HIBAH PENGEMBANGAN COURSE CONTENT
PROGRAM HIBAH KOMPETISI
TEKNOLOGI INFORMASI DAN KOMUNIKASI
PERANCANGAN IRIGASI DAN DRAINASE
INTERAKTIF BERBASIS TEKNOLOGI INFORMASI
Dedi Kusnadi Kalsim
Budi Indra Setiawan
Asep Sapei
Prastowo
Erizal
BAGIAN
: TEKNIK TANAH DAN AIR
DEPARTEMEN
: TEKNIK PERTANIAN
1.
Tinjauan Mata Kuliah/Praktikum Teknik Irigasi dan Drainase
Deskripsi Singkat
Pengertian, tujuan dan ruang lingkup irigasi dan drainase. Keperluan air untuk tanaman, kebutuhan air irigasi tanaman, hujan efektif, konsep efisiensi irigasi. Kualitas air untuk irigasi. Sistem dan perencanaan berbagai jenis metoda irigasi: irigasi permukaan, bawah permukaan, curah dan tetes. Pompa air untuk irigasi: sistem dan perencanaan, analisis biaya pompa. Pengelolaan operasonal dan pemeliharaan jaringan irigasi. Prinsip drainase dalam pengembangan lahan. Drainase permukaan dan bawah permukaan.
Kegunaan mata kuliah/ praktikum
Kuliah dan praktikum MK Teknik Irigasi dan Drainase memberikan dasar perencanaan irigasi dan drainase untuk pengembangan lahan pertanian. Beberapa contoh perancangan dengan data aktual berdasarkan pengalaman profesional dosen pengajarnya diberikan untuk memberikan pengalaman rancangan sehingga mahasiswa dapat menerapkannya sesudah lulus dan bekerja di bidang pengembangan alahan dan air.
Tujuan Instruksional Umum
Setelah mengikuti kuliah dan praktikum MK ini, mahasiswa mampu: (a) menerangkan sistem irigasi dan drainase serta permasalahannya di Indonesia, (b) menghitung keperluan air irigasi untuk suatu pola tanam tertentu dan merancang sistem irigasinya, (c) menerangkan kelemahan/keunggulan pada irigasi permukaan, curah dan tetes, (d) menggunakan dan mengaplikasikan software CROPWAT untuk perencanaan sistem irigasi usahatani agribisnis, (e) merancang sistem irigasi pompa untuk usahatani agribisnis, (f) menjelaskan permasalahan dalam aplikasi drainase permukaan dan bawah permukaan.
Susunan Bahan Ajar Bahan Kuliah
No Pokok Bahasan Kuliah 1 Pendahuluan
2 Kebutuhan air irigasi untuk tanaman non-padi dan padi 3 Prediksi pengurangan produksi akibat stress kekurangan air 4 Efisiensi irigasi dan pengukuran debit
5 Irigasi Permukaan
6 Sistem Jaringan Irigasi/Drainase 7 Kualitas air irigasi
8 Pemanfaatan airtanah dan Irigasi pompa 9 Drainase permukaan
10 Drainase bawah permukaan 11 Teknologi Irigasi Curah 12 Teknologi Irigasi Tetes Bahan Praktikum
No Pokok Bahasan Praktikum 1 Masalah nasional keirigasian 2 Kebutuhan air irigasi
3 Penjadwalan irigasi
4 Pengelolaan irigasi di petak tersier berdasarkan studi kasus 5 Sistem Jaringan Irigasi/Drainase Utama
6 Jaringan irigasi/drainase tersier 7 Irigasi pompa
8 Drainase permukaan dan Drainase bawah permukaan 9 Teknologi Irigasi Curah
10 Teknologi Irigasi Tetes
Petunjuk Bagi Mahasiswa Untuk Menggunakan Bahan Ajar
Setelah mempelajari bahan ajar pada setiap topik bahasan, anda harus mengerjakan latihan soal yang tersedia dalam topik itu. Untuk melihat seberapa jauh pengerjaan soal latihan, anda dapat menceknya dengan kunci jawaban yang tersedia. Klarifikasi hasil hitungan dapat ditanyakan ke dosen yang bersangkutan lewat e-mail. Bahan ajar dicuplik dari beberapa diktat kuliah yang sudah tersedia. Untuk lebih mendalami materi kuliah diharapkan anda membaca buku acuan yang tersedia di perpustakaan IPB atau di perpustakaan pribadi masing-masing dosen.
HIBAH PENGEMBANGAN COURSE CONTENT
PROGRAM HIBAH KOMPETISI
TEKNOLOGI INFORMASI DAN KOMUNIKASI
PERANCANGAN IRIGASI DAN DRAINASE
INTERAKTIF BERBASIS TEKNOLOGI INFORMASI
Dedi Kusnadi Kalsim
Budi Indra Setiawan
Asep Sapei
Prastowo
Erizal
BAGIAN
: TEKNIK TANAH DAN AIR
DEPARTEMEN
: TEKNIK PERTANIAN
2
TEKNIK IRIGASI DAN DRAINASE
BAGIAN TEKNIK TANAH & AIR
DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Kampus IPB Darmaga PO BOX 220 Bogor, Tilp: (0251) 627.225, Fax: (0251) 627.739. E-mail: dedkus@telkom.net
3
1. Tinjauan Mata Kuliah/Praktikum Teknik Irigasi dan
Drainase
Deskripsi Singkat
Pengertian, tujuan dan ruang lingkup irigasi dan drainase. Keperluan air untuk tanaman, kebutuhan air irigasi tanaman, hujan efektif, konsep efisiensi irigasi. Kualitas air untuk irigasi. Sistem dan perencanaan berbagai jenis metoda irigasi: irigasi permukaan, bawah permukaan, curah dan tetes. Pompa air untuk irigasi: sistem dan perencanaan, analisis biaya pompa. Pengelolaan operasonal dan pemeliharaan jaringan irigasi. Prinsip drainase dalam pengembangan lahan. Drainase permukaan dan bawah permukaan.
Kegunaan mata kuliah/ praktikum
Kuliah dan praktikum MK Teknik Irigasi dan Drainase memberikan dasar perencanaan irigasi dan drainase untuk pengembangan lahan pertanian. Beberapa contoh perancangan dengan data aktual berdasarkan pengalaman profesional dosen pengajarnya diberikan untuk memberikan pengalaman rancangan sehingga mahasiswa dapat menerapkannya sesudah lulus dan bekerja di bidang pengembangan lahan dan air.
Tujuan Instruksional Umum
Setelah mengikuti kuliah dan praktikum MK ini, mahasiswa mampu: (a) menerangkan sistem irigasi dan drainase serta permasalahannya di Indonesia, (b) menghitung keperluan air irigasi untuk suatu pola tanam tertentu dan merancang sistem irigasinya, (c) menerangkan kelemahan/keunggulan pada irigasi permukaan, curah dan tetes, (d) menggunakan dan mengaplikasikan software CROPWAT untuk perencanaan sistem irigasi usahatani agribisnis, (e) merancang sistem irigasi pompa untuk usahatani agribisnis, (f) menjelaskan permasalahan dalam aplikasi drainase permukaan dan bawah permukaan.
Garis Besar Perkuliahan :
GBPP MK Teknik Irigasi dan Drainase (TEP 322)
No Tujuan Instruksional Khusus Pokok Bahasan
Kuliah Sub-Pokok Bahasan
Estimasi Waktu (menit)
Daftar
Pustaka Dosen 1 Memahami: (a) silabus MK dan cara
penilaian; (b) pengertian, ruang lingkup dan tujuan irigasi dan drainase; sistem irigasi/drainase, data statistik dan permasalahan irigasi/drainase di Indonesia; (c) peranan irigasi terhadap ketahanan pangan
Pendahuluan 1. Penjelasan : (a) deskripsi MK, (b) tujuan, (c) materi kuliah/praktikum, (c) cara penilaian
2. Pengertian, ruang lingkup dan tujuan irigasi /drainase, irigasi permukaan, irigasi curah, irigasi tetes, irigasi bawah permukaan (underground irrigation, sub-irrigation)
3. Sistem irigasi/drainase, data statistik dan permasalahan irigasi/drainase di Indonesia, peran irigasi dalam ketahanan pangan
20 40
40
3,12 DK
2 Mahasiswa mampu: (a) memilih metoda untuk menghitung kebutuhan air irigasi untuk berbagai jenis tanaman pada suatu kondisi iklim tertentu di suatu daerah; (b) membedakan kebutuhan air untuk tanaman padi dan non-padi
Kebutuhan air irigasi untuk tanaman non-padi dan non-padi
1. Berbagai metoda Perhitungan Evapotranspirasi tanaman Acuan (ETo)
2. Penentuan koefisien tanaman 3. Pendugaan hujan efektif
4. Pendugaan kebutuhan air tanaman (ETc) dan keperluan air irigasi
5. Khusus perhitungan kebutuhan air irigasi untuk tanaman padi 30 10 20 20 20 2,4,6,11 DK
3 Memahami tentang: (a) neraca lengas tanah di lahan beririgas; (b) perhitungan lama dan selang irigasi; (c) pendugaan pengurangan produksi akibat stress kekurangan air; (d) kemampuan dan kelemahan software CROPWAT
Prediksi pengurangan produksi akibat stress kekurangan air
1. Pengenalan kemampuan dan kelemahan software CROPWAT, pengembangan software
2. Neraca lengas tanah di derah perakaran tanaman di lahan beririgasi
3. Lama dan selang irigasi
4. Pendugaan pengurangan hasil akibat kekurangan air
30 20 20 30
4,5,19 DK
4 Memahami tentang: (a) konsep efisiensi irigasi; (b) cara perhitungan dan beberapa
Efisiensi irigasi dan pengukuran debit
1. Konsep efisiensi irigasi dan cara perhitungannya 2. Beberapa metoda pengukuran debit: (a) langsung; (b)
30 70
2
5 Memahami tentang: (a) Beberapa sistem pemberian air irigasi dalam irigasi permukaan; (b) Beberapa parameter design
Irigasi Permukaan 1. Beberapa metoda pemberian air irigasi permukaan: (a) furrow, (b) border, (c) flooding.
2. Hubungan antara tekstur tanah, luas dan debit 3. Cara pemberian air irigasi dan kesesuaiannya untuk
padi dan non-padi: (a) kontinyu, (b) berkala (intermittent)
30 30 40
3,15,17 DK
6 Memahami nama bangunan, gambar dan fungsinya di jaringan irigasi dan drainase. Memahami kriteria penilaian kualitas air untuk irigasi dan kepekaan tanaman terhadap beberapa parameter kualitas air
Sistem Jaringan Irigasi/Drainase Kualitas air irigasi
1. Bendung dan bendungan
2. Head work: (a) bangunan sadap, (b) spill way, (c) sediment trap, (d) pintu penguras, (e) kolam olakan (stilling basin)
3. Jaringan utama (primer), sekunder, tersier, kwarter 4. Bangunan bagi, bangunan ukur
5. Penilaian kualitas air untuk irigasi
20 30 20 20 10 3,10 DK
7 Memahami, membuat konstruksi dan pemeliharaan sumur. Memahami perhitungan dan penerapan dalam irigasi pompa. Memahami perhitungan biaya air pompa dan perencanaan untuk agribisnis tanaman hortikultura beririgasi
Pemanfaatan airtanah Irigasi pompa
1. Metoda konstruksi sumur
2. Jenis pompa untuk irigasi dan drainase. Pompa Hidram: prinsip kerja, kurva karakteristik, efisiensi 3. Total head, statik head, gesekan, major losses, minor
losses. Hubungan total head, debit, daya dan efisiensi 4. Perhitungan eknonomi pompa: biaya tetap, biaya
tak-tetap, biaya total
5. Pemilihan diameter pipa optimum. Perencanaan dan instalasi pompa untuk irigasi
20 20 20 10 10 9,16 DK
8 Memahami perhitungan modulus drainase, puncak limpasan dan dimensi saluran terbuka
Drainase permukaan 1. Perhitungan modulus drainase untuk padi sawah dan non-padi, kurva DDF
2. Perhitungan puncak limpasan 3. Perhitungan dimensi saluran
4. Kriteria kecepatan minimum dan maksimum
20 20 40 20
8,10 DK
9 Memahami perhitungan spasing, diameter pipa dan slope pada drainase bawah-permukaan
Drainase bawah permukaan
1. Rumus spasing untuk aliran steady dan non-steady 2. Sistem jaringan drainase bawah-permukaan 3. Latihan perhitungan spasing, diameter dan slope
30 30 40 7,13 DK 10, 11
Mampu menerangkan tentang pengertian dan komponen irigasi curah, serta
Teknologi Irigasi Curah
1. Teknologi irigasi curah, kelebihan dan kelemahannya 2. Uniformity dan Efisiensi irigasi curah
20 30
3
4. Rancangan irigasi curah 100
12, 13
Mampu menerangkan tentang pengertian dan komponen irigasi tetes, uniformity dan efisiensi irigasi tetes. Merancang irigasi tetes
Teknologi Irigasi Tetes 1. Teknologi tetes, kelebihan dan kelemahannya 2. Uniformity dan Efisiensi irigasi tetes
3. Komponen irigasi tetes: (a) Stasiun Pompa, (b) Jaringan perpipaan, (c) Spesifikasi emitter 4. Rancangan irigasi tetes
2 0 30 50 100
14 PR
Garis Besar Praktikum:
GBPP MK Teknik Irigasi dan Drainase (TEP 322)
No Tujuan Praktikum Pokok Bahasan
Praktikum Sub-Pokok Bahasan
Estimasi Waktu (menit)
Tempat
Praktikum Dosen 1. Mahasiswa mendiskusikan dan menentukan
topik permasalahan nasional yang berkaitan dengan keirigasian dan drainase
Masalah nasional keirigasian
1. PKPI (Perubahan Kebijakan Pengelolaan Irigasi) 2. Agraria
3. Corporate Farming 4. Irigasi Mandiri 5. PP 77 tahun 2001
6. Crops and Drops, FAO, 2000 (ada 11 topik bahasan yakni (a) World water resources, (b) Agriculture’s use of water, (c) Production and food security, (d) Overuse and misuse, (e) Floods and droughts, (f) The future, (g) People and water, (h) Improving rainfed production, (i) Improving policies, (j) Towards a better future)
150 Ruang kuliah DK,
AN
2. Mahasiswa mampu memilih metoda untuk menghitung kebutuhan air tanaman acuan pada suatu kondisi data iklim tertentu di suatu daerah
Mahasiswa mampu : menghitung keperluan air irigasi untuk suatu pola tanam tertentu
Kebutuhan air irigasi 1. Diberikan data iklim, latitude, altitude
2. Menghitung ETo dengan CROPWAT dan IWAN 3. Membandingkan hasilnya dan menganalisisnya 4. Tentukan pola tanam tertentu dalam setahun 5. Tentukan metoda hujan efektif yang digunakan 6. Hitung keperluan air irigasi
150 Ruang Komputer
DK, AN
4
5. Bagaimana kalau tanpa irigasi atau tadah hujan ? 4 Mahasiswa faham tentang: (a) Beberapa
sistem pemberian air dalam irigasi
permukaan; (b) Beberapa parameter design
Pengelolaan irigasi di petak tersier
berdasarkan studi kasus
1. Ditentukan satu petak tersier di DI tertentu: iklim, luas dan tekstur tanah
2. Ketersediaan debit air pada MT2 dan MT3 di pintu sadap tersier
3. Tentukan jenis tanaman yang akan diusahakan Rancang (a) jumlah blok rotasi irigasi, (b) selang irigasi, (c) lama irigasi, (d) debit air irigasi
150 Ruang
Komputer
DK, AN
5 Mengetahui nama bangunan, gambar dan fungsinya di jaringan irigasi dan drainase
Sistem Jaringan Irigasi/Drainase Utama
1. Pengamatan lapangan jaringan utama irigasi 2. Menggambar bangunan bendung, pelimpah, sadap,
kantong lumpur, bangunan bagi, bangunan ukur
150 Bendung
Empang
DK, AN 6 Mengetahui bangunan di jaringan tersier Jaringan
irigasi/drainase tersier
1. Menggambar bangunan sadap tersier, saluran tersier, box bagi
2. Pengukuran debit di saluran secara langsung dengan pelampung dan current meter, bangunan ukur
3. Permasalahan di petak tersier
150 Jaringan
irigasi Semplak
DK, AN
7 Mengetahui jenis-jenis pompa dan cara perhitungan head loss
Irigasi pompa 1. Pengenalan jenis-jenis pompa
2. Perhitungan head loss pada pipa, klep dll
150 Leuwi Kopo DK,
AN
8 Mampu mengerjakan uji pompa Irigasi pompa Penentuan kurva karakteristik pompa 150 Leuwi Kopo DK,
AN 9 Mampu menghitung modulus drainase
Mampu menghitung spasing, diameter pipa dan slope pada drainase bawah-permukaan
Drainase permukaan Drainase bawah permukaan
1. Analisis DDF dari data hujan harian menggunakan RAINBOW
2. Menghitung modulus drainasi untuk padi sawah dan non-padi
3. Latihan perhitungan spasing, diameter dan slope
3 x 50 Lab
Komputer
DK, AN
10,11 Mampu menerangkan komponen irigasi dan model konstruksi irigasi curah, serta pengukuran uniformity dan perhitungan efisiensi irigasi curah
Teknologi Irigasi Curah 1. Pengenalan komponen irigasi curah: (a) Stasiun pompa, (b) Jaringan perpipaan , (c) Spesifikasi sprinkler
2. Perhitungan uniformity dan efisiensi irigasi curah
150
150
Leuwi Kopo PR, AN
12,13 Mampu menerangkan komponen irigasi dan model konstruksi irigasi tetes, serta
pengukuran uniformity dan perhitungan
Teknologi Irigasi Tetes 1. Pengenalan komponen irigasi tetes: (a) Stasiun pompa, (b) Jaringan perpipaan , (c) Spesifikasi emitter
Susunan Bahan Ajar Bahan Kuliah
No Pokok Bahasan Kuliah 1 Pendahuluan
2 Kebutuhan air irigasi untuk tanaman non-padi dan padi 3 Prediksi pengurangan produksi akibat stress kekurangan air 4 Efisiensi irigasi dan pengukuran debit
5 Irigasi Permukaan
6 Sistem Jaringan Irigasi/Drainase 7 Kualitas air irigasi
8 Pemanfaatan airtanah dan Irigasi pompa 9 Drainase permukaan
10 Drainase bawah permukaan 11 Teknologi Irigasi Curah 12 Teknologi Irigasi Tetes Bahan Praktikum
No Pokok Bahasan Praktikum 1 Masalah nasional keirigasian 2 Kebutuhan air irigasi
3 Penjadwalan irigasi
4 Pengelolaan irigasi di petak tersier berdasarkan studi kasus 5 Sistem Jaringan Irigasi/Drainase Utama
6 Jaringan irigasi/drainase tersier 7 Irigasi pompa
8 Drainase permukaan dan Drainase bawah permukaan 9 Teknologi Irigasi Curah
10 Teknologi Irigasi Tetes
Petunjuk Bagi Mahasiswa Untuk Menggunakan Bahan Ajar
Setelah mempelajari bahan ajar pada setiap topik bahasan, anda harus berusaha untuk mengerjakan latihan soal yang tersedia dalam topik itu. Untuk melihat seberapa jauh pengerjaan soal latihan, anda dapat menceknya dengan kunci jawaban yang tersedia. Klarifikasi hasil hitungan dapat ditanyakan ke dosen yang bersangkutan lewat e-mail. Bahan ajar dicuplik dari beberapa diktat kuliah yang sudah tersedia. Untuk lebih mendalami materi kuliah diharapkan anda membaca buku acuan yang tersedia di perpustakaan IPB atau di perpustakaan pribadi masing-masing dosen.
2
juga tersedia Software CROPWAT-WIN dan RAINBOW-WIN yang digunakan dalam analisis.
Dalam File Tambahan juga terdapat judul beberapa film dalam bentuk CD tersedia di koordinator MK ini. Judul film tersebut: (a) Cultivating the Northern Dream (18 menit), (b) Agricultural Kingdom in Hokkaido, Japan (43 menit); (b) Berilah Aku Air (45 menit). Bagi mereka yang ingin menambah wawasan dapat menghubungi dosen koordinator untuk meminjam copy dari film-film tersebut.
Topik 1. Pendahuluan Pengantar Kuliah - dkk
Topik 1. Pendahuluan Pengantar Kuliah
Pendahuluan
Tujuan instruksional khusus, mahasiswa memahami:
(a) Pengertian, ruang lingkup dan tujuan irigasi dan drainase
(b) Bagaimana kondisi sistem irigasi dan drainase yang ada di Indonesia (c) Data statistik dan permasalahan irigasi/drainase di Indonesia
(d) Bagaimana peranan irigasi terhadap ketahanan pangan
(e) Bagaimana permasalahan air secara nasional dan internasional Bahan Ajar
Bahan Ajar terdiri dari:
(1) Paper dari beberapa referensi mengenai keirigasian di Indonesia
(2) Beberapa paper pada Seminar Nasional Ketahanan Pangan di UNILA,
Bandarlampung 15-17 November 2007 terdiri dari: (a) Ditjen Tanaman Pangan, (b) Ditjen Peternakan, (c) Ditjen Pengolahan dan Pemasaran Hasil Pertanian, (d) Bulog, (e) Pidato Menteri Pertanian.
(3) Irrigation History of Indonesia (dalam bentuk file pdf)
(4) Paper dari FAO, 2000. Crops and Drops terdiri dari 11 topik bahasan yakni (a)
World water resources, (b) Agriculture’s use of water, (c) Production and food security, (d) Overuse and misuse, (e) Floods and droughts, (f) The future, (g) People and water, (h) Improving rainfed production, (i) Improving policies, (j) Towards a better future).
(5) Film dokumenter dalam bentuk VCD dari Jepang berjudul The Agricultural
Kingdom in Hokkaido, Japan.
Bahan ajar no 2, 3, 4, 5 dan lainnya ada di File Tambahan Topik 1
Topik 1. Pendahuluan Pengantar Kuliah - dkk
1. Tinjauan Historis Pembangunan Irigasi di Indonesia Mewujudkan kembali Irigasi Masyarakat, Effendi Pasandaran dan Suparmono. Rabu 12 Desember 2001, Kanpus Departemen Pertanian. Ditjen. Bina Sarana Pertanian Deptan dengan Masyarakat Peduli Air.
Pembangunan irigasi di Hindia Belanda dimulai dengan adanya kelaparan karena gagal panen tahun 1848/49 sekitar 200.000 orang meninggal dunia di Demak (Van der Giessen, 1946), sehingga pada tahun 1859 dibangun bendung Glapan di S. Tuntang mengairi 12.000 ha.
Awal abad ke 20 lahir “politik etis” yang intinya untuk meningkatkan kesejahteraan masyarakat pribumi diprogramkan 3 hal yakni: (1) IRIGASI, (2) EDUKASI dan (3) TRANSMIGRASI.
Tahun 1885 dibentuk Departemen BOW (Burgerlijke Openbare Werker) cikal bakal Departemen Pekerjaan Umum
Tahun 1905 dibentuk Departement van Landbouw, cikal bakal Departemen Pertanian. Selain irigasi yang dibangun pemerintah pada tahun 1914, sudah ada sawah beririgasi yang dibangun masyarakat seluas 2/3 dari total sawah beririgasi.
Periode tahun Areal irigasi yang selesai dibangun (ha) Laju pembangunan (ha/tahun) 1880 – 1910 225.000 7.500 1910 – 1930 375.000 18.750 1930 – 1940 470.000 47.000 1945 Kemerdekaan RI S/d 1960 Irigasi terlantar
Pelita I 1969-1974 Rehabilitasi irigasi, perluasan irigasi skala besar dan kecil
Tabel. Lahan Irigasi di Jawa (ha) dari tahun 1914 – 1925
Jenis Irigasi 1914 1918 1925 Irigasi permanen 578.524 548.000 1.040.000 Irigasi dalam fase
konstruksi
187.237 300.000 183.000 Irigasi dalam fase persiapan 470.641 471.000 505.000 Sawah beririgasi 1.518.099 1.400.000 2.840.000 Irigasi masyarakat 939.575 852.000 1.800.000 Sumber: Handbook of the Netherlands East Indies, 1916, 1920, 1930.
Apakah benar pembangunan irigasi besar-besaran di Jaman Belanda telah meningkatkan kesejahteraan masyarakat seperti tujuan semula politik etis? Ada dua pendapat:
(a) Meningkatkan kesejahteraan masyarakat karena adanya peningkatan produksi padi/palawija, perbaikan fasilitas transport, air minum, air mandi dan untuk ternak
(b) Tidak ada peningkatan hasil padi, yang jelas penduduk meningkat tajam, tahun 1880 penduduk Jawa 19,5 juta dan pada tahun 1930 menjadi 41,7 juta jiwa (0,44 juta/tahun atau 2,28%).
Perkembangan Ekspor-Impor Beras -1000 -500 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 Tahun R ib u to n b e ras
Impor ( ribu ton) Ekspor (ribu ton) Import-Eksport Topik 1. Pendahuluan Pengantar Kuliah - dkk
Prinsip-prinsip Pengelolaan Irigasi ada dua prinsip utama (Hasselman, 1904):
(a) Pekalen Regeling: sistem pengelolaan yang didasarkan pada pola tanam (cultuur plan) yang ditetapkan sebelumnya. Pengelolaan air irigasi diperlukan untuk mendukung terlaksananya pola tanam yang dikehendaki, suatu prinsip klasik tentang azas KEGUNAAN
(b) Pategoean Regeling: mengadopsi prinsip pengelolaan air pada daerah
irigasi yang dibangun masyarakat sendiri yaitu alokasi air berdasarkan KESAMAAN KESEMPATAN, sedangkan pola tanam diserahkan sendiri pada masyarakat.
Untuk kepentingan kolonial maka dipilih yang pertama dengan turunannya sistem Golongan, sistem Pasten dll.
Sejak Pelita I:
(a) Komitmen rehabilitasi dan perluasan irigas dipacu oleh kepentingan
mencapai swasembada beras, dengan bantuan kredit lunak dari IDA (International Development Agency)
(b) Pada kurun waktu 1969-1984: Areal Irigasi seluas 3,4 juta hektar dalam
kondisi rusak menjadi 5,0 juta hektar kondisi baik. Intensitas Pertanaman padi meningkat dari 100% menjadi 145%. Produktivitas naik lebih dari 2 kali lipat (2 ton GKG/ha – 4,3 ton GKG/ha). Swasembada beras dicapai tahun 1984 – 1993, sejak tahun 1994 mulai lagi impor beras sekitar 2 –2,5 juta ton/tahun
Topik 1. Pendahuluan Pengantar Kuliah - dkk
(c) World Bank (1983): beberapa kontribusi terhadap kenaikan produksi beras
adalah (a) Air Irigasi 16%, (b) Verietas unggul 5%, (c) Teknologi pemupukan, pestisida dll 4%, (d) Interaksi 75%. Bagaimana menghitungnya?
Beberapa penyebab kenapa swa-sembada beras tidak dapat dipertahankan (1984-1993): (a) Kenaikan jumlah penduduk sekitar 2% per tahun
(b) Naiknya konsumsi beras sekitar 0,6% per tahun dari 110 kg/kapita/tahun (1967) menjadi 130 kg/kapita/tahun (1997)
(c) Kebijakan nilai tukar rupiah yang overvalued terhadap dollar, sehingga
harga impor komoditas pertanian menjadi lebih murah daripada produksi dalam negeri
(d) Nilai Tukar Petani menurun
Tahun Harga Traktor (Rp/unit) Harga Beras (Rp/ton) Equivalent harga traktor terhadap beras (ton)
1973 1.750.000 100.000 17,5
1997 19.000.000 420.000 45,2
(e) Perubahan penggunaan lahan pertanian menjadi non-pertanian sekitar 5.000 –20.000 ha/tahun, terutama di Jawa.
(f) Perkembangan pembentukan P3A (Perkumpulan Petani Pemakai Air) yang cenderung “top down” dengan adopsi standard rancangan bangunan irigasi dan kelembagaan P3A versi birokrasi irigasi
(g) Sebagian besar sistem irigasi yang dibangun masyarakat ikut terkooptasi menjadi sistem irigasi berwawasan pemerintah, akibatnya melemahkan dinamika internal dan meningkatkan ketergantungan (memperlemah pemberdayaan) pada pemerintah.
(h) Disadari sejak tahun 1990, biaya OP (Operasi dan Pemeliharaan) tidak memadai lagi, sehingga terjadi penurunan peformansi jaringan irigasi. Untuk itu dilakukan Penyerahan Irigasi Kecil (PIK) di bawah 500 ha kepada P3A. Perhitungan PCI JICA tahun 2000 AKNOP1: US$ 15-20/ha/tahun, APBN dan APBD (1999/2000): Rp 71.000/ha/tahun.
Inpres no 3/1999: PKPI (Pembaharuan Kebijakan Pengelolaan Irigasi):
1. Pengaturan kembali tugas dan tanggung jawab Lembaga Pengelola Irigasi 2. Pemberdayaan P3A
3. Penyerahan pengelolaan irigasi pada P3A 4. Pembiayaan pengelolaan irigasi
5. Keberlanjutan sistem pertanian beririgasi
Topik 1. Pendahuluan Pengantar Kuliah - dkk
2. Irigasi di Indonesia
Irigasi adalah suatu usaha manusia untuk menambah kekurangan air dari pasokan hujan untuk pertumbuhan tanaman yang optimum. Drainase adalah suatu usaha manusia untuk membuang kelebihan air yang merugikan tanaman.
Peranan irigasi dalam meningkatkan dan menstabilkan produksi pertanian tidak hanya bersandar pada produktifitas saja tetapi juga pada kemampuannya untuk meningkatkan faktor-faktor pertumbuhan lainnya yang berhubungan dengan input produksi. Irigasi mengurangi resiko kegagalan panen karena ketidak-pastian hujan dan kekeringan, membuat unsur hara yang tersedia menjadi lebih efektif, menciptakan kondisi kelembaban tanah optimum untuk pertumbuhan tanaman, serta hasil dan kualitas tanaman yang lebih baik.
Metoda penggunaan air irigasi untuk tanaman dapat digolongkan ke dalam: (a) irigasi permukaan (surface irrigation), (b) irigasi bawah-permukaan tanah (sub-surface irrigation), (c) irigasi curah (sprinkler), dan (d) irigasi tetes (drip atau trickle irrigation). Irigasi curah dan tetes disebut juga irigasi bertekanan (pressurized irrigation). Pemilihan metoda irigasi tersebut tergantung pada: (a) air yang tersedia, (b) iklim, (c) tanah, (d) topografi, (e) kebiasaan, dan (f) jenis dan nilai ekonomi tanaman. Pada irigasi permukaan berdasarkan perbedaan status kelembaban tanah dan keperluan air tanaman dibedakan menjadi dua hal yakni: (a) irigasi padi sawah dan (b) irigasi untuk tanaman bukan-padi sawah (upland crops).
Di Indonesia sebagian besar irigasi termasuk pada irigasi permukaan. Irigasi bertekanan sprinkler dan tetes banyak digunakan di perusahaan agro-industri. Irigasi curah pada perkebunana tebu, kopi, nenas, bawang, dan jagung. Irigasi tetes pada pertanian rumah kaca untuk melon, cabai, bunga krisyan, dan sayuran.
Akhir-akhir ini berkembang di masyarakat suatu teknologi budidaya sawah yang hemat air, hemat biaya, dan berproduksi tinggi yakni suatu teknologi yang disebut dengan SRI (system of rice intensification). SRI dikembangkan sejak tahun 1980 oleh Fr. Henri de Laulanie, S.J, seorang pendeta Perancis yang bertugas di Madagaskar sejak tahun 1961. Sebelum tahun 1999 SRI hanya dikenal dan dipraktekkan di Madagaskar saja. Sekarang ini dicobakan di hampir 50 negara dengan hasil produksi SRI sekitar 7 ~ 10 ton Gabah Kering Panen (GKP)/ha.
Bagaimana peranan Irigasi terhadap ketahanan pangan?
Beras adalah makanan pokok rakyat Indonesia yang sampai sekarang masih belum mampu dipenuhi oleh produksi dalam negeri. Dengan usaha keras revolusi hijau swasembada beras pernah terjadi pada tahun 1984-1993. Mulai tahun 1994 Indonesia kembali menjadi negara importir beras. Salah satu penyebabnya adalah kurangnya dana untuk operasi dan pemeliharaan jaringan irigasi, sehingga kinerja jaringan irigasi menurun.
Topik 1. Pendahuluan Pengantar Kuliah - dkk
Bagaimana potensi produksi dan kebutuhan konsumsi beras?
Data areal padi beririgasi, IP 2dan produksi beras tahun 2002 tercantum pada Tabel 1. Data produksi dan impor beras tercantum pada Tabel 2. Kebutuhan konsumsi beras pada tahun 2001 sekitar 28,538 juta ton beras 3, sedangkan produksi nasional sekitar 25,270 juta ton beras, sehingga masih diperlukan impor sekitar 3,268 juta ton beras.
Tabel 1. Areal padi beririgasi dan produksi beras di Indonesia tahun 2002 4 Pulau irigasi (Ha)Sawah
Luas tanam (Ha) CI Ton GKG/ Ha Ton
GKG/tahun Beras/tahunTon Sumatera 2.087.939 2.674.589 1,28 3,92 10.487.732 5.243.866 Jawa 3.336.302 5.260.857 1,58 5,31 27.921.999 13.960.999 Bali+NTB+NTT 413.377 527.965 1,28 4,46 2.356.484 1.178.242 Kalimantan 885.397 699.619 0,79 3,08 2.157.158 1.078.579 Sulawesi 937.084 1.201.876 1,28 4,2 5.053.888 2.526.944 Maluku+ Papua td 22.629 3,02 68.339 34.169 INDONESIA 7.660.099 48.045.601 24.022.800
Tabel 2. Rerata produksi, impor, dan ketergantungan beras
Keterangan 1995-1997 1998-2001 Produksi beras (ton) 25.037.117 25.269.727
Impor beras (ton) 1.503.000 3.268.000
Rasio ketergantungan (%) 6,0 12,9
Konsumsi (ton) 26.540.117 28.537.727
CI adalah cropping intensity atau intensitas pertanaman (IP) yakni luas areal tanam dalam setahun dibagi dengan luas areal irigasinya. Di daerah irigasi seharusnya IP lebih besar dari 1 karena mampu bertanam baik pada MH maupun pada MK.
Nilai IP yang relatif kecil diduga disebabkan oleh belum efisien nya pengelolaan air irigasi di Indonesia. Cara budidaya padi model konvensional memerlukan jumlah air yang besar (1.000-2.000 mm/musim atau 10.000 ~ 20.000 m3 air per hektar). Perbaikan pengelolaan air dan sistim budidaya padi hemat air, memungkinkan untuk meningkatkan IP dan produktivitas. Jika kita mampu meningkatkan IP 10% dan tingkat produktivitas meningkat 20%, maka hasil produksi beras nasional dari areal beririgasi sudah mencukupi kebutuhan pangan nasional seperti pada Tabel 3. Produksi beras yang akan dicapai dari daerah beririgasi saja sekitar 30,921 juta ton, sudah mencukupi kebutuhan nasional bahkan surplus sekitar 2,383 juta ton beras.
Selain penggunaan air masih boros dan pengelolaan air yang kurang efisien, juga ketersediaan air semakin berkurang akibat dari perubahan iklim global maupun kerusakan DAS di daerah hulu. Pengelolaan air yang kurang efisien disebabkan oleh
2 IP (Indeks Pertanaman) = Luas tanam setahun/luas oncoran
3 Angka konsumsi beras nasional jika dihitung berdasarkan jumlah penduduk 200 juta jiwa, dan
menggunakan data konsumsi per kapita per tahun 145,31 kg (Susenas, 2005) atau 139,15 kg (Menko Perekonomian), maka angka konsumsi beras nasional per tahun berkisar antara 27,830 ~ 29,062 juta ton.
Topik 1. Pendahuluan Pengantar Kuliah - dkk
kurangnya dana pemerintah untuk pemeliharaan dan operasional sehingga infratruktur irigasi/drainase terdegradasi dan setiap tahun kemampuan irigasi semakin berkurang.
Tabel 3. Prediksi hasil beras di daerah beririgasi dengan kenaikan IP 10%, dan kenaikan produksi 20%
Pulau Sawah irigasi (Ha) CI tanamLuas (ha)
ton
gkg/ha gkg/tahunton ton beras/tahun
Sumatera 2.087.939 1 ,38 2.881.356 4,704 13.553.898 6.776.949 Jawa 3.336.302 1 ,68 5.604.987 6,372 35.714.979 17.857.490 Bali+NTB+NT T 413.377 ,381 570.460 5,352 3.053.103 1.526.552 Kalimantan 885.397 0 ,89 788.003 3,696 2.912.460 1.456.230 Sulawesi 937.084 1 ,38 1.293.176 5,04 6.517.607 3.258.803 Maluku+ Papua td 24.892 3,624 90.208 45.104 INDONESIA 7.660.099 11.162.875 61.842.256 30.921.128
Indonesia Tak (Lagi) Kaya Sumber Lahan Pertanian5. Kenapa Indonesia masih mengimpor pangan? (kedelai, jagung, beras, gula dll). Umumnya kita masih beranggapan bahwa Indonesia luas lahannya dan subur. Tetapi kenyataannya Indonesia hanya memiliki lahan pertanian basah 7,8 juta ha dan lahan kering 6,43 juta ha (Tabel 4). Jika dibandingkan dengan jumlah penduduknya, maka rerata luas lahan pertanian per jumlah penduduk hanya 354 m2 untuk lahan basah, dan 646 m2 jika dimasukan juga lahan pertanian kering (Tabel 5). Angka ini terkecil dibandingkan dengan negara lainnya. Negara-negara pertanian di dunia umumnya memiliki ketersediaan lahan pertanian per kapita di atas 1.000 m2. Maka jelaslah kenapa Indonesia selalu kekurangan pangan. Kebijakan perluasan lahan pertanian merupakan suatu keharusan kalau ingin swasembada pangan. Hanya dengan menambah luas lahan pertanian baru itulah kekurangan produksi pangan nasional dapat diatasi secara berkelanjutan. Upaya yang lain adalah penyelesaian sementara atau program tambal sulam.
Tabel 4. Komposisi Lahan Pertanian Basah Indonesia
Tipe Lahan
Luas lahan (ha)
Sumatera Jawa Bali, NTT, NTB Kaliman-tan Sulawe-si P apua
? Total
Irigasi teknis 321.234 1.516.252 84.632 24.938 262.144 2.209.200 Irigasi semi teknis 257.771 402.987 173.364 33.297 121.402 988.821 Irigasi pedesaan 455.235 615.389 92.070 189.326 234.933 1.586.953 Sawah tadah hujan 550.440 777.029 68.380 339.705 279.295 2.014.849
Rawa lebak 288.661 776 29 323.556 2.179 615.201
Pasang surut 230.621 4.144 72 97.603 884 333.324
Jumlah 2.103.962 3.316.577 418.547 1.008.425 900.837 0 7.748.348
Topik 1. Pendahuluan Pengantar Kuliah - dkk
Sumber: Statistik Pertanian, Departemen Pertanian 2004
Topik 1. Pendahuluan Pengantar Kuliah - dkk
Tabel 5. Perbandingan Luas Lahan Pertanian dengan Jumlah Penduduk dan Luas Lahan per Kapita
Negara Luas LahanPertanian (ribuan ha) Jumlah Penduduk (ribuan) Luas Lahan per Kapita (m2) Argentina 33.700 37.074 9.090 Australia 50.304 19.153 26.264 Bangladesh 8.085 123.406 655 Brasil 58.865 171.796 3.426 Kanada 45.740 30.769 14.866 Cina 143.625 1.282.172 1.120 India 161.750 1.016.938 1.591 Indonesia (1) 7.780 220.000 354 Thailand 31.839 60.925 5.226 Amerika Serikat 175.209 285.003 6.148 Vietnam 7.500 78.137 960 Indonesia (2) 14.210 220.000 646 Sumber: FAO, 2004
(1): Lahan sawah irigasi+non irigasi
(2): Lahan sawah + lahan kering (6,43 juta ha) Lahan perkebunan dan kehutanan tidak dimasukkan
Kondisi sekarang (2005) lahan sawah irigasi dan non-irigasi luasnya 7,8 juta ha, lahan kering (tanaman pangan) luasnya 6,4 juta ha. Idealnya lahan sawah 15 juta ha, dan lahan kering (tanaman pangan) 20 juta ha. Sehingga total 35 juta ha dan rasionya menjadi 1.591 m2 per kapita seperti India.
Jika digunakan jumlah tenaga kerja di sektor pertanian yakni 12.396.778 petani lahan basah dan 1.918.429 petani lahan kering (data masih dipertanyakan akurasinya?), maka rasio luas lahan pertanian sawah per petani sekitar 0,63 ha/petani lahan sawah; dan 3,35 ha/petani lahan kering. Jika digunakan total lahan pertanian dan total petani, maka rerata 0,99 ha lahan pertanian/petani. Kalau lahan sawah menjadi 15 juta ha dan lahan kering menjadi 20 juta ha, maka rerata pengusahaan lahan sawah menjadi 1,2 ha/petani lahan sawah dan lahan kering menjadi 10,4 ha/ petani lahan kering.
Beberapa isu penting keirigasian adalah: (a) Gagal Panen Akibat Kekeringan di Daerah Irigasi, (b) Teknologi Irigasi Hemat Air, (c) Degradasi DAS dan Pengaruhnya Terhadap Ketersediaan Air, (d) Kontribusi/Kompensasi Hilir-Hulu, (e) Nilai Ekonomi Air Kaitannya Dengan Biaya OP, (f) Conjuctive Use Air Permukaan-Air Tanah, (g) Stabilitas Lahan Pertanian Beririgasi
Topik 1. Pendahuluan Pengantar Kuliah - dkk
Penutup
Beberapa pertanyaan:
(1) Peranan irigasi terhadap pertanian dicirikan dengan naiknya produktivitas dan
intensitas pertanaman padi sesudah adanya irigasi. Akan tetapi data di Kalimantan (Tabel 1) menunjukkan bahwa intensitas tanam padi untuk daerah irigasi hanya 0,76. Apa yang menyebabkan hal tersebut?
(2) Apa artinya angka tersebut dari segi efisiensi alokasi dana pembangunan?
(3) Kenapa produksi beras Tabel 1 lebih kecil daripada produksi beras pada Tabel 2? (4) Apa tujuan irigasi
(5) Apa tujuan drainase
(6) Di Indonesia dikenal klasifikasi irigasi teknis, setengah teknis dan irigasi desa. Parameter apa yang mencirikan klasifikasi tersebut?
(7) Apa yang dimasud dengan: (a) irigasi permukaan, (b) irigasi bawah permukaan,
(c) irigasi curah, (d) irigasi tetes
(8) Berapa hektar minimum luas pengusahaan petani untuk menjamin tingkat kesejahteraan yang layak? Bagaimana cara menghitungnya?
(9) Apa yang dimaksud dengan (a) Intensitas Pertanaman (Cropping Intensity), (b) Luas tanam, (c) Luas panen
(10)Berapa hektar rerata luas pengusahaan petani di Indonesia sekarang ini? (11)Bagaimana peran irigasi dalam usaha ketahanan pangan
(12)Bagaimana masalah keirigasian di Indonesia sekarang ini (13)Aspek apa yang dicakup dalam pengelolaan sumberdaya air (14)Aspek apa yang dicakup dalam pengelolaan air irigasi
(15)Apa peranan irigasi dalam pencapaian swa-sembada beras di tahun 1984-1993? Kenapa Indonesia mulai mengimpor beras lagi sejak tahun 1994?
(16)Pada waktu penjajahan Belanda awal abad 20 muncul politik etis untuk meningkatkan kesejahteraan masyarakat pribumi. (a) Program apa saja dalam politik etis tersebut? (b) Bagaimana relevansinya dengan kondisi sekarang?
(17)Apa isi Inpres no 3 tahun 1999 tentang Pembaharuan Kebijakan Pengelolaan Irigasi (PKPI)?
(18)Saudara sudah melihat VCD tentang pembangunan pertanian lahan gambut di Hokkaido Jepang. (a) Apa kunci keberhasilan pengembangan lahan gambut di Hokkaido? (b) Bandingkan dengan kegagalan proyek pengembangan lahan gambut sejuta hektar di Kalimantan Tengah?
Kunci Jawaban:
(1) Pilihan Jawaban: (a) Kemungkinan salah data, (b) daerah beririgasi kurang baik
operasionalnya, (c) Budaya penduduk Kalimantan adalah budaya kebun dan hutan.
(2) Pembangunan irigasi di Kalimantan adalah sesuatu pemborosan karena masyarakatnya belum terbiasa untuk budidaya tanaman pangan intensif
(3) Pada Tabel 2 termasuk juga lahan sawah tadah hujan
(4) Irigasi: untuk memasok kekurangan air dari hujan agar tanaman tumbuh optimum
(5) Drainase: untuk membuang kelebihan air agar tanaman tumbuh optimum
Topik 1. Pendahuluan Pengantar Kuliah - dkk
(6) Irigasi teknis: debit dapat diukur dan diatur. Irigasi setengah teknis: debit dapat diatur tak dapat diukur. Irigasi desa: debit tak dapat diukur dan diatur.
(7) Irigasi permukaan: air irigasi diberikan lewat permukaan tanah. Irigasi bawah permukaan: air irigasi diberikan lewat bawah permukaan tanah. Irigasi curah: air irigasi diberikan dari atas permukaan tanah meniru hujan. Irigasi tetes: air irigasi diberikan menetes ke daerah perakaran tanaman.
(8) Gunakan beberapa angka parameter: (a) Tingkat pendapatan layak keluarga
petani (Rp/ha/bulan); (b) Tingkat produksi padi (ton GKG/ha/MT); (c) Harga jual petani (Rp/kg GKG); (d) Biaya produksi (benih, pupuk, upah tenaga kerja, air irigasi, sewa tanah) Rp/ha/MT; (e) Pendapatan bersih petani (Rp/ha/MT); (f) Hitung luas minimum pengelolaan setiap petani (ha)
(9) Intensitas Pertanaman (IP) padi di suatu daerah irigasi adalah jumlah luas tanaman padi (ha) setiap MT dalam setahun dibagi dengan luas irigasi atau oncoran (ha). Luas tanam: adalah total areal tanam dalam setahun. Luas panen adalah total areal panen dalam setahun, angkanya lebih ecil atau sama dengan luas tanam. Jika luas panen < luas tanam berarti ada areal yang puso (gagal panen) karena hama, penyakit, banjir, atau kekeringan. Istilah IP harus disertai dengan komoditasnya, sebagai contoh IP padi, IP palawija dan lain sebagainya. (10)Sekitar 1/3 ha per keluarga petani
(11)Dengan irigasi dan pengelolaan air yang baik maka IP dapat meningkat, produktivitas (ton GKG/ha) meningkat. Total produksi dalam setahun adalah perkalian dari luas sawah beririgasi dikalikan dengan IP dikalikan dengan produktivitas. Total produksi juga akan meningkat sehingga ketersediaan pangan per kapita juga akan meningkat.
(12)Terjadi penurunan kinerja di daerah irigasi yakni penurunan IP dan
produktivitas. Penurunan IP disebabkan oleh 2 faktor yakni: (a) menurunnya debit sungai pada MK karena kondisi DAS nya rusak, dan (b) menurunnya efisiensi jaringan irigasi karena tidak mencukupinya biaya OP dari pemerintah. (13)Pengelolaan sumberdaya air mencakup tiga aspek yakni (a) Pendayagunaan
sumberdaya air, (b) Konservasi sumberdaya air, dan (c) Pengendalian daya rusak
(14)Pengelolaan air rigasi mencakup dua aspek yakni (a) pengoperasian, dan (b) pemeliharaan
(15)Sejak Pelita I:
a. Komitmen rehabilitasi dan perluasan irigas dipacu oleh kepentingan
mencapai swasembada beras, dengan bantuan kredit lunak dari IDA (International Development Agency)
b. Pada kurun waktu 1969-1984: Areal Irigasi seluas 3,4 juta hektar dalam kondisi rusak menjadi 5,0 juta hektar kondisi baik. Intensitas Pertanaman padi meningkat dari 100% menjadi 145%. Produktivitas naik lebih dari 2 kali lipat (2 ton GKG/ha – 4,3 ton GKG/ha).
c. World Bank (1983): beberapa kontribusi terhadap kenaikan produksi beras adalah (a) Air Irigasi 16%, (b) Verietas unggul 5%, (c) Teknologi pemupukan, pestisida dll 4%, (d) Interaksi 75%. Bagaimana menghitungnya?
Kenapa swa-sembada beras tidak dapat dipertahankan?: (a) Kenaikan jumlah penduduk sekitar 2% per tahun
Topik 1. Pendahuluan Pengantar Kuliah - dkk
(c) Kebijakan nilai tukar rupiah yang overvalued terhadap dollar, sehingga
harga impor komoditas pertanian menjadi lebih murah daripada produksi dalam negeri
(d) Nilai Tukar Petani menurun
(e) Perubahan penggunaan lahan pertanian menjadi non-pertanian sekitar 5.000 –20.000 ha/tahun, terutama di Jawa.
(f) Perkembangan pembentukan P3A (Perkumpulan Petani Pemakai Air) yang cenderung “top down” dengan adopsi standard rancangan bangunan irigasi dan kelembagaan P3A versi birokrasi irigasi
(g) Sebagian besar sistem irigasi yang dibangun masyarakat ikut terkooptasi menjadi sistem irigasi berwawasan pemerintah, akibatnya melemahkan dinamika internal dan meningkatkan ketergantungan (memperlemah pemberdayaan) pada pemerintah.
(h) Disadari sejak tahun 1990, biaya OP (Operasi dan Pemeliharaan) tidak
memadai lagi, sehingga terjadi penurunan peformansi jaringan irigasi. Untuk itu dilakukan Penyerahan Irigasi Kecil (PIK) di bawah 500 ha kepada P3A. Perhitungan PCI JICA tahun 2000 AKNOP6: US$ 15-20/ha/tahun, APBN dan APBD (1999/2000): Rp 71.000/ha/tahun.
(16)Politik Etis pemerintah kolonial Belanda pada awal abad ke 20: (a) Irigasi, (b) Edukasi, (3) Transmigrasi. Apakah program ini masih relevan sekarang?
(17)Inpres no 3/1999: PKPI (Pembaharuan Kebijakan Pengelolaan Irigasi):
a. Pengaturan kembali tugas dan tanggung jawab Lembaga Pengelola Irigasi
b. Pemberdayaan P3A
c. Penyerahan pengelolaan irigasi pada P3A d. Pembiayaan pengelolaan irigasi
e. Keberlanjutan sistem pertanian beririgasi Daftar Pustaka
1. Kompas 21/9/2005. Sumarno (Mantan Dirjen Hortikultura, Deptan). Indonesia Tak (Lagi) Kaya Sumber Lahan Pertanian.
2. Statistical Yearbook of Indonesia, 2003
3. Balitbang Departemen Pertanian, 2003. Kebijakan Perberasan dan Inovasi Teknologi Padi. Puast Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan.
4. Kasryno, Faisal; Effendi Pasandaran; Achmad M. Fagi (eds), 2004. Ekonomi Padi dan Beras Indonesia. Balitbang Departemen Pertanian.
5. FAO, 2000. Crops and Drops (pdf file)
6. VCD The Agricultural Kingdom in Hokkaido
Topik 2. Kebutuhan Air Irigasi - dkk
Topik 2. Kebutuhan Air Irigasi Untuk Tanaman Non-Padi dan
Padi
Pendahuluan
Tujuan Instruksional Khusus: Mahasiswa mampu: (a) memilih metoda untuk menghitung kebutuhan air irigasi untuk berbagai jenis tanaman pada suatu kondisi iklim tertentu di suatu daerah; (b) membedakan kebutuhan air untuk tanaman padi dan non-padi.
Pokok bahasan:
(a) Berbagai metoda Perhitungan Evapotranspirasi tanaman Acuan (ETo) (b) Penentuan koefisien tanaman
(c) Pendugaan hujan efektif
(d) Pendugaan kebutuhan air tanaman (ETc) dan keperluan air irigasi (e) Khusus perhitungan kebutuhan air irigasi untuk tanaman padi Bahan Ajar
Topik 2. Kebutuhan Air Irigasi - dkk
Kuliah Topik 2, tercantum: (a) Software dan manual program CROPWAT-win, (b) D.K. Kalsim, 2007. Rancangan Operasional Sistim Irigasi untuk Pengembangan SRI. Seminar KNI-ICID 24 November 2007, Bandung, (c) Deficit Irrigation, paper FAO, 2003, dalam bentuk pdf.
1. Air yang Diperlukan Tanaman dan Pemakaian Air
Penggunaan konsumtif adalah jumlah total air yang dikonsumsi tanaman untuk penguapan (evaporasi), transpirasi dan aktivitas metabolisme tanaman. Kadang-kadang istilah itu disebut juga sebagai evapotranspirasi tanaman. Jumlah evapotranspirasi kumulatif selama pertumbuhan tanaman yang harus dipenuhi oleh air irigasi, dipengaruhi oleh jenis tanaman, radiasi surya, sistim irigasi, lamanya pertumbuhan, hujan dan faktor lainnya. Jumlah air yang ditranspirasikan tanaman tergantung pada jumlah lengas yang tersedia di daerah perakaran, suhu dan kelembaban udara, kecepatan angin, intensitas dan lama penyinaran, tahapan pertumbuhan, tipe dedaunan.
Terdapat dua metoda untuk mendapatkan angka penggunaan konsumtif tanaman, yakni (a) pengukuran langsung dengan lysimeter bertimbangan (weighing lysimeter) atau tidak bertimbangan (Gambar 1a dan 1b), dan (b) secara tidak langsung dengan menggunakan rumus empirik berdasarkan data unsur cuaca.
Secara tidak langsung dengan menggunakan rumus empirik berdasarkan data unsur cuaca, pertama menduga nilai evapotranspirasi tanaman acuan1 (ETo). ETo adalah jumlah air yang dievapotranspirasikan oleh tanaman rumputan dengan tinggi 15~20 cm, tumbuh sehat, menutup tanah dengan sempurna, pada kondisi cukup air. Ada berbagai rumus empirik untuk pendugaan evapotranspirasi tanaman acuan (ETo) tergantung pada ketersediaan data unsur cuaca, antara lain: metoda Blaney-Criddle, Penman, Radiasi, Panci evaporasi (FAO, 1987). Akhir-akhir ini (1999) FAO merekomendasikan metoda Penman-Monteith untuk digunakan jika data iklim tersedia (suhu rerata udara harian, jam penyinaran rerata harian, kelembaban relatif rerata harian, dan kecepatan angin rerata harian. Selain itu diperlukan juga data letak geografi dan elevasi lahan di atas permukaan laut.
Selanjutnya untuk mengetahui nilai ET tanaman tertentu maka ETo dikalikan dengan nikai Kc yakni koefisien tanaman yang tergantung pada jenis tanaman dan tahap pertumbuhan. Nilai Kc tersedia untuk setiap jenis tanaman.
ETo Kc
ETc= × .../1/
Keperluan air untuk ETc ini dipenuhi oleh air hujan (efektif) dan kalau tidak cukup oleh air irigasi. Keperluan air irigasi atau KAI dinyatakan dengan persamaan:
He ETc
KAI = − .../2/
Hujan efektif (He) adalah bagian dari total hujan yang digunakan untuk keperluan tanaman. Perhitungan ETo dan daftar nilai Kc ada dalam program CROPWAT.
Hujan Efektif
Topik 2. Kebutuhan Air Irigasi - dkk
FAO mengumpulkan beberapa metoda metoda empirik untuk menghitung hujan efektif untuk non-padi antara lain2:
a. Nilai persentase tertentu dari hujan bulanan (fixed percentage): Peff = a x Ptot, biasanya nilai a = 0,7 – 0,9
b. Hujan andalan (dependable rain) didefinisikan sebagai hujan dengan peluang
terlewati tertentu: peluang terlewati 80% menggambarkan kondisi tahun kering, 50% kondisi tahun normal dan 20% kondisi tahun basah. Secara empirik menurut AGLW/FAO:
• Pef = 0.6 * P mean - 10; untuk P mean < 60 mm/bulan
• Pef = 0.8 * P mean - 25; untuk P mean > 60 mm/bulan
c. Rumus empirik yang dikembangkan secara lokal, biasanya dikembangkan dengan rumus umum sebagai berikut:
Peff = a Pmean+ b untuk Pmean< Z mm Peff = c Pmean+ d untuk Pmean> Z mm
Konstanta a, b, c dan d dikembangkan berdasarkan penelitian secara lokal.
Hujan bulanan dengan peluang terlewati tertentu (misalnya 75%), untuk beberapa daerah sudah mempunyai persamaan linier antara hujan bulanan rata-rata dengan hujan bulanan dengan peluang terlewati tertentu. Untuk Indonesia, Oldeman, L.R. (1980) menyatakan bahwa hujan peluang terlewati 75% (Y) dapat dinyatakan dengan persamaan: Y = 0,82 X - 30, dimana X = rata-rata hujan bulanan. Hujan efektif untuk tanaman padi adalah 100% dari Y, sedangkan untuk palawija 75% dari Y.
d. USBR (United State Bureau of Reclamation) :
• Pef = P mean x (125 - 0.2 P mean )/125; untuk P mean < 250 mm
• Pef = 125 + 0.1 x P mean ; untuk P mean > 250 mm
Gambar 1a. Lisimeter bertimbangan Gambar 1b. Lisimeter tak-bertimbangan
2. Irigasi Padi Sawah
Pengelolaan air irigasi padi sawah sangat penting untuk memaksimumkan pemanfaatan 3
Topik 2. Kebutuhan Air Irigasi - dkk
adalah pengetahuan tentang kondisi air yang optimum dalam kaitannya dengan tahap pertumbuhan padi dan beberapa metoda untuk mendapatkan kondisi optimum tersebut. Keperluan air irigasi untuk tanaman padi
Seringkali dikatakan bahwa irigasi tanaman padi di sawah adalah merupakan suatu proses penambahan air hujan untuk memenuhi keperluan air tanaman. Tanaman padi sawah memerlukan air cukup banyak dan menginginkan genangan air untuk menekan pertumbuhan gulma dan sebagai usaha pengamanan apabila terjadi kekurangan air. Di daerah tropik walaupun pada musim hujan, sering terjadi suatu perioda kering sampai 3 minggu tidak turun hujan. Pada situasi tersebut diperlukan air irigasi untuk menjamin pertumbuhan tanaman padi yang baik. Pada umumnya tinggi genangan air adalah sekitar 50 - 75 mm untuk padi varietas unggul (HYV) 3, sedangkan untuk varietas lokal antara 100 - 120 mm. Maksimum genangan air pada HYV adalah sekitar 15 cm.4
Apabila laju evaporasi sekitar 2 - 6 mm/hari dan perkolasi atau rembesan sekitar 6 mm/hari, maka lapisan genangan air tersebut akan mencapai nol pada selang waktu 4 sampai 15 hari, apabila tidak ada hujan dan air irigasi. Apabila situasi tersebut berlanjut sampai beberapa minggu terutama pada masa pertumbuhan tanaman yang peka terhadap kekeringan maka akan terjadi pengurangan produksi.
Suatu tetapan konversi keperluan air biasanya dinyatakan dengan mm/hari yang dapat dikonversi ke suatu debit kontinyu pada suatu areal yakni 1 l/det/ha = 8,64 mm/hari atau 1 mm/hari = 0,116 l/det/ha5.
Pengolahan tanah
Terdapat beberapa metoda yang berbeda dalam perhitungan keperluan air tanaman dan umumnya perhitungan tersebut tidak mencakup keperluan air selama pengolahan tanah. Sebagai contoh suatu metoda yang direkomendasikan oleh FAO hanya didasarkan pada evapotran-pirasi tanaman acuan, faktor tanaman, pertimbangan semua kehilangan air irigasi dan hujan efektif. Keperluan air selama pengolahan tanah padi sawah umumnya menentukan puncak keperluan air irigasi pada suatu areal irigasi.
Beberapa faktor penting yang menentukan besarnya keperluan air selama pengolahan tanah adalah sebagai berikut :
(1) Waktu yang diperlukan untuk
3 HYV: High Yielding Variety (varietas unggul)
Topik 2. Kebutuhan Air Irigasi - dkk
pengolahan tanah yakni:
(a) perioda waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan pengolahan tanah
(b) pertambahan areal pengolahan tanah dalam suatu grup petakan sawah yang sangat tergantung pada ketersediaan tenaga kerja manusia, hewan atau traktor. (2) Volume air yang diperlukan untuk pengolahan tanah, yang tergantung pada:
(a) lengas tanah dan tingkat keretakan tanah pada waktu mulai pengolahan tanah (b) laju perkolasi dan evaporasi
(c) kedalaman lapisan tanah yang diolah menjadi lumpur.
Beberapa hasil penelitian di Bali dan Sumatera menunjukkan keperluan air yang cukup besar antara 18 - 50 mm/hari (2,1 – 5,8 l/det/ha) dengan total keperluan air sekitar 400 - 900 mm6.
Perioda pengolahan tanah
Kondisi sosial dan tradisi yang ada serta ketersediaan tenaga kerja manusia, hewan atau traktor di suatu daerah sangat menentukan lamanya pengolahan tanah. Pada umumnya perioda yang diperlukan setiap petakan sawah untuk pengolahan tanah (dari mulai air diberikan sampai siap tanam) adalah sekitar 30 hari. Sebagai suatu pegangan biasanya sekitar 1,5 bulan diperlukan untuk menyelesaikan pengolahan tanah di suatu petak tersier. Pada beberapa kasus di mana alat dan mesin mekanisasi tersedia dalam jumlah yang cukup, perioda tersebut dapat diperpendek sampai sekitar 1 bulan. Total perioda pengolahan tanah di suatu daerah irigasi biasanya antara 1,5 sampai 3 bulan tergantung pada jumlah golongan7 yang dipakai.
Volume air yang diperlukan untuk pengolahan tanah
Keperluan air selama pengolahan tanah mencakup keperluan untuk menjenuhkan tanah dan suatu lapisan genangan yang diperlukan segera setelah tanam. Rumus di bawah ini dapat digunakan untuk menduga keperluan air pada waktu pengolahan
tanah:
S = [S(a) - S(b)] x N x d x 10 -4 + Fl +
Fd .../3/
di mana S: keperluan air pengolahan lahan (mm), S(a): lengas tanah sesudah pelumpuran (%), S(b): lengas tanah sebelum pelumpuran (%), N: porositas tanah (%), d: kedalaman lapisan tanah yang dilumpurkan (mm), Fl : kehilangan 5
Topik 2. Kebutuhan Air Irigasi - dkk
air selama pelumpuran (mm), Fd: tinggi genangan di petakan sawah setelah tanam (mm).
Meskipun rumus tersebut cukup akurat untuk menghitung keperluan air akan tetapi beberapa parameter sering terjadi beragam di lapangan. Dengan demikian seringkali keperluan air pengolahan tanah diduga dari pengalaman di lapangan. Untuk tanah bertekstur liat berat tanpa retakan, keperluan air diambil sebesar 250 mm. Jumlah ini mencakup untuk penjenuhan, pelumpuran dan juga 50 mm genangan air setelah tanam. Apabila lahan dibiarkan bera untuk waktu yang cukup lama (misal 1,5 bulan) sehingga tanah retak-retak, jumlah air yang diperlukan sekitar 300 mm. Untuk tekstur yang lebih ringan angka tersebut akan lebih besar dari angka di atas.
Debit yang diperlukan
Laju penambahan areal pada waktu pengolahan tanah di suatu jalur petakan-petakan sawah yang mendapat pasok air dari satu inlet secara kolektif dalam suatu petak tersier, akan menentukan besarnya debit yang diperlukan. Terdapat 3 konsep tentang laju pertambahan areal pengolahan tanah dalam suatu kelompok petakan sawah yakni :
(a) Debit yang masuk ke inlet konstan selama pengolahan tanah (I mm/hari = konstan)
(b) Laju pertambahan areal lahan yang diolah konstan (dy/dt dalam ha/hari = konstan)
Laju pertambahan areal lahan yang diolah mengikuti kurva distribusi Gauss atau yang lainnya dengan nilai maksimum pada pertengahan perioda pengolahan lahan (T) atau dy/dt = maksimum pada t = ½ T. Kasus yang pertama akan diuraikan di sini dan dikenal sebagai metoda pendekatan dari van de Goor dan Ziljstra. Konsep tersebut mengatakan bahwa suatu debit konstan diberikan pada suatu bagian dari unit tersier selama pengolahan tanah. Selama perioda tersebut diasumsikan air akan mengalir mengisi petakan-petakan sawah secara progresif. Sementara itu petakan yang lebih rendah akan terisi melalui limpasan dari petakan di atasnya setelah penuh. Diasumsikan bahwa petakan di atasnya secara kontinyu diisi air untuk memenuhi kehilangan air akibat perkolasi dan evaporasi (Gambar 2 dan Gambar 7).
Dengan demikian pada tingkat awal, keperluan air adalah untuk penjenuhan tanah dan mempertahankan suatu genangan lapisan air, sedangkan pada ahir perioda pengolahan tanah mempertahankan lapisan genangan air adalah merupakan faktor yang dominan (the topping up requirement). Dengan demikian bagian areal unit tersier yang sedang diolah (A ha) menerima volume air pada perioda waktu dt sebesar I A dt, dengan debit sebesar I. Dari jumlah air tersebut sebagian (M y dt) digunakan untuk mempertahankan lapisan air di lahan yang telah dijenuhkan (y ha), sedangkan sisanya (S dy) digunakan untuk menjenuhkan areal baru sebesar dy ha.
I A dt = M y dt + S dy ... /4/
M : topping up requirement (mm/hari); I: laju pemberian air (mm/hari); T: lama perioda pengolahan lahan dari mulai awal pemberian air sampai tanam (hari); S: jumlah air yang diperlukan untuk menjenuhkan tanah dan menciptakan lapisan genangan air (mm). Persamaan tersebut dapat ditulis sebagai berikut :
Topik 2. Kebutuhan Air Irigasi - dkk y M A I dy S dt − = ... /4/, maka =
∫
− = − I A− M y + C M S y M A I dy S t ln( ) .. /5/ pada t = 0 ---> y = 0 , maka ln( AI ) M S C = , maka t = MS lnI AI−AM y ... /6/ pada t = T ----> y = A , maka M I I M S T − = ln , maka S MT M I I = − ln ... /7/; maka S MT e M I I = − dan akhirnya 1 − = S MT S MT e e M I ... /8/ Apabila k = MT/S; maka 1 − = k k e e M I ... /9/Pada persamaan /9/ dapat dilihat bahwa A tidak mempengaruhi I. Untuk berbagai nilai S, T dan M (evaporasi dan perkolasi) maka besarnya I dengan menggunakan rumus di atas dapat dilihat pada Tabel 1. Umumnya keperluan air pengolahan tanah berkisar antara 1,5 – 1,7 l/det/ha untuk nilai M antara 5 - 8 mm/hari dan S = 300 mm dengan T = 30 hari.
Keperluan air untuk pesemaian
Areal pesemaian umumnya antara 2% - 10% dari areal tanam. Lama pertumbuhan antara 20 - 25 hari. Jumlah keperluan air di pesemaian kurang lebih sama dengan penyiapan lahan. Sehingga keperluan air untuk pesemaian biasanya disatukan dengan keperluan air untuk pengolahan tanah.
Topik 2. Kebutuhan Air Irigasi - dkk
Keperluan air pada berbagai tahap pertumbuhan tanaman
Tahap pertumbuhan padi dibagi menjadi: (a) pesemaian (10-30 hss)8 (seedling atau juvenile period), (b) periode pertumbuhan vegetatif (0-60 hst), (c) periode reproduktif atau generatif (50-100 hst) dan (d) periode pematangan (100-120 hst) (ripening period) (Gambar 3)
Periode pesemaian
Periode ini merupakan awal pertumbuhan yang mencakup tahap perkecambahan benih serta perkembangan radicle (akar muda) dan plume (daun muda). Selama periode ini air yang dikonsumsi sedikit sekali. Apabila benih tergenang cukup dalam pada waktu cukup lama sepanjang periode perkecambahan, maka pertumbuhan radicle akan terganggu karena kekurangan oksigen.
Pertumbuhan vegetatif
Periode ini merupakan periode berikutnya setelah tanam (transplanting) yang mencakup (a) tahap pemulihan dan pertumbuhan akar (0-10 hst), (b) tahap pertumbuhan anakan maksimum (10-50 hst) (maximum tillering) dan (c) pertunasan efektif dan pertunasan tidak efektif (35-45 hst). Selama periode ini akan terjadi pertumbuhan jumlah anakan. Segera setelah tanam, kelembaban yang cukup diperlukan untuk perkembangan akar-akar baru. Kekeringan yang terjadi pada peiode ini akan menyebabkan pertumbuhan yang jelek dan hambatan pertumbuhan anakan sehingga mengakibatkan penurunan hasil. Pada tahap berikutnya setelah tahap pertumbuhan akar, genangan dangkal diperlukan selama periode vegetatif ini. Beberapa kali pengeringan (drainase) membantu pertumbuhan anakan dan juga merangsang perkembangan sistim akar untuk berpenetrasi ke lapisan tanah bagian bawah. Fungsi respirasi akar pada periode ini sangat tinggi sehingga ketersediaan udara (aerasi) dalam tanah dengan cara drainase (pengeringan lahan) diperlukan untuk menunjang pertumbuhan akar yang mantap. Selain itu drainase juga membantu menghambat pertumbuhan anakan tak-efektif (non-effective tillers).
Tabel 1. Kebutuhan air untuk penyiapan lahan padi sawah (mm/hari)
Evaporasi + Perkolasi M mm/hari T = 30 hari T = 45 hari S = 300 mm S = 250 mm S = 300 mm S = 250 mm I
mm/hari lt/det/haI mm/hariI lt/det/haI Mm/hariI lt/det/haI mm/hariI lt/det/haI
5,0 12,7 1,47 11,1 1,28 9,05 1,10 8,4 0,97 5,5 13,0 1,50 11,4 1,32 9,08 1,13 8,8 1,02 6,0 13,3 1,54 11,7 1,35 10,1 1,17 9,1 1,05 6,5 13,6 1,57 12,0 1,39 10,4 1,20 9,4 1,09 7,0 13,9 1,61 12,3 1,43 10,8 1,25 9,8 1,13 7,5 14,2 1,64 12,6 1,46 11,1 1,28 10,1 1,17 8,0 14,5 1,68 13,0 1,50 11,4 1,32 10,5 1,22 8,5 14,8 1,71 13,3 1,54 11,8 1,36 10,8 1,25 9,0 15,2 1,76 13,6 1,57 12,1 1,41 11,2 1,30 9,5 15,5 1,79 14,0 1,62 12,5 1,45 11,6 1,34 10,0 15,8 1,83 14,3 1,65 12,9 1,48 12,0 1,39 10,5 16,2 1,88 14,7 1,70 13,2 1,53 12,4 1,44 11,0 16,5 1,91 15,0 1,73 13,6 1,57 12,8 1,48 8
Topik 2. Kebutuhan Air Irigasi - dkk
Periode reproduktif (generatif)
Periode ini mengikuti periode anakan maksimum dan mencakup tahap perkembangan awal malai (panicle primordia) (40-50 hst), masa bunting (50-60 hst)(booting), pembentukan bunga (60-80 hst) (heading and flowering). Situasi ini dicirikan dengan pembentukan dan pertumbuhan malai.
Pada sebagian besar dari periode ini dikonsumsi banyak air. Kekeringan yang terjadi pada periode ini akan menyebabkan beberapa kerusakan yang disebabkan oleh terganggunya pembentukan panicle, heading, pembungaan dan fertilisasi yang berakibat pada peningkatan sterilitas sehingga mengurangi hasil.
Periode pamatangan (ripening atau fruiting)
Periode ini merupakan periode terakhir dimana termasuk tahapan pembentukan susu (80-90 hst) (milky), pembentukan pasta (90-100 hst) (dough), matang kuning (100-110 hst) (yellow ripe) dan matang penuh (110-120 hst) (full ripe). Selama periode ini sedikit air diperlukan dan secara berangsur-angsur sampai sama sekali tidak diperlukan air sesudah periode matang kuning (yellow ripe). Selama periode ini drainase perlu dilakukan, akan tetapi pengeringan yang telalu awal akan mengakibatkan bertambahnya gabah hampa dan beras pecah (broken kernel), sedangkan pengeringan yang terlambat mengakibatkan kondisi kondusif tanaman rebah.
Pada periode vegetatif jumlah air yang dikonsumsi sedikit, sehingga kekurangan air pada periode ini tidak mempengaruhi hasil secara nyata asalkan tanaman sudah pulih dan sistim perakarannya sudah mapan. Tahapan sesudah panicle primordia, khususnya pada masa bunting, heading dan pembungaan memerlukan air yang cukup. Kekurangan air selama periode tersebut menghasilkan pengurangan hasil tak terpulihkan. Dengan demikian perencanaan program irigasi di areal dimana jumlah air irigasinya terbatas untuk menggenangi sawah pada seluruh periode, prioritas harus diberikan untuk memberikan air irigasi selama periode pemulihan dan pertumbuhan akar serta seluruh periode pertumbuhan reproduktif.
Jumlah konsumsi air dan hasil padi
Jumlah air yang diperlukan untuk pertumbuhan tanaman padi dari mulai tanam sampai panen tergantung pada berbagai faktor yakni: (a) lengas tanah tahap awal, (b) jenis dan kesuburan tanah, (c) lama periode pertumbuhan, (d) metoda kultur-teknik, (e) topografi, (f) varietas tanaman dan lain-lain.
Penelitian di IRRI9 (1970) selama musim kemarau tahun 1969 memperlihatkan bahwa jika total jumlah air yang dikonsumsi antara 750 mm~1000 mm, tidak memperlihatkan perubahan hasil yang nyata. Tetapi jika lebih kecil dari 550 mm, maka tidak ada hasil yang didapat (Gambar 4). Di Taiwan hasil penelitian pada musim hujan memperlihatkan penurunan hasil yang cukup nyata jika jumlah air yang dikonsumsi tanaman kurang dari 600 mm. Di Jepang, Iyozaki (1956) melaporkan bahwa keperluan air untuk mendapatkan hasil optimum adalah antara selang 20 mm sampai 30 mm per hari. Jumlah ini dapat dipertimbangkan optimum pada kondisi pemupukan berat dan teknik pemeliharaan intensif. Varietas unggul umumnya tidak memperlihatkan penurunan hasil pada kedalaman genangan sampai 15 cm. Di atas kedalaman genangan tersebut diduga akan terjadi penurunan hasil akibat dari pelemahan culms dan pengurangan jumlah anakan.
Topik 2. Kebutuhan Air Irigasi - dkk
Pengelolaan air terkendali juga memperlihatkan pengurangan pertumbuhan gulma. Williams (1969) memperlihatkan dengan genangan 15 cm, pertumbuhan rumput-rumputan dan teki-tekian (sedges) akan tertekan, tetapi pada genangan 7,5 cm beberapa gulma berdaun lebar dan teki-tekian tumbuh dengan baik. Sebagai kesimpulan, lingkungan air pada tanaman padi adalah relatif kritis pada kondisi di bawah jenuh tetapi relatif toleran terhadap genangan air pada kedalaman antara 10 ~ 15 cm. Di atas kedalaman tersebut akan terjadi pengurangan hasil.
Metoda pemberian air pada padi sawah
Terdapat dua metoda pemberian air untuk padi sawah yakni: (a) Genangan terus-menerus (continuous submergence) yakni sawah digenangi terus terus-menerus sejak tanam sampai panen; (b) Irigasi terputus atau berkala (intermittent irrigation) yakni sawah digenangi dan dikeringkan berselang-seling. Permukaan tanah diijinkan kering pada saat irigasi diberikan.
Keuntungan irigasi berkala adalah sebagai berikut: (a) menciptakan aerasi tanah, sehingga mencegah pembentukan racun dalam tanah, (b) menghemat air irigasi, (c) mengurangi masalah drainase, (d) mengurangi emisi metan10, (e) operasional irigasi lebih susah. Keuntungan irigasi kontinyu adalah: (a) tidak memerlukan kontrol yang ketat, (b) pengendalian gulma lebih murah, (c) operasional irigasi lebih mudah.
Evapotranspirasi Tanaman
Evapotranspirasi tanaman dapat diketahui dengan cara pengukuran dan pendugaan. Metoda pendugaan evapotranspirasi acuan (ETo) dapat digunakan apabila data iklim di daerah tersebut tersedia. Berbagai metoda pendugaan ETo menurut FAO adalah: (a) Thornthwaite, (b) Blaney dan Criddle, (c) Radiasi, (d) Panci evaporasi, dan (d) Penman. Akhir-akhir ini (1999) FAO merekomendasikan metoda Penman-Monteith untuk digunakan jika data iklim tersedia (suhu rerata udara harian, jam penyinaran rerata harian, kelembaban relatif rerata harian, dan kecepatan angin rerata harian. Selain itu diperlukan juga data letak geografi dan elevasi lahan di atas permukaan laut. Evapotranspirasi tanaman acuan (reference crop evapotranspiration, ETo) didefinisikan sebagai evapotranspirasi dari tanaman rumput berdaun hijau, tinggi sekitar 15 cm, tumbuh sehat, cukup air, dan menutupi tanah dengan sempurna.
Evapotrasnpirasi tanaman untuk tanaman tertentu dihitung dengan persamaan: ETc = kc x ETo, dimana ETc: evapotranspirasi tanaman tertentu (mm/hari), ETo: evapotranspirasi tanaman acuan (mm/hari), kc: koefisien tanaman yang tergantung pada jenis dan periode pertumbuhan tanaman. Nilai koefisien tanaman untuk tanaman padi disarankan menggunakan data dari FAO juga, karena nilai kc padi dari beberapa literatur di Indonesia umumnya menggunakan pendugaan evapotranspirasi tanaman acuan dengan metoda yang berlainan. Koefisien tanaman padi yang disarankan oleh Departemen Pekerjaan Umum dan FAO tercantum pada Tabel 2 .
10 Penelitian di Taiwan: emisi metan pada genangan kontinyu (28.85±3.25 g/m2; rerata laju emisi
9.54±1.07 mg m-2 h-1) lebih besar daripada intermittent (rerata 15.27±1.46 g/m2; rerata laju emisi
5.39±0.56 mg m-2 h-1). Sumber: Shang-Shyng Yang, Hsu-Lan Chang, 2000 (National Taiwan University).
Effect of green manure amendment and flooding on methane emission from paddy fields. Chemosphere –
Topik 2. Kebutuhan Air Irigasi - dkk
Tabel 2. Koefisien tanaman padi (kc) Selama penyiapan
Lahan
Varietas Unggul Baru Varietas Lokal 1,20 1,20 Setengah bulanan sesudah tanam
0,5 1,20 1,20 1,0 1,27 1,20 1,5 1,33 1,32 2,0 1,30 1,40 2,5 1,30 1,35 3,0 0 1,24 3,5 1,12 4,0 0
Perkolasi dan Rembesan
Pada lahan yang baru dibuka laju perkolasi biasanya sangat tinggi sekitar 10 mm/hari atau lebih. Pada proses pelumpuran, koloid partikel liat akan mengendap ke lapisan bawah pada kedalaman lapisan olah (sekitar 20 cm) membentuk suatu lapisan tanah. Sesudah puluhan tahun pengolahan tanah dengan pelumpuran biasanya lapisan kedap (lapisan tapak bajak) 11 akan terbentuk sehingga laju perkolasi berkurang menjadi sekitar 1 - 3 mm/hari pada tekstur liat berat. Sedangkan pada tanah bertekstur ringan kadang-kadang masih cukup tinggi sekitar 10 mm/hari.
Pada kondisi tersebut laju perkolasi merupakan aspek dominan dalam penentuan jumlah keperluan air. Rembesan (seepage) didefinisikan sebagai kehilangan air melalui galengan yang disebabkan oleh lubang tikus, ketam atau retakan tanah pada galengan. Apabila lahan relatif datar dan genangan air di petakan sawah relatif sama, maka rembesan cenderung mengecil. Pada lahan miring dengan teras bangku maka kehilangan karena rembesan sangat tinggi (sekitar 20 mm/hari). Petakan sawah tertinggi harus diairi secepat mungkin dan laju pembuangan air di petakan terendah harus secepat mungkin.
Gambar 4. Hasil padi IR-8 sebagai fungsi jumlah air yang digunakan
(Reyes R., 1960. IRRI, Los Banos, Filipina)
Topik 2. Kebutuhan Air Irigasi - dkk
Gambar 3. Periode pertumbuhan padi sawah dan pemakaian air
