Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Maret 2014 sampai Juni 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.), drum penampung, infuse sebagai Emitter, elbow,
dob, kran, pipa PVC 0,5” dan 1”, lem pipa, selang, polybag, pupuk, air, kayu, serta data primer dan data sekunder.
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian adalah wadah penampung (cup), ring sample, tensiometer, oven, timbangan manual, erlenmeyer, gelas ukur,
evapopan, meteran, gergaji, bor, kalkulator dan stopwatch.
Metode Penelitian
Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dan observasi lapangan analisis data untuk mengetahui efisiensi irigasi tetes (drip irrigation) dengan memakai emiter dari selang infus pada tanaman caisim (Brassica juncea L.). Penelitian menggunakan data primer yaitu data yang akan didapatkan di lapangan dan data sekunder yaitu data curah hujan, suhu dan intensitas penyinaran matahari. 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. Membuat drum penampung dari tabung biasa yang dihubungkan dengan sumber air
2. Menyambung pipa PVC 1 inci sebagai pipa utama (mainline) secara vertikal dengan drum penampung
3. Menyambung pipa utama dengan pipa pembagi (manifold), dimana
manifold memiliki ukuran yang sama dengan mainline
4. Menghubungkan pipa pembagi dengan pipa lateral sebanyak 2 pipa, dengan jarak antar lateral sama. Pipa lateral merupakan pipa PVC berdiameter 0,5 inci
5. Member 10 lubang pada masing-masing pipa lateral dengan jarak tiap lubang 40 cm
6. Memasang Emitter (infus) pada setiap lubang pada pipa lateral sebagai emiter alternatif
7. Melakukan pengisian air pada drum penampung hingga penuh dan dijaga agar ketinggian air dalam drum tetap (konstan)
8. Melakukan pengujian debit air yang keluar dari Emitter dan dilakukan sebanyak 3 kali ulangan.
B. Persiapan Perlakuan Tanah
1. Mengeringanginkan tanah Andosol
2. Mengayak dengan ayakan ukuran 10 mesh untuk mendapatkan keseragaman butiran tanah
3. Memasukkan tanah yang telah diayak ke dalam polybag C. Persiapan bibit tanaman caisim (Brassica juncea L.)
1. Menyiapkan bibit tanaman caisim (Brassica juncea L.)
2. Menanam bibit tanaman caisim (Brassica juncea L.) ke polybag 10 kg 3. Menyiapkan polybag dengan ukuran diameter 24 cm sebanyak 12 polybag
dan diisi tanah Andosol
4. Meletakkan 12 polybag pada masing-masing Emitter pada tiap lateral 5. Menghitung keseragaman pemakaian dan kecukupan air tanaman caisim
(Brassica juncea L.) untuk dapat mengetahui banyaknya air yang diberikan terhadap tanaman selama pertumbuhan
6. Menghitung 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. Mengeringudarakan tanah selama 24 jam agar kondisi awal tanah sama 2. Membuat beberapa lubang di bagian bawah polybag
3. Meletakkan wadah penampung pada bagian bawah polybag yang telah dilubangi agar perkolasi dapat tertampung
4. Mengambil sampel tanah dengan ring sample untuk mengetahui kadar air awal tanah
6. Mengambil sampel tanah yang telah terbasahi dengan ring sample
7. Mengukur perkolasi yang tertampung pada wadah (jika ada) dengan menggunakan gelas ukur
8. Menghitung efisiensi irigasi yaitu efisiensi pemakaian dan penggunaan air. B. Keseragaman emisi
1. Menghitung volume air yang disalurkan ke tanah setiap kali pemberian air irgasi
2. Mengambil debit rata-rata data pengamatan 3. Mengambil debit minimum dari data pengamatan 4. Menghitung keseragaman emisi
C. Kecukupan air irigasi
1. Menyusun ketinggian air infiltrasi dari yang tertinggi ke yang terendah 2. Menghitung persentase tanah yang mendapatkan air infiltrasi untuk setiap
ketinggian air infiltrasi
3. Menghitung persentase kumulatif dari lahan yang mendapat air infiltrasi 4. Menggambar hubungan antara ketinggian air infiltrasi dengan persentase
kumulatif lahan
5. Menentukan kecukupan air irigasi D. Kehilangan air
1. Menghitung nilai evaporasi. Besarnya evaporasi ditentukan berdasarkan pengukuran langsung dilapangan dengan menggunakan evapopan kelas A dapat dilihat pada persamaan (8).
2. Memasang infiltrometer yang diketahui volumenya. Dilakukan pencatatan terhadap waktu yang diperlukan untuk meresapkan sejumlah volume tertentu dari air yang dituangkan ke dalam silinder infiltrometer.
3. Menghitung laju perkolasi E. Analisis sifat-sifat fisik tanah
1. Mengambil sampel tanah pada 3 polybag tanah tanpa tanaman 2. Mengovenkan tanah selama 24 jam dengan suhu 105ºC
3. Mengukur volume tanah kering oven dengan menjenuhkan tanah tersebut di dalam gelas erlenmeyer
4. Menghitung volume tanah kering oven dengan mengurangkan volume
erlenmeyer dengan volume air yang dipakai untuk penjenuhan
5. Melakukan analisis kerapatan massa (bulk density), kerapatan partikel (particle density), dan porositas
6. Menentukan tekstur tanah dengan meletakkan sampel tanah ke Laboratorium Riset dan Teknologi, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara
7. Menentukan kadar air kapasitas lapang dengan cara mengambil sampel sebanyak 3 kali ulangan dan dijenuhkan
8. Mengeringudarakan sampel selama 24 jam agar mencapai kondisi kapasitas lapang kemudian ditentukan kadar airnya dengan menggunakan metode gravimetrik.
Perlakuan II, Dengan TanamanCaisim (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 tets pada polybag tanaman Caisim (Brassica juncea L.)
1. Mengeringudarakan tanah selama 24 jam agar kondisi awal tanah sama 2. Membuat beberapa lubang di bagian bawah polybag
3. Meletakkan wadah penampung pada bagian bawah polybag yang telah dilubangi agar perkolasi dapat tertampung
4. Mengambil sampel tanah dengan ring sample untuk mengetahui kadar air awal tanah
5. Menjalankan irigasi sesuai waktu penyiraman
6. Mengambil sampel tanah yang telah terbasahi dengan ring sample
7. Mengukur perkolasi yang tertampung pada wadah (jika ada) dengan menggunakan gelas ukur
8. Menghitung efisiensi irigasi yaitu pemakaian dan penggunaan. B. Keseragaman emisi
1. Menghitung volume air yang disalurkan ke tanah setiap kali pemberian air irgasi
2. Mengambil debit rata-rata data pengamatan 3. Mengambil debit minimum dari data pengamatan 4. Menghitung keseragaman emisi
C. Kecukupan air irigasi
2. Menghitung persentase tanah yang mendapatkan air infiltrasi untuk setiap ketinggian air infiltrasi
3. Menghitung persentase kumulatif dari lahan yang mendapat air infiltrasi 4. Menggambar hubungan antara ketinggian air infiltrasi dengan persentase
kumulatif lahan
5. Menentukan kecukupan air irigasi D. Kehilangan air
1. Menghitung nilai evapotranspirasi dengan persamaan (5), (6), dan (7). Evapotranspirasi juga ditentukan berdasarkan pengukuran nilai evaporasi secara langsung dengan menggunakan evapopan dapat dilihat pada persamaan (8), yang kemudian dikalikan dengan koefisien tanaman yang dapat dilihat pada persamaan (9)
2. Memasang infiltrometer yang diketahui volumenya. Dilakukan pencatatan terhadap waktu yang diperlukan untuk meresapkan sejumlah volume tertentu dari air yang dituangkan ke dalam silinder infiltrometer 3. Menghitung laju perkolasi
E. Analisis sifat-sifat fisik tanah
1. Mengambil sampel tanah pada 3 polybag tanah dengan tanaman caisim (Brassica juncea L.)
2. Mengovenkan tanah selama 24 jam dengan suhu 105ºC
3. Mengukur volume tanah kering oven dengan menjenuhkan tanah tersebut di dalam gelas erlenmeyer
4. Menghitung volume tanah kering oven dengan mengurangkan volume
5. Melakukan analisis kerapatan massa (bulk density), kerapatan partikel (particle density), dan porositas
6. Menentukan tekstur tanah dengan meletakkan sampel tanah ke Laboratorium Riset dan Teknologi, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara
7. Menentukan kadar air kapasitas lapang dengan cara mengambil sampel sebanyak 3 kali ulangan dan dijenuhkan
8. Mengeringudarakan sampel selama 24 jam agar mencapai kondisi kapasitas lapang kemudian ditentukan kadar airnya dengan menggunakan metode gavimetrik
F. Berat kering tanaman caisim (Brassica juncea L.)
1. Memanen tanaman caisim (Brassica juncea L.) setelah ± 45 hari dan ditimbang berat tanaman tersebut
2. Mengambil seluruh bagian tanaman dari polybag, dibersihkan, kemudian ditimbang berat tanaman
3. Mengovenkan tanaman selama 48 jam dengan suhu 700C 4. Menimbang kembali tanaman yang telah dioven
Parameter Penelitian
1. Debit air rata-rata keluaran Emitter
Menghitung debit air 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 (14),(15),(16), (17), (18), dan (19).
2. Evapotranspirasi
Menghitung evapotranspirasi dapat dihitung dengan persamaan (4), (5), (6) dan (7), dalam penelitian ini menghitung evapotranspirasi dengan persamaan (8) dan (9) .
3. Perkolasi
Menghitung perkolasi dengan menggunakan persamaan (10). 4. Sifat-sifat Fisik Tanah
Melakukan analisis kerapatan massa (bulk density), kerapatan partikel (particle density), porositas, serta kadar air kapasitas lapang pada tanah ultisol dengan persamaan (1), (2), (3) dan dilakukan analisis tekstur tanah di Laboratorium Sentral Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
5. Efisiensi Irigasi Tetes
Menentukan efisiensi irigasi tetes meliputi efisiensi pemakaian (Ea) 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 (11) dan efisiensi penyimpanan (Es) yang ditentukan dengan cara membandingkan, dihitung dengan menggunakan persamaan (12).
6. Keseragaman Emisi
Menghitung keseragaman emisi dengan persamaan (13) dan (14). 7. Kecukupan Air Irigasi
Melakukan analisis kecukupan air irigasi dengan menggambar hubungan antara ketinggian air infiltrasi dengan persentase kumulatif lahan.
8. Berat kering tanaman caisim (Brassica juncea L.)
Melakukan analisis berat kering tanaman caisim (Brassica juncea L.) dengan menimbang bobot kering tanaman caisim untuk mengetahui seberapa optimal tanaman caisim yang dihasilkan.
