5 TINJAUAN PUSTAKA Irigasi Irigasi adalah

5
TINJAUAN PUSTAKA
Irigasi
Irigasi adalah usaha untuk memperoleh air yang menggunakan bangunan
dan saluran buatan untuk keperluan penunjang produksi pertanian. Air merupakan
factor yang penting dalam bercocok tanam. Selain jenis tanman, kebutuhan air
bagi suatu tanaman juga dipengaruhi oleh sifat dan jenis tanah, keadaan iklim,
kesuburan tanah, cara bercocok tanam, luas areal pertanaman, topografi, periode
tumbuh dan sebagainya. Cara pemeberian air irigasi pada tanaman padi,
tergantung pada umur dan varietas padi yang ditanam (Mawardi, 2007).
Menurut Mawardi (2007) bahwa dalam peningkatan produksi pangan
irigasi mempunyai peranan penting yaitu untuk menyediakan air untuk tanaman
dan dapat digunakan untuk mengatur kelembaban tanah, membantu menyuburkan
tanah melalui bahan-bahan kandungan sedimen yang dibawa oleh air, dapat
menekan pertumbuhan gulma, dapat menekan perkembangan hama penyakit
tertentu dan memudahkan pengolahan tanah.
Pusposutardjo (2001) menyatakan bahwa adapun tujuan umum irigasi
yaitu menjamin keberhasilan produksi tanaman dalam menghadapi kekeringan
jangka pendek, mendinginkan tanah dan atmosfer sehingga akrab untuk
pertumbuhan tanaman, mengurangi bahaya kekeringan, mencuci atau melarutkan
garam dalam tanah, mengurangi bahaya pemipaan tanah, melunakkan lapisan olah
dan gumpalan-gumpalan tanah, dan menunda pertunasan dengan cara pendinginan
lewat evaporasi.
6
Metode Irigasi
Kebutuhan air pada budidaya tanaman padi secara umum dipengaruhi oleh
topografi, jenis tanah, periode pertumbuhan, dan praktik budidaya. Menurut
Yoshida (1981) tanaman padi membutuhkan air sebanyak 180-300 mm/bulan agar
dapat berproduksi dengan baik. Bouman (2009) menyatakan bahwa untuk
menghasilkan 1 kg gabah, tanaman padi membutuhkan 2500 liter air yang berasal
dari hujan atau irigasi. Stress atau cekaman air dapat berarti kelebihan atau
kekurangan air. Kelebihan air berupa cekaman banjir sedangkan kekurangan air
berupa cekaman kekeringan (Sulistyono, dkk., 2012).
Tabel 1. Jumlah Kebutuhan Air Per Hari Tanaman Padi Sawah Berdasarkan
Jenis Kebutuhannya
Jenis Kebutuhan
Jumlah Kebutuhan (mm/hari)
Evapotranspirasi
5.0-6.5
Perkolasi
1.0-10.0
Pengolahan/Penjenuhan Lahan
4.0-30.0
Pemeliharaan
9.0-20.0
Persemaian
3.0-5.0
Sumber: Dumairy (1992).
Beberapa metode pemberian air irigasi yaitu :
a. Macak-macak (Lembab)
Air macak-macak (kondisi tanah lembab, tetapi tidak tergenang) atau cara
SRI (The System of Rice Intensification). Cara SRI mengembangkan praktek
pengelolaan padi memperhatikan kondisi pertumbuhan tanaman yang lebih baik,
terutama di zona perakaran dibandingkan dengan teknik budidaya secara
tradisional. Dengan SRI, petani hanya menggunakan kurang dari setengah
kebutuhan air pada sistem tradisional yang biasa menggenangi tanaman padi
(Zheng, dkk 2004 dalam Sesbany 2010).
7
Kondisi tanah tidak tergenang, yang dikombinasi dengan pendangiran
mekanis, akan menghasilkan lebih banyak oksigen masuk ke dalam tanah dan
akar berkembang
lebih
besar
sehingga
dapat
menyerap
nutrisi
lebih
banyak (Uphoff 2004 dalam Sesbany 2010). Dengan SRI, kondisi tidak digenangi
hanya
dipertahankan selama
pertumbuhan
vegetatif.
Selanjutnya,
setelah
pembungaan sawah digenangi air 1 sampai 3 cm seperti yang diterapkan di
praktek tradisional. Petak sawah diairi mulai 25 hari sebelum panen
(Nissanka dan Bandara 2004 dalam Sesbany, 2010)
System of Rice Intensification (SRI) adalah sistem intensifikasi padi yang
menyinergikan tiga faktor pertumbuhan padi untuk mencapai produktivitas
maksimal. Ketiga faktor tersebut adalah maksimalisasi jumlah anakan,
maksimalisasi pertumbuhan akar, dan maksimalisasi pertumbuhan dengan
pemberian suplai makanan, air dan oksigen yang cukup pada tanaman padi
(Wiyono, 2004).
Dengan SRI, petani hanya memakai kurang dari ½ kebutuhan air pada
sistem tradisional yang biasa menggenangi tanaman padi. Tanah cukup dijaga
tetap lembab selama tahap vegetatif, untuk memungkinkan lebih banyak oksigen
bagi pertumbuhan akar. Sesekali (mungkin seminggu sekali) tanah harus
dikeringkan sampai retak. Ini dimaksudkan agar oksigen dan udara mampu masuk
kedalam tanah dan mendorong akar untuk “mencari” air. Sebaliknya, jika sawah
terus digenangi, akar akan sulit tumbuh dan menyebar, serta kekurangan oksigen
untuk dapat tumbuh dengan subur (Ferdiansyah, 2010).
Kondisi tidak tergenang, yang dikombinasi dengan pendangiran mekanis,
akan menghasilkan lebih banyak udara masuk kedalam tanah dan akar
8
berkembang lebih besar sehingga dapat menyerap nutrisi lebih banyak. Dengan
SRI, kondisi tak tergenangi hanya dipertahankan selama pertumbuhan vegetatif.
Selanjutnya, setelah pembungaan, sawah digenangi air 1-3 cm seperti yang
diterapkan di praktek tradisional. Petak sawah diairi secara tuntas mulai 25 hari
sebelum panen (Ferdiansyah, 2010).
b. Terputus (Intermittent)
Pemberian air pada waktu dengan tinggi tertentu dan dihentikan pada
waktu tertentu dan seterusnya. Pemberian air secara terputus - putus bisa dihitu
ng dengan menggunakan rumus : I = 2 1/2 : 3 : 2: 2, artinya tinggi air diberikan 2
½ cm
dalam
petakan
sawah;
diberikan
selama
3
hari
berturut-turut;
kemudian dikeringkan selama 2 hari berturut-turut dan air dihentikan sepenuhnya
2 minggu sebelum panen (Mac Donald 1987). Selain itu pemberian air terputusputus dapat juga dilakukan dengan cara : (a). penggenangan air selama 30 hari
sebelum tanam, bertujuan membantu proses pelapukan sisa akar, jerami padi atau
gulma dan mempermudah dalam proses pengolahan lahan; (b). pengeringan lahan
selama 3 sampai 5 hari, bertujuan agar butiran Lumpur dapat melengket satu sama
lainnya; (c). pemberian air selama 2 sampai 3 hari sebelum tanam, bertujuan
mempermudah pemberian pupuk dasar dan mempermudah penenaman; (d). tinggi
genangan pada fase anakan 2,5 cm; (e). fase primordia tinggi genangan 7 sampai
10, tujuannya pada fase primordia ini kelembaban suhu tanaman perlu dijaga agar
proses pembentukan bakal malai tidak terganggu; (f). fase pengisian malai
tinggi genangan 5 cm dan (g). sawah dikeringkan 2 minggu sebelum
panen, bertujuan agar pemasakan malai padi merata (Sesbany, 2010).
9
c. Penggenangan
Tanaman padi umumnya tahan dalam genangan air, namun bila genangan
itu terlalu lama maka tanaman akan mati. Hal ini karena pada saat tanaman
terendam air, suplai oksigen dan karbon dioksida menjadi berkurang sehingga
mengganggu proses fotosintesis dan respirasi Efek genangan sangat kompleks dan
bervariasi tergantung genotip, status karbohidrat sebelum dan sesudah genangan,
tingkat perkembangan tanaman pada saat terjadi genangan, tingkat dan lama, serta
derajat turbiditas air genangan. Secara morfologis dan fisiologis, efek genangan
dapat dicirikan dengan klorosis daun, hambatan pertumbuhan, elongasi daun dan
batang yang terendam, dan kematian keseluruhan jaringan tanaman. Sebagian
besar kultivar padi memperlihatkan pemanjangan batang sebagai tanggapan
terhadap penggenangan. Elongasi batang selama penggenangan merupakan
strategi penghindaran (escape strategy) yang memungkinkan tanaman padi untuk
melakukan metabolisme secara aerob dan fiksasi CO2 dengan batangnya ke
permukaan air. Selain itu, Penggenangan juga menginduksi pembentukan akar
adventif dengan adanya etilen yang juga memfasilitasi pembentukan aerenkim
(Rachmawati dan Retnaningrum, 2013).
Penggenangan tanaman padi selama beberapa periode dalam pertumbuhan
sampai pemanenan dapat mengubah sifat kimiawi, mikrobiologi, dan ketersediaan
nutrien dalam tanah. Perubahan lingkung-an tersebut selanjutnya mempengaruhi
keberadaan dan aktivitas mikrobia yang berada di dalamnya. Aktivitas mikrobia
tanah sangat menentukan tingkat ketersediaan hara dan produktivitas tanah.
Keadaan reduksi akibat pengenangan akan mengubah aktivitas mikrobia tanah,
dimana peran mikrobia aerob akan digantikan dengan mikrobia anaerob yang
10
menggunakan sumber energi dari senyawa kimia ter-oksidasi yang mudah
direduksi yang berperan sebagai penerima elektron seperti NO3, SO43-, Fe3+ dan
Mn4+ (Rachmawati dan Retnaningrum, 2013).
Padi merupakan tanaman yang dapat tumbuh dengan baik pada kondisi
tergenang. Akan tetapi, kondisi genangan yang di atas normal juga akan
mempengaruhi kondisi tanaman padi itu sendiri, terutama produksi padi yang
dihasilkan. Perbedaan waktu dan lama penggenangan akan memberikan pengaruh
yang berbeda pada pertumbuhan padi sawah. Tinggi dan lamanya penggenangan
secara substansial mempengaruhi pertumbuhan tanaman padi. Tinggi genangan
memberikan informasi kondisi tanah aerob atau anaerob, tetapi penelitian tentang
bagaimana tinggi genangan dan lama penggenangan mempengaruhi pertumbuhan
tanaman dan toleransi tanaman padi terhadap penggenangan masih terbatas
(Rachmawati dan Retnaningrum, 2013).
Efisiensi Irigasi
Permasalahan lain dalam penyediaan air irigasi adalah dalam hal
pengaturan dan pendistribusian atau operasi dan pemeliharaan. Secara teknis
pengaturan dan pendistribusian air irigasi dapat direncanakan dan dilakukan
secara akurat dan optimum berdasarkan teknologi yang ada. Namun masih
terdapat kendala besar dalam pengaturan dan pendistribusian air yang berasal dari
faktor non teknis seperti faktor sosial, ekonomi dan budaya dari pemakai dan
pengguna air irigasi yang tergabung dalam kelembagaan Perkumpulan Petani
Pemakai Air (P3A). Kinerja kelembagaan Perkumpulan Petani Pemakai Air (P3A)
di daerah irigasi Banjaran adalah kurang (53,85%) dengan tingkat perkembangan
adalah sedang berkembang (Suroso, dkk., 2007).
11
Tanaman Padi Sawah Varietas Ciherang (Oriza sativa L)
Adapun Klasifikasi botani tanaman padi adalah sebagai berikut:
Kingdom : Plantae
Divisi
: Spermatophyta
Sub divisi : Angiospermae
Kelas
: Monotyledonae
Famili
: Gramineae (Poaceae)
Genus
: Oryza
Spesies
: Oryza sp. (ada 25 spesies), diantaranya:
Oryza sativa L.
Oryza glabirena Steund
Sedangkan subspesies Oryza sativa L., dua diantaranya:
Indica (padi bulu)
Sinica (padi cere) atau Japonica
(Saragih, 2013).
Varietas unggul baru merupakan salah satu teknologi utama yang mampu
meningkatkan produktivitas sampai 50%. Varietas Ciherang dengan umur
tanaman 121 hari dapat mencapai hasil 8 ton/ha sementara varietas lokal hanya
mampu menghasilkan rata-rata 4 ton/ha. Sehingga hanya dengan mengganti
varietas VUB (varietas unggul baru) produksi dapat di tinggikan. Saat ini telah
banyak dirilis VUB padi sawah oleh litbang pertanian yang memiliki keunggulan
masing-masing sehingga diharapkan para petani mengetahui keunggulan dan
kelemahan masing-masing varietas sebagai bahan dalam mempertimbangkan
12
pemilihan varietas yang sesuai dengan lokasi pengembangan. Hal ini penting agar
kerugian hasil dimasa panen dapat ditekan (Polakitan, dkk., 2011).
Saat ini terus digalakkan budidaya padi dengan pendekatan pengelolaan
tanaman dan sumber daya terpadu (PTT),
agar
memperoleh
pertumbuhan
tanaman optimal, kepastian panen, mutu produk tinggi dan kelestarian hasil. PTT
menggabungkan semua komponen terpilih yang serasi dan saling komplementer
maka hasil panen optimal dan kelestarian lingkungan terjaga. oleh sebab itu
lokasi pengembangan padi harus disesuaikan dengan syarat tumbuh tanaman
termasuk ketinggian tempat dpl karena sangat berpengaruh pada proses fisiologi
tanaman. Bila lokasi pengembangan tepat dengan syarat tumbuh tanaman maka
hasil tanaman akan mencapai potensi genetiknya sehingga perlu dicari varietas
VUB yang cocok pada lokasi spesifik (Polakitan, 2011)
Varietas-varietas yang dihasilkan selama ini adalah varietas inbrida, yaitu
varietas yang berupa galur murni. Padi merupakan tanaman menyerbuk sendiri,
sehingga secara alami varietas yang terbentuk berupa galur murni (inbrida).
Varietas unggul galur murni dapat dibuat dengan menyilangkan dua genotipe padi
yang berbeda untuk menggabungkan sifat-sifat unggul dari keduanya. Hasil
persilangan ditanam dan secara alami akan terjadi perkawinan sendiri dalam satu
tanaman. Hasilnya ditanam kembali dan akan sangat bervariasi karena terjadi
segregasi gen-gen di dalamnya. Dari variasi yang ada pada generasi bersegregasi
tersebut diseleksi tanaman terbaik sesuai dengan tujuan perakitan varietas yang
dilakukan. Demikian seterusnya selama beberapa generasi. Pada proses tersebut
terjadi fikasi (pengumpulan) gen sehingga gen-gen yang ada pada tiap tanaman
menjadi seragam. Jika semua lokus (tempat gen) pada tanaman tersebut telah
13
homosigot (terisi oleh gen yang sama), maka dikatakan galur tersebut telah murni
(galur murni) dan akan melakukan penyerbukan sendiri menghasilkan keturunan
yang seragam dan sama persis dengan pertanaman generasi sebelumnya. Galurgalur murni terbaik sesuai dengan tujuan pemuliaan dilepas sebagai varietas
unggul. Varietas padi demikian adalah merupakan varietas padi inbrida (galur
murni). Contohnya adalah PB5, PB8, IR-64, Cisadane, Ciherang, Widas,
Wayapoburu, Cimelati, Gilirang, dan lain-lain.
Sifat-sifat baik yang harus dimiliki oleh padi jenis unggul antara lain:
1. produksi tinggi
2. umur tanam pendek
3. tahan terhadap hama\penyakit
4. tahan rebah dan tidak mudah rontok
5. mutu beras baik
6. rasanya enak.
(Sugeng, 2001).
Varietas padi Cere ini memiliki morfologi tanaman tegak, mempunyai
tinggi tanaman sekitar 107 – 115 cm dengan jumlah anakan produktif mencapai
14 – 17 batang per rumpun. Umur tanaman mencapai 116 – 125 hari. Baik
ditanam pada lahan sawah dataran rendah sampai ketinggian ± 500 m dpl.
Ciherang termasuk jenis padi dengan tingkat kerebahan dan kerontokannya
sedang. Bentuk gabah panjang ramping dan berwarna kuning bersih. Bobot 1000
butirnya mencapai 27 – 28 gram. Rata – rata hasil mencapai 6,0 t/ha dengan
potensi hasil mencapai 8,5 t/ha (Balai Besar Penelitian Tanaman Padi, 2011).
14
a. Syarat Tumbuh
1. Suhu
Temperatur sangat mempengaruhi pengisian biji padi. Temperatur
yang rendah dan kelembaban yang tinggi pada waktu pembungaan
akan mengganggu proses pembuahan yang mengakibatkan gabah
menjadi hampa. Hal ini terjadiakibat tidak membukanya bakal biji
(Siregar,1981).
2. Iklim
Dapat hidup baik didaerah yang berhawa panas dan banyak
mengandung uap air. Curah hujan yang baik rata-rata 200 mm per
bulan atau lebih, dengan distribusi selama 4 bulan, curah hujan yang
dikehendaki per tahun sekitar 1500 -2000 mm. Suhu yang baik untuk
pertumbuhan tanaman padi 23 °C.
3. Media Tanam
Tanah yang baik untuk pertumbuhan tanaman padi adalah tanah sawah
yang kandungan fraksi pasir, debu dan lempung dalam perbandingan
tertentu dengan diperlukan air dalam jumlah yang cukup. Padi dapat
tumbuh dengan baik pada tanah yang ketebalan lapisan atasnya antara
18 -22 cm dengan pH antara 4 -7.
4. Ketinggian Tempat
Tinggi tempat yang cocok untuk tanaman padi berkisar antara 0 -1500
m dpl
(Bidang Pendayagunaan dan Pemasyarakatan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi,
2005).
15
Kondisi yang baik untuk pertumbuhan tanaman padi sangat ditentukan
oleh beberapa faktor, yaitu posisi topografi yang berkaitan dengan kondisi
hidrologi, porositas tanah yang rendah dan tingkat keasaman tanah yang netral,
sumber air alam, serta kanopinas modifikasi sistem alam oleh kegiatan manusia.
Tanaman padi dapat tumbuh di lahan yang pasang surut. Hanya saja padi yang
ditanam di lahan ini haruslah yang toleran terhadap keadaan air yang asin. Hal ini
disebabkan masuknya air laut ke lahan pertanaman padi (Suparyono dan Setyono,
1997).
b. Produktivitas Total
Upaya peningkatan produktivitas tanaman padi menghadapi berbagai
kendala faktor lingkungan. Fluktuasi ketersediaan air merupakan masalah dalam
pertumbuhan padi. Ketersediaan air yang cukup merupakan keuntungan bagi
pertumbuhan tanaman padi sawah. Tanaman padi membutuhkan volume yang
berbeda-beda untuk setiap fase pertumbuhannya. Air memiliki peranan yang
sangat penting pada saat pembentukan anakan dan inisiasi malai, menge-mukakan
bahwa status air nyata mempengaruhi jumlah anakan, pemanjangan ruas dan
pengisian biji. Status air juga mempengaruhi pembentukan anakan pertumbuhan
akar dan penyerapan mineral (Rachmawati dan Retnaningrum, 2013).
Padi merupakan tanaman yang sangat sensitif terhadap cekaman
kekeringan. Tanda awal penurunan air tanah adalah penggulungan daun yang pada
akhirnya mengurangi radiasi surya pada daun. Penggulungan daun merupakan
ekspresi sederhana kehilangan turgor pada daun. Kekeringan mempengaruhi
morfologi, fisiologi dan aktivitas pada tingkatan molecular tanaman padi seperti
menunda pembungaan, mengurangi distribusi bahan kering, mengurangi kapasitas
16
fotosintesis sebagai akibat dari menutupnya stomata, pembatasan berkenaan
dengan metabolisme dan kerusakan pada koroplas (Sulistyono, dkk., 2012).
Evaporasi Potensial
Evaporasi adalah proses menguapnya air dari permukaan daratan dan
permukaan lautan menuju atmosfer bumi. Besar kecilnya evaporasi dipengaruhi
oleh faktor-faktor suhu air, suhu udara, kelembaban tanah, kecepatan angin,
tekanan udara, dan sinar matahari.Suhu air, suhu udara, dan sinar matahari
berbanding lurus dengan besarnya evaporasi.Sementara kelembaban tanah,
kecepatan angin, dan tekanan udara berbanding terbalik dengan besarnya
evaporasi (Dumairy, 1992).
Cara yang paling banyak digunakan untuk mengetahui volume evaporasi
dari permukaan air bebas adalah dengan menggunakan panci evaporasi. Beberapa
percobaan yang telah dilakukan menunjukkan bahwa evaporasi yang terjadi dari
panci evaporasi lebih cepat dibanding dari permukaan air yang luas. Untuk itu
hasil pengukuran dari panci evaporasi harus dikalikan dengan suatu koefisien
seperti terlihat pada rumus dibawah ini
E = k x Ep ............................................................ (1)
dimana :
E = evaporasi dari badan air (mm/hari)
k = koefisien panci (0,7)
Ep= evaporasi dari panci (mm/hari)
koefisien panci bervariasi menurut musim dan lokasi, yaitu berkisar antara
0,6 sampai 0,8. Biasanya digunakan koefisien panci tahunan sebesar 0,7.
(Triatmodjo, 2008 dalam Bunganaen, 2009).
17
Evapotranspirasi Tanaman
Peristiwa berubahnya air menjadi uap air dan bergerak dari permukaan
tanah dan permukaan air ke udara disebut dengan evaporasi, peristiwa penguapan
air dari tanaman disebut dengan transpirasi. Transpirasi dan evaporasi dari
permukaan tanah bersama-sama disebut evapotranspirasi atau kebutuhan air
(consumptive use). Jika air yang tersedia dalam tanah cukup banyak maka
evapotranspirasi itu disebut evapotranspirasi potensial. Faktor-faktor yang
mempengaruhi evaporasi dan evapotranspirasi adalah suhu air, suhu udara,
kelembaban, kecepatan angin, tekanan udara, sinar matahari dan lain lain
(Sosrodarsono dan Takeda, 2003).
Evapotranspirasi adalah penguapan dari seluruh air , tanah, salju, es,
tumbuh tumbuhan, permukaan permukaan lain ditambah transpirasi. Evapotranspi
rasi potensial yang dikenalkan oleh thornthwaite didefinisikan sebagai kehilangan
air yang akan terjadi, bila tidak pernah terdapat kekurangan air dalam tanah untuk
digunakan oleh tanaman. Evapotranspirasi potensial tidak bergantung pada sifat
ataupun keadaan permukaannya, kecuali berkenaan dengan kelengasan yang
tersedia ataupun harus ditetapkan dalam besaran permukaan yang khusus
(Linsley, dkk., 1989).
Beberapa istilah yang berkaitan dengan evapotranspirasi adalah:
1. Evapotranspirasi (ET) adalah peristiwa evaporasi total yang ditambah dengan
transpirasi.
2. Evaptranspirasi potensial (potential evapotranspiration, = ETp) adalah laju
evapotranspirasi yang terjadi dengan anggapan persediaan air dan kelembaban
tanah cukup sepanjang waktu.
18
3. Evapotranspirasi rujukan (reverence evapotranspiration, = ETo) laju
evapotranspirasi dipermukaan bumi yang luas dengan ditumbuhi rumput hijau
setinggi 8-15 cm, yang masih aktif tumbuh terhampar menutupi seluruh
permukaan dibumi dengan albedo = 0,23 dan tidak kekurangan air. Hubungan
antara ETp dan ETo dari suatu kawasan dengan vegetasi bermacam jenis:
………………………………………………(2)
Nilai Kv adalah koefisien dari seluruh jenis vegetasi (vegetation coefficient).
4. Evapotranspirasi tanaman (consumptive water requirement, crop water
requirement, consumptive use = Etc) adalah tebal air yang dibutuhkan untuk
keperluan evapotranspirasi suatu jenis tanaman pertanian tanpa dibatasi oleh
kekurangan air. Hubungan antara Etc dan ETo untuk jenis tanaman tertentu
adalah:
………………………………………………............(3)
Nilai Kc adalah koefisien tanaman (crop coefficient)
5. Evapotranspirasi
aktual
(actual
evapotranspiration,
=
Eta)
adalah
evapotranspirasi yang terjadi sesungguhnya sesuai dengan keadaan persediaan
air/kelembaban tanah yang tersedia. Nilai ETa = ETp apabila persediaan air
tidak terbatas. Maka hubungannya adalah:
…………………………………………....(4)
(Soewarno, 2000).
Nilai evapotranspirasi dapat diperoleh dengan pengukuran dilapangan atau
dengan rumus-rumus empirik. Untuk keperluan perhitugan kebutuhan air irigasi
dibutuhkan nilai evapotranspirasi potensial (Et0) yaitu evapotranspirasi terjadi
19
apabila tersedia cukup air.Kebutuhan air untuk tanaman adalah nilai Et0 dikalikan
dengan suatu koefisien tanaman.
ET = kc x Et0 ....................................................... (5)
Dimana :
ET = Evapotranspirasi tanaman (mm/hari)
Et0 = Evaporasi tetapan / tanaman acuan(mm/hari)
kc = Koefisien tanaman
(Limantara, 2010).
Kebutuhan air tanaman yang terbesar terdapat pada periode tengah
pertumbuhan dan kebutuhan air tanaman terkecil terdapat pada periode awal
pertumbuhan. Hal ini karena tanaman akan lebih banyak membutuhkan air pada
periode tengah pertumbuhan karena pertumbuhan vegetatif tanaman maksimal
terjadi pada periode ini. Selain itu luas permukaan tanaman pada periode ini sudah
mencapai maksimum sehingga penguapan lebih besar. Sedangkan pada periode
awal, evapotranspirasi lebih rendah karena tanaman masih kecil sehingga luas
permukaan tanaman untuk melakukan penguapan lebih kecil
(Islami dan Utomo, 1995).
Koefisien Konsumtif Tanaman (Kc)
Koefisien konsumtif tanaman (Kc) didefinisikan sebagai perbandingan
antara besarnya evaporasi potensial dengan evaporasi acuan tanaman pada kondisi
pertumbuhan tanaman yang tidak terganggu. Dalam hubungannya dengan
pertumbuhan dan perhitungan evapotranspirasi acuan tanaman (ETo), maka
dimasukkan nilai Kc yang nilainya tergantung pada musim, serta tingkat
pertumbuhan tanaman (Allen, et al., 1998).
20
Koefisien tanaman bergantung dari tiap jenis tanaman, dan nilainya
bervariasi menurut umur tanaman. Koefisien tanaman untuk padi dalam
pelaksanaan salah satu kegiatan proyek irigasi di Indonesia dapat dilihat pada
Tabel 2.
Tabel 2. Koefisien Tanaman Padi
Bulan ke
Nedeco
Lokal
Unggul
0,5
1,20
1,20
1,0
1,20
1,27
1,5
1,32
1,33
2,0
1,40
1,30
2,5
1,35
1,30
3,0
1,24
0
3,5
1,12
4,0
0
Sumber: Dep. PU (1987) dalam Soewarno (2000)
FAO
Lokal
1,10
1,10
1,10
1,10
1,10
1,05
0,95
0
Unggul
1,10
1,10
1,05
1,05
0
Perkolasi
Perkolasi merupakan proses masuknya air kedalam tanah setelah
terjadinya infiltrasi (keluar daerah perakaran) yang dalam hal ini berpengaruh
potensial tekanan. Semakin besar daya resap tanah, maka semakin kecil luas
daerah peresapan yang diperlukan umtuk sejumlah air tertentu (Soemarto, 1995).
Daya perkolasi p adalah laju perkolasi maksimum yang dimungkinkan,
yang besarnya dipengaruhi oleh kondisi tanah dalam zona tidak jenuh, yang
terletak di antara permukaan tanah dengan permukaan air tanah. Perkolasi tidak
mungkin terjadi sebelum zona tidak jenuh mencapai kapasitas lapang (field
capacity). Perkolasi mempunyai arti penting dalam teknik pengisian buatan
(artificial recharge) yang memerlukan proses infiltrasi terus menerus. Persamaan
untuk perkolasi dengan rumus:
..................................................................... (6)
21
dimana :
h1 = tinggi air awal
h2 = tinggi air akhir
t1 = waktu awal
t2 = waktu akhir
(Soemarto, 1995).
Berat Kering Tanaman
Produksi tanaman bisa diukur dengan menghitung bobot kering tanaman
tersebut. Setelah tanaman dicuci (dikontaminasi) selanjutnya diekringkan pada
oven pengering. Pengeringan dioven ini bertujuan untuk mengurangi dan
menghentikan proses biokimia tanaman, terutama aktifitas enzim. Aktifitas enzim
tanamaan dapat dihentikan dengan mengovenkan pada temperatur 600C hingga
800C, tetapi pada temperatur yang lebih tinggi dapat mengubah unsur hara yang
akan dianalisis. Oleh sebab itu, disarankan untuk mengovenkan tanaman pada
tempertaur ± 700C selama 48 jam (Mukhlis, 2007).
Rumah Kaca dan Kondisi Lingkungan
Rumah kaca (Green house) adalah bangunan di mana tanaman
dibudidayakan.Rumah kaca terbuat dari kaca atau plastik.Rumah kaca dapat
menjadi panas karena radiasi elektromagnetik yang datang dari matahari dan
memanaskan tumbuhan, tanah, dan barang lainnya di dalam bangunan ini. Rumah
kaca melindungi tanaman dari panas dan dingin yang berlebihan, melindungi
tanaman dari badai debu dan menolong mencegah hama. Pengontrolan cahaya
dapat mengubah tanah tak subur menjadi subur.Rumah kaca digunakan untuk
membudidayakan tanaman yang memiliki nilai jual yang tinggi seperti tanaman
22
hias dan buah - buahan.Pada rumah kaca, sinar matahari dapat masuk dengan
leluasa karena dinding dan atap pada rumah kaca di rancang khusus dari bahan
kaca yang transparan.Sehingga dapat dikatakan cahaya yang berasal dari matahari
dapat dimanfaatkan secara optimal. Telah disebutkan sebelumnya bahwa cahaya
matahari mutlak diperlukan oleh setiap jenis tumbuhan hijau untuk proses
fotosintesis. Dengan adanya cahaya matahari pada rumah kaca maka proses
fotosintesis dapat berlangsung dengan baik sehingga pertumbuhan dan
perkembangan tanaman yang dibudidayakan pada rumah kaca dapat berlangsung
dengan baik dan tanaman juga dapat menghasilkan produksi yang baik pula
(Wulandari, 2010).
Dalam rumah kaca faktor iklim mempunyai pengaruh besar terhadap
pertumbuhan dan hasil produksi tanaman. Iklim merupakan faktor yang paling
dominan yang mempengaruhi keduanya dan dapat direkayasa oleh manusia.
Tanaman tidak dapat bertahan dalam iklim yang buruk, kalaupun dapat bertahan
tidak akan dapat diharapkan hasil panen yang optimal. Secara umum iklim dalam
green
house
yang baik
dicirikan
oleh
temperatur,
penyinaran matahari,
kelembaban relatif dan CO2. Salah satu faktor iklim yang mempunyai pengaruh
bagi kehidupan tanaman adalah cahaya. Cahaya bagi tanaman digunakan dalam
proses photosintesis untuk mempercepat pertumbuhan dan memperbanyak jumlah
daun serta untuk produksi bunga. Setiap jenis tanaman memerlukan cahaya yang
berbeda tergantung dimana mereka hidup pada habitat aslinya. Cahaya yang
diperlukan tumbuhan diukur dengan satuan foot-candle (fc) atau umumnya
dengan satuan lux (lx). Untuk perbandingan cahaya, cahaya diluar rumah pada
23
tengah hari kira-kira 10.000 fc (100.000 lux), sedangkan di dalam rumah 50fc
(500 lux) (Wardoyo, 2010).