pemberian air dan efisiensi irigasi
advertisement
V. PEMBERIAN AIR DAN EFISIENSI IRIGASI • Menurut Arsyad (2010), irigasi berarti pemberian air kepada tanah untuk memenuhi kebutuhan air bagi pertumbuhan tanaman. Tujuan irigasi adalah memberikan air kepada tanaman dalam jumlah yang cukup dan pada waktu yang diperlukan. 1 Selain dari kegunaan untuk memenuhi kebutuhan air tanaman, air irigasi mempunyai kegunaan lain, yaitu: (a) mempermudah pengolahan tanah, (b) mengatur suhu tanah dan iklim mikro, (c) mencuci tanah dari kadar garam atau asam yang terlalu tinggi, (d) membersihkan kotoran dari selokan (sanitasi), dan (e) menggenangi tanah untuk memberantas gulma dan hama serta penyakit tanaman. 2 • Pekerjaan irigasi meliputi penampungan dan pengambilan air dari sumbernya, pengaliran air melalui saluran terbuka atau pipa ke areal tanaman, dan pembuangan air yang berlebih (air lebih) dari areal tanaman. • A. Cara Pemberian Air Cara pemberian air irigasi berbeda-beda, tergantung pada kondisi tanah, topografi, ketersediaan air, jenis tanaman, iklim, kebiasaan petani dll. 3 • Menurut Sudjarwadi (1990), cara pemberian air irigasi secara garis besar dapat dibedakan menjadi 4 (empat) cara. 1. Pemberian air lewat permukaan. 2. Pemberian air melalui bawah permukaan. 3. Pemberian air dengan cara pancaran. 4. Pemberian air dengan cara tetesan. 4 1. Pemberian Air Lewat Permukaan (surface irrigation) Cara pemberian air melalui permukaan meliputi: a. peluapan dan penggenangan bebas, b. peluapan dan penggenangan terkendali, c. sistem kalenan, d. pembuatan cekungan-cekungan penggenangan. 5 Cara pemberian air irigasi dengan peluapan dan penggenangan bebas, telah lama digunakan. Misalnya sistem irigasi kuno yang dilaksanakan di Mesir. Dalam hal ini, air diberikan pada areal irigasi dengan jalan peluapan untuk penggenangan meliputi daerah luas, yaitu daerah pada kanan kiri sungai yang relatif mempunyai permukaan datar. Gambar 1. 6 • Efisiensi pemberian air dengan cara peluapan penggenangan bebas adalah rendah, maka untuk keadaan dengan air yang tersedia tidak berlimpah, orang sering masih memakai cara peluapan penggenangan, tetapi penggenangan itu dikendalikan. • peluapan muka air peluapan • sungai • Gambar 1. Peluapan dan Penggenangan Bebas 7 Contoh pemberian air lewat permukaan lainnya adalah peluapan dan penggenangan terkendalikan. Cara yang umum dipakai dalam hal ini adalah penggunaan parit pemberi, kemudian dari parit pada satu sisi petak sawah, air dimasukkan ke petak tersebut melalui peluapan-peluapan khusus yang telah ditentukan letaknya maupun ukurannya. Gambar 2. 8 • Saluran pemberi Pengendali Bendung • • Lahan pertanaman tergenang • Gambar 2. Peluapan Penggenangan • Terkendali 9 Contoh berikutnya adalah sistem kalenan. Dalam hal ini, penggenangan hanya diberikan pada kalenan-kalenan yang umumnya dibuat dengan arah sejajar dengan lajurlajur tanaman. Syphon pengambil air Kalenan Saluran besar Gambar 3. Sistem Kalenan 10 Termasuk pula dalam cara pemberian air lewat permukaan adalah pembuatan cekungancekungan penggenangan. Cara ini umumnya hanya dipakai untuk tanaman buah-buahan. Pohon Cekungan berisi air Gambar 4. Pemberian air pada cekungan 11 Menurut Arsyad (2010), irigasi permukaan (surface irrigation) yang umum digunakan adalah: a) Irigasi selokan alur (furrow irrigation), b) Irigasi tepi (border irrigation), c) Irigasi basin (basin irrigation). Air pada umumnya disalurkan menggunakan tenaga gravitasi. 12 Irigasi selokan (furrow irrigation) adalah pemberian air pada selokan yang ada di antara dua galengan baris tanaman. Irigasi selokan digunakan pada tanaman yang akan mengalami kerusakan jika akarnya terendam air, seperti tanaman jagung, kacang tanah, kedelai, kapas dan berbagai jenis sayuran dan kacangan lainnya. Irigasi tepi (border irrigation) adalah pemberian air ke bagian tepi yang digali sekeliling areal tanaman 13 • Air menglir secara alami ke areal tersebut dan ke bagian bawah melalui alur yang telah dibuat sekeliling areal tanaman. Metode pemberia air seperti ini sesuai bagi tanaman yang tumbuh rapat seperti alfalfa dan rumput makanan ternak lainnya. Irigasi basin (basin irrigation) adalah metode pemberian air irigasi dengan mengalirkan air ke permukaan lahan yang bertanaman. Metode pemberian air demikian ini dapat digunakan untuk berbagai jenis tanaman. 14 • Akan tetapi yang paling dikenal adalah pemberian air pada lahan padi sawah. • 2. Pemberian Air Melalui Bawah Permukaan (subsurface irrigation) • Cara ini sering juga disebut pemberian air dengan cara resapan. Memang pada tempat-tempat tertentu keadaan tanah asli dan keadaan topografi sesuai pemakaian cara ini. • 15 • Cara yang dipakai bisa dengan sistem saluran terbuka, dan air meresap ke kiri kanan melalui dinding-dinding saluran. Umumnya pada cara ini air diberikan pada tanah di bawah zone perakaran, di atas muka air tanah. Oleh daya kapiler, lengas tanah digerakan memasuki zone perakaran dan dapat dimanfaatkan oleh tanaman. 16 • Cara lain adalah dengan menggunakan pipa-pipa yang dipasang di bawah permukaan tanah. Pipa yang digunakan adalah pipa berpori, atau pipa yang diberi lubang-lubang kecil tertentu, selanjutnya kedalaman letak pipa diatur sesuai jenis tanah dan jenis tanaman, demikian pula jarak pipa disesuaikan dengan keperluan bagi masingmasing tempat. 17 • 3. Pemberian Air Dengan Pancaran • Cara ini sering disebut sprinkler irrigation. Prinsip yang digunakan yaitu memancarkan air ke udara, kemudian air yang dipancarkan tersebut jatuh ke permukaan tanah menyerupai hujan. • Irigasi sprinkler juga dinamai overhead irrigation. Peralatan irigasi sprinkler berkisar dari sprinkler yang dapat digerakan dengan tangan dan micro prinkler untuk usaha tani kecil, sampai pada sprinkler yang 18 • menggunakan center pivot (suatu alat pengayun pusat), dipindahkan secara linier, dan alat yang baru-baru ini dikembangkan yang dinamai sistem LEPA (Low Energy Precise Application) untuk usaha tani berskala luas. Di dunia saat ini sekitar 20 juta hektar lahan menggunakan sprinkler irrigation (Arsyad, 2010). • 19 • Irigasi mikro (micro irrigation) dicirikan dengan penyaluran air dengan laju rendah ke permukaan tanah terbatas di sekitar tanaman. Peralatan yang digunakan meliputi penetes (drippers), penyemprot (sprayers), penggelembung (bubblers), dan micro jets. 20 • 4. Pemberian Air Dengan Cara Tetesan • Cara ini sering disebut trickle irrigation, atau kadang-kadang disebut drip irrigation. Sistem yang digunakan memakai pipa-pipa dan pada tempat-tempat tertentu diberi perlengkapan untuk jalan keluarnya air menetes pada tanah. Tempat untuk keluarnya tetes-tetes air tersebut diletakkan sedikit di atas tanah dan jangan terlalu tinggi. 21 Metode Pemberian Air Irigasi (Arsyad 2010) Menurut Arsyad (2010), cara pemberian air irigasi dapat dibagi dalam empat golongan, yaitu: 1. Pemberian air pada permukaan tanah, yang dapat dilakukan berupa (Rose,1950): a. Penggenangan (flooding), yang dapat berbentuk (1) penggenangan bebas, (2) penggenangan tepi (border method), dan 22 (3) penggenangan dengan galengan (check method), • b. Pemberian air dalam selokan/saluran (furrow irrigation), • c. Pemberian air di antara baris tanaman (corrugation irrigation), • d. Pemberian air pada bokoran tanaman pohoan (basin irrigation). 23 • 2. Pemberian air di bawah permukaan tanah atau di dalam profil tanah (sub-surface irrigation). Air diberikan melalui pipa liat (tile) atau bahan lain yang dibenamkan di bawah permukaan tanah. • 3. Pemberian air dengan cara penyiraman (sprinkler irrigation), dapat berupa: (a) Penyiraman bergoyang (oscillating sprinkler) yang umum dinamai metode skinner. (b) Penyiraman berputar (rotary sprinkler). 24 • 4. Pemberian air melalui lubang-lubang kecil yang dibuat sepanjang saluran plastik atau karet langsung ke tanaman dengan laju aliran yang rendah. Dalam bahasa inggris metode ini disebut Trickle irrigation atau Drip irrigation. • 5. Pemberian berupa embun melalui udara. • 25 • Cara pemberian air yang pertama dan kedua juga disebut gravitasi (gravitation irrigation) oleh karena penyiraman didasarkan pada gaya gravitasi, sedangkan pemberian air pada cara yang ketiga disebut overhead irrigation oleh karena air diberikan dari atas, seperti hujan. 26 B. Efisiensi Irigasi • Efisiensi irigasi adalah perbandingan antara jumlah air yang nyata bermanfaat bagi tanaman yang diusahakan dengan jumlah air yang diberikan yang dihitung dalam persen (%). 27 Menurut Arsyad (2010), efisiensi irigasi dipengaruhi oleh efisiensi pemakaian air di petak sawah dan efisiensi pengaliran air dari bendung (sumber air) sampai ke sawah, yang dipengaruhi oleh: a) Kondisi tekstur lapisan olah dan permeabilitas lapisan bawah (sub-soil), b) Keadaan topografi, c) Banyaknya air di dalam saluran, dan d) Sistem pengelolaan air (water management). 28 • Kehilangan air sistem pendistribusian berbeda tergantung pada metode distribusi dan pemberian air. Kehilangan air pada sistem pendistribusian dengan sistem distribusi saluran terbuka yang salurannya tidak dilapisi ditaksir sebesar 40%. Pada sistem irigasi pipa, kehilangan air berkisar dari 10% untuk sistem irigasi mikro lokal dan irigasi tetes (drip irrigation), sedangkan pada sistem irigasi sprinkler sampai 30% (Arsyad, 2008). 29 • Dalam praktek irigasi terjadi kehilangan air. Kehilangan air dapat terjadi karena menguap di saluran irigasi, rembesan dari saluran ke luar, bahkan diambil orang untuk kebutuhan rumah tangga atau penyadapan air secara ilegal. • Apabila kehilangan air sangat besar, nilai efisiensi irigasi menjadi rendah. 30 Macam Efisensi Irigasi • Menurut Sudjarwadi (1999) efisiensi irigasi meliputi: • 1. Efisiensi Pengaliran (Water conveyance effficiency), disebut juga efisiensi penyaluran air, yaitu merupakan perbandingan antara jumlah air yang sampai di areal irigasi (petak persawahan) terhadap jumlah air yang dialirkan dari bangunan sadap. 31 • Efisiensi Pengaliran (Water conveyance effficiency). • Asa EPNG 100% Adb • EPNG: efisiensi pengaliran • Asa : jumlah air yang sampai di areal irigasi • Adb : jumlah air yang diambil dari bangunan sadap. 32 • Faktor yang mempengaruhi efisiensi pengaliran: Kondisi jaringan irigasi, bangunan dan salurannya; kehilangan air banyak terjadi waktu pengaliran, baik karena penguapan maupun peresapan. Penyadapan air secara liar pada saluran sekunder dan primer guna dialirkan secara langsung ke petak persawahan. 33 • 2. Efisiensi Pemakaian (Water aplication efficiency) disebut juga efisiensi pemberian air yaitu perbandingan antara jumlah air yang tersimpan di dalam zone perakaran selama periode pemberian air terhadap jumlah air yang sampai di areal irigasi (petak persawahan). 34 Efisiensi Pemakaian Adzp EPMK 100% Asa • EPMK : efisiensi pemakaian air, • Adzp : jumlah air yang ditahan (tersimpan) pada zone perakaran, selama periode pemberian air. • Asa : jumlah air yang sampai di areal irigasi 35 • Faktor yg mempengaruhi efisiensi pemakaian: Metode/cara pemberian air pada tanaman, Sifat tanah dan bentuk topografi wilayahnya, Luas areal pertanaman, Kualitas air irigasi. 36 3 • 3. Efisiensi Penyimpanan (Water storage efficiency) • Apabila keadaan sangat kekurangan air, jumlah air yang dibutuhkan untuk mengisi lengas tanah pada zone perakaran adalah Asp (air simpanan penuh) dan air yang diberikan hanya Adk, maka refisiensi penyimpanan adalah: 37 • Efisiensi Penyimpanan (Water storage efficiency) Adk EPNY 100% Asp • EPNY : efisiensi penyimpanan • Adk : air yang diberikan • Asp : air simpanan penuh • Salah satu sebab yg menimbulkan kecilnya EPNY adalah sulitnya infiltrasi, berarti air irigasi sulit melewati (menembus) permukaan tanah untuk memasuki zone perakaran. 38 • Kecilnya persediaan air dan kecilnya kapasitas infiltrasi tanah juga berpengaruh terhadap nilai EPNY. • Faktor yang mempengaruhi efisiensi penyimpanan: Tata air tanah, Permeabilitas dan kapasitas lapang dari tanah yang bersangkutan, Kualitas/mutu pengolahan tanah. 39 • 4. Efisiensi Sebaran • Efisiensi sebaran ini sering pula disebut efisiensi distribusi. Mengingat pentingnya keseragaman sebaran air irigasi dalam zone perakaran. Keadaan umum menunjukkan suatu gejala, bahwa makin seragam sebaran air irigasi pada zone perakaran, akan makin baiklah produksi tanaman. • 40 • Sebagai indikator (petunjuk) tentang efisiensi sebaran digunakan rumus: y ESB 1 100% d • ESB : efisiensi sebaran • y : rerata deviasi numerik dari kedalaman air tersimpan terhadap nilai d. • d : rerata kedalaman air tersimpan selama periode irigasi. • 41 • Usaha-usaha untuk meningkatkan efisiensi pengairan, yaitu: • 1. Memperbaiki sarana jaringan irigasi (bangunan dan salurannya) agar kehilangan air melalui resapan/kebocoran dapat dikurangi. • 2. Saluran-saluran pengangkut hendaknya dibuat lurus, dengan kemiringan tertentu, sehingga air dapat lancar mengalir; hal ini dapat mengurangi kehilangan air melalui evaporasi sepanjang saluran. 42 • 3. Lahan harus dikerjakan dengan baik dan rata sebelum ditanami. • 4. Curah hujan efektif di daerah irigasi yang bersangkutan harus dimanfaatkan semaksimal mungkin. • 5. Menerapkan pola bercocok tanam dengan sistim giliran (rotasi tanaman). • 6. Petak-petak sawah yang letaknya saling terpencar dan berukuran sempit seyogianya dikonsentrasikan menyatu sehinggaa menjadi unit yang lebih efektif. 43 • 7. Mempersingkat waktu pengolahan tanah dan membuat persemaian di satu tempat untuk masing-masing kelompok petak persawahan. • 8. Petani-petani pemakai air harus dilatih dan dibiasakan menggunakan air secara wajar, sehingga mereka dapat melakukan pemberian air dalam jumlah yang proporsional pada saat yang tepat, tidak berlebihan. 44 Kehilangan air utama pada saluran adalah rembesan. Menurut Arsyad (2010), penyebab rembesan adalah: Sifat tanah yang dilalui saluran. Rembesan saluran besarnya dari 50 mm/hari pada tanah liat, sampai 500 mm/hari pada tanah berpasir. 45 Geometri saluran. Lebih dalam air di dalam saluran semakin besar rembesan dan semakin besar parameter basah, semakin besar kemungkinan rembesan. Dalamnya air bawah tanah. Semakin jauh letak permukaan air bawah tanah dari saluran semakin besar rembesan. Kandungan sedimen di dalam air yang disalurkan. Kandungan sedimen yang tinggi akan dengan cepat menutupi pori-pori tanah yang akan memperkecil rembesan. 46 • Kehilangan air pada saluran-saluran biasanya tinggi, yaitu berkisar antara 20-45% untuk saluran primer dan sekunder. Salah satu cara untuk meningkatkan efisiensi air yang disalurkan untuk irigasi adalah mengurangi volume air yang hilang oleh rembesan selama perjalanan air melalui saluran ke lahan-lahan tani dengan melapisi saluran. 47 Menurut Arsyad (2008), beberapa alasan teknis untuk melapisi saluran air adalah: 1) Berkurangnya air hilang oleh rembesan, 2) Meningkatnya kapasitas saluran melepaskan air (discharge capacity), 3) Terhambatnya pertumbuhan gulma, 4) Berkurangnya waterlogging, 5) Tercegahnya erosi tebing saluran, 6) Distribusi air lebih merata, 7) Terhindarnya kerusakan lahan yg berdekatan, 8) Berkurangnya biaya drainase. 48 • Penelitian di Nebraska, Amerika Serikat, menunjukkan bahwa pelapisan saluran primer dengan beton dapat mengurangi kehilangan air dari 300 mm/hari menjadi 140 mm/hari, sedangkan di India menunjukkan bahwa pelapisan dengan beton dapat mengurangi kehilangan air oleh rembesan sebesar 50% di saluran primer dan 45% di saluran distribusi (sekunder dan tersier) (Plusquellec and Ochs, 2003 dalam Arsyad, 2010). • 49 • Efisiensi pemakaian air pada tingkat lapangan atau petak usaha tani akan meningkat jika air yang masuk merata ke seluruh petak. Masuknya air ke petak usaha tani secara merata sulit dicapai jika permukaan tanah tidak rata, yang akan mengakibatkan rendahnya efisiensi pemakaian air dan hasil tanaman yang tidak baik. 50 • Peningkatan efisiensi pemakaian air pada tingkat lapangan atau petak usaha tani selain dari meratakan permukaan tanah, dapat dilakukan dengan: 1) Penggunaan tanaman berumur pendek. Penggunaan tanaman berumur 90 hari akan menghemat banyak air dari pada tanaman berumur 120 hari, 2) Perbaikan genetik tanaman. Seleksi tanaman yang kebutuhan airnya lebih rendah, 51 3) Penggenangan air lebih rendah pada tanaman padi sawah dan cara pengolahan tanah sawah memperbaiki efisiensi pemakaian air pada padi sawah, 4) Pemberian air padi di bawah kandungan air kapasitas lapang untuk tanaman bukan padi sawah, akan meningkatkan efisiensi pemakaian air. 52 5) Penggunaan sisa tanaman dan mulsa plastik dan berbagai metode konservasi tanah, 6) Pergiliran pemberian air, berdasarkan saluran sekunder, tersier atau petak sawah. 53 C. Metode Drainase • Dalam praktek irigasi, kelebihan air harus dibuang ke luar areal irigasi agar muka air tanah tidak naik sampai zone perakaran daan merendam akar tanaman. Bila akar tanaman terendam air dapat mengganggu pertumbuhan tanaman, bahkan dapat membusukkan akar. • 54 • Drainase pada keadaan khusus kadangkadang memerlukan pemasangan pipa-pipa di bawah permukaan tanah, dan sistem ini disebut drainase bawah tanah. • Sistem drainase yang umum dipakai pada usaha pertanian khususnya untuk persawahan adalah sistem drainase permukaan, dengan pembuatan parit-parit drainase serta mengalirkan kelebihan air dengan prinsip pengaliran pada saluran terbuka. 55 • Saluran drainase Permukaan tanah • Saluran drainase • Garis muka air tanah • Muka air di selokan drainase • • Gambar Muka Air Tanah di Antara Dua Saluran Drainase 56
