BAB IV PEMBAHASAN DAN HASIL

Transkripsi

1 BAB IV PEMBAHASAN DAN HASIL 4.1. Analisis Curah Hujan Ketersediaan Data Curah Hujan Untuk mendapatkan hasil yang memiliki akurasi tinggi, dibutuhkan ketersediaan data yang secara kuantitas dan kualitas cukup memadai. Data hujan yang digunakan direncanakan selama 15 tahun sejak tahun 1998 sampai dengan tahun Data hujan maksimum ditampilkan pada tabel berikut. Tabel 4.1 Data Curah Hujan Maksimum Tahun Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nov Des Rh Total (mm) Rh max (mm) (sumber : Pusat SDA, Bandung) IV - 1

2 4.2 Perhitungan Evapotranspirasi Evapotranspirasi dihitung dengan menggunakan metode Penmann Modifikasi dengan rumus c x ET*. Data Klimatologi yang didapat dengan parameter suhu udara (T), kelembaban udara (Rh), penyinaran matahari (s=n/n) dan kecepatan angin (u). Letak lintang yang diambil adalah 7.6 o Lintang Selatan. Contoh langkah langkah perhitungan evapotranspirasi potensial adalah sebagai berikut : 1. Bulan : Januari 2. Temperatur (T) : O C 3. Kelembaban Udara (Rh) : 80.48% 4. Penyinaran Matahari (s = n/n) :46.85 % 5. Kecepatan angin (U) : 0.2 Km/jam 6. Letak Lintang : Albedo (α) : Ra (radiasi gelombang pendek yang memenuhi batas luar atmosfer atau angka angot) karena letak lintang 7.6 o maka dari hasil interpolasi, nilai Ra adalah lihat tabel Rs = (1-α)( s)ra = (1-0.25)( x 46.85%) x = mm/hari 10. F(t) (fungsi temperatur terhadap suhu) karena suhu pada bulan Januari O C maka hasil dari interpolasi, nilai F(t) adalah 16.16, lihat tabel ea (tekanan uap jenuh) karena suhu pada bulan Januari O C maka hasil dari interpolasi, nilai ea adalah 36.28, lihat tabel IV - 2

3 12. ed (tekanan uap sebenarnya) = Rh x ea = 80.48% x = mbar 13. F(ed) (fungsi tekanan uap) = (ed^0.5) = (29.20^0.5) = F(n/N) (fungsi kecerahan) = s = x 46.85% = Rn1 = F(t) x F(ed) x F(n/N) = x 0.10 x 0.52 = 0.86 mm/hari 16. F(u) = 0.27 ( U) = 0.27 ( x 0.2) = W, karena suhu pada bulan Januari O C maka hasil dari interpolasi, nilai W adalah 0.77, lihat tabel Rn (radiasi netto) = Rs Rn1 = = 5.19 mm/hari 19. Et* = w (0.75 Rs-Rn1) + (1-W) f(u) (ea-ed) = 0.77 ( ) + (1 0.77) (0.316) ( ) = 3.51 mm/hari 20. C : koefisien penman untuk bulan Januari adalah Eto = c x Et* = 1.04 x 3.51 = 3.65 mm/hari = mm/bulan IV - 3

4 Tabel 4.2. Interpolasi Ra, F(t), ea, W Bulan Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Interpolasi Ra LS 7.6 Ra Interpolasi F(t) Interpolasi ea TABEL Suhu F(t) TABEL Suhu Ea Interpolasi W TABEL Suhu W (Sumber : Pengolahan Data) IV - 4

5 Tabel 4.3. Evapotranspirasi Metode Penmann Modifikasi No Parameter Satuan Bulan Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec 1 Suhu Udara (T) o C Kelembaban Udara (Rh) % Penyinaran Matahari (s=n/n) % Kecepatan Angin (U) Km/Jam PERHITUNGAN Rs (α = 0.25) Ra (tabel) mm/hari Rs = (1 - α) ( s)ra mm/hari PERHITUNGAN Rn1 7 F(t) (tabel) Ea (tabel) mbar ed = Rh x ea mbar f(ed) = (ed)^ f(n/n) = n/n Rn1 = (7) x (10) x (11) mm/hari f(u) = 0.27( U) f(u) (ea-ed) mm/hari W (tabel) W Rn = Rs - Rn1 mm/hari Et* mm/hari c Eto = c x Et* mm/hari jumlah hari hari Eto per bulan mm/bulan (Sumber: Pengolahan Data) IV - 5

6 EVAPOTRANSPIRASI MM/HARI Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec BULAN Gambar 4.1. Grafik Evapotranspirasi Dari grafik diatas dapat disimpulkan bahwa evapotranspirasi paling tinggi pada bulan Oktober dengan evapotranspirasi sebesar 4.80 mm/hari atau mm/bulan sedangkan pada bulan April adalah nilai evapotranspirasi terendah dengan evapotranspirasi sebesar 2.81 mm/hari atau mm.bulan. 4.3 Analisis Curah Hujan Efektif Curah hujan efektif dihitung dengan cara metode basic year, dengan mencari nilai Re80 dan Re50. Re80 adalah curah hujan efektif yang digunakan untuk kebutuhan air pada padi, dan Re50 digunakan untuk analisa kebutuhan air pada palawija. Langkah pertama yang dilakukan untuk menghitung curah huijan efektif adalah mengurutkan data curah hujan dari yang paling kecil hingga paling besar setiap bulannya. Re80 = (n/5)+1 = (15/5)+1 = 4 Re50 = (n/2)+1 = (15/2)+1 = 8.5 ~ 9 IV - 6

7 Jadi, data keempat adalah curah hujan efektif untuk padi dan data kesembilan adalah data curah hujan efektif yang digunakan untuk palawija. Data curah hujan efektif dapat dilihat pada tabel dibawah ini. Tabel 4.4 Curah Hujan Efektif Januari Februari Maret April Mei Juni I II I II I II I II I II I II R R Re Padi Re Palawija (sumber : Pengolahan Data) Tabel 4.5 Curah Hujan Efektif (Lanjutan) Juli Agustus September Oktober November Desember I II I II I II I II I II I II R R Re Padi Re Palawija (Sumber: Pengolahan Data) Curah Hujan Efektif I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Re Padi Re Palawija Gambar 4.2 Grafik Curah Hujan Efektif (Re) IV - 7

8 Dari gambar 4.2 dapat kita lihat bahwa curah hujan efektif yang paling tinggi untuk padi terjadi pada pertengahan bulan Maret dengan curah hujan efektif sebesar mm sedangkan untuk curah hujan efektif terendah terjadi pada pertengahan bulan Juli sampai dengan pertengahan bulan September dengan curah hujan efektif 0 mm. Pada pertengahan bulan Juli 15 hari kedua sampai pertengahan bulan September tidak bisa ditanami padi karena masa kering atau curah hujan efektif yang sangat kecil. Sementara itu untuk palawija, curah hujan efektif tertinggi terjadi pada awal bulan Desember sebesar mm dan terendah pada bulan Agustus dan pertengahan September sebesar 0 mm. 4.4 Analisis Ketersediaan Air Irigasi Analisis Kebutuhan Air Untuk Lahan Penyiapan Penyiapan Lahan untuk tanaman padi dilakukan selama 30 hari dengan tebal lapisan air 300 mm untuk lahan yang akan ditanami padi. Sedangkan penyiapan lahan untuk palawija tidak diberikan. Hasil analisis kebutuhan air untuk penyiapan lahan disajikan pada tabel Tabel 4.6 Kebutuhan Air untuk Penyiapan Lahan Uraian Satuan Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Evapotranspirasi (Eto) mm/hari Eo 1.1 x Eto mm/hari Perkolasi (P) mm/hari M (1.1 x Eto)+P mm/hari K = MT/S IR T = 30 T = 45 T = 30 T = 45 S = 250 mm S = 300 mm S= 250 mm S =300 mm S = 250 mm mm/hari S = 300 mm mm/hari S= 250 mm mm/hari S = 300 mm mm/hari (Sumber: Pengolahan Data) IV - 8

9 Untuk perhitungan lahan penyiapan dilakukan dengan mengalikan dengan ratio penyiapan lahan. Ratio penyiapan lahan adalah perbandingan antara total penyiapan lahan (1 bulan) dengan angka 4 (yang merupakan periode 15 harian) Penggunaan Konsumtif Penggunaan konsumtif pada tanaman dapat dilakukan dengan menghitung evapotranspirasi tanaman dengan mengalikan evapotranspirasi potensial dan koefisien jenis tanaman. Koefisien tanaman dapat dilihat pada tabel 2.13 dan Hasil analisis penggunaan konsumtif tanaman dilakukan 24 alternatif untuk pola tanam padi-palawija-bera karena sesuai dengan ketersediaan air. Tabel 4.7 Penggunaan Konsumtif JAN FEB MAR APR MAY JUN JUL AUG SEP OCT NOV DEC Kc 1 Kc 2 Rerata Kc Eto Etc I II I II I II I II I II I II I II I II 4.26 I 4.39 II 4.39 I 4.80 II 4.80 I LP LP 3.91 II LP LP LP 3.91 I 1.1 LP II (Sumber: Pengolahan Data) IV - 9

10 Tabel diatas adalah contoh tabel penggunaan konsumtif untuk padi unggul FAO kacang tanah Bera. Masa awal tanan padi adalah awal bulan November selama 30 hari dan berakhir diawal bulan Agustus Analisis Kebutuhan Air di Sawah Untuk menghitung Kebutuhan Air Disawah (NFR) dapat dilakukan dengan menjumlahkan penggunaan konsumtif (Etc) dengan perkolasi dan penggantian lapisan air. Laju perkolasi tergantung pada sifat tanah. Laju perkolasi diasumsikan 2 mm/hari. Penggantian lapisan air (WLR) dilakukan untuk menetralisir kembali air perendaman padi yang sudah terkena insektisida yang dilakukan sesudah 1.5 bulan dan 2 bulan dari penyiapan lahan, besarannya adalah 50 mm per 15 hari atau 3.3 mm per hari Efisiensi Irigasi Untuk tujuan perencanaan, dianggap bahwa ¼ sampai 1/3 dari jumlah air yang diambil akan hilang sebelum air itu sampai di sawah. Kehilangan ini disebabkan oleh kegiatan eksploitasi, evaporasi dan perkolasi. Mengacu kepada Direktorat Jendral Pengairan (1986) maka efisiensi irigasi secara keseluruhan diambil 90% dan tingkat tersier 80%. Angka efisiensi irigasi keseluruhan tersebut dihitung dengan cara mengkonversi efisiensi dimasing-masing tingkat yaitu 90% x 90% x 80% = 64.8% 65%. IV - 10

11 4.5 Debit Andalan Untuk menghitung debit andalan menggunakan cara analisis water balance dari Dr. F.J Mock berdasarkan data curah hujan bulanan, jumlah hari hujan evapotranspirasi dan karakterisitik hidrologi daerah pengaliran. Langkah pertama yang harus dilakukan adalah menghitung evapotranspirasi terbatas yang dihitung dari evapotranspirasi potensial dari Metode Penmann Modifikasi. Lahan akan digunakan untuk pertanian yang diolah maka faktor bukaan lahan yang dipakai (m) adalah 50%. Prinsip perhitungan ini adalah hujan yang jatuh diatas tanah (presipitasi) sebagian akan hilang karena penguapan (evaporasi), sebagian akan hilang menjadi aliran permukaan (direct run off) dan sebagian akan masuk ke tanah (infiltrasi). Infiltrasi yang mula-mula menjenuhkan permukaan yang kemudian menjadi perkolasi dan akhirnya keluar ke sungai sebagai base flow. Pada saat itu terjadi water balance antara persipitasi, evapotranspirasi, direct run off dan ground water discharge. Oleh karena itu aliran yang terdapat di sungai disebut direct run off dan base flow. IV - 11

12 Tabel 4.8 Debit Andalan (Sumber: Pengolahan Data) IV - 12

13 Tabel 4.9 Debit Andalan (lanjutan) (Sumber: Pengolahan Data) IV - 13

14 DEBIT ANDALAN Q80 Q I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Grafik 4.3. Debit Andalan Dari grafik diatas dapat disimpulkan bahwa debit paling besar untuk padi dan palawija terdapat pada awal bulan April dengan debit untuk tanaman padi sebesar 1.36 lit/det/ha sedangkan untuk palawija 0.85 lit/det/ha. Namun debit terkecil pada bulan Agustus yang mana pada bulan Agustus memiliki curah hujan yang sangat kecil maka debit yang dapat digunakan juga sangat sedikit sehingga pada bulan Agustus tidak dapat ditanam. 4.6 Pola Tanam Pengaturan pola tata tanam adalah kegiatan mengatur awal masa tanam, jenis tanaman dan varitas tanaman dalam suatu tabel perhitungan yang bertujuan untuk mendapatkan besaran kebutuhan air irigasi. Dari perhitungan debit andalan, ketersediaan air untuk jaringan irigasi terlihat kecil sehingga dapat digolongkan daerah yang cenderung kekurangan air maka dapat diasumsikan pola tata tanam padi-palawija-bera. IV - 14

15 Di dalam penyusunan pola tata tanam dilakukan simulasi penentuan awal penyiapan lahan setiap tengah bulanan maka didapat 24 alternatif. Dari 24 alternatif yang ada, dapat dipilih alternatif yang kebutuhan air irigasinya paling mencukupi. Tabel penyusunan pola tanam biasanya didasarkan pada tengah bulanan, artinya besaran-besaran yang termasuk didalam perhitungan (seperti besaran Eto, Ir, P dan I) dihitung selama 15 harian. Penyusunan pola tata tanam dilakukan selama 1 tahun dengan disisipi 1 musim untuk tanaman palawija. Hal ini dimaksudkan untuk memutus rantai serangan hama pada tanaman padi serta memberi kesempatan tanah untuk memulihkan unsur-unsur haranya setelah berturut-turut ditanami padi. Notasi pola tanam dibuat miring-miring, dimaksudkan bahwa penanaman untuk seluruh areal persawahan tidak dilakukan serentak tetapi bertahap. Total waktu penyiapan lahan adalah 1 bulan. Koefisien tanaman sangat erat hubungannya dengan awal masa tanam, jenis tanaman dan varietas tanaman. Cara penanamannya dilakukan dengan membagi menjadi dua gelombang dimana K1 adalah koefisien tanaman bagi kelompok penanaman awal, K2 adalah koefisien tanaman bagi penanaman gelombang kedua, maka diambil koefisien rata-rata dari K1, dan K2. Evapotranspirasi potensial (ETo) dapat dilihat pada hasil perhitungan dari metode Penman Modifikasi pada tabel Koefisien tanaman rata-rata yang dikalikan dengan Eto maka akan mendapat hasil kebutuhan air tanaman atau penggunaan konsumtif (Etc). Selanjutnya, kebutuhan air untuk penyiapan lahan (Ir) adalah hasil perhitungan harga Ir berdasarkan rumus vd. Goor Zijlstra yang dihitung menggunakan ratio. IV - 15

16 Angka ratio untuk penyiapan lahan dapat diperoleh dari perbandingan antara total penyiapan lahan dengan angka 4 (yang merupakan periode 15 harian). Maka perhitungan kebutuhan air untuk penyiapan lahan dengan ratio merupakan perkalian antara kebutuhan air untuk penyiapan lahan dengan ratio penyiapan lahan. Perkolasi diasumsikan 2 mm/hari yaitu proses kehilangan air yang terjadi pada penanaman disawah. Pada umumnya, air untuk penggenangan padi harus diganti minimal 3 kali. Penggantian lapisan air WLR1, WLR2 dan WLR3 adalah sejumlah air yang diperlukan untuk mengganti lapisan air di sawah sesudah 1.5 bulan dan 2 bulan dari penyiapan lahan, besarannya adalah 50 mm per 15 hari atau 3.33 mm per hari yang merupakan hasil rata-rata dari WLR1, WLR2 dan WLR3. Ratio luas tanaman adalah perbandingan antara luas lahan yang sudah ditanami dengan luas total. Untuk membandingan ratio luas tanaman maka harus melihat gambar susunan pola tanam apabila ditanami nilainya adalah 1, yang tidak penuh dapat diambil 0.75, 0.5, atau Kebutuhan air untuk ET + P + WLR, merupakan perkalian antara ratio luas tanaman dengan penjumlahan Etc, P, dan WLR. Besaran curah hujan yang dimanfaatkan oleh tanaman untuk memenuhi kebutuhannya atau curah hujan efektif diperoleh dengan mengalikannya dengan total ratio dimana total ratio adalah penjumlahan antara ratio penyiapan lahan dengan ratio luas tanaman. Dibawah ini adalah salah satu simulasi pola tanam. IV - 16

17 Tabel Pola Tanam Padi Kacang Tanah Bera (Sumber: Pengolahan Data) IV - 17

18 I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II OCT NOV DEC JAN FEB MAR APR MAY JUN JUL AUG SEP Kebutuhan Air Debit Andalan Gambar 4.4 Grafik Kebutuhan Air Irigasi Padi Kacang Tanah Bera Perhitungan kebutuhan air irigasi untuk padi unggul FAO dan palawija kacang tanah disimulasikan sebanyak 24 alternatif dengan awal penyiapan lahan yang berbeda. Penyiapan lahan yang dilakukan pada akhir bulan Oktober dan masa akhir penanaman pada akhir bulan Juli adalah pola tata tanam yang mencukupi sesuai dengan ketersediaan airnya. Dari grafik 4.4 dapat dilihat bahwa kebutuhan air untuk irigasi tidak melebihi debit yang ada, berarti air iigasi dapat tercukupi. IV - 18

19 Tabel 4.11 Pola Tanam Padi Kedelai Bera (Sumber: Pengolahan Data) IV - 19

20 I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II NOV DEC JAN FEB MAR APR MAY JUN JUL AUG SEP OCT Kebutuhan Air Irigasi Debit Andalan Gambar 4.5 Grafik Kebutuhan Air Irigasi Padi Kedelai Bera Dari grafik 4.5 dapat dilihat bahwa kebutuhan air irigasi untuk pola tanam padi kedelai - bera dapat tercukupi oleh debit andalan. Awal penyiapan lahan yang dilakukan dari grafik diatas adalah pada awal bulan November selama 30 hari dan akhir penanaman pada awal bulan Juli. Pada grafik 4.5 terlihat bahwa kebutuhan air irigasi tercukupi oleh debit yang tersedia. IV - 20

21 Tabel Pola Tanam Padi Bawang Bera (Sumber: Pengolahan Data) IV - 21

22 I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II NOV DEC JAN FEB MAR APR MAY JUN JUL AUG SEP OCT Debit Andalan Kebutuhan Air Irigasi Gambar 4.6 Grafik Kebutuhan Air Irigasi Padi Bawang Bera Pola tanam Padi bawang Bera disimulasikan 24 kali dengan awal penyiapan yang berbeda. Masa penyiapan lahan yang diawali pada akhir bulan November selama 30 hari. Grafik 4.6 menujukan bahwa debit dapat memenuhi kebutuhan air irigasi yang ada. IV - 22