Bahan Kuliah

Irigasi dan Drainase

Prodi Agroteknologi

Fakultas Pertanian

Universitas Jenderal Soedirman

2013Untuk kelas sendiri

(Purwandaru Widyasunu & Bondansari)

POKOK BAHASAN:

Bab 1. Pendahuluan

1.1. Definisi dan Tujuan Irigasi

1.2. Sejarah Irigasi

1.3. Sirkulasi Air.

Bab 2. HubunganAntara Tanah, Air, Tanaman

2.1. Hubungan Tanah dengan Tanaman

2.2. Hubungan Air dengan Tanaman

2.3. Hubungan Air dengan Tanah.

Bab 3. Penentuan Kebutuhan Air

3.1. Pengertian Kebutuhan Air

3.2. Metode Penentuan Kebutuhan Air.

Bab 4. Kualitas Air

4.1. Pengertian Kualitas Air

4.2. Penentuan Kualitas Air.

Ujian Tengah Semester

Bab 5. Pemberian Air dan Efisiensi Irigasi

5.1. Pengertian Pemberian Air

5.2. Metode Pemberian Air

5.3. Efisiensi Irigasi

Bab 6. Pengelolaan Air Irigasi dan Drainase

6.1. Pengertian

6.2. Perhitungan Kebutuhan Air Irigasi

6.3. Drainase

Bab 7. Tata Guna Air Pada Tingkat Usahatani

7.1. Pengertian

7.2. Organisasi Petani Pemakai Air

7.3. Pelaksanaan Tata Guna Air.

Referensi:

1. Sudjarwadi. Pengantar Teknik Irigasi. UGM.

2. Dorenbos and W.O. Pruitt (FAO staff). FAO.

1983. Guidelines for Predicting Crop Water

Requirements.

Nilai:

25 % UTS; 25 % UAS; 10 % Tugas; 40 % Praktikum

BAB 1. PENDAHULUAN

Written by: Purwandaru Widyasunu

widyasunuunsoed@yahoo.com

Purwandaru.widyasunu@gmail.com

Laboratorium Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan

Faperta Unsoed

2013

Bahan Kuliah I Bab 1 - 4

Bahan Kuliah I Bab 1 - 4

BAB 1. PENDAHULUANWritten by: Purwandaru Widyasunu

widyasunuunsoed@yahoo.com

Purwandaru.widyasunu@gmail.com

Laboratorium Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan

Faperta Unsoed

2013

1.1. Definisi dan Tujuan Irigasi

Filosofi M.K. Irigasi:

Mengkaitkan pemikiran teknis irigasi dengan

masalah-masalah efisiensi penggunaan air bagi

usaha pertanian.

Aspek-aspek engineering

Definisi Irigasi:

Kegiatan-kegiatan yang berkaitan dengan usaha

mendapatkan air untuk sawah, perkebunan, dan lain-lain

usaha pertanian.

Kaitan irigasi dan drainase:

LAHANPemberian air

Jaringan drainase

1. Sifat imbang yaitu antara jaringan

pemberian air (input/inlet) dengan

jaringan drainase (outlet).

2. Jaringan harus terpelihara, kalau tidak

dapat rusak.

3. Jaringan pemberi dan drainase air harus

ada kapasitasnya sendiri-sendiri.

Saluran pemberi air kapasitas ditentukan

atas dasar kebutuhan maksimum untuk

tanaman.

Saluran drainase kapasitas ditentukan atas

dasar jumlah air yang harus dibuang dalam

waktu tertentu.

Masa depan: bila curah hujan terlalu tinggi

atau terlalu rendah bagaimana ????? Kalau lahan

irigasi semakin menghilang karena alih guna lahan

bagaimana?

Kegiatan Irigasi berupa:

Pembuatan sarana dan prasarana

Membagikan air ke lahan secara

teratur

Membuang kelebihan air

Aspek kegiatan Irigasi:

Perancangan, survei, pembangunan, pemel

iharaan, pengawasan dan

evaluasi, pencapaian efisiensi, riset.

Tujuan irigasi:

Memberikan air ke dalam tanah, artinya

membasahi tanah.

Bagi tanah sawah memberikan air

genangan atau macak-macak.

Agar tercapai tanah dengan kondisi

kelembaban yang cukup/baik bagi

tanaman. Nisbah air:udara tanah cukup

bagi tanaman.

Kecukupan air sawah –vs- lahan kering

???

Perlu diperhatikan yaitu prosentase

kandungan air dan udara diantara butir-

butir/agregat-agregat tanah.

Tugas:

kelompok: cari teori berupa uraian dan

gambar tentang prosentase udara dan air

dalam tanah

Tujuan lain dan kegunaan irigasi:1. Pengangkut bahan-bahan pupuk untuk perbaikan

tanah.

2. Mengatur suhu tanah.

3. Membersihkan racun dan garam tanah yaitu

mekanisme melarutkan dan membuang racun.

4. Memberantas hama tikus dengan cara

menggenangi liang sarangnya.

5. Mempertinggi permukaan air tanah memper-

mudah akar mengambil air.

6. Membersihkan cemaran sampah pada lahan.

7. KOLMATASI mengalirkan air berlumpur

diendapkan jadi bagian tubuh lumpur sawah.

1.2. Sejarah Irigasi Babilonia

Lembah sungai NIL

Sawah di Jawa dan Bali

Revolusi Hijau

Pasca Revolusi Hijau ????? kerusakan jaringan

irigasi; jaringan irigasi tersingkirkan dan bahkan ter-

reduksi oleh alih fungsi lahan; mungkinkah jaringan

irigasi akan hilang ?????

TUGAS: cari data alih fungsi lahan pertanian kelas

sawah irigasi teknis, ½ teknis, dan non-teknis/perdesaan

menjadi lahan non-pertanian disertai dengan jumlah

reduksi luas/panjang jaringan irigasi. Bahaslah !!!

1.3. Sirkulasi Air (hidrologi)Pengaruh iklim:

Iklim

Indonesia

Musim Hujan

Musim

kemarau

Radiasi

Suhu

udara

Angin

Kelembaban

udara

Tekanan udara

SUHU

UDARA

EVAPORASI

TRANSPIRASI

Penguapan air

Ada laju

penguapan

Perbedaan suhu udara ANGIN

LAJU ANGIN

LAJU SUHU UDARA

PERLU IMBANGAN

AIR IRIGASI

(TEKNIS)

Musim hujan;

banyak air

Musim kemarau;

sedikit/kurang air

Perubahan lingkungan strategis

dan respons

• Meningkatnya

kebutuhan air.

• Kelangkaan

ketersediaan air.

• Meningkatnya

persaingan antar

sektor.

• Makin maraknya

hak atas air.

• Berkembangnya

Teknologi Informasi

merubah dinamika

sosial masyarakat

• Respons : tuntutan

air sebagai barang

ekonomi pengurangan

terhadap air untuk

pertanian konflik

akan >>>>>

“Persoalan siklus air”1. Ketidak merataan sirkulasi air.

2. Bagaimana mengatur air berlebihan pada saat musim

hujan.

3. Bagaimana mencukupi kebutuhan air pada saat

kurang air musim kemarau.

Pengaruh topografi:a. Tempat tinggi air mengalir ke tempat (topografi)

lebih rendah mempunyai kecepatan aliran

permukaan debit sungai; atau bencana erosi dan

longsor !!!

b. Tempat rendah banjir; tempat-tempat (zone)

tertentu perlu mendapatkan tambahan air karena

persoalan debit tidak memungkinkan air irigasi

sampai.

SATUAN AIR DALAM IRIGASI

1. Tebal air (mm, cm, m).

Misalkan suatu wilayah butuh air s/d panenan yi 20 x penyiraman setebal 5

mm, maka 20 x 5 mm = 100 mm tiap ha tanaman = 100 mm x 10.000 m2 = 1.000

m3.

2. Volume air untuk satu jenis tanaman tertentu selama masa tanam. Misalkan air

dibutuhkan a m3 untuk suatu tanaman pada suatu masa tanam tertentu, maka bila kita

punya waduk dengan volume air V m3 dan kehilangan air diperkirakan b m3. Berarti

jumlah tanaman yang bisa diairi dari waduk = (V-b)/a tanaman.

3. Satuan menyatakan debit air (untuk pelayanan suatu satuan luas).

> Dinyatakan dalam liter/detik/ha atau m3/detik/ha.

> Untuk perhitungan penetapan dimensi sauran pemberi dan

drainase air.

4. Merupakan luas areal yang dapat diairi oleh debit

tertentu.

> Disebut duty of water (U.S. System).

> Luas = acre; debit = second foot(cusec)

> Duty of water A acres artinya debit airan 1 cusec

dapat melayani area seluas A acres.

> 1 cusec = 28,30 liter/detik; 1 acre = 4047 m2

atau 1 foot3/det.

Pembagian wilayah irigasi ke dalam petak-petak kecil:

Meliputi:

1. Saluran induk: saluran yang mengambil air langsung dari

bangunan penangkap air. Contoh: bendung, sungai. Saluran induk

disebut juga saluran primer.

2. Petak primer (satuan luas): suatu kesatuan daerah irigasi (D.I.)

yang dilayani oleh saluran induk. Saluran yang menyalurkannya

adalah saluran sekunder.

3. Petak sekunder (satuan luas): dilayani oleh saluran sekunder yang

mengambil air dari saluran primer.

4. Petak tersier (satuan luas): dilayani oleh sauran tersier yantg

mengambil air dari saluran sekunder maupun primer.

5. Petak kwarter: satuan luas lebih ke arah hamparan lahan yang

sulit dijangkau oleh layanan saluran tersier maka dilayani oleh

saluran kwarter atau saluran distribusi.

Pengelolaan sistem:

Waduk dan sungai oleh Pemerintah

(PSDA).

Saluran induk s/d saluran sekunder

oleh Pemerintah (Dinas Pengairan).

Saluran tersier s/d kwarter oleh

petani pemakai air (P3A).

Waduk Gembong Kabupaten Pati

Waduk Tempuran Kabupaten Rembang

Peta rawan kekeringan Jawa-Tengah

Teknologi irigasi pertanian menggunakan bangunan /embung sebagai reservoir di lahan pesisir selatan

Kabupaten Kulon Progo Yogyakarta Indonesia sudah diterapkan cukup lama. Bangunan raksasa yang di

tempatkan di tengah-tengah lahan pasir pada posisi yang tertinggi merupakan syarat yang ideal. Supaya

aliran air dapat dialirkan dengan mudah untuk mengairi sawah-sawah disekitar embung yang dibuat.

Sifat air yang mudah meresapkan air, maka sangat membutuhkan debit air yang besar dibandingkan

dengan lahan tanah non pasiran.

EMBUNG

Gambar Infrastruktur irigasi (diambilkan dari internet)For education purpose only

Embung yang penuh dengan sekat- sekat ruang, dengn tujuan lain untuk membantu

kekuaan embung di atas lahan pasir. Jika saja ada kelongsoran pasir, harapanya bangunan

masih menyatu.

Di sebelah kiri adalah fondasi berbentuk ular. Bangunan tersebut berfungsi sebagai pemisah

aliran khusus mengalir ke sumber pengambilan air yang sudah dibuat di lahan pasir. Sedangkan

yang sebelah kanan supaya aliran air dapat mengalir dengan bebas menuju arah selanjutnya.

Lahan yang kering terlihat luas sampai area

pegunungan sana . Bukti kalau kemarau ini

benar – benar terasa parah. Sumur – sumur

yang ada di area sawah pun juga menyusut debit

airnya (Imogiri).

Dengan jarak yang dekat sumur – sumur di daerah

sini terbuat dari buis, sebagai tiang untuk menarik

embernya hanya terbuat dari bambu saja.

Di samping itu pembuatan sumur yang

menggunakan tumpukakn batu di sebelah

pinggir yang membentuk lingkaran juga masih ada.

Di samping sebagai obyek wisata air terjun, air

ini bermanfaat untuk warga sekitar berkaitan

dalam kepentingan pertanian juga

Aliran air di atas bersumber dari air terjun utama

Grojogan Sewu yang kemudian menuju ke cabang-

cabang aliran menuju ke tempat – tempat yang lebih

rendah

Pemandangan tanaman petani warga sekitar. Tidak hanya menanam padi para warga di wilayah

ini. Namun sayuran kubis/ kol juga ikut ditanam bersamaan

Panel sel penangap tenaga

surya untuk pembangkit

listrik irigasi wilayah tadah

hujan. KKN Fisika UGM

Air memang kebutuhan vital bagi umat manusia. Planet bumi yang tujuh puluh persennya

adalah perairan, belum dapat menjamin kebutuhan air di daratan bisa terpenuhi.

Contoh di Banyumenang I, Giriharjo, Panggang, Gunung Kidul Yogyakarta. Penggunaan pompa diesel

dengan suara gemuruh di siang hari terkadang terdengar di sekitar Kali Gede. Daerah yang digunakan

untuk sumber air masyarakat sini. Namun, alat itu saja belum mencukupi. Dengan adanya sinar

matahari yang hampir memanasi daerah ini, dengan kurang lebih sekitar 4- 5 jam perharinya. Maka

muncul inisiatif dari mahasiswa Fisika dari UGM. Pemasangan sel surya dengan jumlah dua belas panel

pun dilakukan. Di mana panel ini, pemasangannya berada di atas daerah gunung yang tinggi.

Harapannya, kemudahan untuk mendapatkan sinar matahari dapat terwujud. Sehingga bisa

menggerakkan mesin pompa yang dipasang pada sumber air di Kali Gede.

Dua pipa besi yang berbentuk siku di atas merupakan jalur air ke penampungan yang di ambil

menggunakan pompa diesel. Sementara selang warna hitam yang melengkung merupakan saluran air

yang disedot menggunakan pompa listrik dengan sumber dari tenaga surya yan terletak di atas

gunung.

Pengelolaan Waduk sebagai bagian dari PSDA yang berkelanjutan dan berwawasan lingkungan

mempunyai beberapa dimensi yang harus diintegrasikan ke semua aspek pengembangan

fungsinya:

•environmental sustainability: perbaikan dan perlindungan lingkungan untuk generasi

mendatang.

•economic sustainability: setiap pengembangan nyata meningkatkan ekonomi (kewisataan,

usaha tanaman keras, buah-buahan, dan semusim tahan naungan, perikanan, peternakan, dan

pengindustrian hasil lokal, dan lainnya). Diupayakan kerjasama antara pengusaha/pedagang

dengan masyarakat dalam pemasaran hasil.

•socio – cultural sustainability: setiap inovasi harus harmoni antara pengetahuan lokal (sosial

dan budaya), pengalaman petani-masyarakat dan Lembaga Pemberdayaannya, pengetahuan

(sains) dan teknologi tepat guna terpilih.

•political sustainability: hubungan kontrol kebirokrasian (pemerintahan) dan masyarakat. Para

pemimpin formal dan informal untuk suatu sektor tertentu dalam masyarakat lokal harus

mampu menjalin komunikasi dengan struktur-struktur politik dan birokrasi. Peranan Lembaga

Penyambung aspirasi dan animo sangat penting (mengatasi jembatan tidak sambung).

•teknologi tepat guna: sumber alat dan bahan tersedia di tingkat lokal, pengadaan murah, bisa

dibuat kembali dengan relatif mudah, efisien dan efektif manfaatnya.

FIGURE 4 Arable Land, 1998-2000.

Agricultural Water Management: Proceedings of a Workshop in Tunisia (Series: Strengthening

Science-Based Decision Making in Developing Countries)

http://www.nap.edu/catalog/11880.html

Figure 4 shows arable land ratios worldwide. It can be noted that in a number of

OIC countries including Egypt, Jordan, the Palestinian National Authority

(PNA), Yemen, Oman and Malaysia, the situation is critical.

Given the rate at which hunger has declined since 1990 on average, the World Food

Summit goal of reducing the number of undernourished people by half by 2015

cannot be reached. The goal can, according to the FAO, only be reached if the

recent trend of increasing numbers is reversed.

Only 19 countries, including China, succeeded in reducing the number of

undernourished throughout the 1990s, says the report. Twenty-two

countries, including Bangladesh and Mozambique, succeeded in turning the tide

against hunger. In 17 other countries; among them

India, Indonesia, Nigeria, Pakistan and Sudan, however, the number of

undernourished people, which had been falling, began to rise.

FIGURE 5 Freshwater resources per

capita, 2000.

Figure 5 shows the freshwater resources map of the world in 2000. It shows how critical

the water resources problem is in most Arab and many OIC countries. Only Indonesia and

Malaysia (OIC countries) are in the green in terms of water resources.

BAB 2. HUBUNGAN

SALING PENGARUH

ANTARA:

AIR, UDARA, DAN

TANAMANWritten By: Purwandaru Widyasunu

widyasunuunsoed@yahoo.com

Purwandaru.widyasunu@gmail.com

Iklim bumi kutub, temperate, sub tropika, tropika jenis

tumbuhan/tanaman (crop) adaptif berbeda.

Tanaman perlu: udara, cahaya, air, tanah.

2.1. Peranan air dan tanah

45%

5%25%

25%

Struktur tanah ideal

Mineral Bahan Organik Udara Air

Pori-pori

Butir tanah

Hidup berbagai

jamur, bakteri, binatang

Bahan organik tanah

TOP SOIL

SUB SOIL

Bahan

induk

Batuan

induk

Tanah mineral mineral 95 %, B.O.T. 5 %

Tanah organi tanpa mineral atau sedikit; bisa 100 % terdiri dari fraksi organik.

Bagaimana tanah yang baik bagi tanaman?

Infiltrasi dan perkolasi air baik

Subur: cukup hara

Mudah diolah, KMA cukup, Aerasi baik

Keanekaragaman hayati baik

2.2. Komposisi tanah

TANAH:

STRUKTURAL

TEKSTURAL Mendukung

Inti kegiatan irigasi:

Memberikan air

Menghentikan pemberian air

Inti kegiatan drainase

mengalirkan air keluar petakan

lahan budidaya

TANAH

Pada saat kandungan air

banyak irigasi dihentikan

Pada saat kandungan air

sedikit dilakukan

pemberian air

Air yang berada pada lapisan atas dari zone aerasi disebut LENGAS TANAH.

Apabila kapasitas menahan air tanah pada zone aerasi telah terpenuhi, maka air akan bergerak ke bawah menuju zone saturasi. Air pada zone saturasi disebut AIR TANAH (GROUND WATER).

Di atas zone saturasi terdapat AIR KAPILER yang mengisi ruang pori-pori kecil tanah bisa berasal dari air tanah yang terangkut gaya kapiler.

2.3. Kedudukan air dalam tanah

AIR KAPILER bagian air dalam tanah yang

terpegang pada pori-pori gaya kapiler dapat bergerak

ke segala arah tergantung pada tegangan kapiler yang

bekerja namun air kapiler masih dipengaruhi oeh gaya

gravitasi membentuk PIPA-PIPA KAPILER

berupa titik-titik air kapiler.

AIR HIGROSKOPIS dipegang kuat oleh tanah

TIDAK DAPAT DIMANFAATKAN OLEH TANAMAN

2.4. Lengas tanah

Menyediakan lengas tanah untuk tanaman bagaimana

caranya ???

Batasnya apa ???

KAPASITAS

LAPANG

TITIK LAYU

PERMANEN

Pemenuhan

air haruslah

tidak

melampaui

KL dan TLP

Jenis tanaman mempengaruhi keperluan pemberian air

Padi sawah

Padi gogo

Jagung

Kedelai

Sayuran

Tanaman perkebunan

2.5. Bentuk lengas tanahGambar teoritikal gerakan air dan wujud air dalam tanah:

Gerakan air mengikuti pori makro dan makro dalam keadaan potensial tinggi (gerak ke bawah); gerak

bisa ke atas atau ke kanan/kiri bila potensial K.A.L. atau evaporasi

2.6. Konstanta lengas tanah

1. Kapasitas kejenuhan air jumlah air yang diperlukan

untuk mengisi seluruh ruang pori antara butir-butir tanah

disebut kapasitas menahan air maksimal tanah (KMA).

2. Kapasitas lapang harga maksimal air kapiler yang dapat

ditahan pada kondisi drainase bebas pada zona perakaran

disebut kapasitas menahan air efektif dalam keadaan

ini volume pori air 50 % dan volume pori udara 50 %

merupakan kondisi ideal kandungan air : udara

dalam tanah.

3. Lengas ekivalen digunakan untuk memperkirakan

kapasitas lapang di laboratorium.

4. Titik layu permanen (TLP) jumlah lengas pada keadaan

tanaman mengalami layu pertama kali (awal layu), yaitu harga

lengas tanah di bawah tersebut air sudah tidak bisa diambil

cukup cepat oleh tanaman untuk mengimbangi kebutuhan

air transpirasinya PERLU PENAMBAHAN AIR.

5. Titik layu akhir (TLA) harga lengas pada saat tanaman layu

seluruhnya.

Gambaran musim kemarau pada lahan kering/tadah hujan:

Pada saat TLP tanaman mulai layu tetapi akar tanaman masih mampu menyerap sebagian

kecil air untuk mempertahankan hidupnya.

Bila kelayuan terus-menerus tanpa mendapat siraman air seluruh bagian tanaman layu

permanen akhir TLP – TLA = interval kelayuan.

Dapat disimulasikan dalam praktikum pot

KMA KL cukup air berapa lama TP

TLA

Bentuk lengas tanah dan sifat-sifatnya:

x

0

tanah

% berat

Air higroskopis

Air kapiler mengisi pori-pori

kapiler, ditahan oleh selisih

antara tegangan kapiler – gaya

gravitasi

Air gravitasi,mengisi

pori-pori non

kapiler, bergerak ke

bawah karena gaya

gravitasi

NOL

KMA

KL

A

TLP

TLA

Tersedia untuk

tanaman dalam

waktu singkat

Tersedia untuk

pertumbuhan

tanaman; lamanya

tergantung KL tanah

Koefisien

higroskopis

Air tidak tersedia

Sama sekali tidak dapat

digunakan oleh tanaman

2.7. Frekwensi penambahan air

Dipengaruhi oleh

KMA

Dipengaruhi oleh:

Tekstur

tanah

Struktur

tanah

Bahan

organik

tanah

INFILTRASI

TANAH

KMA

KL TANAH

Faktor perusakan KMA tanah: pemadatan

tanah,erosi, penurunan kandungan bahan organik

tanah, penebangan hutan

2.8. Kedalaman zone perakaran

Faktor-faktor yang mempengaruhi:

1. Tekstur tanah mempengaruhi kemudahan akar

menembus tanah.

2. Formasi sub-soil cadas batu, kerikil, liat makin

memadat.

3. Dalamnya permukaan air tanah penyebartan

perakaran.

4. Jumlah lengas yang tersedia.

Kedalaman zone perakaran beberapa tanaman:

Padi 60- 90cm

Tembakau 30 - 60 cm

Jagung 130- 160 cm

Tebu 130 -160 cm

Kacang tanah 130 cm.

BAB 3. KEBUTUHAN AIR

TANAMAN DAN FAKTOR-

FAKTOR YANG

MENENTUKAN

Metode Prediksi, Unsur Iklim/Cuaca, Eto

Purwandaru Widyasunu

Lab. Tanah dan Pengelolaan Sumberdaya Lahan Unsoed.

widyasunuunsoed@yahoo.com

3.1. Pendahuluan dan Definisi

Ingat bahwa produksi biomassa tanaman ditentukan oleh input utama

yaitu cahaya matahari, air, CO2, unsur hara, sifat fisika, kimia, dan

biologi tanah, perubahan unsur-unsur iklim/cuaca.

Kebutuhan air tanaman (KAT): jumlah air yang diperlukan oleh

tanaman untuk satu siklus hidupnya atau per bagian siklus hidupnya

meliputi tahap pertumbuhan vegetatif dan perkembangan tanaman

sampai mencapai produksi (generatif).

KAT: ketebalan air yang diperlukan untuk memenuhi kebutuhan air

yang hilang (LOSS) melalui EVAPOTRANSPIRASI (ETcrop); untuk

tanaman yang sehat (tidak terserang hama/penyakit) pada lahan yang

LUAS tanpa hambatan yang berarti dari faktor kesuburan tanah dan

air tanah sehingga tanaman mampu MENCAPAI POTENSI

PRODUKSI.

3.2. Faktor –Faktor yang berpengaruh terhadap KAT

a. Unsur-unsur iklim dan kondisi cuaca atau iklim pada DEKADE

/musim suatu saat manifestasinya pada Eto (evapotranspirasi

refference). ETo = evapotranspirasi standar pada suatu daerah /

wilayah spesifik. Pada lahan spesifik; permukaan lahan “berumput”

tebal dan tinggi rumput 8-15 cm, rumput kondisi hijau, tidak

kekurangan suplai air dan hara, tidak terhaangi naungan, tidak

tergenang air.

b. Faktor karakteristik tanaman KOEFISIEN TANAMAN

tergantung jenis tanaman (spesies/varietas), umur tanaman / tahapan

tumbuh, tergantung musim (kemarau, lembab, hujan), tergantung

kondidi iklim pada saat itu.

c. Efek kondisi lokal dan praktik pertanian: variasi kondisi klimat saat

itu, ketinggian tempat, ukuran lahan, sekuestrasi karbon, serapan

cahaya/panas versus pantulan oleh bumi, KMA dan KL

tanah, salinitas tanah, metode irigasi, pengolahan tanah.

3.3. Metode penentuan evapotranspirasi tanaman

Untuk menentukan kebutuhan air tanaman

Prosedur kalkulasi Doorenbos & Pruitt (1977) – FAO: Guidliness for

Predicting Crop Water Requirements. The FAO Irrigation Drainage

Paper 24.

(i) Penentuan ETo (Reeference crop evapotranspiration)

Kumpulkan dan evaluasi data iklim dan tanaman.

Pilih metode kalkulasi Eto atas dasar ketersediaan data

iklim yang paling komplit di masing-nmasing wilayah.

Hitung ETo tiap 30 – atau – 10 harian menggunakan

data rata-rata.

Analisis besaran dan frekwensi dari harga ekstrim Eto

pada suatu waktu kejadian iklim.

(ii)Penentuan Kc (crop coefficient)

Pilih pola tanam dan determinasikan waktu penanaman –

pembenihan (budidaya), laju perkembangan

tanaman, tahapan-tahapan perkembangan tanaman, dan

periode budidaya (satu musim) Tentukan tanaman

apa ? Tahap perkembangannya ? Musim apa

penanamannya ? Atau saat evaluasi sedang musim apa

atau bulan apa minggu ke berapa ?

Kemudian hitunglah ETcrop tiap 30 – atau – 10 harian.

Rumus ETcrop = Kc.ETo ; ETo metode: Blaney-

Criddle, Radiation, PENMAN, PAN EVAPORATION.

ETcrop dihitung untuk semua CROPPING-PATTERN

dalam satu tahun pada lahan yang sama yang kita

kehendaki untuk tujuan PRODUKSI BIOMASSA.

(iii) Determinasikan faktor-faktor yang mempengaruhi

ETcrop pada kondisi lokal pada keadaan :

TIME SERIES buat model X = musim tanam atau

tahun dan Y = produksinya (value) untuk mengetahui

faktor 1, 2, 3, dst yang berpengaruh.

VARIASI WILAYAH

EVALUASI PENGARUH DARI FAKTOR:

ketersediaan air tanah (KMA, KL) ketersediaan air

irigasi dan praktik irigasi.

Pertimbangkan hubungan antara ETcrop dengan

LEVEL PRODUKSI (aktual dan potensial).

Data set minimal yang diperlukan untuk ETo

Metode T H W S Rad Ev Envr

Blaney-Criddle* o o o o1)

Radiation* 0 0 * (*) o

Penman* * * * (*) 0

Pan evaporationo o * *

T = air temperature; H = humidity; W = wind; S = sun shine; Rad = radiation; Ev = evaporation; Envr =

environment., * = measured data; o = estimated data; (*) = if data avaiabe but is not essential.

Metode Blaney-Criddle (1950)

ETo = c(p (0,46 T + 8)) mm/hari

Dimana:

ETo = evapotranspirasi tanaman reference dalam

mm/hari untuk bulan ybs.

T = temperatur harian rata-rata (°C) bulan itu.

p = prosentase harian rata-rata dari data jam siang pada

masing-masing lintang .

c = faktor penyesuaian yang tergantung pada kelembaban

relatif,jam penyinaran, dan waktu harian ada angin

(uday/unight estimation).

Metode RADIASI (1957)

ETo = c (W.Rs) mm/hari

Dimana:

ETo = reference mm/hari

Rs = radiasi matahari ekuivalen dengan evaporasi mm/hari

(dari tabel).

W = faktor pembobotan tergantung pada temperatur dan

ketinggian tempat (tabel).

c = faktor penyesuaian tergantung pada kelembaban rata-

rata dan kondisi angin harian.

n/N = perbandingan jam penyinaran cerah dengan potensi

dam penyinaran harian (tabel).

Metode PENMAN (1948)

Ada dua TERM (ketentuan) yang digunakan, dimasukkan, dan dihitung dalam

rumus yaitu:

TERM ENERGI (radiasi)

TERM AERODINAMIK (angin dan kelembaban).

Rumus PENMAN:

ETo = c (W.Rn + (1-W) . f(u) . (ea – ed))

Radiation TERM Aerodynamic TERM

Dimana:

ETo = evapotranspirasi tanaman reference (mm/hari)

W = faktor pembobotan yang berhubungan dengan

temperatur (tabel).

Rn = radiasi netto (bersih) yang ekuivalen dengan

evapotranspirasi (mm/hari) (tabel).

f(u) = fungsi yang berhubungan dengan angin

(tabel).

(ea-ed) = perbedaan diantara tekanan uap jenuh pada

temperatur udara rata-rata dan tekanan

udara aktual rata-rata (m bar)

c = faktor penyesuaian untuk mengkompensasi

pengaruh kondisi cuaca pada saat siang dan

malam hari.

ed = (ea x RH mean) / 100; ea dari tabel

Data yang diperlukan:

Temperatur RH Angin Posisi geografis

T maksimal dan

T minimal

Rata-rata RH

dekade atau bulan

Kecepatan angin

siang

Letak lintang

Atau: Kecepatan angin

malan

Letak bujur

T bola basah dan

T bola kering

IRIGASI DAN DRAINASE

Bab. 4. Kualitas Air Irigasi

Written by: Purwandaru Widyasunu

Laboratorium Tanah/

Manajemen Sumberdaya Lahan

Faperta Unsoed

Sumber air irigasi danau, waduk, sungai, mata air

Air asal dari siklus hidrologi

Air hujan infiltrasi air permukaan tanah perkolasi

air tanah mata air sungai laut

penguapan.

Air waduk/danau/sungai pintu keluar atau bendung

saluran primer sekunder tersier lahan

ke luar lahan sungai laut penguapan.

Sawah pestisida + bahan organik + cemaran lain

kualitas air ?

Air hujan lahan erosi tanah sungai.

Mengendap, dst.

Air yang dialirkan dari sumber air irigasi dapat

berpengaruh:

a. Netral air irigasi yang dialirkan melewati daerah

yang memiliki jenis tanah sama dengan lahan yang

diairi.

b. Menambah/suplementer air irigasi menambah

mutu air karena tanah dari lahan pertanian telah

mengalami pengurangan hara karena budidaya

tanaman volatilisasi, erosi, panenan, leaching.

c. Memperkaya bila kandungan unsur hara dari air

irigasi lebih banyak dari yang hilang akibat pencucian

(leaching) atau panenan (harvest).

d. Memiskinkan dengan adanya pemberian air irigasi

malahan akan mengakibatkan pencucian unsur hara.

e. Meracun air bisa saja berasal dari saluran atau

sungai yang telah tercemar racun.

Apa syarat air irigasi yang baik ?

a. Tidak mengandung zat/senyawa yang dapat meracuni

tanaman, hewan ternak, biota sekitar lahan.

b. Warnanya bila kuning/coklat keruh – terlalu keruh

lebih baik airnya bersih air keruh menandakan

erosi tanah; warna lain misalnya

merah, biru, hitam, dsb menunjukkan polutan

industri, pertambangan, cemaran lainnya (organik yang

meracun).

c. Lumpur untuk pertanian terpadu misalnya lahan

sawah (mina-padi) atau minapolitan (empang/kolam)

disekitar persamahan air keruh berlumpur total

dissolved solid (TDS), kadar O2 rendah, kadar tidak

semua ikan tahan.

d. pH netral (6-8).

e. Suhu optimal antara 25 – 30º C.

Zat/senyawa yang berpengaruh terhadap kualitas air:

a. Kadar garam tinggi

b. Zat terlarut Ca. Mg, K, senyawa

nitrat, B, Hg, Pb. Dll.

Kriteria kualitas air yang dapat membahayakan

fungsi tanah dan terhadap tanaman/ikan/ternak

garam total terlarut tinggi s/d sangat tinggi dan

polusi asam organik, kation atau anion

berbahaya, kandungan lumpur tinggi – sangat tinggi.

Penilaian kualitas air:

a. Penilaian terhadap kadar garam total dinyatakan

sebagai tingkat DHL (daya hantar listrik) satuannya

mikro ohm/cm atau dalam ppm pada suhu 25º C.

b. Penilaian terhadap kation/anion, khususnya Na+

terlarut atau persentase natrium tertukar ESP

(exchangeable sodium percentage) ESP = Na+ /

Na+ + K+ + Ca2+ + Mg2+ x 100 %.

c. Keseimbangan antar ion-ion: Na. Ca, Mg nisbah

atau rasio antara jerapan natrium (SAR = sodium

adsorption ratio ):

SAR = Na+ / ((Ca2+ + Mg2+) /2)

Kadar garam dapat menurunkan permeabilitas tanah

garaman menyumbat pori-pori tanah baik dari atas

bersamaan dengan infiltrasi maupun gerakan naik ke

atas bersamaan evaporasi.

Garam Ca, Mg, Na, dan K yang berlebihan akan

menurunkan aktivitas osmose / menurunkan penyerapan

air dan hara pengeblokan oleh kation-kation tersebut.

Kadar unsur-unsur mikro berlebihan dalam air

irigasi meracuni tanaman.

Klasifikasi kualitas air:

a. Salinitas

Air salinitas sedang bila DHL 0,25 – 0,75 µohm

dan kadar garam 200 – 500 mg/l.

Air salinitas tinggi bila DHL 0,75 – 2,25 µ ohm dan

kadar garam 500 – 1500 mg/l.

Air salinitas rendah bila DHL / EC 0 – 0,25 µ

ohm dan kadar garam 200 mg/l.

b. Boron bila s/d 0,33 ppm air baik; bila >> 0,33

ppm air buruk.

c. SAR < 6,0 air baik

6 – 9 air kurang baik

> 9 membahayakan.

Pasal 8 PP No. 8/2001:

Kelas 1 peruntukan baku air minum.

Kelas 2 peruntukan prasarana / sarana rekreasi

air, budidaya air tawar, peternakan, pertanaman.

Kelas 3 masih peruntukan

perikanan, peternakan, pertanaman.

Kelas 4 peruntukan mengairi pertanaman.