IV. UNSUR-UNSUR CUACA DAN PENGARUHNYA THD. TANAMAN

Unsur Cuaca = unsur iklim.
Keadaan fisik atmosfir bumi yang dapat diukur.
Biasanya keadaan atmosfer yang dipengaruhi oleh radiasi
matahari (sumber utama energi pada sistem iklim) adalah (1)
radiasi mthr yang diterima di bumi, (2) suhu udara, (3)
tekanan udara, (4) penguapan air, (5) kelembaban udara, (6)
awan dan hujan, dan (7) arah dan kecepatan angin [R, S, T, U,
L, H, dan A].
Yang perlu dikaji adalah: (a) pengertian R,S,T,U,L,H, dan A,
(b) cara mengukur dan satuannya, (c). agihan secara horisontal dan vertikalnya, (d). faktor pengendalinya, (e). Pengaruhnya terhadap tanaman (tanah, opt, dan hewan ternak).
Apa yang dimaksud Suhu dan apa bedanya dgn. panas?
-Suhu (udara) adalah derajat panas suatau benda (udara)
yang diukur dengan termometer (C,R, F, K). Contoh 15oC
-Panas adalah energi konetik yang dimiliki oleh suatu
benda (udara)
-Suhu merupakan energi kenetik rata-rata gerakan molekul
Ek = ½ mv2 = 3/2 NkT
-Suhu gambaran umum keadaan energi suatu benda
Dari mana asal panas (energi kinetik) udara itu?
Dari radiasi permukaan bumi sesudah permukaan bumi
menerima radiasi matahari.
4
6
100 dari mthr
18
Ozon,
uap air
4
Radiasi Mthr
20
100-4-6-20 = 70
38
awan
18
12
18+2 = 20
2
26
16
4+1
12+26+16-4=50
Bumi menerima radiasi mthr -- bumi hangat ( 15oC = 273 + 15oK)
λ maksimum = 2897/Ts μm  IR (gel panjang, 4- 120 μm).
IR (gel panjang) = radiasi Bumi = radiasi malam
Radiasi bumi juga oleh atmosfer bumi diserap, diradiasikan lagi, dan
diteruskan
6
38
A
6
Radiasi Bumi
6+38+26 = 70
26
BB
awan
(C+D)+38+26-(A+B)
= …..
A+B = 109
C+D = 95
A
C
B
D
(6+109-96-4)= 20
Bumi menerima radiasi mthr -> bumi hangat ( 15oC = 273 +
15oK)
λ maksimum = 2897/Ts μm  IR (gel panjang, 4-120 μm).
IR (gel panjang) = radiasi bumi = radiasi malam
Radiasi bumi juga oleh atmosfer bumi diserap, diradiasikan lagi,
dan diteruskan
Panas yang dikandung dalam benda tergantung pada:
1. kegiatan molekul rata-rata dalam satu benda
2. masa benda
tetap,
3. susunan benda
maka kandungan panas suatu benda ditentukan oleh aktivitas
molekul atau SUHU
Peningkatan suhu suatu benda dibutuhkan panas. Untuk
meningkatkan suhu tergantung pada panas jenis benda.
Panas yang dibutuhkan untuk meningkatkan suhu benda 1o C
dari 1 gram air disebut 1 gram kakori, sedangkan panas
jenis adalah jumlah panas (kalori) yang diperlukan untuk
meningkatkan suhu 1o C, 1 gram bahan.
Panas jenis air = 1,0 cal/g/oC,
Udara
= 0,25 cal/g/oC,
Uap air
= o,50 cal/g/oC,
Air: 1,0 cal/g/oC
5x
Tanah kering : 0,2 cal/g/oC
Artinya air lebih bayak energi (cal) untuk meningkatkan suhu
1oC setiap 1g.
Kapasitas memegang panas dari air adalah 5 x kap. tanah
kering. OKI, laut merupakan penyimpanan panas bumi yang
effektif
Pendinginan 1 meter3 air dari 2o C menjadi 1o C, maka panas
yang dilepaskan cukup untuk memanaskan 106/0,25 = 4x106
g udara di atasnya naik 1o C atau 4000 kg udara naik 1o C
atau 400 kg udara naik 10o C.
Panas merambat dari suatu temat ke tempat yang lain melalui
cara: konduksi, konveksi, dan radiasi
Konduksi adalah perambatan panas akibat aktivitas di dalam
molekul
Kecepatan merambat ditentukan oleh daya hantar panas (DHP)
(DHP = jumlah panas yang dirambatkan setiap detik pada bahan
setebal 1cm, luas penampang 1 cm2, pada perbedaan suhu 1oC)
Daya hantar air:
udara:
tanah kering:
tanah basah:
0,00143 cal/cm/detik/oC
0,000057 cal/cm/detik/oC
0,0004-0,0008 cal/cm/detik/oC
0,003 – 0,008 cal/cm/detik/oC
Oki, udara mrupakaan penghantar panas yang jelek, sehingga di
atmosfer konduksi bukan proses yang penting, tetapi lebih penting perambatan di dalam tanah.
Panas merambat dari suatu temat ke tempat yang lain melalui cara:
konduksi, konveksi, dan radiasi
Konveksi adalah perambatan panas akibat benda-benda yang dipanasi
Bila udara dipanasi ia mengembang dan naik keatas kemudian diganti
oleh udara dingin yang turun ke bawah. Di atmosfer peristiwa ini merupakan proses yang penting .
Panas merambat dari suatu temat ke tempat yang lain melalui
cara: konduksi, konveksi, dan radiasi
Radiasi adalah perambatan panas dalam bentuk gelombang
elektromagnet tanpa memerlukan medium perambatan.
Penyebaran suhu di permukaan bumi ditentukan oleh:
1. Jumlah radiasi yang diterima per hari, per musim, per tahun
(lihat pada radiasi mthr)
2. Pengaruh daratan dan lautan
Perbandingan daratan dan lautan menentukan neraca panas
3. Pengaruh tinggi tempat
Makin tinggi tempat suhu makin menurun
Braak (1929) t = (26,3 – 0,61 x h)o C
4. Pengaruh aspek (lereng)
Lereng yang menghadap mthr. nyata menerima radiasi mthr.
5. Pengaruh panas laten
6. Pengaruh angin
Adveksi memindahkan panas
Pkl. 12.00
siang
Pkl. 18.00
Pkl. 06.00
Malam
hari
.
600
gram kalori/cm2
500
22 Desember
400
300
200
100
0
-90
selatan
utara
90
70
90
600
gram kalori/cm2
500
22 Juni
400
300
200
100
0
-90
-70
selatan
-50
-30
-10
0
10
30
50
utara
.
equinox
21/3 dan 23/9
gram kalori/cm2
-90
-70
Selatan
-50
-30
-10
10
30
50
70
90
utara
.
170.
150.
Tahunan
120.
110.
gram kalori/cm2
90.
70
50
30
10
0
-90
-70
-50
-30
-10
10
30
50
70
90
daratan
panas jenis 0,2 cal/g/oC
panas jenis 1,0 cal/g/oC
Perairan (lautan)
cepat panas
cepat melepaskan panas
Albedo 8-40 %
konduksi
lambat panas
lambat melepaskan panas
Albedo 2-3 %
konveksi dan adveksi
Makin tinggi suatu tempat dari permukaan laut suhu udara
makin rendah (?)
Oldeman (1978)
tmak = 31,3-0,62 h (h dalam 100 m)
tmin = 2,28-0,53 h (h dalam 100 m)
t Braak = 26,3 – 0,61 h
50 m
570 m
1,110 m 1735 m
2819 m
3023 m
t maks
31,7
29,7
23,2
18,9
15,2
13,2
t min
21,8
19,7
16,0
14,3
8,2
6,6
9,9
8,0
7,2
4,6
7,0
6,6
selisih
Pengaruh lereng pada daerah lintang tengah sangat nyata
mempengaruhi suhu udara
tB
trm
Daerah bayangan RM
GBS atau GBU
Panas laten adalah energi yang diperlukan atau dilepaskan
pada perubahan fase, karena air di atmosfer dapat berupa
padat, cair, dan gas
Radiasi yang diterima bumi digunakan untuk penguapan air
 uap air (gas)

kondensasi (cair)  hujan
naik ke atas
panas dilepaskan ke atmosfer
Angin dapat mengangkat udara, bila anginnya panas dan
lembab, maka yang dilewati angin tersebut suhu berubah.
Angin kumbang, Angin gending, Angin Grenggong, Agin
bohorok, Angin Brubu, Angin Wambraw
Penyebaran suhu menurut waktu.
Radiasi mthr
Suhu maksimum
Suhu minimum
24
2
4
Radiasi bumi
6
8
10 12
Panas diterima > panas hilang
14 16
18
20
22
24
Panas diterima < panas hilang
Bentuk saebaran suhu dalam 1 hari adalah sigmoid
Sebaran suhu udara dalam satu tahun????
.
Termometer maksimum  suhu maksimum
Termometer minimum  suhu minimum
Kedua termometer dalam stasiun cuaca diletakkan
dalam sangkar (gubuk) meteo (?) pada posisi horisontal
(?).
Pengaruh suhu udara terhadap pertumbuhan melalui:
1. Fotosintesis
PAR C11H22O11 + O2 (dalam khloroplas)
CO2 + H2O ====
Enzim
PAR = Photosyntetically active radiatio, 400-700 nm
2. Respirasi
Enzim
C11H22O11 + O2 ==== CO2 + H2O
Kedua proses ini adalah reaksi enzimatis, maka ia dipengaruhi
oleh suhu udara. Ada batas suhu udara tertinggi dan terrendah
serta suhu optimum. Batas-batas ini disebut suhu kardinal.
Contoh tanaman Sorgum mempunyai:
suhu min 15o C,
suhu maksimum 45-50o C, dan
suhu udara optimum 31-37o C.
Untuk evaluasi lahan atau mencari lokasi untuk tanaman, suhu
udara yang digunakan adalah suhu rata-rata tahunan. Dalam
evaluasi kesesuaian lahan tidak berdasarkan suhu kardinal
tersebut, tetapi berdasarkan pembatas pertumbuh-an, maka
dibuat kisaran suhu yang termasuk dalam S1 (sangat sesuai),
S2 (cukup sesuai), S3 (sesuai marginal), dan N (tidak sesuai).
Tanaman
S1
S2
S3
N
----------------- (oC ) ------------------Padi
24-29
22-24
29-32
18-22
32-35
<22
>35
Jagung
20-26
26-30
16-30
30-32
< 16
> 32
Sorgum
25-27
27-30
18-25
30-35
15-18
> 35
< 15
Kacang hijau
12-24
24-27
10-12
27-30
8-10
> 30
<8
Tanaman
S1
S2
S3
N
--------------------- (oC ) -----------------------
Talas
25-32
>32
22-25
20-22
< 20
Ubi Kayu
22-28
20-30
28-30
18-20
30-35
< 18
>35
Durian
25-28
28-32
22-25
32-35
20-22
>35
<20
Kedele
23-25
20-23
25-28
18-20
28-32
< 18
>32
Kentang
16-18
14-16
18-20
12-14
20-23
< 12
>32
Mangga
22-28
28-34
18-32
34-40
15-18
< 15
> 40
Rambutan
25-28
28-32
22-25
32-35
20-22
< 20
>35
Sirkaya
18-25
25-30
15-18
30-35
10-15
>35
<10
Pertumbuhan tanaman akan normal bila reaksi-reaksi biokimia
dalam tanaman baik. Pengendali reaksi tsb. adalah suhu
Suhu rendah
Sel mati <---------
Suhu optimum
> 35o C
aktivitas enzim turun,
perkembangan
tanaman terganggu
tetapi tidak jelas
-Protein lepas
-Enzim tak fungsi
-Tanaman menumpuk racun
-Evapotranspirasi berlebih
Pada suhu dingin (frost=jalad)  embun upas  denaturasi
Suhu rendah di atas titik beku air
mengurangi pertambahan luas daun
mengurangi pembesaran daun
menurunkan respirasi
menghambat penyebaran fotosintat
mempercepat pembungaan dan pembuahan,
terutama pada suhu udara malam yang rendah
Suhu tanah adalah derajat panas pergerakan molekul-molekul tnh.
Dari manakah sumber panas tanah? -Agihan suhu tanah
tanah
Makin tinggi suhu udara makin menurun dan makin dalam suhu tanah
juga menurun.
Pengukuran suhu tanah pada 0, 10, 20, 50, dan 100 cm
Suhu tanah yang ekstrim mempengaruhi:
-perkecambahanbiji
-penyerapan hara dan air
-kecepatan pertumbuhan tanaman
-perkembangan penyakit tanaman dlm. tanh
Pengolahan tanah;
Pengolahan tanah menggemburkan tanah  aliran panas
dihambat karena kapilaritasnya terputus  tanah lapisan atas
berfungsi sebagai mulsa.
Pengolahan tanah menggemburkan tanah  permukaan tanah
terbuka luas, maka evaporasi meningkat shg. Tanah kering
dikecrik (dirukruk)
Faktor luar
Radiasi matahari
keawanan
Curah hujan
suhu udara
Angin
Kelembaban udara
Relief
Lereng (aspek)
Kemiringan lahan
Permukaan air tanah
Vegetasi
Faktor dalam
Tekstur tanah
Kadar air tanah
Kandungan BOT
Warna tanah
Struktur tanah