KAJIAN KINERJA IRIGASI TETES PADA TANAH ANDOSOL DENGAN BUDIDAYA TANAMAN BAYAM (Amaranthus Sp)
OUTLINE
BERTRAND WILLDANNI
200308032/ TEKNIK PERTANIAN DAN BIOSISTEM
PROGRAM STUDI TEKNIK PERTANIAN DAN BIOSISTEM FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITASI SUMATERA UTARA
2023
KAJIAN KINERJA IRIGASI TETES PADA TANAH ANDOSOL DENGAN BUDIDAYA TANAMAN BAYAM (Amaranthus Sp)
OUTLINE Oleh :
BERTRAND WILLDANNI
200308032 / TEKNIK PERTANIAN DAN BIOSISTEM
Laporan ini sebagai salah satu syarat untuk melakukan penelitian di Teknik Pertanian dan Biosistem Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
Disetujui oleh : Komisi Pembimbing
(Prof. Dr. Ir. Sumono MS) NIP. 1271172809480001
PROGRAM STUDI TEKNIK PERTANIAN DAN BIOSISTEM FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITASI SUMATERA UTARA
2023
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan ini, yang berjudul “Kajian Kinerja Irigasi Tetes Pada Tanah Andosol Dengan Budidaya Tanaman Bayam (Amaranthus Sp)” yang merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Program Studi Teknik Pertanian dan Biosistem Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada orang tua yang telah memberikan dukungan baik secara moral maupun materil. Penulis juga mengucapkan terimakasih kepada Bapak Prof. Dr. Ir. Sumono MS selaku pembimbing. Juga ucapan terimakasih kepada para staf pengajar di Prodi Teknik Pertanian dan Biosistem dan juga kepada teman teman yang telah memberi dukungan, saran dan bantuannya sehingga dapat menyelesaikan laporan ini.
Penulis menyadari bahwa laporan ini jauh dari kata sempurna. Oleh karena itu, penulis juga mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan laporan ini. Akhir kata penulis menyampaikan terimakasih.
Semoga laporan ini bermanfaat bagi saya dan pihak yang membutuhkannya.
Medan, Oktober 2023
Penulis
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR...i
DAFTAR ISI...ii
DAFTAR TABEL...iv
PENDAHULUAN...1
Latar Belakang...1
Tujuan Penelitian...4
Manfaat Penelitian...4
Batasan Penelitian...4
TINJAUAN PUSTAKA...5
Tanaman Bayam...5
Sifat Fisik Tanah...6
Irigasi...7
Irigasi Tetes...8
Komponen Irigasi Tetes...9
Debit...10
Keseragaman Irigasi...11
Kebutuhan Air Tanaman...12
Efisiensi Pemakaian Air...13
Efisiensi Penyimpanan Air...14
Tanah Andosol...14
Laju Infiltasi...16
METODOLOGI PENELITIAN...18
Waktu dan Tempat...18
Alat dan Bahan...18
Metode Penelitian...18
Prosedur Penelitian...18
Parameter Penelitian...20
LAMPIRAN...25
DAFTAR TABEL
Hal Tabel 1. Kriteria tingkat keseragaman tetesan sistem irigasi tetes menurut ASAE...11
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Dalam bidang pertanian, air merupakan kebutuhan esensial yang harus dipenuhi. Meningkatnya kebutuhan pangan masyarakat seiring bertambahnya jumlah penduduk berarti kebutuhan air pertanian dengan sendirinya juga akan meningkat. Berbeda dengan keterbatasan air akibat pertumbuhan hutan yang mempengaruhi keseimbangan air dalam tanah. Selain itu, ada masalah masyarakat yang membuang-buang air dan menggunakannya secara tidak efisien.
Keterbatasan ketersediaan air menjadi kendala utama bagi sektor pertanian, mengingat pentingnya irigasi dalam kegiatan tersebut. Oleh karena itu, masyarakat harus berhati-hati dalam memanfaatkan udara, mampu melindungi dan menyelamatkannya, serta diperlukan teknologi yang tepat untuk mengatasi tantangan tersebut.
Tanaman sayuran memiliki kemampuan untuk membantu pembangunan nasional dan meningkatkan kesehatan masyarakat, seperti memberikan gizi masyarakat sebagai pelengkap makanan empat sehat lima sempurna. Sebuah laporan dari Direktur Jenderal Hortikultura (2015) menunjukkan populasi bahwa Indonesia mengonsumsi sayuran sebesar 54,59 kg per tahun pada tahun 2013.
Namun, pada tahun 2014, konsumsi tersebut meningkat menjadi 57,15 kg per tahun. Sayuran memiliki nilai ekonomi yang tinggi dan memiliki peran yang signifikan dalam meningkatkan pendapatan masyarakat, sehingga menjadikan
sayuran sebagai komoditas yang potensial untuk diusahakan. Konsumsi sayuran terus meningkat. Tanaman kailan adalah salah satu jenis sayuran yang cukup bagus untuk ditanam.
Tanaman bayam banyak diusahakan oleh petani dalam skala usaha kecil, sehingga belum dapat mengimbangi permintaan pasar. Permintaan pasar yang tinggi antara lain sebagai akibat peningkatan jumlah penduduk, perbaikan pendapatan dan peningkatan kesadaran gizi masyarakat. Selain itu di kota-kota besar tumbuh permintaan pasar yang menghendaki komoditas sayuran dengan kualitas yang baik.
Kendala pada budidaya bayam adalah kelebihan atau kekurangan air yang
menyebabkan pertumbuhan dan produksi bayam tidak optimal. Kadar air dari kapasitas lapang bagi tanaman mempengaruhi pertumbuhan tanaman. kelebihan maupun kekurangan air dapat berakibat buruk karena akan mengganggu proses proses metabolisme dalam tubuh tanaman (Nurjanaty, 2019). Oleh karena itu, dalam budidaya bayam perlu diketahui jumlah kebutuhan air secara presisi untuk memenuhi kebutuhan air tanaman bayam agar dapat meningkatkan pertumbuhan dan produksi tanaman bayam.
Ketersediaan air bagi tanaman sangat dibutuhkan untuk mendukung pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Air memiliki peran dan fungsi penting untuk tanaman, diantaranya ialah sebagai penyusun tubuh tanaman (70-90%), pelarut dan medium reaksi biokimia, medium transport senyawa, pelarut dan
pengangkut mineral serta unsur hara, memberikan turgor bagi sel dan mempertahankan turgor tanaman, bahan baku dalam fotosintesis serta mempertahankan suhu tanaman supaya tetap konstan sehingga menunjukkan bahwa air sangat dibutuhkan oleh tanaman (Jackson, 1977).
Pemberian air yang berlebihan dapat mengakibatkan tanaman kehilangan unsur hara akibat terjadinya pencucian hara dan sebaliknya jika kekurangan air mengakibatkan tanaman mengalami titik kritis, tanaman akan mengalami penurunan proses fisiologi dan fotosintesis dan akhirnya mempengaruhi produksi dan kualitas (Pakaya, 2014). Oleh sebab itu diperlukan metode pemberian air tambahan atau irigasi untuk mempertimbangkan penghematan penggunaan air dan kemudahan operasi serta mencukupi kebutuhan air tanaman selama pertumbuhannya agar dapat mencapai efisiensi irigasi yang tinggi.
Irigasi adalah teknik untuk memberikan udara kepada tanaman dalam waktu, kualitas, dan jumlah yang tepat sehingga tanaman dapat tumbuh dan berkembang dengan baik (Rokhma, 2008). Penggunaan sistem irigasi bertujuan untuk memanfaatkan udara secara efisien, terutama di daerah sulit air dan kering.
Desain sistem irigasi harus disesuaikan dengan sifat tanaman dan kondisi lingkungan setempat. Irigasi tetes, juga dikenal sebagai irigasi tetes, adalah metode irigasi modern yang telah banyak digunakan di Indonesia untuk budidaya tanaman sayur.
Tanah adalah nahan mineral tidak padat (tidak tekonsolidasi) yang terletak di permukaan bumi dan terpengaruh oleh faktor-faktor genetic serta lingkungan
yang meliputi bahan induk, iklim (termasuk kelembapan dan suhu), organisme (makro dan mikro), dan topografi pada suatu daerah tertentu (Hanafiah 2005).
Tanah andosol adalah tanah yang berwarna hotam kelam, sangat berpori, mengandung bahan organik dan lempung bahan organic dan lempung tipe amorf, terutama alofan serta sedikit silica, alumina atau hodroksida-besi. Tanah yang berbentuk dari abu vulkanik ini umumnya ditemukan didaerah dataran tinggi (>400 m diatas permukaan laut) (Darmawijaya,1990).
Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini untuk mengetahui efisiensi irigasi tetes dan kebutuhan air tanaman bayam (Amaranthus Sp) pada tanah andosol.
Manfaat Penelitian
1. Bagi penulis yaitu sebagai bahan untuk menyusun skripsi yang merupakan syarat untuk dapat menyelesaikan pendidikan di Program Studi Teknik Pertanian dan Biosistem Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
2. Bagi mahasiswa yaitu untuk menjadi bahan pembelajaran dan mempermudah dalam melakukan penelitian kajian kinerja irigasi tetes pada tanah andosol dengan budidaya tanaman bayam (Amaranthus Sp).
3. Bagi masyarakat yaitu sebagai sumber informasi tentang kinerja irigasi tetes dan kebutuhan air tanaman bayam (Amaranthus Sp) pada tanah andosol.
Batasan Penelitian
1. Penelitian ini hanya membahas tanaman bayam (Amaranthus Sp).
2. Penelitian ini hanya membahas tentang irigasi tetes.
3. Penelitian ini hanya membahas tanaman bayam (Amaranthus Sp) pada tanah andosol.
TINJAUAN PUSTAKA
Tanaman Bayam
Bayam adalah salah satu tanaman sayuran yang bisa tumbuh didataran tinggi dan dataran rendah. Tanaman bayam sangat reaktif dengan ketersediaan air dalam tana. Bayam merupakan tanaman yang membutuhkan cukup air untuk pertumbuhannya, bayam yang tidak cukup air akan tampak layu dan pertumbuhannya tertanggu. Menanam bayam dianjurkan pada awal atau akhir musin hujan atau akhir musim kemarau (Bandini, 2001).
Tanaman bayam merupakan tanaman yang sangat baik untuk dikembangkan untuk memenuhi kebutuhan masyarak dikemudian hari.
Dikarenakan masyarakat mengingat akan fungsi tanaman bayam sebagai pemenuh kebutuhan gizi masyarakat karena mengandung gizi yaitu protein, karbohidrat, lemak, zat besi, vitamin A, B, C, dan juga serat (Rukmana et al, 2008).
Sementara itu produksi bayam di Indonesia pada tahun 2012 adalah 154.961 ton, mengalami penurunan (-3.46 persen) dari tahun sebelumnya.
Anjuran konsumsi sayuran di Indonesia mencapai sehat gizi adalah sebesar 65,5 kg/kapita/tahun (BPS RI, 2012). Pada tahun 2013 luas areal panen bayam nasional di Sumatera Utara mencapai 3.034 ha dengan produksi 13.463 ton. Dan produksi rata - rata 44,37 kw/ha (BPS, 2015).
Beberapa alasan tersebut mendasari fakta bahwa konsumsi bayam di Indonesia mengalami peningkatan dari tahun ke tahun. Konsumsi bayam untuk bahan makanan pada tahun 2007 sebesar 151,00 ton, pada tahun 2008 sebesar 158,34 ton dan pada tahun 2009 sebesar 168,00 ton (Budi, 2010).
Sifat Fisik Tanah
Tanah sebagai sumber daya alam harus dilestarikan dengan perawatan yang baik, karena tanah dapat mengalami kerusakan dan dapat mengurangi produktivitas yang mempengaruhi keberlanjutan pertanian. Kerusakan tanah menyebabkan perubahan sifat-sifat dasar tanah melebihi kriteria baku kerusakan tanah sehingga menurun kemampuan tanah dalam menghasilkan biomassa (Peraturan UU No. 150 Tahun 2000). Tanah yang mengalami kerusakan harus diperbaiki, namun memerlukan biaya yang cukup besar, sehingga lebih baik melestarikannya daripada memulihkannya. Kerusakan tanah seringkali disebabkan oleh penggunaan lahan yang melebihi daya dukungnya, terutama pada lahan kering di daerah beriklim tropos lembab yang tidak menerapkan prinsip konservasi tanah dan air (N. Hariyo, ,et al, 2014).
Sifat fisika tanah adalah faktor lingkungan yang sangat berpengaruh terhadap ketersediaan air, udara, dan tanah yang memiliki dampak tidak langsung ketersediaan unsur hara tanaman. Sifat fisik juga mempengaruhi kekuatan kahan untuk produksi maksimal (Naldo, 2011)
Salah saru ciri yang menentukan baik buruknya kualitas tanah adalah sifat fisik tanah. Karakter fisik, tekstur tanah, kepadatan tanah, permeabilitas dan
porositas merupakan indokator kesuburan tanah. Peranan sifat fisik terutama ketersediaan air dalam tanah, mengatur sirkulasi udara dalam tanah, mempengaruhi sifat fisik tanah. Sifat fisik tanah mempengaruhi pertumbuhan akar dan kemampuannya dalam menyerap air dan unsur hara, sehingga mempengaruhi pertumbuhan tanaman.(O. Haridjaja, et al, 2010).
Oleh karena itu tanah yang memiliki sifat kimia yang baiktidak akan mencapai pertumbuhan tanaman yang optimal tanpa adanya sifat fisik tanah yang baik. Jika dilihat dari konservasi tanah dan air, sifat fisik tanah terutama struktur dan permeabilitasnya dapat berpengaruh pada laju erosi (M. Arifin, 2010).
Irigasi
Irigasi adalah usaha penyediaan dan pengaturan air untuk menunjang pertanian. Irigasi mengalirkan air secara buatan dari sumber air yang tersedia ke sebidang lahan dengan tujuan mengalirkan air secara teratur sesuai kebutuhan tanaman pada saat persediaan perkolasi tanah tidak mencukupi untuk mendukung pertumbuhan tanaman, sehingga tanaman dapat tumbuh secara normal. Pemberian air irigasi yang efisien dipengaruhi oleh kebutuhan air agar tercapai kondisi air tersedia yang dibutuhkan oleh tanaman.
Irigasi adalah memyalurkan air yang perlu untuk pertumbuhan tanaman ke tanah yang diolah dan mendistribusikan tanaman ke tanah yang diolah dan mendistribusikannya secara sistematis. (Sosrodarsono dan Takeda, 2003).
Ditinjau dari proses penyediaan, pemberian, pengelolaan, dan pengaturan air, sistem irigasi dapat dikelompokkan menjadi empat jenis yaitu:
1. Sistem Irigasi Permukaan (surface irrigation system)
2. Sistem Irigasi Bawah Permukaan (sub surface irrigation system)
3. Sistem Irigasi dengan Pemancaran (sprinkle irrigation system)
4. Sistem Irigasi dengan Tetesan (trickle irrigastion / drip irrigation system).
Pemberian air untuk memenuhi kebutuhan air pada tanaman melalui pengairan lahan biasa disebut dengan irigasi. Pemberian air dengan sistem irigasi tertentu identik dengan jenis dan kebutuhan air pada setiap tanaman. Salah satu teknologi irigasi hemat air adalah sistem irigasi sprinkler atau curah dan irigasi tetes. Karakter dari irigasi curah yang menyebarkan air berupa butiran-butiran kecil yang menjadikan sistem irigasi ini dapat diterapkan pada tanaman sayur maupun palawija karena efisiensinya yang cukup tinggi untuk memenuhi kebutuhan air pada suatu tanaman. Air sebagai substansi pelarut dan hara tanaman berperan menentukan kesuburan tanah sebagaimana mikrobiologi yang ada dalam tanah berperan sebagai agen aktivator kesuburan tanah (Kurniati, 2014).
Irigasi Tetes
Irigasi tetes adalah metode yang menghasilkan air dengan cara diteteskan melalui pipa secara lokan disekitar atau disepanjang larikan tanaman. Disini hanya
sebagian zona akar yang basah, tetapi diseluruh air terendam ditambahkan dapat dengan cepat diserap pada kondisi kelembaban tanah yang rendah. Jadi keuntungan dari metode ini adalah penggunaan air irigasi yang sangat efisien (Hakim, 2005).
Irigasi tetes merupakan salah satu teknologi mutakhir pada bidang irigasi yang telah berkembang hamper di seluruh dunia. Teknologi ini pertama diperkenalkan di Israel, dan kemudian menyebar ke seluruh dunia. Irigasi jenis ini cocok diterapkan pada kondisi lahan berpasir, air yang terbatas, dan iklim yang kering dan komoditas yang diusahakan mempunyai nilai jual (Pasaribu et al., 2013).
Irigasi tetes dapat dibedakan menjadi 3 macam yang berdasarkan jenis cucuran airnya, yaitu :
1. Air merembes sepanjang pipa lateral (viaflow)
2. Air menetes atau memancar melalui alat aplikasi yang dipasang pada pipa lateral
3. Air menetes atau memancar melalui lubang-lubang pada pipa lateral (Prastowo, 2010).
Tujuan dari irigasi tetes adalah untuk memenuhi kebutuhan tanaman tanpa membasahi seluruh tanah, untuk mengurangi kehilangan air yang diakibatkannya
penguapan berlebih, penggunaan air yamg lebih efisien, dan berkurangnya limpasan untuk menekan ataupun mengurangi pertumbuhan gulma.
Komponen Irigasi Tetes
Berdasarkan Dirjen Pengolahan Lahan Dan Air Departemen Pertanian, 2008 bahwa komponen sistem irigasi tetes adalah :
a. Sumber air irigasi
b. Pompa dan tenaga penggerak
c. Jaringan perpipaan
Komponen jaringan pipa irigasi tetes terdiri dari :
1. Emiter atau penetes, yaitu komponen yang bertugas mengalirkan air dari pipa lateral ke area tanaman dengan aliran yang berkelanjutan dengan debit rendah dan mendekati tekanan atmosfer.
2. Lateral, berfungsi sebagai saluran yang menempatkan emitor. Biasanya lateralnya terbuat dari pipa PVC atau PE dengan diameter berkisar ½ inci – 1 ½ inci.
3. Pipa sub utama atau Manifold, berperan dalam mendistribusikan air ke pipa – pipa lateral. Pipa sub utama atau manifold biasanya terbuat dari pipa PVC dengan diameter 2 inci – 3 inci.
4. Pipa utama, berfungsi untuk mengalirkan air dari sumber air ke pipa- pipa distribusi dalam jaringan. Bahan pipa utama biasanya dipilih dari pipa PVC atau paduan antara semen dan asbes. Ukuran pipa utama biasanya berdiameter antara 7,5 – 25 cm. pipa utama dapat dipasang di atas atau di bawah permukaan tanah.
5. Komponen pendukung lainnya yaitu katup-katup, saringan, pengatur tekanan, pengatur debit, tangki bahan kimia, sistem pengontrol dan lain-lain.
Debit
Debit adalah jumlah air yang mengalir per satuan waktu. Laju aliran irigasi hanya beberapa liter per jam. Debit irigasi tetes tergantung pada jenis tanah dan tanaman. Debit aliran irigasi tetes yang umum digunakan adalah 4 liter/jam.
Penggunaan debit didasarkan pada jarak tanam dan waktu penggunaan (Keller dan Bliesner, 1990).
Debit air keluar emitter rata-rata dari suatu sumber debit adalah banyaknya air yang tertampung oleh seluruh debit dalam satuan waktu dan banyaknya debit yang terjadi. Debit air keluar emitter (Qa) dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut :
Qa = G
Ta.Np ……….. (1)
Keterangan :
Qa = debit rata-rata dari keseluruhan emitter (liter/jam)
G = volume air irigasi keseleruhan per tanaman
Ta = lama pemberian air (jam) (sesuai kebutuhan air tanaman 200 ml/hari)
Np = jumlah emitter Keseragaman Irigasi
Keseragaman pemberian air merupakan salah satu faktor penentu efisiensi irigasi yang dihitung dengan menggunakan persamaan koefisien keseragaman irigasi sebagai berikut :
Cu=100
{
1−∑{Kr . nXi−Xr}}
… … … .(2)Keterangan :
Cu = koefisien keseragaman (%)
Xi = pengukuran air dalam pengamatan ke I (I = 1,2,3,…n) (ml)
Xr = nilai rata-rata pengamatan (ml)
N = jumlah titik atau wadah pengamatan
Untuk mendapatkan rancangan sistem irigasi tetes yang baik keseragaman tetesan 100% sehingga tanaman menerima jumlah air yang sama untuk aktivitas tanaman. Namun, sulit untuk mencapai faktor keseragaman yang sempurna, karena dipengaruhi oleh banyak faktor.
Tabel 1. Kriteria tingkat keseragaman tetesan sistem irigasi tetes menurut ASAE Kriteria Statistical Uniformity (SU) Coefficient of Uniformity (CU)
Sangat baik 95 % - 100 % 94 % - 100 %
Baik 85 % - 90 % 81 % - 87 %
Cukup Baik 75 % - 80 % 68 % - 75 %
Jelek 65 % - 70 % 56 % - 62 %
Tidak layak < 60 % < 50 %
Kebutuhan Air Tanaman
Kebutuhan air tanaman merupakan kebutuhan air total yang diberikan pada lahan pertanian sampai tingkat tersier atau jaringan irigasi yang membentuknya kebutuhan air tanaman atau kebutuhan air pengolahan tanah atau disebut juga air dilapangan (Priyambodo, 1983).
Kebutuhan air tanaman dapat dinyatakan sebagai nilai konsumsi air yang dibutuhkan tanaman (ETc), yang dapat dihitung dengan melakukan pembobotan terhadap nilai acuan evapotranspirasi (ETo). Bobot ini bergantung pada faktor koefisen tanaman. Selain itu, kebutuhan air tanaman juga dapat diperkirakan
dengan persamaan yang menentukan persentase luas lahan terbuka yang tidak tertutup tanaman dan jumlah hari hujan (Adiningrum, 2015).
Faktor-faktor yang mempengaruhi kebutuhan air tanaman adalah sebagai berikut :
1. Topografi, untuk lahan yang miring membutuhkan air yang lebih banyak daripada lahan yang datar, karena air akan lebih cepat mengalir menjadi aliran permukaan dan hanya sedikit yang mengalami infiltrasi, dengan kata lain kehilangan air di lahan miring akan lebih besar.
2. Curah hujan, jumlah hujan mempengaruhi kebutuhan air semakin banyak curah hujannya maka akan semakin sedikit kebutuhan air tanaman.
3. Evaporasi, adalah suatu peristiwa perubahan air menjadi uap. Laju evaporasi dipengaruhi oleh faktor lamanya penyinaran matahari, angina, kelembaban udara, dll.
4. Transpirasi, adalah suatu proses pada peristiwa penguapan air dari tanaman ke atmosfir. Faktor iklim yang mempengaruhi laju evapotranspirasi adalah intesitas penyinaran matahari, suhu, kecepatan angina, dan tekanan uap air di udara.
5. Evapotranspirasi, kebutuhan konsumtif tanaman yang merupakan jumlah air untuk evaporasi dari permukaan areal tanaman dengan air untuk transpirasi dari tanaman.
Untuk menghitung besarnya kebutuhan air tanaman digunakan metode Doorenbos dan Pruits (1997) dengan menggunakan persamaan berikut :
ETc = ETo × Kc……… (3)
Keterangan :
ETc = evapotranspirasi tanaman (mm/hari)
ETo = evapotranspirasi acuan (mm/hari)
Kc = koefisien tanaman Efisiensi Pemakaian Air
Pemberian air irigasi bertujuan untuk memenuhi kebutuhan air yang diperlukan pada tanaman. Efisiensi penggunaan air pada setiap sistem irigasi berbeda-beda. Efisiensi pemakaian air dapat dihitung dengan persamaan berikut (Apriani, dkk, 2015) :
Ea=W s
W f ×100 %… … … .(4)
Keterangan :
Ea = efisiensi pemakaian air (%)
Ws = air yang ditampung/diterima tanah (air yang disalurkan/prerkolasi) (ml)
Wf = air yang disalurkan (ml) Efisiensi Penyimpanan Air
Efisiensi penyimpanan air adalah perbandingan antara jumlah air yang diberikan dikurangi kehilangan air dengan jumlah yang diberikan. Efisiensi penyimpanan air dapat dihitung dengan persamaan berikut :
E s=W s
W n×100 %… … …… … …… … …… … …… … …… … …… .(5)
Keterangan :
Es = efisiensi penyimpanan air (%)
𝑊� = air yang ditampung/ diterima tanah (kadar air setelah pemberian air irigasi- kadar air awal) (ml)
Wn = air yang dibutuhkan tanaman sebelum irigasi (kadar air kapasitas lapang- kadar air awal) (ml)
Tanah Andosol
Komponen tanah terbuat dari padatan dan udara yang merupakan elemen fundamental alam yang sangat mempengaruhi kehidupan sehari-hari. Tanah mempunyai fungsi utama yaitu sebagai tempat tumbuh tanaman. Kapasitas tanah sebagai media tumbuh akan opt imal jika didukung oleh prinsip-prinsip fisik, kimia, dan biologis yang baik dan biasanya menunjukkan tingkat kesuburan tanah (Sartohadi, dkk., 2012).
Tanah andosol merupakan jenis tanah yang cukup subur namun mempunyai retensi P yang tinggi karena adanya mineral lempung amorf seperti alofan, imogolit, ferihidrit serta oksida hidrat AI dan Fe permukaan spesifik yang tinggi (Munir, 1996). danya mineral kompleks alofan, imogolit, ferihidrit atau alofan-humat berarti tanah mempunyai sifat fisik yang khas, yaitu sifat ireversibel yaitu tidak dapat pulih kembali bila dikeringkan (Rachim dan Arifin, 2011).
Tanah andosol di Indonesia menempati luas ± 5,836 juta hektar atau 3,4%
dari luas daratan di Indonesia (Puslittanak, 2001). Walaupun luas tanah andosol tidak terlalu luas di Indonesia, namun mempunyai peranan penting dalam bidang pertanian karena salah satu lahan produktif terutama untuk tanaman pekarangan dan tanaman seperti tanaman teh.
Kesuburan tanah yang tinggi merupakan kualitas tanah yang tinggi, kualias. Kualitas tanah artinya kapasitas tanah yang berfungsi untuk mempertahankan produktivitas tumbuhan, mempertahankan dan menjaga
ketersediaan udara serta mendukung kegiatan makhluk hidup. Kualitas tanah yang baik akan mendukung fungsi kerja tanah sebagai pertumbuhan media tanam, mengatur dan membagi aliran udara serta menyangga lingkungan yang baik.
Kualitas tanah yang terjaga mempengaruhi perekonomian manusia dengan cara menjual hasil panen. Ketahanan tanah terhadap erosi, mengurangi kesehatan manusia dibawah pengaruh logam berat atau sebagai konsumen hasil panen.
Kualitas tanah erat kaitannya dengan lingkungan yaitu tanah yang tidak hanya sebagai sebuah produk mineral, bahan organik dan sebagai substrak pertumbuhan tanaman pada tingkat tinggi, namun komprehenaif yaitu fungsi lingkungan hidup dan kesehatan.
Kemampuan tanah yang melemah menunjukkan bahwa kualitas tanahnya menurun, tanah yang menurun akan mengarah pada pertumbuhan lahan yang kritis. Produktivitas menurun disebabkan oleh pencemaran tanah dan lingkungan.
Salah satu penyebab degradasi tanah adanya perubahan penggunaan lahan atau perubahan lahan (Arifin, 2011).
Laju Infiltasi
Infiltrasi adalah sauatu proses dimana udara menyerap kedalam tanah melalui permukaan atau retakan pada tanah (Yunagardasari et al., 2017). Kadang- kadang dalam beberapa situasi, udara juga dapat menembus tanah secara horizontal dari sisinya (Kurnia et al., 2006).
Infiltrasi adalah suatu proses yang memiliki signifikansi penting karena memungkinkan udara hujan meresap ke dalam tanah dan kemudia mengalir kebawah untuk menyatu dengan udara tanah (Kalam & Ramesh, 2016). Hal ini memungkinkan tanah untuk menyimpan udara sementara sehingga udara dapat diserap oleh tanaman dan organisme tanah. Dalam konteks konservasi tanah, infiltrasi merupakan elemen yang sangat vital karena intinya masalah konservasi tanah meliputi pengaturan hubungan antara kapasitas infiltrasi, intensitas hujan, dan permukaan aliran (Kurnia et al., 2006). Untuk mengatur aliran permukaan dengan efektif, perlu ditingkatkan kemampuan tanah dalam menyimpan udara, terutama melalui perbaikan atau peningkatan kapasitas infiltrasi.
Laju infiltrasi yaitu mengukur seberapa cepat udara memasuki tanah, dan besarnya laju tersebut bervariasi tergantung pada penggunaan lahan yang berbeda.
Selain itu, laju infiltrasi juga terkait dengan karakteristik fisik tanah seperti jenis tanah, tingkat porositas, tingkat bahan organik, kepadatan tanah (bulk density), stabilitas agregat, dan kadar udara. Laju infiltrasi dapat dihitung menggunakan persamaan berikut :
= f∆h
∆t × 60………..… (6)
Keterangan :
f = laju infiltrasi (cm/jam)
∆h = perubahan tinggi muka air tiap selang waktu (cm)
∆t = perubahan selang waktu pengukuran (menit)
METODOLOGI PENELITIAN
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilakukan pada bulan Oktober tahun 2023 sampai dengan selesai di Fakultas Teknik Pertanian dan Biosistem.
Alat dan Bahan
Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah bibit bayam sebagai objek yang akan ditanami, air yang digunakan untuk menyiram tanaman, tanah andosol sebagai media tanam, dan selang air untuk pengisian air kedalam drum.
Adapun alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah gunting, drum penampung air, pipa PVC, selang PE berdiameter 8 mm, alat pengatur debit air, sambungan T yang berguna untuk menyambungkan selang PE, nipel yang berguna untuk melubangi pipa PVC, alat penopang untuk irigasi tetes agar tidak jatuh, dan mesin bor tangan
Metode Penelitian
Dalam penelitian ini, pengumpulan data dilakukan secara literature dan metode observasi langsung di lapangan dengan perlakuan kebutuhan air tanaman bayam (Amaranthus Sp) pada fase awal, fase tengah, dan fase akhir menggunakan irigasi tetes dengan memakai emitter dari selang infus. Penelitian ini menggunakan data primer yaitu data yang akan didapatkan di lapangan.
Prosedur Penelitian
A. Perancangan Jaringan Irigasi
1. Mempersiapkan alat bahan yang akan dibutuhkan untuk membuat irigasi tetes.
2. Menyediakan drum penampung air, menyambungkan pipa PVC 1 inci dengan drum secara vertikal
3. Melubangi pipa PVC menggunakan mesin bor dan sambungkan dengan nipel.
4. Memasang selang PE ke nipel dan sesuaikan dengan kebutuhan, kemudian potong selang PE.
5. Memasang sambungan T, kemudian potong kembali selang untuk dipasang di sambungan T yang mengarah pada lahan yang akan dialirkan irigasi tetes.
6. Memasang pengatur debitnya ke selang sebelumnya.
7. Memasang penompang agar irigasi tidak terjatuh
8. Mengisi air pada drum penampung hingga penuh, dan pastikan ketinggian air dalam drum agar tetap konstan.
9. Melakukan pengujian debit sebanyak 3 kali ulangan dan dihitung dengan menggunakan persamaan 1.
B. Dipersiapkan Persemaian Benih
1. Menyiapkan polybag sebanyak 20 lembar dan diisi dengan tanah andosol.
2. Meletakkan 10 polybag dibawah aliran irigasi tetes yang sudah dibuat sebelumnya.
3. Menyiram tanah hingga jenuh untuk pemantapan tanah.
4. Membuat lubang kecil pada kedua sisi dasar setiap polybag.
5. Menanam benih/bibit bayam pada setiap polybag.
C. Dihitung Keseragaman Air
1. Menghitung nilai keseragaman air yang keluar dari irigasi tetes menggukana persamaan 2.
D. Dihitung Kebutuhan Air Tanaman
1. Dihitung fase awal kebutuhan air tanaman (1-10 hari setelah tanam).
2. Dihitung fase tengah kebutuhan air tanaman (10-20 hari setelah tanam).
3. Dihitung fase akhir kebutuhan air tanaman (20-30 hari setelah tanam).
Dapat dihitung menggunakan persamaan 3.
E. Dihitung Efisiensi Pemakaian air.
Nilai efisiensi pemakaian air dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 4.
F. Dihitung Efisiensi Penyimpanan air
Nilai efisiensi penyimpanan air dapat dihitung dengan menggunakan persaman 5.
G. Dihitung Laju Infiltrasi
Nilai infiltrasi dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 6.
Parameter Penelitian
1. Analisis sifat fisik tanah.
2. Debit aliran irigasi
Debit adalah jumlah air yang mengalir per satuan waktu. Laju aliran irigasi hanya beberapa liter per jam. Debit irigasi tetes tergantung pada jenis tanah dan tanaman. Debit dapat dihitung menggunakan persamaan 1.
3. Keseragaman irigasi
Keseragaman pemberian air merupakan salah satu faktor penentu efisiensi irigasi. Keseragaman irigasi dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 2.
4. Kebutuhan air tanaman
Kebutuhan air tanaman merupakan kebutuhan air total yang diberikan pada lahan pertanian sampai tingkat tersier atau jaringan irigasi yang membentuknya kebutuhan air tanaman atau kebutuhan air pengolahan tanah atau disebut juga air dilapangan. Kebutuhan air tanaman dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 3.
5. Efisiensi pemakaian air
Pemberian air irigasi bertujuan untuk memenuhi kebutuhan air yang diperlukan pada tanaman. Efisiensi pemakaian air dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 4.
6. Efisiensi penyimpanan air
Efisiensi penyimpanan air adalah perbandingan antara jumlah air yang diberikan dikurangi kehilangan air dengan jumlah yang diberikan.
Efisiensi penyimpanan air dapat dihitung dengan menggunakan persaamaan 5.
7. Laju infiltrasi
Laju infiltrasi yaitu mengukur seberapa cepat udara memasuki tanah, dan besarnya laju tersebut bervariasi tergantung pada penggunaan lahan yang berbeda. Selain itu, laju infiltrasi juga terkait dengan karakteristik fisik tanah. Laju infiltrasi dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 6.
DAFTAR PUSTAKA
Adiningrum, C. 2015. Analisis Perhitungan Evapotranspirasi Aktual Terhadap Perkiraan Debit Kontinyu dengan Metode Mock. Jurnal Teknik Sipil 13 : 158 - 172
Arifin, Zaenal. 2011. Analisis Indeks Kualitas Tanah Entisol pada Berbagai Penggunaan Lahan yang Berbeda. Agroteksos Vol. 21 No. 1 April 2011.
Fakultas Pertanian Unram.
Bandini, Y., dan N. Azis, 2001. Bayam. Penebar Swadaya. Jakarta.
BPS, 2015. Republik Indonesia dalam Angka 2015. Badan Pusat Statistik Indonesia
Budi, Gardjita. 2010. Perkembangan Trend Pemasaran Sayuran di Indonesia.
Seminar Nasional PVT ke-5, 25-26 November 2010. Surabaya.
Darmawijaya. 1990. Klasifikasi Tanah. Yogyakarta: Gajah Mada Universitas Pr.
Direktorat Jenderal Holtikultura Departemen Pertanian, 2015. Produksi Tanaman Sayuran di Indonesia. Dikutip dari : http:/holtikultura. deptan.go.id.
Diakses tanggal 07 Februari 2017.
Hakim, Z. A, Rais . M, dan Murhadi. 2005. Prospek Sumbangan Intensifikasi Padi Dalam Usaha Mempertahankan Swasembada Beras. Makalah Pertemuan Nasional Pembangunan Lahan Pertanian : Cisarua Bogor.
Hanafiah KA. 2005. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Jakarta: PT Rajagrafindo Persada.
Jackson, I.J. 1977. Climate, Water and Agriculture in the Tropics. Published in the United States of America by Longman Inc. New York. 248 p.
Kalam, M. A., & Ramesh, M. (2016). Determination of infiltration rate and soil indices using double ring infiltrometer and implementing it by GIS and Rs for selected areas in Zaheerabad, India. Indian Journal of Science and Technology, 9(30).
Kartasapoetra, A. G dan M. M. Sutedjo., 1991. Teknologi Pengairan Pertanian Irigasi. Bumi Aksara. Jakarta.
Keller, J., and R.D Bliesner, 1990. Sprinkle and Trickle Irrigation. Publishing by Van Nostrand Reinhold, New York.
Kurnia, U., Agus, F., Adimihardja, A., & Dariah, A. (2006). Sifat Fisik Tanah dan Metode Analisisnya. Balai Besar Litbang Sumberdaya Lahan Pertanian
Linsley Ray K., Joseph B. Franzini, 1979.Teknik Sumber Daya Air. Eralanga, Jakarta.
M. Arifin, “Kajian Sifat Fisik Tanah dan Berbagai Penggunaan Lahan dalam Hubungannya dengan Pendugaan Erosi Tanah,” J. Pertan. Maperta, 2010.
Munir, M.S. 1996. Tanah-Tanah Utama Indonesia. Karakteristik; Klasifikasi dan Pemanfaatannya. PT. Dunia Pustaka Jaya. Jakarta.
Naldo, R.A., 2011. Sifat Fisika Ultisol Limau Manis Tiga Tahun Setelah Pemberian Beberapa Jenis Pupuk Hijaun. J. agroland. Fakultas Pertanian. Universitas Andalas.
N. . Hariyo, S. Alfarisi, and A. Sudrajat, “Konservasi tanah dan air,” 2014.
Nur, G.R.M, dan S.A. Widyanto, 2015. Rancang Bangun Sistem Pengendali Irigasi Berbasis Analisis Evapotranspirasi Dengan Kontroler On/Off.
Jurnal Teknik Mesin 3 : 75-84.
Nurjanaty, N., Linda, R dan Mukarlina. 2019. Pengaruh Cekaman Air dan Pemberian Pupuk Daun terhadap Pertumbuhan Tanaman Sawi (Brassica Juncea L.). Protobiont. 8(3) : 6–11.
O. Haridjaja, Y. Hidayat, and L. S. Maryamah, “Pengaruh Bobot Isi Tanah Terhadap Sifat Fisik Tanah Dan Perkecambahan Benih Kacang Tanah Dan Kedelai,” J. Ilmu Pertan. Indones., 2010.
Pakaya, N. 2013. Pertumbuhan dan Produksi Caisin (Brassica chinensis L.) Berdasarkan Interval Waktu Pemberian Air. Skripsi. Fakultas Ilmu-ilmu Pertanian Universitas Negri Gorontalo, Gorontalo.
Pasaribu, I.S., Sumono, Daulay, S.B., & Susanto, E. (2013). Analisis Efisiensi Irigasi Tetes dan Kebutuhan Air Tanaman Semangka (Citrullus vulgaris S.) pada Tanah Ultisol. Jurnal Rekayasa Pangan dan Pertanian, 2 (1): 90- 95
Prastowo. (2010). Teknologi Irigasi Tetes. Bogor: Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Priyambodo, 1983, Diktatkuliah Irigasi 1, Fakultas Teknik Universitas Tanjungpura.
Puslittanak, 2001. Atlas Sumberdaya Tanah Indonesia Tingkat Eksplorasi, skala 1:1.000.000. Puslittanak, Bogor.
Rachim, D.A., M. Arifin. 2011. Klasifikasi Tanah di Indonesia. Pustaka Reka Cipta. Bandung.
Rokhma, N. Mulya. 2008. Menyelamatkan Pangan dengan Irigasi Hemat Air.
Penerbit Karnisius. Yogyakarta.
Rukmana, Rahmat.2008. Bayam, Bertanam dan Pengolahan Pascapanen.
Yogyakarta: Kanisius.
Sartohadi, Junun, dkk., 2012. Pengantar Geografi Tanah. Yogjakarta: Penerbit Pustaka Pelajar.
Surdianto, Y. B.I. Setiawan, P. Prastowo dan S.K. Saptomo. 2012. Peningkatan Resapan Air Tanah dengan Saluran Resapan dan Rorak untuk Meningkatkan Produktivitas Belimbing Manis (Studi Kasus di Kota Depok). Jurnal Irigasi. 7 : 1-15.
Yuliawati, T. 2015. Pendugaan Kebutuhan Air Tanaman Dan Nilai Koefisien Tanaman (Kc) Kedelai (Glycine Max (L) Merril) Varietas Tanggamus Dengan Metode Lysimeter. Jurnal Teknik Pertanian Lampung (Journal Of Agrucultural Engineering). 3.
Yunagardasari, C., Paloloang, A. K., & Monde, A. (2017). Model infiltrasi pada berbagai penggunaan lahan di Desa Tulo Kecamatan Dolo Kabupaten Sigi.
Agrotekbis, 5(3), 315– 323.
LAMPIRAN
Flowchart Penelitian
-
Selesai Pengolahan
Data Pengambilan
Data Layak Uji Irigasi Tetes
Persiapan Alat Persiapan Bahan
Pembuatan Jaringan Irigasi
Mulai
-Analisis Sifat Fisik Tanah
- Debit
- Keseragaman Irigasi -Kebutuhan Air Tanaman -Efisiensi Pemakaian Air -Efisiensi Penyimpanan Air
-Laju Infiltrasi
