TINJAUAN PUSTAKA. 4. Mencuci/ melarutkan garam dalam tanah. 6. Melunakkan lapisan olah dan gumpalan-gumpalan tanah

Transkripsi

1 TINJAUAN PUSTAKA Irigasi Pengertian irigasi secara umum yaitu pemberian air pada tanah untuk memenuhi kebutuhan air tanaman. Tujuan umum irigasi kemudian dirinci lebih lanjut, yaitu: 1. Menjamin keberhasilan produksi tanaman dalam menghadapi kekeringan jangka pendek 2. Mendinginkan tanah dan atmosfir sehingga cocok untuk pertumbuhan tanaman 3. Mengurangi bahaya kekeringan 4. Mencuci/ melarutkan garam dalam tanah 5. Mengurangi bahaya pemipaan tanah 6. Melunakkan lapisan olah dan gumpalan-gumpalan tanah 7. Mencegah pertumbuhan gulma dengan cara pendinginan melalui evaporasi atau evapotranspirasi (Pusposutardjo, 2001). Irigasi adalah usaha penyediaan dan pengaturan air untuk menunjang pertanian.dalam pengelolaan irigasi diperlukan jaringan irigasi yang terdiri dari jaringan utama dan jaringan tersier.jaringan utama merupakan jaringan irigasi yang berada dalam satu sistem irigasi mulai dari bangunan utama, saluran induk/primer, saluran sekunder, dan bangunan sadap serta bangunan pelengkap lainnya.saluran primer adalah saluran yang membawa air dari bangunan utama ke saluran sekunder dan ke petak-petak tersier yang diairi. Saluran sekunder 4

2 5 adalah saluran yang membawa air dari saluran primer ke saluran tersier dan petakpetak tersier yang diairi. Sedangkan jaringan tersier merupakan jaringan irigasi yang berfungsi sebagai prasarana pelayanan air di dalam petak tersier yang terdiri dari saluran pembawa disebut saluran tersier, saluran pembagi yang disebut saluran kuarter dan saluran pembuang (Bunganaen, 2008). Jaringan Irigasi Salah satu faktor dari pada usaha peningkatan produksi pangan khususnya padi adalah tersedianya air irigasi di sawah-sawah sesuai dengan kebutuhan.jika penyediaan air irigasi dilakukan dengan tepat dan benar maka dapat menunjang peningkatan produksi padi sehingga kebutuhan pangan nasional dapat terpenuhi.untuk itu jaringan irigasi, baik saluran pembawa maupun saluran pembuang dan bangunan irigasinya harus dapat beroperasi dengan baik (Saribun, 2007). Dari segi konstruksi jaringan irigasinya, Pasandaran (1991) mengklasifikasikan sistem irigasi menjadi empat jenis yaitu : 1. Irigasi sederhana adalah sistem irigasi yang sistem konstruksinya dilakukan dengan sederhana, tidak dilengkapi dengan pintu pengatur dan alat pengukur sehingga air irigasinya tidak teratur dan efisiensinya rendah. 2. Irigasi setengah teknis adalah suatu sistem irigasi dengan konstruksi pintu pengatur dan alat pengukur pada bangunan pengambilan saja dengan demikian efisiensinya sedang.

3 6 3. Irigasi teknis adalah suatu sistem irigasi yang dilengkapi alat pengatur dan pengukur air pada bangunan pengembalian, bangunan bagi dan bangunan sadap sehingga air terukur dan teratur sampai bangunan bagi dan sadap sehingga diharapkan efisiensinya tinggi. 4. Irigasi teknis maju adalah suatu sistem irigasi yang airnya dapat diatur dan terukur pada seluruh jaringan dan diharapkan efisiensinya tinggi sekali. Efisiensi Penyaluran Air Kebanyakan air irigasi yang disalurkan ke lahan tidak digunakan secara keseluruhan oleh tanaman.hal ini dapat terjadi karena adanya kehilangankehilangan.jadi, efisiensi irigasi adalah perbandingan antara jumlah air terpakai (output) dengan jumlah air yang tersedia (input) dalam satuan persen (Israelsen and Hansen, 1980). Efisiensi penyaluran air adalah perbandingan antara jumlah air yang digunakan untuk lahan dengan jumlah air yang tersedia, efisiensi penyaluran ditulis dalam persamaan berikut:... (1) dimana: Efisiensi penyaluran air jumlah air yang digunakan untuk lahan jumlah air yang tersedia

4 7 (Israelsen and Hansen, 1980). Untuk mendapatkan gambaran efisiensi irigasi secara menyeluruh, diperlukan gambaran menyeluruh dari suatu jaringan irigasi dan drainase mulai dari bendung, saluran primer, sekunder, tersier.efisiensi penyaluran di beberapa daerah irigasi di banyak Negara telah sering dikaji dan merupakan suatu fungsi dari (a) luas areal daerah irigasi, (b) metode pemberian air (kontinyu atau rotasi) dan (c) luasan dari unit rotasi.apabila air diberikan secara kontinyu dengan debit kurang lebih konstan maka tidak akan terjadi masalah pengorganisasian. Kehilangan air hanya terjadi karena rembesan dan evaporasi (Sumadyono, 2010). Kehilangan air di saluran dapat diukur dengan beberapa metode.salah satu metode adalah inflow-outflow atau teknik keseimbangan air pada suatu ruas saluran.hal ini dapat dilakukan dengan mengukur debit inflow pada hulu saluran dan debit outflow pada hilr saluran. Efisiensi kehilangan air dinyatakan dengan persamaan:...(2) Efisiensi penyaluran dipengaruhi oleh beberapa faktor yakni (a) kehilangan karena rembesan, (b) ukuran grup inlet yang menerima air irigasi lewat satu inlet pada sistem petak tersier, dan (c) lama pemberian air dalam grup inlet.untuk mendapatkan efisiensi penyaluran yang wajar, jaringan tersier harus dirancang dengan baik, dan mudah dioperasikan oleh petani (Sumadyono, 2010). Tekstur Tanah Menurut Hillel (1982 dalam Agus, dkk, 2005) tekstur tanah, biasa juga disebut besar butir tanah, termasuk salah satu sifat tanah yang paling sering

5 8 ditetapkan.hal ini disebabkan karena tekstur tanah berhubungan erat dengan pergerakan air dan zat terlarut, udara, pergerakan panas, berat volume tanah, luas permukaan spesifik (specific surface), kemudahan tanah memadat (compressibility), dan lain-lain. Tanah saluran sawah mempunyai tekstur yang hampir seragam yakni lempung liat berpasir dan lempung liat berdebu.pola sebaran fraksi tanah pada masing-masing horizon memberikan ciri yang berbeda yakni semakin dalam jeluk maka tekstur tanah semakin halus. Perbedaan pola sebaran fraksi tanah ini mengindikasikan bahwa proses pedogenesis (proses pembentukan tanah) tidak berjalan sama dan adanya perbedaan faktor lingkungan. Hal ini mungkin disebabkan karena penggenangan dan pelumpuran yang menyebabkan partikelpartikel halus dalam lumpur akan bergerak kebawah bersama air perkolasi sehingga terjadi pemindahan partikel-partikel tanah baik fraksi pasir, debu dan lempung (Rajamuddin, 2009). Untuk keperluan pertanian berdasarkan ukurannya bahan padatan tanah terbagi atas 3 partikel atau yang biasa disebut separat penyusun tanah yaitu pasir, debu dan liat.tekstur tanah akan mempengaruhi kemampuan tanah untuk menyimpan dan menghantarkan air, menyimpan dan menyediakan hara tanaman. (Islami dan Utomo, 1995). Pasir memiliki total luas permukaan yang kecil sehingga kemampuan menyimpan air dan zat hara rendah tetapi daya hantar air cepat.berbeda dengan tanah liat yang memiliki total permukaan yang lebih luas setiap gramnya sehingga tanah liat memiliki kemampuan menyimpan air dan hara tanaman tinggi

6 9 sedangkan daya hantar air lambat dan sirkulasi udara kurang lancar.sama halnya seperti tanah debu yang mempunyai kapasitas besar untuk untuk menyimpan air, namun daya hantar air lebih lambat dibandingkan dengan pasir.tanah dengan kapasitas terbesar untuk menahan air melawan tarikan gravitasi adalah tanah liat (Foth, 1994). Tanah-tanah yang bertekstur pasir, karena butir-butirnya berukuran lebih besar, maka setiap satuan berat mempunyai luas permukaan yang lebih kecil sehingga sulit menyerap (menahan) air dan unsur hara.tanah-tanah yang bertekstur liat karena lebih halus maka setiap satuan berat mempunyai luas permukaan yang lebih besar sehingga kemampuan menahan air dan menyediakan unsur hara tinggi.tanah-tanah bertekstur halus lebih aktif dalam reaksi kimia daripada tanah bertekstur kasar (Mustafa, dkk, 2012). Di alam terutama tanah pertanian secara umum teksturnya tidaklah murni pasir, liat atau lempung, tetapi kebanyakan adalah kombinasi ketiganya.secara lebih rinci tekstur tanah digambarkan dalam segitiga USDA seperti yang terlihat dalam Gambar 1.

7 10 Gambar 1. Segitiga berstruktur menunjukan batas-batas kandungan pasir, debu dan liat (Foth,1994). Kerapatan Massa Tanah Kerapatan massa tanah adalah petunjuk kepadatan tanah dimana semakin padat tanah maka makin tinggi bulk density yang berarti makin sulit untuk meneruskan air atau ditembus akar tanaman. Pada umumnya, bobot isi tanah berkisar antara 1,1-1,6 g/cm3 (Mustafa, dkk, 2012). Bulk density merupakan berat per satuan volume tanah kering oven, dengan satuannya gram per cm 3.Pada saat pengambilan sampel tanah harus dilakukan dengan hati-hati agar struktur alami tanahnya tetap terjaga. Banyak perubahan yang terjadi pada struktur tanah seperti mengubah keseimbangan ruang pori tanah dan juga berat per unit volumenya. Empat maupun lebih sampel tanah biasanya diperoleh dari masing-masing horizon tanah untuk memperoleh nilai yang akurat.sampel tanah diambil dilapangan dan dibawa ke laboratorium untuk dikering ovenkan dan dilakuan penimbangan. Kerapatan massa tanah (bulk density) diperoleh dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

8 11 Kerapatan massa tanah (bulk density) dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut: ρ b =...(3) dimana: ρ b = Kerapatan massa (g/cm 3 ) Ms = Massa tanah kering (g) (Foth, 1951). Vt = Volume total tanah (volume ring) (cm 3 ).

9 12 Kerapatan Partikel Tanah Kerapatan partikel tanah didefinisikan sebagai berat tanah kering persatuan volume partikel-partikel (padat) tanah (jadi tidak termasuk pori tanah). Jelasnya yang dimaksud tanah disini adalah volume partikel tanahnya saja dan tidak termasuk volume ruang pori yang terdapat diantara ruang pori (Hardjowigeno, 2007). Faktor - faktor yang mempengaruhi kerapatan partikel tanah antara lain : - Tekstur tanah Partikel-partikel tanah yang ukuran partikelnya kasar, memiliki nilai berat jenis yang tinggi misalnya pasir, ukuran pasir lebih besar daripada ukuran partikel liat sehingga berat jenis pasir lebih tinggi daripada liat. - Bahan organik Bahan organik tanah merupakan penimbunan dari sisa-sisa tanaman dan binatang yang sebagian telah mengalami pelapukan dan pembentukan kembali.bahan organik tanah memiliki berat jenis tanah. Semakin banyak kandungan bahan organik tanah, menyebabkan semakin rendahnya nilai kerapatan partikel tanah (Huda, 2010). Dalam pengertiannya kerapatan partikel tanah terpusat pada salah satu dari partikel padat tanah.jadi, particle density merupakan bagian tanah yang tetap dan tidak berubah dengan banyaknya jarak antar partikel.particle density didefinisikan sebagai berat tanah per satuan volume partikel tanah (tanah padat) dengan satuannya gram per cm 3.Untuk tanah mineral nilai particle density sebesar 2.6 gram per cm 3.Particle density tidak banyak mengalami perubahan untuk

10 13 perbedaan jenis tanah.perbedaan hanya terletak pada variasi pengisi tanahnya yaitu kandungan bahan organik atau komposisi mineral yang terkandung dalam tanah.kerapatan partikel tanah dapat dihitung persamaan sebagai berikut: ρ s =...(4) dimana : ρ s = Kerapatan partikel tanah (g/cm 3 ) Ms = Massa tanah kering (g) (Foth, 1951). Vs = Volume partikel tanah (cm 3 ). Porositas Tanah Porositas adalah proporsi ruang pori total (ruang pori kosong) yang dapat ditempati oleh udara dan air, serta merupakan indikator kondisi drainase dan aerasi tanah. Tanah-tanah pasir memiliki pori-pori kasar lebih banyak daripada tanah liat.tanah yang banyak mengandung pori-pori sulit menahan air tanahnya akanmudah kekeringan.tanah liat mempunyai pori total lebih tinggi dari pada tanah pasir (Hardjowigeno, 2007). Pori tanah adalah bagian tanah yang tidak terisi bahan padat tanah (terisi oleh udara dan air).pori-pori tanah dapat dibedakan menjadi pori-pori kasar dan pori-pori halus.pori-pori kasar berisi udara atau air gravitasi, sedangkan pori-pori halus berisi air kapiler atau udara.tanah-tanah pasir mempunyai pori-pori kasar lebih banyak daripada tanah liat.tanah ini sulit menahan air sehingga tanaman sering mengalami kekeringan.tanah-tanah liat mempunyai pori total lebih tinggi dari tanah berpasir. Porosistas dipengaruhi oleh kandungan bahan organik, struktur tanahdan tekstur tanah.porositas tinggi jika bahan organik tinggi.tanah

11 14 dengan struktur granuler atau remah porositas lebih tinggi dibanding yang berstruktur massif (Mustafa, dkk, 2012). Untuk menghitung persentase ruang pori perlu diketahui kerapatan massa tanah (bulk density) dan kerapatan partikel tanah (particle density) memberikan keseimbangan ruang yang ditempati oleh tanah, dan perbandingan ini dikurangkan dengan memberikan ruang pori. Ruang pori dalam bentuk persentase ditunjukkan dengan persamaan : ( )..(5) dimana, n ρ s = persentase ruang pori = particledensity = bulk density (Hansen, dkk, 1992). Kerapatan massa berbanding terbalik dengan porositas tanah, bila kerapatan massa tanah rendah maka porositas tinggi dan sebaliknya bila kerapatan massa tanah tinggi maka porositas rendah dengan ketentuan kerapatan partikel tananhnya tetap. Pengelolaan lahan juga turut mempengaruhi proses pemadatan tanah. Dimana partikel halus akan mengisi pori tanah sehingga kerapatan massa akan semakin besar (Monde, 2010). Sistem perakaran merupakan faktor lain yang diduga berpengaruh terhadap tinggi rendahnya nilai porositas tanah. Sistem perakaran tanaman akan melakukan pentrasi secara vertikal dan lateral untuk menyerap unsur hara. Secara

12 15 tidak langsung akar-akar tanaman akan mengikat butir-butir tanah, sehingga tanah menjadi remah (Saribun, 2007). Pada penjelasan kerapatan massa tanah, ditunjukkan bahwa tanah permukaan berpasir mempunyai kerapatan massa yang lebih besar daripada tanah liat. Hal ini berarti bahwa tanah berpasir memiliki lebih sedikit volume yang diduduki ruang pori. Meskipun demikian, pengalaman sehari-hari mengajarkan bahwa air biasanya bergerak lebih cepat melalui tanah berpasir dibandingkan melalui tanah liat.penjelasan yang kelihatanya bertentangan ini terletak pada ukuran pori-pori yang terdapat pada masing-masing tanah.ruang pori 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 olehpori-pori kecil pada tanah berpasir adalah rendah yang menjadi penyebab rendahnya kapasitas penahanan air.sebaliknya, tanah permukaan yang betekstur halus mempunyai ruang pori total yang lebih banyak dan relatif sebagian besar tersusun dari pori-pori kecil sehingga tanah memiliki kapasitas menahan air yang tinggi (Foth, 1994). Bahan Organik Tanah Bahan organik adalah pemantap agregat.bahan organik merupakan salah satu bahan penting dalam menciptakan kesuburan tanah, baik secara fisik, kimia maupun segi biologi tanah. Sumber primer bahan organik adalah jaringan tanaman setelah mengalami dekomposisi (Hakim, dkk., 1986). Tanah tersusun oleh bahan padatan, air dan udara.bahan padatan ini meliputi mineral berukuran pasir, debu dan liatserta bahan organik.bahan organik

13 16 bisanya menyusun 5% bobot total tanah.meskipun hanya sedikit tetapi memegang peranan penting dalam menentukan kesuburan tanah, baik secara fisik, kimiawi maupun biologis tanah.komponen tanah berfungsi sebagai media tumbuh, maka bahan organik juga berpengaruh secara langsung terhadap perkembangan dan pertumbuhan tanaman dan mikrobia tanah sebagai sumber energi, hormon, vitamin dan senyawa perangsang tumbuh lainnya (Hanafiah, 2005). Terdapat kecenderungan adanya korelasi antara kandungan tanah liat dengan bahan organik pada tanah.penyediaan air dan hara yang terkombinasi lebih besar mendukung produksi bahan organik yang lebih banyak pada tanah yang bertesktur lebih halus.adanya tanaman juga akan meningkatkan akumulasi bahan organik pada tanah karena sisa-sisa tanaman akan diurai oleh jasad renik menjadi bahan organik (Foth, 1994). Menurut Stevenson (1982, dalam Atmojo, 2003) pengaruh bahan organik terhadap sifat fisika tanah yang lain adalah terhadap peningkatan porositas tanah.porositas tanah adalah ukuran yang menunjukkan bagian tanah yang tidak terisi bahan padat tanah yang terisi oleh udara dan air. Pori pori tanah dapat dibedakan menjadi pori mikro, pori meso dan pori makro. Pori-pori mikro sering dikenal sebagai pori kapiler, pori meso dikenal sebagai pori drainase lambat, dan pori makro merupakan pori drainase cepat. Tanah pasir yang banyak mengandung pori makro sulit menahan air, sedang tanah lempung yang banyak mengandung pori mikro drainasenya kurang baik.pori dalam tanah menentukan kandungan air dan udara dalam tanah serta menentukan perbandingan tata udara dan tata air yang baik. Penambahan bahan organik pada tanah kasar (berpasir), akan meningkatkan

14 17 pori yang berukuran menengah dan menurunkan pori makro, dengan demikian akan meningkatkan kemampuan menahan air. Adanya bahan organik dalam tanah akan memperbaiki sifat fisik, kimia dan biologi tanah seperti meningkatkan aktivitas mikroorganisme yang dapat melepas asam organik yang tersedia dalam tanah, meningkatkan total ruang pori tanah, menurunkan kepadatan tanah yang dapat menyebabkan kemampuan mengikat air dalam tanah tinggi (Susanto, 2005). Debit Air Debit air adalah suatu besaran yang menyatakan banyaknya air yang mengalir dari suatu sumber persatuan waktu, biasanya diukur dalam satuan liter per detik. Pengukuran debit dapat dilakukan dengan berbagai cara antara lain: 1. Pengukuran debit dengan bending (sekat ukur) 2. Pengukuran debit berdasarkan kerapatan larutan obat 3. Pengukuran kecepatan aliran dan luas penampang melintang, dalam hal ini untuk mengukur kecepatan arus digunakan pelampung atau pengukur arus 4. Pengukuran dengan menggunakan alat-alat tertentu (Dumairy, 1992). Pada dasarnya pengukuran debit adalah pengukuran luas penampang basah dan kecepatan aliran. Rumus yang biasa digunakan sebagai berikut: Q = V x A...(6) dimana: Q = debit air (m 3 /detik) V = kecepatan aliran (m/detik)

15 18 (Soewarno, 1991). A = luas penampang aliran (m 2 ) Debit air juga dapat diukur secara langsung dengan menggunakan sekat ukur tipe Cipolleti atau Thomson (Segitiga 90 o ). Persamaan Cipolleti yang menunjukkan pengaliran adalah: Q = 0,0186 LH 3/2...(7) dimana Q merupakan debit dalam liter tiap detik, L merupakan lebar ambang dan H merupakan tinggi muka air pada sekat ukur dalam sentimeter. Untuk sekat ukur segitiga 90 o (tipe Thomson) persamaannya adalah: Q = 0,0138H 5/2...(8) dimana Q adalah debit (liter per detik) dan H adalah tinggi muka airpada sekat ukur (sentimeter). Sekat ukur segitiga 90 o (tipe Thomson) baik digunakan untuk pengukuran aliran yang tidak lebih dari 112 l/detik atau aliran dengan debit relatif kecil, selain itu sekat ukur segitiga 90 o (tipe Thomson) juga sangat mudah konstruksi dan pengaplikasiannya (Lenka, 1991). Pada alat pengukur Thomson seperti halnya alat pengukur Cipoletti harus dipasang tegak lurus pada sumbu saluran pengukur.pemasangan alat pengukur ini harus betul-betul mendatar, dengan sudut siku-siku di sebelah bawah (Soekarto dan Hartoyo, 1981). Evapotranspirasi Menurut Wallace (1995 dalam Usman, 2004) evapotranspirasi merupakan gabungan dua istilah yang menggambarkan proses fisika transfer air ke dalam atmosfir, yakni evaporasi air dari permukaan tanah, dan transpirasi melalui

16 19 tumbuhan. Evapotranspirasi merupakan komponen penting dalam keseimbangan hidrologi.di beberapa daerah, evapotranspirasi merupakan komponen tunggal terbesar siklus air.oleh karena itu, pengetahuan tentang evapotranspirasi penting dalam manajemen sumberdaya air, pendugaan hasil tanaman, dan dalam mempelajari hubungan antara perubahan penggunaan lahan dan iklim. Berkaitan dengan pengaruh suhu pada evapotranspirasi, menerangkan bahwa penguapan akan meningkat atau menurun dengan suhu tergantung pada nilai awalnya, apakah lebih besar atau lebih kecil dari radiasi bersih, yaitu pada apakah permukaan lebih panas atau lebih dingin dari udara (Usman, 2004). Suhu mempengaruhi evapotranspirasi melalui empat cara menurut Rosenberg et al (1983 dalam Usman, 2004) yaitu 1) jumlah uap air yang dapat dikandung udara (atmosfer) meningkat secara eksponensial dengan naiknya suhu udara. Dengan begitu, peningkatan suhu menyebabkan naiknya tekanan uap permukaan yang berevaporasi, mengakibatkan bertambahnya defisit tekanan uap antara permukaan dengan udara sekitar.keadaan demikian bertahan sepanjang suplai air mencukupi untuk tercapainya kejenuhan udara dekat permukaan evaporasi.karena udara dapat menampung dan membawa uap air lebih banyak dengan naiknya suhu maka menyebabkan semakin besar defisit tekanan uap antara udara dengan permukaan, dan permintaan evaporasi udara bertambah (meningkat) dengan bertambah panasnya udara. 2) Udara yang panas dan kering dapat energi ke permukaan. Laju penguapan bergantung pada jumlah energi bahang yang dipindahkan, karena itu semakin panas udara semakin besar gradient suhu dan semakin tinggi laju penguapan. Di sisi lain, bila permukaan evaporasi

17 20 yang lebih panas, akan lebih sedikit bahang terasa (sensible) yang diekstrak dari udara dan penguapan akan menurun. 3) Pengaruh lainnya suhu udara terhadap penguapan muncul dari kenyataan bahwa akan dibutuhkan lebih sedikit energi untuk menguapkan air yang lebih hangat. Jadi untuk masukan energi yang sama akan lebih banyak uap air yang dapat diuapkan pada air yang lebih hangat. 4) Suhu juga dapat mempengaruhi penguapan melalui pengaruhnya pada celah (lubang) stomata daun. Menurut Michael (1978) salah satu metode yang digunakan untuk menentukan nilai kebutuhan air tanaman adalah dengan menggunakan metode Blaney-Criddle.Blaney dan Criddle meneliti besarnya kebutuhan air tanaman dengan menghubungkan temperatur bulanan rata-rata dengan jam siang hari bulanan. Hubungan yang dikembangkan oleh Blaney-Criddle dapat dinyatakan sebagai berikut: U =... (9) dimana: U K = Evapotranspirasi bulanan (mm) = Koefisien tanaman bulanan t = Suhu rata-rata bulanan ( o C) p = Persentase bulanan jam hari-hari terang dalam setahun (Soemarto, 1995) Menurut Doonrenbos dan Pruitt (1977 dalam Sunarya, 2009) K = Kt x Kc Kt = 0,0311t +0,240...(10)

18 21 dimana: Kc = koefisien tanaman Perkolasi Kt = Koefisien suhu Selain itu perkolasi atau resapan air kedalam tanah merupakan penjenuhan yang dipengaruhi oleh tekstur tanah, permeabilitas, tebal top soil dan letak pengukuran air tanah (semakin tinggi letak muka air tanah semakin rendah perkolasinya) (Sumadyono, 2010). Salah satu cara menentukan laju perkolasi di lapangan adalah dengan metode silinder. Pengukuran dengan metode silinder yaitu dengan membenamkan pipa ke tanah sedalam cm, lalu diisi air setinggi 10 cm (h 1 ) (Harianto, 1987 dalam Sutanto 2006).Laju perkolasi dihitung dengan rumus: P = mm/hari...(11) dimana: P = Laju perkolasi (mm/hari) h 1 -h 2 = Beda tinggi air dalam silinder waktu t 1 dan t 2 (mm) t 1 -t 2 = Selisih waktu pengamatan air dalam pipa (hari). Rembesan Menurut Wesley (1973 dalam Idkham, 2005) permealibitas atau daya rembesan adalah kemampuan tanah untuk dapat melewatkan air.air yang dapat melewati tanah hampir selalu linear, yaitu jalan atau garis yang ditempuh air merupakan garis dengan bentuk yang teratur (smooth curve). Tanah terdiri atas butiran-butiran dengan rongga yang saling berhubungan di antara butiran tersebut. Oleh karena itu tanah memiliki sifat permeabilitas,

19 22 yaitu air dapat mengalir atau merembes melalui butiran, walaupun dengan kecepatan yang sangat lambat pada jenis tanah berbutir halus (lempung dan liat). Rembesan terjadi akibat dari perbedaan potensial energi. Konsep ini sama dengan konsep aliran air di dalam pipa pada mekanika fluida. Hukum Darcy menyatakan bahwa kecepatan rembesan dalam tanah sebanding dengan gradien hidrolik dan dituliskan sebagai : Volume :q 1 t = kiat q 1 = kia.(12) dimana q 1 I A k = debit aliran = gradien hidrolik = luas penampang aliran = sifat fisik tanah yang disebut koefisien rembesan atau koefisien permeabilitas juga disebut konduktivitas hidrolik. Gradien hidrolik adalah perbandingan perubahan tinggi hidrolik terhadap jarak horizontal, yaitu : i =....(13) dimana adalah perubahan tinggi hidrolik dan L adalah jarak perubahan tersebut terjadi.

20 23 Gambar 2. Sketsa penampang melintang saluran irigasi bendungan Menurut Hardiyatmo (1992) hukum Darcy dapat juga diterapkan untuk menghitung debit rembesan yang melalui struktur bendungan (Gambar 2). Dalam merencanakan sebuah bendungan, perlu diperhatikan stabilitasnya terhadap bahaya longsoran, erosi lereng dan kehilangan air akibat rembesan yang melalui tubuh bendungannya. Berikut adalah cara untuk menentukan rembesan lewat bendungan dengan cara Dupuit (1863), dimana besarnya rembesan per satuan panjang arah tegak lurus bidang gambar yang diberikan oleh Darcy pada persamaan (13) di atas, adalah menganggap bahwa gradien hidrolis (i) adalah sama dengan kemiringan permukaan freatis dan besarnya konstan dengan kedalamannya, yaitu i = dz/dx. Maka dapat ditulis, L = dz/dx q = k z dx = q = (H 1 2 H 2 2 ) Kalau H 2 = 0 k = 0

21 24 q = H 1 2 k =...(14) dimana : q = debit rembesan per satuan panjang bendungan k = koefisien rembesan d = jarak mendatar diukur dari titik kontak permukaan air di hulu bendungan dengan bidang kemiringan bendung hingga dasar lapisan kedap air di hilir bendungan H 1 = tinggi air di hulu bendungan H 2 = tinggi air di hilir bendungan (Suprapto, 2003). Besar rembesan juga dihitung dengan menggunakan rumus: Rembesan = (Kehilangan Air) (P + E)...(15) dimana: Kehilangan Air = Pengurangan debit di hulu dengan debit di hilir (mm/hari) P = Perkolasi (mm/hari) E = Evapotranspirasi (mm/hari). Beberapa nilai koefisien rembesan pada beberapa jenis tanah dapat dilihat pada Tabel 1.

22 25 Tabel 1. Koefisien rembesan untuk beberapa jenis tanah Bahan Koefisien Rembesan (m/detik) Uraian Kerikil Dapar dikeringkan Pasir kasar 10-2 sampai 10-3 dengan pemompaan, Pasir sedang 10-3 sampai 10-4 yaitu, air akan keluar dari rongga karena Pasir halus 10-5 sampai 10-6 gravitasi. Lanau 10-6 sampai 10-7 Air tidak dapat mengalir keluar dari rongga Lempung kelanauan 10-7 sampai 10-9 karena gravitasi Lempung 10-8 sampai Hampir tidak dapat dirembes air (Wesley, 2012). Faktor Faktor yang Mempengaruhi Rembesan Koefisien rembesan (coefficient of permeability) tergantung pada beberapa faktor, yaitu kekentalan cairan, distribusi ukuran butir pori, kekasaran permukaan tanah dan derajat kejenuhan tanah. Pada tanah berlempung struktur tanah memegang peranan penting dalam menentukan koefisien rembesan.faktor-faktor lain yang mempengaruhi sifat rembesan tanah lempung adalah konsentrasi ion dan ketebalan lapisan air yang menempel pada butiran lempung (Vidayanti, 2009). Secara garis besar, makin kecil ukuran partikel, makin kecil pula ukuran pori dan makin rendah koefisien permeabilitasnya. Berarti suatu lapisan tanah yang mengandung butiran-bituran halus memiliki harga k yang lebih rendah daripada tanah yang memiliki butiran kasar (Craig, 1987).