kuliah pa bab. iii. kebutuhan air tanaman.ppt

III. KEBUTUHAN AIR TANAMAN

Beberapa parameter yang menentukan kebutuhan air tanaman yaitu :

Evaporasi, transpirasi, evapotranspirasi dan evapotranspirasi potensial.

Evaporasi adalah :

Proses perubahan cairan menjadi gas.

Transpirasi adalah :

Proses perubahan uap air dari tubuh tanaman ke atmosfer.

Evapotranspirasi merupakan :

Gabungan dari evaporasi dan transpirasi.

Evapotranspirasi potensial (Etp) adalah Et yang terjadi apabila permukaan tertutup oleh tumbuhan dan lengas tanah tidak merupakan pembatas.

III. KEBUTUHAN AIR TANAMAN

Beberapa parameter yang menentukan kebutuhan air tanaman yaitu :

Evaporasi, transpirasi, evapotranspirasi dan evapotranspirasi potensial.

Evaporasi adalah :

Proses perubahan cairan menjadi gas.

Transpirasi adalah :

Proses perubahan uap air dari tubuh tanaman ke atmosfer.

Evapotranspirasi merupakan :

Gabungan dari evaporasi dan transpirasi.

Evapotranspirasi potensial (Etp) adalah Et yang terjadi apabila permukaan tertutup oleh tumbuhan dan lengas tanah tidak merupakan pembatas.

PENGUAPAN (EVAPORASI)

Penguapan dari permukaan lahan tergantung :

-Kelengasan tanah, pada keadaan jenuh

Penguapan = Penguapan dari permukaan air bebas, semakin kering makin

rendah penguapan.

- Temperatur udara dan tanah, makin tinggi temperatur makin besar

penguapan.

-Kelembaban udara, makin kering udara makin besar penguapan.

- Kecepatan angin, makin cepat anginnya makin besar penguapan.

- Vegetasi penutup, makin rapat vegetasi makin berkurang penguapan.

TRANSPIRASIKarena didalamnya termasuk pergerakan air dan tanah ke dalam mintakat → batang → daun → ke atmosfer, sehingga faktor-faktor yang mempengaruhi transpirasi :

• Iklim, intensitas penyinaran, tekanan uap atmosfer, temperatur dan angin.

• Tanah, ini berkaitan dengan pasokan air terhadap akar, dan kemampuan menyimpan lengas.

•Tanaman, efisiensi system perakaran dalam menyerap lengas, luas daun, susunan dan struktur daun serta keadaan stomata.

EVAPOTRANSPIRASI

Penggunaan air untuk aktivitas metabolisme tidak nyata, kira-kira 1% dari Et atau kurang, maka pemakaian air secara umum disetarakan dengan evapotranspirasi.

Untuk tanaman musiman secara dapat dibedakan 3 tingkat pertumbuhan :

- Pertumbuhan awal

- Pertumbuhan Maksimum

-Pertumbuhan pemasakan

Evapotranspirasi sejalan dengan pertumbuhan. Pada awal rendah dan meningkat dengan berkembangnya tanaman, mencapai maksimum pada pertumbuhan maksimum, kemudian turun lagi pada tingkat pemasakan.

EVAPOTRANSPIRASI POTENSIAL (Etp)

Evapotranspirasi potensial, juga sebagai batas tertinggi dari Et untuk tanaman di bawah keadaan iklim tertentu.

PENGUKURAN EVAPOTRANSPIRASI POTENSIAL

Langsung :

Padi Sawah Tanaman Lahan Kering

•Lisimeter * Lisimeter drainasi

•Perc. Plot lapangan * Perc. Plot lapangan

•Metod. Masukan – keluaran * Metod. Masukan – keluaran

* Penelitian Pengurangan Lengas

Tanah

Tidak Langsung* Pendekatan dengan data iklim

Padi Sawah1. Lisimeter

Ada 3 tangki sebagai berikut :A. Tangki terbuka dengan tanaman (E+T+P)B. Tangki tertutup dengan tanaman (E+T)C. Tangki tertutup dengan tanaman (E)

Tangki A : Comsumtive Use + Perkolasi

Tangki B : Evaporasi + Transpirasi

Tangki C : Evaporasi

A – B : Perkolasi

B – C : Transpirasi

A B C

86.400 m3Laju Irigasi m/dt/ha=

10.000 m2

Kebutuhan air harian

= Tebal kehilangan Air

Periode (hari)

Pengamatan disesuaikan dengan kecepatan hilangnya air di plot pertanaman.

4. Metode Aliran Masuk – Keluar

( Inflow – Outflow Method )

Metode ini juga disebut metoda neraca air. Dalam skala luas dapat lebih mendekati dibanding dengan tangki dan percobaan plot.

Persamaan :

Pr + D1 + G1 = D2 + G2 + E + Δ S

G2 = Luaran air tanah (sub surface outflow)

S = Keragaman kandungan lengas

E = Konsumtive Use (kebutuhan air)

D = Jumlah kebutuhan air

D = D1 – D2 = E + (G2 – G3) + S +.P

Atau

E = (D1 – D2) – (G2 – G1) – S + P

Dalam musim kemarau tidak ada hujan diperkirakan G1 = G2 (G2 – G1 = 0)

S ditiadakan sehingga :

Persamaan : D = E = D1 – D2

•TANAMAN LAHAN KERING1. Lisimeter Drainase

Ir, Pr

♣ ♣ ♣

P

P

Pompa Isap

Persamaan : Ir + Pr = Et + P + S

Musim Kemarau :

Ir = Et + P + S

S = Diabaikan

Et = Ir - P

2. Percobaan Plot Lapangan

(Mbi – mei) Ai.DiWR = IR + ER + ∑

n

i = 1

WR = Kebutuhan air, mm

IR = Air Pengairan, mm

ER = Curah Hujan Sangkil, mm

Mbi = % Lengas awal musim lapis ke I

Mei = % Lengas akhir musim lapis ke I

Ai = BV lapis ke I

Di = Jeluk lapis ke I, n = jumlah lapisan dalam mintakat penakaran

100

3. Metoda Neraca Air

( Inflow – Outflow Method )

Untuk daerah yang luas – DAS

Persamaan :

Ch = + run off + aliran bawah permukaan perubahan kandungan lengas.

4. Penelitian Pengurangan Lengas Tanah

μ =∑

n(Mi1 – mi2) . Ai. Di

I = 1

μ = Pemakaian air mintakat perakaran, selama selang pengambilan contoh.

n = Jumlah Lapisan ke I, contoh lapis ke 1 untuk lapis i

mi1 = % lengas pengambilan contoh 1

mi2 = % lengas pada waktu pengambilan 2

Ai = Berat volume dari lapis ke I

Di = Jeluk lapis ke I, mm

Consumtive use (Cu) = ∑ (u)

Dihitung dari penjumlahan pemakai air setiap interval pengambilan contoh.

Perhitungan Eto (Evapotranspirasi Acuan) dengan data iklim : FAO, 1977 No.24

1. Metoda Blaney Criddle

Eto = C[ p(0.46T + 8)]

C = Faktor penyesuaian tergantung RH min panjang penyinaran

dan kecepatan angin (diagram)1

p = Persentase rerata dari jumlah jam siang tahunan (tabel1)

T = Temperatur rerata ºC.

W = Faktor untuk memasukkan t dan ketinggian (table 4)

Rs = Radiasi matahari yang dinyatakan dalam evaporasi ekivalen.

Rs = (0.25 + 0.5n/N) Rs

Ra = Radiasi yang diterima di puncak atmosfer (table 2)

n/N = Panjang Penyinaran

3. Metoda Penman

Eto = C[ W.Rn + (1 – W ) .f(u).(ea – ed) ]

C = Faktor penyesuaian tergantung kedaan cuaca siang dan malam

W = Faktor yang tergantung dari temperature

Rn = Radiasi neto dalam evaporasi ekivalen

F(u)= Faktor yang tergantung kecepatan angin

(ea – ed) = Perbedaan tekanan uap jenuh dengan tekanan uap sesungguhnya.

ea = Dari tabel 5

ed = RH x ea

f(u) = Tabel 7

1 – W = Tabel 8

Rn = Radiasi Matahari Neto

= Rns – RnI

Rns = Radiasi gelombang pendek neto

RnI = Radiasi gelombang panjang neto

= f(T).f(ed).f(n/N)

C = Dari tabel 16

Rns = (1 –α) (0.25 + 0.5 n/N)Ra

α = angka refleksi (0.25)

4. Metode Panci Evaporasi

Eto = Kp.Epan.

Kp = Koefisien panci

Kp dalam tabel 18)

Kalau tersedia data Epan

Etc = KcEto

Etc = Evapotranspirasi Tanaman

Kc = Koefisien Tanaman

• Pemakaian Data kebutuhan air dalam perencanaan, pola tanam dan pelaksanaan proyek irigasi.

Tahap-tahap yang perlu dilakukan pada suatu proyek irigasi dalam hubungannya dengan lengas tersedia dan kebutuhan air dapat dengan cara :

1. Pemilihan jenis dan pola tanam :

a. Pengumpulan data iklim, evaluasi keadaan iklim dalam hubungannya dengan kebutuhan tanaman, pilih tanaman yang cocok dengan iklim dan tanah.

b. Penentuan pola tanam, perhitungan panjang periode pertumbuhan dan waktu kegiatan lain dalam usaha tani.

c. Pilih pola yang optimum dalam hubungannya dengan produksi.

2. Kebutuhan air bulanan/10 harian dan kebutuhan puncak.

a. Perhitungan Eto dalam 10 harian atau bulanan, koefisien tanaman

(Kc)

Etc → Etm

crop Maksimum

Etm = Kc.Eto.mm/waktu

b. Kebutuhan air irigasi

Hitung hujan efektif (pe), kontribusi air tanah (Ge)

dan jeluk lengas tersedia pada mintakat perakaran awal

pertumbuhan

(Wb) → mm

In = Etc – (Pe + Ge + Wb). (Etm)

c. Pasokan air irigasi (V)

V =10

Ep

A.In

1 - Lrm3 /

waktu

10 = Faktor konversi dari In mm/bln tahun V m3 / bln

A = Luas areal irigasi, ha

Lr = Kebutuhan air untuk pencucian, misalnya garam

Ep = Efisiensi Proyek

= Ec.Eb.Ea

3. Penjadwalan pasokan air selama musim pertumbuhan

a. Perhitungan neraca air

We = Pe + Ge + Wb – Etm (mm)

We = Wb bulan berikutnya.

b. Lengas tersedia dalam mintakat perakaran (Sa.D)

c. Perhitungan selang pemberian air (i) dari jeluk perakaran,

pengurangan lengas tanah (p)

d. Pelaksanaan pasokan dan sistem pengagihan.

• Contoh perhitungan :

Tanaman jagung luas 90 ha Etc : 840 mm/th

Pe 200 mm Ge : - Wb : - LR : - Ep : 0.4 maka:

V = 10/0.4 (840 -200 x 90

)1 - 0

= 1044 x 106 m3 / th

Dengan cara yang sama kebutuhan pasokan bulanan dapat dihitung :

Pada bulan November Eto : 8 mm, Pe : 50 mm, Kc = 0.5 (awal tanam)

Maka :

Etc = 0.5 xm = 4 mm → 120 mm / bln

V = 10 (120 – 50 x 30

)1

= 157.5 x 103 cm3 / bulan