TINJAUAN PUSTAKA. disukai dan popular di daerah-daerah yang memiliki masalah kekurangan air.

Transkripsi

1 TINJAUAN PUSTAKA Irigasi Tetes Irigasi tetes adalah suatu metode irigasi baru yang menjadi semakin disukai dan popular di daerah-daerah yang memiliki masalah kekurangan air. Irigasi tetes merupakan metode pemberian air tanaman secara kontiniu dan penggunaan air yang sesuai dengan kebutuhan tanaman. Dengan demikian kehilangan air seperti perkolasi, run off, dan evapotranspirasi bisa diminimalkan. Sehingga efisiensinya tinggi. Sistem irigasi tetes mengalirkan air secara lambat untuk menjaga kelembaban tanah dalam rentang waktu yang diinginkan bagi tanaman (Michael, 1978). Irigasi tetes dapat dibedakan atas dua yaitu irigasi tetes dengan pompa dan irigasi tetes dengan gaya gravitasi. Irigasi tetes dengan pompa yaitu irigasi tetes yang sistem penyaluran air diatur dengan pompa. Irigasi tetes pompa ini umumnya memiliki alat dan perlengkapan yang lebih mahal daripada sistem irigasi gravitasi. Irigasi tetes dengan sistem gravitasi yaitu irigasi tetes dengan menggunakan gaya gravitasi dalam penyaluran air dari sumber. Irigasi ini biasanya terdiri dari unit pompa air untuk penyediaan air, tangki penampungan untuk menampung air dari pompa, jaringan pipa dengan diameter yang kecil dan pengeluaran air yang disebut pemancar emiter yang mengeluarkan air hanya beberapa liter per jam (Hansen, dkk, 1986). Irigasi tetes merupakan cara pemberian air dengan jalan meneteskan air melalui pipa-pipa secara setempat di sekitar tanaman atau sepanjang larikan tanaman. Hanya sebagian dari daerah perakaran yang terbasahi, tetapi seluruh air

2 yang ditambahkan dapat diserap dengan cepat pada keadaan kelembaban tanah yang rendah. Jadi keuntungan cara ini adalah penggunaan air irigasi yang efisien (Hakim, dkk, 1986). Irigasi tetes mempunyai beberapa keuntungan, diantaranya: a. Meningkatkan nilai guna air Secara umum, air yang digunakan pada irigasi tetes lebih sedikit dibandingkan dengan metode lain. b. Meningkatkan pertumbuhan tanaman dan hasil Dengan irigasi tetes, kelembaban tanah dapat dipertahankan pada tingkat yang optimal bagi pertumbuhan tanaman. c. Meningkatkan efisiensi dan pemberian Pemberian pupuk dan bahan kimia pada metode ini dicampur denagn air irigasi, sehingga pupuk atau bahan kimia yang digunakan menjadi lebih sedikit, fekuensi pemberian dan distribusinya hanya di sekitar daerah perakaran. d. Menekan resiko penumpukan garam Pemberian air secara terus-menerus akan melarutkan dan menjauhkan garam dari daerah perakaran. e. Menekan pertumbuhan gulma Pemberian air pada irigasi tetes hanya terbatas di daerah sekitar tanaman, sehingga pertumbuhan gulma dapat ditekan. f. Menghemat tenaga kerja Sistem irigasi tetes dapat dengan mudah dioperasikan secara otomatis, sehingga tenaga kerja hanya diperlukan lebih sedikit (James, 1982).

3 Jaringan irigasi tetes biasanya menggunakan pipa PVC (Poly Vinyl Clhoride) dengan diameter milimeter. Emiter harus menghasilkan aliran yang relatif kecil dan menghasilkan debit yang mendekati konstan (Israelsen dan Hansen, 1962). Pemberian air yang ideal adalah sejumlah air yang dapat membasahkan tanah di seluruh daerah perakaran sampai keadaan kapasitas lapang. Jika air diberikan berlebihan mengakibatkan genangan di tempat-tempat tertentu yang dapat mengganggu aerasi tanah (Hakim, dkk, 1986). Komponen Irigasi Tetes Jaringan Pipa pada Irigasi tetes Pipa yang digunakan pada irigasi tetes terdiri dari pipa utama, pipa sekunder. Pipa-pipa ini merupakan komponen penting dari irigasi tetes. Tata letak dari irigasi tetes dapat sangat bervariasi tergantung kepada berbagai faktor seperti luas tanah, bentuk, dan keadaan topografi. Dalam sistem irigasi tetes tersusun atas pipa dan emiter. Air dialirkan dari pipa dengan banyak percabangan yang biasanya dari plastik yang berdiameter 12 mm (1/2 inch) 25 mm (1inch) (Hansen, dkk, 1986). Ukuran pipa harus cocok dengan pompa yang harus digunakan. Jaringan irigasi tetes menggunakan pipa PVC (Poly Vinyl Chloride) dan PE (Poly Ethylene). Seluruh pipa tersebut diatur sedemikian rupa sehingga terdapat pipa utama, pipa sekunder, dan kalau ada pipa tersier. Pipa yang digunakan biasanya berukuran 0,5-1 inchi (1,27-2,54 cm) dan pipa sekunder 0,24-0,5 inchi (0,61-1,27 cm) (Najiyanti dan Danarti, 1993).

4 Emiter Emiter merupakan alat pengeluaran air yang disebut pemancar. Emiter mengeluarkan dengan cara meneteskan air langsung ke tanah ke dekat tanaman. Daerah yang dibasahi emiter tergantung pada jenis tanah, permeabilitas tanah. Emiter harus menghasilkan aliran yang relatif kecil dan menghasilkan debit yang menghasilkan konstan. Penampang aliran perlu relatif lebar untuk mengurangi tersumbatnya emiter (Hansen, dkk, 1986). Tekanan Menurut Erizal (2003) keseragaman pemberian air ditentukan berdasarkan variasi debit yang dihasilkan emiter. Karena debit merupakan fungsi dari tekanan operasi, maka variasi tekanan operasi merupakan faktor keseragaman aliran. Oleh karena tekanan berpengaruh pada debit emiter maka semakin besar tinggi air tangki penampungan akan semakin tinggi pula tekanan. Sehingga debit akan semakin besar. Debit Debit adalah banyaknya volume air yang mengalir per satuan waktu. Pada irigasi tetes debit yang diberikan hanya beberapa liter per jam. Umumnya debit rata-rata dari emiter tersedia dari suplier peralatan. Debit untuk irigasi tetes bergantung dari jenis tanah dan tanaman. Debit irigasi tetes yang umum digunakan adalah 4 ltr/jam, namun ada beberapa pengolahan pertanian menggunakan debit 2,6,8 ltr/jam. Penggunaan debit berdasarkan jarak tanam dan waktu operasi (Keller dan Bliesner, 1990).

5 Menurut James dkk (1982) pemberian air dalam jumlah yang kecil kemungkinan tidak akan dapat terserap oleh tanah dan tanaman, namun pemberian air dalam jumlah yang besar akan menimbulkan genangan dan aliran permukaan. Pemberian air pada irigasi tetes erat kaitanya dengan debit, hanya saja pada irigasi tetes debit relatif kecil per detiknya. Daerah Terbasahi Semua jenis tanah bersifat lolos air, dimana air akan mengalir melalui ruang-ruang kosong yang terdapat di antara butir-butir tanah. Daerah yang dibasahi oleh suatu areal tergantung pada kecepatan dan volume dari pemancar emiter. Besarnya daerah terbasahi berhubungan dengan volume air yang diberikan persatuan waktu dan keadaan fisik tanah tersebut yaitu konduktivitas hidrolik atau permeabilitas tanah. Pada irigasi tetes daerah terbasahi tidak memiliki pola penyebaran seperti irigasi sprinkle, air merembes ke dalam tanah di sekitar daerah perakaran mengikuti suatu alur yang berliku-liku di antara partikelpartikel tanah. Untuk mengetahui daerah terbasahi dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut: W= K(V w ), 22 dimana: 0 x C s q 0,17..(1) W = lebar daerah terbasahi atau pola penyebaran air (m) V w = volume air yang diberikan (L) C s = permeabilitas tanah (m/s) q = debit emiter (l/jam) K = koefisien empiris (Keller dan Bliesner, 1990).

6 Keseragaman Irigasi Menurut Sapei (2003), keseragaman aplikasi air merupakan salah satu faktor penentu efisiensi irigasi yang dihitung dengan persamaan koefisien keseragaman irigasi (CU/Coefficient Uniformity) dengan menggunakan persamaan Christiansen: [ xi x] Cu = (2) xi dimana: Cu = koefisien keseragaman irigasi (%) xi x = volume air pada wadah ke-i (ml) = nilai rata-rata dari volume air pada wadah (ml) [ xi x] = jumlah deviasi absolut rata-rata pengukuran (ml) Keseragaman irigasi tetes dapat dikatakan seragam atau layak apabila nilai Cu lebih besar dari 90% (>90%). Nilai Cu yang rendah dapat dijadikan indikator kehilangan air melalui perkolasi sangat tinggi (Sapei, 2003). Efisiensi Penyebaran Irigasi Tetes Pemberian air irigasi dialirkan secara normal dan merata pada daerah perakaran. Pada hampir seluruh keadaan, makin merata air yang didistribusikan makin baik reaksi tanaman. Pendistribusian air merupakan suatu daya upaya pemakaian air yang benar-benar sesuai dengan kebutuhan tanah dan tanaman. Penggunaan air irigasi yang efisien merupakan kewajiban setiap pemakai. Efisiensi penyebaran untuk mengetahui banyaknya air yang mampu membasahi tanah. Efisiensi ini untuk menunjukkan dimana peningkatan dapat dilakukan yang

7 akan menghasilkan pemberian air irigasi yang lebih efisien. Rumus untuk efisiensi penyebaran air yang menggambarkan sampai dimana air didistribusikan secara merata sebagai berikut : y Ed = (3) d dimana: Ed = efisiensi penyebaran y = angka deviasi rata-rata untuk kedalaman yang ditampung (cm) d = kedalaman air rata-rata yang ditampung selama pemberian air irigasi tetes (Hansen, dkk, 1986). Semakin besar nilai efisiensi yang dihasilkan dari suatu jaringan irigasi tetes maka semakin merata pula pendistribusian air pada tiap-tiap emiter penetes sehingga pertumbuhan tanaman akan semakin baik pula. Tingginya nilai/persentase efisiensi penyebaran irigasi yang diperoleh menandakan bahwa penyebaran atau pendistribusian air pada tiap-tiap emiter dikatakan mendekati seragam. Hal ini juga menunjukkan bahwa media tanam yang dilalui oleh air distribusi memiliki terkstur yang gembur, sehingga baik untuk tanaman musiman dalam menyerap unsur hara dan air yang didistribusi. Tanah Inceptisol Tanah yang termasuk ordo Inceptisol merupakan tanah muda, tetapi lebih berkembang daripada Entisol. Kata Inceptisol berasal dari kata Inceptum yang berarti permulaan. Umumnya mempunyai horison kambik. Tanah ini belum berkembang lanjut, sehingga kebanyakan dari tanah ini cukup subur. Padanan

8 dengan sistem klasifikasi lama adalah termasuk tanah Aluvial, Andosol, Regosol, dan Gleihumus (Madjid, 2007). Banyak Inceptisol berupa tanah-tanah debu vulkanik dan merupakan tingkat perkembangan terakhir Ultisol dan Oksisol di tropika basah. Tanah-tanah ini memiliki tanah liat amorf dan biasanya sangat asam (Foth, 1994). Inceptisol mempunyai penyebaran paling luas di Indonesia, sekitar 70,52 juta ha atau 37,5 % dari wilayah daratannya. Menyebar di semua provinsi, terluas ditemukan di provinsi Irian Jaya 15,49 juta ha, Kalimantan Timur 6,12 juta ha, Kalimantan Barat 4,12 juta ha, dan Maluku 4,0 juta ha (Musa, 2006). Sifat Fisik Tanah Kadar Air Tanah Kemampuan tanah menahan air dipengaruhi oleh tekstur tanah. Tanah yang bertekstur kasar mempunyai daya menahan air yang lebih kecil daripada tanah bertekstur halus. Tanah bertekstur halus terdiri dari liat dan debu. (Hardjowigeno, 1987). Kadar air tanah dinyatakan dalam persen volume yaitu persentase volume air terhadap volume tanah. Cara ini mempunyai keuntungan karena dapat memberikan gambaran tentang ketersediaan air bagi tanaman pada volume tanah tertentu. Cara penetapan kadar air dapat dilakukan dengan sejumlah tanah basah dikering ovenkan dalam oven pada suhu C C untuk waktu tertentu. Air yang hilang karena pengeringan merupakan sejumlah air yang terkandung dalam tanah tersebut. Air irigasi yang memasuki tanah mula-mula menggantikan udara yang terdapat dalam pori makro dan kemudian pori mikro. Jumlah air yang bergerak melalui tanah berkaitan dengan ukuran pori-pori pada tanah.

9 Air tambahan berikutnya akan bergerak ke bawah melalui proses penggerakan air jenuh. Penggerakan air tidak hanya terjadi secara vertikal tetapi juga horizontal. Gaya gravitasi tidak berpengaruh terhadap penggerakan horizontal (Hakim, dkk, 1986). Untuk mengetahui kadar air tanah, dihitung dengan rumus: % KA = BTKU BTKO BTKO X 100 %... (4) dimana, BTKU = Berat Tanah Kering Udara (gr) BTKO = Berat Tanah Kering Oven (gr) Porositas Porositas adalah proporsi ruang pori total (ruang kosong) yang terdapat dalam satuan volume tanah yang dapat ditempati oleh air dan udara, sehingga merupakan indikator kondisi drainase dan aerase tanah. Tanah yang porous berarti tanah yang cukup mempunyai ruang pori untuk pergerakan air dan udara masukkeluar tanah secara leluasa (Hanafiah, 2005). Ruang pori tanah total pada tanah berpasir mungkin rendah, tetapi sebagian besar tersusun dari pori-pori besar yang sangat efisien untuk pergerakan air dan udara. Persentase volume yang diisi oleh pori-pori kecil pada tanah berpasir adalah rendah, yang menjadi penyebabnya adalah rendahnya kapasitas penahan air. Sebaliknya tanah permukaan yang bertekstur halus mempunyai ruang pori total lebih banyak, dan relatif sebagian tersusun dari pori-pori kecil. Hasilnya adalah tanah dengan kapasitas menahan air yang lebih tinggi. Air dan udara bergerak melalui tanah kesulitan karena terdapat sedikit pori-pori besar, jadi

10 dapat dilihat bahwa ukuran pori pada tanah adalah sama pentingnya dengan jumlah keseluruhan ruang pori (Foth, 1987). Di dalam tanah terdapat sejumlah ruang pori-pori. Ruang pori-pori ini penting karena ruang ini diisi oleh air dan udara. Jumlah air yang bergerak melalui tanah berkaitan dengan ukuran pori-pori tanah. Kerapatan Isi = Berat tan ah ker ingoven( gr) (5) 3 Volume tan ah( cm ) Porositas dapat dihitung dari kerapatan isi dan kerapatan zarah dengan rumus sebagai berikut: 3 ker apa tan isi( gr / cm ) Porositas Tanah = 1- (6) 3 ker apa tan zarah( gr / cm ) (Hakim dkk, 1986). Kerapatan zarah tiap jenis tanah adalah konstan tidak bervariasi, untuk kebanyakan tanah mineral rata-rata 2,56 gr/cm. Perbedaan kerapatan jarah diantara jenis-jenis tanah tidak begitu besar. Tekstur Tanah Tekstur tanah adalah perbandingan relatif jumlah fraksi pasir, debu, dan liat. Gabungan dari ketiga fraksi ini menentukan kelas tekstur tanah. Tekstur tanah adalah merupakan sifat fisik tanah yang tidak banyak berubah walaupun proses pembentukan tanah berlangsung secara aktif. Tanah yang berpasir atau berliat akan terus berpasir dan berliat pada jangka waktu yang lama (Saidi, 2006). Tekstur tanah adalah salah satu sifat tanah yang sangat mempengaruhi tanah itu sendiri. Tekstur tanah berhubungan dengan ukuran partikel mineral tanah. Ukuran partikel tanah ini mempengaruhi sifat kapasitas air tanah dan juga aerasinya. Ukuran dari partikel tanah mempengaruhi permukaan tanah dan juga

11 ukuran ruang pori tanah tersebut. Hal ini perlu diketahui karena kebanyakan reaksi-reaksi tanah terjadi pada permukaan tanah (Plaster, 1992). Ukuran untuk masing-masing komponen tekstur tanah tersebut adalah untuk liat berukuran 0,002 mm, untuk debu berukuran 0,002-0,06 mm, dan pasir berukuran sekitar 0,06-2,0 mm. Perbedaan komposisi ketiga komponen atau fraksi tersebut akan menyebabkan daya infiltrasi pula (Kartasapoetra, 1989). Untuk menentukan golongan tekstur tanah berdasarkan kandungan pasir, debu, dan liat, fraksi-fraksi tanah ini biasanya dinyatakan dengan persen (%). Menurut Kartasapoetra (1987), berdasarkan pasir, debu dan liat dibagi dalam tiga golongan, yaitu: 1. Tanah berpasir (sandy soil),yaitu tanah dimana kandungan pasirnya >70% yang bila dalam keadaan lembab tanah berpasir terasa kasar dan tidak lekat. Termasuk juga dalam hal ini yaitu tanah pasir dan tanah lempung berpasir (sandy and loamy sand soil). 2. Tanah berlempung (loamy soil), merupakan tanah yang kandungan debu-liat relatif sama. Tanah tersebut tidak terlalu lepas dan juga tidak terlalu lekat. 3. Tanah liat, yaitu tanah dengan kandungan liatnya >35%, dan biasanya tidak lebih kecil dari 40%. Tanah liat sangat lekat dan bila kering akan menjadi sangat keras.