Kebutuhan Air Irigasi

KEBUTUHAN AIR IRIGASIHubungan Kebutuhan Air Irigasi dengan Kebutuhan Air Tanaman

Tanaman membutuhkan air agar dapat tumbuh dan berproduksi dengan baik.

Air tersebut dapat berasal dari air hujan maupun air irigasi.

Air irigasi adalah sejumlah air yang umumnya diambil dari sungai atau waduk dan dialirkan melalui system jaringan irigasi, guna menjaga keseimbangan jumlah air di sawah.

Keseimbangan air yang masuk dan keluar dari suatu lahan digambarkan seperti :

Agar terjadi keseimbangan air di suatu lahan pertanian maka :

Dirumuskan sebagai :

IR = (ET + Pd + P&I) R

Jika tidak ada hujan (R = 0), maka jumlah air irigasi IR = (ET + Pd + P&I)

Jika hujan deras (R lebih besar dari ET + PD + P&I ), pada saat ini air irigasi tidak dibutuhkan, bahkan diperlukan pembuangan air (drainase) agar lahan tidak tergenang air secara berlebihan.

Kelebihan maupun kekurangan air pada lahan pertanian berakibat buruk terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman.

Kebutuhan Air Tanaman

Kebutuhan air tanaman adalah : sejumlah air yang dibutuhkan untuk mengganti air yang hilang akibat penguapan.

Penguapan bisa terjadi melalui permukaan air (evaporasi) maupun daun-daun tanaman (transpirasi).

Bila kedua proses penguapan tersebut terjadi bersama-sama terjadilah EVAPOTRANSPIRASI.

Dengan demikian besar kebutuhan air tanaman adalah sebesar jumlah air yang hilang akibat proses EVAPOTRANSPIRASI.

Besar evaporasi sangat dipengaruhi oleh keadaan iklim, meliputi temperatur udara, kecepatan angin, kelembaban udara dan kecerahan penyinaran matahari.

Besar transpirasi dipengaruhi oleh : keadaan iklim, jenis tanaman, varietas tanaman dan umur tanaman, biasa disebut faktor tanaman.

Rumus Kebutuhan Air Tanaman adalah : ET = k . ETo

k = koefisien tanaman, besarnya tergantung dari jenis, varitas dan umur tanaman.

Eto = Evapotranspirasi potensial, besarnya dapat dihitung melalui berbagai rumus.

Bagan hubungan faktor-faktor yang berpengaruh terhadap kebutuhan air tanaman adalah :

Koefisien Tanaman (k)

Notasi k menyatakan koefisien tanaman (sering disebut koefisien evapotranspirasi tanaman), merupakan angka pengali untuk menjadikan evapotranspirasi potensial (Eto) menjadi Evapotranspirasi yang sebenarnya (ET).

Besarnya koefisien tanaman (k) erat berhubungan dengan :

Jenis tanaman (padi, jagung, tebu).

Varitas tanaman (Padi IR2, Padi PB5)

Umur tanaman.

Beberapa data koefisien tanaman padi seperti berikut: (Suyono dan Takeda,hlm 62)

LokasiKoefisien tanaman bulananCatatan

123456

Ciujung, Cisadane, Rentang, Glapan, Sedadi, Pekalen Sampean0.901.101.351.200.900.80Masa tumbuh 160 hari

Gambarsari, Pesanggrahan0.550.901.121.271.200.80160 hari

Solo0.550.901.171.250.82140 hari

Cisadane0.600.800.850.850.850.85Musim basah

Cisadane0.600.800.850.850.85Musim kering

Salah satu tujuan irigasi adalah membagi sejumlah air yang sama pada lahan yang seluas mungkin. Untuk itu dilakukan berbagai macam cara. Salah satunya adalah memperkecil kebutuhan air irigasi (IR).

Upaya memperkecil IR bisa dilakukan dengan memperkecil kebutuhan air tanaman (ET).

Upaya memperkecil kebutuhan air tanaman (ET) hanya dapat dilakukan dengan memperkecil koefisien tanaman (k), karena besaran evapotranspirasi potensial (Eto) sukar dimanipulasi karena sangat berhubungan dengan keadaan iklim.

Mengubah factor koefisien tanaman (k) berarti mengubah jenis, varitas dan umur tanaman. Yaitu dengan memilih tebu sebagai pengganti padi, mengubah waktu tanam pada bulan tertentu.

Kegiatan mengatur jenis tanaman, varitas tanaman dan masa pertumbuhan tanaman biasanya disebut pengaturan POLA TATA TANAM.

Dengan demikian usaha mengatur pola tata tanam dimaksudkan untuk mengubah besar koefisien tanaman (k) agar didapat besaran ET tertentu.

Contoh : Berdasarkan perhitungan nilai Eto didapatkan hasil sepertio berikut :

BulanJanFebmarAprMei

Eto (mm/hari)4.424.453.213.863.68

Diketahui nilai rata-rata bulanan koefisien tanaman (k) jagung jenis tertentu seperti berikut :

Umur pertumbuhan (bulan)123

(k)0.450.700.40

Jika penanaman jagung dimulai pada awal Januari, maka kebutuhan air tanaman (ET) dapat diketahui seperti :

BulanJanFebmarAprMei

Eto (mm/hari)4.424.453.213.863.68

(k)0.450.700.40

ET = k . ETo1.913.111.28

Jika awal penanaman diganti menjadi awal Februari maka :

BulanJanFebmarAprMei

Eto (mm/hari)4.424.453.213.863.68

(k)0.450.700.40

ET = k . ETo2.002.251.54

Dari tabel di atas tampak bahwa jika awal tanam dimulai pada awal Januari, maka besar ET bulan Februari sebesar 3.11 mm/hari. Dengan mengubah awal tanam menjadi awal Februari, maka terjadi perubahan ET, pada bulan Februari menjadi 2.00 mm/hari.

Rumus Perhitungan ETo

Berbagai rumus telah dikembangkan untuk menghitung besaran ETo, diantaranya rumus Blaney Criddle, rumus Radiasi dan rumus Penman. Badan pertanian dan pangan PBB (FAO) merekomendasikan rumus Penman untuk dipakai dalam perhitungan ETo.

Prinsip ketiga rumus untuk menghitung Eto adalah Eto = c . ETo*

ETo sangat dipengaruhi keadaan iklim, sedangkan keadaan iklim sangat berhubungan erat dengan letak lintang daerah.

Perbedaan dari ketiga rumus tadi ialah dalam penerapan besaran c dan ETo*, yang berhubungan dengan macam data iklim yang dipergunakan.

Perhitungan ETo* membutuhkan data-data iklim yang benar-benar terjadi di suatu tempat (data terukur).

Rumus Penman membutuhkan data terukur :

Temperature udara ( t )

Kecepatan angina ( u )

Kelembaban relative (RH)

Kecerahan matahari (n/N)

Letak lintang.

Pada daerah tertentu bisa jadi tidak semua data terukur bisa didapat, sehinggarumus Penman tidak bisa dipakai dan sebagai gantinya digunakan rumus lainnya seperti rumus Blaney Cridle yang membutuhkan data terukur lebih sedikit.

Secara umum perbedaan kebutuhan data terukur yang dibutuhkan untuk menghitung ETo* adalah :

RumusData terukur yang dibutuhkan

Blaney- CriddleLetak lintang (LL), Suhu udara ( t )

RadiasiLetak lintang (LL), temperature udara ( t ), dan kecerahan matahari (n.N)

PenmanLetak lintang (LL), temperature udara ( t ), kecerahan matahari (n / N) kecepatan angina ( u ), kelembaban ralatif (RH)

Untuk menyesuaikan perbedaan hasil perhitungan ETo*, sehubungan dengan berbedanya data iklim terukur, maka masing-masing rumus mempunyai angka koreksi yaitu c.

Besaran c ditetapkan berdasarkan perkiraan keadaan iklim dari daerah yang ditinjau, dengan demikian penetapan harga c juga berbeda-beda dariketiga rumus tadi.

Perbedaan penetapan angka koreksi c adalah :

RumusKeadaan iklim yang diperkirakan guna penetapan c

Blaney - CriddleKelembaban relatf (RH), kecepatan angin ( u ), kecerahan matahari (n/N)

RadiasiKelembaban relatf (RH), kecepatan angin ( u )

PenmanPerbedaan kecepatan angin siang dan malam

Bila diasumsikan bahwa makin banyak data iklim yang diperkirakan, maka kurang teliti hasil perhitungannya. Dari sini tampak bahwa rumus Penman merupakan rumus yang paling teliti. Karena rumus Penman menggunakan banyak data iklim terukur.

Rumus Penman Modifikasi

Rumus Penman adalah seperti berikut :

EMBED Equation.3 dengan

dimana:

w=faktor yang berhubungan dengan temperatur (T) dan elevasi daerah. Untuk daerah Indonesia dengan elevasi antara 0 - 500 m, hubungan harga T dan w seperti pada Tabel 1.

Rs=radiasi gelombang pendek dalam satuan evaporasi (mm/hari)

=(0,25 + 0,54 n/N) Ra

Ra=radiasi gelombang pendek yang memenuhi batas luar atmosfir (angka angot) yang dipengaruhi oleh letak lintang daerah. Harga Ra seperti (Tabel 2).

Rn1=radiasi bersih gelombang panjang (mm/hari)

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

f(t)=fungsi suhu (Tabel 1)

f(ed)=fungsi tekanan uap

=0,34 - 0,44 . ((ed)

f(n/N)=fungsi kecerahan

=0,1 + 0,9 n/N

f(u)=fungsi dari kecepatan angin pada ketinggian 2 m dalam satuan (m/dt)

=0,27 (1 + 0,864 u)

U=kecepatan angin (m/dt)

(ea-ed)=perbedaan tekanan uap jenuh dengan tekanan uap yang sebenarnya

ed=ea . Rh

RH=kelembaban udara relatif (%)

ea=tekanan uap jenuh (mbar) (Tabel 1).

ed=tekanan uap sebenarnya (mbar)

c=angka koreksi Penman yang memasukkan harga perbedaan kondisi cuaca siang dan malam. Harga C tertera pada Tabel 3.

Tabel 1 Hubungan antara T, ea, w dan f(t)

T

0 Cea

MbarWF(t)

24.0029.500.73515.40

25.0031.690.74515.65

26.0033.620.75515.90

27.0035.660.76516.10

28.0037.810.77516.30

28.6039.140.78116.42

29.0040.060.78516.50

Tabel 2 Angka Angot (Ra) (mm/hari) (Untuk Daerah Indonesia, antara 50 LU sampai 100 LS)

BulanLintang UtaraLintang Selatan

5420246810

Januari13.014.314.715.015.315.515.816.116.1

Pebruari14.015.015.315.515.715.816.016.116.0

Maret15.015.515.615.715.715.615.615.515.3

April15.115.515.315.315.114.914.714.414.0

Mei15.314.914.614.414.113.813.413.112.6

Juni15.014.414.213.913.513.212.812.412.6

Juli15.114.614.314.113.713.413.112.711.8

Agustus15.315.114.914.814.514.314.013.712.2

September15.115.315.315.315.215.115.014.913.3

Oktober15.715.115.315.415.515.615.715.814.6

Nopember14.814.514.815.115.315.515.816.015.6

Desember14.614.114.414.815.115.415.716.016.0

Tabel 3 Angka Koreksi ( c ) Bulanan Untuk Rumus Penman

BulanCBulanC

Januari1.04Juli0.90

Peruari1.05Agustus1.00

Maret1.06September1.10

April0.90Oktober1.10

Mei0.90Nopember1.10

Juni0.90Desember1.10

Perhitungan Evapotranspirasi Metode Pennman Modifikasi

-Nama Stasiun:Babulu DaratKalsel

-Posisi Geografis:014014Ls

SatuanB U L A N

No.U R A I A NKeteranganJanPebMarAprMeiJunJulAgtSepOktNopDes

1Temp. rata bulanan oCdata27.29 26.97 27.25 26.81 26.74 26.95 27.18 26.97 26.41 26.60 26.90 26.95

2Eam bartabel 36.09 35.25 36.09 35.25 34.83 35.25 35.66 35.25 34.42 34.42 35.25 35.25

3Kelembaban relatif, RH%data88.55 87.20 92.40 87.18 88.26 88.10 96.54 89.27 89.31 87.35 98.21 87.48

4Edm barEa(RH/100)31.96 30.74 33.35 30.73 30.74 31.06 34.43 31.47 30.74 30.07 34.62 30.84

5(Ea-Ed)m barhitung4.13 4.51 2.74 4.52 4.09 4.19 1.23 3.78 3.68 4.35 0.63 4.41

6Kecepatan Angin. Ukm/haridata646.08 573.86 661.23 364.20 381.13 423.47 432.03 646.08 206.23 145.19 155.20 162.37

Kecepatan Angin. Um/dethitung0.12 0.11 0.13 0.07 0.07 0.08 0.08 0.12 0.04 0.03 0.03 0.03

7f(u)km/harihitung0.30 0.30 0.30 0.29 0.29 0.29 0.29 0.30 0.28 0.28 0.28 0.28

8W-tabel 0.767 0.763 0.767 0.763 0.761 0.763 0.765 0.763 0.759 0.759 0.763 0.763

9(1-W)mm/harihitung0.233 0.237 0.233 0.237 0.239 0.237 0.235 0.237 0.241 0.241 0.237 0.237

10Ramm/haritabel 15.2 15.6 15.7 15.2 14.3 13.7 13.9 14.7 15.3 15.3 15.2 15.0

12Penyinaran Matahari, n/N%data34.77 36.90 36.53 33.30 44.77 57.15 55.53 69.85 62.52 56.42 56.62 28.29

13(0,25+0,54n/N)-hitung0.44 0.45 0.45 0.43 0.49 0.56 0.55 0.63 0.59 0.55 0.56 0.40

14Rs=Ra(0,25+0,54 n/N)mm/harihitung6.63 7.01 7.02 6.53 7.01 7.65 7.64 9.19 8.96 8.46 8.45 6.02

15Rns=(1-A)Rs ,A=0,25mm/harihitung4.97 5.26 5.27 4.90 5.26 5.74 5.73 6.89 6.72 6.34 6.34 4.52

16f(t)tabel 16.14 16.06 16.14 16.06 16.02 16.06 16.10 16.06 15.98 15.98 16.06 16.06

17f(Ed)hitung0.09 0.10 0.09 0.10 0.10 0.09 0.08 0.09 0.10 0.10 0.08 0.10

18f(n/N)hitung0.41 0.43 0.43 0.40 0.50 0.61 0.60 0.73 0.66 0.61 0.61 0.35

19Rn1=f(t) f(Ed) f(n/N)hitung0.61 0.67 0.59 0.62 0.77 0.94 0.79 1.09 1.02 0.96 0.79 0.54

20Ctabel 1.10 1.10 1.00 0.90 0.90 0.90 0.90 1.00 1.10 1.10 1.10 1.10

25ETo=C [W.(Rns - Rn1) + (1-W).f(u).(Ea-Ed)mm/harihitung3.67 3.85 3.78 3.54 3.66 3.92 3.86 4.69 4.60 4.41 4.27 3.35

26ETo =(20) x bulanmm/blnhitung113.6 107.8 117.0 106.3 113.6 121.7 119.5 145.5 138.0 136.6 128.2 103.8

Data Klimatologi , Stasiun : Babulu Darat,

Posisi geografi : 014014 LS

No.Data KlimatologiSatuanJanPebMarAprMeiJunJulAgsSepOktNopDesRerata

1SuhuoC27.2926.9727.2526.8126.7426.9527.1826.9726.4126.6026.9026.9526.92

2Kelembaban relatif%88.5587.2092.4087.1888.2688.1096.5489.2789.3187.3598.2187.4889.99

3Penyinaran Matahari%34.7736.9036.5333.3044.7757.1555.5369.8562.5256.4256.6228.2947.72

4Kecepatan

AnginKm/hari646.08573.86661.23364.20381.13423.47432.03646.08206.23145.19155.20162.37399.76

Air Irigasi

(IR)

Air Hujan (R)

Air Bagi Pengolahan Tanah (Pd)

Air Merembes (Perkolasi dan Infiltrasi P & I)

Air Bagi Tanaman (ET)

Kebutuhan Air Irigasi (IR)

Jumlah Air Hujan (R)

Air Bagi Kebutuhan Tanaman (ET)

Air Untuk Mengolah Tanah (Pd)

Air Yang Merembes (P & I )

Evapotranspirasi (ET)

transpirasi

evaporasi

Terjadi pada saat yang sama

Faktor Iklim

Temperatur udara.

Kecepatan angin.

Kelembaban udara.

Kecerahan matahari

Didapat Eto

Faktor Tanaman

Jenis tanaman.

Varitas tanaman.

Umur tanaman

k didapat

Kebutuhan Air Tanaman

ET = k . ETo

Dirancang dengan pola tanam tertentu

Dihitung dengan rumus-rumus

_1268101057.unknown

_1268101859.unknown

_1153719303.unknown