SISKA MUTIA
DEPARTEMEN TEKNOLOGI PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
ANALISIS EMITTER ALTERNATIF DALAM SISTEM
IRIGASI TETES PADA BUDIDAYA TANAMAN SAWI
(Brassica Sp )
SKRIPSI
Oleh
SISKA MUTIA
DEPARTEMEN TEKNOLOGI PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
SKRIPSI
Oleh:
SISKA MUTIA
050308028/TEKNIK PERTANIAN
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
DEPARTEMEN TEKNOLOGI PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
Judul skripsi : Analisis Emitter alternatif dalam Sistem Irigasi Tetes pada Budidaya Tanaman Sawi (Brasssica Sp)
Nama : Siska Mutia NIM : 050308028
Departemen : Teknologi Pertanian Program Studi : Teknik Pertanian
Disetujui oleh : Komisi Pembimbing
Ir. Edi Susanto, M.Si Taufik Rizaldi, STP, MP Ketua Anggota
Mengetahui :
Ir. Saipul Bahri Daulay, M.Si Ketua Departemen
Sistem irigasi tetes adalah suatu teknologi aplikasi irigasi dengan cara meneteskan air melalui pipa-pipa ke daerah sekitar perakaran tanaman. Penelitian ini memanfaatkan emiter alternatif sebagai alat aplikasi pemberian air dalam konstruksi irigasi, kemudian dilakukan pengambilan data sesuai dengan parameter yang diamati selama periode pertumbuhan tanaman.
Penelitian ini adalah untuk mempelajari keseragaman irigasi dan efisiensi aplikasi pemberian air terhadap produksi tanaman.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa keseragaman irigasi adalah sebesar 93,06% dan efisiensi sebesar 88%
Kata kunci : Irigasi tetes, emiter alternatif, tanaman sawi.
ABSTRACT
SISKA MUTIA: Analysis of Alternative Emitter in Drip Irrigation System using Mustard green Plants (Brassica Sp) . Under the supervision of EDI SUSANTO and TAUFIK RIZALDI.
Drip irrigation system is an applied irrigation technology by dripping water through pipes to root plants area. This research was utilizing alternative emitter as applicator water irrigation construction, and then the parameters data were observed during plant growth.
This research was carried out to study the irrigation uniformity and the efficiency of water application on the productivity of mustard green.
The result of this research indicated the uniformity of irrigation was 93,06% and the efficiency was 88%.
Keywords : Drip irrigation, alternative emitter, mustard green.
RIWAYAT HIDUP
Penulis bernama lengkap Siska Mutia, dilahirkan di Medan pada tanggal 19 Mei 1987 dari Ayah bernama Ir. H. Mhd. Nurdin dan Ibu Rinilda Zahri. Penulis merupakan anak kedua dari lima bersaudara.
Penulis lulus dari SMA Negeri 3 Medan tahun 2005 dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk Universitas Sumatera Utara melalui jalur ujian tertulis Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB). Penulis memilih Program Studi Teknik Pertanian, Departemen Teknologi Pertanian, Fakultas Pertanian.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis menjadi pengurus Himpunan Mahasiswa Islam (HMI) komisariat Pertanian periode 2007/2008, bendahara umum Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian (IMATETA) periode 2008/2009, anggota organisasi Agricultural Technology Moslem (ATM) dan anggota Jaringan Mahasiswa Anti Korupsi Sumatera Utara (JAMAK SUMUT) .
Kuasa, atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul ”Analisis Emitter Alternatif dalam Sistem Irigasi Tetes pada Budidaya Tanaman Sawi (Brassica Sp)”.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada kedua orang tua yang telah mendidik dan memberikan motivasi kepada penulis selama ini. Penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada Bapak Ir. Edi Susanto, M.Si selaku ketua komisi pembimbing dan Bapak Taufik Rizaldi STP, M.Si selaku anggota komisi pembimbing yang telah banyak memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini.
Di samping itu, penulis juga mengucapkan terima kasih kepada semua staf pengajar dan pegawai di Program Studi Teknik Pertanian, Departemen Teknologi Pertanian, sahabat-sahabat (Ummi Kalsum, Cory Meiliany dan Desnatalia) serta semua rekan mahasiswa yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Dalam menyusun skripsi ini, penulis telah berupaya semaksimal mungkin, namun penulis menyadari tidak terlepas dari kekurangan dan kesalahan.
Akhirnya penulis berharap kiranya skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca.
DAFTAR ISI
Hal.
ABSTRAK ... i
ABSTRACT. ... i
RIWAYAT HIDUP ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
DAFTAR ISI ... iv
DAFTAR TABEL ... vi
DAFTAR GAMBAR ... vii
DAFTAR LAMPIRAN ... viii
PENDAHULUAN Latar Belakang ... 1
Tujuan Penelitian ... 4
Kegunaan Penelitian ... 4
TINJAUAN PUSTAKA Irigasi... 5
Irigasi Tetes... ... 6
Komponen Irigasi Tetes ... 7
Jaringan Pipa pada Irigasi Tetes.. ... 7
Emiter ... 8
Tabung Marihot ... 9
Tekanan ... ... 10
Debit... ... 10
Keseragaman Irigasi... 11
Efisiensi Penyebaran Irigasi Tetes. ... 11
Tanaman Sawi. ... 12
Kebutuhan Air Tanaman. ... 13
Kebutuhan Air Tanaman Teoritis. ... 13
Kebutuhan Air Tanaman Riil ... 14
METODE PENELITIAN Lokasi dan Waktu Penelitian ... 16
Bahan dan Alat Penelitian ... 16
Bahan.. ... 16
Alat ... 16
Metode Penelitian ... 16
Parameter Penelitian. ... 17
Pelaksanaan Penelitian ... 17
Pembuatan dan Pemasangan Komponen Irigasi Tetes. ... 17
Pengamatan Parameter ... 18
HASIL DAN PEMBAHASAN Debit Air Keluar Emiter. ... 20
Keseragaman Irigasi... 21
Efisiensi Penyebaran Irigasi Tetes. ... 22
Kebtuhan Air Tanaman. ... 23
Saran ... 29
DAFTAR PUSTAKA ... 30
LAMPIRAN ... 32
DAFTAR TABEL
No.
Hal
1. Debit air keluar emiter pada setiap periode pertumbuhan ... 21 2. Kedalaman penyebaran air pada tanaman ... 23 3. Nilai evapotranspirasi tanaman (Etc) pada setiap periode
1. Tabung marihot ... 9
2. Grafik keseragaman irigasi ... 22
3. Grafik evapotranspirasi tanaman... 25
4. Tabung marihot tampak samping ... 47
5. Jaringan irigasi tetes ... 47
6. Pipa lateral irigasi tetes ... 48
7. Penampungan air keluar emiter... 48
8. Pengukuran debit air keluar emiter ... 49
9. Pengukuran kedalaman pembasahan ... 49
10. Tanaman sawi... 50
11. Tanaman sawi yang dipanen ... 50
12. Tanaman sawi tiap lateral ... 51
DAFTAR LAMPIRAN
No.
Hal
1. Diagram alir penelitian ... 32
2. Debit air keluar emiter rata-rata ... 33
3. Perhitungan koefisien keseragaman irigasi ... 35
4. Perhitungan efisiensi penyebaran irigasi ... 43
5. Data suhu harian rata-rata ... 44
Sistem irigasi tetes adalah suatu teknologi aplikasi irigasi dengan cara meneteskan air melalui pipa-pipa ke daerah sekitar perakaran tanaman. Penelitian ini memanfaatkan emiter alternatif sebagai alat aplikasi pemberian air dalam konstruksi irigasi, kemudian dilakukan pengambilan data sesuai dengan parameter yang diamati selama periode pertumbuhan tanaman.
Penelitian ini adalah untuk mempelajari keseragaman irigasi dan efisiensi aplikasi pemberian air terhadap produksi tanaman.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa keseragaman irigasi adalah sebesar 93,06% dan efisiensi sebesar 88%
Kata kunci : Irigasi tetes, emiter alternatif, tanaman sawi.
ABSTRACT
SISKA MUTIA: Analysis of Alternative Emitter in Drip Irrigation System using Mustard green Plants (Brassica Sp) . Under the supervision of EDI SUSANTO and TAUFIK RIZALDI.
Drip irrigation system is an applied irrigation technology by dripping water through pipes to root plants area. This research was utilizing alternative emitter as applicator water irrigation construction, and then the parameters data were observed during plant growth.
This research was carried out to study the irrigation uniformity and the efficiency of water application on the productivity of mustard green.
The result of this research indicated the uniformity of irrigation was 93,06% and the efficiency was 88%.
Keywords : Drip irrigation, alternative emitter, mustard green.
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pembangunan sektor pertanian dewasa ini diarahkan untuk menuju pertanian yang efisien dan tangguh, mengingat kebutuhan hasil-hasil pertanian yang terus meningkat sejalan dengan meningkatnya jumlah penduduk. Pertanian merupakan kegiatan yang banyak mengalami hambatan. Salah satu faktor penghambatnya adalah terbatasnya air.
Kegiatan menyiram tanaman di musim kemarau bagi sebagian petani tradisional menjadi rutinitas yang cukup merepotkan. Salah satu kendala produksi tanaman di lahan kering adalah terbatasnya air untuk tanaman, terutama dimusim kemarau. Kendala ini terutama untuk budidaya tanaman sayuran semusim seperti sawi, selada, kangkung, bayam, bawang daun, dan lainnya. Oleh sebab itu, ketersediaan sumber daya air harus dimanfaatkan secara efisien dan efektif. Guna memanfaatkan jumlah air yang terbatas diperlukan teknologi irigasi hemat air seperti irigasi tetes.
Usaha untuk mencapai target produksi di satu sisi dan teknologi tepat dan murah di sisi lain telah mendorong penggunaan air secara berlebihan tanpa mempertimbangkan efisiensi penggunaan sumber daya yang tersedia. Teknologi di bidang irigasi merupakan salah satu faktor penentu dalam upaya meningkatkan produksi pertanian. Oleh karena itu, sejalan dengan perkembangan dan kemajuan di bidang irigasi, maka teknologi irigasi yang umum dilakukan oleh petani perlu disempurnakan berdasarkan penelitian dan pengkajian yang terbaru.
masih rendah, maka agar pemanfaatan air pengairan dapat memenuhi berbagai kepentingan berbagai pembudidayaan tanaman ketepatgunaan pemanfaatannya perlu ditingkatkan. Ketepatgunaan pengairan adalah suatu daya upaya pemakaian yang benar-benar sesuai bagi keperluan budidaya tanaman dengan jumlah debit air yang tersedia atau dialirkan sampai lahan-lahan pertanaman sehingga pertumbuhan tanaman dapat terjamin dengan baik dengan mencukupkan air pengairan yang tersedia itu (Kartasapoetra dan Sutedjo, 1994).
Semua sistem irigasi pada dasarnya mempunyai tujuan yang sama tetapi karena beberapa faktor antara lain sifat dan kebutuhan tanaman, sifat lahan, sifat tanah dan tersedianya biaya yang berbeda-beda maka ditemukan berbagai cara untuk memenuhi kebutuhan tanaman tersebut (Gandakusuma, 1981).
Efisiensi irigasi dapat ditingkatkan dengan penjadwalan irigasi. Penjadwalan irigasi berarti perencanaan waktu dan jumlah pemberian air irigasi sesuai dengan kebutuhan air tanaman. Suplai air yang terbatas dapat menurunkan produksi tanaman. Sedangkan suplai air yang berlebih selain dapat menurunkan produksi tanaman juga dapat meningkatkan jumlah air irigasi yang hilang dalam bentuk perkolasi (Raes, 1987).
Irigasi tetes (Drip Irrigation) merupakan salah satu teknologi mutakhir dalam bidang irigasi yang telah berkembang hampir di seluruh dunia. Teknologi ini pertama diperkenalkan di Israel, dan kemudian menyebar hampir ke seluruh pelosok penjuru dunia. Pada hakekatnya teknologi ini sangat cocok diterapkan pada kondisi lahan berpasir, air yang sangat terbatas, iklim yang kering dan
Menurut Murty (2002) sistem irigasi tetes memiliki beberapa keuntungan antara lain distribusi air yang tertutup ke dekat akar tanaman sehingga efisiensi penyaluran besar, distribusi air yang seragam (merata) dan terkontrol, tidak ada aliran permukaan (run off) seperti faktor yang dapat menyebabkan erosi, aplikasi (pemberian) air dan pupuk dapat dilakukan secara bersamaan, mengurangi (membatasi) pertumbuhan gulma pada daerah yang terbasahi, penyimpanan air yang efisien dan secara umum meningkatkan hasil.
Irigasi cucuran juga disebut irigasi tetesan, terdiri dari jalur pipa yang biasanya dihubungkan secara ekstensif yang memberikan air langsung ke tanah dekat tanaman. Alat pengeluaran air pada pipa disebut emiter yang meneteskan air beberapa liter per jam. Daerah yang terbasahi tergantung pada jenis tanah, kelembaban tanah dan permeabilitas tanah. Aliran (debit) dapat diatur secara otomatis untuk menyalurkan volume air sesuai dengan yang diinginkan, menurut waktu yang ditentukan, tergantung pada kondisi kelembaban tanah tertentu (Hansen dkk., 1986).
Emiter merupakan alat pemancar air yang dipasang di dekat tanaman dan permukaan tanah. Menurut Keller and Bliesner (1990) emiter berfungsi sebagai alat pengatur debit. Debit yang besar dan jarak emiter yang dekat satu sama lain merupakan satu pemborosan. Menurut Tusi (2006), emiter alternatif untuk menghemat biaya digunakan dari cotton buds dan filter rokok. Setelah dilakukan penelitian ternyata emiter filter rokok “Gudang Garam” lebih baik daripada cotton
buds dan filter rokok ”Class Mild”.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk menganalisis kinerja irigasi tetes dengan mengamati keseragaman dan efisiensi penyebaran pada irigasi tetes dan produktivitas tanaman dengan memakai emiter alternatif dari filter rokok.
Kegunaan Penelitian
1. Sebagai bahan bagi penulis untuk menyusun skripsi yang merupakan syarat untuk menyelesaikan pendidikan di Program Studi Teknik Pertanian Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara
2. Sebagai bahan informasi bagi mahasiswa yang ingin melakukan penelitian lebih lanjut tentang aplikasi dan efisiensi pemakaian irigasi tetes alternatif 3. Sebagai bahan informasi bagi masyarakat yang ingin menggunakan irigasi
TINJAUAN PUSTAKA
Irigasi
Air adalah unsur yang tidak dapat dipisahkan dari kehidupan manusia, yakni demi peradaban manusia. Bahkan dapat dipastikan, tanpa pengembangan sumber daya air secara konsisten peradaban manusia tidak akan mencapai tingkat yang dinikmati sampai saat ini. Oleh karena itu, pengembangan dan pengelolaan sumber daya air merupakan dasar peradaban manusia (Sunaryo dkk., 2004).
Dalam rangka pembangunan pertanian yang berkelanjutan, maka pengelolaan lahan harus menerapkan suatu teknologi yang berwawasan konservasi. Suatu teknologi pegelolaan lahan yang dapat mewujudkan pembangunan pertanian berkelanjutan yang memiliki ciri-ciri seperti: pertanian yang dapat meningkatkan pendapatan petani, komoditi yang diusahakan sesuai dengan keadaan fisik lahan dan dapat diterima oleh pasar, tidak mengakibatkan degradasi lahan karena laju erosi kecil, dan teknologi tersebut dapat diterapkan oleh masyarakat (Sinukaban, 1994).
Sistem irigasi merupakan suatu sistem yang terbuka secara struktural dan fungsional. Sistem irigasi merupakan suatu set dari elemen-elemen fisik dan sosial yang difungsikan untuk: (1) mendapatkan air dari suatu sumber terkumpulnya air secara alami, (2) memberikan fasilitas dan mengendalikan perpindahan air dari sumber air ke lahan atau tempat lain yang dimaksudkan untuk budidaya tanaman pertanian atau tanaman-tanaman lain yang diinginkan, dan (3) menyebarkan air ke daerah lingkungan perakaran di lahan yang dialiri (Small and Svendsen, 1992).
tanam-tanaman. Pemberian air irigasi dapat dilakukan dalam lima cara: (1) dengan penggenangan (flooding); (2) dengan menggunakan alur, besar atau kecil; (3) dengan menggunakan air di bawah permukaan tanah melalui sub irigasi, sehingga menyebabkan permukaan air tanah naik; (4) dengan penyiraman (sprinkling); atau (5) dengan sistem cucuran (trickle) (Hansen dkk., 1986).
Irigasi Tetes
Irigasi cucuran, juga disebut irigasi tetesan (drip), terdiri dari jalur pipa yang ekstensif biasanya dengan diameter yang kecil yang memberikan air yang tersaring langsung ke tanah dekat tanaman. Alat pengeluaran air pada pipa disebut pemancar (emitter) yang mengeluarkan air hanya beberapa liter per jam. Dari pemancar, air menyebar secara menyamping dan tegak oleh gaya kapiler tanah yang diperbesar pada arah gerakan vertikal oleh gravitasi. Daerah yang dibasahi oleh pemancar tergantung kepada besarnya aliran, jenis tanah, kelembaban tanah, dan permeabilitas tanah vertikal dan horizontal (Hansen dkk., 1986).
Komponen Irigasi Tetes
Jaringan Pipa pada Irigasi Tetes
Pipa yang digunakan pada irigasi tetes terdiri dari pipa lateral, pipa sekunder dan pipa utama komponen penting dari irigasi tetes. Tata letak dari irigasi tetes dapat sangat bervariasi tergantung kepada berbagai faktor seperti luas tanah, bentuk dan keadaan topografi. Irigasi tetes tersusun atas dua bagian penting yaitu pipa dan emiter. Air dialirkan dari pipa dengan banyak percabangan yang biasanya terbuat dari plastik yang berdiameter 12 mm (1/2 inci) – 25 mm (1 inci) (Hansen dkk., 1986).
Pipa utama (main line, head unit) terdiri dari pompa, tangki injeksi, filter utama, pengukur tekanan, pengukur debit dan katup pengontrol. Pipa utama umumnya terbuat dari pipa polyvinylchloride (PVC), galvanized steel atau besi cor dan berdiameter antara 7,5 – 25 cm. Pipa utama dapat dipasang di bawah permukaan tanah (Sapei, 2003).
Pipa pembagi (sub-main, manifold) dilengkapi dengan filter kedua yang lebih halus (80 - 100µm), katup solenoid, regulator tekanan, pengukur tekanan dan katup pembuang. Pipa sub-utama terbuat dari pipa PVC atau pipa HDPE (high density polyethylene) dan berdiameter antara 50 – 75 mm (Sapei, 2003).
Pipa lateral umumnya terbuat dari pipa PVC fleksibel atau pipa politeline dengan diameter 12 mm – 32 mm. Emiter dimasukkan ke dalam pipa lateral pada jarak yang ditentukan yang dipilih sesuai dengan tanaman dan kondisi tanah. Pipa lubang ganda, pipa porus dan pipa dengan perforasi yang kecil pada beberapa instalasi keduanya digunakan sebagai pipa pembawa dan sebuah system emitter (Hansen dkk., 1986).
Emiter
Emiter merupakan alat pengeluaran air yang disebut pemancar. Emiter mengeluarkan dengan cara meneteskan air langsung ke tanah ke dekat tanaman. Emiter mengeluarkan air hanya beberapa liter per jam. Dari emiter air keluar menyebar secara menyamping dan tegak oleh gaya kapiler tanah yang diperbesar pada arah gerakan vertikal oleh gravitasi. Daerah yang dibasahi emiter tergantung pada jenis tanah, kelembaban tanah, permeabilitas tanah. Emiter harus menghasilkan aliran yang relatif kecil menghasilkan debit yang mendekati konstan. Penampang aliran perlu relatif lebar untuk mengurangi tersumbatnya emiter (Hansen dkk., 1986).
Menurut Keller and Bliesner (1990) emiter merupakan alat pembuangan air, emiter dipasang di dekat tanaman dan tanah. Semakin dekat ke tanah semakin efisien air yang diterima tanah dan tanaman karena semakin besar daerah yang terbasahi semakin tinggi kelembaban tanah. Semakin dekat jarak emiter maka semakin banyak daerah yang terbasahi.
Berdasarkan pemasangan di pipa lateral, penetes dapat menjadi (a) on-line
emitter, dipasang pada lubang yang dibuat di pipa lateral secara langsung atau
disambung dengan pipa kecil; (b) in-line emitter, dipasang pada pipa lateral dengan cara memotong pipa lateral. Penetes juga dapat dibedakan berdasarkan jarak spasi atau debitnya, yaitu (a) point source emitter, dipasang dengan spasi yang renggang dan mempunyai debit yang relatif besar; (b) line source emitter, dipasang dengan spasi yang lebih rapat dan mempunyai debit yang kecil. Pipa
Tabung Marihot
Tabung Marihot merupakan tabung untuk mengalirkan air dengan head sesuai dengan rancangan (20 cm – 250 cm). Prinsip kerja tabung marihot adalah pengaliran air dengan tekanan atmosfir atau dengan kata lain low pressure, sehingga air yang keluar pada setiap emiter akan seragam (Tusi, 2006).
Tabung marihot berfungsi sebagai wadah atau tangki air irigasi/ larutan nutrisi yang dapat mengalirkan aliran debit tetap, dan debit akan berubah pada elevasi yang berbeda (pada head yang berbeda). Bagian ini dilengkapi dengan selang-selang kecil untuk saluran pemasukan udara dan saluran pengairan.
Menurut Tusi (2006), cara kerja tabung marihot yaitu udara luar yang mempunyai tekanan 1 atm masuk ke dalam tabung marihot melalui lubang masuk udara, karena berat udara yang lebih ringan dari air irigasi (larutan nutrisi) maka udara luar yang masuk akan naik ke bagian atas tabung marihot. Udara yang berada di bagian atas tabung akan menekan air irigasi (larutan nutrisi) yang ada dalam tabung marihot dengan tekanan tetap sebesar 1 atm sehingga larutan nutrisi akan mengalir keluar melalui lubang pengaliran dengan kecepatan yang tetap. Adanya tekanan udara dan beda head yang tetap ini akan menyebabkan kecepatan aliran nutrisi tetap.
Gambar 1. Tabung Marihot
9
Penutup dan tempat pemasukan larutan nutrisi
Kran pembuka laju aliran nutrisi (output) Pipa pemasukan
Tekanan
Menurut Erizal (2003) keseragaman pemberian air ditentukan berdasarkan variasi debit yang dihasilkan emiter. Karena debit merupakan fungsi dari tekanan operasi, maka variasi tekanan operasi merupakan faktor keseragaman aliran. Oleh karena tekanan berpengaruh pada debit emiter maka semakin besar tinggi air tangki penampungan akan semakin tinggi pula tekanan. Sehingga debit akan semakin besar.
Debit
Debit adalah banyaknya volume air yang mengalir per satuan waktu. Pada irigasi tetes debit yang diberikan hanya beberapa liter per jam. Umumnya debit rata-rata dari emiter tersedia dari suplier peralatan. Debit untuk irigasi tetes bergantung dari jenis tanah dan tanaman. Debit irigasi tetes yang umum digunakan 4 ltr/jam, namun ada beberapa pengelolaan pertanian menggunakan debit 2, 6, 8 ltr/jam. Penggunaan debit berdasarkan jarak tanam dan waktu operasi (Keller and Bliesner, 1990).
Debit air rata-rata (Qa) dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
a pQ
N G
Ta= ………...…… (1)
Dimana:
Ta = lama pemberian air (jam/hari)
G = volume air irigasi keseluruhan per tanaman per hari (l) Np = jumlah emiter per tanaman
Qa = debit rata-rata dari keseluruhan emiter (l/jam)
Keseragaman Irigasi
Menurut Sapei (2003), besarnya nilai Cu yang layak untuk irigasi tetes adalah lebih besar dari 90%. Keseragaman aplikasi air merupakan salah satu faktor penentu efisiensi irigasi yang dihitung dengan persamaan koefisiensi keseragaman irigasi (CU/Coefficient Uniformity) dengan menggunakan persamaan Christiansen:
−
− =
∑
∑
xi x xi
Cu 100 1 ... (2)
Diamana:
Cu = koefisiensi keseragaman irigasi (%) xi = volume air pada wadah ke-i (ml)
x = nilai rata-rata dari volume air pada wadah (ml)
∑
xi−x = jumlah dari deviasi absolut dari rata-rata pengukuran (ml).Efisiensi Penyebaran Irigasi Tetes
Pemberian air irigasi adalah distribusi air irigasi normal yang merata pada daerah perakaran. Pada hampir seluruh keadaan, makin merata air yang didistribusikan makin baik reaksi tanaman. Penyebaran air yang tidak sama mengandung banyak karakteristik yang tidak diinginkan. Pada daerah yang kering terlihat perbedaan yang diberi air irigasi secara tidak merata kecuali kelebihan air yang tidak digunakan, yang sebaliknya berakibat pada pemborosan air. Apabila ada kecenderungan untuk akumulasi garam, daerah tersebut yang menerima air lebih sedikit dari kedalaman air yang diinginkan akan menunjukkan akumulasi
garam yang paling besar. Rumus untuk efisiensi penyebaran air yang menggambarkan sampai dimana air didistribusikan secara merata sebagai berikut:
− =
d y
Ed 100 1 ... (3)
Dimana:
Ed = efisiensi penyebaran
y = angka deviasi rata-rata kedalaman yang ditampung (cm) d = kedalaman air rata-rata yang ditampung selama
pemberian air irigasi tetes (cm) (Hansen dkk., 1986).
Tanaman Sawi
Secara alami sebenarnya tanaman sudah mendapatkan air dari hujan, tetapi sebagian besar air hujan itu hilang melalui penguapan, perkolasi dan aliran permukaan. Sehingga hanya tinggal sebagian kecil saja yang ada di sekitar akar, maka air ini sering tidak mencukupi kebutuhan tanaman. Oleh sebab itu, dalam membudidayakan tanaman harus diusahakan dalam jumlah, waktu, cara yang efisien dan efektif (Najiyati dan Danarti, 1993).
Adapun klasifikasi botani untuk sawi adalah sebagai berikut: Divisi : Spermatophyta
Sub divisi : Angiospermae Kelas : Dicotyledonae
Ordo : Brassicales (Rhoeadales) Famili : Brassicaceae (Cruciferae) Genus : Brassica
Spesies : Brassica juncea var. L (Haryanto dkk., 1996).
Tanaman sawi dapat ditanam pada berbagai jenis tanah, namun yang paling baik adalah jenis tanah lempung berpasir seperti tanah andosol. Syarat tanah yang ideal adalah subur, gembur, banyak mengandung bahan organik (humus), tidak menggenang, tata udara dalam tanah berjalan dengan baik (Rukmana, 1994).
Kebutuhan Air Tanaman
Kebutuhan Air Tanaman Teoritis
Kebutuhan air tanaman adalah jumlah air yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan evapotranspirasi tanaman agar tanaman dapat tumbuh dengan baik (Doorenbos and Pruitt, 1984).
Sosrodarsono dan Takeda (1993), menyatakan bahwa salah satu perhitungan evapotranspirasi tanaman adalah metode Blaney and Criddle yang telah diubah seperti berikut:
100 ) 813 7 , 45 (
. +
= K P t
U ... (4)
K = Kt x Kc
Kt = 0,0311 t + 0,240
Dimana:
U = evapotranspirasi tanaman bulanan (mm/bulan) Kt = koefisian suhu
Kc = koefisien tanaman (sawi)
P = persentase jam siang Lintang Utara (%) t = suhu rata-rata bulanan (0C).
Menurut Guslim (1997) suhu rata-rata bulanan diperoleh dari perhitungan suhu rata-rata harian selama satu bulan dengan rumus:
4
2t07.00 t13.30 t17.30
t= + + ... (5)
Dimana:
t = suhu rata-rata harian t 07.00 = suhu pada pukul 07.00 t 13.30 = suhu pada pukul 13.30 t 17.30 = suhu pada pukul 17.30
Kebutuhan Air Tanaman Riil
Jika air bebas diberikan kesempatan merambah ke dalam suatu kolom tanah yang kering dan posisi mendatar dan yang mempunyai keragaman struktur berat isi, tingkat kekeringan, maka akan menunjukkan hubungan yang erat antar jarak perambatan, kecepatan, dan waktu yang diperlukan untuk mencapai jarak tersebut (Kertonegoro dkk., 1998).
Penelitian ini dilaksanakan di rumah kasa Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara pada bulan November 2009 – Maret 2010.
Bahan dan Alat Penelitian
Bahan
Bahan-bahan yang akan digunakan adalah: sumber air untuk penelitian, tabung marihot, pipa lateral memakai pipa PVC ukuran ½ inci, pipa PVC ukuran ¾ inci, pipa PVC ukuran 1 inci, emiter berupa filter rokok ”Gudang Garam”, tanaman sawi (Brassica juncea var. L), larutan nutrisi.
Alat
Adapun alat-alat yang digunakan adalah: termometer, gelas ukur, alat tulis, kamera digital, kalkulator, stopwatch.
Metode Penelitian
kualitatif yaitu melakukan pengkajian berdasarkan data yang tidak dapat diukur dengan angka-angka.
Parameter Penelitian
Dalam pelaksanaan penelitian ini dilakukan pengamatan: 1. Debit air keluar emiter
2. Koefisien keseragaman irigasi 3. Efisiensi penyebaran irigasi tetes 4. Kebutuhan air tanaman
5. Tingkat produktivitas tanaman.
Pelaksanaan Penelitian
Pembuatan dan Pemasangan Komponen Irigasi Tetes
Tahap pertama dari penelitian ini adalah pembuatan dari berbagai emiter alternatif pada pipa lateral. Emiter alternatif dibuat dari selang sepanjang 10 cm yang dipasangi filter rokok. Pipa lateral sebagai penghubung ke emiter dilubangi sebanyak 5 lubang untuk memasukkan emiter berupa selang yang telah dipasang filter rokok didalamnya.
Tahap kedua adalah pembuatan tabung marihot sebagai wadah penampungan air. Tabung marihot dibuat dari tabung dengan kapasitas 70 liter yang diberi lubang di kedua sisinya, pada satu sisi sebagai saluran udara dengan ketinggian 20 cm dari dasar tabung marihot dan saluran air keluar di sisi lainnya dengan ketinggian 10 cm dari dasar tabung marihot.
selanjutnya adalah pemasangan instalasi jaringan irigasi tetes mulai dari wadah penampungan air sampai emiter. Bagian bawah tabung marihot dilubangi dan dipasangi pipa 1 inchi pada kedua sisi. Pipa 1 inci sebagai saluran udara dipasang pada bagian belakang tabung. Pada bagian depan pipa 1 inci sebagai pipa utama dipasang kran sebagai saluran buka/tutup air keluar. Pipa utama memiliki panjang 180 cm dipasang dari kran ke arah bawah tower (menara). Bagian lain dari pipa utama disambungkan dengan pipa pembagi dengan ukuran 0,75 inci. Pipa pembagi dihubungkan dengan 4 buah pipa lateral sepanjang 150 cm yang masing-masing telah dipasang emiter berupa selang yang telah dipasang filter rokok didalamnya. Jarak antara emiter satu dengan lainnya adalah 20 cm.
Pengamatan Parameter
Dalam penelitian ini parameter yang diamati: 1. Debit air keluar emiter
Debit adalah banyaknya volume air yang mengalir per satuan waktu, dihitung dengan menggunakan persamaan (1)
2. Koefisien keseragaman irigasi
Keseragaman irigasi dihitung dengan menggunakan persamaan (2). Keseragaman irigasi dihitung dengan mengukur kedalaman air pada wadah dari setiap emiter
3. Efisiensi penyebaran irigasi tetes
4. Kebutuhan air tanaman
Kebutuhan air tanaman adalah jumlah air yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan evapotanspirasi tanaman, dihitung dengan mengunakan persamaan (4)
5. Tingkat produktivitas tanaman
Tingkat produktivitas tanaman dihitung berdasarkan berat keseluruhan tanaman (akar, batang, daun) setelah dipanen.
Debit adalah banyaknya air yang mengalir per satuan waktu (Keller and Bliesner, 1990). Debit air keluar emiter diperoleh dengan menampung air yang keluar melalui emiter dengan menggunakan wadah selama satuan waktu tertentu (ml/jam).
Pemberian air irigasi tanaman dibagi dalam tiga tahap mengingat kebutuhan air tanaman yang berbeda pada setiap periode pertumbuhan. Pada periode awal pertumbuhan tanaman (0-10 hari setelah pindah tanam) air irigasi diberikan selama 4 jam/hari, pada periode tengah pertumbuhan tanaman (11-20 hari setelah pindah tanam) air diberikan selama 6 jam/hari dan pada periode akhir pertumbuhan (21-30 hari setelah pindah tanam) air diberikan selama 8 jam/hari.
Debit air keluar emiter diperoleh dengan cara menampung air keluar emiter pada sebuah wadah selama 4 jam, 6 jam dan 8 jam. Pada setiap waktu tersebut diukur jumlah air tertampung selama tiap 1 jam dan dicatat data yang diperoleh.
Besarnya debit air keluar emiter rata-rata (Q ) pada periode awal a
pertumbuhan adalah sebesar 131,81 ml/jam, pada periode tengah pertumbuhan adalah sebesar 191,31 ml/jam dan sebesar 249,25 ml/jam pada periode akhir pertumbuhan tanaman.
Tabel 1. Debit air keluar emiter pada setiap periode pertumbuhan
Periode pertumbuhan Pipa lateral Debit air keluar emiter (ml) E1 E2 E3 E4 E5 Awal
(4 jam/hari)
Lateral 1 480 500 540 595 580 Lateral 2 475 530 555 575 530 Lateral 3 460 490 530 590 580 Lateral 4 455 460 530 520 570 Tengah
(6 jam/hari
Lateral 1 870 810 740 750 720 Lateral 2 840 795 760 730 710 Lateral 3 840 770 770 750 680 Lateral 4 820 780 780 710 680 Akhir
(8 jam/hari)
Lateral 1 1100 1060 990 970 920 Lateral 2 1100 1030 1020 980 900 Lateral 3 1070 1040 1000 940 940 Lateral 4 1060 1020 980 910 910 Perhitungan besarnya debit air keluar emiter rata-rata dapat dilihat pada Lampiran 3.
Keseragaman Irigasi
Menurut Erizal (2003), keseragaman pemberian air ditentukan berdasarkan variasi debit yang dihasilkan emiter. Keseragaman irigasi dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (2). Koefisien keseragaman irigasi dihitung dengan mengukur kedalaman air pada wadah dari setiap emiter.
Nilai koefisien keseragaman irigasi yang diperoleh dari pemberian air irigasi selama periode awal pertumbuhan adalah sebesar 91,25 %, pada periode tengah pertumbuhan adalah sebesar 93,65 % dan sebesar 94,28 % pada periode akhir pertumbuhan.
91.25 93.46 94.28
0 20 40 60 80
Awal Tengah Akhir
Periode pertumbuhan
C
[image:35.595.131.436.88.243.2]u
Gambar 2. Grafik keseragaman irigasi
Besarnya nilai Cu yang layak untuk irigasi tetes adalah lebih besar dari 90% (Sapei, 2003). Hal ini menunjukkan bahwa penggunaan tabung marihot dan emiter alternatif (filter rokok) mampu memberikan keseragaman disribusi air yang cukup merata pada jaringan irigasi tetes.
Perhitungan besarnya nilai koefisien keseragaman irigasi pada setiap periode pertumbuhan dapat dilihat pada Lampiran 4.
Efisiensi Penyebaran Irigasi Tetes
Pemberian air irigasi adalah distribusi air normal yang merata pada daerah perakaran. Pada hampir seluruh keadaan, makin merata air yang didistribusikan makin baik reaksi tanaman. Efisiensi penyebaran irigasi tetes menggambarkan sampai dimana air didistribusikan oleh jaringan irigasi tetes tersebut secara merata (Hansen dkk., 1986).
waktu tertentu. Pada peneltian ini efisiensi dihitung setelah air diberikan pada media tanam selama 1 jam, kemudian diukur kedalamannya pada media tanam.
[image:36.595.106.517.208.294.2]Kedalaman penyebaran air pada media tanam sawi dapat dilihat pada Tabel 2 sebagai berikut:
Tabel 2. Kedalaman penyebaran air pada tanaman Lateral
Kedalaman penyebaran air (cm)
E1 E2 E3 E4 E5
Lateral 1 6,5 4,0 5,5 6,0 5,5 Lateral 2 5,0 6,0 5,5 4,0 6,5 Lateral 3 5,0 5,5 6,0 6,0 5,0 Lateral 4 6,0 4,5 6,0 4,0 5,0
Dari tabel tersebut diketahui bahwa kedalaman penyebaran irigasi tetes relatif seragam pada tiap media tanam. Hasil pengukuran di lapangan menghasilkan nilai efisiensi penyebaran irigasi tetes dengan menggunakan emiter alternatif (filter rokok) sebesar 88%. Hal ini menunjukkan bahwa jaringan irigasi tetes memiliki efisiensi penyebaran yang cukup baik.
Perhitungan besarnya nilai efisiensi penyebaran irigasi tetes dapat dilihat pada Lampiran 5.
Kebutuhan Air Tanaman
Kebutuhan Air Tanaman Teoritis
Kebutuhan air tanaman adalah jumlah air yang digunakan untuk memenuhi evapotranspirasi tanaman agar tanaman dapat tumbuh dengan baik (Doorenbos and Pruitt, 1984). Kebutuhan air tanaman teoritis dihitung dengan menggunakan metode Blaney and Criddle yang telah diubah pada persamaan (4).
Persentase jam siang hari untuk wilayah Medan (Polonia 3027'12"LU) diperoleh dari data sekunder. Persentase jam siang pada bulan Februari 2010
adalah sebesar 7,47%. Data persentase jam siang Lintang Utara dapat dilihat pada Lampiran 6.
Suhu rata-rata pada bulan Februari dan Maret selama periode pertumbuhan tanaman diperoleh dari pengukuran langsung dengan menggunakan termometer setiap hari. Suhu diukur selama 30 hari periode pertumbuhan tanaman. Dari pengukuran di lapangan diperoleh suhu rata-rata pada bulan Februari dan Maret adalah sebesar 27,900C. Data hasil pengukuran suhu harian rata-rata dapat dilihat pada Lampiran 7.
[image:37.595.112.514.374.441.2]Nilai evapotranspirasi (ETc) tanaman sawi pada setiap periode dapat dilihat pada Tabel 3 sebagai berikut:
Tabel 3. Nilai Evapotranspirasi Tanaman (ETc) pada setiap periode pertumbuhan Periode Kc Evapotranspirasi (mm/hari)
Awal 0,40 2,19
Tengah 0,70 4,02
Akhir 0,90 5,17
Periode awal pertumbuhan : 0-10 hari setelah pindah tanam Periode tengah pertumbuhan : 11-20 hari setelah pindah tanam Periode akhir pertumbuhan : 21-30 hari setelah pindah tanam
2.19
4.02
5.17
0 2 4 6
Awal Tengah Akhir
Periode pertumbuhan
E
T
[image:38.595.128.420.99.236.2]c
Gambar 3. Grafik evapotranspirasi tanaman
Gambar 3 menunjukkan nilai evapotranspirasi tanaman (ETc) terus meningkat selama periode pertumbuhan tanaman. Hal ini menunjukkan bahwa tingkat kebutuhan air tanaman terus meningkat seiring dengan pertumbuhan tanaman.
Besarnya nilai dan perhitungan evapotranspirasi tanaman (ETc) dapat dilihat pada Lampiran 11.
Kebutuhan Air Tanaman Riil
[image:38.595.109.513.641.702.2]Kebutuhan air tanaman riil merupakan besarnya pemakaian air untuk metabolisme tanaman yang ditentukan dengan mengukur volume pemakaian air oleh tanaman selama periode pertumbuhan. Secara riil kebutuhan air tanaman dihitung berdasarkan jumlah pemakaian air irigasi seperti yang ditunjukkan pada Tabel 4 sebagai berikut:
Tabel 4. Kebutuhan air tanaman riil pada setiap periode pertumbuhan
Periode pertumbuhan Kebutuhan air tanaman (L/hari)
Awal 0,527 L/hari
Tengah 1,147 L/hari
Akhir 1,994 L/hari
Nilai kebutuhan air tanaman secara riil semakin meningkat seiring dengan meningkatnya umur tanaman. Jumlah air yang digunakan oleh setiap tanaman sangat tergantung dengan kebutuhan air tanaman sesuai dengan periode pertumbuhan tanaman tersebut dan kondisi iklim lingkungan sekitar tempat tanaman tersebut tumbuh.
Pada budidaya tanaman sawi diberikan air irigasi dan larutan nutrisi secara terpisah. Hal ini disebabkan pemberian larutan nutrisi hanya dilakukan setiap periode 2 minggu sekali.
Tingkat Produktivitas Tanaman
Tingkat produktivitas tanaman adalah suatu parameter yang menunjukkan hasil produksi tanaman yang dinyatakan dalam gram. Tingkat produktivitas tanaman dapat diukur dari berat tanaman secara keseluruhan (akar, batang, daun) setelah tanaman siap dipanen dan nilai keseragamannya.
Tanaman sawi yang diamati secara visual menunjukkan bentuk dan ukuran yang relatif seragam dan dapat tumbuh besar sesuai dengan waktu yang diperkirakan.
Berat produk terbesar adalah 110 gram pada tanaman dari emiter ke-3 dari pipa lateral 1, sedangkan berat produk terkecil adalah 45 gram pada dari emiter ke-5 pada pipa lateral 3
Berat keseluruhan dari hasil panen tanaman sawi sebanyak 20 sampel adalah sebesar 1345 gram dengan berat rata-rata produk sebesar 67,25 gram/tanaman.
Tabel 5. Berat produk tanaman sawi
Pipa Baris tanaman Berat tanaman (gram)
Lateral I 1 80
2 90
3 110
4 60
5 55
Lateral II 1 65
2 60
3 75
4 60
5 60
Lateral III 1 60
2 75
3 60
4 50
5 45
Lateral IV 1 70
2 80
3 70
4 70
5 50
Berat total 1345 Berat rata-rata 67,25
Berdasarkan spesifikasi tanaman untuk tanaman sawi cap ’Tiga Panah’, berat produksi tanaman sawi maksimal dapat mencapai 400 gr per tanaman. Dari berat produk tanaman yang telah diperoleh di lapangan, diketahui bahwa tanaman sawi menunjukkan tingkat produktivitas yang tergolong rendah.
Selain tingkat produktivitas tanaman yang diukur dari berat produk tanaman, diperhatikan pula kondisi tanaman. Pengamatan tanaman secara visual menunjukkan bahwa tanaman memperoleh nutrisi yang cukup baik karena tumbuh sesuai dengan waktu yang diperkirakan. Namun dalam pertumbuhan tanaman mengalami kerusakan yang diakibatkan hama yang terdapat pada lingkungan sekitar. Kerusakan yang terjadi akibat hama mampu diminimalisir dengan penggunaan insektisida pada tanaman.
1. Besar debit air keluar emiter rata-rata (Q ) pada setiap periode a
pertumbuhan adalah sebesar 131,81 ml/jam pada periode awal pertumbuhan, 191,31 ml/jam pada periode tengah pertumbuhan dan sebesar 249,25 ml/jam pada periode akhir pertumbuhan tanaman
2. Besar nilai keseragaman Coefficient Uniformity (Cu) jaringan irigasi tetes pada setiap periode pertumbuhan adalah sebesar 91,24% pada periode awal pertumbuhan, 93,65% pada periode tengah pertumbuhan dan sebesar 94,28% pada periode akhir pertumbuhan tanaman
3. Besar nilai efisiensi penyebaran irigasi tetes adalah sebesar 88%
4. Besar kebutuhan air tanaman secara teoritis adalah sebesar 2,19 mm/hari pada awal periode pertumbuhan, 4,02 mm/hari pada tengah periode pertumbuhan dan 5,17 mm/hari pada akhir periode pertumbuhan
Saran
1. Penggantian atau pembersihan emiter alternatif (filter rokok) secara berkala untuk menghindari terjadinya penyumbatan akibat endapan kotoran yang berasal dari sumber air
2. Perawatan pada jaringan irigasi tetes untuk menghindari terjadinya kerusakan atau kemungkinan bocor pada jaringan irigasi tetes
3. Dalam budidaya tanaman sawi (Brassica Juncea var.L) perlu diperhatikan kondisi lingkungan yang mendukung pertumbuhan tanaman dan perawatan tanaman secara intensif untuk mencegah kerusakan tanaman akibat hama dan penyakit
Doorenbos, J., and W.O. Pruitt, 1984. Guideline for Predicting Crop Water
Requirement. FAO Irrigation and Drainage Paper, Volume 24. Rome
Erizal, 2003. Aplikasi Teknologi Irigasi Sprinkler dan Drip. Lembaga Penelitian IPB. Bogor
Gandakusuma, R., 1981. Irigasi. Sinar Bandung. Bandung
Guslim, 1997. Klimatologi Pertanian. Universitas Sumatera Utara. Medan
Hakim, N;Muhammad, Y.N; A.N Lubis; Sutopo, G.N; Muhammad, A.D; Go Ban, H dan H. Bailey, 1986. Dasar – Dasar Ilmu Tanah. Unila Press. Lampung Hansen, V.E., O.W. Israelsen., dan Glen, E.S., 1986. Dasar – Dasar dan Praktek
Irigasi. Erlangga. Jakarta
Haryanto, E., T. Suhartini dan E. Rahayu, 1996. Sawi dan Selada. Penebar Swadaya. Jakarta
Kartasapoetra, A.G. dan M. Sutedjo, 1994. Teknologi Pengairan Pertanian
Irigasi. Bumi Aksara
Keller. J and R.D. Bliesner., 1990. Sprinkle and Trickle Irrigation. Publishing by Van Nostrand Reinhold. New York
Kertonegoro, B.D; Sri Hastuti, S; Supriyanto, N dan Suci, H., 1998. Panduan
Analisis Fisika Tanah. UGM Press. Yogyakarta
Murty, V.V.N., 2002. Land and Water Management Engineering 3rd edition.
Kalyani Publisher. New Delhi. India
Najiyanti dan Danarti, 1993. Petunjuk Cara Menyiram Tanaman. Swadaya. Jakarta
Permatasari, H., 2001. Mempelajari Kinerja Sistem Irigasi Para pada Budidaya
Tanaman Pak Choy (Brassica chinensis L.) Secara Hidroponik dengan Media Arang Sekam. Skripsi Jurusan Teknik Pertanian. Institut Pertanian
Bogor. Bogor
Prastowo, 2003. Teknologi Irigasi Hemat Air. Pusat Pengkajian dan Penerapan Ilmu Teknik untuk Pertanian Tropika (CREATA), Lembaga Penelitian – IPB
Rukmana, R., 1994. Bertanam Sawi dan Petsai. Kansius. Yogyakarta
Sapei, A., 2003. Uniformity dan Efisiensi Irigasi Sprinkler dan Drip. Pelatihan Aplikasi Teknologi Irigasi Sprinkler dan Drip. Lembaga Penelitian Institut Pertanian Bogor. Bogor
Sinukaban, N., 1994. Membangun Pertanian Menjadi Lestari dengan
Konservasi. Faperta IPB. Bogor
Small, L.E. and Svendsen, M.A., 1992. Framework for Assesing Irrigation
Performance. International Food Plicy Research Institute. Washington D.C
Sosrodarsono, S., dan K. Takeda, 1993. Hidroponik untuk Pengairan. Radnya Paramita. Jakarta
Sunaryo, T.M., Tjoek W. dan Aris H., 2004. Pengelolaan Sumber Daya Air. Bayu Media. Malang
Tim penulis PS, 1993. Sayuran Komersial. Penebar Swadaya. Jakarta
Tusi, Ahmad, 2006. Pemanfaatan Cotton Buds dan Limbah Filter Rokok sebagai
Emitter Alternatif dalam Sistem Irigasi Tetes dengan Tabung Marihot.
Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian. UNILA.
Lampiran 1. Diagram alir penelitian
Mulai
Pembuatan komponen irigasi tetes (emiter alternatif)
Pembuatan tabung marihot
Pemasangan instalasi irigasi tetes
Pembudidayaan tanaman dengan menggunakan irigasi tetes
Pengambilan data
Perhitungan data-data yang diperoleh
Pengkajian dan analisis hasil yang diperoleh
Selesai Bekerja
Pemasangan jaringan pipa-pipa dan emiter
Lampiran 2. Debit air keluar emiter rata-rata (Q ) a
Debit air keluar emiter rata-rata (Q ) dapat dihitung dengan menggunakan a
rumus: a pQ N G Ta= Dimana:
Ta = lama pemberian air (jam/hari)
G = volume air irigasi keseluruhan per tanaman per hari (l) Np = jumlah emiter per tanaman
Qa = debit rata-rata dari keseluruhan emiter (l/jam)
Debit air keluar emiter rata-rata (Q ) periode awal pertumbuhan a
Jumlah Debit air keluar emiter rata-rata (ml)
Emiter L1 L2 L3 L4
E1 120,00 118,75 115,00 113,75
E2 125,00 132,50 122,50 115,00
E3 135,00 138,75 132,50 132,50
E4 148,75 143,75 147,50 130,00
E5 145,00 132,50 145,00 142,50
Σ 2636,25
Total Qa =
20 / 25 ,
2636 ml jam
= 131,81 ml/jam = 0,131 L/jam
Debit air keluar emiter rata-rata (Q ) periode tengah pertumbuhan a
Jumlah Debit air keluar emiter rata-rata (ml)
Emiter L1 L2 L3 L4
E1 217,50 210,00 210,00 205,00
E2 202,50 198,75 192,50 195,00
E3 185,00 190,00 192,50 195,00
E4 187,50 182,50 187,50 177,50
E5 180.00 177,50 170,00 170,00
Σ 3826,25
Total Qa =
20 / 25 ,
3826 ml jam
= 191,3125 ml/jam = 0,191 L/jam
Debit air keluar emiter rata-rata (Q ) periode akhir pertumbuhan a
Jumlah Debit air keluar emiter rata-rata (ml)
Emiter L1 L2 L3 L4
E1 275,00 275,00 267,50 265,00
E2 265,00 275,50 260,00 255,00
E3 247,50 255,00 250,00 245,00
E4 242,50 245,00 235,00 227,50
E5 230,00 225,00 235,00 227,50
Σ 4985
Total Qa =
20 /
4985ml jam
Lampiran 3. Perhitungan koefisien keseragaman irigasi
• Debit air keluar emiter pada periode awal pertumbuhan (4 jam/hari) Debit air keluar pada 1 jam pertama
Jumlah Debit pada lateral (ml)
Emitter L1 L2 L3 L4
E1 110 120 125 115
E2 135 130 140 130
E3 135 130 150 140
E4 150 145 145 145
E5 150 150 150 160
∑
xi = 2755 ml/jamx = 137,75 ml/jam
∑
xi−x = 219,5 ml/jam Cu = 100 %2755 5 , 219 1 −
= 92,03 %
Debit air keluar pada 1 jam kedua
Jumlah Debit pada lateral (ml)
Emitter L1 L2 L3 L4
E1 130 120 120 120
E2 130 145 115 120
E3 145 145 130 125
E4 150 160 150 125
E5 150 105 150 140
∑
xi = 2675 ml/jamX = 133,75 ml/jam
∑
xi−x = 262,5 ml/jam Cu = 100 %2675 5 , 262 1 −
= 90,2 %
Debit air keluar pada 1 jam ketiga
Jumlah Debit pada lateral (ml)
Emitter L1 L2 L3 L4
E1 120 110 105 110
E2 120 125 120 110
E3 130 140 130 125
E4 145 140 145 130
E 150 135 140 140
∑
xi = 2570 ml/jamX = 128,5 ml/jam
∑
xi−x = 223 ml/jam Cu = 100 %2570 223 1 − = 91,4 %
Debit air keluar pada 1 jam keempat
Jumlah Debit pada lateral (ml)
Emitter L1 L2 L3 L4
E1 120 125 110 110
E2 115 130 115 100
E3 130 140 120 140
E4 150 130 150 120
E5 130 140 140 130
∑
xi = 2545 ml/jamx = 127,25 ml/jam
∑
xi−x = 220,5 ml/jam Cu = 100 %2545 5 , 220 1 −
= 91,34% Maka,
Cu total =
4 % 91,34 + % 91,4 + % 90,2 + % 92,03
= 91,24 %
• Debit air keluar emiter pada periode tengah pertumbuhan (6 jam/hari) Debit air keluar pada 1 jam pertama
Jumlah Debit pada lateral (ml)
Emitter L1 L2 L3 L4
E1 150 150 140 140
E2 140 145 130 140
E3 140 130 140 140
E4 130 130 130 120
E5 120 120 120 120
∑
xi = 2675 ml/jamx = 133,75 ml/jam
Cu = 100 % 2675 175 1 −
= 93,5 %
Debit air keluar pada 1 jam kedua
Jumlah Debit pada lateral (ml)
Emitter L1 L2 L3 L4
E1 150 140 130 140
E2 140 130 130 130
E3 120 130 120 130
E4 120 120 120 120
E5 120 120 110 120
∑
xi = 2540 ml/jamx = 127 ml/jam
∑
xi−x = 160 ml/jam Cu = 100 %2540 160 1 −
= 93,8 %
Debit air keluar pada 1 jam ketiga
Jumlah Debit pada lateral (ml)
Emitter L1 L2 L3 L4
E1 140 140 130 140
E2 140 130 130 130
E3 120 120 120 130
E4 120 120 120 110
E5 120 120 110 120
∑
xi = 2510 ml/jamx = 125,5 ml/jam
∑
xi−x = 161 ml/jam Cu = 100 %2510 161 1 − = 93,6 %
Debit air keluar pada 1 jam keempat
Jumlah Debit pada lateral (ml)
Emitter L1 L2 L3 L4
E1 150 140 150 140
E2 130 130 130 140
E3 120 120 140 140
E4 130 120 130 130
E 120 120 110 120
∑
xi = 2610 ml/jamx = 130,5 ml/jam
∑
xi−x = 173 ml/jam Cu = 100 %2610 173 1 −
= 93,4 %
Debit air keluar pada 1 jam kelima
Jumlah Debit pada lateral (ml)
Emitter L1 L2 L3 L4
E1 140 140 150 130
E2 130 140 130 120
E3 120 130 130 120
E4 130 120 130 120
E5 120 120 110 100
∑
xi = 2530 ml/jamx = 126,5 ml/jam
∑
xi−x = 177 ml/jam Cu = 100 %2530 177 1 −
= 93,1 %
Debit air keluar pada 1 jam keenam
Jumlah Debit pada lateral (ml)
Emitter L1 L2 L3 L4
E1 140 130 140 130
E2 130 120 120 120
E3 120 130 120 120
E4 120 120 120 110
E5 120 110 120 100
∑
xi = 2440 ml/jamx = 122 ml/jam
∑
xi−x = 136 ml/jam Cu = 100 %2440 136 1 −
= 94,5 % Maka,
Cu total =
6 94,5% 93,1% % 93,4 + % 93,6 + % 93,8 +
• Debit air keluar emiter pada periode akhir pertumbuhan (8 jam/hari) Debit air keluar pada 1 jam pertama
Jumlah Debit pada lateral (ml)
Emitter L1 L2 L3 L4
E1 140 150 140 140
E2 140 140 130 140
E3 140 140 130 130
E4 130 130 120 130
E5 120 120 120 130
∑
xi = 2660 ml/jamx = 133 ml/jam
∑
xi−x = 146 ml/jam Cu = 100 %2660 146 1 −
= 94,6 %
Debit air keluar pada 1 jam kedua
Jumlah Debit pada lateral (ml)
Emitter L1 L2 L3 L4
E1 140 150 140 140
E2 130 130 130 130
E3 130 130 130 130
E4 120 130 120 110
E5 120 120 120 120
∑
xi = 2570 ml/jamx = 128,5 ml/jam
∑
xi−x = 139 ml/jam Cu = 100 %2570 139 1 −
= 94,6 %
Debit air keluar pada 1 jam ketiga
Jumlah Debit pada lateral (ml)
Emitter L1 L2 L3 L4
E1 150 140 130 130
E2 140 130 140 130
E3 130 140 130 120
E4 130 130 130 120
E5 110 120 120 120
∑
xi = 2590 ml/jamx = 129,5 ml/jam
∑
xi−x = 134 ml/jam Cu = 100 %2590 134 1 − = 94,9 %
Debit air keluar pada 1 jam keempat
Jumlah Debit pada lateral (ml)
Emitter L1 L2 L3 L4
E1 140 140 140 130
E2 140 130 130 130
E3 120 130 120 120
E4 120 120 120 110
E5 120 120 120 110
∑
xi = 2510 ml/jamx = 125,5 ml/jam
∑
xi−x = 161 ml/jam Cu = 100 %2510 161 1 −
= 93,6 %
Debit air keluar pada 1 jam kelima
Jumlah Debit pada lateral (ml)
Emitter L1 L2 L3 L4
E1 140 130 140 130
E2 130 130 120 130
E3 120 130 130 120
E4 120 120 120 110
E5 120 110 120 100
∑
xi = 2470 ml/jamx = 123,5 ml/jam
∑
xi−x = 157 ml/jam Cu = 100 %2470 157 1 −
Debit air keluar pada 1 jam keenam
Jumlah Debit pada lateral (ml)
Emitter L1 L2 L3 L4
E1 130 130 140 130
E2 130 130 130 120
E3 120 120 120 120
E4 110 120 110 110
E5 110 110 120 110
∑
xi = 2420 ml/jamx = 121 ml/jam
∑
xi−x = 146 ml/jam Cu = 100 %2420 146 1 −
= 94 %
Debit air keluar pada 1 jam ketujuh
Jumlah Debit pada lateral (ml)
Emitter L1 L2 L3 L4
E1 130 130 120 120
E2 120 120 130 120
E3 110 110 120 120
E4 120 110 110 110
E5 110 100 100 110
∑
xi = 2320 ml/jamx = 116 ml/jam
∑
xi−x = 148 ml/jam Cu = 100 %2320 148 1 −
= 93,7 %
Debit air keluar pada 1 jam kedelapan
Jumlah Debit pada lateral (ml)
Emitter L1 L2 L3 L4
E1 130 130 120 130
E2 130 120 130 120
E3 120 120 120 120
E4 120 120 110 110
E5 110 100 120 110
∑
xi = 2390 ml/jamx = 119,5 ml/jam
∑
xi−x = 115 ml/jam Cu = 100 %2390 115 1
−
= 95,2 % Maka,
Cu total =
8
95,2% 93,7%
94% 93,7% 93,6%
+ 94,9% + % 94,6 +
94,6% + + + +
Lampiran 4. Perhitungan efisiensi penyebaran irigasi tetes
Efisiensi penyebaran irigasi tetes menggambarkan sampai dimana air didistribusikan secara merata. Efisiensi irigasi dapat dihitung dari kedalaman air rata-rata (d) selama pemberian air dengan mengukur tinggi kolom tanah yang terbasahi air, dihitung dengan menggunakan persamaan berikut:
− = d y Ed 100 1
Dimana:
Ed = efisiensi penyebaran
y = angka deviasi rata-rata kedalaman yang ditampung (cm) d = kedalaman air rata-rata yang ditampung selama
pemberian air irigasi tetes (cm)
Lateral Kedalaman penyebaran air (cm)
E1 E2 E3 E4 E5
Lateral 1 6,5 4,0 5,5 6,0 5,5 Lateral 2 5,0 6,0 5,5 4,0 6,5 Lateral 3 5,0 5,5 6,0 6,0 5,0 Lateral 4 6,0 4,5 6,0 4,0 5,0
20 5 5 5 , 6 5 , 5 4 6 4 6 6 6 5 , 5 5 , 5 5 , 4 5 , 5 6 4 6 5 5 5 ,
6 + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
= d
= 5,375 cm
y = │(5,375 - 6,5) + (5,375 - 5,0) + (5,375 - 5,0) + (5,375 - 6,0) + (5,375 - 4,0) +
(5,375 - 6,0) + (5,375 - 5,5) + (5,375 - 4,5) + (5,375 - 5,5) + (5,375 - 5,5) + (5,375 - 6,0) + (5,375 - 6,0) + (5,375 - 6,0) + (5,375 - 4,0) + (5,375 - 6,0) + (5,375 - 4,0) +(5,375 - 5,5) + (5,375 - 6,5) + (5,375 - 5,0) + (5,375 - 5,0)│/ 20 = 0,65 cm
Hari ke- Temperatur Suhu rata-rata harian 07.00 WIB 13.30 WIB 17.30 WIB (0C )
1 (1 Feb ’10) 28,00 34,00 29,00 29,75 2 27,00 33,00 29,00 29,00 3 27,00 35,00 30,00 29,75 4 27,00 34,00 30,00 29,50 5 28,00 35,00 31,00 30,50 6 26,00 31,00 28,00 27,75 7 27,00 33,00 30,00 29,25 8 28,00 35,00 32,00 30,75 9 24,00 29,00 28,00 26,25 10 28,00 36,00 31,00 30,75 11 27,00 34,00 30,00 29,50 12 25,00 30,00 27,00 26,75 13 28,00 32,00 29,00 29,00 14 26,00 32,00 28,00 28,00 15 27,00 33,00 28,00 28,75 16 28,00 34,00 31,00 30,25 17 28,00 33,00 30,00 29,75 18 27,00 31,00 29,00 28,50 19 19,00 31,00 24,00 23,25 20 22,00 33,00 30,00 26,75 21 25,00 31,00 28,00 27,25 22 19,00 29,00 24,00 22,75 23 20,00 34,00 28,00 25,50 24 25,00 32,00 24,00 26,50 25 27,00 32,00 32,00 29,50 26 23,00 30,00 30,00 26,50 27 23,00 31,00 31,00 27,00 28 24,00 29,00 29,00 26,50 29 22,00 29,00 27,00 25,00 30 (2 Mar ’10) 23,00 31,00 30,00 26,75 Total 758,00 966,00 867,00 837,00 Rata-rata 25,26 32,20 28,90 27,90
Suhu rata-rata harian (t)
4
2t07.00+t13.30+t17.30 = 4 90 , 28 20 , 32 26 , 25
2× + +
Lampiran 6. Perhitungan kebutuhan air tanaman teoriti
Kebutuhan air tanaman adalah jumlah air yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan evapotanspirasi tanaman, dihitung dengan mengunakan persamaan berikut:
100 ) 813 7 , 45 (
. +
= K P t U
K = Kt x Kc
Kt = 0,0311 t + 0,240
Dimana:
U = evapotranspirasi tanaman bulanan (mm/bulan) Kt = koefisian suhu
Kc = koefisien tanaman (sawi)
P = persentase jam siang Lintang Utara (%) t = suhu rata-rata bulanan (0C).
Diketahui:
Suhu rata-rata bulanan = 27,900C P untuk wilayah Medan (3027'12"LU)
Bulan Februari = 7,47 % Nilai Koefisien (Kc) tanaman sawi,
Periode awal pertumbuhan (0-10 hari) = 0,40 Periode tengah pertumbuhan (11-20 hari) = 0,70 Periode akhir pertumbuhan (21-30 hari) = 0,90
Maka,
Kt = 0,0311 t + 0,240
= 0,0311 (27,900C) + 0,240 = 1,107
K = Kt x Kc
Awal pertumbuhan, K = 0,442 Tengah pertumbuhan, K = 0,774 Akhir pertumbuhan, K = 0,996
U =
100 ) 813 7 , 45 (
.P t+
K
Awal pertumbuhan, U =
100 ) 813 90 , 27 7 , 45 ( 47 , 7 442 ,
0 × × +
= 65,82 mm/bln = 2,19 mm/hari
Tengah pertumbuhan, U =
100 ) 813 90 , 27 7 , 45 ( 47 , 7 774 ,
0 × × +
= 120,72 mm/bln = 4,02 mm/hari
Akhir pertumbuhan, U =
100 ) 813 90 , 27 7 , 45 ( 47 , 7 996 ,
0 × × +
GAMBAR PENELITIAN
[image:60.595.114.281.133.382.2][image:60.595.114.283.473.701.2]
Gambar 4. Tabung marihot tampak samping
Gambar 5. Jaringan irigasi tetes
Gambar 6. Pipa lateral irigasi tetes
[image:61.595.113.397.351.568.2]Gambar 8. Pengukuran debit air keluar emitter
Gambar 9. Pengukuran kedalaman pembasahan
[image:62.595.113.393.374.592.2]Gambar 10. Tanaman sawi
[image:63.595.113.397.386.602.2]Gambar 12. Tanaman sawi tiap lateral
Gambar 13. Tanaman sawi yang ditimbang.
[image:64.595.113.398.390.605.2]
