MODUL PRAKTIKUM

AGROKLIMATOLOGI

RATIH KURNIASIH DAN UMMU KALSUM

PROGRAM STUDI

AGROTEKNOLOGI

UNIVERSITAS

GUNADARMA 2017

Agroklimatologi Page 1

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI .......................................................................................................... 1

I. PENGENALAN ALAT KLIMATOLOGI ...................................................... 2

a. ALAT PENGUKUR UNSUR IKLIM ......................................................... 2

a. ALAT PENGUKUR SUHU UDARA .......................................................................... 2

b. ALAT PENGUKUR KELEMBABAN ......................................................................... 5

c. ALAT PENGUKUR TEKANAN UDARA .................................................................... 5

d. MANOMETER ...................................................................................................... 6

e. ALAT PENGUKUR HUJAN ..................................................................................... 6

f. ALAT PENGUKUR PENGUAPAN ........................................................................... 7

g. ALAT PENGUKUR ANGIN ..................................................................................... 8

h. ALAT PENGUKUR PENYINARAN MATAHARI ........................................................ 8

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

II. MINI RISET .............................................................................................. 10

1. PERSIAPAN MEDIA TANAM DAN PERSEMAIAN ............................ 11

2. PENANAMAN DAN PEMELIHARAAN ................................................ 11

3. PENGAMATAN IKLIM MIKRO ............................................................. 12

4. PEMANENAN ........................................................................................... 15

DAFTAR PUSTAKA........................................................................................... 16

LAMPIRAN MINI RISET ................................................................................... 17

PERSIAPAN MEDIA TANAM DAN PERSEMAIAN ................................... 18

PENANAMAN DAN PEMELIHARAAN ....................................................... 18

PENGAMATAN IKLIM MIKRO .................................................................... 20

PENGAMATAN PERTUMBUHAN ............................................................... 20

PEMANENAN .................................................................................................. 20

Agroklimatologi Page 2

I. PENGENALAN ALAT KLIMATOLOGI

Alat klimatologi atau meteorologi umumnya mempunyai sifat:

a. Harus seteliti mungkin

b. Harus peka agar diperoleh ketelitian yang tinggi

c. Harus kuat dan tahan lama

d. Harus mudah dipakai dan sederhana

a. ALAT PENGUKUR UNSUR IKLIM

a. ALAT PENGUKUR SUHU UDARA

Ada 3 skala dasar, yaitu :

1) Celcius titik didih 100° dan titik beku 0°

2) Fahrenheit titik didih 212° dan titik beku 32°

3) Reamur titik didih 80° dan titik beku 0°

Suhu udara biasanya diukur menggunakan thermometer air raksa

(thermometer maksimum). Suhu tanah juga dapat diukur menggunakan

thermometer tanah dengan kedalaman 5, 10, 20, 30, 50 dan 100 cm.

Tabel 1. Gambar dan Fungsi Alat Pengukur Suhu Tanah

Termometer Permukaan Tanah

• Fungsi: Mengukur suhu

permukaan tanah

• Satuan Alat: ºF

• Satuan Pengukuran: ºC

• Ketelitian Alat: 1ºF

• Prinsip kerja: Pemuaian air raksa

• Cara kerja: Perubahan suhu

tanah akan menaikan air raksa

menunjukkan suhu tanah pada

skala tertentu.

a. Termometer zat cair; b. Rerservoir

c. Statif kaki tiga; d. Tabung

pelindung reservoir ventilasi

Agroklimatologi Page 3

Termometer Tanah Tipe

Bengkok

• Fungsi: Mengukur suhu

permukaan tanah (jeluk 20 cm).

• Prinsip kerja: muai air raksa

• Cara kerja: Tanah digali pada

kedalaman yang diinginkan (20

cm) setelah ujung reservior

dimasukan kenaikan suhu tanah

menyebabkan air raksa memuai

dan akan mengisi kolom hampa

udara sampai pada skala tertentu.

a. Reservoir untuk jeluk tanah 20 cm

b. Pipa kapiler berisi raksa

Termometer Tanah Selubung

Kayu

• Fungsi: Mengukur suhu

permukaan tanah (jeluk 5 cm)

• Satuan Alat: F

• Satuan Pengukuran: ºC

• Ketelitian Alat: 1 F

• Prinsip kerja: Pemuaian air raksa

• Cara kerja: Termometer

ditancapkan pada kedalaman (0-

10 cm), atau yang akan diamati,

perubahan panas yang diterima

oleh sensor akan memuaikan air

raksa menunjukan skala tertentu

pada saat itu.

. Ujung sensor sampai jeluk 5 cm

b. Termometer zat cair

c. Pegangan tangan

d. Selubung kayu pelindung

termometer

Termometer Tanah Tipe

Symons

Fungsi: Mengukur suhu tanah

kedalaman 50 cm.

• Ketelitian Alat : 0,5ºC

• Prinsip kerja: Pemuaian air raksa

• Cara kerja:

1. Cara Pemasangan :

a. Dibuat lubang pada tanah

dengan jeluk tertentu dengan bor.

b. Bagian reservoir termometer

dimasukkan lubang kemudian

ditimbun kembali dengan tanah

bekas galian.

a. Pipa pelindung termometer

Agroklimatologi Page 4

b. Bagian sensor; c. Termometer zat

cair

d. Reservoir; e. Rantai

Stick termometer (jeluk 100 cm)

• Fungsi:

Mengukur suhu tanah kedalaman

100 cm.

• Ketelitian Alat : 1ºC

• Prinsip kerja:

Muai zat cair bertekanan tinggi

pada tabung bejana.

• Cara kerja:

Adanya tekanan, air raksa

memuai dan akan menggerakan

klep/pipa logam lunak sehingga

gerigi berputar dan

menggerakkan jarum penunjuk

sampai skala tertentu.

a. Tangkai pemutar

b. Jarum penunjuk suhu

c. Tabung bejana berisi spiral logam

sebagai penghantar

d. Ujung peka

Termometer maksimum dan

minimum tanah

• Fungsi : Mengukur suhu max

dan min tanah.

• Ketelitian Alat : 0,5ºC

• Prinsip kerja : Pemuaian air

raksa pada tabung Bourdan

• Cara Kerja: Termometer yang

diletakkan di dalam tanah jika

suhu naik maka akan ditunjukan

oleh naiknya cairan air raksa dan

jarum hijau yang akan berfungsi

penunjuk suhu maksimum, sedang

bila suhu turun akan ditunjukkan

oleh naiknya cairan alkohol dan

ditunjukan oleh jarum merah yang

berfungsi sebagai penunjuk suhu

minimum.

a. Bagian sensor

b. Pipa berisi zat cair (air raksa)

c. Jarum hitam penunjuk suhu sesaat

d. Jarum hijau penunjuk suhu

maksimum

e. Jarum merah penunjuk suhu

minimum

Agroklimatologi Page 5

b. ALAT PENGUKUR KELEMBABAN

Alat yang digunakan adalah psikrometer (terdiri dari thermometer bola

kering dan bola basah) atau hygrometer yang umumnya, hygrograf disatukan

dengan termograf sehingga disebut thermohygrograf atau thermohygrometer.

Thermohygrometer atmosfer

Kelembaban dan pH tanah

c. ALAT PENGUKUR TEKANAN UDARA

Alat yang digunakan adalah barometer. Barometer umum digunakan

dalam peramalan cuaca, di mana tekanan udara yang tinggi menandakan cuaca

yang "bersahabat", sedangkan tekanan udara rendah menandakan kemungkinan

badai. Barometer termasuk peralatan meteorologi golongan non recording yang

pada waktu tertentu harus dibaca agar mendapat data yang diinginkan. Barometer

memiliki cara kerja yaitu besar kecilnya tekanan udara dihitung berdasarkan

selisih dari kedua jarum pada barometer. Satuannya adalah atmosfer (mmHg) atau

milibar (mb).

Sumber : Loggerindo.com

Agroklimatologi Page 6

d. MANOMETER

Manometer adalah alat pengukur tekanan udara di dalam ruang tertutup.

Manometer digunakan untuk menentukan perbedaan tekanan diantara dua titik

disaluran pembuangan gas atau udara. Perbedaan tekanan kemudian digunakan

untuk menghitung kecepatan aliran disaluran dengan menggunakan persamaan

Bernoulli (perbedaan tekanan = V2/2g).

e. ALAT PENGUKUR HUJAN

Satuannya dalam mm. Jumlah curah hujan 1 mm, mengandung arti tinggi

air hujan yang menutupi permukaan sebesar 1 mm jika zat cair tersebut tidak

meresap ke dalam tanah atau menguap ke atmosfer. Alat pengukur hujan disebut

pluviometer atau penakar hujan (ombrometer).

Sumber : Loggerindo.com

Agroklimatologi Page 7

f. ALAT PENGUKUR PENGUAPAN

Peristiwa berubahnya fasa air atau es menjadi fasa uap yang naik ke udara

disebut penguapan. Alat mengukur besarnya penguapan disebut evaporimeter.

Penguapan pada tanaman disebut transpirasi. Besarnya penguapan bergantung

pada suhu, kelembaban, tekanan udara dan kecepatan angin.

Lysimeter

Cara kerja alat ini adalah, tiap pagi, kira-kira pukul 07.00 atau 08.00

waktu setempat. Atau berpedoman sebelum matahari terlalu tinggi juga

bisa, tuang air pada masing-masing tanah pengujian sebanyak 8 liter air.

Setelah itu tunggu sampai 24 jam. Ambil air melalui kran yang berada

dibagian bawah, dan kemudian dilakukan pengukuran, berapa liter jumlah

air yang meluap (sisa air).

Acrylic Lysimeter (Image courtesy Fetter, 1999)

Agroklimatologi Page 8

g. ALAT PENGUKUR ANGIN

Angin adalah besaran vector, sehingga dinyatakan dalam arah dan

kecepatan. Alat mengukur arah angin disebut windvane, sedangkan alat yang

mengukur kecepatan angin adalah anemometer. Secara klimatologi arah diamati

dalam 8 arah, yaitu utara, timur laut (NE), timur, tenggara (SE), selatan, barat

daya (SW), barat dan barat laut (NW). Kecepatan angina dinyatakan dalam satuan

m/detik. Bila tidak ada anemometer, kecepatan angin dapat ditaksir berdasarkan

gejala tiupan yang dilihat menggunakan “Skala Beaufort”.

Sumber : Loggerindo.com

h. ALAT PENGUKUR PENYINARAN MATAHARI

Energi matahari merupakan faktor pengendali cuaca dan iklim yang

terpenting. Jumlah total radiasi matahari yang sampai di permukaan bumi

ditentukan oleh dua faktor, yaitu lama penyinaran dan intensitas penyinaran.

Lama penyinaran adalah lamanya matahari menyinari bumi dalam periode satu

hari. Alat yang digunakan adalah “Sun shine recorder type Campbell Stokes” atau

“type Jordan”. Intensitas radiasi matahari dinyatakan sebagai jumlah energi yang

jatuh pada satuan luas permukaan dalam satuan waktu (kalori per cm2 per menit).

Alat pengukurnya disebut pyranometer atau solarimeter atau pirheliometer. 1 Ah

(ampere hour) = 68.78 Cal/cm2/hari

Sumber : Nick Lomb

Agroklimatologi Page 9

i. STASIUN CUACA (WEATHER STATION)

Stasiun cuaca adalah alat yang digunakan untuk mengukur cuaca. Alat ini

dapat mengukur berbagai jenis pengukuran secara bersamaan seperti suhu,

kelembaban, kecepatan dan arah angin, serta dapat mengukur radiasi atau

intensitas cahaya matahari.

Sumber : Loggerindo.com

Agroklimatologi Page 10

II. MINI RISET

Agroklimatologi Page 11

1. PERSIAPAN MEDIA TANAM DAN PERSEMAIAN

Persiapan media tanam, meliputi beberapa kegiatan dibawah ini:

a. Meratakan tanah dan pupuk kompos dengan perbandingan 1:1

b. Masukkan tanah dan kompos tersebut ke dalam polybag

c. Masing-masing kelompok meletakkan polybag pada lokasi yang

ditentukan

Persemaian, meliputi beberapa kegiatan seperti:

a. Meratakan pupuk kompos di tempat/wadah persemaian

b. Menyiram pupuk tersebut sampai basah namun tidak menggenang

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

yang disemai.

d. Menghitung daya kecambah setelah 1 minggu semai.

e. Selama semai, jaga kelembaban dari media semai (jangan terlalu basah

dan kering yang menyebabkan benih mati atau tidak hidup)

f. Letakkan semai di daerah gelap dan teduh

g. Ukur suhu dan kelembaban media serta udara

2. PENANAMAN DAN PEMELIHARAAN

Masing-masing kelompok melakukan kegiatan seperti dibawah ini:

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

b. Melakukan perawatan dan pemeliharaan selama budidaya, yakni

menyiram, menyiangi dan memupuk tanaman setelah 1 bulan pindah

tanam)

c. Pemberian pupuk cair sesuai umur tanaman

Agroklimatologi Page 12

3. PENGAMATAN IKLIM MIKRO

Pengamatan iklim mikro terdiri atas cahaya matahari, suhu dan

kelembaban pada udara dan tanah). Pengamatan iklim mikro dilakukan 3x dalam

sehari (yakni pagi, siang dan sore). Pengamatan iklim mikro dilakukan setiap

minggu hingga panen. Berikut contoh format tabel-tabel pengamatan untuk suhu,

kelembaban dan energi cahaya matahari.

Tabel 2. Suhu dan kelembaban pada tanah dan udara

Perlakuan Suhu (◦ C) Kelembaban (%)

Pagi Siang Sore Pagi Siang Sore

Udara

Tanah

Tabel 3. Energi cahaya matahari

Perlakuan Cahaya matahari (lux)

Pagi Siang Sore

Energi yang jatuh

Energi terserap

Energi yang dipantulkan

(lolos)

Selain itu, hitunglah berbagai efisiensi energi cahaya matahari seperti dibawah ini:

1. Efisiensi Konversi Energi (EKE)

EKE menunjukkan beberapa bagian dari energi matahari yang jatuh dapat

diubah menjadi energi kimia (karbohidrat) hasil fotosintesis yang terdapat

dalam bahan kering total tanaman.

EKE

2. Efisiensi Penangkapan Atau Intersepsi (Ei)

Ei menunjukkan beberapa bagian radiasi matahari yang jatuh dapat

ditangkap oleh tajuk tanaman.

Ei

Ij = intensitas radiasi matahari yang jatuh

Il = intensitas radiasi matahari yang lolos

- pengukuran besarnya energi matahari yang jatuh dan yang lolos

ditangkap oleh tajuk tanaman dilakukan pada pagi, siang dan sore

hari.

- pengukuran Ij, alat diletakkan di atas tajuk tanaman (±1 m)

Agroklimatologi Page 13

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

tanah)

- pengukuran seyogyanya dilakukan pada beberapa titik dan beberapa

menit, selanjutya dirata-rata

- selisih antara Ij dan Il menunjukkan besarnya energi matahari yang

ditangkap termasuk yang dipantulkan (refleksi)

3. Efisiensi Absorpsi (Ea)

Ea menunjukkan beberapa bagian dari enegi matahari yang jatuh dapat

diserap oleh tajuk tanaman.

Ea di atas tajuk

Ea

Ij = energi matahari yang jatuh

Ir = energi matahari yang dipantulkan (refleksi) kembali ke atmosfer

- Pengukuran Ir, alat di atas tajuk tanaman (± 1 m) dan dibalik

menghadap ke bawah.

- selisih Ij dan Ir menggambarkan besarnya radiasi yang diserap oleh

tajuk tanaman, dengan ketentuan radiasi yang diserap oleh permukaan

tanah dianggap nol.

- cara ini dapat digunakan bila tajuk tanaman sudah menutup tanah

secara sempurna.

Ea dibawah tajuk

Ea

4. Efisiensi Penggunaan Energi Tertangkap (Epi)

Epi menunjukkan beberapa bagian dari energi matahari yang telah

tertangkap dan dapat diubah menjadi energi bahan kering tanaman.

Epi diatas tajuk

atau Epi

Epi dibawah tajuk

Epi

dimana:

- = selisih berat kering tanaman pada satu periode waktu

- = koefisien panas pembakaran (4 000 kal/g)

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

- = efisiensi intersepsi

- = energi dalam bahan kering (BK) total tanaman (kalori)

5. Efisiensi Penggunaan Energi Terserap (Epa)

Epa menunjukkan beberapa bagian dari energi matahari yang telah

terserap dapat diubah menjadi energi bahan kering tanaman.

Epa diatas tajuk

atau Epa

Epa dibawah tajuk

Epa

Agroklimatologi Page 14

dimana:

- = selisih berat kering tanaman pada satu periode waktu

- = koefisien panas pembakaran (4 000 kal/g)

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

- = efisiensi absorpsi

- = energi dalam bahan kering (BK) total tanaman (kalori)

Agroklimatologi Page 15

4. PEMANENAN

Setiap 2 minggu sekali lakukan pengamatan jumlah tanaman yang mati

dan hidup atau bertahan sampai panen. Setiap sampel diukur berat total, lalu

dipisah bagian akar, tubuh tanaman dan organ reproduktif/buahnya kemudian

timbang ketiga bagian tersebut secara terpisah.

Agroklimatologi Page 16

DAFTAR PUSTAKA Burch, David F. 2009. The Barometer Handbook; a modern look at barometers

and applications of barometric pressure. Seattle: Starpath Publications.

ISBN 978-0-914025-12-2.

Guslim, O.K Nazaruddin H, Roeswandi, A. Hamdan, dan Rosmayati. 1987.

Klimatologi Pertanian. USU Press. Medan.

Manan, M.E., M. A. Nusirwan, dan Soedarsono. 1986. Alat pengukur Cuaca di

Stasiun Klimatologi, Jurusan Geomet, FPMIPA, IPB, Bogor.

Staff Pengajar Agroklimatologi. 2009. Modul dan Lembar Kerja Praktikum

Agroklimatologi. Bangkalan: Laboratorium Jurusan Agroekoteknologi,

Fakultas Pertanian Universitas Trunojoyo.

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

Zupanc, V., Zeleznik, B. B., dan Pintar, M. 2011. Water Balance Evaluation

Using Two Types of Lysimeters. Gumpensteiner Lysimetertagung Vol 14.

Hlm 177 – 180.

Agroklimatologi Page 17

LAMPIRAN MINI RISET

Agroklimatologi Page 18

PERSIAPAN MEDIA TANAM DAN PERSEMAIAN

Persiapan media tanam, meliputi beberapa kegiatan dibawah ini:

a. Catat waktu persemaian (awal dan akhir)

b. Menyiapkan media pada tray semai

c. Siram media sampai basah

d. Letakkan 1 benih pada setiap lobang tray

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

hari

f. Hitung jumlah benih yang berkecambah (2 daun membuka sempurna)

normal, tidak normal dan bibit mati setiap minggu sampai pindah ke

lapang.

Tabel 4. Jumlah benih berkecambah

Variabel Minggu ke-1 Minggu ke-2 dst

Kecambah normal

Kecambah tidak

normal

Benih mati

Bibit mati

Jumlah total benih

semai

g. Ukur suhu, kelembaban dan intensitas cahaya selama dipersemaian

Tabel 5. Ukur suhu, kelembaban dan intensitas cahaya selama dipersemaian

Unsur Cuaca Minggu ke-1 Minggu ke-2 dst

Suhu

Kelembaban (RH)

Intensitas cahaya

h. Siapkan media tanam di dalam polibag (isi ~80%).

i. Letakkan polibag dimasing-masing lokasi.

PENANAMAN DAN PEMELIHARAAN

Masing-masing kelompok melakukan kegiatan seperti dibawah ini:

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

polybag

Agroklimatologi Page 19

b. Melakukan perawatan dan pemeliharaan selama budidaya, yakni

menyiram, menyiangi dan memupuk tanaman (setelah 1 bulan pindah

tanam)

c. Berikan pupuk NPK majemuk per tanaman/polibag yang disesuaikan

dengan kebutuhan komoditi yang ditanam

Agroklimatologi Page 20

PENGAMATAN IKLIM MIKRO

Pengamatan iklim mikro terdiri atas cahaya matahari, suhu dan kelembaban

udara (RH). Pengamatan iklim mikro dilakukan 3x dalam sehari (yakni pagi,

siang dan sore). Pengamatan iklim mikro dilakukan pada masing-masing lokasi

penanaman setiap 2 minggu sekali hingga panen. Berikut contoh format tabel-

tabel pengamatan untuk suhu, kelembaban dan energi cahaya matahari.

Tabel 6. Pengamatan iklim mikro

Unsur cuaca 2 MST 4 MST dst

Pagi Siang Sore Pagi Siang Sore

Suhu

Kelembaban

(RH)

Intensitas

cahaya

* kondisi

abnormal

Keterangan:

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

PENGAMATAN PERTUMBUHAN

Pengamatan pertumbuhan tanaman meliputi tinggi tanaman dan jumlah

daun setiap 2 minggu. Selain itu, dilakukan pengamatan waktu muncul bunga (…

MST). Setelah berbunga, maka diamati jumlah bunga yang terbentuk pada setiap

tanaman, jumlah buah yang terbentuk dan waktu yang dibutuhkan dari berbunga

sampai buah panen (… minggu).

PEMANENAN

Setiap 2 minggu sekali lakukan pengamatan jumlah tanaman yang mati

dan hidup atau bertahan sampai panen. Tanaman dipanen pada umur … minggu

setelah tanam (MST). Ambil beberapa sampel destruktif, dimana setiap sampel

diukur berat total, lalu dipisah bagian akar, tubuh tanaman dan organ

reproduktif/buahnya kemudian timbang ketiga bagian tersebut secara terpisah.