapan tanah merupakan keadaan keseimbangan kandungan air dengan suhu di dalam tanah yang
27
dipengaruhi oleh lingkungan sekitar. Penentu utamanya adalah kandungan air dan suhu. Kelembaban udara, bersama dengan temperatur paling banyak memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan hama dan penyakit tanaman. 5. Curah Hujan Hujan adalah peristiwa turunnya air dari langit ke bumi. Awalnya air hujan berasal dari air dari bumi seperti air laut, air sungai, air danau, air waduk, air rumpon, air sawah, air comberan, air susu, air jamban, air kolam, air ludah, dan lain sebagainya. Selain air yang berbentuk fisik, air yang menguap ke udara juga bisa berasal dari tubuh manusia, binatang, tumbuh-tumbuhan, serta benda-benda lain yang mengandung air. Air-air tersebut umumnya mengalami proses penguapan atau evaporasi akibat adanya bantuan panas matahari. Air yang menguap / menjadi uap melayang ke udara dan akhirnya terus bergerak menuju langit yang tinggi bersama uap-uap air yang lain. Di langit yang tinggi uap tersebut mengalami proses pemadatan atau kondensasi sehingga membentuk awan. Dengan bantuan angin awan-awan tersebut dapat bergerak kesana-kemari baik vertikal, horizontal dan diagonal. Akibat angin atau udara yang bergerak pula awan-awan saling bertemu dan membesar menuju langit / atmosfir bumi yang suhunya rendah atau dingin dan akhirnya membentuk butiran es dan air. Karena berat dan tidak mampu ditopang angin akhirnya butiran-butiran air atau es tersebut jatuh ke permukaan bumi (proses presipitasi). Karena semakin rendah suhu udara semakin tinggi maka es atau salju yang terbentuk mencair menjadi air, namun jika suhunya sangat rendah maka akan turun tetap sebagai salju (Arifin 2010). Untuk mengukur curah hujan dapat dilakukan dengan alat ombrometer atau ombrograf. Pada ombrometer pengukuran dilakukan secara manual dengan cara, meletakkan gelas ukur dalam ruang yang telah tersedia dalam ombrometer, kemudian mengamati berapa mili liter air yang tertampung dalam gelas ukur. Sedangkan pada ombrograf secara otomatis, caranya yaitu curah hujan yang jatuh pada corong mengalir ke
28
tabung penampung, sehingga permukaan air naik dan mendorong pelampung untuk menggerakkan pena naik turun. 6. Angin Angin adalah udara yang bergerak dari udara yang bertekanan tinggi ke udara yang bertekanan rendah. Jenis-jenis angin yaitu angin siklon adalah angin yang terjadi akibat daerah yang bertekanan rendah dikelilingi daerah yang bertekanan tinggi. Angin antisiklon adalah kebalikan angin siklon, yaitu daerah yang tekanannya tinggi dikelilingi daerah yang tekanannya rendah. Angin passat adalah angin yang bertiup dari daerah subtropis ke daerah tropis. Angin musim adalah gerakan massa udara yang terjadi karena perbedaan tekanan udara yang mencolok antara benua dan lautan (Hendro 2008). Alat untuk mengukur kecepatan dan arah angin dinamakan Anemometer dan Wind Vane. Anemometer digunakan untuk mengukur kecepatan angin. Untuk menghitung kecepatan angin diperoleh dengan mengamati skala awal dan skala akhir kemudian menghitung selisihnya. Sedangkan, Wind Vane digunakan untuk menunjukkan arah angin bertiup. Prinsip kerja anemometer, yaitu alat anemometer, memiliki sensor berupa tiga buah mangkok yang dipasang pada jari-jari yang berpusat pada suatu rotor. Kecepatan rotor tergantung kecepatan angin. Pada poros putaran dipasang alat pengukur kecepatan yang dapat menunjukkan angka. Selisih angka pengamatan pertama dengan pengamatan kedua dibagi jangka waktu pengamatan-pengamatan, itu merupakan angka rata-rata kecepatan angin dalam waktu itu. Sedangkan wind vane yang menunjukkan arah angin mempunyai cara dan prinsip kerja posisi dari vane yang menunjukkan arah angin, dapat dilihat dengan mudah dan sekaligus dapat dicatat arah angin pada waktu itu. 7. Evaporasi Evaporasi adalah peristiwa berubahnya air menjadi uap. Uap ini kemudian bergerak dari permukaan tanah atau permukaan air ke udara. Evaporasi merupakan penguapan yang terjadi pada permukaan tanah.
29
Evaporimeter yang digunakan pada praktikum kali ini adalah evaporimeter yang menggunakan bejana penguapan berupa panic atau tanki yang berisi air bersih (Runtunuwu 2008). 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). Alat
yang digunakan untuk mengukur evaporasi
adalah
evaporimeter. Evaporimeter yang digunakan pada praktikum kali ini adalah evaporimeter yang menggunakan bejana pemguapan berupa panci atau tangki yang berisi air bersih. Dinding bejana berwarna putih atau putih metalik, hal ini ditunjukkan untuk mengurangi pengaruh radiasi. Bantalan kayu yang di gunakan sebagai alas panci evaporimeter di gunakan untuk menghilangkan pengaruh suhu tanah terhadap panci evaporimeter karena balok kayu bersifat isolator sehingga tidak dapat menghantarkan panas. 8. Awan Awan adalah kumpulan butir butir air, kristal es atau gabungan antara keduanya yang masih melekat pada inti-inti kondensasi, yang melayang di atmosfer. Bentuk awan di bagi 4 kelompok utama yaitu awan tinggi, awan sedang, awan rendah dan awan vertikal. Awan tinggi, dengan ketinggian 6-12 km jenis awannya sirus, sirokumulus dan sirostratus. Awan sedang dengan ketinggian 2-6 km jenis awannya altokumulus dan altostratus. Awan rendah dengan ketinggian 0.8-2 km, jenis awannya yaitu stratokumulus, stratus, nimbostratus. Awan vertikal ketinggian kurang dari 2 km yaitu awan kumulus dan kumulonimbus (Samadi 2010). Awan yang terlalu tebal menyebabkan sinar matahari terhalang untuk sampai ke bumi yang diperlukan tanaman hijau untuk melakukan fotosintesis, sehingga tanaman kekurangan nutrisi dan terganggu
30
pertumbuhannya. Awan juga menjadi indikasi akan turunnya hujan, jika terjadi hujan yang sangat lebat maka awan yang terbentuk adalah tebal dan berwarna gelap. Awan ini menyebabkan udara di bawahnya bersifat lembab.
31
E. Komprehensif Unsur-unsur pembentuk cuaca dan iklim meliputi intensitas radiasi surya, tekanan udara, suhu, kelembaban, curah hujan, angin, evapotranspirasi, dan awan. Unsur unsur tersebut sebagai salah satu pengendali iklim yang saling memiliki keterkaiatan satu sama lain. Dapat dikatakan pula bahwa suatu elemen pembentuk cuaca dapat menjadi unsur pembentuk bagi elemen lainnya. Unsur iklim dan cuaca yang paling berpengaruh adalah radiasi surya, meskipun sangat berperan dalam pembentukan iklim dan cuaca, tetapi besarnya radiasi surya juga dipengaruhi oleh komponen iklim yang lain seperti awan. Luas dan ketebalan awan yang bervariasi dapat menyebabkan perbedaan penerimaan radiasi surya ke bumi. Adanya radiasi surya juga akan mempengaruhi suhu udara disuatu daerah. Semakin besar penerimaan radiasi surya suatu daerah, maka suhunya akan semakin tinggi. Kemudian suhu yang tinggi akan menyebabkan tekanan udara, sehingga udara akan mengalir dari daerah yang bertekanan tinggi ke daerah yang bertekanan rendah sebagai angin. Perubahan kecepatan angin akibat perubahan tekanan udara akan menyebabkan perubahan suhu dan curah hujan. Sedangkan perubahan tekanan udara sendiri dapat dipengaruhi oleh suhu, curah hujan, dan evapotranspirasi.
Perubahan
suhu
akan
mempengaruhi
keragaman
kelembaban dengan perbandingan yang berbanding terbalik. Apabila suhu rendah maka kelembaban akan tinggi sebaliknya jika suhu tinggi maka kelembaban akan rendah. Selain suhu, kelembaban udara juga dipengaruhi oleh tekanan udara. Di daerah yang bertekanan rendah kelembaban udaranya akan tinggi dan daerah yang bertekanan tinggi, kelembaban udaranya akan rendah . Selain proses metabolisme, proses pembungaan, pengisian biji dan pematangan biji atau buah tanaman padi juga sangat dipengaruhi oleh radiasi surya (intensitas dan lama penyinaran), suhu udara dan kelembaban nisbi serta angin. Oleh sebab itu, produkstivitas dan mutu hasil tanaman yang banyak ditentukan pada fase pengisian dan pematangan biji atau buah sangat
32
dipengaruhi oleh berbagai unsur iklim dan cuaca, terutama radiasi surya dan suhu udara Komponen-komponen cuaca tersebut juga berperan penting dalam kehidupan, terutama di bidang pertanian. Disamping komponen tersebut berperan dalam perkembangan dan pertumbuhan tanaman, komponen tersebut juga berperan dalam proses kehidupan manusia. Meskipun pengendalian yang dilakukan manusia hanya dalam skala mikro, namun hal ini sangat mendukung bagi peningkatan hasil produksi pertanian.
33
F. Simpulan Dan Saran 1. Simpulan Unsur cuaca dan iklim meliputi radiasi surya, tekanan udara, suhu, kelembaban, curah hujan, angin, evaporasi, dan awan. Unsur-unsur cuaca ini berhubungan satu dengan lainnya. Tekanan udara dipengaruhi oleh radiasi matahari. Daerah yang banyak menerima panas matahari akan memiliki kerapatan massa udara yang lebih renggang sehingga tekanan udaranya akan lebih baik. Pengukuran suhu meliputi suhu tanah dan suhu udara. Alat yang digunakan untuk mengukur suhu udara adalah thermometer maksimum-minimun dan thermometer bola basah-bola kering, sedangkan alat untuk mengukur suhu tanah adalah thermometer tanah bengkok. Kelembaban udara dipengaruhi oleh penyinaran matahari, suhu, dan ketinggian tempat. Alat untuk mengukur kelembaban dinamakan higrograph. Pengukuran kecepatan angin menggunakan alat yang disebut anemometer dan pengamatan arah angin menggunakan alat yang disebut wind vane. Angin berpengaruh pada proses transpirasi, fotosintesis, dan dapat menimbulkan kerusakan tanaman pada batas tertentu. Pengamatan evapotranspirasi menggunakan alat yang disebut evaporimeter yang terdiri dari panci evaporasi. 2. Saran Akan lebih bagus jika alat-alat di kebun Fakultas Pertanian berfungsi dengan baik, sehingga praktikan dapat mengerti dengan benar prinsip kerja alat-alat unsur cuaca. Untuk praktikum selanjutnya supaya alat yang tidak berfungsi diganti dengan alat baru yang berfungsi dengan baik.
34
Daftar Pustaka Ansar. 2011. Pengaruh Suhu dan Kelembaban Udara terhadap Perubahan Mutu Tablet Effervescen Sari Buah Selama Penyimpanan. Jurnal Teknologi dan Industri Pangan Vol.22 No.1. Diakses tanggal 7 November 2014 pukul 20:16 Effendi. 2008. Model Matematis Radiasi Matahari Langit Bening dan Langit Sembarang. Teknik Industri – Tak Teknik, Universitas ARS Internasional, Bandung, November. Estiningyas Woro et al. 2009. Analisis Hubungan Curah Hujan Dengan Kejadian Banjir Dan Kekeringan Pada Wilayah Dengan Sistim Usahatani Berbasis Padi Di Propinsi Jawa Barat. Jurnal Agromet IPB Vol.23 No.1. Diakses tanggal 9 November 2014 pukul 13:54 Hanafiah, K.A. 2010. Dasar-dasar Ilmu Tanah : Penerbit PT RajaGrafindo Persada, Jakarta. Handoko I, et al. 2010. Koefisien Pemadaman Tajuk Dan Efisiensi Penggunaan Radiasi Surya Pada Tanaman Kentang (Solanum Tuberosum L.) Varietas Granola Di Galudra, Cianjur, Jawa Barat. Jurnal Agromet IPB Vol.24 No.2. Diakses tanggal 9 November 2014 pukul 13:46 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 Ismangil. 2014. Suhu, Tekanan, Kelembaban Udara dan Pengaruhnya terhadap Tanaman. Tim dosen pengampu mata kuliah Agroklimatologi : Universitas UNSOED. Kamala sari lubis. 2007. Aplikasi Suhu dan Aliran PanasTtanah. USU. Medan
35
Kamaludin.
2010.
Peranan
Radiasi
Matahari
Terhadap
Tanaman.
http://kamaluddin86.blogspot.com/2010/01/peranan-radiasi-matahariterhadap.html. Diakses tanggal 11 November pukul 14:20 Koesmaryono Yonny. 2007. Modifikasi Suhu Tanah Untuk Kesesuaian Tumbuh Tanaman Soba di Daerah Iklim Tropika Basah. Jurnal Agromet IPB Vol.18 No.1. Diakses tanggal 8 November 2014 pukul 12:14 Lakitan, Benyamin. 2012. Dasar-Dasar Klimatologi. Cetakan Ke-dua. Raja Grafindo Persada. Jakarta. Leon. 2010. Tekanan Udara. http://leonheart94.blogspot.com/2010/04/tekananudara.html. Diakses tanggal 11 November pukul 20:10 Manik T K, Rosadi R B, Karyanto A. 2012. Evaluasi Metode Penman-Monteith dalam Menduga Laju Evapotranspirasi Standar (ET0) di Dataran Rendah Propinsi Lampung, Indonesia. Jurnal Keteknikan Pertanian Vol.26 No.2. Diakses tanggal 9 November 2014 pukul 14:21 Mutrtianto Hendro.2008. Modul Belajar Geografi. Program Sarjana Fakultas Ilmu Pengetahuan Sosial Universitas Pendidikan Indonesia. Nurmuin, S. 2008. Penuntun Praktikum Agroklimatologi. Laboratorium Agroklimatologi. UNIB. Bengkul Pradipta N S et al. 2013. Analisis Pengaruh Curah Hujan di Kota Medan. Jurnal Saintika Matematika Vol.1 No.5. Diakses tanggal 7 November 2014 pukul 20:20 Prof. Dr. Ir. Syamsul Bahri, MS, 2010. Modul klimatologi. Faklutas pertanian : Universitas Brawijaya Rocky.
2010.
Suhu
Udara
Tanah.
http://rocky16amelungi.wordpress.com/2009/09/14/suhu-udara-tanah/. Diakses tanggal 11 November 2014 pukul 14:05
36
Runtunuwu 2008. Validasi Model Pendugaan Evapotranspirasi : Upaya Melengkapi Sistem Database Iklim Nasional. Jurnal Tanah dan Iklim No. 3 Vol. 27: 8 – 9. Rusmayadi Gusti, et al. 2008. Efisiensi Penggunaan Radiasi Surya Dan Sebagai Dasar Dalam Model Jarak Pagar. Jurnal Agromet IPB Vol.22 No.2. Diakses tanggal 9 November 2014 pukul 13:58 Samadi. 2010. Geography For Senior High School Year X. Semarang: Yudhistira. Subarjo M. 2013. Buku Ajar Meteorologi Dan Klimatologi : Universitas Lampung: Bandar Lampung. Tjasyono, Bayon. 2008. Klimatologi. Bandung : ITB. Wisnubroto, S, 2009. Meteorologi Pertanian Indonesia. Mitra Gama Widya, Jakarta.
37
II. PENGAMATAN UNSUR-UNSUR CUACA SECARA OTOMATIS A.
Pendahuluan
1.
Latar Belakang Cuaca sangat penting dalam kegiatan pertanian, cuaca mempengaruhi pertumbuhan pertanian dan kegiatan usaha tani. Hasil pertanian dipengaruhi cuaca, jika cuaca mendukung dan tanaman dirawat dengan baik maka hasil pertanian akan maksimal. Namun jika cuaca tidak mendukung walaupun tanaman dirawat dengan benar hasil pertanian tidak akan maksimal. Dalam melakukan kegiatan pertanian petani harus mengetahui unsur-unsur yang mempengaruhi cuaca, dengan begitu petani dapat memodifikasinya dalam skala mikro. Untuk mengetahuai unsur-unsur cuaca selain secara manual dapat pula dilakukan secara otomatis. Alat untuk mengukur unsur cuaca secara otomatis menggunakan alat yang merupakan gabungan dari beberapa pengukur alat secara manual yang disebut dengan stasiun iklim. Alat ini memerlukan energi listrik dan server yang berfungsi membaca data yang ditransfer dari stasiun. Alat ini juga memerlukan perawatan dan pemeriksaan yang rutin. Dengan alat ini petani mampu mengetahui beberapa unsur cuaca sekaligus. Dengan adanya praktikum ini diharapkan mahasiswa pertanian bisa mengenal lebih dalam alat pengukur unsur cuaca otomatis dan dapat melakukan pengamatan dengan benar. Dengan begitu setelah nantinya terjun di masyarakat mahasiswa dapat membagikan ilmunya kepada para masyarakat petani. Setelah mengetahui tanaman apa yang cocok untuk ditanam maka masyarakat akan memperoleh hasil pertanian yang maksimal begitu juga pertanian di Indonesia.
2.
Tujuan Praktikum
ini
dilaksanakan
dengan
tujuan
mengetahui
pengamatan unsur cuaca dan iklim menggunakan alat pengamat cuaca otomatis (AWS = Automatic Weather Station).
38
3.
Waktu dan Tempat Praktikum Acara pengamatan unsur cuaca secara otomatis dilaksanakan pada tanggal 8 November 2014 di Stasiun Klimatologi, Desa Sukosari, Kecamatan Jumantono, Kabupaten Karanganyar.
39
B. Tinjauan Pustaka Pengamatan unsur cuaca secara terus menerus merupakan hal yang sangat penting, untuk mengetahui kondisi cuaca sesaat, data pengamatan cuaca sesaat dan yang lampau dapat digunakan untuk memperediksi kondisi cuaca yang akan datang, informasi keadaan cuaca sangat diperlukan mendukung aktifitas umat manusia. Pengamatan unsur cuaca berupa Temperatur, Tekanan udara, Kelembaban Udara, Arah dan kecepatan angin, Energi Surya, serta jumlah curah hujan hingga saat ini masih banyak dilakukan secara manual dimana kesalahan akibat faktor manusia (human error) sering terjadi, sementara bila dilakukan secara otomatis akan mempermudah kerja manusia, serta menghindari kesalahan yang diakibatkan faktor manusia. Pemanfaatan mikrokontroler serta beberapa sensor dapat berfungsi sebagai alat akuisisi data, dengan menambahkan beberapa alat pedukung seperti sarana penyimpanan data serta alat komunikasi maka terbentuklah suatu sistem pengamatan cuaca otomatis atau yang sering disebut Automatic Weather Station (AWS) dengan ukuran yang kecil (portable) serta konsumsi daya yang rendah. Hasil penelitian ini telah berhasil membuat suatu prototype AWS yang selanjutnya dapat dikembangkan untuk keperluan meteorologi dalam mendukung tugas pokok Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika (BMKG) sebagai pengamat unsur cuaca (Kanton 2009). Sebuah AWS menyediakan pengukuran data cuaca otomatis seperti dioperasikan secara manual stasiun cuaca tradisional dan memiliki keunggulan seperti konsistensi dalam pengukuran data, frekuensi yang lebih besar dari akuisisi data, beroperasi di segala cuaca sepanjang tahun, dan dapat diinstal di lokasi terpencil. Aplikasi ini dapat ditemukan di berbagai bidang seperti pertanian dan pemantauan lingkungan, perubahan iklim dan prakiraan cuaca [5], dan lainlain. Sebuah AWS biasanya didukung menggunakan energi surya dan atau angin karena biasanya terletak jauh. Data cuaca pada pengukuran AWS tergantung pada aplikasi tetapi dapat memiliki sensor yang dilengkapi untuk mengukur suhu udara, kelembaban, curah hujan, kecepatan angin, arah angin, tekanan atmosfer, radiasi matahari, sementara beberapa yang canggih yang mampu mengukur ketinggian
40
awan, badai, tanah suhu pada ketinggian yang berbeda, dan suhu bumi. Sebuah AWS menawarkan fitur seperti pengumpulan data, penyimpanan data, dan komunikasi data nirkabel dengan modul GSM atau GPRS lebih disukai saat ini karena dapat memberikan data yang tinggi jangkauan komunikasi [6, 7]. AWS dikembangkan dalam dua unit: stasiun cuaca terpencil dan stasiun cuaca utama. Stasiun cuaca terpencil mengukur data cuaca dan nirkabel mentransmisikan data cuaca ke stasiun cuaca utama untuk tampilan dan pemasukan. Ini telah dirancang untuk mengukur beberapa data cuaca umum yaitu suhu udara, kelembaban relatif, titik embun, kecepatan angin, dan curah hujan. Karena unit pengukuran harus terletak jauh, maka didukung dengan menggunakan energi matahari. PIC16F877, mikrokontroler digunakan untuk prinsip ini, adalah pengendali utama pada stasiun jarak jauh yang interface dengan semua sensor. Ini menangani akuisisi data dan transmisi data menggunakan unit pemancar. Hal ini juga digunakan untuk menerima data menggunakan unit penerima di stasiun cuaca utama sebelum berkomunikasi data ke PC melalui port serial RS232 di mana perangkat lunak Matlab membaca data untuk masukan dan menampilkan melalui antarmuka pengguna grafis (GUI) (Runeel 2014 ). Automatic Weather Station (AWS) didefinisikan sebagai statiun meteorologi yang melakukan pengamatan dan pengiriman secara otomatis. Menurut penyajian data AWS dapat dikelompokkan menjadi dua, real-time AWS yaitu suatu statiun cuaca yang menyajikan data secara real time kepada pengguna, pada umumnya AWS ini dilengkapi dengan sistem komunikasi serta alarm untuk memberikan memberikan peringatan kepada pengguna jasa bila terjadi kondisi cuaca ekstrim seperti badai, hujan lebat, suhu tinggi dan sebagainya. Off-time AWS yaitu stasiun cuaca yang hanya merekam data serta menyimpan pada media penyimpanan dan menampilkan data aktual, data yang tersimpan dapat didownload sewaktu-waktu sesuai keperluan (Kanton 2009). Stasiun cuaca otomatis Telemetri disebut juga automatic weather station (AWS) adalah stasiun yang dikembangkan oleh Balai Penelitian Agroklimat dan Hidrologi (BALITKLIMAT) Bogor - Indonesia yang memiliki kemampuan untuk merekam data cuaca secara digital dalam format waktu jam-
41
jaman. Data cuaca dari masing-masing sensor dicatat dalam memori data logger dan selanjutnya dikirim secara periodik melalui SMS ke pusat pengolahan data. Alat ini dilengkapi dengan accu kering yang tenaganya dapat dipertahankan dengan memanfaatkan energi matahari melalui panel solar. Stasiun AWS telemetri dapat merekam 6 jenis parameter cuaca melalui sensor-sensornya yaitu : curah hujan, suhu udara (Minimum, Maksimum, Rata-rata), kelembaban udara (Minimum,Maksimum, Rata-rata), radiasi matahari, kecepatan angin, dan arah angin. Manfaat informasi iklim di sector pertanian dan perkebunan yaitu mengetahui karateristik dan pola iklim setempat, Mendapatkan gambaran kebutuhan dan ketersediaan air bagi tanaman, mendapatkan gambaran pola dan kalender tanam, mendapatkan gambaran wilayah potensi bencana (kekeringan, banjir OPT) dan penanganannya, membantu dalam pemilihan varietas yang sesuai dan kebutuhan benihnya, Membantu memilih teknologi pengeloalaan air yang tepat, Membantu dalam teknologi pemupukan, dll. 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 dankelembaban
(QMH101),
tekanan
(PMT16A),
angin
(QMW101),
radiasimatahari (QMS101), dan hujan (34-T). Gambar 1 adalah gambar AWS lengkapdengan sensor-sensornya (LIPI 2007). AWS (Automatic Weather Stations) merupakan suatu peralatan atau sistem terpadu yang di disain untuk pengumpulan data cuaca secara otomatis serta di proses agar pengamatan menjadi lebih mudah. 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 (Bayong 2007).
42
C. Hasil Pengamatan
Gambar 13. AWS (Automatic Weather System)
Gambar 14. Komponen AWS 1.
Bagian-bagian utama a.
Remote Terminal Unit
b.
Anemometer
c.
Wind Vane
d.
Data logger
43
2.
e.
Pyranometer
f.
Rain Gauge
g.
Barometer pressure
h.
Penangkalpetir
i.
Solar radiation
j.
Solar Cell
Prinsip kerja Prinsip kerja alat ini yaitu pengumpulan data cuaca secara otomatis serta di proses agar pengamatan menjadi lebih mudah. AWS ini dilengkapi dengan sensor, RTU (Remote Terminal Unit), Komputer, unit LED (LightEmiting Diode) Display dan bagian-bagian lainnya. Sensorsensor 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 (LightEmiting Diode) Display, sehingga para pengguna dapat mengamati cuaca saat itu dengan mudah.
44
D. Pembahasan AWS (Automatic Weather Stations) merupakan suatu peralatan atau sistem terpadu yang di disain untuk pengumpulan data cuaca secara otomatis serta di proses agar pengamatan menjadi lebih mudah. 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 (Bayong 2007). Peranan AWS di bidang pertanian dapat mengurangi penggunaan lahan untuk penempatan berbagai macam alat-alat pengukur seperti evaporimeter, ombrometer, sunshine recorder, dll. Selain itu dengan adanya AWS tingkat keakuratan pengukuran unsur-unsur cuaca lebih besar dibanding alat manual. Hal ini dikarenakan AWS telah menggunakan sistem komputer, data logger, maupun jaringan internet. Dengan adanya AWS dapat ditentukan pola tanam apa yang cocok pada waktu tersebut dan pastinya tanaman dapat diprediksi masa panennya. AWS memiliki sejumlah keunggulan dibandingkan pencatatan manual konvensional antara lain AWS lebih konsisten dalam pengukuran, AWS menyediakan data pada frekuensi secara signifikan lebih besar (beberapa menyediakan data setiap menit), AWS menyediakan data dalam segala cuaca, siang dan malam, 365 hari per tahun, dan AWS dapat dipasang di daerah yang jarang penduduknya. Namun, AWS memiliki kelemahan, antara lain beberapa elemen yang sulit untuk mengotomatisasi contohnya awan, AWS membutuhkan investasi modal besar, dan AWS kurang fleksibel daripada pengamat manusia. Kelebihan maupun kekurangan yang akan diuraikan di bawah ini. 1. Kelebihan AWS a.
Praktis dan mudah dalam pengambilan data
b.
Standarisasi pengamatan (time and quality)
c.
Pengamatan real time secara kontinyu tanpa putus baik siang ataupun malam hari.
45
d.
Data lebih akurat.
e.
Data lebihreliable(dapat dipercaya).
f.
Penyimpanan data secara otomatis.
g.
Resolusi lebih tinggih.
h.
Kemampuan penyimpanan data lebih besar.
i.
Tidak subjektif.
j.
Penyimpanan data dapat dilakukan sampai kondisi cuaca yang ekstrem
k.
Tidak ada kesalahan pembacaan
2. Kekurangan AWS a.
Harus dilakukan pemeliharan rutin
b.
Harus dikalibrasi periodik
c.
Dibutuhkan tenaga teknisi yang handal dan ahli untuk mengoperasikan
d.
Dibutuhkan software agar data cuaca tersebut dapat dibaca
e.
Harga peralatan dan operasional yang cukup tinggi
f.
Luas daerah yang dipresentasikan terbatas, sekitar 3-5 km dari lokasi
46
E. Simpulan Dan Saran 1. Simpulan AWS (Automatic Weather Station) merupakan suatu peralatan atau sistem terpadu yang di desain untuk pengumpulan data cuaca secara otomatis serta di proses agar pengamatan menjadi lebih mudah. AWS dapat mengukur sekaligus beberapa unsur-unsur cuaca tanpa perlu diawasi secara langsung (24 jam), melainkan dapat diawasi melalui jaringan internet. Tingkat keakuratan AWS lebih tinggi dibandingkan alat-alat pengukur manual lainnya. Adanya AWS dapat mengukur unsurunsur cuaca seperti kadar curah hujan, kelembaban, intensitas radiasi, suhu, arah dan kecepatan angin, dan tekanan udara secara detail namun pada kenyataanya semakin umur AWS yang semakin tua, menyebabkan keakuratan data yang diperoleh menjadi kurang akurat. 2. Saran Perawatan secara baik peralatan pengukur cuaca otomatis yang ada di Stasiun Klimatologi Desa Sukosari, Kecamatan Jumantono, Karanganyar sangat diperlukan supaya tetap berfungsi dengan baik dalam jangka waktu lama. Alat yang berfungi dengan baik sangat dibutuhkan
praktikan
untuk
lebih
memahami
prinsip
kerjanya.
Kedepannya untuk perawatan alat dilakukan secara maksimal, dengan begitu pembelajaran dan praktikum berjalan dengan baik dan menfaat yang baik dapat dirasakan para praktikan.
47
Referensi [5] Australian Government – Department of Sustainability, Environment, Water, Population, and Communities, “Automatic Weather Stations”, (2011) July 21, http://www.antarctica.gov.au/about-antarctica/fact-files/weather/automaticweather-stations. [6] R. Weerasinghe, M. S. M. Aroos, A. S. Pannila, M. K. Jayananda and D. U. J. Sonnadara, “Development of an automated weather station with remote data transmission capability”, Annual research symposium – science, University of Colombo, (2011), http://www.cmb.ac.lk/?page_id=3569. [7] X. Guo and Y. Song, “Design of automatic weather station based on GSM module”, 2010 International Conference on Computer, Mechatronics, Control and Electronic Engineering (CMCE), vol. 5, (2010) August 24-26, pp. 80-82. Daftar Pustaka Bayong Tjasyono, Prof, Dr. 2007.Meteorologi Indonesia I. Badan Meteorologi dan Geofisika. Jakarta Sharan, Runeel V. 2014. Development of a Remote Automatic Weather Station with a PC-based Data Logger. International Journal of Hybrid Information Technology Vol.7, No.1 (2014), pp.233-240. Diakses tanggal 8 November 2014 pukul 12:03 Turoan, Kanton L. 2009. Automatic Weather Station (AWS) Berbasis Mikrokontrol. Theses (Open) Perpustakaan Universitas Indonesia. Diakses tanggal 8 November 2014 pukul 12:10 (abtrk)
48
III. PENGUKURAN SUHU TANAH A.
Pendahuluan
1.
Latar Belakang Suhu merupakan salah satu unsur cuaca yang sangat penting untuk proses pertumbuhan tanaman. Suhu tanah mempengaruhi proses kimia dalam tanah dan perkembangan akar tanaman. Untuk memperoleh hasil pertanian maksimal petani harus mengetahui tanaman yang cocok untuk suhu tanah di lahannya. Setiap tanaman memiliki kesesuaian dengan suhu tanah yang berbeda-beda. Untuk tanaman di dataran tinggi seperti pengunungan yang memiliki suhu rendah cocok untuk ditanam tanaman sayuran. Untuk di dataran rendah yang intensitas cahaya mataharinya tinggi dengan suhu tinggi cocok ditanam tanaman serelia. Suhu tanah dipengaruhi oleh intensitas cahaya matahari, semakin banyak intensitas cahaya matahari yang diterima tanah maka suhu tanah akan tinggi. Jika intensitas cahaya matahari yang diterima tanah rendah maka suhu tanah juga rendah. Petani dapat mengatur suhu dengan cara memberi penutup pada lapisan permukaan tanah. Namun hal ini juga tidak memberikan pengaruh yang begitu besar, cara ini dilakukan pada musimmusim tertentu. Dengan praktikum pengukuran suhu, terutama suhu tanah mahasiswa diharapkan mampu menggunakan termometer tanah dan mengukur suhu tanah dengan benar. Kemudian setelah menguasai ilmu tersebut ke depannya nanti dapat diaplikasikan pada masyarakat petani. Dengan cara penyesuaian suhu tanah dengan tanaman yang cocok maka hasil pertanian akan maksimal dan petani di Indonesia akan sejahtera.
2.
Tujuan Tujuan dari praktikum ini adalah mengetahui suhu tanah pada tanaman dengan perlakuan pemberian mulsa organik (jerami padi).
49
3.
Waktu dan Tempat Acara praktikum pengukuran suhu dilaksanakan pada tanggal 9 November 2014 di Stasiun Klimatologi, Desa Sukosari, Kecamatan Jumantono, Kabupaten Karanganyar.
50
B. Tinjauan Pustaka Suhu
mencakup dua aspek yaitu derajat dan insolasi. Insolasi
menunjukan energi panas dari matahari dengan satuan gram/kalori/cm2/jam. Dimana 1 grm kalori digunakan untuk menaikan suhu satu gram air sebesar 10C. Suhu menunjukkan derajat panas benda. Mudahnya, semakin tinggi suhu suatu benda, semakin panas benda tersebut. Secara mikroskopis, suhu menunjukkan energi yang dimiliki oleh suatu benda. Setiap atom dalam suatu benda masingmasing bergerak, baik itu dalam bentuk perpindahan maupun gerakan di tempat getaran. Makin tingginya energi atom-atom penyusun benda, makin tinggi suhu benda tersebut. Suhu merupakan faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Suhu yang dibutuhkan dalam pertumbuhan dan perkembangan tanaman dikenal sebagai suhu kerdinal yaitu meliputi suhu optimum, suhu minimum dan suhu maksimum. Suhu kardinal yang dibutuhkan oleh tanaman adalah berbeda-beda tergantung pada jenis tanamannya. Dimana suhu yang berada dibawah batas maksimum atau diatas optimum ini tidak baik untuk tanaman, keadaan tersebut sering disebut suhu ekstrim. Pengaruh faktor suhu pada tanaman menimbulkan gangguan-gangguan pada tanaman baik secara morfologi maupun fisiologinya (Hartati 2009). Mulsa jerami atau mulsa yang berasal dari sisa tanaman lainnya mempunyai konduktivitas panas rendah sehingga panas yang sampai ke permukaan tanah akan lebih sedikit dibandingkan dengan tanpa mulsa atau mulsa dengan konduktivitas panas yang tinggi seperti plastik. Jadi jenis mulsa yang berbeda memberikan pengaruh berbeda pula pada pengaturan suhu, kelembaban, kandungan air tanah, penekanan gulma dan organisme pengganggu. Namun manipulasi lingkungan tumbuh dengan cara teknik budidaya tersebut akan berbeda pengaruhnya jika dilakukan pada tanaman kentang dengan kultivar yang berbeda, begitu juga perbedaan jenis mulsa akan berbeda pengaruhnya terhadap perbedaan lingkungan terutama suhu tanah sehingga pertumbuhan dan hasil tanaman kentang untuk tiap kultivar akan berbeda pula (Hamdani 2009). Suhu tanah merupakan derajat panas atau dingin pada tanah baik pada permukaan tanah maupun pada berbagai macam kedalaman tanah yang berbeda.
51
Suhu tanah berkaitan dengan pertumbuhan tanaman karena dapat mempengaruhi keaadan perakaran dari tanaman. Suhu tanah beraneka ragam dengan cara yang khas pada perhitungan harian dan musiman. Fluktuasi terbesar terdapat di permukaan tanah dan akan berkurang dengan bertambahnya kedalaman tanah. Suhu tanah sebagai sifat tanah yang penting, digunakan untuk mengklasifikasikan tanah.Penggunaan tanah untuk pertanian dan kehutanan berhubungan penting dengan suhu tanah karena kebutuhan tumbuhan terhadap suhu yang khas. Selain itu suhu tanah juga mempengaruhi kegiatan fisiologis tanaman sehingga bila suhu tanah ideal bagi tanaman maka kegiatan fisiologisnya juga akan baik (Foth 2007). 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 farenheit, derajat Kelvin dan lain-lain. Suhu tanah berpengaruh terhadap penyerapan air. Makin rendah suhu, makin sedikit air yang di serap oleh akar, karena itulah penurunan suhu tanah mendadak dapat menyebabkan kelayuan tanaman (Lubis 2007). Temperatur (suhu) tanah adalah suatu sifat tanah yang sangat penting, secara langsung mempengaruhi pertumbuhan tanaman, dan juga terhadap kelembapan, aerasi, struktur, aktivitas mikrobial, dan enzimatik, dekomposisi serasah/ sisa tanaman
dan ketersediaan hara-hara tanaman. Suhu tanah juga
disebut intensitas panas dalam tanah dengan satuan derajat Celcius, derajat Fahrenheit, derajat Kelvin dan lain-lain. Suhu tanah juga merupakan salah satu faktor tumbuh tanaman yang penting sebagaimana halnya air, udara dan unsur hara. Proses kehidupan bebijian, akar tanaman dan mikrobia tanah secara langsung dipengaruhi oleh suhu tanah. Laju reaksi kimiawi meningkat dua kali lipat untuk setiap 10° kenaikan suhu (Hanafiah 2010).
52
C. Hasil Pengamatan 1.
Alat a. Termometer tanah pengukur kelembapan tanah b. Mulsa
2.
Cara Kerja Mengukur suhu tanah dan kelembaban tanah pada beberapa perlakuan, yaitu : a. Kontrol, tanpa menggunakan mulsa b. Menggunakan mulsa plastik hitam perak c. Mulsa plastik bening d. Mulsa organik (jerami) e. Cover Crop (rumput)
Tabel 3.1 Pengukuran Suhu Tanah Pada Berbagai Perlakuan NO
JAM
1 2 3 4 5 6 7
7.30 8.30 9.30 10.30 11.30 12.30 13.30
SUHU TANAH (°C) HITAM COVER ORGANIK PLASTIK PERAK CROP 31 33 32 32 31,9 35 32,7 32 32 38 35 33,5 33 40 36 34 33 41 38 35 34 45 38 37 35 49 47 40
Sumber Rekapan Data Sekunder
KONTROL 30 37 38 39 40 42 46
53
D. Pembahasan Temperatur (suhu) tanah adalah suatu sifat tanah yang sangat penting, secara langsung mempengaruhi pertumbuhan tanaman, dan juga terhadap kelembapan, aerasi, struktur, aktivitas mikrobial, dan enzimatik, dekomposisi serasah/ sisa tanaman dan ketersediaan hara-hara tanaman. Suhu tanah juga disebut intensitas panas dalam tanah dengan satuan derajat Celcius, derajat Fahrenheit, derajat Kelvin dan lain-lain. Suhu tanah juga merupakan salah satu faktor tumbuh tanaman yang penting sebagaimana halnya air, udara dan unsur hara. Proses kehidupan bebijian, akar tanaman dan mikrobia tanah secara langsung dipengaruhi oleh suhu tanah. Laju reaksi kimiawi meningkat dua kali lipat untuk setiap 10° kenaikan suhu (Hanafiah 2010). 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 farenheit, derajat Kelvin dan lain-lain. Suhu tanah berpengaruh terhadap penyerapan air. Makin rendah suhu, makin sedikit air yang di serap oleh akar, karena itulah penurunan suhu tanah mendadak dapat menyebabkan kelayuan tanaman (Lubis 2007). Pada praktikum kali ini dilakukan lima perlakuan dalam mengukur suhu tanah, yaitu pada tanah (sebagai kontrol), mulsa plastik hitam, mulsa plastik bening, mulsa organik (jerami), dan cover crop (rumput). Mulsa plastik hitam, mulsa organik dan rumput berfungsi untuk menjaga kestabilan suhu dalam tanah baik pada siang hari maupun malam hari sehingga tanaman dapat tumbuh dengan baik. Berdasarkan tabel pengamatan di atas dapat diperoleh data suhu tanah yaitu 38oC pada tanah dengan perlakuan kontrol, 35oC pada perlakuan mulsa plastik hitam, 38oC pada tanah dengan perlakuan ditutup mulsa plastik bening, 32oC pada mulsa organik, dan pada tanah dengan cover crop (rumput) diperoleh suhu rata-rata tanah 33,5oC. Dapat disimpulkan juga bahwa suhu terendah rata–rata terdapat pada perlakuan mulsa organik. Pada perlakuan Mulsa organik suhu yang terjadi paling rendah
54
karena tertutup oleh bahan-bahan organik yang berada di atas tanah yang dapat menghalangi masuknya sinar dan panas matahari. Hal ini karena panas yang diserap tertahan oleh tanaman yang berada di permukaan tanah, sehingga membuat tanah menjadi hangat dan penaikan suhunya teratur. Adanya mulsa akan menyebabkan panas yang mengalir kedalam tanah lebih sedikit dibanding tanpa mulsa. Mulsa plastic putih dapat menurunkan suhu tanah. Hal ini disebabakan radiasi yang direfleksikan kembali akan cukup besar sehingga berkurang suhu maksimum harian dari tanah yang diberi mulsa. Sedangkan mulsa plastic hitam cenderung meningkatkan suhu tanah karena radiasi yang direfleksikan kembali sangat kecil dan mulsa plastik hitam cenderung lebih kuat menangkap panas dan menyimpan panas dalam tanah.
55
E. Simpulan Dan Saran 1. Simpulan Perbedaan suhu tanah dipengaruhi oleh intensitas cahaya matahari dan awan. Dari praktikum diatas suhu tertinggi ke rendah terjadi pada perlakuan mulsa plastik bening, mulsa kontrol (tanah), mulsa plastik hitam, cover crops dan mulsa organik (jerami). Pemberian mulsa pada tanah bertujuan untuk memberikan kestabilan suhu pada tanah. 2. Saran Bagi mahasiswa sebelum melakukan praktikum disarankan membaca dan memahami cara kerja praktikum. Memahami harus bagaimana mengamati suhu tanah, bagaimana membaca termometer ranah dengan baik. Untuk praktikum yang akan datang supaya lebih baik dari praktikum ini dan termometer masih berfungsi dengan baik semua.
56
Daftar Pustaka Foth 2007. Dasar-Dasar Ilmu Tanah edisi ke-6. Erlangga. Jakarta. Hamdani, Jajang Sauman. 2009. Pengaruh Jenis Mulsa terhadap Pertumbuhan dan Hasil Tiga Kultivar Kentang. J. Agron. Indonesia 37 (1) : 14 – 20 (2009). Hanafiah, K.A. 2010. Dasar-dasar Ilmu Tanah : Penerbit PT RajaGrafindo Persada, Jakarta. Hartati. 2009. Agri journal. Fakultas Pertanian Universitas Jember. Jember. Kamala sari lubis. 2007. Aplikasi Suhu dan Aliran PanasTtanah. USU. Medan.
57
IV. PENGARUH ANGIN TERHADAP EVAPOTRANSPIRASI A.
Pendahuluan
1.
Latar Belakang Iklim mempunyai pengaruh yang sangat penting dalam pertanian. Iklim tidak hanya mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman tetapi juga berpengaruh terhadap kegiatan manusia dalam usaha pertanian, tempat tinggal, makanan dan kebudayaan. Pengetahuan iklim sangat di perlukan dalam pertanian karena saat ini manusia belum seluruhnya bisa merekayasa atau memodifikasi iklim secara luas. Manusia hanya dapat mencari jalan keluar dari keadaan iklim yang ada, kalaupun bisa maka yang dilakukan hanya terbatas pada wilayah tertentu. Pada setiap tanaman pasti akan mengalami evapotranspirasi, evapotranspirasi merupakan gabungan dari evaporasi dan transpirasi. Evaporasi adalah pengertian penguapan air secara umum dari suatu permukaan benda. Sedangkan trasnpirasi adalah kehilangan air dalam bentuk uap yang melewati tubuh tumbuhan. Besarnya evapotranspirasi sangat dipengaruhi oleh intensitas radiasi matahari, banyaknya intensitas radiasi akan memperbesar evapotranspirasi. Selain itu angin juga mempengaruhi evapotranspirasi, kecepatan angin yang tinggi akan menyebabkan proses evapotranspirasi berjalan cepat. Angin yang melewati tanaman akan membawa uap air lebih banyak, sehingga penguapan air pada tanaman tersebut akan lebih banyak. Jika evapotranspirasi terlalu besar maka tanaman akan mati karena kekurangan air. Sebagai mahasiswa Fakultas Pertanian yang menjalani praktikum agroklimatologi yang di laksanakan memiliki tujuan bahwa, para mahasiswa diharapkan memiliki kemampuan dalam mengamati, memahami dan mengetahui tentang keadaan unsur-unsur cuaca dan iklim di sekitarnya. Sehingga para mahasiswa dapat mengaplikasikan ilmunya dan di harapkan kedepannya
para
mahasiswa
dapat
melakukan
percobaan
tentang
memodifikasi cuaca dalam skala mikro untuk mengembangkan dan meningkatkan kualitas pertanian di Indonesia.
58
2.
Tujuan Tujuan praktikum ini adalah untuk mengetahui pengaruhkecepatan angin terhadap besarnya evapotranspirasi.
3.
Waktu dan Tempat Praktikum Acara praktikum pengukuran suhu dilaksanakan pada tanggal 9 November 2014 di Stasiun Klimatologi, Desa Sukosari, Kecamatan Jumantono, Kabupaten Karanganyar.
59
B.
Tinjauan Pustaka Evapotranspirasi adalah perpaduan dua proses yakni evaporasi dan
transpirasi. Evaporasi adalah proses penguapan atau hilangnya air dari tanah dan badan-badan air (abiotik), sedangkan transpirasi adalah proses keluarnya air dari tanaman (boitik) akibat proses respirasi dan fotosistesis. Kombinasi dua proses yang saling terpisah dimana kehilangan air dari permukaan tanah melalui proses evaporasi dan kehilangan air dari tanaman melalui proses transpirasi disebut sebagai evapotranspirasi (ET) (Edy 2012). Proses hilangnya air akibat evapotranspirasi merupakan salah satu komponen penting dalam hidrologi karena proses tersebut dapat mengurangi simpanan air dalam badab-badan air, tanah, dan tanaman. Untuk kepentingan sumber daya air, data ini untuk menghitung kesetimbangan air dan lebih khusus untuk keperluan penentuan kebutuhan air bagi tanaman (pertanian) dalam periode pertumbuhan atau periode produksi. Oleh karena itu data evapotranspirasi sangat dibutuhkan untuk tujuan irigasi atau pemberian air, perencanaan irigasi atau untuk konservasi air. (Kodoatie dan Roestam 2009 :33). Evaporasi adalah perubahan air menjadi uap, yang merupakan suatu proses yang berlangsung hampir tanpa gangguan selama berjam-jam pada siang hari dan sering juga selama malam hari.Uap ini kemudian bergerak dari permukaan tanah atau permukaan air ke udara. Evapotranspirasi merupakan ukuran total kehilangan air
untuk suatu luasan lahan melalui evaporasi dari
permukaan tanaman. Secara potensial evapotranspirasi ditentukan hanya oleh unsur – unsur iklim, sedangkan secara aktual evapotranspirasi juga ditentukan oleh kondisi tanah dan sifat tanaman (Karmini 2008). Transpirasi memiliki pengertian tentang proses penguapan air dari selsel yang hidup pada jaringan tumbuhan. Sel hidup tumbuh-tumbuhan berhubungan langsung dengan atmosfer melalui stomata dan lentisel, sehingga transpirasi yang terjadi melalui kultikula pada tumbuh-tumbuhan. Beberapa faktor yang mempengaruhi transpirasi atau penguapan yakni besar kecilnya daun, tebal tipisnya daun, adanya lapisan lilin dan bulu pada permukaan daun (Manan dalam Wanggai 2009).
60
Kebutuhan air tanaman (crop water requirement) didefinisikan sebagai banyaknya air yang hilang dari areal pertanaman setiap satuan luas dan satuan waktu, yang digunakan untuk pertumbuhan, perkembangan (transpirasi) dan dievaporasikan dari permukaan tanah dan tanaman. Kebutuhan air tanaman adalah transporasi. Evapotranspirasi dipengaruhi oleh kadar kelembaban tanah, suhu udara, cahaya matahari, dan angin. Evapotranspirasi dapat ditentukan dengan cara, yaitu (1) menghitung jumlah air yang hilang dari tanah dalam jangka waktu tertentu,
(2)
menggunakan
factor-faktor
iklim
yang
mempengaruhi
evapotranspirasi, (3) menggunakan Iysimeter (Jumin 2010 : 67). Evapotranspirasi ialah gabungan penguapan oleh semua permukaan dan transpirasi tumbuhan penguapan oleh tumbuhan dapat berupa penguapan biasa secara fisika (evaporasi). Kalau penguapan tersebut berasal dari air yang melengket pada organ tumbuhan dan dapat pula berupa transpirasi, kalau berasal dari proses fisiologis. Penyediaan energi luar untuk evaporasi permukaan organorgan yang prinsipnya oleh perubahan energi radiasi menjadi energi panas, jenis vegetasi alam, dan keadaan tanah. Evapotranspirasi meningkat dengan semakin halus ukuran agregat tanah.Pemisahan pengukuran evaporasi dan transpirasi dapat menentukan hubungan antara serapan air tanaman dengan parameter tumbuh tanaman yang diamati (Hasanah 2010).
61
C. Hasil Pengamatan 1. Alat a.
Anemometer
2. Cara Kerja a.
Melakukan pengamatan kecepatan angin pada petak tanaman jagung tanpa pematah angin
b.
Melakukan pengamatan kecepatan angin pada petak tanaman jagung yang pada bagian tepi luarnya dipasang pematah angin
c.
Menghitung besarnya evapotranspirasi pada kedua petak dengan rumus Blaney-Cridle
d.
Membandingkan besarnya evapotranspirasi pada kedua petak pertanaman jagung.
Tabel 4.1 Data Rekapan Tinggi Tanaman dan Jumlah Daun Perlakuan Tanpa Pematah Angin dan Dengan Pematah Angin Minggu
Kecepatan Angin (m/s) Pematah
Suhu Rata-rata Harian (°C)
Tanpa Pematah
1
0,6
0,55
36
35
2
1,48
1,38
40
38
3
0,92
0,63
40
39
4
1,08
0,18
41
39
Rerata
1,02
0,69
39,3
37,8
Sumber : Rekapan data sekunder
Angin
Pematah Angin
Tanpa
ke-
Pematah
62
D. Pembahasan Angin adalah udara yang bergerak dari udara yang bertekanan tinggi ke udara yang bertekanan rendah. Jenis-jenis angin yaitu angin siklon adalah angin yang terjadi akibat daerah yang bertekanan rendah dikelilingi daerah yang bertekanan tinggi. Angin antisiklon adalah kebalikan angin siklon, yaitu daerah yang tekanannya tinggi dikelilingi daerah yang tekanannya rendah. Angin passat adalah angin yang bertiup dari daerah subtropis ke daerah tropis. Angin musim adalah gerakan massa udara yang terjadi karena perbedaan tekanan udara yang mencolok antara benua dan lautan (Hendro 2008). Anemometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur arah dan kecepatan angin. Satuan meteorologi dari kecepatan angin adalah Knots (Skala Beaufort). Sedangkan satuan meteorologi dari arah angin adalah 00 – 3600 dan arah mata angin. Anemometer harus ditempatkan di daerah terbuka. Pada saat tertiup angin, baling-baling yang terdapat pada anemometer akan bergerak sesuai arah angin. Di dalam anemometer 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 arah mana angin bertiup. Cara lainnya dengan membuat kantong angin dan diletakkan di tempat terbuka (Wisnubroto 2009). Kecepatan angin mempengaruhi proses evapotranspirasi, evapotranspirasi adalah perpaduan dua proses evaporasi dan transpirasi. Semakin cepat kecepatan angin maka proses evapotranspirasi juga berlangsung cepat. Untuk mengurangi kecepatan angin digunakan pematah angin pada lahan pertanian, pematah angin dapat berupa benda mati seperti pagar atau dapat berupa vegetasi pohon besar seperti pohon jati dan tanaman tahunan lainnya. Untuk mengetahui besarnya evapotranspirasi dapat dihitung dengan rumus Blaney-Cridle. Rumus Blaney-Cridle : Etc = c [p(0,46T+8)] mm/hari Dengan : Etc = Evapotranspirasi crop T = Suhu rata-rata harian (ºC) P = Rata-rata persentase dari jumlah jam siang tahunan, besarnya didapat dari tabel, dicari berdasarkan bulan dan letak lintang C = Koefesiensi tanaman tahunan (jagung = 0,6)
63
Prosedur Rumus Blaney-Cridle : 1. Cari letak lintang 2. Tentukan nilai P dari tabel 1 3. Cari suhu rata-rata bulanan 4. Tentukan nilai C dari tabel 2 5. Hitunglah nilai Etc seperti pada rumus Besar evapotranspirasi dengan pematah angin Didapat : T = 39,3ºC ; P = 0,28 ; C = 0,6 Etc
= C [P(0,46T+8)] mm/hari = 0,6[0,28(0,46X39,3+8)] mm/hari = 0,6[0,28(26,078)] mm/hari = 0,6(7,30184) mm/hari = 4,381 mm/hari Besar evapotranspirasi tanpa pematah angin Didapat : T = 37,8ºC ; P = 0,28 ; C = 0,6 Etc
= C [P(0,46T+8)] mm/hari = 0,6[0,28(0,46X37,8+8)] mm/hari = 0,6[0,28(25,388)] mm/hari = 0,6(7,10864) mm/hari = 4,265 mm/hari
Dari hasil perhitungan diatas dapat diketahui bahwa suhu juga mempengaruhi proses evapotranspirasi. Suhu yang besar akan mempercepat proses evapotranspirasi. Hal ini terbukti dari hasil perhitungan menggunakan rumus Blaney-Cridle dimana pada suhu 39,3ºC diperoleh besar evapotranspirasi 4,381 mm/hari dan pada suhu 37,8ºC diperoleh evapotranspirasi sebesar 4,265 mm/hari.
64
E. Simpulan Dan Saran A. Simpulan Dari hasil praktikum ini dapat disimpulkan bahwa : 1. Evapotranspirasi dipengaruhi oleh kecepatan angin, semakin besar kecepatan anginnya maka proses evapotranspirasi juga semakin besar 2. Untuk mengetahui berapa besar evapotranspirasi dapat dihitung menggunakan rumus Blaney-Cridle 3. Suhu yang semakin tinggi akan mempercepat proses evapotranspirasi, terbukti pada hasil perhitungan rumus Blaney-Cridle B. Saran Saran penulis untuk para Co-Ass diharapkan dalam memberikan penjelasan dilapangan dapat lebih jelas dan mudah dimengerti. Pada praktikan yang akan melakukan praktikum disarankan untuk mempelajari bahan yang akan dipraktikkan.
65
Daftar Pustaka Edy. 2012.Pengaruh Pengelolaan Air, Pemupukan Kalium Dan Pola Pertanaman Terhadap Hasil Jagung Dan Kacang Hijau Di Lahan Kering. Diakses tanggal 11 November 2014 Hasanah, Uswah , Ardiyansyah, dan
Rosidi, Ayip. Pertumbuhan Awal Dan
Evapotranspirasi Aktual Tanaman Tomat (Lycopersicum esculentum mill) Pada Berbagai Ukuran Agregat Inceptisols. J. Agroland 17 (1) : 11 - 17, Maret 2010. Diakses tanggal 11 November 2014 pukul 15:05 Jumin, Hasan Basri. 2010. Dasar-Dasar Agronomi. Jakarta: PT. Rajagrafindo. Karmini. 2008. Validasi Model Pendugaan Evapotranspirasi : Upaya Melengkapi Sistem Database Iklim Nasional. Jurnal Tanah dan Iklim.No. 27, 2008. Diakses tanggal 11 November 2014 pukul 14:10 Kodoatie, R.J. dan Roestam Sjarief. 2009. Pengelolaan Sumber Daya Air Terpadu. Yogyakarta: Andi. Manan. Didalam Wanggai, F. 2009. Manajemen Hutan. Grasindo: Jakarta.
66
V. MODIFIKASI IKLIM MIKRO TANAMAN A.
Pendahuluan
1.
Latar Blakang Iklim
sangat
penting
dalam
kegiatan
pertanian,
iklim
mempengaruhi pertumbuhan pertanian dan kegiatan usaha tani. Hasil pertanian dipengaruhi iklim, jika iklim mendukung dan tanaman dirawat dengan baik maka hasil pertanian akan maksimal. Namun jika iklim tidak mendukung walaupun tanaman dirawat dengan benar hasil pertanian tidak akan maksimal. Pada daerah disaat musim tertentu tidak semua jenis tanaman dapat ditanam. Terkadang petani memiliki kendala dalam menanam tanaman yang laku di pasaran di musim yang tidak mendukung untuk tanaman tersebut. Untuk mengatasi hal itu petani dapat melakukan kegiatan memodifikasi iklim mikro pada tanaman yang laku di pasaran. Dengan modifikasi iklim mikro maka hasil pertanian akan maksimal. Juga dapat menanam tanaman dengan hasil yang laku di pasaran walaupun dengan musim yang tidak mendukung. Menanam tanaman yang laku dipasaran yang di waktu tersebut bukan pada musim tanaman itu petani akan memperoleh untung yang banyak. Sebagai mahasiswa pertanian yang nantinya akan terjun ke masyarakat petani harus mengetahui bagaimana memodifikasi iklim mikro tanaman agar memperoleh banyak keuntungan. Dengan praktikum ini mahasiswa pertanian dapat menerapkan ilmunya pada masyarakat di masa yang akan datang. Banyak petani yang belum mengetahui modifikasi iklim, untuk itu tugas mahasiswa pertanian adalah memberi penyuluhan tentang modifikasi iklim. Diharapkan kedepannya
para
mahasiswa
dapat
melakukan
percobaan
tentang
memodifikasi cuaca dalam skala mikro untuk mengembangkan dan meningkatkan kualitas pertanian di Indonesia. B.
Tujuan Tujuan dari praktikum ini adalah mengetahui pengaruh jarak tanam dan naungan terhadap kondisi iklim mikro di dalam pertanian.
67
C.
Waktu dan Tempat Praktikum Acara praktikum pengukuran suhu dilaksanakan pada tanggal 9 November 2014 di Stasiun Klimatologi, Desa Sukosari, Kecamatan Jumantono, Kabupaten Karanganyar.
68
B. Tinjaun Pustaka Berdasarkan luas wilayah sasaran, iklim dapat dipilih menjadi iklim makro, iklimmeso dan iklim mikro. Iklim makro meliputi wilayah yang sangat luas, meliputi luasan suatu zona iklim, kontinen sampai pada bumi secara keseluruhan (global), seperti lautan dan benua. Keragaman yang ditonjolkan adalah keragaman antar zona iklim. Varisi iklim dalam skala kecil termasuk dalam cakupan iklim mikro, misalnya keadaan udara di sekitar atau di bawah kanopi pohon, atau keadaan udara di dalam rumah kaca. Pengukuran unsur-unsur iklim di bawah kanopi pohon menunjukkan perbedaan yang cukup jelas dibandingkan denga kondisi udara di sekitarnya yang tidak ternaungi oleh kanopi pohon tersebut. Secara umum suhu akan lebih rendah di bawah kanopi pohon intensitas cahaya lebih rendah dan kelembaban lebih tinggi (Lakitan 2008). Iklim mikro merupakan kondisi iklim pada suhu ruang yang sangat terbatas tetapi komponen iklim ini penting artinya bagi kehidupan tumbuhan hewan dan manusia. Karena kondisi udara pada skala mikro ini akan berkontak langsung dengan dan mempengaruhi secara langsung makhlukmakhluk hidup tersebut. Makhluk hidup tanggap terhadap dinamika dan perubahan dari unsur-unsur iklim sekitarnya. Keadaan unsur-unsur iklim iniakan mempengaruhi tingkah langsung dan metabolisme yang berlangsung pada makhluk hidup. Sebaliknya keberadaan makhluk hidup tersebut (terutama tumbuh-tumbuhan) akanpula mengalami keadaan iklim mikro. (Prawirowardoyo 2009). Radiasi matahari merupakan anasir yang terpenting dalam kajian iklim mikro, karena sebagai sumber utama energi dalam ekosistem. Radiasi adalah proses energi dipindahkan oleh gelombang elektromagnetik dari benda yang satu ke benda yang laintanpa adanya medium perantara. Radiasi matahari sangat dibedakan menjadi radiasi matahari, radiasi langit, dan radiasi matahari global. Energi matahari sampai ke bumi dalam bentuk radiasi dalam bentuk gelombang pendek yang diradiasikan kembali oleh bumi dalam bentuk radiasi gelombang panjang. Radiai matahari maksimum tercapai pada
69
saat matahari tegak lurus permukaan tanah. Selain radiasi matahari, suhu udara, kelembaban udara, penguapan (evaporasi dan transpirasi) dan kecepatan angin (Arsyad 2012). Iklim mikro memang sangat penting untuk memperbesar peluang keberhasilan budidaya tanaman. Salah satu caranya adalah dengan substitusi unsur iklim partial.Substitusi unsur iklim partial tersebut dapat dilak sanakan sampai batas tertentu. Walaupun begitu ada beberapa subtitusi unsur iklim partial yang belum dapat dilalailkan. Hal tersebut mungkin dilaksanakan dengan biaya yang cukup tinggi, tidak adanya unsur pengganti atau karena adanya unsur yang berlebihan. Misalnya radiasi matahari yang telalu terik, suhu yang terlalu rendah, atau hujan yang terlalu banyak dan merata. Dalam keadaan yang semacam itu yang realistik dan relatif akan lebih mudah adalah modifikasicuaca atau iklim yang semula tidak atau kurang sesuai menjadi sesuai dengan tanaman tertentu. Misalnya dengan membuat naungan yang baik, naungan fisik maupun naungan biologis untuk radiasi matahari yang terlalu tinggi, membangun green house untuk suhu yang terlalu rendah atau hujan yang terlalu banyak, meratakan angin dan lain-lain (Wisnubroto 2010). Kerusakan lingkungan dan dampak perubahan iklim yang telah dirasakan masyarakat tersebut memberikan ancaman terhadap kegiatan budidaya tambak dan perikanan laut. Sebagai bentuk adaptasi dan modifikasi terhadap lingkungan pesisir yang semakin ekstrem masyarakat telah melakukan berbagai upaya untuk mempertahankan kelangsungan usaha akuakultur di daerah pesisir meskipun dengan konsekuensi ada biaya tambahan yang harus dikeluarkan dan di sisi lain penghasilan mereka menurun (Bintari 2011). Terdapat perbedaan iklim mikro yang besar antara areal bervegetasi dan areal terbuka terutama pada pagi, siang dan sore hari. Suhu udara ratarata pada lokasi yang bervegetasi lebih rendah daripada lokasi tanpa vegetasi. Sementara kelembaban udara rata-rata pada lokasi yang bervegetasi lebih tinggi daripada lokasi tanpa vegetasi. Kecepatan angin rata-rata pada lokasi yang bervegetasi lebih daripada lokasi tanpa vegetasi. Untuk fluktuasi suhu
70
rata-rata pada lokasi bervegetasi lebih rendah dibandingkan fluktuasi suhu rata-rata pada lokasi tanpa vegetasi yaitu. Fluktuasi kelembaban udara ratarata pada lokasi bervegetasi lebih dibandingkan fluktuasi kelembaban ratarata pada lokasi tanpa vegetasi. Fluktuasi kecepatan angin rata-rata pada lokasi bervegetasi lebih rendah, dibandingkan fluktuasi kecepatan angin ratarata pada lokasi tidak bervegetasi (Siregar 2010).
71
C.
Hasil Pengamatan 1. Alat a. Termohigrometer b. Luxmeter c. Anemomete 2. Cara kerja a. Melakukan penanaman jagung pada petak tanam dengan jarak 50cm x 40cm. b. Melakukan penanaman jagung pada petak yang lan dengan jarak tanam 25cm x 40 cm. c. Melakukan pengamatan intensitas radiasi, suhu udara, kecepatan angin dan kelembaban udara pada petak pertanaman
Tabel 5.1 Data Rekapan Unsur Iklim Mikro Pada Tiga Perlakuan Tanaman Jagung Minggu ke1 2 3 4
50X40 35 38 39 39
Suhu (°C) 25X40 Paranet 34 29 37 34 41 29 42 31
Kelembaban Udara (%) 50X40 25X40 Paranet 28 28 40 24 27 29 18 14 30 24 12 29
Intensitas Radiasi 50X40 25X40 Paranet 82900 81000 63800 138000 124100 101100 94500 94900 55100 91200 95600 64600
Kec Angin (m/s) 50X40 25X40 Paranet 1,4 1,39 0,83 1,51 2,23 1,96 1,43 1,62 1,08 1,25 `1,15 0,86
Sumber : Rekapan data sekunder Tabel 5.2 Data Rekapan Tinggi Tanaman dan Jumlah Daun Pada Tiga Perlakuan Tanaman Jagung Minggu Ke1 2 3 4
Tinggi Tanaman (cm) 50X40 25X40 Paranet 12,5 10 36 37,5 35,9 67 63 60 98 93 87
Sumber : Rekapan data sekunder
Jumlah Daun 50X40 25X40 Paranet 3 3 2 6 7 5 8 7 7 14 12 11
72
120 Tinggi Tanaman (cm) 50X40
100 80
Tinggi Tanaman (cm) 25X40
60 40
Tinggi Tanaman (cm) Paranet
20 0 1
2
3
4
Gambar 15.1 Grafik Pertumbuhan Tinggi Tanaman Pada Tiga Perlakuan Tanaman Jagung 16 14 12
Jumlah Daun 50X40
10 8
Jumlah Daun 25X40
6
Jumlah Daun Paranet
4 2 0 1
2
3
4
Gambar 15.2 Grafik Jumlah Daun Pada Tiga Perlakuan Tanaman Jagung
73
D. Pembahasan Iklim mikro merupakan kondisi iklim pada suhu ruang yang sangat terbatas tetapi komponen iklim ini penting artinya bagi kehidupan tumbuhan hewan dan manusia. Karena kondisi udara pada skala mikro ini akan berkontak langsung dengan dan mempengaruhi secara langsung makhlukmakhluk hidup tersebut. Makhluk hidup tanggap terhadap dinamika dan perubahan dari unsur-unsur iklim sekitarnya. Keadaan unsur-unsur iklim iniakan mempengaruhi tingkah langsung dan metabolisme yang berlangsung pada makhluk hidup. Sebaliknya keberadaan makhluk hidup tersebut (terutama tumbuh-tumbuhan) akanpula mengalami keadaan iklim mikro. (Prawirowardoyo 2009). Kelembaban udara adalah kandungan uap air di udara. Macam kelembaban udara, kelembaban mutlak adalah kandungan air/satuan volume atau masa uap air/volume atau tekanan uap air/volume (g/m3) (Ismangil 2014). Unsur-unsur yang mempengaruhi iklim ada suhu, kelembaban, intensitas radiasi dan kecepatan angin. Unsur tersebut dapat di modifikasi dalam skala mikro untuk mendukung kegiatan pertanian. Dalam tabel 5.1 dapat dilihat bahwa pada petak tanam 25X40 memiliki suhu yang tinggi dibandingkan dengan petak tanam 50X40 dan pada paranet memiliki suhu paling rendah. Hal ini menunjukkan bahwa semakin dekat jarak tanamnya maka semakin tinggi suhu dan sebaliknya. Kelembaban pada petak tanam 25X40 memiliki rata-rata 20,25 pada petak tanam 50X40 memiliki rata-rata 23,5 dan pada paranet memiliki rata-rata 32. Pada jarak tanam yang dekat akan menimbulkan kelembaban yang rendah dari pada jarak tanam yang lebar. Intensitas radiasi tertinggi terdapat pada petak tanam 50X40 dengan rata-rata 1016,5 dan pada petak tanam 25X40 memiliki rata-rata 989. Intensitas terendah pada peranet dengan rata-rata 711,5, hal ini disebabkan sinar matahari terhalang oleh paranet dan sebagian diserap paranet yang berwarna hitam. Untuk kecepatan angin di Jumantono tidak stabil, sehingga dalam pengukuran pada petak tanam kurang valid. Namun pada tabel dapat dilihat bahwa kecepatan angin paling kecil adalah pada paranet, karena angin yang berhembus akan dihalangi oleh paranet.
74
E. Simpulan Dan Saran C. Simpulan Dari hasil praktikum ini dapat disimpulkan bahwa : 4. Modifikasi iklim mikro dapat dilakukan dengan mengatur jarak pertanaman 5. Jarak tanam mempengaruhi suhu, kelembaban dan intensitas radiasi, pada jarak tanam yang dekat suhu tinggi, pada jarak tanam yang dekat kelembaban dan intensitas radiasinya rendah D. Saran Untuk praktikkan yang akan melakukan praktikum diharapkan mempelajari materi terlebih dahulu sebelum melakukan praktikum. Karena pada praktikum ini akan membahas dan pelaksanaan praktikum yang cukup lama.
75
Daftar Pustaka Arsyad, S. 2012. Bahrin Samad dan Husainy Azhary. 1980. IKLIM dan PENGAIRAN. Yogyakarta: CV Yasaguna. Bintari
Foundation,
2011.
Lingkungan
Pesisir
dan
Perubahan
Iklim.
http://www.bintari.org/index.php/in/lingkup-kerja/konservasipesisir/2-lingkungan-pesisir-cc. Diakses tanggal 11 November 2014 pukul 15:30 Lakitan, B. 2008. DASAR – DASAR KLIMATOLOGI. Jakarta: Raja Grafindo Persada.Prawirowardoyo, Susilo. 2009. METEOROLOGI. Bandung: Penerbit ITB. Siregar, R.M., 2010. Pengaruh Iklim Mikro Terhadap Kadar Air Serasah di Hutan. Tri Dharma Kampus Universitas Sumatera Utara. Universitas Sumatera Utara. Winusbroto. 2010. Strategi memperkecil resiko iklim dalam produksi tanaman. Jurnal IlmuTanah dan Lingkungan. 2(2):47-52.
76
VI. PEMATAH ANGIN A.
Pendahuluan
1.
Latar Belakang Cuaca dan iklim mempunyai pengaruh yang sangat penting dalam pertanian. Cuaca dan iklim tidak hanya mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman tetapi juga berpengaruh terhadap kegiatan manusia dalam usaha pertanian. Pengetahuan Iklim sangat di perlukan dalam pertanian karena saat ini manusia belum seluruhnya bisa merekayasa atau memodifikasi iklim secara luas. Manusia hanya dapat mencari jalan keluar dari keadaan iklim yang ada, kalaupun bisa maka yang dilakukan hanya terbatas pada wilayah tertentu. Angin merupakan salah satu unsur yang sangat mempengaruhi cuaca. Kecepatan angin berpengaruh terhadap laju evapotranspirasi. Lahan yang berada di lahan yang rata dengan kecepatan angin besar perlu diberi pamatah angin, agar laju evapotranspirasi tidak terlalu cepat. Pematah angin adalah bahan yang dipasang di sekeliling lahan pertanaman, dapat berupa tanaman hidup atau pagar kayu/bambu. Dengan pematah angin maka kecepatan angin dapat dikurangi sehingga laju evapotranspirasi juga berkurang. Sebagai mahasiswa Fakultas Pertanian, praktikum agroklimatologi yang di laksanakan memiliki tujuan bahwa, para mahasiswa di harapkan memiliki kemampuan dalam mengamati, memahami dan mengetahui tentang keadaan unsur-unsur cuaca dan iklim di sekitarnya. Diharapkan para mahasiswa dapat mengaplikasikan ilmunya untuk peningkatan usaha pertanian dan di harapkan kedepannya para mahasiswa dapat melakukan percobaan tentang memodifikasi cuaca dalam skala mikro untuk mengembangkan dan meningkatkan kualitas pertanian di Indonesia.
2.
Tujuan Tujuan praktikum adalah untuk mengetahui pengaruh penggunaan pematah angin (windbreaker, shelterbelt) terhadap kecepatan angin di dalam pertanaman.
77
3.
Waktu dan Tempat Praktikum Acara praktikum pematah angin dilaksanakan pada tanggal 26 Oktober 2014 pukul 09.30 - 10.30 di Stasiun Klimatologi, Desa Sukosari, Kecamatan Jumantono, Kabupaten Karanganyar.
78
B. Tinjauan Pustaka 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. Sehingga akan terjadi perbedaan suhu dan tekanan udara antara daerah yang menerima energi panas lebih besar dengan daerah lain yang lebih sedikit menerima energi panas, akibatnya akan terjadi aliran udara pada wilayah tersebut (Fahriza 2013). Kecepatan angin adalah kecepatan udara yang bergerak secara horizontal pada ketinggian dua meter diatas tanah. Perbedaan tekanan udara antara asal dan tujuan angin merupakan faktor yang menentukan kecepatan angin. Kecepatan angin akan berbeda pada permukaan yang tertutup oleh vegetasi dengan ketinggian tertentu, misalnya tanaman padi, jagung, dan kedelai. Oleh karena itu, kecepatan angin dipengaruhi oleh karakteristik permukaan yang dilaluinya. Kecepatan angin dapat diukur dengan menggunakan alat yang disebut anemometer. Jenis anemometer yang paling banyak digunakan adalah anemometer mangkok (Tjasyono 2008).
79
C. Hasil Pengamatan 1. Alat a. Anemometer 2. Cara Kerja a. Menyiapkan 4 petak tanam b. Menanam jagung manis pada ke 4 petak tersebut,dengan jarak tanam 50 cm x 40 cm c. Dua dari 4 petak itu diperlakukan tanpa pematah angina d. Dua petak yang lain diberi pematah angina terbuat dari bamboo pada tiga sisi luarnya e. Melakukan pengamatan kecepatan angin pada ke 4 petak pertanaman jagung manis, pada sebelah luar (sebelum pematah angin) dan didalam pertanaman. Tabel 6.1 Data Rekapan Tinggi Tanaman dan Jumlah Daun Perlakuan Tanpa Pematah Angin dan Dengan Pematah Angin
Minggu Ke-
Kecepatan Angin (m/s)
Tinggi Tanaman Rata-rata (cm)
Jumlah Daun Rata-rata
Pematah
Tanpa
Pematah
Tanpa
Pematah
Tanpa
Angin
Pematah
Angin
Pematah
Angin
Pematah
1
0,6
0,55
11,5
10,8
3
3
2
1,48
1,38
38,5
38
6
6
3
0,92
0,63
71
68,1
8
10
4
1,08
0,18
92
96
14
13
Sumber : Rekapan data sekunder
80
120 TINGGI TANAMAN RATA-RATA PEMATAH ANGIN
100 80 60
TINGGI TANAMAN RATA-RATA TANPA PEMATAH
40 20 0 1
2
3
4
Gambar 16.1 Grafik Tinggi Tanaman Perlakuan Tanpa Pematah Angin dan Dengan Pematah Angin 16 14
JUMLAH DAUN RATA-RATA PEMATAH ANGIN
12 10 8 6
JUMLAH DAUN RATA-RATA TANPA PEMATAH
4 2 0 1
2
3
4
Gambar 16.2 Grafik Jumlah Daun Perlakuan Tanpa Pematah Angin dan Dengan Pematah Angin
81
D. Pembahasan Kecepatan angin adalah kecepatan udara yang bergerak secara horizontal pada ketinggian dua meter diatas tanah. Perbedaan tekanan udara antara asal dan tujuan angin merupakan faktor yang menentukan kecepatan angin. Kecepatan angin akan berbeda pada permukaan yang tertutup oleh vegetasi dengan ketinggian tertentu, misalnya tanaman padi, jagung, dan kedelai. Oleh karena itu, kecepatan angin dipengaruhi oleh karakteristik permukaan yang dilaluinya. Kecepatan angin dapat diukur dengan menggunakan alat yang disebut anemometer. Jenis anemometer yang paling banyak digunakan adalah anemometer mangkok (Tjasyono 2008). Dari tabel 6.1 dapat diketahui bahwa pematah angin mempengaruhi kecepatan angin, tinggi tanaman dan jumlah daun tanaman. Rata-rata kecepatan angin dengan pematah angin adalah 1,02 m/s dan tanpa pematah angin adalah 0,68 m/s. Rata-rata untuk tinggi tanaman dengan pematah angin adalah 53,25 cm dan tanpa pematah angin adalah 53,22 cm. Hal ini menunjukkan bahwa dengan adanya pematah angin dapat memperkecil kecepatan angin sehingga pertumbuhan tanaman lebih cepat dari pada tanpa pematah angin. Jumlah daun dengan pematah angin memiliki rata-rata 8 dan tanpa pematah angin memiliki rata-rata 8. Ada tidaknya pematah angin tidak begitu mempengaruhi jumlah daun.
82
E. Simpulan Dan Saran A. Simpulan Dari hasil praktikum dapat disimpulkan bahwa : 1. Pematah angin mempengaruhi kecepatan angin, dengan adanya pematah angin maka kecepatan angin akan berkurang 2. Pematah angin mempengaruhi tinggi tanaman, karena ada pematah angin maka kecepatan angin akan kecil sehingga mempercepat pertumbuhan pada tanaman 3. Jumlah daun tidak begitu dipengaruhi pematah angin B. Saran Disarankan bagi para praktikan sebelum melakukan praktikum untuk memahami terlebih dahulu tentang apa yang akan di praktikan. Untuk para Co-Ass supaya dalam memberikan penjelasan yang lebih jelas dan menjaga alat-alat di laboratorium tetap bekerja dengan baik.
83
Daftar Pustaka Tjasyono, Bayon. 2008. Klimatologi. Bandung : ITB. Yusroh, Fahriza. 2013. Klimatologi. http://fahrizayusroh.wordpress.com. Diakses pada 11 November 2014 pukul 14:35
84
VII. INTENSITAS RADIASI DI DALAM PERTANAMAN JAGUNG A.
Pendahuluan
1.
Latar Belakang Cuaca memiliki pengaruh
yang penting dalam melaksanakan
kegiatan pertanian. Cuaca mempengaruhi pertumbuhan pertanian dan kegiatan usaha tani. Hasil pertanian dipengaruhi cuaca, jika cuaca mendukung dan tanaman dirawat dengan baik maka hasil pertanian akan maksimal. Namun jika cuaca tidak mendukung walaupun tanaman dirawat dengan benar hasil pertanian tidak akan maksimal. Dalam melakukan kegiatan
pertanian
petani
harus
mengetahui
unsur-unsur
yang
mempengaruhi cuaca, dengan begitu petani dapat memodifikasinya dalam skala mikro. Untuk mengetahuai unsur-unsur cuaca selain secara manual dapat pula dilakukan secara otomatis. Salah satu unsur penting cuaca adalah intensitas radiasi, yaitu banyaknya pancaran sinar matahari yang mengenai tanaman. Intensitas radiasi matahari mempengaruhi laju evapotranspirasi dan juga proses fotosintesis pada tanaman. Untuk tanaman yang membutuhkan intensitas radiasi yang banyak, pada lahan pertanaman perlu dipasang reflektor. Reflektor ini bisa berupa plastik warna perak hitam dengan warna perak dibagian atas. Reflektor ini berfungsi unruk memantulkan radiasi agar bagian bawah daun terkena radiasi sehingga proses fotosintesis berjalan dengan baik. Sebagai mahasiswa Fakultas Pertanian, praktikum agroklimatologi yang di laksanakan memiliki tujuan bahwa, para mahasiswa di harapkan memiliki kemampuan dalam mengamati, memahami dan mengetahui tentang keadaan unsur-unsur cuaca dan iklim di sekitarnya. Diharapkan para mahasiswa dapat mengaplikasikan ilmunya untuk peningkatan usaha pertanian dan di harapkan kedepannya para mahasiswa dapat melakukan percobaan tentang memodifikasi cuaca dalam skala mikro untuk mengembangkan dan meningkatkan kualitas pertanian di Indonesia.
85
2.
Tujuan Praktikum Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengetahui pengaruh penggunaan reflektor dan naungan di dalam pertanaman terhadap pertumbuhan tanaman jagung manis.
3.
Waktu dan Tempat Praktikum Acara praktikum pematah angin dilaksanakan pada tanggal 26 Oktober 2014 pukul 09.30 - 10.30 di Stasiun Klimatologi, Desa Sukosari, Kecamatan Jumantono, Kabupaten Karanganyar.
86
B. Tinjauan Pustaka Hubungan dari radiasi surya dan hasil tanaman dapat dilihat dari biomassa yang dihasilkan oleh tanaman tersebut. Produksi biomassa tanaman merupakan respon dari penyerapan radiasi surya oleh tanaman dan akumulasi energi radiasi surya yang diintersepsi oleh tajuk tanaman berbanding lurus dengan penambahan biomassa tanaman tersebut. Stasiun klimatologi pertanian biasanya hanya mengukur radiasi global yang mewakili radiasi di atas tajuk tanaman, tetapi tidak mengukur radiasi surya yang diintersepsi tajuk tanaman (Handoko 2010). Gradien dari hubungan antara radiasi yang diintersepsi dengan penambahan biomassa merupakan efisiensi penggunaan radiasi surya. Nilai efisiensi penggunaan radiasi surya ini menunjukkan kemampuan tanaman untuk mengkonversi energi yang diterima menjadi biomassa tanaman.Dalam hubungan antara cahaya matahari dengan tanaman, selalu terdapat keterkaitan antara sinar matahari dan proses fotosintesis. Fotosintesis merupakan proses pembuatan makanan yang terjadi pada tumbuhan hijau dengan bantuan sinar matahari dan enzim-enzim. fotosintesis adalah fungsi utama dari daun tumbuhan. Proses fotoseintesis ialah proses dimana tumbuhan menyerap karbondioksida dan air untuk menghasilkan gula dan oksigen yang diperlukan sebagai makanannya. Tumbuhan menyerap cahaya karena mempunyai pigmen yang disebut klorofil. Pigmen inilah yang memberi warna hijau pada tumbuhan. Klorofil terdapat dalam organel yang disebut kloroplast. klorofil menyerap cahaya yang akan digunakan dalam fotosintesis. Di dalam daun terdapat lapisan sel yang disebut mesofil yang mengandung setengah juta kloroplas setiap milimeter perseginya. Cahaya akan melewati lapisan epidermis tanpa warna dan yang transparan, menuju mesofil, tempat terjadinya sebagian besar proses fotosintesis (Jumin 2008).
87
C. Hasil Pengamatan 1. Alat a. Termometer Tanah b. Luxmeter 2. Cara Kerja a. Menyiapkan 3 petak tanam b. Menanam jagung manis pada ke 3 petak tersebut, dengan jarak tanam 50 cm x 40 cm c. Satu petak pertanaman diperlakukan tanpa naungan dan tanpa reflector d. Satu petak yang lain diberi naungan paranet e. Satu perak lagi dipasang reflector berupa plastic warna perak hitam (warna perak dibagian atas) f. Melakukan pengamatan intensitas radiasi didalam pertanaman pada ketiga perak tersebut. Tabel 7.1 Data Rekapan Tinggi Tanaman dan Jumlah Daun Pada Perlakuan Intensitas Radiasi Matahari Minggu
Intensitas Radiasi
Tinggi Tanaman (cm)
Jumlah Daun
ke-
50X40
Reflektor
Paranet
50X40
Reflektor
Paranet
50X40
Reflektor
Paranet
1
87900
109420
49100
11,5
9
5,5
3
2
3
2
104800
98700
72200
31
30
28,1
5
7
5
3
97000
86400
50700
66
71
62
8
10
7
4
95600
104200
62900
84
96
80
12
13
10
Sumber : Rekapan data sekunder
88
120 100 Tinggi Tanaman (cm) 50X40
80 60
Tinggi Tanaman (cm) Reflektor
40
Tinggi Tanaman (cm) Paranet
20 0 1
2
3
4
Gambar 17.1 Grafik Tinggi Tanaman Perlakuan Intensitas Radiasi Matahari
14 12 10
Jumlah Daun 50X40
8
Jumlah Daun Reflektor
6 4
Jumlah Daun Paranet
2 0 1
2
3
4
Gambar 17.2 Grafik Jumlah Daun Perlakuan Intensitas Radiasi Matahari
89
D. Pembahasan Intensitas cahaya berpengaruh nyata terhadap sifat morfologi tanaman. Tanaman yang mendapatkan cahaya matahari dengan intensitas yang tinggi menyebabkan lilit batang tumbuh lebih cepat, susunan pembuluh kayu lebih sempurna, internodianya lebih pendek, daun lebih tebal, tetapi ukurannya lebih
kecil
dibanding
dengan
tanaman
yang
terlindung.
Beberapa effek dari cahaya matahari yang penuh (yang melebihi) kebutuhan optimum dapat menyebabkan layu, fotosistesi lambat, laju respirasi meningkat tetapi cenderung mempertinggi daya tahan tanaman. Intensitas cahaya yang tinggi di daerah tropis tidak seluruhnya dapat digunakan oleh tanaman. Energi cahaya matahari yang digunakan oleh tanaman dalam proses fotosintesis berkisar antar 0,5 – 2,0 % dari jumlah total energi yang tersedia. Sehingga hasil fotosintesis berkurang apabila intensitas cahaya kurang dari batas optimum yang dibutuhkan oleh tanaman, yang tergantung pada jenis tanaman (Leopold & Kriedemann, 2009). Matahari merupakan sumber energi terbesar di alam semesta. Energi matahari diradiasikan kesegala arah dan hanya sebagian kecil saya 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 (Tjasjono, 2012:55). Penggunaan paranet dan reflektor pada penanaman jagung sangat mempengaruhi intensitas penanaman tanaman jagung. Pada tabel diatas diketahui bahwa intensitas radiasi, tinggi tanaman dan jumlah daun pada setiap perlakuan berbeda-beda. Intensitas radiasi pada petak tanam 50X40 tanpa adanya reflektor dan paranet yaitu berjumlah 385300. Sedang pada reflektor jumlahnya adalah 398720. Pada paranet jumlahnya di angka 234900. Dapat diketahui pada data tersebut bahwa pada paranet intensitas radiasinya adalah paling kecil. Hal itu disebabkan karena radiasi matahari
90
pada tanaman terhalang oleh paranet. Sementara pada reflektor intensitas radiasi paling tinggi karena cahaya matahari dipantulkan kembali ke daun jagung bagian bawah. Tinggi tanaman pada setiap perlakuan pun berbeda pula. Pada perlakuan reflektor rata-rata tinggi tanaman jagung adalah 51,5. Pada paranet rata-ratanya adalah 43,9. Pada petak tanam tanpa reflektor dan paranet adalah 48,1. Tinggi tanaman yang paling maksimal adalah pada perlakuan reflektor, hal ini karena radiasi matahari yang diterima lebih maksimal dibanding perlakuan yang lain. Pada perlakuan paranet rata-rata tinggi tanaman paling rendah. Hal ini karena radiasi matahari terhalang paranet sehingga tanaman tidak dapat tumbuh dengan maksimal. Jumlah daun pada setiap perlakuan berbeda-beda pula. Pada perlakuan reflektor jumlah daun yang paling banyak yaitu berjumlah 32 daun. Pada tanaman paranet yaitu berjumlah 25 daun dan pada petak tanam 50X40 tanpa paranet dan reflektor berjumlah 12 daun. Pada data ini diperoleh daun yang paling banyak pada tanaman dengan reflektorsedangkan yang paling sedikit adalah pada petak tanam 50X40.
91
E. Simpulan dan Saran 1. Simpulan Dari hasil diatas dapat diketahui bahwa : 1. Intensitas radiasi sinar matahari tertinggi pada tanaman dengan reflektor dan yang paling rendah adalah pada tanaman dengan menggunakan paranet 2. Tinggi tanaman paling maksimal adalah pada tanaman dengan menggunakan reflektor sedangkan yang paling minimal adalah pada tanaman dengan menggunakan paranet 3. Jumlah daun pada tanaman dengan reflektor adalah paling bnyak daripada yang lain Dapat diketahui bahwa tanaman dengan menggunakan reflektor baik intensitas radiasi sinar matahari, tinggi tanaman dan jumlah daun adalah yang paling tinggi dibanding perlakuan lain. 2. Saran Lebih baik pada acara praktikum tujuh ini dilakukan secara individu sehingga ilmu yang diperoleh mahasiswa maksimal.
92
Daftar Pustaka Handoko et al. 2010. Koefisien Pemadaman Tajuk Dan Efisiensi Penggunaan Radiasi Surya Pada Tanaman Kentang (Solanum Tuberosum L.) Varietas Granola Di Galudra, Cianjur, Jawa Barat. Jurnal Agromet IPB Vol.24 No.2 : 27-32, 2010. Jumin, H.B. 2008. Dasar-Dasar Agronomi. Jakarta: PT Rajagrafindo Persada
93
VIII. KLASIFIKASI IKLIM A. Pendahuluan 1.
Latar Belakang Unsur-unsur iklim saling berinteraksi dan sling mempengaruhi satu dengan lainnya. Artinya, perilaku salah satu unsur iklim di suatu wilayah atau tempat merupakan resultan dari bermacam-macam unsur iklimnya. Walaupun pola perilaku iklim di bumi cukup rumit, namun ada kecenderungan bahwa karakteristik dan pola tertentu dari suatu unsur iklim di berbagai daerah yang saling berjauhan pun menunjukkan perilaku yang sama apabila faktor utamanya sama. Faktor utama itu dapat berupa salah satu unsur iklim (pengendali) atau letak geografisnya. Unsur-unsur iklim yang menunjukan pola keragaman yang jelas merupakan dasar dalam melakukan klasifikasi iklim. Unsur iklim yang sering dipakai adalah suhu dan curah hujan (presipitasi). Klasifikasi iklim umumnya sangat spesifik yang didasarkan atas tujuan penggunaannya, misalnya untuk pertanian, penerbangan atau kelautan. Pengklasifikasian iklim yang spesifik tetap menggunakan data unsur iklim sebagai landasannya, tetapi hanya memilih data unsur-unsur iklim yang berhubungan dan secara langsung mempengaruhi aktivitas atau objek dalam bidang-bidang tersebut ). 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. Unsur iklim mempengaruhi hampir semua aspek kegiatan pertanian baik perencanaan jangka panjang, jangka pendek maupun seharihari. Kebutuhan akan informasi iklim yang tepat guna semakin dirasakan strategis dalam menunjang progam pertanian. Oleh karena itu, usaha yang paling bijaksana adalah menyesuaikan pola pertanian dan jenis tanaman/komoditas pertanian yang diusahakan dengan pola iklim
94
setempat. penyesuaian tersebut harus didasarkan kepada idensifikasi, pemahaman atau interprestasi yang tepat terhadap iklim pada setiap agroekosistem dan lokasi spesifik atau lahan. Dengan demikian dalam memilah-milah wilayah dengan kondisi iklim yang sesuai untuk komoditas pertanian tertentu atau komoditas pertanian untuk wilayah tertentu diperlukan idensifikasi dan interpretasi iklim yang lebih komprehensif. 2.
Tujuan Praktikum Acara klasifikasi iklim ini dilaksanakan dengan tujuan mahasiswa dapat mengklasifikasikan iklim berdasarkan data curah hujan selama 10 tahun.
3.
Waktu dan Tempat Praktikum Praktikum acara klasifikasi iklim ini dilaksanakan pada Desember 2014. Bertempat di Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta.
95
B. Tinjauan Pustaka Unsur-unsur iklim yang menunjukan pola keragaman yang jelas merupakan dasar dalam melakukan klasifikasi iklim.Unsur iklim yang sering dipakai adalah suhu dan curah hujan (presipitasi).Klasifikasi iklim umumnya sangat spesifik yang didasarkan atas tujuan penggunaannya, misalnya untuk pertanian, penerbangan atau kelautan.Pengklasifikasian iklim yang spesifik tetap menggunakan data unsur iklim sebagai landasannya, tetapi hanya memilih data unsur-unsur iklim yang berhubungan dan secara langsung mempengaruhi
aktivitas
atau
objek
dalam
bidang-bidang
tersebut
(Lakitan 2002). Schmidt-Fergoson membagi tipe-tipe iklim dan jenis vegetasi yang tumbuh di tipe iklim tersebut adalah sebagai berikut; tipe iklim A (sangat basah) jenis vegetasinya adalah hutan hujan tropis, tipe iklim B (basah) jenis vegetasinya adalah hutan hujan tropis, tipe iklim C (agak basah) jenis vegetasinya adalah hutan dengan jenis tanaman yang mampu menggugurkan daunnya dimusim kemarau, tipe iklim D (sedang) jenis vegetasi adalah hutan musim, tipe iklim E (agak kering) jenis vegetasinya hutan savana, tipe iklim F (kering) jenis vegetasinya hutan savana, tipe iklim G (sangat kering) jenis vegetasinya padang ilalang dan tipe iklim H (ekstrim kering) jenis vegetasinya adalah padang ilalang (Setiawan 2010). Klasifikasi iklim yang dilakukan oleh Oldeman didasarkan kepada jumlah kebutuhan air oleh tanaman, terutama pada tanaman padi.Penyusunan tipe iklimnya berdasarkan jumlah bulan basah yang berlansung secara berturutturut. Kebutuhan air untuk tanaman padi adalah 150 mm per bulan sedangkan untuk tanaman palawija adalah 70 mm/bulan, dengan asumsi bahwa peluang terjadinya hujan yang sama adalah 75% maka untuk mencukupi kebutuhan air tanaman padi 150 mm/bulan diperlukan curah hujan sebesar 220 mm/bulan, sedangkan untuk mencukupi kebutuhan air untuk tanaman palawija diperlukan curah hujan sebesar 120 mm/bulan, sehingga menurut Oldeman suatu bulan dikatakan bulan basah apabila mempunyai curah hujan bulanan lebih besar dari
96
200 mm dan dikatakan bulan kering apabila curah hujan bulanan lebih kecil dari 100 mm (Sinta 2005).
97
C. Hasil Pengamatan 1. Klasifikasi iklim menurut Schmidh – Ferguson: a.
Pengklasifikasian iklim menurut Schmidh-Ferguson ini didasarkan pada nisbah bulan basah dan bulan kering.
b.
Pencarian rata-rata bulan kering atau bulan basah dalam klasifikasi iklim Schmidh-Ferguson dilakukan dengan membandingkan jumlah atau frekuensi bulan kering atau bulan basah selama tahun pengamatan dengan banyaknya tahun pengamatan.
c.
Bulan lembab dalam penggolongan ini tidak dihitung.
d.
Persamaan yang dikemukakan Schimdh-Ferguson adalah: Q=
Tabel 8.1 Klasifikasi Iklim menurut Schmidt-Ferguson: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 2.
Tipe Iklim A (Sangat basah) B (Basah) C (Agak basah) D (Sedang) E (Agak Kering) F (Kering) G (Sangat kering) H (Luar biasa kering)
Kriteria 0 < Q < 0,143 0,143 < Q < 0,333 0,333 < Q < 0,600 0,600 < Q < 1,000 1,000 < Q < 1,670 1,670 < Q < 3,000 3,000 < Q < 7,000 7,000 < Q
Klasifikasi Iklim menurut Oldeman a.
Klasifikasi yang dilakukan oleh Oldeman didasarkan kapada jumlah kebutuhan air oleh tanaman.
b.
Penyusunan tipe iklimnya berdasarkan jumlah bulan basah yang berlangsung secara berturut-turut.
c.
Menurut Oldeman suatu bulan dikatakan bulan basah apabila mempunyai curah hujan bulanan lebih besar dari 200 mm dan dikatakan bulan kering apabila curah hujan bulanan lebih kecil dari 100 mm.
98
Tabel 8.2 Klasifikasi Iklim menurut Oldeman Zona A B C D E
Kriteria BB lebih dari 9 kali berturut-turut BB 7 sampai 9 kali berturut-turut BB 5 sampai 6 kali berturut-turut BB 3 sampai 4 kali BB kurang dari 3 kali
Tabel 8.3 Data Curah Hujan Kabupaten Karanganayar 10 Tahun Terakhir Bulan /tahun
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
Januari
393
199
210
297
325
221
204
193
218
193
Februari
568
315
366
293
310
133
255
224
234
122
Maret
356
294
86
143
224
305
213
0
159
196
April
172
131
139
146
88
336
196
152
29
80
Mei
108
48
89
140
18
108
48
12
25
65
Juni
153
0
0
149
8
9
78
5
9
0
Juli
26
0
0
172
6
5
39
0
0
21
Agustus
0
65
0
0
0
7
0
0
0
0
September
0
10
0
30
0
6
17
0
7
0
Oktober
128
251
0
148
131
178
200
0
58
20
November
161
324
97
159
207
283
197
77
99
207
Desember
199
160
197
260
296
32
72
0
176
275
Sumber : Data Curah Hujan PUSLITBANG FP UNS
99
Tabel 8.4 Rata-rata Data Curah Hujan 10 Tahun (2003-2012) Kabupaten Karanganyar Bulan
Rata-rata
Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober November Desember
245,3 282 197,6 146,9 66,1 41,1 26,9 7,2 7 111,4 181,1 166,7
Sumber : Laporan Sementara a. Menurut Schmidt-Ferguson : 1.
Bulan Kering : curah hujan bulanan < 60 mm
2.
Bulan Lembab : curah hujan bulanan antara 60-100 mm
3.
Bulan Basah
: curah hujan bulanan > 100 mm
Tabel 8.5 Data Hasil Pengamatan Curah Hujan BB
BK
Jumlah
61
47
Rata-rata
6,1
4,7
Sumber : Data Hasil Rekapan
100
Q=
=
rata rataBK x 100% rata rataBB 4,7 x 100% 6,1
= 77,04 % Dari hasil sistem klasifikasi Schimidt- Ferguson Curah hujan di Kabupaten Karanganyar selama 10 tahun antara tahun 2003 – 2013 termasuk iklim sedang. b. Menurut Oldeman Klasifikasi iklim yang dilakukan oleh oldeman didasarkan kepada jumlah kebutuhan air oleh tanaman. Penyusunan tipe iklimnya berdasarkan jumlah bulan basah yang berlangsung secara berturut-turut. Menurut Oldeman suatu bulan dikatakan bulan basah (BB) apabila mempunyai curah hujan bulanan lebih besar dari 200 mm dan dikatakan bulan kering (BK) apabila curah hujan bulanan lebih kecil dari 100mm. Kriteria bulan basah-kering menurut Oldeman adalah. a.
Bulan Basah bila curah hujan > 200 mm.
b.
Bulan Lembab bila curah hujan antara 100 mm - 200 mm.
c.
Bulan Kering bila curah hujan < 100 mm. Hasil yang didapat adalah: Jumlah total BB : 29 Rata-rata :
29 = 2,14 12
Menurut Oldeman curah hujan yang ada di Kabupaten Karanganyar selama 10 tahun termasuk dalam golongan zona E
101
D. Pembahasan 1.
Menurut Schmidt-Ferguson Pengklasifikasian iklim menurut Schmidh-Ferguson ini didasarkan pada nisbah bulan basah dan bulan kering. Pencarian rata-rata bulan kering atau bulan basah dalam klasifikasi iklim Schmidh-Ferguson dilakukan dengan membandingkan jumlah atau frekuensi bulan kering atau bulan basah selama tahun pengamatan dengan banyaknya tahun pengamatan. Pada sistem klasifikasi menurut Schmidh-Ferguson, bulan lembab tidak dihitung. Persamaan yang dikemukakan Schimdh-Ferguson adalah: Q= Menurut Schmid Ferguson, dapat dinyatakan bulan basah bila X >100 mm, bulan lembab bila 60 mm < X < 100 mm, sedangkan bulan kering bila X <60mm. Berdasarkan data di atas,
dapat diketahui bahwa
Kabupaten Karanganyar mempunyai 61 untuk nilai rata-rata bulan basah dan untuk nilai rata-rata bulan kering sebanyak 47. Pada Klasifikasi Iklim Scmidth – Ferguson dapat menentukan tipe iklim kota X berdasarkan data curah hujan kota tersebut dengan menentukan besar nilai Q, untuk wilayah Kabupaten Karanganyar termasuk dalam tipe D (sedang) dengan Q = 77,04% = 0,7704. 2.
Menurut Oldeman Klasifikasi yang dilakukan oleh Oldeman berdasarkan pada jumlah kebutuhan air oleh tanaman. Penyusunan tipe iklimnya berdasarkan jumlah bulan basah yang berlangsung secara berturut-turut. Menurut Oldeman suatu bulan dikatakan bulan basah apabila mempunyai curah hujan bulanan lebih besar dari 200 mm dan dikatakan bulan kering apabila curah hujan bulanan lebih kecil dari 100 mm. Dalam sistem ini, perhitungan hanya dilakukan untuk bulan basah saja. Oldeman membagi iklim menjadi 5 tipe yaitu : a. Iklim A. Iklim yang memiliki bulan basah lebih dari 9 kali berturutturut
102
b. Iklim B. Iklim yang memiliki bulan basah 7-9 kali berturut-turut c. Iklim C. Iklim yang memiliki bulan basah 5-6 kali berturut-turut d. Iklim D. Iklim yang memiliki bulan basah 3-4 kali berturut-turut b. Iklim E. Iklim yang memiliki bulan basah kurang dari 3 kali berturutturut Kriteria bulan basah-kering menurut Oldeman adalah : a. Bulan Basah bila curah hujan > 200 mm. b. Bulan Lembab bila curah hujan antara 100 mm - 200 mm. c. Bulan Kering bila curah hujan < 100 mm Menurut klasifikasi iklim Oldeman dapat dinyatakan bulan basah dimana X >200 mm, bulan lembab 100 < X < 200 mm, sedangkan bulan kering adalah X <100mm. Dari hasil perhitungan pada table Data Curah Hujan 10 Tahun (2000-2009) Kabupaten Karanganyar dapat diketahui bahwa di kecamatan tersebut terdapat jumlah bulan basah sebanyak 29, sedangkan jumlah urutan bulan basah ada 12 urutan. Untuk menentukan klasifikasi iklim menurut Oldman, perhitungan dimulai dari membagi jumlah bulan basah dengan jumlah urutan bulan basah dan dari perhitungan tersebut diperoleh nilai sebesar 2,41 sehingga iklim pada daerah tersebut menurut Oldman termasuk dalam zona C, mengalami bulan basah secara berturut-turut selama 5-6 bulan. Dari data diatas, klasifikasi iklim menurut Oldeman yaitu bulan basah terjadi pada bulan Januari, Februari, Maret, April, Mei, November dan Desember.Bulan lembab menurut tipe iklim Oldeman di Kecamatan Jenawi terjadi pada bulan Oktober. Sedangkan bulan kering di daerah ini terjadi pada bulan Juni, Juli, Agustus dan September. Tanaman kedelai cocok dibudidayakan di karanganyar berdasarkan syarat tumbuhya ( curah hujan ) : Tanaman kedelai dapat tumbuh diberbagai jenis tanah dengan tanah yang menjadi lahan untuk menanam kedelai mempunyai drainase dan aerasi yang. Pertumbuhan kedelai berbiji besar cocok ditanam pada lahan dengan ketinggian 300 – 500 m dpl.
103
Perkecambahan kedelai optimum terjadi pada suhu 30 pertumbuhan terbaik terjadi pada suhu 29,4 suhu lebih rendah 29,4
dan menurun bila
. Namun rata – rata pertumbuhan
kedelai pada suhu 23 kelembaban sebesar 29,4
dan
sampai 30 sampai 70
dengan tingkat
.
Curah hujan yang dibutuhkan sebesar 100 ml sampai 400 ml per bulan atau 1000 – 2000
⁄
. Sehingga cocok ditanam di
Karanganyar. Tidak sesuai perlu dilakukan modifikasi iklim untuk pertumbuhan dan mendapatkan produksi yang tinggi karena jika dilihat dari: a. Waktu Waktu yang dibutuhkan akan sama saja antara dimodifikasi ataupun tidak karena waktu tumbuhnya tetap sama. b. Biaya Biaya yang dikeluarkan akan lebih besar dengan modifikasi mulai dari alat, bahan, dan lain – lain. c. Tenaga Tenaga yang dikeluarkan akan lebih ekstra daripada yang tidak melakukan modifikasi iklim.
104
E. Kesimpulan Dan Saran 1. Kesimpulan a. Klasifikasi iklim Oldeman didasarkan kepada jumlah kebutuhan air oleh tanaman, terutama pada tanaman padi. b. Pengklasifikasian iklim menurut Schmidt-Ferguson ini didasarkan pada nisbah bulan basah dan bulan kering seperti kriteria bulan basah dan bulan kering c. Iklim dapat diartiakan
sebagai berbagai macam keadaan atmosfer
(suhu, tekanan, kelembaban) yang terjadi di suatu wilayah selama kurun waktu yang panjang. 2. Saran Agar lebih terkesan alangkah baiknya apabila praktikum acara ini dilaksanakan di Badan Meteorologi dan Geofisika setempat. diharapkan mahasiswa dapat memanfaatkan dengan adanya klasifikasi ikllim dan menerapkan kebijakan pertanian dengan mengamati hasil data curah hujan suatu tempat. Dengan mengamati curah hujan dan menghtungnya, dapat bermanfaat sekali bagi petani. Dan, diharapkan para peneliti dan penyuluh dapat menerapkan ini ke petani sehingga petani lebih paham dalam penentuan komoditi apa yang harus ditanam.
105
Daftar Pustaka Lakitan, Benyamin 2002. Dasar-dasar KlimatologiI. Raja Grafindo Persada,Null. Sinta 2005. Dampak Variabilitas Iklim Terhadap Produksi Pangan Di Sumatra. Jurnal Sains Dirgantara Vol.2 (2), Hal: 20-29. Yumono, Nasih Widya 2009. Membangun Kesuburan Tanah Di Lahan Marginal. Jurnal Ilmu Tanah dan Lingkungan Vol. 9 No. 2 (2009) p: 137-141
LAMPIRAN
Anemometer
Pengukuran Tinggi Tanaman
Pematah Angin
Mulsa Perak Hitam
Mulsa Plastik Bening
Mulsa Organik
