Dalam rancangan sistem irigasi tetes pada penelitian ini, jenis penetes yang digunakan adalah jenis Regulating Stick. Tanaman melon yang ditanam di lokasi penelitian ditanam di dalam pot atau polybag, dan setiap pot berisi 1 buah tanaman dengan jarak antar pot 50 cm. Kebutuhan air tanaman melon pada fase pematangan buah sebesar 2.30 mm/hari dengan debit penyiraman 1.19 l/jam (Sismiyati, 2003). Keuntungan dari penetes jenis ini adalah dapat ditancapkan langsung pada tanah di sekitar tanaman sehingga proses pemberian air menjadi tidak terganggu. Kapasitas standar dari penetes jenis regulating stick adalah 2 l/jam pada tekanan operasi 20 Psi (14.071 m kolom air), sedangkan nilai eksponen debitnya bervariasi antara 0.4 hingga 0.6 dikarenakan bentuk penetes yang labirin (Karmeli et al. 1985).
1. Hidrolika emitter
Sistem irigasi tetes secara ideal akan memberikan volume air yang sama untuk semua penetes sehingga masing-masing tanaman akan menerima jumlah air yang sama pula selama periode irigasi. Secara prakteknya di lapangan hal ini tidak mungkin dicapai karena debit penetes akan dipengaruhi oleh variasi tekanan air dan karakteristik penetes. Variasi debit penetes yang disebabkan oleh variasi tekanan air dalam sistem irigasi tetes dapat dikendalikan oleh rancangan hidrolika
ketidak konsistenan dalam proses pembuatan di pabrik disebut dengan variasi pabrik. Karakteristik penetes yang dapat menggambarkan dan menjelaskan variasi debit penetes dengan jenis yang sama secara teoritis adalah eksponen emisi, koefisien variasi penetes, dan volume basah tanah (Karmeli et al. 1985 dan Nakayama dan Bucks, 1986).
Pengukuran debit penetes pada jaringan irigasi tetes dilakukan pada saat pengoperasian berlangsung. Pengukuran debit dilakukan sebanyak 3 kali ulangan pada 18 penetes di setiap lateral. Dengan 4 pipa lateral, maka titik pengamatan seluruhnya berjumlah 72 penetes. Setiap lateral terdiri dari 35 penetes. Panjang pipa penetes berkisar antara 45–48 cm dengan diameter 1/4 inci (6.35 mm) seperti yang disajikan pada Gambar 13. Dari hasil pengukuran didapatkan nilai debit penetes rata-rata sebesar 0.87 l/jam. Besarnya debit maksimum dan debit minimum penetes sebesar 1.58 l/jam dan 0.68 l/jam.
45 cm
12 cm
Gambar 13. Desain penetes 2. Koefisien variasi penetes (v)
Hasil pengamatan terhadap 72 penetes yang diuji pada tekanan 0.29 m didapat koefisien variasi penetes (v) rata-rata sebesar 0.20 yang dihitung dengan menggunakan persamaan 2. Nilai ini setelah diklasifikasikan sesuai standar dari ASAE.EP 405.1 yang disajikan pada Tabel 1 termasuk kelas tidak dapat diterima. Hal ini dapat dijelaskan bahwa variasi debit penetes disebabkan oleh kurang
seragamnya debit penetes. Dengan demikian keseragaman debit penetes sangat mempengaruhi variasi debit penetes yang dihasilkan.
Nilai keseragaman penyebaran (EU) pada penetes di tiap lateral berkisar antara 42.69-67.09% dengan nilai keseragaman rata-rata sebesar 58.39% untuk luas lahan 160 m2 dengan populasi 140 tanaman dengan jarak tanam 150x50cm. Variasi debit aliran (qvar) dihitung dengan cara membandingkan antara debit maksimum dengan debit minimum pada masing-masing lateral. Hubungan antara variasi debit aliran (qvar) dengan keseragaman penyebaran aliran pada penetes di tiap lateral disajikan pada Tabel 5.
Tabel 5. Hubungan antara variasi debit aliran (qvar) dengan keseragaman penyebaran (EU) penetes pada tiap lateral.
Pengukuran Lateral qvar (%) EU (%)
Ulangan 1 1 0.53 55.60 2 0.44 65.38 3 0.40 63.17 4 0.39 67.09 Rata-rata 0.44 62.81 Ulangan 2 1 0.61 42.69 2 0.46 56.50 3 0.57 50.94 4 0.45 57.23 Rata-rata 0.52 51.84 Ulangan 3 1 0.51 57.30 2 0.45 60.32 3 0.44 61.02 4 0.42 63.43 Rata-rata 0.46 60.52
Variasi debit ini dipengaruhi oleh adanya variasi tekanan pada saat pengoperasian jaringan irigasi berlangsung. Dari Tabel 5 dapat dilihat hubungan antara qvar dengan EU di tiap lateral. Jika variasi debit semakin besar maka nilai EU semakin kecil, sebaliknya jika nilai variasi debit semakin kecil maka nilai EU
semakin besar. Keseragaman penyebaran merupakan hubungan antara qmin dan qrata-rata penetes dalam sistem yang merupakan faktor penting dalam evaluasi keseragaman rancangan sistem irigasi tetes (Keller dan Karmeli, 1975 di dalam Sismiyati, 2003).
Nilai keseragaman penyebaran dan variasi debit aliran pada pipa lateral disajikan pada Lampiran 7. Dari hasil perhitungan sebanyak 3 kali pengukuran diperoleh nilai variasi debit aliran pada ulangan 2 sangat berbeda dengan nilai yang dihasikan pada ulangan 1 dan 3. Hal tersebut dikarenakan perbedaan nilai debit minimum pipa lateral yang dihasilkan pada ulangan 2 sangat kecil yaitu sebesar 23.10 l/jam.
Keseragaman jumlah air yang masuk ke dalam tiap-tiap pot sangat tergantung pada keseragaman dari debit penetes. Untuk mendapatkan pertumbuhan tanaman yang seragam maka diperlukan keseragaman pemberian air untuk setiap tanaman. Grafik variasi debit penetes dari data pengukuran selama 3 kali ulangan disajikan pada Gambar 14, Gambar 15, dan Gambar 16.
0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 Penetes Deb it (l /j am )
Lateral 1 Lateral 2 Lateral 3 Lateral 4
Gambar 14. Grafik variasi debit penetes pada ulangan 1
0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 Penetes D e bi t (l /j a m )
Lateral 1 Lateral 2 Lateral 3 Lateral 4
Gambar 15. Grafik variasi debit penetes pada ulangan 2
0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 Penetes D e bi t (l /j a m )
Lateral 1 Lateral 2 Lateral 3 Lateral 4
Gambar 16. Grafik variasi debit penetes pada ulangan 3
Dari Gambar 14, 15, dan 16 dapat dilihat bahwa debit aliran rata-rata pada setiap penetes bervariasi. Di beberapa titik seperti pada penetes ke-11 debitnya lebih tinggi daripada debit di titik sebelumnya. Ketidakseragaman tersebut dikarenakan oleh pemasangan penetes yang kurang pas serta tersumbatnya beberapa emitter sehingga memperkecil debit yang keluar. Penyumbatan terjadi karena beberapa faktor antara lain oleh partikel mineral atau bahan organik yang terkandung di dalam air irigasi. Hal ini terjadi karena lubang emitter sangat kecil. Untuk mengatasi masalah tersebut dapat dilakukan pembersihan filter secara intensif dan pemasangan pipa secara cermat.
Keseragaman debit lateral pada pipa manipol merupakan keseragaman dari debit yang diukur pada setiap pipa lateral dalam satu manipol. Data debit pipa lateral dapat dilihat pada Lampiran 1 sampai Lampiran 3. Hasil perhitungan nilai keseragaman penyebaran (EU) irigasi tetes pada lokasi penelitian, menunjukkan bahwa nilai keseragaman (EU) < 95%. Menurut Nakayama dan Bucks (1986), jika nilai keseragaman penyebaran (EU) < 95% (perbandingan antara debit maksimum dengan debit minimum lebih dari 1.2) maka desain harus diubah, misalnya dengan memperpendek pipa atau memperbesar diameter pipa.
Apabila dilihat dari nilai kehilangan tekanan yang diperoleh pada pipa lateral dan pipa manipol seperti yang disajikan pada Tabel 3 dan 4, menunjukkan bahwa jaringan pipa sub unit memenuhi persyaratan hidrolika karena masih dalam toleransi kehilangan head dibawah 20%, tetapi pada kenyataannya nilai keseragaman penyebarannya (EU) yang diperoleh dari penelitian ini rendah. Rendahnya nilai EU diduga disebabkan oleh adanya penyumbatan dan pemasangan penetes pada jaringan pipa lateral yang kurang sempurna.
I-Pai Wu (1997, di dalam Prastowo, 2007) menyatakan bahwa keseragaman irigasi tetes tidak hanya dipengaruhi oleh rancangan hidrolika, tetapi juga ditentukan oleh variasi spesifikasi teknis penetes (pabrikan), penyumbatan, karakteristik hidrolika tanah, dan spasi penetes. Pengaruh rancangan hidrolika akan relatif kecil apabila dalam kondisi ada penyumbatan.
V. KESIMPULAN DAN SARAN