Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Maret hingga Mei 2014 di Rumah Kaca, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan.
Bahan dan Alat Penelitian
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah bibit tanaman Caisim (Brassica juncea L.), tanah Latosol, lem pipa, selang, polybag, pupuk, air, kayu, serta data primer.
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian adalah drum penampung, infuse sebagai emitter, elbow, dob, kran air, pipa PVC berdiameter 0,5” dan 1”, wadah penampung (cup), ring sample, tensiometer, oven, timbangan digital, erlenmeyer, gelas ukur, meteran, gergaji, bor, kalkulator, komputer dan stopwatch.
Metode Penelitian
Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dan observasi lapangan analisis data untuk mengetahui efisiensi irigasi tetes (drip irrigation) dengan memakai emitter dari selang infus pada tanaman caisim (Brassica juncea L.). Penelitian menggunakan data primer yaitu data yang akan didapatkan di lapangan. Selanjutnya dilakukan analisis data secara kuantitatif yaitu melakukan pengkajian berdasarkan data yang dapat diukur dengan angka-angka.
Prosedur Penelitian
Adapun prosedur penelitian adalah: A. Perancangan Jaringan Irigasi
1. Dibuat drum penampung dari tabung biasa yang dihubungkan dengan sumber air.
2. Disambung pipa PVC 1 inci sebagai pipa utama (mainline) secara vertikal dengan drum penampung.
3. Disambung pipa utama dengan pipa pembagi (manifold), dimana manifold memiliki ukuran yang sama dengan mainline.
4. Dihubungkan pipa pembagi dengan pipa lateral sebanyak 2 pipa, dengan jarak antar lateral sama. Pipa lateral merupakan pipa PVC berdiameter 0,5 inci.
5. Diberi 12 lubang pada masing-masing pipa lateral dengan jarak tiap lubang 40 cm.
6. Dipasang emitter (infus) pada setiap lubang pada pipa lateral sebagai emitter alternatif.
7. Dilakukan pengisian air pada drum penampung hingga penuh dan dijaga agar ketinggian air dalam drum/tangki konstan.
8. Dilakukan pengujian debit air yang keluar dari emitter dan dilakukan sebanyak 3 kali ulangan.
B. Persiapan Perlakuan Tanah
1. Tanah Latosol dikering anginkan.
2. Diayak dengan ayakan ukuran 20 mesh untuk mendapatkan keseragaman butir tanah.
3. Dimasukkan tanah yang telah diayak ke dalam polybag. C. Persiapan bibit tanaman Caisim (Brassica juncea L.)
1. Disiapkan bibit tanaman Caisim (Brassica juncea L.).
2. Ditanam bibit tanaman Caisim (Brassica juncea L.) ke polybag 10 kg. 3. Disiapkan polybag dengan ukuran diameter 25 cm sebanyak 12
polybag dan diisi tanah Latosol.
4. Diletakkan 12 polybag pada masing-masing emitter pada tiap lateral. 5. Dihitung keseragaman pemakaian dan kecukupan air tanaman Caisim
(Brassica juncea L.) untuk dapat mengetahui banyaknya air yang diberikan terhadap tanaman selama pertumbuhan.
6. Dihitung waktu penyiraman tanaman dan dijalankan irigasi tetes sesuai waktu yang ditentukan.
Perlakuan I, Tanpa Tanaman A. Pengujian kinerja irigasi tetes
Pengujian kinerja irigasi tetes ini dilakukan untuk mengetahui tingkat efisiensi irigasi yang meliputi pemakaian dan penggunaan air dengan irigasi tetes pada polybag tanpa tanaman.
1. Dikeringudarakan tanah selama 24 jam agar kondisi awal tanah sama. 2. Dibuat beberapa lubang di bagian bawah polybag.
3. Diletakkan wadah penampung pada bagian bawah polybag yang telah dilubangi agar perkolasi dapat tertampung.
4. Diambil sampel tanah dengan ring sample untuk mengetahui kadar air awal tanah.
6. Diambil sampel tanah yang telah terbasahi dengan ring sample. 7. Diukur perkolasi yang tertampung pada wadah (jika ada) dengan
menggunakan gelas ukur.
8. Dihitung efisiensi irigasi yaitu kinerja pemakaian dan penggunaan air. B. Keseragaman pemakaian air
1. Dihitung volume air yang disalurkan ke tanah setiap kali pemberian air irigasi.
2. Diambil debit rata-rata data pengamatan. 3. Diambil debit minimum dari data pengamatan. 4. Dihitung keseragaman pemakaian air.
C. Kecukupan air irigasi
1. Disusun ketinggian air infiltrasi dari yang tertinggi ke yang terendah. 2. Dihitung persentase tanah yang mendapatkan air infiltrasi untuk setiap
ketinggian air infiltrasi.
3. Dihitung persentase kumulatif dari lahan yang mendapat air infiltrasi. 4. Digambar hubungan antara ketinggian air infiltrasi dengan persentase
kumulatif lahan.
5. Ditentukan kecukupan air irigasi. D. Kehilangan air
1. Dilakukan analisis data primer dan data sekunder tentang persentase jam lintang siang dan suhu rata-rata harian.
2. Dihitung nilai evaporasi. Besarnya evaporasi juga diukur secara langsung dilapangan dengan menggunakan Evapopan klas A.
3. Diletakkan wadah penampung pada bagian bawah polybag yang telah dilubangi bagian bawah polybag agar perkolasi dapat tertampung. 4. Diukur volume perkolasi.
E. Analisis sifat-sifat fisik tanah
1. Diambil sampel tanah pada 3 polybag tanah tanpa tanaman. 2. Dioven tanah selama 24 jam dengan suhu 105ºC.
3. Diukur volume tanah kering oven dengan menjenuhkan tanah tersebut di dalam gelas Erlenmeyer.
4. Dihitung volume tanah kering oven dengan mengurangkan volume erlenmeyer dengan volume air yang dipakai untuk penjenuhan.
5. Dilakukan analisis kerapatan massa (bulk density), kerapatan partikel (particle density), dan porositas.
6. Ditentukan tekstur tanah (diuji di Laboratorium Riset dan Teknologi, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara).
7. Ditentukan kadar air kapasitas lapang dengan cara mengambil sampel sebanyak 3 kali ulangan dan dijenuhkan.
8. Dikeringudarakan sampel selama 24 jam agar mencapai kondisi kapasitas lapang kemudian ditentukan kadar airnya dengan menggunakan metode gravimetric.
Perlakuan II, Dengan Tanaman Caisim (Brassica juncea L.) A. Pengujian kinerja irigasi tetes
Pengujian kinerja irigasi tetes ini dilakukan untuk mengetahui tingkat efisiensi irigasi yang meliputi pemakaian dan penggunaan air dengan irigasi tetes pada polybag tanaman Caisim (Brassica juncea L.).
1. Dikeringudarakan tanah selama 24 jam agar kondisi awal tanah sama. 2. Dibuat beberapa lubang di bagian bawah polybag.
3. Diletakkan wadah penampung pada bagian bawah polybag yang telah dilubangi agar perkolasi dapat tertampung.
4. Diambil sampel tanah dengan ring sample untuk mengetahui kadar air awal tanah.
5. Dijalankan irigasi sesuai waktu penyiraman.
6. Diambil sampel tanah yang telah terbasahi dengan ring sample. 7. Diukur perkolasi yang tertampung pada wadah (jika ada) dengan
menggunakan gelas ukur.
8. Dihitung efisiensi irigasi yaitu efisiensi pemakaian dan penggunaan air.
B. Keseragaman pemakaian air
1. Dihitung volume air yang disalurkan ke tanah setiap kali pemberian air irigasi.
2. Diambil debit rata-rata data pengamatan. 3. Diambil debit minimum dari data pengamatan. 4. Dihitung keseragaman pemakaian air.
C. Kecukupan air irigasi
1. Disusun ketinggian air infiltrasi dari yang tertinggi ke yang terendah. 2. Dihitung persentase tanah yang mendapatkan air infiltrasi untuk setiap
ketinggian air infiltrasi.
4. Digambar hubungan antara ketinggian air infiltrasi dengan persentase kumulatif lahan.
5. Ditentukan kecukupan air irigasi. D. Kehilangan air
1. Dilakukan analisis data primer dan data sekunder tentang koefisien tanaman Caisim (Brassica juncea L.), persentase jam lintang siang, dan suhu rata-rata harian.
2. Dihitung nilai evapotranspirasi. Besarnya evapotranspirasi juga diukur secara langsung dilapangan dengan menggunakan Evapopan klas A kemudian dikalikan dengan koefisien tanamannya.
3. Diletakkan wadah penampung pada bagian bawah polybag yang telah dilubangi bagian bawah polybag agar perkolasi dapat tertampung. 4. Diukur volume perkolasi.
E. Analisis sifat-sifat fisik tanah
1. Diambil sampel tanah pada 3 polybag tanah dengan tanaman Caisim (Brassica juncea L.).
2. Dioven tanah selama 24 jam dengan suhu 105ºC.
3. Diukur volume tanah kering oven dengan menjenuhkan tanah tersebut di dalam gelas Erlenmeyer.
4. Dihitung volume tanah kering oven dengan mengurangkan volume erlenmeyer dengan volume air yang dipakai untuk penjenuhan.
5. Dilakukan analisis kerapatan massa (bulk density), kerapatan partikel (particle density), dan porositas.
6. Ditentukan tekstur tanah (diuji di Laboratorium Riset dan Teknologi, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara).
7. Ditentukan kadar air kapasitas lapang dengan cara mengambil sampel sebanyak 3 kali ulangan dan dijenuhkan.
8. Dikeringudarakan sampel selama 24 jam agar mencapai kondisi kapasitas lapang kemudian ditentukan kadar airnya dengan menggunakan metode gravimetric.
F. Berat kering tanaman Caisim (Brassica juncea L.)
1. Dipanen tanaman Caisim (Brassica juncea L.) setelah 40 hari dan ditimbang berat tanaman tersebut.
2. Diambil seluruh bagian tanaman dari polybag, dibersihkan, kemudian ditimbang berat tanaman.
3. Dioven tanaman selama 1,5 jam dengan suhu 70ºC. 4. Ditimbang kembali tanaman yang telah dioven. Parameter Penelitian
1. Sifat-sifat Fisik Tanah
Dilakukan analisis kerapatan massa (bulk density), kerapatan partikel (particle density), porositas, serta kadar air kapasitas lapang pada tanah Latosol dengan persamaan (1), (2), dan (3) dan dilakukan analisis tekstur tanah di Laboratorium Sentral Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
2. Evapotranspirasi
Evapotranspirasi dihitung dengan mengunakan persamaan (4), (5), (6) dan (7).
3. Kapasitas lapang
Kapasitas lapang dihitung dengan mengunakan rumus berat tanah jenuh yang sudah dibiarkan menetes satu malam dikurang berat tanah kering oven dibagi berat tanah kering oven dikali 100%.
4. Perkolasi
Perkolasi dapat dihitung melalui banyaknya air yang ditampung keluar dari polybag setelah penyiraman dengan persamaan (8).
5. Debit air rata-rata keluaran
Debit air dapat dihitung dengan menampung air yang mengalir (keluar) melalui emitter pada suatu wadah per satuan waktu (1 jam) pada tiap emiternya, kemudian dihitung debit air rata-ratanya dengan persamaan (13). 6. Keseragaman Pemakaian Air
Keseragaman pemakaian air dihitung dengan persamaan (11), dan (12). 7. Efisiensi Irigasi Tetes
Efisiensi irigasi tetes meliputi efisiensi pemakaian (Ea) yang ditentukan dengan membandingkan volume air irigasi yang ditampung (volume air yang disalurkan dikurangi volume air rembesan) dengan volume air irigasi yang disalurkan (volume air yang berkurang pada drum penampung), dihitung menggunakan persamaan (9) dan efisiensi penggunaan (Eu) yang ditentukan dengan cara membandingkan, dihitung dengan menggunakan persamaan (10). 8. Kecukupan Air Irigasi
Dilakukan analisis kecukupan air irigasi dengan menggambar hubungan antara ketinggian air infiltrasi dengan persentase kumulatif lahan.
9. Berat kering tanaman Caisim (Brassica juncea L.)
Dilakukan analisis berat kering tanaman Caisim (Brassica juncea L.) dengan membandingkan berat awal tanaman Caisim (Brassica juncea L.) setelah dipanen dikurang dengan berat kering tanaman Caisim (Brassica juncea L.) setelah diovenkan dengan berat kering tanaman Caisim (Brassica juncea L.) setelah diovenkan dikali 100 %.