Modul 10 KEBUTUHAN AIR MODUL 0 MODUL IRIGASI DAN DRAINASE Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi MODUL 10 KEBUTUHAN AIR KATA PENGANTAR Puji dan syukur kami panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas selesainya validasi dan penyempurnaan Modul Kebutuhan Air sebagai Materi Substansi dalam Pelatihan Perencanaan Jaringan Irigasi Air Tanah (JIAT). Modul ini disusun untuk memenuhi kebutuhan kompetensi dasar Aparatur Sipil Negara (ASN) di bidang Sumber Daya Air. Modul Kebutuhan Air disusun dalam 6 (enam) bab yang terbagi atas Pendahuluan, Materi Pokok, dan Penutup. Penyusunan modul yang sistematis diharapkan mampu mempermudah peserta pelatihan dalam memahami kebutuhan air dalam perencanaan JIAT. Penekanan orientasi pembelajaran pada modul ini lebih menekankan pada partisipasi aktif dari para peserta. Akhirnya, ucapan terima kasih dan penghargaan kami sampaikan kepada Tim Penyusun dan Narasumber Validasi, sehingga modul ini dapat diselesaikan dengan baik. Penyempurnaan maupun perubahan modul di masa mendatang senantiasa terbuka dan dimungkinkan mengingat akan perkembangan situasi, kebijakan dan peraturan yang terus menerus terjadi. Semoga Modul ini dapat memberikan manfaat bagi peningkatan kompetensi ASN di bidang Sumber Daya Air. Bandung, Nopember 2017 Kepala Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi Ir. K. M. Arsyad, M.Sc PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI i MODUL 10 KEBUTUHAN AIR DAFTAR ISI KATA PENGANTAR .................................................................................................... i DAFTAR ISI ................................................................................................................ ii DAFTAR TABEL ........................................................................................................ iv DAFTAR GAMBAR .................................................................................................... v PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL ....................................................................... vi BAB I PENDAHULUAN .............................................................................................. 1 1.1 Latar Belakang ............................................................................................... 1 1.2 Deskripsi Singkat ............................................................................................ 2 1.3 Tujuan Pembelajaran...................................................................................... 2 1.3.1 Hasil Belajar ......................................................................................... 2 1.3.2 Indikator Hasil Belajar .......................................................................... 2 1.4 Materi Pokok dan Sub Materi Pokok............................................................... 2 BAB II PENGERTIAN DAN JENIS IRIGASI ............................................................... 4 2.1 Pengertian Irigasi ............................................................................................ 4 2.2 Jenis Irigasi ..................................................................................................... 5 2.2.1 Irigasi Permukaan ................................................................................ 5 2.2.2 Irigasi Bawah Permukaan (Sub Surface Irrigation) .............................. 8 2.2.3 Irigasi Pancaran (Sprinkle Irrigation) .................................................... 8 2.2.4 Irigasi Tetes (Drip Irrigation) ............................................................... 13 2.3 Latihan .......................................................................................................... 16 2.4 Rangkuman .................................................................................................. 16 2.5 Evaluasi ........................................................................................................ 16 BAB III JENIS TANAMAN IRIGASI AIR TANAH .................................................... 18 3.1 Umum ........................................................................................................... 18 3.2 Jenis Tanaman ............................................................................................. 19 3.3 Latihan .......................................................................................................... 22 3.4 Rangkuman .................................................................................................. 22 3.5 Evaluasi ........................................................................................................ 22 BAB IV POLA TATA TANAM IRIGASI AIR TANAH ................................................ 24 4.1 Arti Pola Tata Tanam .................................................................................... 24 4.2 Bentuk Pola Tata Tanam .............................................................................. 24 4.2.1 Pola Tata Tanam Setahun ................................................................. 24 4.2.2 Pola Tata Tanam Lebih dari Setahun ................................................. 28 4.3 Pemilihan dan Pengaturan Pola Tata Tanam ............................................... 28 PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI ii MODUL 10 KEBUTUHAN AIR 4.4 Latihan ............................................................................................................ 1 4.5 Rangkuman .................................................................................................... 1 4.6 Evaluasi .......................................................................................................... 1 BAB V ANALISA KEBUTUHAN AIR ......................................................................... 3 5.1 Analisa Kebutuhan Air Tanam ........................................................................ 3 5.1.1 Jenis Tanaman..................................................................................... 3 5.1.2 Keadaan Medan Tanah ........................................................................ 4 5.1.3 Sifat Tanah ........................................................................................... 4 5.1.4 Cara Pemberian Air.............................................................................. 4 5.1.5 Pengolahan Tanah ............................................................................... 5 5.1.6 Iklim ...................................................................................................... 5 5.1.7 Waktu Penanaman............................................................................... 5 5.1.8 Keadaan Saluran dan Bangunan ......................................................... 5 5.1.9 Tujuan Pemberian Air .......................................................................... 5 5.2 Kebutuhan Air Irigasi ...................................................................................... 6 5.3 Analisa Kebutuhan Air Tanaman Padi ............................................................ 7 5.4 Kebutuhan air tanaman Padi Metode SRI .................................................... 11 5.5 Cara pemberian dan kebutuhan air tanaman High Value Crops (HVC) ....... 13 5.6 Irigasi Spinkler .............................................................................................. 27 5.7 Penentuan Sprinkler ..................................................................................... 30 5.8 Kebutuhan Total Dynamic Head (THD) ........................................................ 32 5.9 Perhitungan Kapasitas Pompa ..................................................................... 37 5.10 Penentuan Sumber Energi ........................................................................... 38 5.11 Kebutuhan Air di Pintu Pengambilan ............................................................ 40 5.12 Latihan .......................................................................................................... 41 5.13 Rangkuman .................................................................................................. 41 5.14 Evaluasi ........................................................................................................ 41 BAB VI PENUTUP .................................................................................................... 43 6.1 Simpulan....................................................................................................... 43 6.2 Tindak Lanjut ................................................................................................ 44 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................. 45 GLOSARIUM ............................................................................................................ 47 KUNCI JAWABAN .................................................................................................... 49 PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI iii MODUL 10 KEBUTUHAN AIR DAFTAR TABEL Tabel 4.1. Pola Tata Tanam Setahun........................................................................ 25 Tabel 4.2. Analisa Pendapatan Petani di Daerah Irigasi Sumur Pompa Tanon MK 1980 (Jenis Tanaman Kacang Tanah) ...................................................................... 34 Tabel 4.3. Analisa Pendapatan Petani di Daerah Irigasi Sumur Pompa Tanon MK 1980/1981 (Jenis Tanaman Kedelai)......................................................................... 35 Tabel 4.4. Analisa Pendapatan Petani di Daerah Irigasi Sumur Pompa Tanon MK 1980/1981 (Jenis Tanaman Padi) ............................................................................. 36 Tabel 5.1. Kebutuhan Air Selama Penyiapan Lahan ................................................... 9 Tabel 5.2. Jadwal pemberian air Padi-SRI/Periode tanam/ha ................................... 12 Tabel 5.3. Harga Kv Untuk Penampang Pengaliran Berbentuk Lingkaran ................ 18 Tabel 5.4. Nilai Kc Untuk Berbagai Nilai D2/D1 .......................................................... 19 Tabel 5.5. Koefisien Kehilangan kb Pada Belokan Pipa ............................................ 20 Tabel 5.6. Perhitungan Evapotranspirasi Potensial ................................................... 21 Tabel 5.7. Perhitungan Curah Hujan Efektif .............................................................. 22 Tabel 5. 8 Waktu Penyiraman Tanaman Tomat Sesuai Dengan Periode Pertumbuhan ............................................................................................................. 24 Tabel 5.9. Hasil Perhitungan Kehilangan Energi ....................................................... 25 Tabel 5.10. Hasil perhitungan ETo ............................................................................ 29 Tabel 5.11. ETc Berdasarkan Fase Pertumbuhan Jagung ........................................ 29 Tabel 5. 12 Pedoman untuk Menentukan Diameter Pipa .......................................... 32 Tabel 5. 13 Perhitungan Kehilangan Tekanan Akibat Friksi ...................................... 34 Tabel 5. 14 Perhitungan Kehilangan Tekanan Akibat Sambungan ........................... 35 Tabel 5. 15 Koefisien Reduksi Multioutlet (F) ............................................................ 38 Tabel 5. 16 Approximate Application Efficiency......................................................... 39 Tabel 5. 17 Koefisien Resistensi (Kr) ........................................................................ 39 PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI iv MODUL 10 KEBUTUHAN AIR DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Irigasi Permukaan................................................................................... 7 Gambar 2.2. Irigasi Bawah Permukaan ....................................................................... 8 Gambar 2.3. Irigasi Siraman Sederhana Pakai Ebor................................................... 9 Gambar 2.4. Irigasi Siraman Cara Modern .................................................................. 9 Gambar 2.5. Irigasi Tetes (1)..................................................................................... 15 Gambar 2.6. Irigasi Tetes (2)..................................................................................... 16 Gambar 4.1. Sistim Tanam Tumpangsari Jagung dan Kacang Tanah ...................... 27 Gambar 4.2. Sistim Tanam Surjan ............................................................................ 27 PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI v MODUL 10 KEBUTUHAN AIR PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL Deskripsi Modul Kebutuhan Air ini terdiri dari empat kegiatan belajar mengajar. Kegiatan belajar pertama membahas pengertian dan jenis irigasi. Kegiatan belajar kedua membahas jenis tanaman irigasi air tanah. Kegiatan belajar ketiga membahas pola tanam irigasi air tanah. Kegiatan belajar keempat membahas uji analisa kebutuhan air. Peserta pelatihan mempelajari keseluruhan modul ini dengan cara yang berurutan. Pemahaman setiap materi pada modul ini diperlukan untuk memahami pumping test. Setiap kegiatan belajar dilengkapi dengan latihan atau evaluasi yang menjadi alat ukur tingkat penguasaan peserta pelatihan setelah mempelajari materi dalam modul ini. Persyaratan Dalam mempelajari modul pembelajaran ini, peserta pelatihan diharapkan dapat menyimak dengan seksama penjelasan dari pengajar, sehingga dapat memahami dengan baik materi yang merupakan dasar dari Perencanaan JIAT. Untuk menambah wawasan, peserta diharapkan dapat membaca terlebih dahulu Pengukuran Topografi JIAT. Metode Dalam pelaksanaan pembelajaran ini, metode yang dipergunakan adalah dengan kegiatan pemaparan yang dilakukan oleh Widyaiswara/ Fasilitator, adanya kesempatan tanya jawab, curah pendapat, bahkan diskusi. Alat Bantu/ Media Untuk menunjang tercapainya tujuan pembelajaran ini, diperlukan Alat Bantu/ Media pembelajaran tertentu, yaitu: LCD/ proyektor, Laptop, white board dengan spidol dan penghapusnya, bahan tayang, serta modul dan/ atau bahan ajar. PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI vi MODUL 10 KEBUTUHAN AIR Tujuan Kurikuler Khusus Setelah mengikuti semua kegiatan pembelajaran dalam mata pelatihan ini, peserta diharapkan mampu melaksanakan kegiatan perencanaan uji analisa kebutuhan air. PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI vii MODUL 10 KEBUTUHAN AIR BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Kondisi ketersediaan air saat ini pada dasarnya sangatlah terbatas. Sementara itu, karena adanya pertambahan penduduk yang cepat dan adanya perkembangan pendapatan penduduk serta perkembangan diluar sektor pertanian, menyebabkan kebutuhan air semakin besar, baik secara kuantitatif dan kualitatif. Dengan demikian persaingan antar sektor dalam penggunaan air semakin kompetitif. Pemanfaatan air permukaan, seperti sungai, danau, waduk, embung dan lain-lain telah lama dilakukan masyarakat. Namun demikian, karena kebutuhannya belum proporsional dibandingkan dengan kesediaannya terutama di musim kemarau, maka sering kali tanaman yang dibudidayakan pada periode tersebut mengalami kekeringn. Berdasarkan fakta empirik tersebut, maka perlu dipikirkan alternatif lain untuk memenuhi kebutuhan air tanaman dari sumber air yang lain. Air tanah merupakan salah satu pilihan sumber air yang dapat dikembangkan untuk pertanian. Pemanfaatan air tanah untuk irigasi, dikenal dengan jaringan irigasi air tanah (JIAT) telah lama dikembangkan oleh pemerintah melalui Kementerian PUPR hampir diseluruh provinsi di Indonesia. Jaringan irigasi air tanah adalah jaringan irigasi yang airnya berasal dari air tanah, mulai dari sumur dan instalasi pompa sampai dengan saluran irigasi air tanah termasuk bangunan di dalamnya. Pembangunan jaringan irigasi air tanah memerlukan tenaga-tenaga ahli yang mengerti di dalam perencanaan, pelaksanaan, dan pengawasan jaringan irigasi air tanah. Dalam mengembangkan kompetensi manajerial dan teknis SDM Kementerian PUPR serta aparatur sipil negara (ASN) maka Pusdiklat SDA dan Konstruksi menetapkan strategi peningkatan kapasitas dan kompetensi melalui pendidikan, pelatihan, seminar, kursus dan penataran untuk mendukung pencapaian kinerja pembangunan infrastruktur pekerjaan umum dan perumahan rakyat. PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 1 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR Untuk tujuan meningkatkan kemampuan ketrampilan teknis aparatur sipil negara (ASN) bidang Ke-PU=an di bidang irigasi air tanah maka Pudiklat SDA dan Konstruksi melaksanakan penyusunan modul pelatihan perencanaan jaringan irigasi air tanah (JIAT) untuk menghasilkan SDM bidang SDA dan Konstruksiyang kompeten dan berintegritas dalam rangka mendukung pembangunan infrastruktur bidang SDA dan Konstruksi yang handal. 1.2 Deskripsi Singkat Mata pelatihan ini membekali peserta dengan pengetahuan mengenai pengertian dan jenis irigasi, jenis tanaman irigasi air tanah, pola tanam irigasi air tanah, dan analisa kebutuhan air yang disajikan dengan cara ceramah dan tanya jawab. 1.3 Tujuan Pembelajaran 1.3.1 Hasil Belajar Setelah mengikuti semua kegiatan pembelajaran dalam mata pelatihan ini, peserta diharapkan mampu melaksanakan kegiatan perencanaan uji analisa kebutuhan air. 1.3.2 Indikator Hasil Belajar Setelah mengikuti pembelajaran ini, peserta pelatihan diharapkan mampu: a) Menjelaskan tentang pengertian dan jenis irigasi dengan baik. b) Menjelaskan tentang jenis tanaman irigasi air tanah dengan baik. c) Menjelaskan tentang pola tata tanam irigasi air tanah dengan baik. d) Menjelaskan tentang analisa kebutuhan air tanah untuk perencanaan JIAT dengan baik. 1.4 Materi Pokok dan Sub Materi Pokok a) Materi Pokok 1: Pengertian dan Jenis Irigasi 1) Pengertian Irigasi 2) Jenis Irigasi PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 2 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR 3) Irigasi Pancaran 4) Irigasi Tetes 5) Latihan 6) Rangkuman 7) Evaluasi b) Materi Pokok 2: Jenis Tanaman Irigasi Air Tanah 1) Umum 2) Jenis Tanaman 3) Latihan 4) Rangkuman 5) Evaluasi c) Materi Pokok 3 : Pola Tanam Irigasi Air Tanah 1) Arti Pola Tanam 2) Bentuk Pola Tata Tanam 3) Pemilihan dan Pengaturan Pola Tata Tanam 4) Latihan 5) Rangkuman 6) Evaluasi d) Materi Pokok 4 : Analisa Kebutuhan Air 1) Analisa Kebutuhan Air Tanah 2) Kebutuhan Air Irigasi 3) Analisa Kebutuhan Air Tanaman Padi 4) Kebutuhan Air di Pintu Pengambilan 5) Latihan 6) Rangkuman 7) Evaluasi PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 3 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR BAB II PENGERTIAN DAN JENIS IRIGASI Indikator Hasil Belajar: Setelah mengikuti pembelajaran ini, peserta diharapkan mampu menjelaskan tentang pengertian dan jenis irigasi dengan baik 2.1 Pengertian Irigasi a) Berdasarkan Peraturan Pemerintah No. 20 Tahun 2006 tentang: Irigasi disebutkan bahwa Irigasi adalah penyediaan, pengaturan, dan pembuangan air irigasi untuk menunjang pertanian yang jenisnya meliputi irigasi permukaan, irigasi rawa, irigasi air bawah tanah, irigasi pompa dan irigasi tambak. b) Menurut Direktorat Jenderal Pengelolaan Lahan dan Air tahun 2009, irigasi adalah usaha penyediaan, pengaturan, dan pembuatan bangunan air untuk menunjang usaha pertanian, termasuk didalamnya tanaman pangan, hortikultura, perkebunan, dan peternakan. c) Irigasi secara umum didefinisikan sebagai pemberian air ke bawah tanah untuk keperluan penyediaan kadar air tanah yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman (V.E Hansen et. al, 1986). Jadi irigasi adalah penggunaan air pada tanah untuk: 1) Menambahkan air ke dalam tanah untuk pertumbuhan tanaman. 2) Menyediakan jaminan panen pada saat musim kemarau yang pendek. 3) Mendinginkan tanah dan atmosfir, sehingga menimbulkan lingkungan yang baik untuk pertumbuhan tanaman. 4) Mencuci atau mengurangi garam dalam tanah 5) Melunakkan pembajakan dan gumpalan tanah 6) Mengurangi bahaya pembekuan. d) Menurut Sosrodarsono dan Takeda (1985) ada 3 jenis cara pemberian air irigasi yaitu: PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 4 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR 1) Continuous Irrigation (irigasi kontinyu) yaitu pemberian air irigasi secara kontinyu selama periode irigasi. 2) Intermittent Irrigation (irigasi terputus-putus), yaitu pemberian air irigasi secara terputus-putus dengan interval waktu tertentu. 3) Return Flow Irrigation (irigasi aliran balik) yaitu pemberian air irigasi dengan aliran balik dari air yangtersisa di bagian atas. 2.2 Jenis Irigasi Irigasi merupakan kegiatan atau upaya yang dilakukan untuk mengairi lahan pertanian.Irigasi sudah dikenal sejak jaman peradaban manusia dulu seperti Mesir, Mesopotamia, Cina, dan lainnya. Pada dasarnya irigasi dilakukan dengan cara mengalirkan air dari sumbernya (danau/ sungai) menuju lahan pertanian. Di era modern ini sudah berkembang berbagai macam jenis metode irigasi untuk lahan pertanian. Ada 4 jenis irigasi yang banyak ditemui saat ini yaitu: a) Irigasi permukaan (surface irrigation) b) Irigasi bawah permukaan (sub surface irrigation) c) Irigasi pancaran (sprinkle irrigation) d) Irigasi tetes (drip irrigation) 2.2.1 Irigasi Permukaan Irigasi permukaan merupakan jenis irigasi paling kuno dan pertama di dunia. Irigasi ini dilakukan dengan cara mengambil air langsung dari sumber air terdekat kemudian disalurkan ke area permukaan lahan pertanian mengggunakan pipa/ saluran/ pompa sehingga air akan meresap sendiri ke pori-pori tanah. Sistem irigasi ini masih banyak dijumpai di sebagian besar masyarakat Indonesia karena tekniknya yang praktis. Sistem irigasi permukaan terjadi dengan menyebarkan air ke permukaan tanah dan membiarkan air meresap (infiltrasi) ke dalam tanah. Air dibawa dari sumber ke lahan melalui saluran terbuka baik dengan atau lining maupun melalui pipa dengan head rendah. Investasi yang diperlukan untuk mengembangkan irigasi permukan relatif lebih kecil daripada irigasi PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 5 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR curah maupun tetes kecuali bila diperlukan pembentukan lahan, seperti untuk membuat teras (Soemarto, 1999). Sistem irigasi permukaan (Surface irrigation), khususnya irigasi alur (Furrow irrigation) banyak dipakai untuk tanaman palawija, karena penggunaan air oleh tanaman lebih efektif. Sistem irigasi alur adalah pemberian air di atas lahan melalui alur, alur kecil atau melalui selang atau pipa kecil dan megalirkannya sepanjang alur dalam lahan (Michael,1978). Untuk menyusun suatu rancangan irigasi harus diadakan terlebih dahulu survei mengenai kondisi daerah yang bersangkutan serta penjelasannya, penyelidikan jenis-jenis tanah pertanian, bagi bagian-bagian yang akan diirigasi dan lain-lain untuk menentukan cara irigasi dan kebutuhan air tanamannya (Suyono dan Takeda, 1993). Suatu daerah irigasi permukaan terdiri dari susunan tanah yang diairi secara teratur dan terdiri dari susunan jaringan saluran air dan bangunan lain untuk mengatur pembagian, pemberian, penyaluran, dan pembuangan kelebihan air. Dari sumbernya, air disalurkan melalui saluran primer lalu dibagi-bagikan ke saluran sekunder dan tersier dengan perantaraan bangunan bagi dan atau sadap terser ke petak sawah dalam satuan petak tersier. Petak tersier merupakan petak-petak pengairan/ pengambilan dari saluran irigasi yang terdiri dari gabungan petak sawah. Bentuk dan luas masing-masing petak tersier tergantung pada topografi dan kondisi lahan tetapi diusahakan tidak terlalu banyak berbeda. Apabila terlalu besar akan menyulitkan pembagian air tetapi apabila terlalu kecil akan membutuhkan bangunan sadap. Ukuran petak tersier diantaranya adalah, di tanah datar: 200-300 ha, di tanah agak miring: 100-200 ha dan di tanah perbukitan: 50-100 ha (Anonim, 2007). Terdapat beberapa keuntungsn menggunakan irigasi furrow. Keuntungannya sesuai untuk semua kondisi lahan, besarnya air yang mengalir dalam lahan akan meresap ke dalam tanah untuk dipergunakan oleh tanaman secara efektif, efisien pemakaian air lebih besar dibandingkan dengan sistem irigasi genangan (basin) dan irigasi galengan (border) (Michael,1978). PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 6 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR Untuk menyusun suatu rancangan irigasi terlebih dahulu dilakukan survey mengenai kondisi daerah yang bersangkutan serta penjelasannya, penyelidikan jenis-jenis tanaman pertaniannya, bagian-bagian yang diairi dan lain-lain untuk menentukan cara irigasi dan kebutuhan air tanamannya (Sosrodarsono dan Takeda, 1987). Sistem irigasi permukaan dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu peluapan dan penggenangan bebas (tanpa kendali) serta peluapan penggenangan secara terkendali. Sistem irigasi permukaan yang paling sederhana adalah peluapan bebas dan penggenangan. Dalam hal ini air diberikan pada areal irigasi dengan jalan peluapan untuk menggenangi kiri atau kanan sungai yang mempunyai permukaan datar. Sebagai contoh adalah sistem irigasi kuno di Mesir. Sistem ini mempunyai efisiensi yang rendah karena penggunaan air tidak terkontrol. Sistem irigasi permukaan lainnya adalah peluapan dan penggenangan secara terkendali. Cara yang umum digunakan dalam hal ini adalah dengan menggunakan bangunan penangkap, saluran pembagi saluran pemberi, dan peluapan ke dalam petak petak lahan beririgasi. Jenis bangunan penangkap bermacam-macam, diantaranya adalah (1) bendung, (2) intake, dan (3) stasiun pompa Gambar 2.1. Irigasi Permukaan PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 7 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR 2.2.2 Irigasi Bawah Permukaan (Sub Surface Irrigation) Irigasi bawah permukaan adalah irigasi yang dilakukan dengan cara meresapkan air ke dalam tanah dibawah zona perakaran tanaman melalui sistem saluran terbuka maupun dengan pipa bawah tanah. Pada sistem ini air dialirkan dibawah permukaan melalui saluran-saluran yang ada di sisi-sisi petak sawah. Adanya air ini mengakibatkan muka air tanah pada petak sawah naik. Kemudian air tanah akan mencapai daerah penakaran secara kapiler sehingga kebutuhan air akan dapat terpenuhi. Syarat untuk menggunakan jenis sistem irigasi seperti ini antara lain: a) Lapisan tanah atas mempunyai permeabilitas yang cukup tinggi. b) Lapisan tanah bawah cukup stabil dan kedap air berada pada kedalaman 1,5 meter – 3 meter. c) Permukaan tanah relatif sangat datar. d) Air berkualitas baik dan berkadar garam rendah. e) Organisasi pengaturan air berjalan dengan baik. Gambar 2.2. Irigasi Bawah Permukaan 2.2.3 Irigasi Pancaran (Sprinkle Irrigation) Irigasi Sprinkler (Sprinkler or spray Irrigation) adalah suatu metode pemberian air ke seluruh lahan yang diirigasi dengan menggunakan pipa yang bertekanan melalui nozzle. Sistem sprinkler dapat diklasifikasikan menjadi: PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 8 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR a) System permanent (Fixed/solid set), b) Portable dan semi portable (hand move atau mechanical move), c) Traveling irrigator (gun atau boom), center pivot atau linear move. Irigasi Sprinkler adalah suatu system irigasi yang fleksibel dimana selain dapat digunakan untuk menyiram tanaman juga dapat digunakan untuk pemupukan pengobatan dan untuk menjaga kelembaban tanah dan mengontrol kondisi iklim agar sesuai bagi pertumbuhan tanaman. Adopsi dari system sprinkler ini tergantung pada keuntungan ekonomis dan lingkungan yang akan didapatkan dibandingkan dengan system irigasi yang lain. Sistem sprinkler sekarang ini digunakan untuk berbagai jenis tanaman terutama komoditas yang bernilai tinggi seperti buah-buahan, sayuran dan digunakan pada berbagai jenis lahan dan topografi. Gambar 2.3. Irigasi Siraman Sederhana Pakai Ebor Gambar 2.4. Irigasi Siraman Cara Modern PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 9 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR Keuntungan Irigasi Sprinkler Sistem irigasi sprinkler cocok untuk semua jenis tanah apabila application rate- nya sesuai dengan kapasitas inflitrasi tanahnya. Termasuk juga pada lahan marginal yang memiliki kapasitas infitrasi atau kapasitas menyimpan air yang rendah. a) Dapat mengontrol pemberian air pada tanaman sehingga dapat mengurangi tingkat pertumbuhan tanaman yang vegetatif dan memperbesar peluang tanaman untuk tumbuh secara generatif dimana akan meningkatkan produktivitas hasil panen. b) Desain dapat dirancang secara fleksibel sesuai dengan jenis tanaman, tenaga kerja yang tersedia dan penghematan energy. c) Dapat dilakukan fertigation atau pemberian nutrisi tanaman melalui system irigasi d) Dapat digunakan untuk mengontrol iklim bagi pertumbuhan tanaman e) Dapat menjaga tanah tetap lembut agar cocok bagi pertumbuhan seedling (persemaian) f) Mempercepat perkecambahan dan penentuan panen Kerugian Sistem Sprinkler a) Memerlukan biaya investasi yang tinggi b) Keseragaman distribusi air dapat terus menurun seiring dengan waktu c) Angin sangat berpengaruh atas keseragaman distribusi air d) Dapat mengakibatkan kanopi tanaman lembab dan mendatangkan penyakit tanaman. e) Dapat merusak tanaman muda pada saat air disiramkan Jenis-Jenis Sistem Sprinkler Sistem sprinkler dapat diklasifikasikan menjadi system permanent (Fixed/solid set), portable dan semi portable (hand move atau mechanical move), traveling irrigator (gun atau boom), center pivot atau linear move. a) Sistem Permanent (Fixed/ Solid Set) Solid Set Sistem adalah sebuah system Irigasi Sprinkler dimana jaringan pipa dan sprinkler ditempatkan secara permanent pada lahan. Biasanya jarak antar pipa sama dengan jarak antar sprinkler sehingga PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 10 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR menimbulkan jarak yang bujur sangkar (square spacing). Pipa dapat dikubur di dalam tanah (biasanya PVC atau besi) atau dapat juga berjenis alumunium dan dapat dipindahkan. b) Portable dan Semi Portable (Hand Move Atau Mechanical Move), 1) Hand Move system System portable yang paling simple adalah digerakkan atau dipindah dengan tangan. Terdiri dari satu pompa, pipa utama dan pipa lateral dilengkapi dengan rotary sprinkler dengan jarak 9-24 m setiap bagian. Pipa lateral biasanya berdiameter 50 mm s/d 125 mm, dapat diangkat atau dipindahkan dengan mudah. Cara operasinya pipa lateral dipindah dari satu bagian ke bagian lain dengan tenaga manusia dengan melepas sambungan pada pipa utama. Berpindahnya pipa lateral tergantung pada set time. Untuk areal yang lebih luas dapat digunakan lebih dari satu pipa lateral. 2) Side Roll Sistem Side roll atau biasa disebit juga Wheel roll seperti terlihat pada gambar, terdiri dari sebuah lateral, biasanya panjangnya 1,25 mil; Pipanya berperan seperti sebuah poros sumbu. Pipa berdiamater antara 4-5 inci.; dan roda berdiameter 4-10 kaki. System ini mampu mengairi lahan seluas 60x90 kaki. Setelah selesai mengairi satu set, mesin akan menindahkan roda ke set berikutnya. Sprinkler diletakkan diatas connector yang memungkinkannya tetap berada diatas ketika roda berputar. System ini tidak direkomendasikan untuk topografi lahan yang mempunyai kemiringan lebih dari 5 persen c) Traveling Big Gun Sistem Traveling Big Gun menggunakan sprinkler berkapasitas besar (diameter 3/4 sampai 1,5 inci) dan bertekanan besar (90 -125 PSI) untuk melemparkan air ke tanaman (radius 175-350 kaki). Traveling big guns dapat terdiri dari pipa hard hose dan selang fleksibel. Pada system selang yang keras, selang polietilen keras di pasang pada rel atau trailer. Trailer ini berada ditengah ataupun diujung lahan. Gun ditempatkan diujung selang kemudian selang ditarik ke ujung lahan. PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 11 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR Selang ini kemudian ditarik oleh rel mengitari lahan. Pada flexible hose system, gun dipasang pada sebiah kereta. Sebuah pipa fleksibel yang tersambung dengan mainline mengisi air ke gun. d) Center Pivot atau Linear Move 1) Center Pivot Pada system ini mesin yang digunakan terdiri dari pipa lateral dari baja galvanisyang berputar dalam satu sumbu dari luas areal yang diairi. Pipa lateral mensuport airdari ketinggian 3 m diatas tanah dipegang oleh frame baja dan kabel-kabel. Jarak antara frame rata-rata 30 m, panjang pipa lateral bervariasi 150-600 m.air disuplai ke pusat pivot melalui pipa utama menyilang lapangan atau dari sumur yang berlokasi dekat pivot, kemudian didistribusi melalui swivel joint ke lateral dan sprinkler. Ketika mengairi, pipa lateral berputar secara kontinyu. Pembasahan radius lapangan bisa mencapai 100 ha, tergantung juga panjang pipa lateral yang ada. Satu putaran membutuhkan 1- 100 jam tergantung dari letak puncak air yang dipakai. Lambatnya putaran pipa lateral berarti lebih banyak air yang digunakan. 2) Linear Move Sistem irigasi Linear Move (sering disebut juga lateral move) dibangun dengan cara yang sama seperti center pivot. Perbedaannya adalah menara bergerak pada kecepatan dan arah yang sama. System ini dirancang untuk mengairi petak lapangan berbetuk persegi yang bergerak secara kontinyu. Salah satu cara untuk mengairi areal yang luas umumnya dikonstruksi melalui center pivot yang mensupport pipa lateral di atas tanaman melalui tower yang tersedia. Air dapat disuplai dari suatu fleksibel hose atau dari saluran sepanjang tepi atau ditengah-tengah lapangan. Pipa lateral digerakkan dengan motor yang ada pada setiap tower dan dikontrol sama seperti pada center pivot. PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 12 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR 2.2.4 Irigasi Tetes (Drip Irrigation) Irigasi tetes adalah suatu sistem pemberian air melalui pipa/selang berlubang dengan menggunakan tekanan tertentu, dimana air yang keluar berupa tetesan-tetesan langsung pada daerah perakaran tanaman. Tujuan dari irigasi tetes adalah untuk memenuhi kebutuhan air tanaman tanpa harus membasahi keseluruhan lahan, sehingga mereduksi kehilangan air akibat penguapan yang berlebihan, pemakaian air lebih efisien, mengurangi limpasan, serta menekan/mengurangi pertumbuhan gulma (Hansen, 1986) Ciri- ciri irigasi tetes adalah debit air kecil selama periode waktu tertentu, interval (selang) yang sering, atau frekuensi pemberian air yang tinggi, air diberikan pada daerah perakaran tanaman, aliran air bertekanan dan efisiensi serta keseragaman pemberian air lebih baik. Menurut Michael (1978) unsur-unsur utama pada irigasi tetes yang perlu diperhatikan sebelum mengoperasikan peralatan irigasi tetes adalah : a) Sumber air, dapat berupa sumber air permanen (sungai, danau, dan lain-lain), atau sumber air buatan (sumur, embung dan lain-lain) b) Sumber daya, sumber tenaga yang digunakan untuk mengalirkan air dapat dari gaya gravitasi (bila sumber air lebih tinggi daripada lahan pertanaman), dan untuk sumber air yang sejajar atau lebih rendah dari pada lahan pertanaman maka diperlukan bantuan pompa. Untuk lahan yang mempunyai sumber air yang dalam, maka diperlukan pompa penghisap pompa air sumur dalam. c) Saringan, untuk mencegah terjadinya penyumbatan meke diperlukan beberapa alat penyaring, yaitu saringan utama (primary filter) yang dipasang dekat sumber air, sringan kedua (secondary filter) diletakkan antara saringan utama dengan jaringan pipa utama. Dewasa ini keberhasilan tumbuh tanaman cendana di lahan kritis savana kering NTT dirasakan masih rendah (kurang dari 20%). Hal ini disebabkan pada awal penanaman di lapangan cendana belum beradaptasi dengan baik karena masalah kondisi tanahnya marginal dan kekurangan air. Masalah kekurangan air akibat curah hujan yang rendah, waktunya pendek dan turunnya tidak teratur adalah salah satu masalah krusial yang PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 13 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR dihadapi setiap tahun. Untuk menangani masalah ini maka teknik pengairan secara konvensional dengan irigasi tetes perlu diterapkan agar tanaman cepat beradaptasi dengan lingkungan sehingga pertumbuhannya meningkat. Pemanfaatan irigasi tetes dengan menggunakan wadah yang murah dan mudah didapat di lokasi penanaman seperti bambu, botol air mineral dan pot tanah serta pemanfaatan air embung, mata air, dan sungai. Irigasi tetes adalah teknik penambahan kekurangan air pada tanah yang dilakukan secara terbatas dengan menggunakan tube (wadah) sebagai alat penampung air yang disertai lubang tetes di bawahnya. Air akan keluar secara perlahan -lahan dalam bentuk tetesan ke tanah yang secara terbatas membasahi tanah. Lubang tetes air dapat diatur sedemikian rupa sehingga air cukup hanya membasahi tanah di sekitar perakaran. Menurut Hansen (1986) kegunaan dari Irigasi tetes adalah: a) Untuk menghemat penggunaan air tanaman. b) Mengurangi kehilangan air yang begitu cepat akibat penguapan dan infiltrasi. c) Membantu memenuhi kebutuhan air tanaman pada awal penanaman sehingga juga akan meningkatkan pemanfaatan unsur hara tanah oleh tanaman. d) Mengurangi stresing atau mempercepat adaptabilitas bibit sehingga meningkatkan keberhasilan tumbuh tanaman. e) Melakukan pemanenan air hujan lewat wadah irigasi tetes secara terbatas sehingga dapat digunakan tanaman. f) Sistem irigasi tetes memang konsep pemanfaatan air tanaman yang belum popular. Namun, sistem ini telah membumi di belahan bumi lain. Orang asing telah menginsyafi seberapa banyak porsi air minum yang bisa mengobati dahaga yang dirasakan tanaman. Tanaman diberi “minum” secukupnya. “Jika kelebihan air, nutrisi yang mesti diserap tanaman bisa hanyut. Andai kebanyakan air pun batang tanaman bisa membusuk. Jadi, jangan menyiram tanaman sampai tampak seperti kebanjiran,” PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 14 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR Konsep taman kota maupun taman keluarga dianjurkan memakai sistem ini. Tanaman cukup ditetesi air sesuai porsi yang diperlukannya. Cara ini bukan hanya membantu tanaman tak sampai kelebihan mengonsumsi air. “Sistem ini pun lebih bernilai ekonomis. Sistem yang digunakan adalah dengan memakai pipa-pipa dan pada tempat-tempat tertentu diberi lubang untuk jalan keluarnya air menetes ke tanah. Perbedaan dengan sistem pancaran adalah besarnya tekanan pada pipa yang tidak begitu besar. Gambar dibawah ini memberikan Ilustrasi mengenai sistem irigasi tetes Gambar 2.5. Irigasi Tetes (1) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 15 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR Gambar 2.6. Irigasi Tetes (2) 2.3 Latihan 1. Uraikan kelebihan dan kekurangan sistim irigasi sprinkler! 2. Uraikan kelebihan dan kekurangan sistim irigasi tetes! 3. Uraikan kelebihan dan kekurangan irigasi air tanah! 2.4 Rangkuman Irigasi adalah usaha penyediaan, pengaturan, dan pembuatan bangunan air untuk menunjang usaha pertanian, termasuk didalamnya tanaman pangan, hortikultura, perkebunan, dan peternakan. Ada 4 jenis irigasi yang banyak ditemui saat ini yaitu: Irigasi permukaan (surface irrigation), Irigasi bawah permukaan (sub surface irrigation),Irigasi pancaran (sprinkle irrigation) dan Irigasi tetes (drip irrigation). 2.5 Evaluasi 1. Irigasi adalah penggunaan air pada tanah untuk: a. Menambahkan air ke dalam tanah untuk pertumbuhan tanaman. b. Menyediakan jaminan panen pada saat musim kemarau yang pendek. c. Mendinginkan tanah dan atmosfir, sehingga menimbulkan lingkungan yang baik untuk pertumbuhan tanaman. d. Semua benar PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 16 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR 2. 3 jenis cara pemberian air irigasi yaitu: a. Uncontinuous Irrigation b. Intermittent Irrigation (irigasi terputus-putus) c. Back Flow Irrigation d. Semua benar 3. Jenis irigasi yang banyak ditemui saat ini yaitu: a. Irigasi permukaan (surface irrigation) b. Irigasi bawah permukaan (sub surface irrigation) c. Irigasi pancaran (sprinkle irrigation) d. Semua benar PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 17 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR BAB III JENIS TANAMAN IRIGASI AIR TANAH Indikator Hasil Belajar: Setelah mengikuti pembelajaran ini, peserta mampu menjelaskan tentang jenis tanaman irigasi air tanah dengan baik. 3.1 Umum Penggunaan air tanah untuk irigasi relative lebih mahal bila dibandingkan dengan air permukaan.Hal ini konskwensi logis karena air tanah harus diangkat kepermukaan dengan memompa. Sedangkan pompa digerakkan dengan motor penggerak yang membutuhkan bahan bakar minyak (solar). Biaya operasi dan pemeliharaan cukup mahal, namun tidak dibarengi dengan kenaikan harga hasil komoditi pertanian yang signifikan. Kondisi ini mengakibatkan hal yang dilematis bagi petani, disatu pihak petani membutuhkan air irigasi namun dilain pihak petani dihadapkan pada kondisi ketidak mampuan untuk membayar iuran atau biaya operasional pompa. Disini dituntut kejelian petani bersama pengurus P3A. Ada empat hal yang kiranya dapat dipakai sebagai jalan keluarnya, yaitu: a) Memilih dengan cermat jenis tanaman yang diusahakan b) Mengatur pola tata tanam c) Senantiasa meningkatkan produktivitas usaha tani d) Efisiensi penggunaan air tanah untuk irigasi. Pada awalnya pembangunan prasarana pembangunan irigasi airtanah merupakan bagian dari upaya swasembada beras. Pada areal sawah tadah hujan yang semula satu kali tanaman padi diupayakan untuk dapat ditanami padi sebanyak dua kali dalam setahun. Namun dalam perkembangannya, dengan semakin mahalnya biaya operasi dan pemeliharaan (O & P) sumur pompa tanpa diikuti dengan naiknya harga padi di tingkat usaha tani, kinerja sumur pompa tidak sesuai dengan yamh diharapkan atau menurun. Penanaman padi yang kedua sebaiknya dilakukan secara selektif dan diusahakan secara bergilir maksimal satu blok dalam setahun. PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 18 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR Selanjutnya pemilihan jenis tanaman yang diusahakan setelah padi yang pertama, dipilih berdasarkan jenis tanaman yang mempunyai nilai ekonomi tinggi (high value crop) adalah: a) Tanaman yang dipilih adalah tanaman yang memberikan keuntungan yang lebih besar dari tanaman padi. b) Kultur teknis atau cara bercocok tanam tanaman tersebut telah dikuasai petani. c) Hasil pertanian dapat diserap oleh pasar Disamping kriteria tersebut tentunya kesesuaian lahan dan iklim harus menjadi perhatian yang utama. 3.2 Jenis Tanaman Beberapa jenis tanaman yang dapat direkomendasikan untuk irigasi air tanah adalah sebagai berikut: a) Jagung Kultur teknis tanaman jagung sudah amat dikuasai petani. Tanaman ini cocok ditanam pada semua jenis tanah, dan dengan telah memasyarakatnya jenis-jenis jagung hibrida produktivitas tanaman jagung dapat ditingkatkan. Kebutuhan akan komoditi jagung menunjkkan trend yang meningkat sehingga aspek pemasaran bukan merupakan hambatan fluktuasi harga juga tidak terlalu besar. Ketersediaan pupuk di lapangan kadang-kadang menjadi kendala. b) Kedelai Kebutuhan kedelai untuk memenuhi konsumsi masyarakat cukup besar. Kebutuhan kedelai hingga saat ini belum dapat dipenuhi oleh produksi dalam negeri sehingga masih tergantung import, kondisi ini sebetulnya merupakan peluang yang cukup besar untuk dikembangkan di jenis tanah medium sampai ringan dan di daerah dengan curah hujan yang tidak terlalu basah. Kendala dalam mengembangkan tanaman kedelai yaitu masalah ketersediaan bibit unggul di tingkat usaha tani. c) Kacang tanah Kebutuhan kacang tanah juga menunjukkan trend yang meningkat sejalan dengan berkembangnya industry makanan yang berbahan baku PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 19 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR kacang tanah. Tanaman kacang tanah telah lama diakrabi petani. Harga juga tidak menunjukkan fluktuasi yang besar. Jenis-jenis unggul lokal juga mempunyai karakteristik dan segmen pasar merupakan khas dimasing-masing daerah. Tanaman ini cocok dikembangkan diareal sumur pompa dengan jenis tanah medium sampai sedang. d) Kacang hijau Kebutuhan kacang hijau juga cukup besar di masyarakat yaitu di samping konsumsi langsung rumah tangga, juga kebutuhan industri makanan olahan dengan berbahan baku kacang hijau. Tanaman ini juga relative sedikit membutuhkan air. Fluktuasi harga juga tidak terlalu besar dan tahan untuk disimpan. Kendala yang dihadapi terutama adalah masalah bibit dengan produktifitas tinggi. e) Semangka Tanaman semangka merupakan komoditi padat moda yaitu dibutuhkan biaya produksi yang besar. Biaya produksi tersebut terutama untuk biaya sarana produksi bibit, pupuk dan obat-obatan. Disamping itu usaha tani semangka membutuhkan ketekunan dan keahlian. Harga komoditi semangka menunjukkan fluktuasi yang besar. Waktu panen amat menentukan tingkat harga jual yang akanditerima petani. Sehingga waktu tanam harus diperhitungkan secara cermat. Pengusahaan dengan skala luas cukup beresiko dari segi pemasaran hasil. Mengingat komoditi ini tidak terlalu lama bisa disimpan. f) Melon Seperti halnya tanaman semangka, tanaman melon juga membutuhkan perlakuan yang intensif dengan biaya usaha tani yang cukup besar yaitu untuk bibit, pupuk dan obat-obatan disamping biaya untuk tenaga kerja. Waktu panen juga akan menentukan harga jual yang diterima petani, karena harga komoditi ini mempunyai fluktuasi harga yang besar. Kecermatan dalam memilih waktu tanam akan menentukan keberhasilan usaha tani dan disamping itu iklim juga akan sangat berpengaruh. Penanaman dalam skala luas mempunyai risiko besar. PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 20 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR g) Bawang merah. Bawang merah merupakan komoditi dengan permintaan yang cukup besar. Komoditi ini telah diusahakan di areal sumur pompa di beberapa daerah pengembangan antara lain didaerah KediriJawa Timur, di daerah Sape-Bima NTB serta di beberapa daerah di Jawa Tengah. Tanaman ini juga membutuhkan biaya produksi yang besar dan pengusahaan yang intensif.Waktu panen juga menentukan harga jual yang diterima petani, karena fluktuasi harga juga cukup besar. h) Cabai Komoditi tanaman cabai mempunyai fluktuasi yang amat besar. Harga akan melonjak drastic pada saat tertentu yaitu menjelang hari raya keagamaan dimana komoditi ini melonjak permintaannya. Namun saat tersebut harga komoditi ini anjlok di pasaran. Kendala bibit tidak terlalu banyak dijumpai dan kultur teknisnya cukup dikuasai petani. Pemilihan waktu tanam akan amat menentukan keberhasilan ekonomisnya. Faktor iklim juga amat berpengaruh keberhasilan usaha tani. i) Tembakau Tanaman tembakau merupakan tanaman industry yang terkaiterat dengan industry rokok. Darisegi pemasaran hasil, petani sebagai produsen daun tembakau berada pada posisi yang lemah berhadapan dengan pihak pabrik rokok sebagai pembeli. Harga sepenuhnya ditentukan pihak pembeli. Sering terjadi harga daun basah amat rendah sehingga merugikan petani mengingat biaya produksi tanaman tembakau cukup besar terutama untuk biaya tenaga kerja. Kualitas daun tembakau sangat dipengaruhi iklim sehingga usaha tani tembakau merupakan usaha tani yang sarat dengan spekulatif. Tembakau banyak diusahakan di areal sumur pompa di daerah Madura (Jatim) dan Lombok (NTB). j) Sayur-sayuran Pemanfaatan air tanah untuk irigasi tidak hanya dilakukan di tanah sawah, di NTT banyak sumur pompa yang semula untuk memenuhi kebutuhan air baku dimanfaatkan pula untuk keperluan irigasi di pekarangan. Jenis tanaman yang diusahakan umumnya jenis sayur-sayuran seperti sawi, PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 21 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR terong, kangkung, mentimun atau kobis. Produksi sayuran ini dipasarkan untuk memenuhi kebutuhan local serta di pasarkan di pasar kota terdekat. Secara signifikan berdampak positif bagi ekonomi keluarga petani dan akan menambah kemampuan petani untuk membayar beaya OP sumur pompa. 3.3 Latihan 1. Apakah kendala utama dalam mengembangkan High Value Crops di lahan Sumur Pompa? Jelaskan! 2. Uraikan pentingnya peranan P3AT dalam pengelolaan irigasi air tanah! 3. Penguatan dan pemberdayaan apa yang sekiranya penting diberikan kepada P3AT? 3.4 Rangkuman Pada areal sawah tadah hujan yang semula satu kali tanaman padi diupayakan untuk dapat ditanami padi sebanyak dua kali dalam setahun. Namun dalam perkembangannya, dengan semakin mahalnya biaya operasi dan pemeliharaan (O & P) sumur pompa tanpa diikuti dengan naiknya harga padi di tingkat usaha tani, menyebabkan kinerja sumur pompa tidak optimal. Selanjutnya pemilihan jenis tanaman yang diusahakan setelah padi yang pertama, dipilih berdasarkan jenis tanaman yang mempunyai nilai ekonomi tinggi (high value crop) dengan harapan income petani dapat maksimal dan mempunyai kemampuan untuk membiayai OP Irigasi Air Tanah. 3.5 Evaluasi 1. Tanaman yang mempunyai nilai ekonomi tinggi (high value crop) adalah: a. Tanaman yang dipilih adalah tanaman yang memberikan keuntungan yang lebih besar dari tanaman padi. b. Kultur teknis atau cara bercocok tanam tanaman tersebut telah dikuasai petani. c. Hasil pertanian dapat diserap oleh pasar PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 22 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR d. Semua benar 2. Upaya yang kiranya dapat dipakai sebagai jalan keluar tingginya beaya OP Sumur Pompa adalah: a. Memilih dengan cermat jenis tanaman yang diusahakan b. Mengatur pola tata tanam c. Efisiensi penggunaan air tanah untuk irigasi. d. Semua benar 3. Untuk membantu petani Sumur pompa sebaiknya petani diberikan subsidi: a. Subsisdi Gaji operator b. Subsisi BBM dan gaji operator c. Subsidi pupuk dan oabt-obatan d. Tidak diberi subsidi PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 23 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR BAB IV POLA TATA TANAM IRIGASI AIR TANAH Indikator Hasil Belajar: Setelah mengikuti pembelajaran ini, peserta mampu menjelaskan tentang pola tata tanam irigasi air tanah dengan baik. 4.1 Arti Pola Tata Tanam Arti pola tanam (cropping pattern) adalah pengaturan jenis tanaman yang ditanam pada suatu lahan dalam suatu kurun waktu tertentu. Sesuai dengan pengertian di atas maka ada tiga hal yang penting diperhatikan dalampola tata tanam yaitu jenis tanaman, suatu lahan dan suatu kurun tertentu. Yang dimaksud dengan jenis tanaman adalah tanaman semusim atau tanaman setahun (annual Crop) seperti padi, jagung kacang-kacangan, kedelai, ketela pohon, tebu dan sebagainya. Suatu lahan adalah bidang tanah yang terbatas dalam satu petak, satu batas pemilikan tanah, satu batas petak tersier atau dalam satu daerah irigasi yang mendapat air dari satu sumber air. Suatu kurun waktu tertentu adalah batas waktu tertentu yaitu misalnya setahun, dua tahun atau tiga tahun. Mulai dari permulaan sampai berakhirnya batas waktu dari suatu kurun waktu tersebut merupakan suatu siklus tanam, sehingga kurun waktu berikutnya akan merupakan ulangan dari siklus tata tanam sebelumnya. 4.2 Bentuk Pola Tata Tanam Ada 2 bentuk pola tata tanam yang utama yaitu: a) Pola tata tanam setahun b) Pola tata tanam lebih dari setahun 4.2.1 Pola Tata Tanam Setahun Pola tata tanam setahun adalah pengaturan jenis tanaman yang ditanam di suatu lahan tertentu selama setahun. Tanaman yang ditanam biasanya berumur pendekdan diusahakan 3 kali atau 4 kali setahun. Bentuk-bentuk pola tata tanam seperti ini dapat dilihat pada table 4.1. PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 24 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR Tabel 4.1. Pola Tata Tanam Setahun NO MH MK I MK II MK III/MH 1 Padi Padi - - 2 Padi Padi Palawija - 3 Padi Palawija Palawija - 4 Padi Palawija Palawija Pupuk hijau 5 Padi Palawija Sayuran Sayuran 6 Padi Sayuran Palawija - 7 Padi Sayuran Sayuran Sayuran 8 Padi Tembakau Palawia - 9 Padi Padi + tumpang sari Palawija - Keterangan: MH = Musim Hujan MK = Musim Kering Tanaman padi pada umumnya memerlukan air banyak dari mulai pengolahan tanah, penanaman maupun fase pertumbuhannya, karena itu pada musim hujan (musim tanam pertama) dari Nopember sampai Maret termasuk diprioritaskan. Setelah musim tanam I selesai (panen), dilanjutkan dengan penanaman tanaman ke II (musim kemarau I) dan April sampai Juli. Pada musim tanam ke II ini tanaman yang ditanam adalah beraneka ragam seperti padi, palawija, sayuran, tembakau baik ditanam secara sendiri-sendiri maupun secara kombinasi berbagai jenis tanaman pada suatu lahan tertentu. Pokoknya pemilihan jenis atau kombinasi jenis tanaman yang ditanam sangat tergantung dari cukupnya persediaan air irigasi setempat. Setelah musim tanam ke II selesai dilanjukan dengan musim tanam ke III (musim kemarau II) dari Juli sampai Oktober. Tanaman pada musim tanam ke III inijuga sangat tergantung dari cukupnya persediaan air irigasi. Walaupun air cukup sebaiknya tidak ditanam padi guna menjaga kesuburan PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 25 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR tanah serta untuk mencegah berkembangnya hama serta penyakit tanaman. Tanaman sayuran biasanya berumur pendek yakni I sampai 2 bulan sehingga seelah tanaman musim tanam III habis dipanen kemungkinan lahan masih mengalami masa bero (kosong) selama 1 sampai 2 bulan berikutnya. Bilamana perlu lahan ini masih dapat ditanami lagi dengan tanaman sayuran atau pupuk hijau (musim tanam ke IV). Contoh pola tanam setahun dapat dilihat pada diagram I. Sistem Tanam Tumpangsari dan Sistim Surjan: Sistim tanam tumpangsari adalah penanaman berbagai jenis tanaman pada suatu lahan tertentu dalam kurun waktu yang relatif sama. Jadwal waktu bertanamnya adalah dapat bersamaan atau dapat pula berlainan waktu yaitu menunggu salah satu tanaman tumbuh dahulu, baru kemudian diselasela tanaman tadi ditanami dengan tanama lain. Demikian pula waktu panennya dapat bersamaan dan dapat pula berlainan waktu. Hal tersebut tergantung dari umur tanaman yang bersangkutan. Umur tanaman tumpangsari ini berkisar 3 – 7 bulan. Di Indonesia contoh-contoh tanaman tumpangsari ini misalnya terdapat di daerah Gunung Kidul. Di daerah ini tanaman utamanya adalah padi gogo sedang tanaman-tanaman lainnya yang ditumpangsarikan pada tanaman padi antara lain terdiri dari kedelai, kacang tanah, kacang hijau, jagung, ketela pohon dan sayur-sayuran. Sedang diluar irigasi sumur pompa setelah tanaman tumpangsari selesai dipanen, tanah mengalami bero. PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 26 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR Gambar 4.1. Sistim Tanam Tumpangsari Jagung dan Kacang Tanah Sistem tanam surjan adalah penanaman berbagai jenis tanaman pada suatu lahan dimana bidang permukaan tanahnya diatur sedemikian rupa sehingga ada bagian-bagian yang lebih tinggi dan ada bagian-bagian yang lebih rendah. Bagian tanah yang lebih tinggi dibuat sejajar dengan bagian tanah yang lebih rendah. Pada bagian tanah yang lebih rendah biasanya ditanami padi sawah dan ikan, sedangkan bagian tanah yang lebih tinggi ditanami dengan tanaman palawija dan sayuran. Gambar 4.2. Sistim Tanam Surjan Contoh tanaman seperti ini terdapat di daerah persawahan pasang surut di Kaimantan Selatan. PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 27 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR 4.2.2 Pola Tata Tanam Lebih dari Setahun Disamping pola tata tanam dengan siklus satu tahun, terdapat pula pola tata tanam dengan siklus waktu 2 atau 3 tahun. Hal ini disebabkan oleh adanya tanaman yang berumur panjang, misalnya tanaman tebu berumur ±16 bulan. Disamping itu dengan maksud untuk menjaga kesuburan tanah, sebelum kembali ke tanaman utama padi diselingi dulu dengan beberapa kali atau beberapa jenis tanaman palawija. Seperti diketahui bahwa tanaman kacang-kacangan maupun pupuk hijau dapat menyuburkan tanah karena bertambahnya bahan organic dantanaman tersebut dantanaman tersebut dapat menghisap unsur-unsur nitrogen dari udara. 4.3 Pemilihan dan Pengaturan Pola Tata Tanam Ada beberapa factor yang perlu diperhatikan dalam menentukan pilihan dan pengaturan pola tata tanam. Faktor tersebut meliputi: a) Jenis tanah b) Ketinggian daerah diatas muka laut c) Jenis dan umur tanaman d) Kondisi air e) Kondisi iklim f) Kondisi social g) Kondisi ekonomi h) Kebijaksanaan pemerintah Ke delapan faktor diatas dapat dijelaskan sebagai berikut: a) Jenis Tanah Terutama ditentukan oleh keadaan texture tanahnya yaitu: keadan komposisi atau perbandingan dari pada kandungan pasir, lempung dan liat dari tanah yang bersangkutan. Umumnya pada tanah-tanah yang texturnya ringan yaitu tanah lempung berpasir lebih mudah diadakan variasi tanaman dari pada tanah yang texturnya berat, yaitu misalnya tanah gromosol. Faktor tanah lainnya adalah derajat keasaman (pH) tanah. PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 28 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR b) Ketinggian Daerah Diatas Muka Laut Ketinggian daerah diatas muka laut terutama ada hubungannya dengan temperature dan kelembaban udara. Sebagai contoh: tanaman kol yang dapat tumbuh baik pada daerah yang tinggi (pegunungan). c) Jenis dan Umur Tanaman Biasanya lebih disukai tanaman yang berumur pendek, sehingga penyusunan pola tata tanam dapat diatur untuk memperbesar intensitas tanaman. Misalnya dengan tanaman padi genjah (padi berumur pendek) pada musim hujan, maka sisa waktu pada musim kemarau lebih panjang sehingga dapat ditanami dua kali tanaman padi. Dengan demikian intensitas tanaman diharapkan dapat ditingkatkan. d) Kondisi Air Terutama ditentukan oleh persediaan air irigasi dan drainase tanah. Pada tanah yang drainasenya jelek, akan lebih sulit untuk mengatur pola tata tanam dengan tanaman palawija, karena tanaman palawija pada umumnya memerlukan drainase yang baik Debit air sumur pompa dapat juga mempengaruhi pola tata tanam. Tanah yang mendapat air irigasi sumur pompa adalah tanah yang kekurangan air irigasi terutama pada musim kemarau. Tanah ini tadinya hanya ditanami sekali atau dua kali dalam setahun, setelah mendapat air pompa akan dapat dirubah menjadi tiga kali atau lebih dalam setahun. e) Kondisi Iklim Dengan unsur-unsurnya yang terdiri dari hujan, temperature udara, kelembaban, intensitas penyinaran matahari dan angin akan mempengaruhi pola tata tanam. Adanya periode hujan bisa mempengaruhi unsur-unsur iklim lainnya seperti temperaur udara, kelembaban, penyinaran matahari dan arah angin. Dalam perencanaan pola tata tanam, periode hujan tahunan yang terdiri dari bulan-bulan basah dan bulan-bulan kering ini perlu diperhatikan. Hal ini dimaksudkan agar tanaman yang ditanam petani PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 29 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR tidak mengalami kegagalan yang diakibatkan oleh faktor perubahan iklim. Misalnya tanaman tembakau akan mengalami kegagalan bila ditanam/ dipanen pada bulan-bulan basah. f) Kondisi Sosial Kebiasaan petani setempat an tersedianya kesempatan kerja akan mempengaruhi pola tata tanam. Kebiasaan petani menanam tanaman tertentu kadang-kadang sulit untuk merubahnya dengan tanaman lain meskipun hasilnya jauh lebih tinggi. Misalnya kebiasaan petani menanam padi akan menyulitkan bilamana diubah menjadi tanaman palawija. Untuk menciptakan suatu lapangan keja, perlu diperhatikan perencanaan pola tata tanam sepanjang tahun. g) Kondisi Ekonomi Yang sangat mempengaruhi pola tata tanam adalah pemasaran dan fluktuasi harga. h) Kebijaksanaan Pemerintah Kebijaksanaan pemerintah di bidang pangan termasuk salah satu factor yang perlu dipertimbangkan dalam menentukan perencanakan pola tata tanam. Kebijaksanaan pemerintah inibiasanya diasarkan atas kebutuhan pokok penduduk dan penghematan devisa Negara di bidang pangan. Sebagai contoh kebijaksanaan pemerintah RI pada pelita I adalah peningkatan produksi beras, maka tanaman pangan yang diutamakan pada saat itu adalah padi. Hingga saat ini produksi padi masih merupakan tanaman pokok yang dianjurkan pemerintah guna mengurangi pengeluaran devisa Negara di bidang impor beras. Dengan adanya kedelapan factor yang berpengaruh di atas menyebabkan kemungkinan adanya perbedaan pola tata tanam antara daerah yang satu dengan daerah lainnya. Namun yang penting diperhatikan dalam merekomendasikan pola tata tanam adalah agar diatur dengan baik sehingga dicapai penggunaan tanah dan air yang paling efisien serta peningkatan produksi pertanian. PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 30 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR Tanaman utama yang dianjurkan pada daerah irigasi sumur pompa adalah tanaman yang sedikit menggunakan airirigasi tetapi dapat berproduksi tinggi (optimum). Tanaman seperti ini adalah tanaman padi yang tahan terhadap kekurangan air, palawija, sayuran, tembakau, tanaman jeruk dan lain-lain. Tanaman padi yang tahan terhadap kekurangan air antara lain jenis IR 36. Tanaman palawija seperti jagung, ketela rambat, kedelai, kacang tanah, kacang-kacangan, semangka dan sebagainya. Tanaman sayuran seperti terong, sawi, bawang merah, kacang panjang dan sebagainya. Beberapa bentuk pola tata tanam dapat dianjurkan di daerah irigasi sumur pompa seperti terlihat dibawah ini: a) Padi – Padi – Palawaja. b) Padi – Palawija – Palawija c) Padi – Tembakau – Palawija d) Padi – Palawija – Palawija – Sayuran e) Padi – Palawija – Palawija – Pupuk hijau f) Padi – Tumpangsari – Palawija Beberapa jenis tanaman perdagangan yang mempunyai nilai ekonomis tinggi dapat juga ditanam di daerah irigasi sumur pompa seperti jeruk, kapas dan lain-lain. Pemilihan jenis maupun kombinasi jenis tanaman di atas harus dilakukan berdasarkan penelitian dengan memperhitungkan efisiensi penggunaan air irigasi sumur pompa tanpa mengabaikan keuntungan maksimum yang dapat diperoleh. Di sini daya guna air irigasi sumur pompa perlu ditekankan dikarenakan pengoperasian pompa memerlukan biaya eksploitasi yang cukup tinggi jika dibandingkan dengan air irigasi yang berasal dari bending/ dam atau waduk. Tentunya tanaman yang akan ditanam ini telah dipilih terlebih dahulu berdasarkan keuntungan-keuntungan maksimum yang dapat diperoleh. Jenis atau kombinasi tanaman yang menguntungkan ini perlu diuji/diselidiki PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 31 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR oleh Dinas Pertanian/ P2AT/ DPU Pengairan ataupun oleh petani sendiri dalam bentuk percobaan atau pengalaman. Hal ini diperlukan dikarenakan tanaman jenis atau kombinasi jenis tanaman yang menguntungkan daerah lainnya. Untuk mengetahui jenis tanaman atau kombinasi jenis tanaman yang menguntungkan di daerah irigasi sumur pompa, perlu diadakan analisa usaha tani. Contoh analisa usaha tani setiap tanaman dapat dilihatpada table 4.2, 4.3, dan 4.4 yang diperoleh dari daerah irigasi sumur pompa Sub P2AT Madiun – Solo. Pola tata tanam di daerah tersebut terdiri dari: Padi – Padi – Palawija (kedelai dan kacang tanah) Padi – Palawija – Palawija (kedelai dan kacang tanah) Padi yang ditanam adalah jenis IR 36. Dari table 4.2, 4.3, dan 4.4 dapat diketahui bahwa tanaman yang banyak menguntungkan (meningkatkan pendapatan petani) adalah tanaman padi dan kacang tanah sedang kedelai hasilnya agak kurang. Uraian yang lebih detail mengenai pola tata tanam dan teknik bercocok tanam terdapat dalam uraian teknis pada masing-masing Proyek Pengembangan Air Tanah seperti P2AT Jawa Timur, Jawa tengah, DIY, Lombok dan Bali. PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 32 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 33 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR Tabel 4.2. Analisa Pendapatan Petani di Daerah Irigasi Sumur Pompa Tanon MK 1980 (Jenis Tanaman Kacang Tanah) Sebelum ada pompa (1979) No Unit/Ha Unit harga Rp Harga (Rp) 1 Areal 56, 3 Ha 2 Bibit 120 kg 350,- 42.000,- 17 kg 45 kg 0,7 kg 70,70,3.500,- 1.190,3.150,2.450,- 3 Sesudah ada pompa (1980) URAIAN Pupuk Urea TSP Gandasil Unit/Ha Unit harga Rp Harga (Rp) 112, 6 Ha 120 kg 350,- 42.000,- 24 kg 63 kg 0,9 kg 70,70,3.500,- 1.680,4.410,3.150,- 4 Obat-obatan 0, 75 lt 1.250,- 93,- 1, 1 lt 1.250,- 1.375,- 5 Tenaga kerja 135 md 750,- 101.250,- 149 md 750,- 111.750,- 6 Ipeda l 1.500,- 1.500,152.478,8.584.511,429.000,24.152.700,- l 1.500,- 1.500,- 260,- 165.865,18.676.399,605.800,68.213.080,678.900,- 7 8 9 10 Biaya produksi/Ha Biaya produksi Produksi/Ha Produksi seluruhnya Biaya EP Irigasi Pompa Pendapatan/Ha Pendapatan seluruhnya 1.650 kg 260,- 2.330 kg 433.906,48.857.816,- 276.522,15.568.189,- Sumber: Laporan Tahunan Sub P2AT Madiun – Solo Kenaikan pendapatan /Ha = (Rp. 48.857.816, - - Rp. 15.568.189,-): 112, 6 = Rp. 295.645,Keterangan: kg = kilogram, Md = mandays, Lt = liter PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 34 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR Tabel 4.3. Analisa Pendapatan Petani di Daerah Irigasi Sumur Pompa Tanon MK 1980/1981 (Jenis Tanaman Kedelai) Sebelum ada pompa (1979) Sesudah ada pompa (1980) No URAIAN 1 Areal 106, 5 Ha 2 Bibit 50 kg 400,- 20.000,- 3 Pupuk TSP Gandasil 30 kg 1 kg 70,3.500,- 4 Obat-obatan 1, 5 l 5 Tenaga kerja 6 7 8 9 10 Unit/Ha Unit harga Rp Harga (Rp) Unit/Ha Unit harga Rp Harga (Rp) 50 kg 400,- 20.000,- 2.100,3.500,- 40 kg 1 70,3.500,- 2.800,3.500,- 1.250,- 1.875,- 2 lt 1.250,- 2.500,- 90 md 750,- 67.500,- 115 md 750,- 86.250,- Ipeda l 2.175,- 2.175,- 1 2.175,- 2.175,- Biaya produksi/Ha Biaya produksi - Produksi/Ha Produksi seluruhnya Biaya EP Irigasi Pompa 570 kg 471, 1 Ha 97.159,10.356.190 300,- 171.000,18.228.600,- 117.225,55.224.690,810 kg - Pendapatan/Ha Pendapatan seluruhnya 243.000,114.796,- 73.850,7.872.410,- 54.067.675,- Sumber: Laporan tahunan Sub P2AT Madiun-Solo 1980/1981 Kenaikan pendapatan /Ha = (Rp. 54.067.675, - - Rp. 7.872.410,-):471, 1 = Rp.98.058,Keterangan: kg = kilogram Md = mandays Lt = liter PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 300,- 35 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR Tabel 4.4. Analisa Pendapatan Petani di Daerah Irigasi Sumur Pompa Tanon MK 1980/1981 (Jenis Tanaman Padi) Sebelum ada pompa (1979) Sesudah ada pompa (1980) No URAIAN 1 Areal 267 HA 2 Bibit 30 175,- 5.250,- Pupuk Urea TSP 300 kg 100 kg 70,70,- Obat-obatan 3 lt 6 Tenaga kerja Hewan Mansia Ipeda 30 ps 250 md l 7 Biaya produksi/Ha Biaya produksi 3 4 5 8 9 10 Produksi/Ha Produksi seluruhnya Biaya EP Irigasi Pompa Pendapatan/Ha Pendapatan seluruhnya Unit/Ha Unit harga Rp Harga (Rp) Unit/Ha Unit harga Rp Harga (Rp) 30 kg 180,- 5.400,- 21.000,7.000,- 300 kg 100 kg 70,70,- 21.000,7.000,- 1.250,- 2.5000,- 2 lt 1.250,- 2.500,- 1.000,700,1.650,- 30.000,175.000,1.650,- 30 ps 250 md 1 1.250,850,1.650,- 37.500,212.500,1.650,- 267 Ha 242.400,66.902.400,5.150 kg 85,- 437.750,20.819.000,- 287.550,79.363.800,7.549 kg Sumber: Laporan tahunan Sub P2AT Madiun - Solo 1980/ 1981 Kenaikan Pendapatan /Ha = (Rp. 117.869.940,- - Rp. 53.916.600,-): 267 = Rp. 231.715,Keterangan: kg = kilogram Md = mandays Lt = liter PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 36 95,- 717.155,197.934.780,701.025 427.065,117.869.940,- MODUL 10 KEBUTUHAN AIR 4.4 Latihan 1. Uraikan yang melatar belakangi dikembangkannya irigasi Air Tanah di Indonesia! 2. Uraikan mengapa Pola Tata Tanam di areal Irigasi Air Tanah perlu diatur! 3. Kendala apa yang sekiranya akan dihadapi dalam mengatur Pola Tata Tanam di lahan sumur pompa? 4.5 Rangkuman Arti pola tanam (cropping pattern) adalah pengaturan jenis tanaman yang ditanam pada suatu lahan dalam suatu kurun waktu tertentu. Ada beberapa faktor yang perlu diperhatikan dalam menentukan pilihan dan pengaturan pola tata tanam. Faktor tersebut meliputi: Jenis tanah, Ketinggian daerah diatas muka laut, Jenis dan umur tanaman, Kondisi air, Kondisi iklim, Kondisi sosial dan Kondisi ekonomi. 4.6 Evaluasi 1. Irigasi Air Tanah masih relevant untuk dikembangkan karena : a. Air tanah jumlahnya masih besar b. Banyak areal tadah hujan yang tidak terjangkau oleh air permukaan c. Air Tanah mudah diperoleh d. Pemanfaatan air tanah tidak menimbulkan dampak lingkungan 2. Pola Tata tanam adalah : a. Pengaturan penanaman dalam satu wilayah desa b. Pengaturan penanaman satu atau beberapa jenis tanaman dalam satu areal layanan irigasi dalam kurun waktu tertentu c. Pengaturan jenis tanaman dalam satu areal layanan irigasi pada musim kemarau d. Pengaturan jadwal tanam di musim penghujan PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 1 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR 3. Pola Tata Tanam di lahan Irigasi Air Tanah sebaik nya dilaksanakan pada saat : a. Saat akan dilaksanakan Pengeboran Sumur b. Saat Perencanaan atau desain awal konstruksi JIAT c. Saat akan dioperasikannya sumur d. Pola Tata Tanam tidak perlu diatur PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 2 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR BAB V ANALISA KEBUTUHAN AIR Indikator Hasil Belajar: Setelah mengikuti pembelajaran ini, peserta mampu menjelaskan tentang analisa kebutuhan air tanah untuk perencanaan JIAT dengan baik. 5.1 Analisa Kebutuhan Air Tanam Untuk menghitung dan memperkirakan berapa banyak air yang dikonsumsi oleh tanaman diperlukan analisis yang cermat dan teliti terhadap data-data pendukung yang tersedia yakni seperti data: iklim, lingkungan daerah irigasi, jenis tanaman dan pola tanam, jenis tanah, data curah hujan dan data-data meteorologi lainnya. Data iklim yang utama diperlukan untuk menghitung atau memperkirakan besarnya air yang dikonsumsi oleh tanaman antara lain ialah data: temperatur udara, kadar lengas, penyinaran matahari dan awan, kecepatan angin dan tekanan uap air. Data iklim dipergunakan untuk memperkirakan besarnya penguapan dari permukaan tanah dan tanaman (evaporation and transpiration). Kebutuhan air irigasi di analisis berdasarkan kebutuhan air tanaman (di lahan) dan kebutuhan air pada bangunan pengambilan (di bendung). Banyaknya air yang diperlukan untuk berbagai tanaman, masing-masing daerah dan masing-masing musim adalah berlainan. Hal ini tergantung dari beberapa faktor antara lain jenis tanaman, sifat tanah, keadaan tanah, cara pemberian air, pengelolaan tanah, iklim, waktu tanam, kondisi saluran dan bangunan, serta tujuan pemberian air. 5.1.1 Jenis Tanaman Kebutuhan air untuk berbagai jenis tanaman tidak sama, ada tanaman yang hanya memerlukan air sedikit untuk pertumbuhannya, ada juga 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. Selanjutnya ada tanaman yang sesudah menghisap air dari dalam tanah tidak memerlukan air yang PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 3 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR mengalir diatas tanah, dan 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. 5.1.2 Keadaan Medan Tanah Untuk kemiringan medan tanah agak besar, 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 daripada tanah yang datar. 5.1.3 Sifat Tanah Tekstur tanah mempuntai pengaruh yang besar akan kemampuan tanah di dalam menahan air, jadi akan menentukan kapasitas kapiler tanah. Bilamana tanah mempunyai butir-butir yang seragam, jadi teksturnya beraturan, maka liang reniknya mempunyai volume yang tidak ditentukan oleh besarnya butir. Permeabilitas tanah banyak dipengaruhi oleh tekstur dan struktur tanah, juga oleh alur-alur pembajakan, akar-akar tumbuhtumbuhan, lubang-lubang cacing atau keaktifan jenis makhluk yang terdapat di dalam tanah. Memelihara permeabiltas tanah pertanian yang baik untuk sesuatu jenis tanaman akan menjamin hasil baik produksi tanaman. 5.1.4 Cara Pemberian Air Cara pemberian air kepada tanaman yang memerlukannya akan mempengaruhi banyaknya air irigasi yang diperlukan. Pada sistim irigasi yang baik 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. PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 4 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR 5.1.5 Pengolahan Tanah Cara pengolahan tanah untuk tanaman merupakan hal penting yang perlu mendapat perhatian. Pengolahan tanah untuk keperluan penanaman padi di sawah akan membutuhkan air irigasi lebih banyak dari pada pengolahan tanah untuk tanaman palawija. Pada tanaman padi di sawah, banyaknya keperluan air irigasi untuk pengolahan tanah adalah yang paling besar dan banyaknya air pada masa pengolahan tanah ini yang paling menentukan didalam perhitungan-perhitungan kapasitas saluran. 5.1.6 Iklim Banyaknya hujan yang turun 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 (temperatur), lamanya penyinaran matahari, kelembaban udara, serta kecepatan angin. 5.1.7 Waktu Penanaman Pada musim hujan air yang diperlukan akan lebih sedikit dari pada waktu musim kemarau. Pada perhitungan banyaknya air irigasi, hujan yang diperhitungkan adalah hujan efektif, yang akan dijelaskan kemudian. Waktu menanam mempengaruhi besarnya kebutuhan air irigasi, termasuk pula 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. 5.1.8 Keadaan Saluran dan Bangunan Bilamana keadaan 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. 5.1.9 Tujuan Pemberian Air Dalam Irigasi tujuan pemberian air ada yang untuk membasahi tanah saja, ada juga yang disamping membasahi tanah juga untuk merabuk. Kalau PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 5 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR tujuan pemberian air tersebut disamping untuk membasahi tanah juga untuk merabuk, maka air yang diperlukan akan menjadi lebih banyak. Untuk merabuk ini lebih banyak pemberian air akan lebih baik apalagi bila unsur hara yang diperlukan untuk tanaman tidak terdapat didalam air irigasi. Apabila air tersebut diperlukan juga untuk menghilangkan zat-zat garam didalam tanah yang mermbahayakan tanaman dan untuk membersihkan air yang kotor, maka banyaknya air irigasi yang diperlukan lebih banyak. 5.2 Kebutuhan Air Irigasi Air irigasi adalah sejumlah air yang umumnya diambil dari sungai atau waduk dan dialirkan melalui sistem jaringan irigasi guna menjaga keseimbangan air di lahan pertanian (Suhardjono, 1994). Menurut Dwi, 2006 dalam Susiloputri dan Farida, 2011 ada dua macam pengertian kebutuhan air menurut jenisnya, yaitu: a) Kebutuhan Air Bagi Tanaman (Penggunaan Konsumtif) Yaitu banyaknya air yang dibutuhkan tanaman untuk membuat jaring tanaman (batang dan daun) dan untuk diuapkan (evapotranspirasi), perkolasi, curah hujan, pengolahan lahan dan pertumbuhan tanaman. Rumus yang digunakan: Ir = ETc + P + WLR – Re ………................................................. (5 - 1) dimana: Ir = Kebutuhan air WLR = Tinggi genangan ETc = Evaporasi Re = Hujan efektif P = Perkolasi b) Kebutuhan Air Untuk Irigasi Yaitu kebutuhan air yang digunakan untuk pengairan pada saluran irigasi sehingga didapat kebutuhan air untuk masing-masing jaringan. Kebutuhun air irigasi (IR) untuk suatu tanaman adalah sejumlah air PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 6 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR dibutuhkan pada bangunan pembawa air untuk mengairi sebidang areal, dimulai dari pengolahan tanah sampai dengan panen. 5.3 Analisa Kebutuhan Air Tanaman Padi Analisis kebutuhan air merupakan salah satu tahap penting yang diperlukan dalam perencanaan dan pengelolaan sistern irigasi. Kebutuhan air tanaman didefinisikan sebagai jumlah air yang dibutuhkan oleh tanaman pada suatu periode untuk dapat tumbuh dan produksi secara normal Kebutuhan air ini meliputi pemenuhan kebutuhan air untuk keperluan pertanian secara umum. Di dalam buku standar perencanaan irigasi, kebutuhan air irigasi dibedakan menjadi 2, yaitu: a) Kebutuhan air selama Penyiapan Lahan Kebutuhan air selama masa penyiapan lahan adalah pekerjaan sebelum tanah digunakan untuk menanam padi, maka tanah harus disiapkan terlebih dahulu. Pekerjaan penyiapan lahan dilakukan agar diperoleh tanah yang baik untuk penanamn padi, oleh karena itu kebutuhan air selama penyiapan lahan harus diperhitungkan dengan baik. Kebutuhan air untuk pengolahan atau penyiraman lahan menentukan kebutuhan minimum air irigasi. Faktor-faktor yang menentukan besarnya kebutuhan air untuk pengolahan tanah, yaitu besarnya penjenuhan, lamanya pengolahan (periode pengolahan) dan besarnya evaporasi dan perkolasi yang terjadi. Di dalam buku Kriteria Perencanaan Bagian Irigasi (KP 01 – Lampiran 2) kebutuhan air selama penyiapan lahan dihitung menggunakan rumus yang dikembangkan oleh Van De Goor dan Ziljstra (1968). Metode tersebut didasarkan pada laju air konstan dalam lt/detik selama periode penyiapan lahan dengan rumus sebagai berikut: 𝐼𝑅= 𝑀𝑒 𝑘 (𝑒 𝑘 −1) --------------------------------------- (5 – 2) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 7 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR sedangkan, 𝑀 = 𝐸 0+𝑃 dan 𝑘= 𝑀𝑥𝑇 𝑆 dimana: IR = Kebutuhan air irigasi ditingkat persawahan, mm/hari M = kebutuhan air untuk mengganti/ mengkompensasi kehilangan air akibat evaporasi dan perkolasi sawah yang sudah dijenuhkan, mm/hari. E0 = Evaporasi air terbuka yang diambil 1, 1 ET0 selama penyiapan lahan. P = Perkolasi, mm/hari T = Jangka waktu penyiapan lahan, hari S = Kebutuhan air, mm. Untuk penjenuhan ditambah dengan lapisan air 50 mm, yakni 200 + 50 = 250 mm, atau jika tanah dibiarkan selama jangka waktu yang lama ( 2,5 bulan atau lebih ) maka nilai S diambil 300 mm e = bilangan eksponen: 2, 7182 Menurut PSA-010, waktu yang diperlukan untuk pekerjaan penyiapan lahan adalah selama satu bulan (30 hari). Kebutuhan air untuk pengolahan tanah bagi tanaman padi diambil 200 mm, setelah tanam selesai lapisan air di sawah ditambah 50 mm. Jadi kebutuhan air yang diperlukan untuk penyiapan lahan dan untuk lapisan air awal setelah tanam selesai seluruhnya menjadi 250 mm. Sedangkan untuk lahan yang tidak ditanami (sawah bero) dalam jangka waktu 2,5 bulan diambil 300 mm. PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 8 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR Untuk memudahkan perhitunganbesar kebutuhan air selama pengolahan tanah digunakan tabel koefisien Van De Goor dan Zijlstra pada tabel 5.1. berikut ini: Tabel 5.1. Kebutuhan Air Selama Penyiapan Lahan T = 30 hari M = Eo + P T = 45 hari mm/hari S = 250 mm S = 300 mm S = 250 hari S = 300 hari 5,0 11,1 12,7 8,4 9,5 5,5 11,4 13,0 8,8 9,8 6,0 11,7 13,3 9,1 9,8 6,5 12,0 13,6 9,4 10,1 7,0 12,3 13,9 9,8 10,4 7,5 12,6 14,2 10,1 11,1 8,0 13,0 14,5 10,5 11,4 8,5 13,3 14,8 10,8 11,8 9,0 13,6 15,2 11,2 12,1 9,5 14,0 15,5 11,6 12,5 10,0 14,3 15,8 12,0 12,9 10,5 14,7 16,2 12,4 13,2 11,0 15,0 16,5 12,8 13,6 (Sumber: Buku Petunjuk Perencanaan Irigasi, 1986) b) Kebutuhan Air untuk Tanaman Padi selama Masa Pertumbuhan. Debit kebutuhan air irigasi selama masa pertumbuhan termasuk di dalam debit tersebut air yang hilang dalam perjalanan. Nilai NFR didapatkan rumus di bawah ini: 𝑁𝐹𝑅 =𝐸𝑇𝐶+𝑃−𝑅𝑒+𝑊𝐿𝑅------------------------------------------- (5 - 3) dimana: PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 9 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR NFR = Net Field Water Requirement (kebutuhan dasar air sawah) (lt/dt/ha) ETC = Penggunaan air konsumtif tanaman (mm/hari) P = Perkolasi (mm/hari) Re = Curah hujan efektif (mm/hari) WLR = Penggantian lapisan air (mm/hari) 1) Penggunaan Air Konsumtif Tanaman (ETc) Kebutuhan air bagi tanaman, Etc / Etcrop didefinisikan sebagai tebal air yang dibutuhkan untuk memenuhi jumlah air yang hilang melalui evapotranspirasi suatu tanaman sehat, tumbuh pada areal luas, pada tanah yang menjamin cukup lengas tanah, kesuburan tanah, dan lingkungan hidup tanaman cukup baik, sehingga secara potensial tanaman akan berproduksi secara baik. Untuk menghitung besarnya kebutuhan air bagi tanaman (Etc) didapatkan dari perhitungan sebagai berikut: 𝐸𝑇𝐶=𝐸𝑇O.𝐾C-------------------------------------------------------- (5 – 4) dimana: ETC = Kebutuhan air konsumtif tanaman (mm/hari) ETO = Evapotranspirasi acuan (mm/hari) KC = Koefisien tanaman (mm/hari) 2) Penggantian Lapisan Air Di dalam Kriteria Perencanaan Bagian Irigasi disebutkan tentang penggantian lapisan air sebagai berikut: (a) Setelah pemupukan, perlu diusahakan untuk menjadwalkan dan mengganti lapisan air menurut kebutuhan. (b) Jika tidak ada penjadualan semacam itu, dilakukan penggantian lapisan sebanyak dua kali, masing – masing 50 mm (3,3 PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 10 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR mm/hari, selama ½ bulan) selama sebulan dan dua bulan setelah transplantasi. 5.4 Kebutuhan air tanaman Padi Metode SRI System of Rice Intensification (SRI) merupakan aplikasi penanaman padi sawah dengan menerapkan intensifikasi yang bersifat efektif, efisien, alamiah dan ramah lingkungan. Efektif terutama dalam penggunaan lahan dan air. Efisien dalam penggunaan bibit dan sarana produksi pertanian dan alamiah, dalam arti pemakian bahan-bahan alami untuk pemeliharaan tanaman. Budidara padi SRI pada beberapa aspek amat berbeda dengan budidaya tanaman padi konvensional, perbedaan yang mencolok pada pembibitan (pesemaian), penanaman, pemberian air, pemupukan dan pengendalian hama dan penyakit. Pemberian air pada penanaman Padi metode SRI tidak dilakukan secara terus menerus, tapi hanya dilakukan pada priode tertentu dengan maksud agar supaya kondisi tanah tetap basah namun air tidak sampai menggenag (macak-macak). Pemberian air dilakukan tiga hari sekali (dua kali seminggu) dengan ketinggian air rata-rata 0,50 Cm dengan maksud untuk menjaga kelembaban tanah, Pemberian air yang relatif agak banyak yaitu pada periode umur tanaman 68-70 hari yang disebut fase primordia (masa pengisian bulir atau masa bunting). Pada fase primordia ini air diberikan cukup banyak dengan ketinggian ratarata 5 cm diberikan 1 X 24 Jam. Jika pemberian air dikonversikan dalam bilangan L/dt/ha, maka kebutuhan air padi SRI selama masa periode tanam adalah sebagai berikut : Kebutuhan air (L/dt/Ha) : = Jumlah Pemberian air / Usia Padi X24X 3600...L/dt/Ha = 2.000.000 /(100 X 24 X 3600) L/dt/Ha = 2.000.000 / 8.640.000 L/dt Ha = 0,231 L/dt/Ha PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 11 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR Tabel 5.2. Jadwal pemberian air Padi-SRI/Periode tanam/ha Pemberian Tinggi air air ke (cm) Volume pemberian air/Ha (L) Umur Padi Keterangan (hari) 1 0,5 50.000 3 2 0,5 50.000 5 3 0,5 50.000 8 4 0,5 50.000 11 5 0,5 50.000 15 6 0,5 50.000 17 7 0,5 50.000 20 8 0,5 50.000 24 9 0,5 50.000 27 10 0,5 50.000 30 11 0,5 50.000 33 12 0,5 50.000 36 13 0,5 50.000 40 14 0,5 50.000 44 15 0,5 50.000 47 PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 12 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR 16 0,5 50.000 50 17 0,5 50.000 53 18 0,5 50.000 55 19 0,5 50.000 60 20 0,5 50.000 63 21 0,5 50.000 65 22 0,5 50.000 68 23 5,0 500.000 70 24 0,5 50.000 72 25 0,5 50.000 75 26 0,5 50.000 78 27 0,5 50.000 82 28 0,5 50.000 85 29 0,5 50.000 88 30 0,5 50.000 92 31 0,5 50.000 95-97 Jumlah Fase Premordia 2.000.000 Sumber : Dede Rohmat, studi kasus 2007 Dari perhitungan diatas nampak bahwa kebutuhan air pada penanaman padi SRI jauh lebih sedikit atau hemat air irigasi bila dibandingkan dengan sitim penanaman konvensional yang kebutuhan airnya rata-rata sekitar 1 L/dt/Ha. 5.5 Cara pemberian dan kebutuhan air tanaman High Value Crops (HVC) Jenis-jenis tanaman benilai ekonomis tinggi atu dikenal dengan High Value Crops (HVC) umumya adalah tanaman Industri (Tembakau) dan Tanaman Hortikultura (Buah, dan sayur) serta tanaman bunga-bungaan (Floriculture). PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 13 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR Cara pemberian air untuk tanaman industri dan tanaman hortikultura umumnya menggunakan cara-cara sebagai berikut : a) Irigasi Alur (Furrow Irrigation) Teknis pelaksanaannya yaitu dengan membuat alur atau selokan diantara bedengan, dan air dialrkan dalam alur yang dibuat. Air akan merembes kebedengan yang lebih tinggi dari alur kearah lateral, atau merembes kearah kiri dan kanan alur. Sebetulnya cara irigasi alur mirip dengan sistim penggenangan namun dengan cara ini pemberian air lebih hemat karena tidak menggenangi seluruh lahan dan air hanya mengisi alur saja. Contoh yang umum adalah pada penanaman Bawang Merah. b) Penyiraman Sebagai contoh dapat dikemukakan disini adalah pemberian air pada tanaman Tembakau. Pada periode awal pertumbuhan tanaman, pemberian air dilakukan secara langsung ke perakaran tanaman secara manual. Air diperoleh dari sumur gali yang sengaja dibuat, selanjutnya air diambil dengan ditimba dan air langsung disiramkan pada pangkal tanaman menggunakan ember khusus (gembor atau eboran). Interval penyiraman setiap hari dengan jumlah air disesuaikan umur atau periode tumbuh tanaman. Metode irigasi alur juga sering dikombinasikan dengan sistim penyiraman, sebagai contoh pada usahatani tanaman bawang merah. Air yang diisikan ke alur-alur atau parit selanjutnya disiramkan dengan ember ke tanaman yang tumbuh diguludan atau bedeng dikiri dan kanan alur-alur. c) Irigasi tetes (Drip Irrigation) Irigasi tetes merupakan cara pemberian air dengan jalan meneteskan air melalui pipa-pipa secara setempat di sekitar tanaman atau sepanjang larikan tanaman. Disini hanya sebagian dari daerah perakaran yang terbasahi tetapi seluruh air yang ditambahkan dapat diserap cepat pada keadaan kelembapan tanah rendah. Jadi keuntungan cara ini adalah penggunaan air irigasi yang sangat efisien. PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 14 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR Komponen penyusun sistem irigasi tetes adalah : 1) Sumber air Irigasi 2) Pompa dan tenaga penggerak, 3) Jaringan Perpipaan Sedangkan Jaringan pipa irigasi tetes terdiri dari : 1) Emiter atau penetes Merupakan komponen yang menyalurkan air dari pipa lateral ketanah sekitar tanaman secara kontinu dengan debit rendah dan tekanan mendekati tekanan atmosfer. 2) Lateral Merupakan pipa dimana emitter ditempatkan. Bahan yang digunakan sebagai lateral biasanya terbuat dari pipa PVC atau PE dengan diameter ½ inci – 1 ½ inci. 3) Pipa Sub Utama atau Manifold Merupakan pipa yang mendistribusikan air ke pipa-pipa lateral. Pipa sub utama atau manifold biasanya dari bahan pipa PVC dengan diameter 2 inci – 3 inci. 4) Pipa Utama Merupakan komponen yangmenyalurkan air dari sumber air ke pipa-pipa distribusi dalam jaringan. Bahan pipa utama biasanya dipilih dari pipa PVC atau paduan antara semen dan asbes. Ukuran pipa utama biasanya berdiameter antara 7,5 – 25 cm pipa utama dapat dipasang di atas atau di bawah permukaan tanah. 5) Komponen pendukung Terdiri dari katup-katup, saringan, pengatur tekanan, pengatur debit,tangki bahan kimia, sistem pengontrol dan lain-lain. Perhitungan kebutuhan air pada tanaman HVC pada prinsipnya adalah sama pada perhitungan tanaman palawija, dimana kebutuhan air tanaman merupakan jumlah air yang digunakan untuk memenuhi evapotranspirasi tanaman (ETc) agar dapat tumbuh normal. Besarnya Etc diperoleh dari persamaan : ETc = Kc . ETo....................................................................................(1) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 15 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR Di mana : Etc = Evapotranspirasi tanaman (mm/hari) Kc = Koefisien tanaman Eto = Evapotranspirasi acuan (mm/hari) Curah hujan efektif adalah curah hujan andalan yang efektif yang berguna untuk kebutuhan air tanaman, tidak termasuk perkolasi dan aliran permukaan. Curah hujan andalan merupakan curah hujan yang ditentukan berdasarkan peluang tertentu. Peluang curah hujan tertentu ditentukan berdasarkan persamaan : F = m / (n + 1 )……………………………………………………………..(2) Di mana : F = Peluang terjadi m = Urutan data ke n = Jumlah data Dalam mendesain irigasi tetes perlu dihitung banyaknya tetesan, waktu dan debit air yang diperlukan sehingga pertumbuhan tanaman optimal. Persamaan yang mendukung dalam menghitung pemberian air dalam irigasi tetes sebagai berikut : a) Laju tetesan emitter Laju tetesan emitter dihitung berdasarkan persamaan berikut EDR = : q / s x l ………………………………………………...…(3) Di mana : EDR = Laju tetesan emitter (mm/jam) q = Debit emitter (m3/jam) s = Jarak lubang emittet (m) l = Jarak lateral emitter (m) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 16 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR b) Waktu operasional Waktu operasional = Kebutuhan air tanaman/ EDR …...............(4) Debit air yang diperlukan dalam irigasi tetes Debit air yang diperlukan = (Debit emitter ) x (jumlah lubang emitter) / 60 mnt.....................(5) Kehilangan Energi Kehilangan energi pada jaringan tetes terjadi pada pompa dan kehilangan energi pada pipa. Untuk mendapatkan kehilangan energi pada pompa harus ditentukan kehilangan energi pada pipa. Kehilangan energi yang terjadi pada pipa yaitu major losses(akibat gesekan) dan minor losses (tahanan akibat bentuk pipa berupa katub, penyempitan dan pembesaran tampang, dan belokan). a) Kehilangan energi pada pompa Kehilangan energi ditentukan dengan rumus berikut : H = h + Δh + h + Vd 2 ................................................................(6) 2g Dimana: H = Head total pompa Ha = Perbedaan tinggi antara pipa hisap dan pipa keluar (m) Δhp = Kehilangan energi statis pompa (m) h1 = Berbagai kerugian head di pipa, belokan, katup, dll antara titik A dan titik B (m) g = Percepatan gravitasi (9,81 m/s2) Vd2 = Kecepatan aliran (m/s) b) Kehilangan energy akibat gesekan (mayor losses) Kehilangan energi akibat gesekan ditentukan dengan rumus berikut : h f = f L V2 ...............................................................................(7) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 17 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR d 2g Di mana: Hf = Kehilangan energi oleh tahanan permukaan pipa (m) F = Koefisien tahanan permukaan pipa atau dikenal dengan Darcy – Weisbach faktor gesekan L = Panjang pipa(m) D = Diameter pipa (m) V = Kecepatan aliran (m/dtk) G = Percepatan gravitasi (9.81 m/dtk2) c) Kehilangan energi akibat tahanan bentuk pipa (minor losses). Kehilangan energi akibat tahanan bentuk pipa (minor losses) ini trdiri dari: 1) Kehilangan energi akibat katup (valve) Hv = Kv V2.…..……………........…………….…...…………………..(8) 2g Di mana: Hv = Kehilangan energi akibat katup/valve (m) dapat ditulis juga hv Kv = Koefisien kehilangan energi akibat katup/valve dapat ditulis juga kv V = Kecepatan aliran (m/dtk) g = Percepatan gravitasi (9,81 m/dtk2) Harga kv dapat dilihat pada Tabel berikut : Tabel 5.3. Harga Kv Untuk Penampang Pengaliran Berbentuk Lingkaran Jenis perlengkapan pipa Kv Katup terbuka penuh Bola 10,0 Pintu 0,2 Swing-Check 2,0 Sudut 2,0 Fogt 0,8 PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 18 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR Tikungan Balik 1,5 Siku 90 1,5 45 0,4 Bentuk T Aliran Induk 0,9 Aliran Cabang 2.0 Sumber: Klass.K.S.Y, 2009:19 2) Kehilangan energi akibat penyempitan (contraction) Hm = Km (V2 – V1)2 ...........................................................(9) 2g Di mana : Hc = Kehilangan energi akibat penyempitan (m) dapat juga ditulis hc Kc = Koefisien kehilangan energi akibat penyempitan dapat juga ditulis kc A2 = Kecepatan rata-rata aliran dengan A2(yaitu di hilir dari penyempitan) = Percepatan gravitasi (9,81 m/dtk2) G Nilai Kc untuk berbagai nilai D2/D1 tercantum dalam Tabel berikut: Tabel 5.4. Nilai Kc Untuk Berbagai Nilai D2/D1 D2/D1 0 0.2 0.40 0.50 0.60 0.80 1.00 Kc 0.50 0.45 0.38 0.33 0.28 0.14 0 Sumber : Udiana ,2014, Klass.K.S.Y, 2009:29 3) Kehilangan energi akibat pembesaran tampang (expansion) He = Ke V2 2 ...……...…………………………………….…….(10) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 19 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR 2g Di mana: He = Kehilangan energi akibat pembesaran (m) dapat juga ditulis he Ke = Koefisien kehilangan energi akibat pembesaran dapat juga ditulis ke V2 = Kecepatan rata-rata aliran dengan D2 (yaitu di hilir dari pembesaran) G = Percepatan gravitasi (9,81 m/dtk2) 4) Kehilangan energi akibat belokan hb = kb V2 ………..................………………….……………….(11) 2g Di mana: hb =Kehilangan energi akibat belokan pipa (m) kb =Koefisien kehilangan pada belokan pipa V =Kecepatan aliran dalam pipa (m/dtk) g =Percepatan gravitasi (9,81 m/dtk2) Koefisien kehilangan (kb) pada belokan pipa, merupakan fungsi jenis dinding dan sudut belokan terhadap bidang horizontal (α) sebagaimana terlihat dalam Tabel berikut : Tabel 5.5. Koefisien Kehilangan kb Pada Belokan Pipa A 200 400 600 800 900 kb 0.046 0.139 0.364 0.740 0.984 Sumber : Udiana 2014,Triadmodjo.B,1996:64 Dari perhitungan kehilangan energi itu didapatkan kehilangan energi pada pompa yang merupakan kemampuan pompa untuk mentransfer air. PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 20 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR Daya yang diperlukan pompa untuk menaikkan zat cair (Triatmodjo,B, 2006:73) : D = Q.H.y.......….…….……………….....................................(12) 75η Di mana: D = Daya (hp) Q = Debit aliran (m3/det) H = Tinggi tekanan efektif (m) γ = Berat jenis zat cair (kgf/m3) η = Efisiensi pompa Contoh penerapan : Secara garis besar langkah-langkah dalam yang dilakukan adalah : a) Menentukan kebutuhan air tanaman b) Menentukan kebutuhan air irigasi tetes dan waktu operasional untuk tanaman yang dicoba yaitu tanaman tomat c) Menentukan dimensi pipa lateral, manifold, pipa utama, dan komponen pendukung lain d) Perhitungan total kebutuhan tekanan (total dynamic head) dan kapasitas sistem, sertamempertimbangkan karakteristik hidrolika pipa yang digunakan. e) Menentukan kehilangan tenaga pada jaringan tetes. f) Menentukan daya pompa yang diperlukan. g) Pembahasan data-data yang dianalisis Hasil Perhitungan : Perhitungan evapotranspirasi potensial Perhitungan evapotranpirasi potensial menggunakan metode penman oleh FAO dengan menggunakan bantuan Program Cropwat 8.0 bulan Januari sampai Desember adalah sebagai berikut: Tabel 5.6. Perhitungan Evapotranspirasi Potensial PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 21 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR Suhu Kelembaban Angin Sinar Rad Eto Min Max (ºC) (ºC) Jan 23.6 31.6 83 311 44 18.6 4.44 Feb 24.3 31.4 84 133 68 23.2 4.89 Mar 23.9 30.6 84 222 56 20 4.32 Apr 23.7 32.9 77 266 84 23.1 5.34 Mei 23.8 31.3 74 311 79 20 4.94 Jun 21.3 31.1 72 266 94 21 4.82 Jul 21.6 31.2 70 311 95 21.75.2 5.2 Ag 21.4 32.6 64 266 98 24.3 5.95 Sep 21.7 32.6 67 266 97 26.7 6.26 Okt 24.4 33.9 64 355 99 28.7 7.47 Nov 25.5 34 68 355 90 27.5 7.18 Des 25 32.9 78 222 73 24.2 5.61 Rata2 23.4 32.2 74 274 81 23.2 5.54 Bulan Udara (%) (Km/hr) Matahari (%) (MJ/m2/hr) (Mm/hr) Sumber Udiana, 2014 Perhitungan curah hujan efektif Hasil perhitungan dari curah hujan andalan maka perhitungan curah hujan efektif untuk tanaman tomat diperoleh: Tabel 5.7. Perhitungan Curah Hujan Efektif Bulan Hujan Andalan (mm) Hujan Efektif (mm) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 22 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR Januari 69 55.2 Februari 79 63.2 Maret 40 32 April 11 8.8 Mei 0 0 Juni 0 0 Juli 0 0 Agustus 0 0 September 0 0 Oktober 0 0 November 22 17.6 Desember 53 42.4 Total 274 219.2 Sumber : Udiana,Hasil perhitungan, 2014 Penentuan Laju Tetesan Emitter Jarak tanam tomat 50 cm x 70 cm, maka dapat ditetapkan laju tetesan emitter dengan mengacu pada Persamaan 3: Diketahui : q emitter yang dipilih = 4 l/jam jarak lubang emitter (s) = 50 cm = 0.50 m jarak lateral emitter (l) = 70 cm = 0.70 m Dicari laju tetesan emitter (EDR) = ? Penyelesaian : EDR = q / s x l = 4 / (0.5 x 0.7) = 11,428 mm/jam Dari perhitungan tersebut diperoleh laju tetesan emitter 11,428 mm/jam Waktu Operasional Irigasi Tetes PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 23 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR Waktu operasioanal irigasi tetes untuk tanaman tomat ditentukan berdasarkan Persamaan 4 berikut: 2,12(jam/periode) 11,428 24.2 EDR Waktu operasional = Kebutuhan air tanaman EDR = 24,2 11,428 = 2.12 Jam/periode Perhitungan di atas diperoleh waktu operasional untuk tanaman tomat yaitu 2,12jam/periode. Dengan demikian maka penentuan lama penyiramanan perhari untuk tanaman tomat dengan menggunakan irigasi tetes yang dirancang adalah seperti Tabel di bawah ini. Tabel 5. 8 Waktu Penyiraman Tanaman Tomat Sesuai Dengan Periode Pertumbuhan Periode hr Kebutuhan tumbuh setelah air tanaman masa awal tanam (mm/hr) 1-9 Waktu Operasi EDR (mm/jam) Jam/periode Jam/hari Menit/hr 24.2 11.428 2.12 0.21 12.71 10-19 29.7 11.428 2.60 0.26 15.59 20-29 32.3 11.428 2.83 0.28 16.96 30-39 32.2 11.428 2.82 0.28 16.91 40-49 38.7 11.428 3.39 0.34 20.32 50-59 46.6 11.428 4.08 0.41 24.47 60-69 54.9 11.428 4.80 0.48 28.82 70-79 60.3 11.428 5.28 0.53 31.66 80-89 69.5 11.428 6.08 0.61 36.49 90-99 66.1 11.428 5.78 0.58 34.70 100-109 68.9 11.428 6.03 0.60 36.17 PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 24 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR 110-119 75.7 11.428 6.62 0.66 39.74 120-129 63.1 11.428 5.52 0.55 33.13 130-139 56.28 11.428 4.92 0.49 29.55 140-145 22 11.428 1.93 0.19 11.55 Sumber : Udiana, Hasil Perhitungan, 2014 Kehilangan energi pada pompa Dalam analisis perencanaan irigasi tetes ini dimensi pipa yang dipilih untuk pipa utama yaitu 4 inchi (0,1016 m), pipa pembagi (manifold) yaitu 2 inchi (0,0508 m) dan pipa lateral yaitu ¾ inchi ( 0,01905 m). Tabel 5.9. Hasil Perhitungan Kehilangan Energi Komponen Hf (m) Pipa Hisap 0.0067 Pipa keluar (Utama) 0.29 Pipa Pembagi 3.19 Katup 0,0014 Belokan 0,1108 Total 4,8789 Sumber : Udiana,Hasil Perhitungan, 2014 Berdasarkan perhitungan dari besar h1 maka htotal adalah : htotal = ha + Δhp + h1B + Vd2 2g htotal = 8,25 + 0 + 4,8789 + 1,0512 2x9,18 htotal = 13,19 m H untuk overhead 15% dari nilai htotal maka diperoleh hitungan sebagai berikut: H = (15/100 x 13,19) + 13,19 = 15,16 m PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 25 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR Jadi besar H (Total Head Loss) adalah 15,16 m Menghitung daya pompa yang akan digunakan untuk menaikan air yaitu: D = Q. H. 75 D = 0,00213 x 15,16 x 1000 75.0,75 D = 0,574 hp D = 0,574 x 0,74 D = 500 watt Kesimpulan Berdasarkan hasil analisa penelitian ini maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1. Total besar kebutuhan air tanaman yang dibutuhkan tanaman tomat untuk menggantikan hilangnya air akibat penguapan (ETc) berdasarkan masa pertumbuhannya adalah sebagai berikut: a. Untuk masa awal tanam kebutuhan air tanaman sebesar 86,2 mm atau 30,17 liter. b. Untuk masa perkembangan tanam kebutuhan air tanaman sebesar 172,5 mm atau 60,37 liter. c. Untuk masa pertengahan tanam kebutuhan air tanaman sebesar 264,8 mm atau 92,68 liter. d. Untuk masa penuaan kebutuhan air tanaman sebesar 217,6 mm atau 76,16 liter. 2. Hasil rancangan dan hidrolika jaringan perpipaan sebagai berikut: a. Dimensi pipa utama adalah 4 inci dengan panjang total 300 m terbuat dari bahan PVC. b. Dimensi pipa pembagi 2 inci dengan panjang total 112,8 m terbuat dari bahan PVC c. Dimensi pipa lateral ¾ inci dengan panjang 13,8 m yang terbuat dari bahan PVC PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 26 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR d. Kehilangan energi total pada pompa (Head total pompa) adalah sebesar 15,16 m e. Daya pompa yang dibutuhkan untuk menaikan air ke lahan adalah 500 Watt 5.6 Irigasi Spinkler Prinsip Irigasi Sprinkler atau irigasi curah berbeda dengan irigasi Tetes. Pada Irigasi tetes air haya diberikan pada zona perakaran tanaman, sedang pada irigasi sprinkle air dicurahkan pada seluruh lahan. Pencurahan air layaknya seperti hujan dan bertujuan untuk membasahi tanah dan air diharapkan merembes sampai zona perakaran tanaman dan berbeda dengansistim penggenangan. Perhitungan kebutuhan air irigasi dengan sistim sprinke pada hakekatnya sama dengan system lain yaitu dihitung dari kebutuhan air tanaman setelah dikurangi dengan curah hujan efektif dan tentunya diperhitungkan denga efisiensi irigasinya. Berikut adalah contoh perencanaan dan perhitungan kebutuhan dan pola pemberian air : CONTOH PERHITUNGAN DESAIN IRIGASI SPRINKLER TIPE GUN DI LOKASI GMIC PROPINSI GORONTALO (Sumber : Balai Irigasi, 2009) I. Data-data yang dibutuhkan Data-data yang dibutuhkan untuk perencanaan irigasi sprinkler antara lain: 1. Data sifat fisik tanah meliputi tekstur, kapasitas menahan air, laju infiltrasi. 2. Data topografi lahan. 3. Data kondisi sumber air yang menyangkut ketersediaan debit, static water level, dan kualitas air. 4. Data klimatologi setempat meliputi curah hujan, suhu, angin (arah, kecepatan), lama penyinaran. 5. Tanaman: jenis tanaman, jadwal tanam. PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 27 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR 6. Sumber air : elevasi, debit, lokasi 7. Karakteristik spesifikasi sprinkler head : debit, radius, tekanan operasi 8. Karakteristik pipa II. Faktor rancangan a. Sifat fisik tanah Data sifat fisik tanah yang diperoleh dari pengambilan sampel tanah dan dilakukan di laboratorium antara lain mencakup : 1. Lokasi pengambilan sampel 2. Kedalaman 3. Berat jenis (Specific Gravity) 4. Bulk Density 5. Permeabilitas 6. Kadar air (% volume pada beberapa pF) 7. TAW (Total Available Water) 8. RAW (Readily Available Water) 9. Prosentase liat 10. Prosentase lempung 11. Prosentase pasir 12. Tekstur b. Sumber air Sumber air yang digunakan adalah air tanah dari sumur dalam. a. Debit 20 liter/dtk b. b. Elevasi Static Water Level -10 meter c. c. Evapotranspirasi Pada contoh perhitungan ini digunakan alat bantu hitung software “ETo” dengan rumus yang digunakan adalah metode Penmann Monteith. Input data klimatologi yang ada antara lain suhu udara, penyinaran matahari, kelembaban dan kecepatan angin. Output yang diperoleh adalah nilai ETo. Untuk mendapatkan kebutuhan air tanaman maka ETo dikalikan dengan koefisien tanaman (Kc) yang diperoleh dari referensi. PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 28 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR Tabel 5.10. Hasil perhitungan ETo Bulan Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nov Des ETo 4.2 4.5 4.3 4.1 3.7 4.0 4.6 4.3 3.9 4.7 4.6 4.2 Pada perencanaan ini diambil nilai ETo paling besar yaitu 4.70, sedangkan nilai Kc jagung manis yang diperoleh dari FAO dan besarnya kebutuhan air tanaman (ETc) berdasarkan fase pertumbuhan jagung adalah sebagai berikut: ETc = ETo x Kc Tabel 5.11. ETc Berdasarkan Fase Pertumbuhan Jagung Fase Pertumbuhan Kc Etc (mm/hr) Awal (Initial) 0.40 1.88 Perkembangan tanaman (Crop Development) 0.80 3.76 Pertengahan musim (Mid season) 1.15 5.40 Menjelang panen (Late and harvest) 1.00 4.70 Sumber : FAO Kebutuhan air tanaman maksimum/ puncak adalah sebesar 5,4 mm/hari. c. Interval Irigasi Maksimum Langkah perhitungan interval irigasi maksimum adalah sebagai berikut: 1. Perhitungan kedalaman bersih irigasi yang diperlukan Kedalaman bersih irigasi yang diperlukan (d) dirumuskan sebagai berikut: d = Sa x p x D = 76,5 mm/m x 50% x 1 m PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 29 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR = 38,25 mm Dimana Sa diperoleh dari data tanah dikonversikan dari % ke dalam mm/m, D diperoleh berdasarkan tabel kedalaman akar tanaman jenis tertentu. Untuk jagung diambil kedalaman akar 1,0 m. Sedangkan nilai p adalah nilai deplesi lengas direkomendasikan dalam persen (tabel 2). 2. Perhitungan kedalaman kotor irigasi (dg) Kedalaman kotor irigasi dapat dihitung sebagai berikut: dg = d / Ea = 38,25 mm/ 75% = 51 mm dimana Ea adalah efisiensi aplikasi irigasi yang diambil berdasarkan sistem irigasi yang digunakan, dapat dilihat pada tabel terlampir. 3. Perhitungan interval irigasi maksimum (Imaks) Interval irigasi maksimum dapat dihitung sebagai : Imaks = d / Etc = 38,25 mm / 5.4 mm/hari = 7,08 hari = 7 hari (dibulatkan) 4. Perhitungan kebutuhan air irigasi kotor (mm/aplikasi) Kebutuhan air irigasi kotor = (Imaks x Etc) / Ea = (7 hari x 5.40 mm/hari) / 75% = 50,4 mm/aplikasi 5.7 Penentuan Sprinkler Jenis sprinkler yang dipilih juga disesuaikan dengan jenis tanaman. Karena jagung termasuk tanaman yang cukup tinggi dan mempunyai ketahanan yang cukup terhadap butiran curahan sprinkler maka dapat dipilih sprinkler tipe BIR v.1 dengan spesifikasi sebagai berikut: a) Diameter nozzle = 0.70 inch = 17.78 mm PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 30 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR b) Tekanan operasi = 3.50 bar c) Debit = 8.58 ltr/dtk d) Diameter pembasahan = 68.4 m e) Jarak antar riser sepanjang pipa lateral = 0.5 x 68.4 m = 34 m f) Jarak antar lateral = 0.5 x 68.4 m = 34 m g) Jarak antar riser tersebut dengan memperhatikan kecepatan Jarak antar riser tersebut dengan memperhatikan kecepatan angin pada lokasi adalah 0 km/jam. a) Laju Pemberian Air I = q/(s1, S2) . 3600 = 8,58 / 34.34. 3600 = 26,72 mm / jam Diketahui laju infiltrasi di lokasi adalah 30 mm/jam, diperoleh dari pengukuran langsung di lapangan dengan ring infiltrometer. Laju pemberian air dibandingkan dengan laju run off sebagai kontrol. Apabila laju pemberian air lebih besar daripada laju infiltrasi maka akan terjadi run off. Laju pemberian air Kontrol run off = <1 Laju infiltrasi = 10.38 30 = 0.346 < 1 OK b) Jumlah sprinkler yang beroperasi simultan Qs Nn = Qa 20 ltr/det PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 31 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR = 8,58 ltr / dt = 2,33 ~ 2 buah sprinkler beroperasi simultan. c) Waktu Operasi Waktu atau lama pemberian air irigasi per aplikasi dapat diperhitungkan dari kebutuhan air irigasi dibagi dengan laju pemberian air irigasi. Kebutuhan air irigasi kotor (mm) Waktu operasi = Laju pemberian air irigasi (mm/jam) = 50,4 / 10.38 = 4.85 jam 5.8 Kebutuhan Total Dynamic Head (THD) a) Tekanan Operasi Sprinkler (Ha) Ha = 3.5 bar = 35.525 m b) Kehilangan Tekanan Akibat Friksi Menentukan diameter pipa Diameter pipa ditentukan berdasarkan kehilangan tekanan yang diijinkan, yaitu diameter yang memberikan tekanan lebih kecil pada debit aliran yang diinginkan. Sebagai pegangan kasar untuk menentukan diameter pipa pada berbagai debit dan panjang pipa dapat digunakan tabel 8 berikut yang didasarkan pada kecepatan aliran dalam pipa lebih kecil dari 1,5 m/dt. Tabel 5. 12 Pedoman untuk Menentukan Diameter Pipa PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 32 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR Panjang pipa (m) Debit (m3/jam) <250 250–500 >500 Diameter pipa (mm) 5 50 50 10 75 75 25 75 75 50 100 100 60 100 125 150 70 100 125 150 80 125 150 150 Pada penentuan diameter pipa dengan asumsi kecepatan aliran dalam pipa lebih dari atau sama dengan 1.5 m/dtk digunakan persamaan : PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 33 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR Perhitungan kehilangan tekanan akibat friksi ini harus mengacu pada lay out jaringan yang sudah direncanakan sebelumnya. Dimensi dan panjang pipa yang digunakan pada masing-masing jaringan pipa utama, jaringan pipa sub utama dan di jaringan pipa lateral harus diidentifikasi. Outlet pipa juga harus diidentifikasi untuk menentukan koefisien reduksi multi outletnya. Besarnya koefisien multi outlet terlampir. Hf1 = J x F x (L/100) Tabel 5. 13 Perhitungan Kehilangan Tekanan Akibat Friksi Debit Panjang Diameter J Koef PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI L/100 Head 34 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR No Posisi (Q) pipa (L) (D) Reduksi 4/100 Loss L/dt meter mm multi m 7x8x9 outlet 1 1 2 2 Pipa Utama (Main Line) Pipa Sum Utama(Submain) m 3 4 5 6 7 8 9 17,16 159.96 101.6 3.348 0.62 1.600 3.320 17.16 344.00 101.60 3.348 0.340 0.706 3.903 0.880 3.435 3 Pipa Lateral 8.58 88.00 76.20 4 Pipa Riser 8.58 54.50 50.80 0.62 1.00 5.13E04 Hf1 7.461 Total c) Kehilangan Tekanan Akibat Sambungan (Hf2) Pada perhitungan kehilangan tekanan akibat sambungan ini maka perlu diidentifikasi berapa banyaknya sambungan L dan T pada masing-masing jaringan pipa utama, sub utama, dan lateral. Dan perlu diperhatikan juga pada diameter berapakah sambungan tersebut berada. Koefisien resistansi (Kr) dapat dilihat pada tabel terlampir. Tabel 5. 14 Perhitungan Kehilangan Tekanan Akibat Sambungan PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 35 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR N0. 1 2 Diameter Jenis Jumlah Debit Sambungan (L/dt) 101.60 4 101.60 pipa Sambungan Kr Hf2 17.16 0.60 0.0319 2 17.16 0.60 0.0160 76.20 2 8.58 0.60 0.0294 101.60 1 17.16 0.60 0.0080 101.60 0 17.16 0.60 0.0000 76.20 2 8.58 0.70 0.0294 (mm) Sambungan L Sambungan T Hf2 Total 0.1147 Dari desain hidrolika pipa yang sudah dilakukan checking terhadap desain tersebut antara lain sebagai berikut : Kehilangan tekanan karena gesekan di pipa utama Hf utama ijin < 0.41/10 m Kehilangan tekanan akibat gesekan di pipa utama yang terjadi = 1.19/100 meter = 0.0119/ 1 meter = 0.119/10 meter > 0.41/10 meter OK Kehilangan head pada sub unit (ΔPs) Ha = Ho + 0,25 Hf + 0,4 He = 35.525 + 0.25 x 2.772 + 0.4 x 0 = 36.218 m ΔPs ijin = 20% x Ha = 20% x 36.218 m = 7.24 m ΔPs = (2.272-1.119)+0.0563-(0.0153+0.0038) = 1.19 m < 7.24 m OK Kehilangan head (hf) pada manifold PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 36 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR ΔHm ijin = 0,45 ΔPs ± Z manifold = 0.45 x 3.329 ± 0 = 1.49805 m ΔHm = 1.138+0.0186+0.0093 = 1.1659 m < 1.49805 m OK d) Tinggi kecepatan (Hv) Diambil nilai 0.3 meter. e) Elevasi tertinggi riser (E) Tinggi riser yang direncanakan adalah 2 meter, sedangkan dilihat dari topografi di lapangan diketahui beda elevasi tertinggi pangkal riser dengan pompa adalah 1 meter. f) Static Water Level (SH) Dari data Pumping Test diketahui elevasi SWL -10 meter. g) Faktor keamanan (Hs) Besarnya diambil 20% dari total kehilangan tekanan yang terjadi pada pipa. Sehingga dapat dihitung kebutuhan total tinggi tekan adalah sebagai berikut: TDH = Ha + Hf1 + Hf2 + Hv + E + SH + Hs = 35.525 + 2.772 + 0.0563 + 0.3 + 3 +10 + 20% x (Hf1 + Hf2) = 51.6033 + 20% x 2.7783 = 54.3816 m 5.9 Perhitungan Kapasitas Pompa Besarnya tenaga yang diperlukan untuk pemompaan : Q X TDH kW BHP = PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 37 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR C x 0.8 x Ep = 17.16 X 59.71 /( 102 x 0.8 x 75 %) = 16.74 kW Spesifikasi pompa yang ada : Merk : Grundfos Product : Italy Model : Submersible Ukuran : 4 inch Kapasitas : 1800 ltr/menit = 30 ltr/dtk > 17.16 ltr/dtk ....OK Head : 80 m > 57.916 m.........OK 5.10 Penentuan Sumber Energi Sumber energi yang digunakan dapat berasal dari listrik PLN atau menggunakan genset. Kapasitas genset diperhitungkan dengan mengambil faktor keamanan 1,5 dan dikalikan dengan tenaga pompa yang dibutuhkan. Kapasitas genset = 1,5 x BHP …………….(kW) = (1,5 x BHP)/0.8..…….(kVA) = 1.5 x 16.74 = 25.11 kW = 1.5 x 16.74/ 0.8 = 31.39 kVA Data dan Tabel Tabel 5. 15 Koefisien Reduksi Multioutlet (F) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 38 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR Jumlah F Jumlah F Outlet (m = 2.0) Outlet (m = 2.0) 1 1.000 12 0.376 2 0.620 15 0.367 3 0.520 20 0.360 4 0.470 24 0.355 5 0.440 28 0.351 6 0.420 30 0.350 7 0.410 40 0.345 8 0.400 50 0.343 9 0.390 100 0.338 10 0.385 >100 0.333 Sumber : Technical Handbook on Pressurized Irrigation, FAO Tabel 5. 16 Approximate Application Efficiency System/ Methode Ea (%) Earth Canal Network Surface Methode 40 - 50 Line Canal network Surface Methode 50 - 60 Pressure Piped Network Surface Methode 65 - 75 Hose irrigation System 70 - 80 Low-Medium Pressure Sprinkler System 75 Microsprinklers, Micro-jets, Minisprinklers 75 - 85 Drip Irrigation 80 - 90 (Sumber : Technical Handbook on Pressurized Irrigation, FAO) Tabel 5. 17 Koefisien Resistensi (Kr) Fitting/Katub Nominal Diameter (inch) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 39 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR 3 0.8 4 0.4 5 0.3 6 Coupler 2 1.2 - ABC 0.6 0.4 0.3 0.2 0.2 0.2 - Hook-lath 8 10 12 0.2 0.2 0.2 0.2 - Ring lock Elbow 0.4 0.3 0.3 0.3 0.3 0.2 0.2 0.2 - Radius 0.8 0.7 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.2 Tee 1.6 0.6 0.5 0.4 0.3 0.3 0.3 0.3 - Hidran 0.8 1.3 1.2 1.1 1.0 0.9 0.8 0.8 - Side Outlet 2.4 0.7 0.6 0.6 0.5 0.5 0.4 0.4 1.9 1.7 1.5 1.4 1.2 1.1 1.1 Besar - Radius kecil - Line Flow - Side inlet Katup 1.2 1.2 1.1 1.0 0.8 0.6 0.5 0.5 - Butterfly 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 - Plate 2.2 2.0 1.8 1.5 1.5 1.3 1.2 1.1 8.0 7.5 7.0 6.7 - Check - Hidran Stainer 1.5 1.3 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0,5 5.11 Kebutuhan Air di Pintu Pengambilan Kebutuhan air untuk irigasi diperkirakan dari perkalian antara luas lahan yang di airi dengan kebutuhannya persatuan luas. Besarnya kebutuhan air irigasi di hitung berdasarkan persamaan sebagai berikut: 𝐷𝑅=𝑁𝐹𝑅𝑒×8, 64---------------------------------------(5 – 5) dimana: DR = Kebutuhan air di pintu pengambilan (lt/dt). 1/8, 64 = Angka konversi satuan dari mm/hari ke lt/dt/hari NFR = Net Field Water Requirement (kebutuhan air sawah) (mm/hari). e = Efisiensi irigasi (%) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 40 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR Efisiensi merupakan persentase perbandingan antara jumlah air yang dapat digunakan untuk pertumbuhan tanaman dengan jumlah air yang dikeluarkan dari pintu pengambilan. 5.12 Latihan 1. Faktor-faktor apakah yang mempengaruhi kebutuhan air bagi tanaman? 2. Apakah perbedaan penanaman padi konvensional dengan padi System SRI? 3. Uraikan langkah-langkah dalam menghitung kebutuhan air tanaman HVC dengan sistem Irigasi Tetes! 5.13 Rangkuman Banyaknya air yang diperlukan untuk berbagai tanaman, masing-masing daerah dan masing-masing musim adalah berlainan. Hal ini tergantung dari beberapa faktor antara lain jenis tanaman, sifat tanah, keadaan tanah, cara pemberian air, pengelolaan tanah, iklim, waktu tanam, kondisi saluran dan bangunan, serta tujuan pemberian air. Pemberian air untuk tanaman padi dengan cara terputus putus (intermitten) pada metode SRI lebih cocok dilaksanakan pada irigasi air tanah karena amat menghemat air. Pemberian air untuk tanaman High Value Crops lebih cocok dengan menggunakan system irigasi tetes dan irigasi Sprinkle dengan mempertimbangkan syarat-sayarat kesesuaiannya. 5.14 Evaluasi 1. Data iklim yang utama diperlukan untuk menghitung atau memperkirakan besarnya air yang dikonsumsi oleh tanaman ialah: a. Temperatur udara b. Kadar lengas c. Penyinaran matahari dan awan, d. Benar semua 2. Banyaknya air yang diperlukan untuk berbagai tanaman, antara lain a. Jenis tanaman b. Sifat dan keadaan tanah PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 41 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR c. Cara pemberian air d. Semua benar 3. Kebutuhan air untuk pengolahan tanah, ditentukan dari : a. Besarnya penjenuhan b. Lamanya pengolahan (periode pengolahan) c. Besarnya evaporasi dan perkolasi yang terjadi. d. Semua benar PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 42 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR BAB VI PENUTUP 6.1 Simpulan Irigasi adalah usaha penyediaan, pengaturan, dan pembuatan bangunan air untuk menunjang usaha pertanian, termasuk didalamnya tanaman pangan, hortikultura, perkebunan, dan peternakan. Ada 4 jenis irigasi yang banyak ditemui saat ini yaitu: Irigasi permukaan (surface irrigation), Irigasi bawah permukaan (sub surface irrigation), Irigasi pancaran (sprinkle irrigation) dan Irigasi tetes (drip irrigation). Pada areal sawah tadah hujan yang semula satu kali tanaman padi diupayakan untuk dapat ditanami padi sebanyak dua kali dalam setahun. Namun dalam perkembangannya, dengan semakin mahalnya biaya operasi dan pemeliharaan (O & P) sumur pompa tanpa diikuti dengan naiknya harga padi di tingkat usaha tani, menyebabkan kinerja sumur pompa tidak optimal. Selanjutnya pemilihan jenis tanaman yang diusahakan setelah padi yang pertama, dipilih berdasarkan jenis tanaman yang mempunyai nilai ekonomi tinggi (high value crop) dengan harapan income petani dapat maksimal dan mempunyai kemampuan untuk membiayai OP Irigasi Air Tanah. Arti pola tanam (cropping pattern) adalah pengaturan jenis tanaman yang ditanam pada suatu lahan dalam suatu kurun waktu tertentu. Ada beberapa faktor yang perlu diperhatikan dalam menentukan pilihan dan pengaturan pola tata tanam. Faktor tersebut meliputi: Jenis tanah, Ketinggian daerah diatas muka laut, Jenis dan umur tanaman, Kondisi air, Kondisi iklim, Kondisi sosial dan Kondisi ekonomi. Banyaknya air yang diperlukan untuk berbagai tanaman, masing-masing daerah dan masing-masing musim adalah berlainan. Hal ini tergantung dari beberapa faktor antara lain jenis tanaman, sifat tanah, keadaan tanah, cara pemberian air, pengelolaan tanah, iklim, waktu tanam, kondisi saluran dan bangunan, serta tujuan pemberian air. PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 43 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR Pemberian air untuk tanaman padi dengan cara terputus putus (intermitten) pada metode SRI lebih cocok dilaksanakan pada irigasi air tanah karena amat menghemat air. Pemberian air untuk tanaman High Value Crops lebih cocok dengan menggunakan system irigasi tetes dan irigasi Sprinkle dengan mempertimbangkan syarat-sayarat kesesuaiannya. 6.2 Tindak Lanjut Sebagai tindak lanjut dari pelatihan ini, peserta diharapkan mengikuti kelas lanjutan untuk dapat memahami proses pelaksanaan kegiatan masingmasing kebutuhan air serta penyusunan produk-produk yang dihasilkan. Apabila peserta ingin mendalami materi kebutuhan air, peserta dapat membaca literatur yang tertera dalam Daftar Pustaka Modul ini. PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 44 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR DAFTAR PUSTAKA Anonimous, Pola Tanam Tumpang Sari, Journal Anak Agronomi, 2013 Aulia Nur Mustakim, Pola Tata Tanam, Journal Alam dan Lingkungan, 2017 Azis Nurdin Mohammad,Jenis-jenis pola tanam polykultur, 2013 Departemen Pekerjaan Umum Ditjen Pengairan, Buku Pegangan Pengoperasian Irigasi Sumur Pompa,1984 Departemen Pekerjaan Umum Ditjen Pengairan-NIPPON KOEI Co Ltd. , Water Requirement Calculation Procedure,1983 Departemen Pekerjaan Umum Ditjen Pengairan-NIPPON KOEI Co Ltd. , Cropping Pattern,1983 Departemen Pekerjaan Umum Ditjen Pengairan-NIPPON KOEI Co Ltd. , Giude on Crop Water Requirement,1983 Departemen Pekerjaan Umum Ditjen Pengairan-NIPPON KOEI Co Ltd. , Method For Calculating Crop Intencity, 1984 Departemen Pekerjaan Umum Ditjen Pengairan-NIPPON KOEI Co Ltd.-Nindya Karya, Report On High Value Crops Study,1990 Departemen Pekerjaan Umum Ditjen Pengairan-NIPPON KOEI Co.LTD, Pedoman Pelaksanaan Kegiatan Monitoring dan Evaluasi Pengelolaan Irigasi Sumur Pompa, 1984 Departemen Pekerjaan Umum Ditjen Pengairan-NIPPON KOEI Co.Ltd, Planning of Tubewell Irrigation Scheme, 1985 Guruh Arif Zulkarnain Muhammad, Pola Tanam, 2012 Syahroni Yunus, Budidaya padi organik dengan metode SRI panen lebih banyak , Alam Tani 2017 PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 45 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR Udiana et al, Perencanaan siste Irigasi Tetes (Drip Irrigation) di Desa Besmarak Kabupaten Kupang, Jurnal Teknik Sipil Undana Vol. III, No. 1, April 2014 PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 46 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR GLOSARIUM Continuous Irrigation : (irigasi kontinyu) yaitu pemberian air irigasi secara kontinyu selama periode irigasi Emiter : penetes pada irigasi tetes, komponen yang menyalurkan air dari pipa lateral ketanah sekitar tanaman secara kontinu dengan debit rendah dan tekanan mendekati tekanan atmosfer Intermittent Irrigation : (irigasi terputus-putus), yaitu pemberian air irigasi secara terputus-putus dengan interval waktu tertentu Irigasi Alur : (Furrow Irrigation) teknis pelaksanaan irigasi dengan membuat alur atau selokan diantara bedengan, dan air dialrkan dalam alur yang dibuat Irigasi bawah permukaan : irigasi yang dilakukan dengan cara meresapkan air ke dalam tanah dibawah zona perakaran tanaman melalui sistem saluran terbuka maupun dengan pipa bawah tanah Irigasi permukaan : Irigasi dengan cara mengambil air langsung dari sumber air terdekat kemudian disalurkan ke area permukaan lahan pertanian mengggunakan pipa/saluran/pompa sehingga air akan meresap sendiri ke pori-pori tanah Irigasi Sprinkler : Sprinkler or spray Irrigation) metode pemberian air ke seluruh lahan yang diirigasi dengan menggunakan pipa yang bertekanan melalui nozzle Irigasi tetes : (Drip Irrigation) cara pemberian air dengan jalan meneteskan air melalui pipa-pipa secara setempat di sekitar tanaman atau sepanjang larikan tanaman. sistem pemberian air melalui pipa/selang berlubang dengan menggunakan tekanan tertentu Kebutuhan Air Bagi Tanaman : (Penggunaan Konsumtif) air yang dibutuhkan tanaman untuk membuat jaring tanaman (batang dan daun) dan untuk diuapkan (evapotranspirasi), perkolasi, curah hujan, pengolahan lahan dan pertumbuhan tanaman Lateral : pipa pada sisitim irigasi tetes dimana emitter ditempatkan PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 47 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR Manifold : pipa pada sisitim irigasi tetes yang mendistribusikan air ke pipa-pipa lateral Return Flow Irrigation : (irigasi aliran balik) yaitu pemberian air irigasi dengan aliran balik dari air yangtersisa di bagian atas System of Rice Intensification (SRI) : aplikasi penanaman padi sawah dengan menerapkan intensifikasi yang bersifat efektif, efisien, alamiah dan ramah lingkungan. Efektif terutanma dalam penggunaan lahan dan air. Efisien dalam penggunaan bibit dan sarana produksi pertanian dan alamiah (Organik) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 48 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR KUNCI JAWABAN A. Latihan Materi Pokok 1: Pengertian dan Jenis Irigasi 1. Uraikan kelebihan dan kekurangan sistim irigasi sprinkler! Jawaban : Kelebihan irigasi Sprinkler a) Dapat mengontrol pemberian air pada tanaman sehingga dapat mengurangi tingkat pertumbuhan tanaman yang vegetatif dan memperbesar peluang tanaman untuk tumbuh secara generatif dimana akan meningkatkan produktivitas hasil panen. b) Desain dapat dirancang secara fleksibel sesuai dengan jenis tanaman, tenaga kerja yang tersedia dan penghematan energy. c) Dapat dilakukan fertigation atau pemberian nutrisi tanaman melalui system irigasi d) Dapat digunakan untuk mengontrol iklim bagi pertumbuhan tanaman e) Dapat menjaga tanah tetap lembut agar cocok bagi pertumbuhan seedling (persemaian) f) Mempercepat perkecambahan dan penentuan panen Kerugian Sistem Sprinkler a) Memerlukan biaya investasi yang tinggi b) Keseragaman distribusi air dapat terus menurun seiring dengan waktu c) Angin sangat berpengaruh atas keseragaman distribusi air d) Dapat mengakibatkan kanopi tanaman lembab dan mendatangkan penyakit tanaman. e) Dapat merusak tanaman muda pada saat air disiramkan 2. Uraikan kelebihan dan kekurangan sistim irigasi tetes! Jawaban: Kelebihan dari Irigasi tetes adalah: a) Untuk menghemat penggunaan air tanaman. b) Mengurangi kehilangan air yang begitu cepat akibat penguapan dan infiltrasi. PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 49 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR c) Membantu memenuhi kebutuhan air tanaman pada awal penanaman sehingga juga akan meningkatkan pemanfaatan unsur hara tanah oleh tanaman. d) Mengurangi stresing atau mempercepat adaptabilitas bibit sehingga meningkatkan keberhasilan tumbuh tanaman. e) Dapat dilakukan dengan memanfaatkan air hujan lewat wadah irigasi tetes secara terbatas sehingga dapat digunakan tanaman. Kekurangan dari Irigasi Tetes a) Sering tersumbat emiternya b) Butuh air yang bebas kotoran c) Butuh investasi yang besar 3. Uraikan kelebihan dan kekurangan irigasi air tanah! Jawaban: Kelebihan Irigasi air tanah a) Air tersedia stiap saat tidak tergantung musim b) Sumur dapat ditempatkan dimana saja tidak tergantung dari elevasi c) Dapat dimanfaatkan untuk air baku secara langsung d) Kaya unsur mineral Kekurangan Irigasi Air tanah a) Biaya investasinya besar b) Biaya OP relatif mahal c) Miskin zat organic d) Debit relatif kecil B. Evaluasi Materi Pokok 1: Pengertian dan Jenis Irigasi 1. D 2. B 3. D PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 50 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR C. Latihan Materi Pokok 2: Jenis Tanaman Irigasi Air Tanah 1. Apakah kendala utama dalam mengembangkan High Value Crops di lahan Sumur Pompa? Jawaban: a) HVC merupakan usahatani yang padat modal dan umumnya petani kesulitan dibidang permodalan b) Usahatani HVC perlu ketrampilan khusud dan tidak stiap petani menguasainya c) Mahalnya harga sarana produksi (bibit,pupuk dan obat-obatan) d) Tidak adanya jaminan harag jual yang menguntungkan saat panen e) Produk HVC umumnya tidak tahan lama 2. Uraikan pentingnya peranan P3AT dalam pengelolaan irigasi air tanah! Jawaban: Pentingnya Perkumpulan Petani Pemakai Air dalam sistim irigasi air tanah adalah : a) Sebagai wadah bertemunya petani untuk menampung masalah dan aspirasi petani dalam pengelolaan irigasi air tanah. b) Mengupayakan penggunaan air tanah untuk irigasi seefisien mungkin melalui pengaturan pola tanam, perbaikan teknik pemberian air dan teknik-teknik cara bercocok tanam yang lebih baik. c) Diharapkan dapat menjadi suatu unit usaha yang mandiri yang mampu membiayai operasi dan pemeliharaan prasarana irigasi air tanah, penyediaan bahan bakar minyak, spare part serta sarana produksi pertanian maupun penanganan pemasaran produksi pertanian d) Memberikan pelayanan kebutuhan petani terutama dalam memenuhi kebutuhan irigasi air tanah untuk usaha pertaniannya. e) Menjadi wakil petani dalam melakukan negosiasi dengan pihak luar (Pemerintah, LSM atau pihak swasta lainnya). 3. Penguatan dan pemberdayaan apa yang sekiranya penting diberikan kepada P3AT ? PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 51 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR Jawaban: a. Penguatan dalam segi Legalitas Organisasi (Legal aspect) Penguatan dari segi legalitas Organisasi, P3AT harus dilengkapi dengan kelengkapan administrasi sebagai berikut: Tahapan penetapan status organisasi P3A dimulai dari : 1) Legalisasi pembentukan P3AT oleh Kepala Desa dan Camat 2) Berita acara pembentukan P3AT dan AD/ART setelah dibahas dan disetujui dalam rapat anggota selanjutnya perlu mendapatkan legalisasi dari Kepala Desa dan Camat. Legalisasi ini diperlukan untuk mendapatkan penetapan dari Bupati/Walikota setempat serta untuk pengurusan status badan hukum nantinya. 3) Penetapan Pembentukan P3AT oleh Bupati/Walikota 4) Setelah mendapatkan legalisasi dari Kepala Desa dan Camat, selanjutnya berkas Berita Acara Pembentukan P3AT dan AD/ART diajukan ke Bupati/Walikota untuk mendapatkan Penetapan dengan Surat Keputusan Bupati/Walikota. Dengan telah ditetapkan oleh Bupati/Walikota maka P3AT secara sah berdiri dan P3AT dapat menerima penyerahan wewenang pengelolaan prasarana irigasi air tanah. 5) Peningkatan Status Badan Hukum 6) Untuk meningkatkan P3AT menjadi organisasi yang mandiri dan profesional perlu statusnya ditingkatkan menjadi organisasi yang berbadan hukum. Status ini akan memungkinkan P3AT dapat berhubungan dengan Lembaga Ekonomi Formal seperti Bank atau memungkinkan untuk ikut berpartisipasi dalam pembangunan/ rehabilitasi di wilayah kerjanya. b. Penguatan Sumber Daya Manusia Sumber Daya Manusia yang ada di desa yang mempunyai kemampuan untuk mengelola prasarana irigasi air tanah sangat terbatas. Dari pengalaman di lapangan P3AT yang maju dalam mengelola prasarana irigasi air tanah, antara lain ditunjang oleh halhal sebagai berikut: PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 52 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR 1) Adanya tokoh masyarakat yang mau dan mampu menjadi “Leader” 2) Adanya kekompakan pengurus 3) Adanya rasa kebersamaan diantara anggota 4) Adanya keperdulian dari Kelompok Pembina Lapangan, yaitu dari unsur Pemerintahan setempat sebagai pembina Wilayah, Dinas Pertanian, Dinas Pertanian 5) Adanya petugas BBWS/ BWS yang aktif memonitor dan sigap dalam menangani perbaikan prasarana terutamam pompa dan mesin penggerak pompa c. Penguatan ekonomi Untuk mengelola prasarana irigasi Air tanah diperlukan pendanaan yang cukup. Sumber pendanaan umumnya dipungut dari petani anggota yaitu dengan cara: 1) Pungutan atau iuran berdasarkan jam operasi Petani membayar seluruh beaya pengoperasian pompa yang terdiri dari beaya BBM, pengurus P3A, honor operator dan beaya pemeliharaan lainnya. Beaya dibebankan kepada petani sejak mesin dioperasikan 2) Iuran dengan membawa BBM sendiri Cara pembayaran seperti ini terjadi bila organisasi P3A tidak aktif. Sumur pompa sepenuhnya dikendalikan operator. Petani membawa BBM Solar sendiri serta honor untuk operator yang besarnya ditentukan oleh kesepakatan antara petani dengan operator. Hitungannya juga berdasarkan jumlah jam operasi. 3) Iuran dengan bagi hasil panen 4) Model pembayaran dilaksanakan pada berupa P3AT bagi yang hasil aktif natura dan umumnya membutuhkan kekompakan antar seluruh pengurus dengan para petani. Sebagai contoh apa yang telah dilaksanakan GP3AT Desa Sumber Kecamatan Randublatung Provinsi Jawa Tengah yang mengelola 5 unit sumur pompa. Pungutan iuran merupakan kombinasi antara iuran PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 53 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR berdasar jam-jaman dengan iuran bagi hasil natura hasil panen, Untuk tanaman padi iuran ke P3AT sebesar 1/6 bagian dibayar saat selesai panen dan untu non padi perhitungan iuran bedasarkan lamanya jam operasi smur pompa. Dengan kombinasi dua model pungutan iuran ini P3AT lebih eksis, dana yang terkumpul cukup memadai, sehinga bisa untuk membayar honor pengurus dan operator dan dapat membiayai beaya pemeliharaan dan perbaikan prasarana irigasi air tanah. Sebagai pengembangan lebih lanjut kiranya P3AT/GP3AT dapat dikembangkan ebagai unit Usaha yang bersifat ekonomis bukan bersifat sosial semata.Hal ini dengan meningkatkan status P3AT/GP3AT sebagai Unit Usaha Berbadan Hukum, identik dengan Koperasi. Cabang usaha yang dapat di bentuk untuk melayani petani antara lain nit pengadaan sarana produksi, unit pemasaran hasil pertanian serta unit simpan pinjam. Dengan berkembangnya unit-unit usaha ini petani dapat lebih berdaya dan terhindar dari cengkeraman pedagang dan rentenir. D. Evaluasi Materi Pokok 2 : Jenis Tanaman Irigasi Air Tanah 1. D 2. D 3. B E. Latihan Materi Pokok 3 : Pola Tanam Irigasi Air Tanah 1. Uraikan yang melatar belakangi dikembangkannya irigasi Air Tanah di Indonesia! Jawaban: Irigasi air tanah di Indonesia mulai dikembangkan pada tahun 70 an. Saat itu sedang digalakkan program swasembada beras guna mencukupi kebutuhan pangan nasional. Sawah-sawah beririgasi teknis diperhitungkan tidak mencukupi untuk memenuhi target produksi padi secara nasional. Maka padi harus dikembangkan pula dilahan tadah hujan. Kendalanya adalah ketiadaan air irigasi. Maka diplihlah areal tadah PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 54 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR hujan dengan irigasi air tanah. Irigasi air tanah dipilih karena pertimbangan sebagai berikut: a. Saat itu harga BBM Solar relatif murah b. Pembangunan prasarana Irigasi Air Tanah relatif lebih cepat bila dibanding dengan pembangunan prasarana irigasi permukaan terutama pembangunan bendungan. 2. Uraikan mengapa Pola Tata Tanam di areal Irigasi Air Tanah perlu diatur! Jawaban: Debit irigasi air tanah relatif kecil yaitu berkisar antara 10-30 L/dt. Lahan umumnya dibagi dalam 5-7 blok giliran dengan lama giliran pemberian air terbatas waktunya dan digilir secara ketat. Pengaturan pola tata tanamminimal seragam dalam setiap blok akan memudahkan giliran pemberian air .Disamping itu pola tata tanam yang teratur akan memudahkan pengendalian hama dan penyakit tanaman serta memudahkan penanganan paska panen. 3. Kendala apa yang sekiranya akan dihadapi dalam mengatur Pola Tata Tanam di lahan sumur pompa? Jawaban: a. Petani belum terbiasa b. Petani ingin menanam sesuai kebutuhan sendiri-sendiri c. Keberadaan dan ketersediaan sarana produksi yang terbatas d. Petani masih ragu terhadap kehandalan irigasi air tanah e. Pemasaran hasil yang belum terorganisir. F. Evaluasi Materi Pokok 3 : Pola Tanam Irigasi Air Tanah 1. B 2. B 3. B G. Latihan Materi Pokok 4 : Analisa Kebutuhan Air 1. Faktor-faktor apakah yang mempengaruhi kebutuhan air bagi tanaman? Jawaban: PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 55 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR Banyaknya air yang diperlukan untuk berbagai tanaman, masing-masing daerah dan masing-masing musim adalah berlainan. Hal ini tergantung dari beberapa faktor antara lain jenis tanaman, sifat tanah, keadaan tanah, cara pemberian air, pengelolaan tanah, iklim, waktu tanam, kondisi saluran dan bangunan, serta tujuan pemberian air. 2. Apakah perbedaan penanaman padi konvensional dengan padi System SRI? Jawaban: Budidara padi SRI pada beberapa aspek amat berbeda dengan budidaya tanaman padi konvensional, perbedaan yang mencolok pada pembibitan (pesemaian), penanaman, pemberian air, pemupukan dan pengendalian hama dan penyakit. Pemberian air pada penanaman Padi metode SRI tidak dilakukan secara terus menerus, tapi hanya dilakukan pada priode tertentu dengan maksud agar supaya kondisi tanah tetap basah namun air tidak sampai menggenag (macak-macak). Pemberian air dilakukan tiga hari sekali (dua kali seminggu) dengan ketinggian air rata-rata 0,50 Cm dengan maksud untuk menjaga kelembaban tanah, Pemberian air yang relatif agak banyak yaitu pada periode umur tanaman 68-70 hari yang disebut fase primordia (masa pengisian bulir atau masa bunting). Pada fase primordia ini air diberikan cukup banyak dengan ketinggian ratarata 5 cm diberikan 1 X 24 Jam. 3. Uraikan langkah-langkah dalam menghitung kebutuhan air tanaman HVC dengan sistim Irigasi Tetes! Jawaban Langkah langkah Menentukan kebutuhan air tanaman dengan sistim Irigasi tetes a) Menentukan kebutuhan air irigasi tetes dan waktu operasional untuk tanaman. Menentukan dimensi pipa lateral, manifold, pipa utama, dan komponen pendukung lain PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 56 MODUL 10 KEBUTUHAN AIR b) Perhitungan total kebutuhan tekanan (total dynamic head) dan kapasitas sistem, serta mempertimbangkan karakteristik hidrolika pipa yang digunakan. c) Menentukan kehilangan tenaga pada jaringan tetes. d) Menentukan daya pompa yang diperlukan. e) Pembahasan data-data yang dianalisis H. Evaluasi Materi Pokok 4 : Analisa Kebutuhan Air 1. D 2. D 3. D PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 57
