Kebutuhan Air untuk Penyiapan Lahan

Matakuliah
Tahun
Versi
: S0462/IRIGASI DAN BANGUNAN AIR
: 2005
:1
Pertemuan 2
1
Learning Outcomes
Pada akhir pertemuan ini, diharapkan :
2
Kebutuhan Air Irigasi
•Kebutuhan air sawah untuk padi ditentukan oleh
faktor-faktor berikut :
1.Penyiapan lahan
2.Penggunaan konsumtif
3.Perkolasi dan rembesan
4.Pergantian lapisan air
5.Curah hujan efektif
Kebutuhan air disawah dinyatakan dalam mm/hari
atau lt/dt/ha.
3
•
1.
2.
3.
4.
Faktor-faktor yang Mempengaruhi
Kebutuhan Air Tanaman
Topografi
Hidrologi
Klimatologi
Tekstur Tanah
4
1. Topografi
Untuk lahan yang miring membutuhkan air
yang lebih banyak daripada yang datar karena
air akan lebih cepat mengalir menjadi aliran
permukaan dan hanya sedikit yang mengalami
infiltrasi.
2. Hidrologi
Makin banyak curah hujan, makin sedikit
kebutuhan air tanaman, hal ini dikarenakan
hujan efektif akan menjadi besar.
5
3. Klimatologi
Tanaman tidak dapat bertahan dalam cuaca buruk.
Dengan memperhatikan keadaan cuaca dan cara
pemanfaatannya, maka dapat dilaksanakan penanaman
tanaman yang tepat untuk periode yang tepat dan sesuai
dengan keadaan tanah.
4. Tekstur Tanah
Tanah yang baik untuk usaha pertanian adalah tanah
yang mudah dikerjakan dan bersifat produktif serta
subur. Tanah yang baik akan memberikan kesempatan
pada akar tanaman untuk tumbuh dengan mudah,
menjamin sirkulasi air dan udara serta baik pada zona
perakaran dan secara relatif memiliki hara dan
kelembaban tanah yang cukup.
6
Kebutuhan Air Tanaman
Dipengaruhi oleh :
1. Evaporasi
2. Transpirasi
Evapotranspirasi
7
Evaporasi
Laju Evaporasi dipengaruhi oleh faktor lamanya
penyinaran matahari, udara yang bertiup, kelembaban
udara dll.
Beberapa metoda untuk menghitung besarnya
evaporasi, diantaranya rumus Penman yaitu :
Eo = 0.35 (Pa – Pu)(1+U2/100)
Dimana :
Eo = penguapan dalam mm/hari
Pa = tekanan uap jenuh pada suhu rata-rata harian
dalam mmHg
Pu = tekanan uap sebenarnya dalam mmHg
U2 = Kecepatan angin pada ketinggian 2m dalam
mile/hari, sehingga bentuk U2 dalam m/dt masih harus
dikalikan dengan 24x60x60x1600
8
Transpirasi
• Peristiwa uap air meninggalkan tubuh
tanaman dan memasuki atmosfir. Yang
mempengaruhi laju transpirasi adalah:
intensitas penyinaran matahari, tekanan
uap air di udara, suhu, kecepatan angin.
Transpirasi dari tubuh tanaman pada siang
hari dapat melampaui evaporasi dari
permukaan air atau permukaan tanah
basah, tetapi sebaliknya pada malam hari
lebih kecil bahkan tidak ada transpirasi.
9
Evapotranspirasi
Evapotranspirasi sering disebut sebagai
kebutuhan konsumtif tanaman yang
merupakan jumlah air untuk evaporasi dari
permukaan areal tanaman dengan air
untuk transpirasi dari tubuh tanaman.
10
Efisiensi Irigasi
1. Efisiensi Pengaliran
Jumlah air yang dilepaskan dari bangunan
sadap ke areal irigasi mengalami kehilangan
air selama pengalirannya. Kehilangan air ini
menentukan besarnya efisiensi pengaliran.
EPNG = (Asa/Adb)x100%
dengan :
EPNG : Efisiensi pemakaian
Asa
: Air yang sampai di irigasi
Adb : Air yang diambil dari bangunan sadap
11
2.
Efisiensi Pemakaian
Efisiensi pemakaian adalah perbandingan antara air
yang dapat ditahan pada zona perakaran dalam
periode pemberian air dengan air yang diberikan pada
areal irigasi
EPMK = (Adzp/Asa)x 100%
dengan :
EPMK
: Efisiensi pemakai
Adzp
: Air yang dapat ditahan pada zone perakaran
Asa
: Air yang diberikan (sampai) diareal irigasi
12
3. Efisiensi Penyimpanan
Apabila keadaan sangat kekurangan jumlah air
yang dibutuhkan untuk mengisi lengas tanah
pada zone perakaran adalah Asp (air tersimpan
penuh) dan air yang diberikan adalah Adk maka
efisiensi penyimpanan adalah :
EPNY = (Adk/Asp)x100%
dengan :
EPNY
: Efisiensi penyimpanan
Asp
: Air yang tersimpan
Adk
: Air yang diberikan
13
• Sesungguhnya nilai efisiensi dapat juga
terjadi pada saluran primer, bangunan
bagi, saluran sekunder dsb.
EF = [(Adbk – Ahl)/Adbk] x 100 %
Dimana :
EF
: Efisiensi
Adbk
: air yang diberikan
Ahl
: air yang hilang
14
Pola Tanam dan Sistem Golongan
1. Pola Tanam
Penentuan pola tanam merupakan hal yang
perlu dipertimbangkan untuk memenuhi
kebutuhan air. Sebagai contoh:
Ketersediaan Air Untuk
Jaringan Irigasi
Pola Tanam dalam satu
tahun
1. Tersedia air cukup
banyak
Padi – Padi - Palawija
2. Tersedia air dalam
jumlah cukup
Padi - Padi – Bera
Padi – Palawija - Palawija
3. Daerah yang cenderung
kekurangan air
Padi – palawija – Bera
Palawija -Padi - Bera
15
2. Sistem Golongan
Untuk memperoleh tanaman dengan pertumbuhan yang
optimal guna mencapai produktifitas yang tinggi, maka
penanaman harus memperhatikan pembagian air secara
merata ke semua petak tersier dalam jaringan irigasi.
Sumber air tidak selalu dapat menyediakan air irigasi
yang dibutuhkan, sehingga harus dibuat perencanaan
pembagian air yang baik agar air dapat digunakan
merata.
Kebutuhan air yang tertinggi untuk mencapai petak
tersier adalah Qmax.
16
Kebutuhan Air
1. Penyiapan Lahan
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.
17
Faktor penting yang menentukan lamanya jangka
waktu penyiapan lahan adalah :
- Tersedianya tenaga kerja dan ternak atau traktor
untuk menggarap tanah
- Perlu memperpendek jangka waktu tersebut agar
tersedia cukup waktu untuk menanam padi
sawah atau padi ladang ke dua.
Sebagai pedoman : diambil jangka waktu 1.5
bulan untuk menyelesaikan penyiapan lahan
diseluruh petak tersier.
18
•
Kebutuhan Air untuk Penyiapan Lahan
PWR =
( Sa  Sb)
 Pd  F1
1000
Dengan :
PWR : kebutuhan air untuk penyiapan lahan (mm)
Sa
: Derajat kejenuhan tanah setelah penyiapan lahan dimulai (%)
Sb
: Derajat kejenuhan tanah sebelum penyiapan lahan dimulai (%)
N
: Porositas tanah dalam (%) pada harga rata-rata untuk
kedalaman tanah
d
: Asumsi kedalaman tanah setelah pekerjaan penyiapan lahan
(mm)
Pd
: Kedalaman genangan setelah pekerjaan penyiapan lahan
(mm)
FL
: Kehilangan air disawah selama 1 hari (mm)
19
• Kebutuhan Air Selama Penyiapan Lahan
IR = Mek/(ek – 1)
dengan :
IR : Kebutuhan air irigasi ditingkat persawahan
(mm/hari)
M : Kebutuhan air untuk mengganti kehilangan air
akibat evaporasi dan perkolasi disawah yang sudah
dijenuhkan M = Eo+P (mm/hari)
Eo : Evaporasi air terbuka yang diambil 1.1 Eto selama
penyiapan lahan (mm/hari)
P : Perkolasi
k : MT/S
S : Kebutuhan air, untuk penjenuhan ditambah dengan
lapisan air 50 mm, yakni 200+50= 250 mm
20
2. Penggunaan Konsumtif
Adalah jumlah air yang dipakai oleh tanaman
untuk fotosintesis dari tanaman tsb.
Penggunaan konsumtif dihitung dengan rumus
berikut :
Etc= evapotranspirasi tanaman (mm/hari)
Eto= evapotranspirasi tanaman acuan (mm/hari)
Kc= koefisien tanaman
21
3. Perkolasi
Laju perkolasi sangat tergantung kepada
sifat-sifat tanah. Pada tanah lempung
berat dengan karakteristik pengolahan
yang baik, laju perkolasi dapat mencapai 1
– 3 mm/hari. Pada tanah-tanah yang lebih
ringan, laju perkolasi bisa lebih tinggi.
22
4. Penggantian Lapisan Air
Penggantian lapisan air dilakukan setelah
pemupukan. Penggantian lapisan air
dilakukan menurut kebutuhan. Jika tidak
ada penjadwalan semacam itu, lakukan
penggantian sebanyak 2 kali, masingmasing 50 mm (atau 3.3 mm/hari selama
½ bulan) selama sebulan dan 2 bulan
transplantasi.
23
5. Curah Hujan Efektif
Untuk irigasi padi, curah hujan efektif bulanan efektif
bulanan diambil 70 % dari curah hujan minimum tengah
bulanan dengan periode ulang 5 tahun.
Re = 0.7 x ½ Rs (setengah bulanan dengan T = 5 tahun)
Dimana :
Re = curah hujan efektif (mm/hari)
Rs = curah hujan minimum dengan periode ulang 5
tahun (mm)
24
6. Kebutuhan Air di Sawah untuk Petak Tersier
Banyaknya air untuk irigasi pada petak sawah
dapat dirumuskan sebagai berikut :
Ir = S+Et+P-Re
dimana :
Ir = kebutuhan air irigasi
S = kebutuhan air untuk pengolahan tanah
atau penggenangan
Et = evapotranspirasi
Re = curah hujan efektif
25
A.
a.
b.
c.
d.
Padi
Perhitungan kebutuhan air dapat dilakukan dengan
menggunakan tabel.
Dengan rotasi (alamiah) didalam petak tersier
kegiatan-kegiatan penyiapan lahan diseluruh petak
dapat diselesaikan secara berangsur-angsur. Rotasi
alamiah digambarkan dengan pengaturan kegiatankegiatan setiap waktu ½ bulan bertahap.
Transplantasi akan dimulai pada pertengahan bulan
kedua dan akan selesai dalam waktu 1 ½ bulan
sesudah selesainya penyiapan lahan.
Harga-harga evapotranspirasi tanaman acuan Eto, laju
perkolasi P dan curah hujan efektif Re adalah hargaharga asumsi.
Kedua penggantian lapisan air (WLR) diasumsikan.
Masing-masing WLR dibuat bertahap.
26
B. Tanaman Ladang dan Tebu
1. Penyiapan Lahan
Masa prairigasi diperlukan guna menggarap lahan untuk
ditanami dan untuk menciptakan kondisi lembab yang
memadai untuk persemaian yang baru tumbuh. Banyak
air yang dibutuhkan bergantung kepada kondisi tanah
dan pola tanam yang diterapkan.
• jumlah air 50-100 mm dianjurkan untuk tanaman ladang
• jumlah 100-200 mm untuk tebu
27
2. Penggunaan Konsumtif
•
•
•
•
Asumsi harga-harga koefisien yang
dipakai secara umum di Indonesia adalah
sbb:
Evapotranspirasi harian 55 mm
Kecepatan angin antara 0 dan 5 m/dt
Kelembaban relatif minimum 70 %
Frekwensi irigasi/curah hujan per 7 hari
28
3. Perkolasi
Pada tanaman ladang, perkolasi air
kedalam lapisan bawah tanah hanya akan
terjadi setelah pemberian air irigasi. Dalam
mempertimbangkan efisiensi irigasi,
perkolasi hendaknya diperhitungkan.
29