Laporan Praktikum Agroklimatologi Pengamatan Evaporasi

PENGAMATAN EVAPORASI DI DAERAH LAHAN PERTANIAN KAMPUS MENDALO

LAPORAN PRAKTIKUM

Sebagai Salah Satu Syarat Lulus dalam Mata Kuliah Agroklimatologi

JEKSON BANJARNAHOR

D1B016002

Dosen Pengampu:

Dr. Ir. Aryunis, M.P.

Ir. Hanibal, M.P.

PROGRAM STUDI AGRIBISNIS

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS JAMBI

JAMBI

2017

KATA PENGANTAR

Puji syukur saya panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa, atas kebaikan-Nya yang telah melimpahkan berkat dan rahmatnya sehingga saya dapat menyelesaikan laporan praktikum ini tentang Pengamatan Evaporasi di Daerah Lahan Percobaan Fakultas Pertanian Universitas Jambi Kampus Mendalo.

            Saya menyampaikan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah berkontribusi dalam pembuatan makalah ini. Terimakasih pula saya sampaikan kepada teman-teman mahasiswa sebagai praktikan maupun kepada dosen pembimbing mata kuliah agroklimatologi yang telah meluangkan waktu dan tenaga serta ilmunya sehingga setiap praktikum dapat terlaksana dengan baik.

            Terlepas dari semuanya itu, saya menyadari bahwa laporan ini masih memiliki kekurangan baik dari segi susunan kalimatnya maupun tata bahasanya. Oleh karena itu, dengan senang hati saya menerima segala saran dan kritik yang membangun dari pembaca.

            Akhir kata saya mengucapkan terimakasih semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi pembaca serta dapat menjadi bahan bacaan untuk percobaan selanjutnya.

                                                                              Jambi, 10 Desember 2017

                                                                              Penyusun,

                                                                              Jekson Banjarnahor

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ...............................................................................  i

KATA PENGANTAR .............................................................................  ii

DAFTAR ISI ............................................................................................  iii

DAFTAR TABEL ...................................................................................  v

DAFTAR GAMBAR ...............................................................................  vi

BAB I PENDAHULUAN ........................................................................  1

1.1 Latar Belakang ............................................................................  1

1.2 Tujuan .........................................................................................  3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................  4

2.1 Evaporasi .....................................................................................  4

2.2 Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Evaporasi ...........................  5

2.3 Hubungan Evaporasi dan Tanaman ............................................  6

2.4 Jenis-jenis Evaporasi ...................................................................  7

BAB III METODOLOGI .......................................................................  9

3.1 Waktu dan Tempat ......................................................................  9

3.2 Alat dan Bahan ............................................................................  9

3.3 Cara Kerja ...................................................................................  10

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................  11

4.1 Hasil ............................................................................................  11

4.2 Pembahasan .................................................................................  12

BAB V PENUTUP ...................................................................................  14

5.1 Kesimpulan .................................................................................  14

5.2 Saran ...........................................................................................  14

DAFTAR PUSTAKA ..............................................................................  15   

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Data Hasil Pengamatan Evaporasi ............................................  66

DAFTAR GAMBAR

Gambar 3.1. Gelas ukur .............................................................................  13

Gambar 3.2. Alat penampung curah hujan ................................................  14

BAB I

PENDAHULUAN

1.1    Latar Belakang

            Semua energi di alam raya termasuk yang digunakan dalam prose genesis dan diferensiasi tanah bersumber dari energi panas matahari. Jumlah energi yang sampai ke permukaan bumi tergantung pada kondisi bumi atau cuaca.  Cuacalah yang  bertanggung  jawab  dalam  mengubah  energi  matahari  menjadi  energi mekanik  atau  panas,  yang  memicu  prosse  penguapan  air  melalui  mekanisme transpirasi tanaman dan evaporasi permukaan non-tanaman (evapotranspirasi). Diantara komponen iklim yang paling berperan adalah curah hujan dan temperatur (Hanafiah, 2005).

            Hujan merupakan komponen masukan  yang paling penting dalam proses hidrologi,  karena  jumlah  kedalaman  hujan  (rainfall  depth)  ini  yang dialihragamkan  menjadi  aliran  di  sungai,  baik  melalui  limpasan permukaan (surface runoff), aliran antara (interflow, sub surface flow) maupun sebagai aliran air tanah (groundwater flow) (Harto, 1993).

            Untuk  daerah  tropika  seperti  Indonesia  dengan  presipitasi  umumnya ditafsirkan curah hujan. Adapun yang disebut curah hujan bulanan rata-rata adalah

rata-rata  jumlah  hujan  yang  tercatat  selama  panjang  bukan  yang bersangkutan (Daldjoeni, 1986).

            Kebutuhan air tanaman (crop water requirement) didefinisikan sebagai banyaknya air yang hilang dari areal pertanaman setiap satuan luas dan satuan waktu, yang digunakan untuk pertumbuhan, perkembangan (transpirasi) dan dievaporasikan dari permukaan tanah dan tanaman. Kebutuhan air tanaman adalah transporasi.

            Evapotranspirasi dipengaruhi oleh kadar kelembaban tanah, suhu udara, cahaya matahari, dan angin. Evapotranspirasi dapat ditentukan dengan cara, yaitu (1) menghitung jumlah air yang hilang dari tanah dalam jangka waktu tertentu, (2) menggunakan factor-faktor iklim yang mempengaruhi evapotranspirasi, (3) menggunakan Iysimeter (Hasan Basri Jumin, 2002).

            Perkiraan evaporasi dan transpirasi adalah sangat penting dalam pengkajian-pengkajian hidrometeorologi. Pengukuran langsung evaporasi maupun evapotranspirasi dari air ataupun ermukaan lahan yang besar adalah tidak mungkin pada saat ini. Akan tetapi beberapa metode yang tidak langsung telah dikembangkan yang akan memberikan hasil-hasil yang dapat diterima (Anonim, 2009).

            Sistem  produksi  pertanian  sangat  dipengaruhi  oleh  iklim.  Faktor  iklim  yang  paling  terasa  perubahannya  akibat  anomali  iklim  adalah  curah  hujan.  Di Indonesia  kejadian  anomali  iklim  mempengaruhi  produksi  pertanian  dan ketahanan pangan. Dampak anomali iklim diantaranya adalah terjadinya gangguan secara langsung terhadap sistem pertanian (Hanum, 2013).

            Hal ini menjadi salah satu dasar dibutuhkannya data yang akurat dan tersedia secara cepat bagi kegiatan pertanian. Data yang tersedia diharapkan dapat digunakan sebagai acuan dalam mengelola kegiatan on farm. Berdasarkan penjelasan tersebut maka dilakukanlah praktikum pengamatan evaporasi sebagai pengetahuan mengenai cara dan teknis pengamatan.

1.2    Tujuan

Tujuan dari praktikum ini adalah :

           1.       Mempelajari alat pengukur evaporasi.

           2.       Mengoperasikan alat ukur evaporasi dan cara pencatatannya.

           3.       Memperoleh data evaporasi daerah sekitar percobaan.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1  Evaporasi

            Evaporasi adalah peristiwa berubahnya air menjadi uap. Uap ini kemudian bergerak dari permukaan tanah atau permukaan air ke udara (Sosrodarsono, 1999). Sedangkan Menurut Lee (1988), evaporasi merupakan proses perubahan cairan menjadi uap, ini terjadi jika cairan berhubungan dengan atmosfer yang tidak jenuh, baik secara internal, pada daun tanaman (transpirasi) maupun secara eksternal, pada permukaan yang basah. Evaporasi adalah perubahan air menjadi uap air. Yang merupakan suatu proses yang berlangsung hampir tanpa gangguan selama berjam-jam pada siang hari dan sering juga selama malam hari. Air akan menguap dari permukaan baik tanah gundul maupun tanah yang ditumbuhi tanaman, dan juga dari pepohonan permukaan kedap air atap dan jalan raya air, air terbuka dan sungai yang mengalir (Wilson, 1993).

            Penguapan adalah proses perubahan air dari bentuk cair menjadi bentuk gas (uap). Ada dua macam penguapan, yaitu evaporasi (penguapan air secara langsung dari lautan, danau, sungai, dll) dan transpirasi (penguapan air dari tumbuh-tumbuhan dan lain-lain, makhluk hidup). Gabungan antara evaporasi dan transpirasi disebut evapotranspirasi (Wuryanto, dkk, 2000).

            Penguapan cenderung untuk menjadi sangat tinggi pada daerah-daerah yang mempunyai suhu tinggi, angin kuat, dan kelembaban yang rendah. Daerah subtropik biasanya merupakan daerah yang langsung menerima insolasi (pemanasan dari matahari) tanpa terlindung oleh adanya awan. Juga merupakan daerah yang mempunyai angin yang kuat dan mempunyai nilai kelembaban yang rendah (Hutabarat, 1986).

            Kecepatan hilangnya air oleh evaporasi (penguapan)/transpirasi pada dasarnya ditentukan oleh gradien tekanan uap; yaitu oleh perbedaan tekanan pada daun/permukaan tanah dan tekanan dari atmosfer. Seterusnya gradien tekanan-uap terhubung dengan sejumlah faktor iklim dan tanah yang lain (Buckman dan Brady, 1982).

2.2  Faktor-faktor yang Mempengaruhi Evaporasi

            Faktor-faktor lingkungan yang mempengaruhi evatransporasi :

1.    Radiasi matahari

       Dari radiasi matahari yang diserap oleh daun, 1-5% digunakan untuk fotosintesis dan 75- 85% digunakan untuk memanaskan daun dan untuk transpirasi.

2.    Temperatur

       Peningkatan temperatur meningkatkan kapasitas udara untuk menyimpan air, yang berarti tuntutan atmosfer yang lebih besar.

3.    Kelembaban relative

       Makin besar kandungan air di udara, makin tinggi Y udara, yang berarti tuntutan atmosfer menurun dengan meningkatnya kelembapan relatif.  

4.    Angin

       Transpirasi terjadi apabila air berdifusi melalui stomata. Apabila aliran udara (angin) menghembus udara lembab di permukaan daun, perbedaan potensial air di dalam dan tepat di luar lubang stomata akan meningkat dan difusi bersih air dari daun juga meningkat (Gardner, et.al., 1991 )

2.3  Hubungan Evaporasi dan Tanaman

            Pengukuran penguapan dari permukaan air bebas dan permukaan tanah serta transpirasi dari tumbuh-tumbuhan adalah sangat penting dalam pertanian. Hidrometeorologi, dan dalam pendesainan dan pengoprasian waduk dan sistem irigasi terutama di daerah gersang. Di dalam praktek adalah sulit untuk memisahkan atau membedakan air yang dihasilkan penguapan dari tanah dan tubuh air dan yang di transpirasikan dari tumbuh-tumbuhan. Oleh karena itu kedua proses tadi biasa dicakup dengan menggunakan istilah evapotranspirasi.

            Laju evapotranspirasi ini dinyatakan dengan banyaknya uap air yang hilang oleh proses evapotranspirasi dari suatu daerah tiap satuan luas dalam satuan waktu. Ini dapat pula dinyatakan sebagai volume air cair yang hilang oleh proses evapotranspirasi dari daerah hasil tadi dalam satuan waktu yang setara dengan tinggi atau tebal air cair yang hilang tiap satuan waktu dari daerah yang ditinjau. Satu satuan waktu yang dipakai bisa satu jam atau satu hari dan satuan tebal dengan satuan milimeter atau sentimeter.  

            Tanaman memperoleh energi, dan sebenarnya semua bahan penyusunnya diperoleh melalui proses fotosintesis. Dengan beberapa pengecualian, tumbuh-tumbuhan darat mempunyai organ-organ fotosintesisnya, yang dianggap hanya berupa daun-daun terbuka terhadap udara, yang sering sekali mempunyai kemampuan tinggi untuk mengeluarkan air dan dari mana harus diambil karbon dioksida. Daun seringkali juga terbuka terhadap tingkat penyinaran yang tinggi, yang melalui peningkatan suhu daun meningkatkan laju potensil kehilangan air. Jaringan fotosintetik, yaitu mesofil terlindung dari lingkungan yang mengeringkan. Oleh kutikula yang hidrofobik yang menutupi epidermis. Stomata, yang terletak dalam epidermis, memungkinkan terjadinya pertukaran gas antara mesofil dan udara luar. Ruang-ruang udara mesofil yang luas memungkinkan gas-gas tertukar secara mudah, dan karbon dioksida terlarut dalam air dalam dinding sel yang dekat dengan tempat fotosintesis. Kebanyakan air yang hilang sebagai uap air suatu daun menguap dari permukaan dinding epidermis. Walaupun demikian evaporasi tiap satuan luas permukaan dinding sel yang basah yang tidak konstan menurut ruang, laju setempatnya terutama dikendalikan oleh tiga faktor, salah satunya adalah kedekatan letak daerah evaporasi terhadap pori stomata, yang ditentukan oleh susunan daun.

            Pengaruh evaporasi tempat lain adalah suhu dan perbedaan potensial didalam daun, karena tempat-tempat dengan evaporasi tinggi biasanya mempunyai potensial air menurun, maka evaporasi dari (terutama dinding-dinding selbagian dalam) epidermis mempunyai pengaruh besar terhadap pembukaan stomata.

2.4  Jenis-jenis Evaporasi

1.      Evaporasi potensial (ETp)

            Menggambarkan laju maksimum kehilangan air dari suatu lahan yang sangat ditentukan oleh kondisi iklim pada keadaan penutup tajuk tanaman pendek yang rapat dengan penyediaan air yang cukup dan ditentukan oleh parameter-parameter  iklim.

2.      Evaporasi standar (ETo)

            Evaporasi standar adalah evaporasi pada suatu permukaan standar yang dapat diperoleh dari lahan dengan lahan tajuk penuh oleh rerumputan hijau yang ditanam pada lahan subur berkadar air tanah cukup tinggi antara 8-15 cm.

3.      Evapotranspirasi tanaman (ETc)

            Pada kondisi standar adalah ET dari suatu lahan luas dengan tanaman sehat berkecukupan hara dan bebas hama penyakit, yang ditanam pada kondisi air tanah optimum dan mencapai produksi penuh di bawah keadaan suatu iklm tertentu. Nilai ETc berubah-ubah menurut umur atau fase perkembangan tanaman.

4.      Evaporasi aktual (ETa)

            Menggambarkan laju kehilangan air dari suatu lahan bertanam pada kondisi aktual iklim, tanaman dan lingkungan tumbuh serta pengelolaan.

           

BAB III

METODOLOGI

1.1    Waktu dan Tempat

            Praktikum ini dilaksanakan pada tanggal 16 November 2017 – 4 Desember 2017 bertempat di Sangkar Cuaca Lahan Percobaan Fakultas Pertanian Universitas Jambi Kampus Mendalo.

1.2    Alat dan Bahan

            Alat yang digunakan dalam percobaan ini yaitu panci klas A sebagai tempat penampungan air berbentuk sebuah kancah yang berukuran garis tengah 120,7 cm dan tinggi bibir panci 25,4 cm. Alat ini terbuat dari stainless.  Selain itu, mistar digunakan untuk mengukur tinggi muka air yang ada di dalam panci.

Gambar 3.1. Panci klas A evaporator

1.3    Cara Kerja

            Pengamatan dilakukan setiap pagi hari. Ukur selisih muka air yang ditunjukkan dengan muka air awal, itulah nilai evaporasi.

            Cara penghitungan evaporasi, yaitu :

E0 = (P0 – P1)

Dimana,   P0 = pembacaan awal

                 P1 = pembacaan akhir setelah terjadi evaporasi

                 E0 = jumlah air yang dievaporasikan

Gambar 3.2. Pengukuran tinggi muka air

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1    Hasil

 Tabel 4.1. Data Hasil Pengamatan Evaporasi

Tanggal	Tinggi muka air (cm)		Evaporasi (mm)	keterangan
	Pagi (07.00)	Sore (17.00)
16/11/2017	16,9 cm	16,8 cm	1 mm	Berawan
17/11/2017	17,6 cm	17,2 cm	4 mm	cerah
18/11/2017	17 cm	16,8 cm	2 mm	Cerah berawan
19/11/2017	24,3 cm	24,2 cm	1 mm	Berawan
20/11/2017	25,5 cm	25,3 cm	2 mm	Cerah berawan
21/11/2017	25,1 cm	25 cm	1 mm	Berawan
22/11/2017	24,4 cm	24,1 cm	3 mm	Cerah
23/11/2017	16,9 cm	16,8 cm	1 mm	Berawan
24/11/2017	17,4 cm	17,2 cm	2 mm	Cerah berawan
25/11/2017	17,5 cm	17 cm	5 mm	Cerah
26/11/2017	17,2 cm	16,8 cm	4 mm	Cerah
27/11/2017	17 cm	16,7 cm	3 mm	Cerah
28/11/2017	16,7 cm	16,5 cm	2 mm	Cerah berawan
29/11/2017	22,3 cm	21,8 cm	5 mm	Cerah
30/11/2017	18 cm	18,2 cm	2 mm	Cerah berawan
01/12/2017	24,4 cm	24,1 cm	3 mm	Cerah
02/12/2017	23,7cm	23,4 cm	3 mm	Cerah
03/12/2017	22,6 cm	22,5 cm	1 mm	Berawan
04/12/2017	17,7 cm	17,6 cm	1 mm	Berawan

4.2    Pembahasan

            Berdasarkan data yang diperoleh dari hasil pengamatan terlihat bahwa nilai evaporasi terbesar terjadi pada tanggal 25 dan 29 November yaitu sebesar 5 mm. hal ini didukung dengan keadaan cuaca pada saat itu yaitu cerah. Radiasi matahari sebagai salah satu faktor yang mempengaruhi nilai evaporasi mendukung besarnya evaporasi pada saat itu. Hal ini membenarkan pendapat Gardner dkk, (1991) yang menyebutkan bahwa salah satu faktor yang menentukan evaporasi adalah radiasi matahari.

            Evaporasi terendah terjadi cukup sering yang berarti bahwa di daerah tersebut intensitas radiasi matahari rata tidak terlalu tinggi setiap harinya. Nilai evaporasi terendah ini terjadi sebanyak 6 hari dari 19 hari pengamatan.   

            Evaporasi secara umum dapat didefinisikan dalam sua kondisi, yaitu : (1) evaporasi yang berarti proses penguapan yang terjadi secara alami, dan (2) evaporasi yang dimaknai dengan proses penguapan yang timbul akibat diberikan uap panas steam) dalam suatu peralatan. Evaporasi dapt diartikan sebagai proses penguapan dari liquid (cairan) dengan penambahan panas (Robert B. Long, 1995).      Panas dapat disuplai dengan berbagai cara, diantaranya secara alami dan penambahan steam. Evaporasi didasarkan pada proses pendidihan secara intensif yaitu; pemberian panas kedalam cairan, pembentukan gelembung-gelembung akibat uap, pemisahan uap dari cairan, dan mengkondensasikan uapnya. Evaporasi atau penguapan juga dapatdidefinisikan sebagai perpindahan kalor ke dalam zai cair mendidih (Warren L. Mc Cabe, 1999).

            Penguapan atau evaporasi adalah proses perubahan molekul didalam keadaan cair (contohnya air) dengan spontan menjadi gas (contohnya uap air). Proses ini adalah kebalikan dari kondensasi. Umumnya penguapan dapat dilihat dari lenyapnya cairan secara berangsur-angsur ketika terpapar pada gas dengan volume signifikan.

            Rata-rata molekul tidak memiliki energi yang cukup untuk lepas dari cairan. Bila tidak, cairan akan berubah menjadu uap dengan cepat. Ketika molekul-molekul saling bertumbukkan, mereka saling tukar energi dalam berbagai derajat, tergantung bagaimana mereka bertumbukkan. Terkadang transfer energi ini begitu berat sebelah, sehingga salah satu moleul mendapatkan energy yang cukup buat menembus titik didih cairan. Bila ini terjadi di dekat permukaan cairan, molekul tersebut dapat terbang ke dalam gas dan menguap.

BAB V

PENUTUP

5.1    Kesimpulan

            Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan terhadap evaporasi ini maka diperoleh kesimpulan berikut :

1.        Evaporasi yang bersumber dari badan-badan air seperti lautan, danau, sungai dan rawa-rawa yang menghasilkan uap air di atmosfer, sebagai sumber presipitasi, merupakan peristiwa yang menyebabkan siklus hidrologi.

2.        Evapotranspirasi tergantung pada jenis vegetasi alam, terutama kapasitasnya untuk memancarkan radiasi, ditentukan oleh keadaan tanah dan penurunan konsentrasi uap.

3.        Faktor yang mempengaruhi evapotranspirasi adalah radiasi surya, temperatur, angin, kualitas air , tekanan udara.

4.        Semakin tinggi radiasi matahari yang diterima, semakin besar evapotranspirasinya.

5.        Semakin tinggi suhu, semakin besar evapotranspirasinya.

5.2  Saran

            Diperlukan ketelitian dalam melakukan pengamatan terhadap tinggi muka air dalam panci. Pemahaman dalam melakukan pengamatan juga menjadi penentu keakuratan data yang diperoleh. Baik tidaknya kondisi peralatan yang digunakan sangat menentukan keberhasilan percobaan.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2009. Penuntun Praktikum agroklimat. Fakultas Pertanian:Laboratorium Agroklimat Universitas Bengkulu.

Buckman Brady. 1982. Dasar Klimatologi. Erlangga. Jakarta.

Daldjoeni, N. 1986. Pokok-Pokok Klimatologi. Penerbit Alumni. Bandung.

Gardner, F. P. R. Brent pearce dan Goger L. Mitchell, 1991, Fisiologi Tanamanan Budidaya, Universitas Indonesia Press : Jakarta

Hanafiah, K.A. 2005. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Raja Grafindo Persada. Jakarta

Hanum, C. 2013. Klimatologi Pertanian. USU Press. Medan

Harto, S. 1993. Analisis Hidrologi. PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

Hutabarat. 1986. Manfaat Klimatologi Bagi Pertanian. Bumi Penerbit. Surabaya.

Jumin, Hasan Basri, 2002, Dasar-Dasar Agronomi, Jakarta: PT. Rajagrafindo.

Sosrodarsono.1999. Ilmu Usaha Tani. LSM Pertanian. Purwokerto.

Wuryanto. 2000. Agroklimatologi. USU Press. Medan

Wilson, E.M. 1993. Hidrologi Teknik. ITB. Bandung.

Share :