TERMOMETER TANAH SEBAGAI PENERAPAN JENIS PANJANG PANJANG TH ERMOME TRIC PROP PROPERTY ERTY
KOLOM ZAT CAIR
MAKALAH
diajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Termodinamika yang diampu oleh Drs. Saiful Karim M.Si.
Oleh Andri Suryana
1304522
Hermawan
1305066
Nur Oktavianti
1300735
Rahmadhani Mulvia
1305472
Shita Ayu Amalia
1307046
Siti Zuraidah Azzahro
130052
Syarif Rokhmat Hidayat
1304391
DEPARTEMEN PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN IMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA BANDUNG 2015
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah swt. karena atas berkat, rahmat, dan karunia-Nya penulis bisa menyelesaikan tugas makalah yang berjudul “Termometer Tanah sebagai Penerapan Jenis Thermometric Property Property Panjang Kolom Zat Cair” dengan sebaik -baiknya. -baiknya. Makalah ini dibuat untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Termodinamika. Termometer tanah digunakan untuk untuk mengukur mengukur suhu tanah di kedalaman tertentu biasa digunakan untuk keperluan pertanian. Suhu tanah yang diperlukan setiap tanaman untuk tumbuh dan berkembang secara optimal berbeda-beda. Maka dari itu, diperlukan alat pengukur suhu tanah yang dalam makalah ini dijelaskan mengenai termometer tanah. Rasa terima kasih penulis ucapkan sebanyak banyaknya kepada berbagai pihak yang telah membantu penulis dalam proses pengerjaan makalah ini, di antaranya. Semoga Allah swt. memberikan balasan yang berlipat ganda. Amin. Kami menyadari masih banyak kesalahan dalam penulisan makalah ini, baik dari sistematika penulisan, isi makalah, penyajian dan lain sebagainya. Penulis mohon maaf yang sebesar besarnya atas segala kesalahan tersebut. Maka dari itu, penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca agar bisa lebih baik untuk kedepannya. Terima kasih.
Bandung, Maret 2015
Penulis
ii
DAFTAR ISI
Kata Pengantar ........................................................................................................ ii Daftar Isi................................................................................................................. iii
BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................... 1
A. Latar Belakang ............................................................................................. 1 B. Rumusan Masalah ........................................................................................ 1 C. Tujuan .......................................................................................................... 2 D. Manfaat ........................................................................................................ 2 BAB II PEMBAHASAN ....................................................................................... 3
A. Pengertian suhu ............................................................................................ 3 B. Pengertian tentang suhu tanah...................................................................... 6 C. Arti penting suhu tanah .............................................................................. 12 D. Alat Pengukur Temperatur Tanah .............................................................. 15 E.
Aplikasi dan Manfaat ................................................................................. 17
BAB III PENUTUP ............................................................................................. 18
A. Kesimpulan ................................................................................................ 18
iii
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang
Suhu adalah suatu besaran fisika yang dimiliki bersama antara sistem dan lingkungan dalam keseimbangan termal. Keadaan di mana tidak lagi terjadi interaksi berupa perubahan termal energi kalor dan lainnya. 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 Fahrenheit, derajat Kelvin dan lain-lain. Suhu tanah dapat dipengaruhi oleh dua hal, yaitu faktor lingkungan dan faktor tanah itu sendiri. Faktor contohnya seperti radiasi matahari dan faktor tanah contohnya seperti kandungan serta sifat tanah itu sendiri. Salah satu fungsi tanah yang terpenting adalah tempat tumbuhnya tanaman. Akar tanaman dalam tanah menyerap air dan mineral untuk memenuhi kebutuhannya. Suhu tanah dapat dideteksi oleh suatu alat ukur yang disebut termometer tanah. Intensitas panas tanah dipengaruhi oleh kedalaman tanah tersebut. Suhu tanah biasanya diukur pada kedalaman 5, 10, 20, 50, dan 100 cm. Termometer yang digunakan adalah termometer raksa yang merupakan jenis thermometric property panjang kolom zat cair. Pada termometer jenis ini, nilai suhu diwakili dengan panjangnya kolom zat cair yang merupakan dampak dari pemuaian zat cair tersebut. B. Rumusan Masalah
Dari latar belakang yang telah dijabarkan, dapat dirumuskan dalam bentuk pertanyaan sebagai berikut. 1. Bagaimana prinsip kerja jenis termometer yang memiliki thermometric property panjang kolom zat cair? 2. Bagaimana cara untuk mengukur suhu tanah dengan menggunakan termometer tanah?
1
2
3. Bagaimana pengaruh lingkungan terhadap suhu tanah? 4. Bagaimana manfaat dari penggunaan termometer tanah pada kegiatan pertanian?
C. Tujuan
Adapun tujuan dari pembuatan makalah ini adalah 1. Untuk mengetahui prinsip kerja dari termometer dengan thermometric property panjang kolom zat cair; 2. Untuk mengetahui metode penggunaan termometer tanah; 3. Untuk mengetahui manfaat dari pengukuran suhu tanah.
D. Manfaat
Manfaat dari penulisan makalah ini yaitu sebagai sumber informasi untuk pembaca mengenai prinsip kerja dari termometer tanah dan penerapannya.
BAB II PEMBAHASAN A. Pengertian suhu
Suhu adalah suatu besaran fisika yang dimiliki bersama antara sistem dan lingkungan dalam keseimbangan termal. Keadaan di mana tidak lagi terjadi interaksi berupa perubahan termal energi kalor dan lainnya. Termometer properti adalah besaran fisika yang berubah saat suhu berubah dan memiliki hubungan dengan suhu tersebut salah satunya panjang kolom suatu zat cair. 1. Termometer zat cair
Jenis termometer yang banyak dijumpai dalam kehidupan sehari-hari adalah termometer yang pipa kacanya berisi cairan. Umumnya cairan akan memuai dengan laju berbeda untuk jangkauan suhu yang berbeda akan tetapi pengecualian pada raksa yang memiliki pemuaian yang teratur. Jenis-jenis termometer cairan, yaitu : a.
Termometer raksa Termometer air raksa adalah termometer cairan yang menggunakan air
raksa sebagai pengisinya. Termometer air raksa merupakan termometer yang banyak digunakan dibandingkan dengan termometer alkohol. Termometer air raksa sering disebut termometer maksimum karena dapat mengukur suhu yang sangat tinggi. Jika suhu panas, air raksa akan memuai sehingga kita akan melihat air raksa pada tabung kaca naik. Ketika suhu turun, air raksa akan tetap berada pada posisi ketika suhu panas. Hal itu disebabkan adanya kontraksi yang menghambat air raksa untuk kembali ke keadaan semula. Oleh karena itu, untuk mengembalikan air raksa ke posisi dasar, kita harus mengibas-ngibaskan termometer ini dengan kuat. Jangkauan suhu raksa cukup lebar dan sesuai untuk pekerjaan laboratorium (-40 derajat Celcius s/d 350 derajat Celcius). Raksa dalam pipa termometer akan memuai jika dipanaskan. Pemuaian mendorong kolom cairan (raksa) keluar dari pentolan pipa menuju ke pipa kapiler. Keuntungan menggunakan termometer alkohol :
3
4
1) Raksa mudah dilihat karena mengilap, 2) Volume raksa berubah secara teratur ketika terjadi perubahan suhu, 3) Raksa tidak membasahi kaca ketika memuai atau menyusut, 4) Jangkauan suhu cukup lebar dan sesuai untuk pekerjaan laboratorium (-39 oC sampai dengan 375oC), 5) Raksa dapat terpanasi secara merata sehingga menunjukkan suhu dengan cepat dan tepat. Kerugian menggunakan termometer raksa: 1) Raksa mahal, 2) Raksa tidak dapat digunakan untuk mengukur suhu yang sangat rendah (misalnya suhu di kutub utara dan selatan), 3) Raksa termasuk zat berbahaya (air keras). 4) Alat ini terdiri dari pipa kapiler yang menggunakan material kaca dengan kandungan air raksa di ujung bawah. Untuk tujuan pengukuran, pipa ini dibuat sedemikian rupa sehingga hampa udara. Jika temperatur meningkat, Merkuri akan mengembang naik ke arah atas pipa dan memberikan petunjuk tentang suhu di sekitar alat ukur sesuai dengan skala yang telah ditentukan.
Adapun cara kerja secara umum adalah sebagai berikut 1) Sebelum terjadi perubahan suhu, volume air raksa berada pada kondisi awal. 2) Perubahan suhu lingkungan di sekitar termometer direspons air raksa dengan perubahan volume. 3) Volume merkuri akan mengembang jika suhu meningkat dan akan menyusut jika suhu menurun. 4) Skala pada termometer akan menunjukkan nilai suhu sesuai keadaan lingkungan.
Kalibrasi merupakan proses verifikasi bahwa suatu akurasi alat ukur
sesuai dengan rancangannya. Kalibrasi biasa dilakukan dengan membandingkan suatu standar yang terhubung dengan standar nasional maupun internasional dan bahan-bahan acuan tersertifikasi. Proses kalibrasi termometer antara lain :
5
1) Letakkan silinder termometer di air yang sedang mencair dan tandai poin termometer di saat seluruh air tersebut berwujud cair seluruhnya. Poin ini adalah poin titik beku air. 2) Dengan cara yang sama, tandai poin termometer di saat seluruh air tersebut mendidih seluruhnya saat dipanaskan. 3) Bagi panjang dari dua poin di atas menjadi seratus bagian yang sama.
b.
Termometer alkohol Termometer alkohol adalah termometer cairan yang menggunakan alkohol
sebagai pengisinya. Alkohol lebih peka daripada air raksa sehingga ketika memuai, perubahan volumenya lebih terlihat jelas. Termometer alkohol disebut juga termometer minimum karena mampu mengukur suhu yang sangat rendah. Untuk menghindari gaya gravitasi bumi, termometer minimum diletakkan mendatar. Apabila suhu dingin, cairan alkohol akan bergerak ke kiri dan membawa indeks penunjuk berwarna. Sebaliknya, apabila suhu naik, indeks penunjuk berwarna akan tetap berada di posisinya walaupun cairan alkohol mengembang dan bergerak ke kanan.
Keuntungan menggunakan termometer alkohol 1) Lebih murah jika dibandingkan dengan raksa, 2) Teliti, karena untuk kenaikan suhu yang kecil, alkohol mengalami volume yang lebih besar, 3) Dapat mengukur suhu yang sangat dingin (misal suhu di daerah kutub) karena titik beku alkohol sangat rendah, yaitu -112 oC.
Kerugian menggunakan termometer alkohol : 1) Memiliki titik didih rendah, yaitu 78 oC, sehingga pemakaiannya terbatas (tidak dapat mengukur suhu air ketika mendidih). 2) Tidak berwarna, sehingga harus diberi warna terlebih dahulu agar mudah terlihat, 3) Membasahi (melekat) pada dinding kaca.
6
Air tidak bisa digunakan untuk mengisi pipa termometer karena lima alasan berikut 1) Air membasahi dinding kaca, sehingga meninggalkan titik-titik air pada kaca dan ini akan memersulit membaca ketinggian air dalam tabung, 2) Air tidak berwarna, sehingga sulit dibaca batas ketinggiannya, 3) Jangkauan suhu air terbatas (0 oC - 100 oC), 4) Perubahan volume air sangat kecil ketika suhunya dinaikkan, 5) Hasil bacaan kurang teliti karena air termasuk penghantar panas yang sangat jelek.
B. Pengertian tentang suhu tanah
Suhu
merupakan
sifat
tanah
yang
amat
penting,
karena
dapat
mempengaruhi pertumbuhan tanaman secara langsung dan juga mempengaruhi lengas, aerasi, struktur, kegiatan mikroba dan enzim, perombakan sisa-sisa tanaman, dan ketersediaan zat-zat hara tanaman. Suhu merupakan salah satu faktor pertumbuhan yang penting bagi tanaman, sebagaimana layaknya air, udara, atau zat-zat hara mineral. Biji, akar tanaman, dan mikroba yang tumbuh di dalam tanah, dan proses kehidupan mereka secara langsung dipengaruhi oleh suhu tanah. Pengaruh penting suhu terhadap pertumbuhan tanaman terutama melalui lengas tanah. Aerasi tanah dipengaruhi oleh perbedaan-perbedaan suhu dan
kandungan lengas. Pengaruh suhu terhadap struktur tanah yakni melalui pembekuan dan pencairan. Suhu tanah baik semata-mata oleh peningkatan atau penurunan atau oleh pembekuan air tanah, memiliki pengaruh nyata terhadap perombakan bahan organik dan mineral tanah, pembebasan unsur hara tanaman dan juga terhadap pembentukan lempung. Barangkali kita masih ingat bahwa reaksi kimia akan meningkat sebesar dua kali lipat dengan setiap kenaikan suhu sebesar 10°C. Dalam klasifikasi tanah dunia sering kali juga mengikutkan faktor suhu sebagai salah satu kriteria pembedanya.
7
Untuk mempelajari
memperdalam
pengertian
tentang
suhu
) beserta tentang konsep bahang (heat
tanah
kita
perlu
satuan-satuan yang
digunakan. Suhu tanah ditentukan oleh saling tindak antara beberapa faktor. Pada dasarnya semua bahang (energi panas) berasal dari dua sumber utama, yakni (1) pancaran panas dan matahari dan langit dan (2) konduksi dari bagian dalam tubuh bumi. Sumber (2) relatif sangat kecil dibandingkan dengan sumber (1). Baik faktor luar (lingkungan) maupun faktor dakhil (tanah) memberikan sumbangan yang besar dalam menentukan perubahan- perubahan suhu tanah.
1. Faktor -faktor lingkungan :
a. Pancaran (radiasi) matahari Banyaknya energi panas (bahang) dari matahari yang mencapai bumi adalah 2,0 kal/cm2/menit (2,0 langley/menit). Banyaknya pancaran yang sesungguhnya diterima oleh permukaan tanah adalah lebih kecil. Ini disebabkan oleh.: (1) sudut hadapan permukaan tanah terhadap matahari yang disebabkan oleh garis lintang, musim, waktu dalam sehari, kemiringan dan arah lereng, dan tinggi tempat dan (2) penyekatan oleh udara, uap air, awan, debu, asap, salju, tanaman, atau mulsa. Di wilayah beriklim sedang, pancaran sebesar antara 100 dan 800 langley diterima pada permukaan bumi setiap hari. Sebanyak 580 langley diperlukan untuk menguapkan selapis air setebal 1 cm. Hanya sebagian pancaran total tersedia untuk memasok energi bagi penguapan dan transparansi. Sisanya digunakan untuk memanaskan tanah, fotosintesis, atau dipantulkan kembali ke langit. Pancaran energi matahari terjadi sebagai pancaran gelombang pendek, yakni berkisar antara 0,3 hingga 5,0 mikron.
b. Pancaran dari langit Pancaran dari langit memberikan sumbangan bahang yang nisbi besar kepada tanah di wilayah-wilayah yang sinar mataharinya harus menembus atmosfer bumi dengan sudut yang sangat miring. Pada kondisi semacam ini banyak energi
8
matahari yang diserap oleh atmosfer dan dipancarkan kembali ke segala arah. Di daerah-daerah tropis sinar matahari menembus atmosfer lebih mendekati tegak lurus dan kehilangan sedikit energinya. Oleh sebab itu persebandingan pancaran dari langit pada kondisi semacam ini menjadi kecil.
c. Penghantaran bahang dari atmosfer Karena penghantaran bahang melalui udara termasuk kecil maka dapat mempunyai pengaruh nyata terhadap suhu tanah hanya dengan persinggungan. Ini berarti bahwa konversi udara atau angin diperlukan untuk memanaskan tanah dengan cara konduksi dari atmosfer. Contohnya, angin fohn di pegunungan Alpina dan chincok di Amerika Serikat Bagian Utara Barat, yang merupakan angin panas, yang waktu singkat dapat melelehkan selapis salju dan sama sekali mengeringkan permukaan tanah.
d. Pengembunan Pengembunan merupakan suatu proses yang melepaskan bahang (eksotermis). Bila uap air dari atmosfer atau dari jeluk-jeluk tanah lainnya mengembun di dalam tanah, maka akan secara nyata memanaskan tanah. Kenaikan sebesar 5°C atau lebih sering dapat terjadi. Begitu pula pembekuan air juga dapat menimbulkan bahang.
e. Penguapan Penguapan merupakan suatu proses yang memerlukan bahang (endotermis), bekerja dalam arah yang berlawanan. Semakin besar kecepatan penguapan, semakin besar pendinginan tanah tersebut. Tanah-tanah yang lembab jarang sangat panas. Pelelehan es memerlukan bahang.
f. Vegetasi Proses fotosintesis oleh tanaman melibatkan penggunaan air, pemantulan pancaran yang datang, dan energi , cenderung menurunkan suhu iklim mikro
9
dan secara tidak langsung menurunkan suhu tanah. Tanaman penutup dapat membantu menyekat dan akibatnya dapat meredam ayunan suhu tanah.
2. Faktor-Faktor Tanah
a. Kapasitas bahang Bahang jenis tanah mineral yang kering mendekati 0,2 kal.e. Ini berarti bahwa 1 cm 3 tanah kering yang terdiri atas sepatuh bahan padat dan separuh ruang pori akan mempunyai kapasitas bahan sebesar 0,5 x 2,65 x 0,2 = 0,265 kal cm -3 (atau 0,25 kal cm -3 sebagai reratanya), karena kapasitas bahan udara terlalu kecil sehingga dapat diabaikan. Jika tanah ini dalam keadaan jenuh bahang jenisnya akan menjadi 0,265 + (0,5 x 1,0) = 0,765 kal cm-3. Jika hanya separoh ruang pori (seperempat dari volume total) terisi air, maka bahang jenisnya akan sebesar 0,25 + (0,25 x 1,0) = 0,50 kal cm -3. Bahang jenis tanah-tanah organik (misalkan gambut) lebih besar daripada tanah mineral pada berat yang sama, tetapi bila atas dasar volumenya maka perbedaannya sangat kecil. Karena tanah organik umumnya memiliki kapasitas persentase ruang pori yang besar, maka tanah-tanah ini mempunyai kapasitas. bahang yang sangat tinggi pada saat jenuh (kira-kira 0,9 kal cm -3). Kapasitas bahang beberapa bahan disajikan dalam Tabel di bawah ini.
10
Tabel 1. Bahang jenis untuk beberapa macam bahan Bahang jenis
Kapasitas bahang volumetrik
(kal gram-1)
(kal cm3)
Humus
0,4
0,56
Air
1,0
1,0
Es
0,5
0,46
Udara
0,25
0,0003
Lempung
0,22
0,5
Kwarsa
0,19
0,5
Mika
0,21
0,59
Granit
0,19
0,5
CaCO3
0,20
0,54
Fe2O3
0,15
0,75
Kapur tulis
0,21
0,46
Kayu
0,42
0,38
Jenis bahan
Catatan : bahang jenis adalah banyaknya bahang (energi panas)(kalor) yang diperlukan untuk mengubah suhu suatu massa tertentu (gram) dari zat itu sebesar kenaikan suhu tertentu (kenaikan suhu °C).
Tiap
jenis
bahan
penyusun
tanah
mempunyai
kemampuan
menghantarkan bahang yang berbeda-beda. Kebanyakan zarah tanah adalah sekitar 0,005 unit. Untuk udara kira- kira 100 kali lebih kecil, sedangkan bagi air kira-kira seperlima dari mineral-mineral pembentuk tanah. Sehingga tanah yang kering dan tersusun longgar mempunyai daya hantar bahang sangat rendah (0,0003 hingga 0,0005 kal det -1 cm-1 per °C), karena bidang- bidang singgung antar individu zarah sangat kecil dan daya hantar udara dalam porinya juga sangat kecil. Kenaikan kandungan lengas di dalam tanah pada kisaran kering, dari kering oven hingga kering udara, meningkatkan daya hantar bahang yanah hanya sangat kecil. Segera setelah air tersebut mulai membentuk jembatan antara zarah-zarah, maka daya hantarnya meningkat secara mencolok. Hal ini terjadi pada waktu
11
tanah mulai tampak lembab (kira- kira pada tegangan 30 atmosfer). Daya hantar bahang sama dengan air dicapai pada tegangan lengas 10 atmosfer. Pada saat tanah menjadi lebih basah maka daya hantar bahangnya meningkat sangat nyata.
b. Kegiatan biologis Kegiatan biologis mengeluarkan bahang, dan semakin besar kegiatan ini di dalam tanah, makin banyak tanah memperoleh bahang. Tanah yang tinggi kandungan bahan organik, zat-zat hara mineral dan udaranya, serta kecukupan lengas, dapat memanaskan beberapa derajat lebih tinggi dibandingkan tanahtanah di sekelilingnya yang secara biologis tidak aktif.
c. Pancaran dari tanah Pancaran bahang dari tanah ke atmosfer terjadi secara berkesinambungan. Semakin tinggi suhu tanah semakin tinggi pula pancarannya. Pancaran melewati ruang hampa lebih besar daripada lewat udara, karena udara menyerap bagian energi yang dipancarkan tersebut. Kabut, awan, uap air, dan mulsa mengurangi pancaran bahang dari tanah. Warna mempunyai pengaruh nyata terhadap pemantulan gelombang pendek yang datang. Semakin gelap warna, semakin kecil pula bagian pancaran yang kemudian dipantulkan. Nisbah energi yang dipantulkan terhadap energi yang datang ini dinamakan albedo. Semakin besar albedo, semakin dingin tanah begitu pula bagi benda-benda lainnya. Tanah-tanah yang berwarna gelap dan tanah-tanah yang lembab memantulkan lebih sedikit energi dibandingkan tanahtanah yang berwarna cerah dan kering. Tanah yang mempunyai permukaan kasar menyerap lebih banyak
pancaran
matahari dibandingkan tanah
yang
permukaannya halus. Sifat-sifat tanah yang lain yang berpengaruh terhadap daya hantar bahang yakni tekstur, struktur, kadar lengas, kandungan garam terlarut. Suhu tanah merupakan sifat tanah yang dinamis. Suhu dapat mengalami perubahan-
perubahan
secara
harian
dan
musiman.
Ayunan
suhu
12
mempengaruhi kondisi tanah yang lain dan kehidupan tanaman. Penting mempelajari baik banyaknya maupun jeluk ayunan suhu ini. Perlu dipelajari pula macaw faktor yang memengaruhi ayunan suhu dalam tanah ini.
C. Arti penting suhu tanah
Kebutuhan suhu tanah bagi tanaman berbeda-beda bergantung kepada jenis tanaman dan juga tingkat pertumbuhannya. Ada bukti bahwa pada jagung
hasilnya dilipatkan kurang lebih dua kali lebih tinggi dengan
dinaikkannya suhu 10°C pada suhu di atas 20°C. Pada suhu yang lebih rendah hasil tanaman menurun dengan faktor
lebih daripada 2 bagi setiap 10°C
penurunan suhu. Oleh karena itu hubungan suhu dengan kehidupan tanaman mungkin lebih baik digambarkan dengan mengklasifikasikan pengaruh tersebut, misalnya kisaran suhu optimum, kisaran suhu pertumbuhan, dan kisaran suhu pembatas kehidupan. Suhu optimum merupakan suhu-suhu yang memungkinkan bagi tanaman untuk dapat tumbuh dengan subur dan memberikan hasil terbaik. Kisaran pertumbuhan merupakan kisaran dalamnya,
termasuk
suhu
di dalamnya
yang tanaman
dapat
kisaran optimum.
tumbuh
Batas kehidupan
merupakan suhu-suhu maksimum dan minimum yang dapat dicapai mematikan
tanaman.
Suhu-suhu
aktualnya
di
ditentukan
oleh
tanpa tingkat
pertumbuhan dan oleh lamanya suhu-suhu tersebut dikenakan pada tanaman. Peranan
suhu
tanah
bergantung pada tingkat perkecambahan, setelah
dalam
mempengaruhi
pertumbuhannya
yakni
pertumbuhan sejak
tanaman
dari
saat
tanaman berkembang hingga periode panen, dan juga
pengaruhnya terhadap ketersediaan lengas serta zat-zat hara tanaman. 1.
Perkecambahan
Dalam hal perkecambahan, hanya suhu tanah, dan bukan suhu udara, yang penting. Tanaman mempunyai suhu-suhu minimum, optimum, dan maksimum bagi perkecambahannya. Dengan alasan ini maka cukup bijaksana kalau menempatkan biji-biji tanaman yang ditanam ke dalam tanah hanya bila suhu cukup dekat dengan suhu optimum tersebut agar cepat berkecambah, kalau tidak
13
maka biji-biji tersebut dapat diserang oleh cendawan atau penyakit yang lain dan mungkin akan berkecambah amat lambat sehingga gulma yang mempunyai suhu perkecambahan lebih rendah akan mengalahkannya.
2. Suhu Tanah dan Suhu Udara
Karena itu dapat dianggap bahwa suhu udara akan lebih sexing menjadi faktor pembatas pertumbuhan dibandingkan suhu tanah. Namun di dalam musim semi suhu tanah pada umumnya lebih rendah daripada suhu udara dan dapat membatasi kehidupan mikroba dan ketersediaan zat hara dan kemampuan akarakar tanaman untuk menyerap zat-zat hara dan air. Terbukti bahwa pada waktu tanah membeku dan udara menjadi hangat pohon- pohon berdaun jarum dapat menderita kekeringan fisiologis ( physiologic drought ).
3. Ketersediaan Air Tanah dan Zat-Zat Hara Tanaman
Energi bebas air meningkat dengan meningkatnya suhu. Ini berarti bahwa sampai suatu batas fisiologis, air menjadi lebih tersedia bagi tanaman atau karena tanah menjadi hangat. Pemanasan terhadap tanah pada titik layunya akan dapat mengembalikan keturgoran tanaman walaupun hanya bersifat sementara. Suhu-suhu rendah menurunkan ketersediaan zat hara tanaman, terutama bagi zat-zat hara yang ketersediaannya ditentukan oleh kegiatan mikroba. Akarakar tanaman akan kerdil dan pendek dan gemuk dan akan sangat rendah. Akibat dari itu kemampuannya dalam menyerap air dan zat-zat hara akan berkurang.
4. Suhu Tanah yang Dikehendaki
Secara umum dapat dikatakan bahwa suhu-suhu tanah yang sedang, yang dekat dengan optimum bagi setiap tanaman tertentu, dikehendaki bagi pertumbuhan tanaman. Jika mungkin, keadaan-keadaan luar biasa (ekstrim) hendaknya dihindari karena keadaan ini akan memperlambat pertumbuhan tanaman dan boleh jadi malah menguntungkan bagi gulma dan jasad-jasad pengganggu. Suhu tanah seharusnya tidak terlalu jauh ketinggalan di belakang
14
suhu udara pada musim semi atau tidak pula tanah tersebut menjadi panas terlalu cepat.
Hal
ini
dapat
meningkatkan
bahaya
baik
terhadap
kekeringan
fisiologis ataupun kerusakan akibat suhu rendah tiba-tiba (frost). Keanekaragaman suhu harian dalam taraf sedang saja itulah yang dikehendaki. Keanekaragaman ini justru dapat membantu pengagihan lengas tanah melalui penyulingan dan pengembunan dan membantu aerasi tanah. Keanekaragaman ini memungkinkan memberikan keuntungan secara langsung bagi pertumbuhan tanaman.
5. Kerapatan Flux Panas
Kerapatan
fluks
panas
tanah
positif
arah
bawah
ketika
= − (ℎ2 − ℎ1) positif, maka lebih banyak panas yang masuk di bagian atas daripada yang meninggalkan bagian bawah lapisan tanah sehingga tanah menjadi panas. Jika = − (ℎ2 − ℎ1)
negatif, maka lebih banyak panas yang
keluar daripada yang masuk ke permukaan sehingga tanah menjadi dingin.
Grafik Fu ngsi Fou rier Suhu Tanah Be rvegetasi Tiap Kedalaman 36 35 34 33 32 31 30
Z=0 Cm
29 Z=5 Cm
28 Z=10 Cm
27 Z=15 Cm
26
Z=20 Cm
25
Z=25 Cm
24 23 22 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Wak tu Pengamatan Waktu Per 30 Menit
15
D. Alat Pengukur Temperatur Tanah 1. Termometer tanah berumput
Berfungsi untuk mengukur temperatur atau suhu tanah berumput pada masing-masing kedalamannya.
Gambar : termometer tanah berumput
Bagian-bagian alat dari termometer tersebut adalah: a. Termometer tanah berbengkok yang ditanam dalam tanah pada kedalaman yang berbeda. Termometer tanah berbengkok ini adalah me rupakan perubahan
16
bentuk termometer air raksa. Termometer ini mempunyai kedalaman yang berbeda yaitu 0 cm, 2 cm, 5cm, 10 cm, 20 cm, dan sudut kemiringan 45 derajat. b. Termometer tanah tipe siwon dengan kedalaman 50 dan100 cm (disebut juga termometer berselubung logam).
Prinsip Kerja Alat ini bekerja berdasarkan proses pemuaian, jika suhu naik maka air raksa dalam reservoir akan naik.
Cara kerja alat Termometer ini terdiri dari 7 buah alat yang pada bagian bawahnya ditanam dalam tanah, apabila alat ini terkena sinar matahari, maka suhu tanah akan naik menyebabkan air raksa dalam reservoir termometer akan naik dan menunjukkan skala pada pipa.
Manfaat Aplikasinya pada pertanian untuk mengetahui suhu tanah yang berumput dan tanaman lain seperti kelapa sawit dan jenis tanaman lainnya.
2. Termometer Tanah Gundul
Termometer ini sama dengan termometer berumput yang membedakan hanya pada jenis tanahnya yaitu tanah gundul dan tanah berumput.
Gambar :termometer tanah gundul
17
Prinsip kerjanya sama dengan termometer tanah berumput yaitu melalui proses pemuaian.
Cara Kerja Pada dasarnya cara kerja dari alat ini hampir sama dengan termometer tanah berumput yaitu jika suhunya naik maka air raksa dalam reservoir akan naik dan menunjukkan skala pada pipa.
Manfaat Kita dapat mengetahui dengan mudah jenis tanaman yang dapat tumbuh seperti tanaman yang berumur pendek misalnya kacang-kacangan, padi dan berbagai jenis tanaman yang cocok untuk tanah gundul.
E. Aplikasi dan Manfaat
Manfaat dari penggunaan termometer tanah ini, kita dapat mengetahui suhu tanah pada kedalaman tertentu. Hal ini sangat bermanfaat ketika tanah tersebut akan digunakan untuk lahan pertanian, karena untuk setiap tanaman pertanian
diperlukan
suhu
tanah
yang
sesuai
agar
perkembangan tanaman tersebut berlangsung dengan optimal .
pertumbuhan
dan
BAB III PENUTUP
A. Kesimpulan
Suhu tanah bervariasi sesuai dengan faktor-faktor lingkungan yang mempengaruhinya dan sifat serta karakteristik tanah tersebut. Untuk mengukur suhu tanah digunakan termometer tanah. Di setiap kedalaman yang berbeda, suhu tanah bervariasi. Pada tanah yang bervegetasi perbedaan suhu tanah di tiap kedalaman tidak terlalu ekstrem seperti pada tanah yang tidak bervegetasi. Informasi mengenai suhu tanah ini sangat penting untuk bidang pertanian, karena hanya pada suhu tertentu saja tanaman dapat tumbuh dan berkembang secara optimal.
18
DAFTAR PUSTAKA
Anonim.
(tanpa
tahun).
Pengukuran
Suhu
Tanah.
Diakses
dari
http://id.scribd.com/doc/37660910/Termometer Soemarno. (2011). Temperatur Tanah: Karakteristik dan Kualitas Lahan . Diakses dari http://marno.lecture.ub.ac.id/files/2012/02/TEMPERATURTANAH-KARAKTERISTIK-DAN-KUALITAS-LAHAN.ppt
19
