Nama
: FAJAR PRAKOSO MAWASID
Nim
: H0713066
Kelas
: Agroteknologi 1-B
Mata kuliah : Agroklimatologi (radiasi surya)
soal
1. Jelaskan radiasi surya dan kuantitas energy radiasi! 2. Jelaskan mengenai cahaya beserta peranannya dan neraca energy dipermukaan bumi! 3. Jelaskan macam macam periodisitas tanaman & contohnya! 4. Jelaskan akibat dari radiasi ultraviolet! 5. Jelaskan peranan atau manfaat radiasi bagi tumbuhan! 6. Jelaskan 3 proses penting dalam fotosintesa! 7. Jelaskan tentang albedo! 8. Jelaskan hubungan radiasi dengan tanaman!
Jawaban
1. Radiasi surya & kuantitas energy matahari
Radiasi Matahari adalah pancaran energi yang berasal dari proses thermonuklir yang terjadi di Matahari. Energi radiasi Matahari berbentuk sinar dan gelombang elektromagnetik. Spektrum radiasi Matahari sendiri terdiri dari dua yaitu, sinar bergelombang pendek dan sinar bergelombang panjang. pa njang. Sinar yang yan g termasuk gelombang pendek adalah sinar x, sinar gamma, sinar ultra violet, sedangkan sinar gelombang panjang adalah sinar infra merah. Kuantitas energi radiasi matahari bergantung pada tetapan irradiasi, jarak bumimatahari, dan keberadaan benda-benda di atmosfer (terhalang/terabsorpsi).
2. Cahaya beserta peranannya dan neraca energy dipermukaan bumi
Cahaya matahari merupakan sumber energi utama dalam kehidupan. Gambaran yang paling logis terkait dengan hal ini adalah proses fotosintesis pada tumbuhan yang melibatkan sinar matahari sebagai energi yang dibutuhkan. Jika tumbuhan tidak berfotosintesis, maka kehidupan tidak akan berlanjut mengingat sumber makanan bagi herbivora tidak akan tersedia. Sebagai akibatnya, karnivora dan omnivora pun tidak akan mendapatkan sumber makanan lagi. Selain mengenai proses fotosintesis, energi yang dihasilkan dari sinar matahari dapat dimanfaatkan sebagai energi pembangkit listrik. Saat ini, telah banyak yang menggunakan energi ini sebagai sumber energi alternatif selain minyak bumi dan bahan bakar fosil lainnya. Gaya gravitasi matahari memiliki peran besar dalam menjaga planet-planet yang mengelilinginya untuk tetap berotasi dan berevolusi pada porosnya. Tanpa gaya gravitasi ini, planet-planet yang ada, termasuk bumi, tidak akan memiliki orbit tetap sehingga sistem tata surya tidak akan pernah terbentuk. Untuk kesehatan, cahaya matahari berperan besar dalam produksi vitamin D di dalam tubuh manusia. Pancaran sinar ultraviolet dengan kadar yang cukup (biasanya yang dapat kita nikmati di pagi hari) merupakan fakktor utama dalam produksi vitamin D tersebut. Oleh karena itu, kegiatan berjemur di pagi hari telah dilakukan oleh manusia sejak jaman dulu sebagai kebiasaan yang baik dan sehat. Neraca radiasi secara global dibagi menjadi dua bagian, yaitu bagian radiasi gelombang pendek (neraca radiasi matahari) dan bagian gelombang panjang (neraca radiasi bumi). 1. Neraca radiasi matahari : peta radiasi matahari dari 100% yang datang (insolasi : incoming solar radiation) hanya 46% yang sampai secara langsung ke permukaan bumi, 6% dipantulkan permukaan, 19% diserap udara (uap,air,debu,dan ozon), 4% diserap awan, 17% dipantulkan awan, dan 8% dipantulkan oleh udara. 2. Neraca energi radiasi bumi, bumi memencarkan radiasi dalam bentuk gelombang panjang. Pada radiasi bumi dari 115% radiasi yang keluar dari bumi (outgoing radiatio) diserap 106% oleh awan, uap air, CO2, dan O3 dan dikembalikan ke bumi
100%, hilang ke angkasa 9% secara langsung, emisi dari uap air, CO2, dan O3 sebesar 40%, emisi dari awan 20% . Dari penjelasan butir 1 dan 2, permukaan mengalami surplus sebanyak 31% dari energi radiasi (+46-115+100), sedangkan atmosfer defisit sebesar 31% (+23+106100-60). Bumi mentrasfer surplus 31% energi radiasi ke atmosfer dalam dua bentuk, yaitu melalui panas terasa (sensible heat) sebesar 7% yang secara umum dapat diukur dengan termometer, serta lewat panas tersembunyi (latent heat) sebesar 24% yakni panas yang tersembunyi pada saat evaporasi (perubahan fase air menjadi uap) dan energi ini terlepas saat kondensasi terjadi . Manfaat panas laten dapat dirasakan saat pengeringan benih, pakaian, dan kerupuk.
3. Macam-macam periodisitas tanaman & contohnya
Fotoperiodisitas
digunakan
untuk
fenomena
dimana
fase
perkembangan
tumbuhan dipengaruhi oleh lama penyinaran yang diterima oleh tumbuhan tesebut. Beberapa penyinaran,
jenis
tumbuhan
terutama
perkembangannya
dengan
kapan
sangat
tumbuhan
dipengaruhi
tersebut
akan
oleh
lamanya
memasuki
fase
generatifnya,misalnya pembungaan(Indramawan, 2012) Adaptasi tumbuhan terhadap fotoperiodisitas menghasilkan beberapa kelompok: a. Tumbuhan hari panjang/longday panjang/longday plant Memerlukan fotoperiode lebih panjang daripada periode kritis ( 12 jam) (bawang, sorgum, labu). b. Tumbuhan hari pendek/ shortday shortday plant Memerlukan fotoperiode lebih pendek daripada periode kritis ( 12 jam) (ketela rambat, kopi). c. Tumbuhan netral /dayneutral /dayneutral plant Tumbuhan tidak tanggap terhadap fotoperiode (tembakau, kentang, kacang hijau, hijau, kumis kucing). d. Intermediate Memerlukan fotoperiode yang tidak terlalu pendek/panjang (12 – (12 – 14 jam) (tebu, tephrosia).
e. Amphiphotoperiodism tanaman yang tetap vegetatif bila penyinaran intermediate masuk ke fase generatif bila fotoperiode sangat pendek atau sangat panjang (tumbuhan kutub).
4. Akibat dari radiasi ultraviolet
Radiasi menyebabkan penumpukan energi pada materi yang dilalui. Dampak yang ditimbulkan radiasi dapat berupa ionisasi, eksitasi, atau pemutusan ikatan kimia. Ionisasi: dalam hal ini partikel radiasi menabrak elektron orbital dari atom atau molekul zat yang dilalui sehingga terbentuk ion positif dan elektron terion. Eksitasi: dalam hal ini radiasi tidak menyebabkan elektron terlepas dari atom atau molekul zat tetapi hanya berpindah ke tingkat energi yang lebih tinggi. Pemutusan Ikatan Kimia: radiasi yang dihasilkan oleh zat radioaktif rnempunyai energi yang dapat memutuskan ikatan-ikatan kimia. Pengaruh radiasi pada manusia atau mahluk hidup juga bergantung pada waktu paparan. Suatu dosis yang diterima pada sekali paparan akan lebih berbahaya daripada bila dosis yang sama diterima pada waktu yang lebih lama. Secara alami kita mendapat radiasi dari lingkungan, misalnya radiasi sinar kosmis atau radiasi dari radioakif alam. Disamping itu, dari berbagai kegiatan seperti diagnosa atau terapi dengan sinar X atau radioisotop. Orang Orang yang tinggal disekitar instalasi instalasi nuklir juga mendapat radiasi lebih banyak, tetapi masih dalam batas aman.
Pada tumbuhan, radiasi UV-B dapat menyebabkan pertumbuhan berbagai jenis tanaman menjadi lambat dan beberapa bahkan menjadi kerdil. Sebagai akibatnya, hasil panen sejumlah tanaman budidaya akan menurun serta tanaman hutan menjadi rusak.
5. Peranan atau manfaat radiasi bagi tumbuhan Ef isiensi isiensi Pemupukan
Pupuk harganya relatif mahal dan apabila digunakan secara berlebihan akan merusak lingkungan, sedangkan apabila kurang dari jumlah seharusnya hasilnya tidak efektif. Untuk itu perlu diteliti jumlah pupuk yang diserap oleh tanaman dan berapa yang dibuang ke lingkungan. Penelitian ini dilakukan dengan cara memberi “label” pupuk yang digunakan dengan suatu isotop, seperti nitrogen-15 atau phosphor-32. Pupuk tersebut kemudian diberikan pada tanaman dan setelah periode waktu dilakukan pendeteksian radiasi pada radiasi pada tanaman tersebut.
Peneli Peneli ti an Tanaman Vari etas Bar u
Seperti diketahui, radiasi pengion mempunyai kemampuan untuk merubah sel keturunan suatu mahluk hidup, termasuk tanaman. Dengan berdasar pada prinsip tersebut, maka para peneliti dapat menghasilkan jenis tanaman yang berbeda dari tanaman yang telah ada sebelumnya dan sampai saat ini telah dihasilkan 1800 jenis tanaman baru. Varietas baru tanaman padi, gandum, bawang, pisang, cabe dan biji-bijian yang dihasilkan melalui teknik radioisotop mempunyai ketahanan yang lebih tinggi terhadap hama dan lebih mampu beradaptasi terhadap perubahan iklim yang ekstrim.
Pengendalian Pengendalian H ama Seran Seran gga
Di seluruh dunia, hilangnya hasil panen akibat serangan hama serangga kurang lebih 25-35%. Untuk memberantas hama serangga sejak lama para petani menggunakan insektisida kimia. Akhir-akhir ini insektisida kimia dirasakan menurun keefektifannya, karena munculnya serangga yang kebal terhadap insekstisida. Selain itu insektisida juga mulai dikurangi penggunaannya karena insektisida meninggalkan residu yang beracun pada tanaman. Salah satu metode yang mulai banyak digunakan untuk menggantikan insektisida dalam mengendalikan hama adalah teknik serangga mandul. Teknik serangga mandul dilakukan dengan mengiradiasi serangga menggunakan radiasi gamma untuk memandulkannya. Serangga jantan mandul tersebut kemudian dilepas dalam jumlah besar pada daerah yang diserang hama. Apabila mereka kawin dengan serangga betina, maka tidak akan dihasilkan keturunan. Dengan melepaskan serangga jantan mandul secara berulang, populasi hama serangga akan turun secara menyolok. Teknik ini telah digunakan secara intensif di banyak negara penghasil pertanian seperti Amerika Selatan, Mexico, Jamaika dan Libya.
6. Tiga proses penting dalam fotosintesa
1. Aktivasi Foto Klorofil - juga disebut "eksitasi" elektron. Elektron melompat pada rantai elektron dan diterima lalu oleh NADP. 2. Fotolisis - Konversi NADP untuk NADPH dengan ban tuan Hidrogen dari air.
3. Fotofosforilasi
-
Dimana
energi
yang
dilepaskan
oleh
elektron
dalam
photoactivation digunakan untuk mengubah ADP menjadi ATP
7. Pengertian albedo
Albedo merupakan sebuah besaran yang menggambarkan perbandingan antara sinar Matahari yang tiba di permukaan bumi dan yang dipantulkan kembali ke angkasa dengan terjadi perubahan panjang gelombang (outgoing longwave radiation). Perbedaan panjang gelombang antara yang datang dan yang dipantulkan dapat dikaitkan dengan seberapa besar energi besar energi matahari yang diserap oleh permukaan bumi. Permukaan yang berbentuk padat memberikan nilai albedo yang lebih besar dibandingkan dengan permukaan yang bersifat lembut. Albedo umumnya dikaitkan dengan perubahan iklim lokal, dan perlu dipahami dalam menganalisis perubahan tata guna lahan (land use). Pada umumnya, daerah perkotaan memiliki nilai albedo yang lebih besar dibandingkan dengan daerah pertanian maupun perhutanan, sehingga "hot island" selalu merupakan kasus serius di daerah perkotaan Albedo dari benda menggambarkan panjang lebar cahaya, digambarkan sebagai perbandingan panjang lebar yang dicerminkan ke dalam radiasi elektromagnetis. Ini relatifitas gram unit permukaan atau badan difusi. Berasal dari dari bahasa latin yang berarti "putih". Konsep albedo penting dalam frekuensi radiasi klimatologi dan astronomi. Dalam klimatologi sekali-sekali
dinyatakan
sebagai
persentase.
Nilainya
mempertimbangkan frekuensi radiasi : tidak dipenuhi syarat , itu umumnya menunjuk ke pukul rata tepat beberapa melintasi spektrum cahaya kelihatan . Jadi, albedo mempercayai di arah dan distribusikan langsung ke radiasi berikutnya. Perkecualian permukaan Lambertian, yang mana radiasi menyebar semua arah di fungsi kosinus, sangat mengerjakan albedo mereka tidak mempercayai di distribusikan berikutnya. Kasus nyata , bidirectional fungsi distribusikan refleksi diperlukan ke kenali kekayaan menyebar teliti permukaan , walaupun albedo sangat berguna di perkiraan pertama.
8. Hubungan radiasi dengan tanaman
Fotosintesa memerlukan intensitas radiasi yang lebih besar dari fotoperiodisme, pada umumnya kecepatan fotosintesis tanaman bertambah tinggi dengan naiknya intensitas cahaya. Pada nilai-nilai intensitas cahaya tertentu, kecepatan fotosintesa tidak dipengaruhi oleh intensitas cahaya karena daun telah jenuh dengan cahaya (Guslim,2007). Istilah fotoperodisitas digunakan untuk fenomena dimana fase perkembangan tumbuhan dipengaruhi oleh lama penyinaran yang diterima oleh tumbuhan tesebut. Beberapa jenis tumbuhan perkembangannya sangat dipengaruhi oleh lamanya penyinaran, terutama dengan kapan tumbuhan tersebut akan memasuki fase generatifnya,misalnya pembungaan. Menurut Lakitan (1994) Beberapa tumbuhan akan memasuki fase generatif (membentuk organ reproduktif) hanya jika tumbuhan tersebut menerima penyinaran yang panjang (>14 jam) dalam setiap periode sehari semalam; sebaliknya ada pula tumbuhan yang hanya akan memasuki fase generatif jika
menerima penyinaran
singkat
(<10
Jam). Kelompok
tumbuhan
yang
membutuhan lama penyinaran yang panjang disebut tumbuhan hari panjang (long-day plant) dan kelompok tumbuhan yang membutuhkan lama penyinaran yang sngkat disebut tumbuhan hari pendek (short-day plant, kelompok tumbuhan yang fase perkembangan tidak dipengaruhi oleh lama penyinaran pen yinaran disebut sebagai tumbuhan hari netral (neutral-day plant)kelompok ini akan memasuki fase generatif baik jika menerima lama penyinaran yang panjang ataupun singkat. Jadi dari hal tersebut di atas, dalam fotoperiodisme diketahui bahwa yang terpenting bukanlah
intensitas
cahaya
melainkan
lama
ada
cahaya
(bukan
sinar
matahari).fenomena ini dapat kita jumpai pada beberapa varietas tanaman (misalnya tanaman mangga) yang tempat tumbuhnya di pekarangan dan dekat sumber cahaya (lampu listrik) berbunga diluar musimnya.walaupun demikian, di alam banyak dijumpai tanaman yang tidak mau berbunga bila panjang hari kurang atau lebih dari apa yang seharusnya diutuhkan.
Dalam kaitannya dengan pemenuhan kebutuhan tumbuhan akan lama penyinaran yang ideal, lama penyinaran ini dpat dimaniplasi (dipepanjang atau dipersingkat). Penambahan lama penyinaran dapat dilakukan dengan menggunakan lampu listrik yang spektru cahayanya semirip mungkin dengan cahaya matahari, dimana secara sederhana dapat digunakan gabungan antara cahaya dari lampu pijar dengan lampu fluorescence. Untuk mempersingkat lama penyinaran dapat dilakukan dengan cara menutupi tanaman tersebut dengan kain hitam atau bahan lain yang sulit ditembus cahaya matahari.
Daftar Pustaka
Guslim,2007. Agroklimatologi Guslim,2007. Agroklimatologi,USU ,USU Press,Medan Indramawan, S., 2012. Pembungaan 2012. Pembungaan Angiospermae. Angiospermae. http://sony042. wordpress.com. Lakitan,B.1994, Dasar-Dasar Lakitan,B.1994, Dasar-Dasar Klimatologi. Klimatologi. PT. Raja Grafindo Persada, Jakarta http://id.wikipedia.org/wiki/Albedo http://en.wikipedia.org/wiki/Photoperiodism http://id.wikipedia.org/wiki/Radiasi_Matahari http://infomanfaat.com/888/manfaat-sinar-matahari-bagi-kehidupan/alam http://www.batan.go.id/pusdiklat/elearning/proteksiradiasi/pengenalan_radiasi
