Post on 17-Jan-2016
description
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