IRIGASI dan DRAINASE
KEBUTUHAN AIR TANAMAN
Pertemuan : 5 - 6
Program Studi Agroekoteknologi FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS MALIKUSSALEH 2023
Senin,/ kamis : 02 / 05 Okt 2023
Penyediaan air irigasi ditetapkan dalam PP No. 20 Tahun 2006 tentang irigasi, khususnya Pasal 36 yaitu :
“Air irigasi ditujukan untuk mendukung produktivitas lahan dalam rangka meningkatkan produksi pertanian yang maksimal,
kebutuhan lainnya”.
diberikan dalam batas tertentu untuk pemenuhan
Untuk memperoleh hasil yang optimal, pemberian air harus sesuai dengan jumlah dan waktu yang diperlukan tanaman
Perlu Diingat..!!
KEBUTUHAN AIR IRIGASI
Kebutuhan air tanaman :
Adalah kebutuhan air yang digunakan selama musim tanam, dimulai dari proses penyiapan lahan hingga pasca panen.
Banyaknya air yang diperlukan untuk berbagai tanaman, masing- masing daerah dan masing-masing musim adalah berlainan.
Beberapa faktor yang mempengaruhi kebutuhan air tanaman antara lain : jenis tanaman, jenis tanah, keadaan tanah, cara pemberian air, pengelolaan tanah, iklim, waktu tanam, kondisi saluran dan bangunan, serta tujuan pemberian air.
Tiap jenis tanaman sangat menentukan jumlah kebutuhan airnya, misalnya tanaman padi yang membutuhkan lebih banyak air
dibandingkan dengan tanaman lainnya seperti palawija.
1. Jenis Tanaman
Kebutuhan air untuk berbagai jenis tanaman tidak sama, ada tanaman yang hanya memerlukan air sedikit untuk pertumbuhannya
Ada tanaman yang akan tumbuh dengan baik kalau tanahnya selalu digenangi air dan pemberian airnya untuk jangka waktu tertentu harus dilakukan terus menerus seperti halnya tanaman padi sawah
Ada tanaman yang sesudah menghisap air dari dalam tanah tidak memerlukan air yang mengalir diatas tanah,
Sebaliknya ada tanaman yang tidak dapat menghisap air yang agak dalam dibawah permukaan tanah.
Pada umumnya tanah harus selalu dalam keadaan basah yang sesuai dengan kebutuhan pertumbuhan dari jenis-jenis tanaman.
Beberapa Faktor yang Menentukan Besarnya Kebutuhan
Air Irigasi untuk Tanaman antara lain :
Untuk kemiringan tanah yg agak curam, air yang dialirkan diatasnya relatif akan cepat hilang mengalir ke tempat-tempat yang lebih rendah,
Dengan demikian air tidak atau kurang ada kesempatan untuk meresap ke dalam tanah untuk membasahi tanah tersebut.
Untuk pembasahan yang sama pada tanah-tanah yang kemiringannya besar akan memerlukan air yang lebih banyak dari pada tanah yang datar.
Jenis Tanah juga sangat mempengaruhi pemakaian air bagi tumbuhan , misal tanah yang banyak mengandung pasir pasti berbeda dengan jenis tanah yang mengandung liat
3. Jenis Tanah
2. Keadaan Tanah / Topografi
Cara pemberian air kepada tanaman yang memerlukannya,..akan mempengaruhi banyaknya air irigasi yang diperlukan.
Pada sistim irigasi yang baik, dimana dengan adanya saluran pembawa dan pembuang akan membutuhkan air irigasi yang lebih banyak.
Cara pemberian air secara bergiliran (rotasi) akan menghemat pemberian air irigasi dari pada dengan cara terus menerus.
Cara pengolahan tanah untuk tanaman merupakan hal penting yang perlu mendapat perhatian.
Pengolahan tanah untuk keperluan penanaman padi di sawah akan
membutuhkan air irigasi dari pada pengolahan tanah untuk tanaman palawija.
5. Pengolahan tanah
4. Cara pemberian air
Banyaknya hujan yang turun akan mempengaruhi besarnya air irigasi yang diperlukan untuk tanaman.
Apabila tinggi hujan cukup dan selang waktunya sesuai keperluan air untuk pertumbuhan tanaman, maka air irigasi yang diperlukan dipengaruhi pula oleh suhu (temperature), lamanya penyinaran matahari, kelembaban udara, serta kecepatan angin.
Waktu penanaman sangat mempengaruhi besarnya kebutuhan air irigasi, termasuk juga sistem pemberian air irigasi, apakah secara terus menerus atau dengan rotasi dalam pemberian air ke lahan-lahan pertanian, sehingga pemberian air tidak serentak secara bersamaan akan tetapi diberikan
secara bergiliran bagian demi bagian dengan selang waktu tertentu.
Bila saluran dan bangunan irigasi dalam keadaan kurang baik, maka akan terjadi banyak kehilangan air baik karena rembesan maupun kebocoran, sehingga akan mempengaruhi besarnya kebutuhan air irigasi yang diperlukan.
8 Keadaan saluran dan bangunan 7. Waktu Penanaman
6. Iklim
Penggunaan konsumtif adalah : jumlah total air yang dikonsumsi tanaman untuk :
- Penguapan (evaporasi), - Transpirasi dan
- Aktivitas metabolisme 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
Kebutuhan Air Tanaman dan Pemakaian Air
▪ jumlah lengas yang tersedia di daerah perakaran,
▪ suhu dan kelembaban udara,
▪ kecepatan angin,
▪ intensitas dan
▪ lama penyinaran,
▪ tahapan pertumbuhan,
▪ tipe dedaunan
Jumlah air yang ditranspirasikan tanaman
tergantung pada :
Analisis kebutuhan air irigasi merupakan salah satu tahap penting yang diperlukan dalam perencanaan dan pengelolaan sistern irigasi
Berdasarkan persamaannya, kebutuhan air irigasi dapat diartikan sebagai jumlah volume air yang diperlukan untuk :
- memenuhi kebutuhan evapontranspirasi, - kehilangan air,
- kebutuhan air untuk tanaman dengan memperhatikan jumlah air yang diberikan oleh alam melalui hujan dan
- kontribusi air tanah
KEBUTUHAN AIR IRIGASI (NFR)
Kebutuhan air irigasi ( KAI / NFR) didekati dengan metode Water Balance dengan parameter :
1.
2.
3.
4.
5.
Kebutuhan air untuk tanaman (ETc)
Kebutuhan air akibat perkolasi dan rembesan (P) Kebutuhan air untuk pergantian lapisan air (WLR) Kebutuhan air untuk penyiapan lahan (PL)
Curah hujan efektif (Ref)
ETc
Ref Ref
NFR
P IR
WLR
Kebutuhan air di sawah untuk padi ditentukan oleh faktor–faktor berikut :
1.
Penyiapan Lahan
2.
Pemakaian konsumtif
3.
Perkolasi dan infiltrasi
4.
Penggenangan
5.
Efisiensi irigasi
6.
Curah hujan efektif
7.
Pola Tanam
Tanaman Padi :
Kebutuhan air untuk penyiapan lahan umumnya menentukan kebutuhan air irigasi pada suatu proyek irigasi
Faktor-faktor penting yang menentukan besarnya kebutuhan air untuk penyiapan lahan adalah :
▪ Lamanya waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan pekerjaan penyiapan lahan.
▪ jumlah air yang diperlukan untuk penyiapan lahan Kebutuhan Air Untuk Penyiapan Lahan
S = [S(a) - S(b)] x N x d x10-4+F1 +Fd
PWR Sa Sb N d Fd F1
= kebutuhan air untuk penyiapan lahan (mm).
= derajad kejenuhan tanah setelah penyiapan laha n dimulai (%).
= derajad kejenuhan tanah sebelum penyiapan lahan dimulai (%).
= porositas tanah, dalam % rata-rata per kedalaman tanah.
= asumsi kedalaman tanah setelah pekerjaan penyiapan lahan (mm).
= kedalaman genangan setelah pekerjaan penyiapan lahan (mm).
= kehilangan air di sawah selama 1 hari (mm).
Untuk tanah bertekstur berat tanpa retak-retak, kebutuhan air untuk
penyiapan lahan diambil 200 mm, ini termasuk air untuk penjenuhan dan pengolahan tanah
Kebutuhan Air selama Penyiapan Lahan
Metode perhitungan kebutuhan air yang paling hemat air adalah metode Intermitte
n yang dikenal dengan nama SRI atau System Rice Intensification.
SRI adalah metode penghematan air dan peningkatan produksi dengan jalan pengurangan tinggi genangan disawah dengan system pengaliran terputus putus (intermiten)
Metode ini tidak direkomendasi untuk dijadikan dasar perhitungan kebutuhan air, tetapi bisa sebagai referensi pada saat pasca konstruksi
Penggunaan konsumtif adalah jumlah air yang dipakai oleh tanaman untuk proses fotosintesis dari tanaman tersebut.
Debit kebutuhan air irigasi selama masa pertumbuhan termasuk dalam debit tersebut air yang hilang dalam perjalanan
Penggunaan konsumtif dihitung dengan rumus berikut :
di
NFR = ETc + P + WLR – Re
= Net Field Water Requirement (kebutuhan dasar air sawah) (lt/dt/ha)
= Penggunaan air konsumtif tanaman (mm/hari)
= Perkolasi (mm/hari)
= Curah hujan efektif (mm/hari)
= Penggantian lapisan air (mm/hari) NFR
ETC P Re WLR
Kebutuhan Air untuk Tanaman Padi selama Masa Pertumbuhan
ETc = ETo x Kc
Keterangan :
ETc = Kebutuhan Air Untuk Tanaman (mm/hari) Kc = Koefisien Tanaman (mm/hari)
ETo = Evaporasi tanaman acuan
Penggunaan Air Konsumtif Tanaman (ETc)
Penggunaan konsumtif adalah jumlah air yang dipakai oleh tanaman untuk proses fotosintesis dari tanaman tersebut.
Penggunaan konsumtif dihitung dengan rumus berikut :
Evapotranspirasi
Evapotranspirasi tanaman acuan adalah evapotranspirasi tanaman yang dijadikan acuan, yakni rerumputan pendek.
ETo adalah kondisi evaporasi berdasarkan keadaan meteorologi seperti :
✓ Temperatur
✓ Sinar matahari (atau radiasi)
✓ Kelembapan
✓ Angin
– keadaan
Evapotranspirasi dapat dihitung dengan rumus-rumus teoritis-empiris dengan mempertimbangkan faktor-faktor meterologi di atas
Secara tidak langsung dengan menggunakan rumus empirik berdasarkan unsur cuaca, dpt menduga nilai evapotranspirasi tanaman acuan (ETo).
data
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 :
1.
2.
3.
4.
metoda Penman, Radiasi,
Blaney-Criddle,
Panci evaporasi (FAO, 1987).
FAO (1999) merekomendasikan metoda Penman untuk karena :
digunakan
-
tersedianya data iklim (suhu rerata udara harian), -
- -
jam penyinaran rerata harian,
kelembaban relatif rerata harian, dan kecepatan angin rerata harian.
Dalam perhitungan evapotranspirasi (metoda Penman) diperlukan juga data letak geografi dan elevasi lahan di atas permukaan laut ( m dpl)
1. Metode Penman
di mana:
ETo : Evapotranspirasi acuan (mm/hari),
Rn : Radiasi netto pada permukaan tanaman (MJ/m²/hari), G : Kerapatan panas terus-menerus pada tanah (MJ/m²/hari), T : Temperatur harian rata-rata pada ketinggian 2 m (°C), u2 : Kecepatan angin pada ketinggian 2 m (m/s),
es : Tekanan uap jenuh (kPa), ea : Tekanan uap aktual (kPa),
g : Konstanta psychrometric (kPa/°C)
D : Kurva kemiringan tekanan uap (kPa/°C),
Metode ini memberikan pendugaan evapotranspirasi yang paling akurat akan tetapi model ini kompleks karena memerlukan data pengamatan meteorologi yang banyak, sebagaimana terlihat pada rincian paramater rumus di atas
Beberapa kajian menyebutkan perhitungan evapotranspirasi dengan metode ini mencapai korelasi 0,93 terhadap hasil pengukuruan Lysimeter
Nilai ETo dari rumus penman menunjuk pada tanaman acuan apabila digunakan albedo 0,25 (rerumputan pendek). Koefisien- koefisien tanaman yang dipakai untuk penghitungan ETc harus didasarkan pada ETo ini dengan albedo 0,25.
Seandainya data-data meteorologi untuk daerah tersebut tidak tersedia maka harga-harga ETo boleh diambil sesuai dengan daerah-daerah di sebelahnya
Keadaan-keadaan meteorologi hendaknya diperiksa dengan dijamin seksama agar transposisi data demikian dapat
keandalannya. (Keadaan temperatur, kelembapan, angin dan sinar matahari diperbandingkan.
Metode Panci Penguapan
Tergolong metode paling sederhana untuk diterapkan pada sebuah stasiun klimatologi karena hanya membutuhkan data penguapan dari panci penguapan.
ETo = Kpan x Epan
di mana:
Kpan = koefisien panci, untuk panci penguapan kelas A, nilai KC berkisar 0,35 - 0,85 dengan umum digunakan adalah 0,70 Epan = penguapan harian dari panci penguapan (mm).
Pengguna komsumtif dihitung secara tengah bulanan, demikian pula harga-harga evapotranspirasi acuan.
Setiap jangka waktu setengah bulan harga ETo ditetapkan dengan analisis frekuensi.
Untuk ini distribusi normal akan diasumsikan
Koefisien Tanaman (kc)
Nilai koefisien tanaman padi yang diberikan dapat dilihat pada Tabel
berikut :
Keterangan :
▪ Nilai koefisien ini akan dipakai dengan rumus evapotranspirasi Penman yang sudah
dimodifikasi, dengan menggunakan metode yang diperkenalkan oleh Nedeco/ Prosida atau FAO
▪ Varietas padi biasa adalah varietas padi yang masa tumbuhnya lama
▪ Varietas unggul adalah barietas padi yang jangka waktu tumbuhnya pendek
▪ Selama setengah bulan terakhir, pemberian air irigasi ke sawah dihentikan; kemudian
koefisien tanaman diambil “nol” dan padi akan menjadi masak dengan air yang tersedia Nedeco/ Prosida FAO
Bulan Varietas2 Varietas3
Biasa Unggul Varietas biasa
Variaetas Unggul
0,5 1,20 1,20 1,10 1 1,20 1,27 1,10 1,5 1,32 1,33 1,10
2 1,40 1,30 1,10 2,5 1,35 1,30 1,10
3 1,24 0 1,05 3,5 1,12 0,95
4 04 0
1,10 1,10 1,05 1,05 0,95
0
Tabel 1. Nilai koefisien1 tanaman padi
KAI = ETc - He
Keterangan : KAI
ETc He
= Keperluan Air Irigasi
= Kebutuhan Air Untuk Tanaman
= Hujan Efektif
Hujan efektif (He) adalah bagian dari total hujan yang digunakan untuk keperluan tanaman
Keperluan air irigasi ( KAI ) dinyatakan dengan persamaan :
-:
