TERMOMETER TANAH SEBAGAI PENERAPAN JENIS

THERMOMETRIC PROPERTY PANJANG 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

ii

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 Panjang

Kolom Zat Cair” dengan sebaik-baiknya. Makalah ini dibuat untuk memenuhi

salah satu tugas mata kuliah Termodinamika.

Termometer tanah digunakan untuk 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

iii

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

1

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?

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.

3

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 :

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 (-39oC

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 -112oC.

Kerugian menggunakan termometer alkohol :

1) Memiliki titik didih rendah, yaitu 78oC, 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 (0oC - 100oC),

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 memperdalam pengertian tentang suhu tanah kita perlu

mempelajari tentang konsep bahang (heat) beserta 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 cm3 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

Jenis bahan Bahang jenis

(kal gram-1)

Kapasitas bahang volumetrik

(kal cm3)

Humus 0,4 0,56

Air 1,0 1,0

E s 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

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 tanah-

tanah 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 tanah-

tanah 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 suhu yang tanaman dapat tumbuh di

dalamnya, termasuk di dalamnya kisaran optimum. Batas kehidupan

merupakan suhu-suhu maksimum dan minimum yang dapat dicapai tanpa

mematikan tanaman. Suhu-suhu aktualnya ditentukan oleh tingkat

pertumbuhan dan oleh lamanya suhu-suhu tersebut dikenakan pada tanaman.

Peranan suhu tanah dalam mempengaruhi pertumbuhan tanaman

bergantung pada tingkat pertumbuhannya yakni sejak dari saat

perkecambahan, setelah 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 akar-

akar 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. Akar-

akar 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

𝛥𝑆 = − (𝑞ℎ2 − 𝑞ℎ1) positif, maka lebih banyak panas yang masuk di bagian

atas daripada yang meninggalkan bagian bawah lapisan tanah sehingga tanah

menjadi panas.

Jika 𝛥𝑆 = − (𝑞ℎ2 − 𝑞ℎ1) negatif, maka lebih banyak panas yang

keluar daripada yang masuk ke permukaan sehingga tanah menjadi dingin.

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

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

Waktu Pengamatan Waktu Per 30 Menit

Grafik Fungsi Fourier Suhu Tanah Bervegetasi Tiap Kedalaman

Z=0 Cm

Z=5 Cm

Z=10 Cm

Z=15 Cm

Z=20 Cm

Z=25 Cm

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 merupakan 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 pertumbuhan dan

perkembangan tanaman tersebut berlangsung dengan optimal .

18

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.

19

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/TEMPERATUR-

TANAH-KARAKTERISTIK-DAN-KUALITAS-LAHAN.ppt