Nama : FAJAR PRAKOSO MAWASID

Nim : H0713066

Kelas : Agroteknologi 1-B

Mata kuliah : Agroklimatologi (radiasi surya)

soal

1. Jelaskan radiasi surya dan kuantitas energy radiasi!

2. Jelaskan mengenai cahaya beserta peranannya dan neraca energy dipermukaan bumi!

3. Jelaskan macam macam periodisitas tanaman & contohnya!

4. Jelaskan akibat dari radiasi ultraviolet!

5. Jelaskan peranan atau manfaat radiasi bagi tumbuhan!

6. Jelaskan 3 proses penting dalam fotosintesa!

7. Jelaskan tentang albedo!

8. Jelaskan hubungan radiasi dengan tanaman!

Jawaban

1. Radiasi surya & kuantitas energy matahari

Radiasi Matahari adalah pancaran energi yang berasal dari proses thermonuklir

yang terjadi di Matahari. Energi radiasi Matahari berbentuk sinar dan gelombang

elektromagnetik. Spektrum radiasi Matahari sendiri terdiri dari dua yaitu, sinar

bergelombang pendek dan sinar bergelombang panjang. Sinar yang termasuk gelombang

pendek adalah sinar x, sinar gamma, sinar ultra violet, sedangkan sinar gelombang

panjang adalah sinar infra merah.

Kuantitas energi radiasi matahari bergantung pada tetapan irradiasi, jarak bumi-

matahari, dan keberadaan benda-benda di atmosfer (terhalang/terabsorpsi).

2. Cahaya beserta peranannya dan neraca energy dipermukaan bumi

Cahaya matahari merupakan sumber energi utama dalam kehidupan. Gambaran

yang paling logis terkait dengan hal ini adalah proses fotosintesis pada tumbuhan yang

melibatkan sinar matahari sebagai energi yang dibutuhkan. Jika tumbuhan tidak

berfotosintesis, maka kehidupan tidak akan berlanjut mengingat sumber makanan bagi

herbivora tidak akan tersedia. Sebagai akibatnya, karnivora dan omnivora pun tidak akan

mendapatkan sumber makanan lagi.

Selain mengenai proses fotosintesis, energi yang dihasilkan dari sinar matahari

dapat dimanfaatkan sebagai energi pembangkit listrik. Saat ini, telah banyak yang

menggunakan energi ini sebagai sumber energi alternatif selain minyak bumi dan bahan

bakar fosil lainnya.

Gaya gravitasi matahari memiliki peran besar dalam menjaga planet-planet yang

mengelilinginya untuk tetap berotasi dan berevolusi pada porosnya. Tanpa gaya gravitasi

ini, planet-planet yang ada, termasuk bumi, tidak akan memiliki orbit tetap sehingga

sistem tata surya tidak akan pernah terbentuk.

Untuk kesehatan, cahaya matahari berperan besar dalam produksi vitamin D di

dalam tubuh manusia. Pancaran sinar ultraviolet dengan kadar yang cukup (biasanya

yang dapat kita nikmati di pagi hari) merupakan fakktor utama dalam produksi vitamin D

tersebut. Oleh karena itu, kegiatan berjemur di pagi hari telah dilakukan oleh manusia

sejak jaman dulu sebagai kebiasaan yang baik dan sehat.

Neraca radiasi secara global dibagi menjadi dua bagian, yaitu bagian radiasi

gelombang pendek (neraca radiasi matahari) dan bagian gelombang panjang (neraca

radiasi bumi).

1. Neraca radiasi matahari : peta radiasi matahari dari 100% yang datang (insolasi :

incoming solar radiation) hanya 46% yang sampai secara langsung ke permukaan

bumi, 6% dipantulkan permukaan, 19% diserap udara (uap,air,debu,dan ozon), 4%

diserap awan, 17% dipantulkan awan, dan 8% dipantulkan oleh udara.

2. Neraca energi radiasi bumi, bumi memencarkan radiasi dalam bentuk gelombang

panjang. Pada radiasi bumi dari 115% radiasi yang keluar dari bumi (outgoing

radiatio) diserap 106% oleh awan, uap air, CO2, dan O3 dan dikembalikan ke bumi

100%, hilang ke angkasa 9% secara langsung, emisi dari uap air, CO2, dan O3

sebesar 40%, emisi dari awan 20% .

Dari penjelasan butir 1 dan 2, permukaan mengalami surplus sebanyak 31% dari

energi radiasi (+46-115+100), sedangkan atmosfer defisit sebesar 31% (+23+106-

100-60). Bumi mentrasfer surplus 31% energi radiasi ke atmosfer dalam dua bentuk,

yaitu melalui panas terasa (sensible heat) sebesar 7% yang secara umum dapat diukur

dengan termometer, serta lewat panas tersembunyi (latent heat) sebesar 24% yakni

panas yang tersembunyi pada saat evaporasi (perubahan fase air menjadi uap) dan

energi ini terlepas saat kondensasi terjadi . Manfaat panas laten dapat dirasakan saat

pengeringan benih, pakaian, dan kerupuk.

3. Macam-macam periodisitas tanaman & contohnya

Fotoperiodisitas digunakan untuk fenomena dimana fase perkembangan

tumbuhan dipengaruhi oleh lama penyinaran yang diterima oleh tumbuhan tesebut.

Beberapa jenis tumbuhan perkembangannya sangat dipengaruhi oleh lamanya

penyinaran, terutama dengan kapan tumbuhan tersebut akan memasuki fase

generatifnya,misalnya pembungaan(Indramawan, 2012)

Adaptasi tumbuhan terhadap fotoperiodisitas menghasilkan beberapa kelompok:

a. Tumbuhan hari panjang/longday plant

Memerlukan fotoperiode lebih panjang daripada periode kritis (> 12 jam)

(bawang, sorgum, labu).

b. Tumbuhan hari pendek/shortday plant

Memerlukan fotoperiode lebih pendek daripada periode kritis (< 12 jam) (ketela

rambat, kopi).

c. Tumbuhan netral/dayneutral plant

Tumbuhan tidak tanggap terhadap fotoperiode (tembakau, kentang, kacang hijau,

kumis kucing).

d. Intermediate

Memerlukan fotoperiode yang tidak terlalu pendek/panjang (12 – 14 jam) (tebu,

tephrosia).

e. Amphiphotoperiodism

tanaman yang tetap vegetatif bila penyinaran intermediate masuk ke fase generatif

bila fotoperiode sangat pendek atau sangat panjang (tumbuhan kutub).

4. Akibat dari radiasi ultraviolet

Radiasi menyebabkan penumpukan energi pada materi yang dilalui. Dampak yang

ditimbulkan radiasi dapat berupa ionisasi, eksitasi, atau pemutusan ikatan kimia. Ionisasi:

dalam hal ini partikel radiasi menabrak elektron orbital dari atom atau molekul zat yang

dilalui sehingga terbentuk ion positif dan elektron terion.

Eksitasi: dalam hal ini radiasi tidak menyebabkan elektron terlepas dari atom atau

molekul zat tetapi hanya berpindah ke tingkat energi yang lebih tinggi. Pemutusan Ikatan

Kimia: radiasi yang dihasilkan oleh zat radioaktif rnempunyai energi yang dapat

memutuskan ikatan-ikatan kimia.

Pengaruh radiasi pada manusia atau mahluk hidup juga bergantung pada waktu

paparan. Suatu dosis yang diterima pada sekali paparan akan lebih berbahaya daripada

bila dosis yang sama diterima pada waktu yang lebih lama.

Secara alami kita mendapat radiasi dari lingkungan, misalnya radiasi sinar kosmis

atau radiasi dari radioakif alam. Disamping itu, dari berbagai kegiatan seperti diagnosa

atau terapi dengan sinar X atau radioisotop. Orang  yang tinggal disekitar instalasi nuklir

juga mendapat radiasi lebih banyak, tetapi masih dalam batas aman.

Pada tumbuhan, radiasi UV-B dapat menyebabkan pertumbuhan berbagai jenis

tanaman menjadi lambat dan beberapa bahkan menjadi kerdil. Sebagai akibatnya, hasil

panen sejumlah tanaman budidaya akan menurun serta tanaman hutan menjadi rusak.

5. Peranan atau manfaat radiasi bagi tumbuhan

Efisiensi Pemupukan

Pupuk harganya relatif mahal dan apabila digunakan secara berlebihan akan

merusak lingkungan, sedangkan apabila kurang dari jumlah seharusnya hasilnya tidak

efektif. Untuk itu perlu diteliti jumlah pupuk yang diserap oleh tanaman dan berapa yang

dibuang ke lingkungan. Penelitian ini dilakukan dengan cara memberi “label” pupuk

yang digunakan dengan suatu isotop, seperti nitrogen-15 atau phosphor-32. Pupuk

tersebut kemudian diberikan pada tanaman dan setelah periode waktu dilakukan

pendeteksian radiasi pada tanaman tersebut.

Penelitian Tanaman Varietas Baru

Seperti diketahui, radiasi pengion mempunyai kemampuan untuk merubah sel

keturunan suatu mahluk hidup, termasuk tanaman. Dengan berdasar pada prinsip

tersebut, maka para peneliti dapat menghasilkan jenis tanaman yang berbeda dari

tanaman yang telah ada sebelumnya dan sampai saat ini telah dihasilkan 1800 jenis

tanaman baru.

Varietas baru tanaman padi, gandum, bawang, pisang, cabe dan biji-bijian yang

dihasilkan melalui teknik radioisotop mempunyai ketahanan yang lebih tinggi terhadap

hama dan lebih mampu beradaptasi terhadap perubahan iklim yang ekstrim.

Pengendalian Hama Serangga

Di seluruh dunia, hilangnya hasil panen akibat serangan hama serangga kurang

lebih 25-35%. Untuk memberantas hama serangga sejak lama para petani menggunakan

insektisida kimia. Akhir-akhir ini insektisida kimia dirasakan menurun keefektifannya,

karena munculnya serangga yang kebal terhadap insekstisida. Selain itu insektisida juga

mulai dikurangi penggunaannya karena insektisida meninggalkan residu yang beracun

pada tanaman. Salah satu metode yang mulai banyak digunakan untuk menggantikan

insektisida dalam mengendalikan hama adalah teknik serangga mandul.

Teknik serangga mandul dilakukan dengan mengiradiasi serangga menggunakan

radiasi gamma untuk memandulkannya. Serangga jantan mandul tersebut kemudian

dilepas dalam jumlah besar pada daerah yang diserang hama. Apabila mereka kawin

dengan serangga betina, maka tidak akan dihasilkan keturunan. Dengan melepaskan

serangga jantan mandul secara berulang, populasi hama serangga akan turun secara

menyolok. Teknik ini telah digunakan secara intensif di banyak negara penghasil

pertanian seperti Amerika Selatan, Mexico, Jamaika dan Libya.

6. Tiga proses penting dalam fotosintesa 

1. Aktivasi Foto Klorofil - juga disebut "eksitasi" elektron. Elektron melompat pada

rantai elektron dan diterima lalu oleh NADP.

2. Fotolisis - Konversi NADP untuk NADPH dengan bantuan Hidrogen dari air.

3. Fotofosforilasi - Dimana energi yang dilepaskan oleh elektron dalam

photoactivation digunakan untuk mengubah ADP menjadi ATP

7. Pengertian albedo

Albedo merupakan sebuah besaran yang menggambarkan perbandingan antara

sinar Matahari yang tiba di permukaan bumi dan yang dipantulkan kembali ke angkasa

dengan terjadi perubahan panjang gelombang (outgoing longwave radiation). Perbedaan

panjang gelombang antara yang datang dan yang dipantulkan dapat dikaitkan dengan

seberapa besar energi matahari yang diserap oleh permukaan bumi.

Permukaan yang berbentuk padat memberikan nilai albedo yang lebih besar

dibandingkan dengan permukaan yang bersifat lembut. Albedo umumnya dikaitkan

dengan perubahan iklim lokal, dan perlu dipahami dalam menganalisis perubahan tata

guna lahan (land use). Pada umumnya, daerah perkotaan memiliki nilai albedo yang lebih

besar dibandingkan dengan daerah pertanian maupun perhutanan, sehingga "hot island"

selalu merupakan kasus serius di daerah perkotaan

Albedo dari benda menggambarkan panjang lebar cahaya, digambarkan sebagai

perbandingan panjang lebar yang dicerminkan ke dalam radiasi elektromagnetis. Ini

relatifitas gram unit permukaan atau badan difusi. Berasal dari dari bahasa latin yang

berarti "putih".

Konsep albedo penting dalam frekuensi radiasi klimatologi dan astronomi.

Dalam klimatologi sekali-sekali dinyatakan sebagai persentase. Nilainya

mempertimbangkan frekuensi radiasi : tidak dipenuhi syarat , itu umumnya menunjuk ke

pukul rata tepat beberapa melintasi spektrum cahaya kelihatan . Jadi, albedo

mempercayai di arah dan distribusikan langsung ke radiasi berikutnya. Perkecualian

permukaan Lambertian, yang mana radiasi menyebar semua arah di fungsi kosinus,

sangat mengerjakan albedo mereka tidak mempercayai di distribusikan berikutnya. Kasus

nyata , bidirectional fungsi distribusikan refleksi diperlukan ke kenali kekayaan

menyebar teliti permukaan , walaupun albedo sangat berguna di perkiraan pertama.

8. Hubungan radiasi dengan tanaman

Fotosintesa memerlukan intensitas radiasi yang lebih besar dari fotoperiodisme,

pada umumnya kecepatan fotosintesis tanaman bertambah tinggi dengan naiknya

intensitas cahaya. Pada nilai-nilai intensitas cahaya tertentu, kecepatan fotosintesa

tidak dipengaruhi oleh intensitas cahaya karena daun telah jenuh dengan cahaya

(Guslim,2007).

Istilah fotoperodisitas digunakan untuk fenomena dimana fase perkembangan

tumbuhan dipengaruhi oleh lama penyinaran yang diterima oleh tumbuhan tesebut.

Beberapa jenis tumbuhan perkembangannya sangat dipengaruhi oleh lamanya

penyinaran, terutama dengan kapan tumbuhan tersebut akan memasuki fase

generatifnya,misalnya pembungaan. Menurut Lakitan (1994) Beberapa tumbuhan

akan memasuki fase generatif (membentuk organ reproduktif) hanya jika tumbuhan

tersebut menerima penyinaran yang panjang (>14 jam) dalam setiap periode sehari

semalam; sebaliknya ada pula tumbuhan yang hanya akan memasuki fase generatif

jika menerima penyinaran singkat (<10 Jam). Kelompok tumbuhan yang

membutuhan lama penyinaran yang panjang disebut tumbuhan hari panjang (long-day

plant) dan kelompok tumbuhan yang membutuhkan lama penyinaran yang sngkat

disebut tumbuhan hari pendek (short-day plant, kelompok tumbuhan yang fase

perkembangan tidak dipengaruhi oleh lama penyinaran disebut sebagai tumbuhan hari

netral (neutral-day plant)kelompok ini akan memasuki fase generatif baik jika

menerima lama penyinaran yang panjang ataupun singkat.

Jadi dari hal tersebut di atas, dalam fotoperiodisme diketahui bahwa yang terpenting

bukanlah intensitas cahaya melainkan lama ada cahaya (bukan sinar

matahari).fenomena ini dapat kita jumpai pada beberapa varietas tanaman (misalnya

tanaman mangga) yang tempat tumbuhnya di pekarangan dan dekat sumber cahaya

(lampu listrik) berbunga diluar musimnya.walaupun demikian, di alam banyak

dijumpai tanaman yang tidak mau berbunga bila panjang hari kurang atau lebih dari

apa yang seharusnya diutuhkan.

Dalam kaitannya dengan pemenuhan kebutuhan tumbuhan akan lama penyinaran

yang ideal, lama penyinaran ini dpat dimaniplasi (dipepanjang atau dipersingkat).

Penambahan lama penyinaran dapat dilakukan dengan menggunakan lampu listrik

yang spektru cahayanya semirip mungkin dengan cahaya matahari, dimana secara

sederhana dapat digunakan gabungan antara cahaya dari lampu pijar dengan lampu

fluorescence. Untuk mempersingkat lama penyinaran dapat dilakukan dengan cara

menutupi tanaman tersebut dengan kain hitam atau bahan lain yang sulit ditembus

cahaya matahari.

Daftar Pustaka

Guslim,2007. Agroklimatologi,USU Press,Medan

Indramawan, S., 2012. Pembungaan Angiospermae. http://sony042. wordpress.com.

Lakitan,B.1994, Dasar-Dasar Klimatologi. PT. Raja Grafindo Persada, Jakarta

http://id.wikipedia.org/wiki/Albedo

http://en.wikipedia.org/wiki/Photoperiodism

http://id.wikipedia.org/wiki/Radiasi_Matahari

http://infomanfaat.com/888/manfaat-sinar-matahari-bagi-kehidupan/alam

http://www.batan.go.id/pusdiklat/elearning/proteksiradiasi/pengenalan_radiasi