Matakuliah : S0462/IRIGASI DAN BANGUNAN AIR Tahun : 2005 Versi : 1 Pertemuan 2 1
Learning Outcomes Pada akhir pertemuan ini, diharapkan : 2
Kebutuhan Air Irigasi Kebutuhan air sawah untuk padi ditentukan oleh faktor-faktor berikut : 1.Penyiapan lahan 2.Penggunaan konsumtif 3.Perkolasi dan rembesan 4.Pergantian lapisan air 5.Curah hujan efektif Kebutuhan air disawah dinyatakan dalam mm/hari atau lt/dt/ha. 3
Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kebutuhan Air Tanaman 1. Topografi 2. Hidrologi 3. Klimatologi 4. Tekstur Tanah 4
1. Topografi Untuk lahan yang miring membutuhkan air yang lebih banyak daripada yang datar karena air akan lebih cepat mengalir menjadi aliran permukaan dan hanya sedikit yang mengalami infiltrasi. 2. Hidrologi Makin banyak curah hujan, makin sedikit kebutuhan air tanaman, hal ini dikarenakan hujan efektif akan menjadi besar. 5
3. Klimatologi Tanaman tidak dapat bertahan dalam cuaca buruk. Dengan memperhatikan keadaan cuaca dan cara pemanfaatannya, maka dapat dilaksanakan penanaman tanaman yang tepat untuk periode yang tepat dan sesuai dengan keadaan tanah. 4. Tekstur Tanah Tanah yang baik untuk usaha pertanian adalah tanah yang mudah dikerjakan dan bersifat produktif serta subur. Tanah yang baik akan memberikan kesempatan pada akar tanaman untuk tumbuh dengan mudah, menjamin sirkulasi air dan udara serta baik pada zona perakaran dan secara relatif memiliki hara dan kelembaban tanah yang cukup. 6
Kebutuhan Air Tanaman Dipengaruhi oleh : 1. Evaporasi 2. Transpirasi Evapotranspirasi 7
Evaporasi Laju Evaporasi dipengaruhi oleh faktor lamanya penyinaran matahari, udara yang bertiup, kelembaban udara dll. Beberapa metoda untuk menghitung besarnya evaporasi, diantaranya rumus Penman yaitu : Eo = 0.35 (Pa Pu)(1+U 2 /100) Dimana : Eo = penguapan dalam mm/hari Pa = tekanan uap jenuh pada suhu rata-rata harian dalam mmhg Pu = tekanan uap sebenarnya dalam mmhg U2 = Kecepatan angin pada ketinggian 2m dalam mile/hari, sehingga bentuk U 2 dalam m/dt masih harus dikalikan dengan 24x60x60x1600 8
Transpirasi Peristiwa uap air meninggalkan tubuh tanaman dan memasuki atmosfir. Yang mempengaruhi laju transpirasi adalah: intensitas penyinaran matahari, tekanan uap air di udara, suhu, kecepatan angin. Transpirasi dari tubuh tanaman pada siang hari dapat melampaui evaporasi dari permukaan air atau permukaan tanah basah, tetapi sebaliknya pada malam hari lebih kecil bahkan tidak ada transpirasi. 9
Evapotranspirasi Evapotranspirasi sering disebut sebagai kebutuhan konsumtif tanaman yang merupakan jumlah air untuk evaporasi dari permukaan areal tanaman dengan air untuk transpirasi dari tubuh tanaman. 10
Efisiensi Irigasi 1. Efisiensi Pengaliran Jumlah air yang dilepaskan dari bangunan sadap ke areal irigasi mengalami kehilangan air selama pengalirannya. Kehilangan air ini menentukan besarnya efisiensi pengaliran. EPNG = (Asa/Adb)x100% dengan : EPNG : Efisiensi pemakaian Asa Adb : Air yang sampai di irigasi : Air yang diambil dari bangunan sadap 11
2. Efisiensi Pemakaian Efisiensi pemakaian adalah perbandingan antara air yang dapat ditahan pada zona perakaran dalam periode pemberian air dengan air yang diberikan pada areal irigasi EPMK = (Adzp/Asa)x 100% dengan : EPMK : Efisiensi pemakai Adzp : Air yang dapat ditahan pada zone perakaran Asa : Air yang diberikan (sampai) diareal irigasi 12
3. Efisiensi Penyimpanan Apabila keadaan sangat kekurangan jumlah air yang dibutuhkan untuk mengisi lengas tanah pada zone perakaran adalah Asp (air tersimpan penuh) dan air yang diberikan adalah Adk maka efisiensi penyimpanan adalah : EPNY = (Adk/Asp)x100% dengan : EPNY : Efisiensi penyimpanan Asp : Air yang tersimpan Adk : Air yang diberikan 13
Sesungguhnya nilai efisiensi dapat juga terjadi pada saluran primer, bangunan bagi, saluran sekunder dsb. EF = [(Adbk Ahl)/Adbk] x 100 % Dimana : EF : Efisiensi Adbk : air yang diberikan Ahl : air yang hilang 14
Pola Tanam dan Sistem Golongan 1. Pola Tanam Penentuan pola tanam merupakan hal yang perlu dipertimbangkan untuk memenuhi kebutuhan air. Sebagai contoh: Ketersediaan Air Untuk Jaringan Irigasi 1. Tersedia air cukup banyak 2. Tersedia air dalam jumlah cukup 3. Daerah yang cenderung kekurangan air Pola Tanam dalam satu tahun Padi Padi - Palawija Padi - Padi Bera Padi Palawija - Palawija Padi palawija Bera Palawija -Padi - Bera 15
2. Sistem Golongan Untuk memperoleh tanaman dengan pertumbuhan yang optimal guna mencapai produktifitas yang tinggi, maka penanaman harus memperhatikan pembagian air secara merata ke semua petak tersier dalam jaringan irigasi. Sumber air tidak selalu dapat menyediakan air irigasi yang dibutuhkan, sehingga harus dibuat perencanaan pembagian air yang baik agar air dapat digunakan merata. Kebutuhan air yang tertinggi untuk mencapai petak tersier adalah Qmax. 16
Kebutuhan Air 1. Penyiapan Lahan Faktor-faktor penting yang menentukan besarnya kebutuhan air untuk penyiapan lahan adalah : lamanya waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan pekerjaan penyiapan lahan Jumlah air yang diperlukan untuk penyiapan lahan. 17
Faktor penting yang menentukan lamanya jangka waktu penyiapan lahan adalah : - Tersedianya tenaga kerja dan ternak atau traktor untuk menggarap tanah - Perlu memperpendek jangka waktu tersebut agar tersedia cukup waktu untuk menanam padi sawah atau padi ladang ke dua. Sebagai pedoman : diambil jangka waktu 1.5 bulan untuk menyelesaikan penyiapan lahan diseluruh petak tersier. 18
Kebutuhan Air untuk Penyiapan Lahan PWR = ( Sa Sb) 1000 Pd F1 Dengan : PWR : kebutuhan air untuk penyiapan lahan (mm) Sa : Derajat kejenuhan tanah setelah penyiapan lahan dimulai (%) Sb : Derajat kejenuhan tanah sebelum penyiapan lahan dimulai (%) N : Porositas tanah dalam (%) pada harga rata-rata untuk kedalaman tanah d : Asumsi kedalaman tanah setelah pekerjaan penyiapan lahan (mm) Pd : Kedalaman genangan setelah pekerjaan penyiapan lahan (mm) FL : Kehilangan air disawah selama 1 hari (mm) 19
Kebutuhan Air Selama Penyiapan Lahan IR = Me k /(e k 1) dengan : IR : Kebutuhan air irigasi ditingkat persawahan (mm/hari) M : Kebutuhan air untuk mengganti kehilangan air akibat evaporasi dan perkolasi disawah yang sudah dijenuhkan M = Eo+P (mm/hari) Eo : Evaporasi air terbuka yang diambil 1.1 Eto selama penyiapan lahan (mm/hari) P : Perkolasi k : MT/S S : Kebutuhan air, untuk penjenuhan ditambah dengan lapisan air 50 mm, yakni 200+50= 250 mm 20
2. Penggunaan Konsumtif Adalah jumlah air yang dipakai oleh tanaman untuk fotosintesis dari tanaman tsb. Penggunaan konsumtif dihitung dengan rumus berikut : E tc = evapotranspirasi tanaman (mm/hari) E to = evapotranspirasi tanaman acuan (mm/hari) K c = koefisien tanaman 21
3. Perkolasi Laju perkolasi sangat tergantung kepada sifat-sifat tanah. Pada tanah lempung berat dengan karakteristik pengolahan yang baik, laju perkolasi dapat mencapai 1 3 mm/hari. Pada tanah-tanah yang lebih ringan, laju perkolasi bisa lebih tinggi. 22
4. Penggantian Lapisan Air Penggantian lapisan air dilakukan setelah pemupukan. Penggantian lapisan air dilakukan menurut kebutuhan. Jika tidak ada penjadwalan semacam itu, lakukan penggantian sebanyak 2 kali, masingmasing 50 mm (atau 3.3 mm/hari selama ½ bulan) selama sebulan dan 2 bulan transplantasi. 23
5. Curah Hujan Efektif Untuk irigasi padi, curah hujan efektif bulanan efektif bulanan diambil 70 % dari curah hujan minimum tengah bulanan dengan periode ulang 5 tahun. Re = 0.7 x ½ Rs (setengah bulanan dengan T = 5 tahun) Dimana : Re = curah hujan efektif (mm/hari) Rs = curah hujan minimum dengan periode ulang 5 tahun (mm) 24
6. Kebutuhan Air di Sawah untuk Petak Tersier Banyaknya air untuk irigasi pada petak sawah dapat dirumuskan sebagai berikut : Ir = S+Et+P-Re dimana : Ir = kebutuhan air irigasi S = kebutuhan air untuk pengolahan tanah atau penggenangan Et = evapotranspirasi Re = curah hujan efektif 25
A. Padi Perhitungan kebutuhan air dapat dilakukan dengan menggunakan tabel. a. Dengan rotasi (alamiah) didalam petak tersier kegiatan-kegiatan penyiapan lahan diseluruh petak dapat diselesaikan secara berangsur-angsur. Rotasi alamiah digambarkan dengan pengaturan kegiatankegiatan setiap waktu ½ bulan bertahap. b. Transplantasi akan dimulai pada pertengahan bulan kedua dan akan selesai dalam waktu 1 ½ bulan sesudah selesainya penyiapan lahan. c. Harga-harga evapotranspirasi tanaman acuan Eto, laju perkolasi P dan curah hujan efektif Re adalah hargaharga asumsi. d. Kedua penggantian lapisan air (WLR) diasumsikan. Masing-masing WLR dibuat bertahap. 26
B. Tanaman Ladang dan Tebu 1. Penyiapan Lahan Masa prairigasi diperlukan guna menggarap lahan untuk ditanami dan untuk menciptakan kondisi lembab yang memadai untuk persemaian yang baru tumbuh. Banyak air yang dibutuhkan bergantung kepada kondisi tanah dan pola tanam yang diterapkan. jumlah air 50-100 mm dianjurkan untuk tanaman ladang jumlah 100-200 mm untuk tebu 27
2. Penggunaan Konsumtif Asumsi harga-harga koefisien yang dipakai secara umum di Indonesia adalah sbb: Evapotranspirasi harian 55 mm Kecepatan angin antara 0 dan 5 m/dt Kelembaban relatif minimum 70 % Frekwensi irigasi/curah hujan per 7 hari 28
3. Perkolasi Pada tanaman ladang, perkolasi air kedalam lapisan bawah tanah hanya akan terjadi setelah pemberian air irigasi. Dalam mempertimbangkan efisiensi irigasi, perkolasi hendaknya diperhitungkan. 29