Modul M3KB1 TKP - Perkembangan Irigasi dan Peranannya dalam Pertanian
Kebutuhan Air Irigasi
1. Tatap Muka Ke-2
Kebutuhan Air Irigasi
Dr. Nastain, ST., MT
Disampaikan pada tanggal 22 Agustus 2022
IRIGASI & BANGUNAN AIR
1
2. KEBUTUHAN AIR IRIGASI
2
Jumlah air yang dibutuhkan oleh tanaman pada suatu periode untuk
dapat tumbuh dan produksi secara normal.
Kebutuhan air nyata untuk areal usaha pertanian meliputi:
1. evapotranspirasi (ET),
2. sejumlah air yang dibutuhkan untuk pengoperasian secara khusus
seperti penyiapan lahan dan penggantian air,
3. serta kehilangan selama pemakaian.
Salah satu tahap penting yang diperlukan dalam perencanaan dan
pengelolaan sistem irigasi.
3. KEBUTUHAN AIR IRIGASI
2
Kebutuhan air irigasi dapat dirumuskan sebagai berikut
KAI = ET + KA + KK
dengan,
KAI: Kebutuhan Air Irigasi
ET: Evapotranspirasi
KA: Kehilangan air
KK: Kebutuhan Khusus
4. ANALISIS KEBUTUHAN AIR IRIGASI
2
Contoh:
Evapotranspirasi suatu tanaman pada suatu lahan tertentu pada suatu
periode adalah 5 mm per hari,
kehilangan air ke bawah (perkolasi) adalah 2 mm per hari
dan kebutuhan khusus untuk penggantian lapis air adalah 3 mm per hari
Kebutuhan air pada periode tersebut dapat dihitung sebagai berikut
KAI = 5 + 2 + 3 KAI = 10 mm perhari
5. ANALISIS KEBUTUHAN AIR IRIGASI
2
Dua Sumber utama untuk memenuhi kebutuhan air
irigasi
1. Pemberian air irigasi (PAI)
2. Hujan efektif (HE)
Sumber lain yang dapat dimanfaatkan adalah
1. Kelengasan (kelembapan) yang ada di daerah
perakaran
2. Kontribusi air bawah permukaan.
6. ANALISIS KEBUTUHAN AIR IRIGASI
2
Pemberian Air Irigasi= kebutuhan air irigasi dikurangi hujan
efektif dan sumbangan air tanah.
PAI = KAI - HE - KAT
dengan,
PAI: Pemberian air irigasi
KAI : Kebutuhan air irigasi
HE : Hujan efektif
KAT : Kontribusi air tanah
7. ANALISIS KEBUTUHAN AIR IRIGASI
2
Contoh:
Misalnya kebutuhan air pada suatu periode telah dihitung
sebesar 10 mm per hari, sumbangan hujan efektif pada
periode tersebut juga telah dihitung sebesar 3 mm per hari
dan kontribusi air tanah adalah 1 mm per hari,
maka air yang perlu diberikan adalah :
PAI = KAI - HE - KAT
PAI = 10 - 3 -1
PAI = 6 mm per hari
8. KEBUTUHAN AIR PADI
2
Kebutuhan air untuk tanaman padi di sawah dipengaruhi:
1. pengolahan lahan,
2. penggunaan konsumtif tanaman,
3. perkolasi
4. penggantian lapisan air,
5. sumbangan hujan efektif.
Kebutuhan air total di sawah : jumlah 1 s.d 4
kebutuhan netto air di sawah: kebutuhan total dikurangi hujan efektif.
Kebutuhan air di sawah dapat dinyatakan dalam satuan mm/hari
ataupun lt/dt.
9. KEBUTUHAN AIR
UNTUK PENGOLAHAN LAHAN PADI
2
Periode pengolahan lahan membutuhkan air yang paling besar jika
dibandingkan tahap pertumbuhan.
Kebutuhan air untuk pengolahan lahan dipengaruhi :
1. karakteristika tanah
2. waktu pengolahan
3. tersedianya tenaga
4. mekanisasi pertanian
10. KEBUTUHAN AIR
UNTUK PENGOLAHAN LAHAN PADI
2
Kebutuhan air untuk penyiapan ditentukan berdasarkan kedalaman
tanah dan porositas tanah
Tangga
Inspeksi
Dengan:
PWR = kebutuhan air untuk penyiapan lahan (mm)
Sa = derajad kejenuhan tanah setelah penyiapan lahan dimulai (%)
Sb = derajad kejenuhan tanah sebelum penyiapan lahan dimulai (%)
N = porositas tanah, dalam % rata-rata per kedalaman tanah
d = asumsi kedalaman tanah setelah pekerjaan penyiapan lahan (mm)
Pd = kedalaman genangan setelah pekerjaan penyiapan lahan (mm)
F 1 = kehilangan air di sawah selama 1 hari (mm)
11. KEBUTUHAN AIR
UNTUK PENGOLAHAN LAHAN PADI
2
Kebutuhan air untuk penyiapan lahan dapat ditentukan secara
empiris sebesar 250 mm, meliputi:
kebutuhan untuk penyiapan lahan dan
untuk lapisan air awal setelah transplantasi selesai
Untuk lahan yang sudah lama tidak ditanami (bero),
kebutuhan air untuk penyiapan lahan dapat ditentukan sebesar 300
mm.
Kebutuhan air untuk persemaian termasuk dalam kebutuhan air untuk
penyiapan lahan.
12. KEBUTUHAN AIR
UNTUK PENGOLAHAN LAHAN PADI
2
Analisis kebutuhan air selama pengolahan lahan menurut Van de
Goor dan Ziljstra (1968)
• IR = kebutuhan air untuk pengolahan lahan (mm/hari)
• M = kebutuhan air untuk mengganti kehilangan air akibat evaporasi dan
perkolasi di sawah yang sudah dijenuhkan (mm/hari)
• Eo = Evaporasi potensial (mm/hari)
• P = perkolasi (mm/hari)
• k = konstanta
• T = jangka waktu pengolahan (hari)
• S = kebutuhan air untuk penjenuhan (mm) dan e = bilangan eksponen: 2,7182
13. KEBUTUHAN AIR
UNTUK PENGOLAHAN LAHAN PADI
2
Contoh: diketahui data sebagai berikut,
kebutuhan air untuk menjenuhkan (S): 250 mm
perkolasi (P): 2 mm per hari,
waktu pengolahan (T): 30 hari
evaporasi potensial (Eo): 4 mm per hari
kebutuhan air untuk pengolahan dapat dihitung sbb:
menghitung air untuk mengganti evaporasi dan perkolasi
M = Eo + P
M = 4 + 2 = 6 mm/hari
menghitung konstanta
14. KEBUTUHAN AIR
UNTUK PENGOLAHAN LAHAN PADI
2
Menghitung kebutuhan air untuk pengolahan
lahan
Jadi kebutuhan air selama pengolahan lahan adalah
sebesar 11,69 mm/hari
15. KEBUTUHAN AIR UNTUK PENGGUNAAN KONSUMTIF
(CONSUMTIVE USE)
2
Didekati dengan menghitung evapotranspirasi tanaman,
Dipengaruhi oleh jenis tanaman, umur tanaman dan faktor klimatologi.
Nilai evapotranspirasi merupakan jumlah dari evaporasi dan transpirasi.
Evaporasi adalah proses perubahan molekul air di permukaan menjadi
molekul air di atmosfir.
Transpirasi adalah proses fisiologis alamiah pada tanaman, dimana air yang
dihisap oleh akar diteruskan lewat tubuh tanaman dan diuapkan kembali
melalui pucuk daun.
Nilai evapotranspirasi dapat diperoleh dengan pengukuran di lapangan
atau dengan rumus-rumus empiris.
Untuk keperluan perhitungan kebutuhan air irigasi dibutuhkan nilai
evapotranspirasi potensial (Eto) yaitu evapotranspirasi yang terjadi
apabila tersedia cukup air.
16. KEBUTUHAN AIR UNTUK PENGGUNAAN KONSUMTIF
(CONSUMTIVE USE)
2
Kebutuhan air untuk penggunaan konsumtif tanaman (ET) adalah
nilai Eto dikalikan dengan suatu koefisien tanaman.
ET = kc x Eto
dimana :
ET = Evapotranpirasi tanaman (mm/hari)
ETo = Evaporasi tetapan/tanaman acuan (mm/hari)
kc = Koefisien tanaman
Kebutuhan air konsumtif ini dipengaruhi oleh jenis dan usia tanaman (tingkat
pertumbuhan tanaman).
Pada saat tanaman mulai tumbuh, nilai kebutuhan air konsumtif meningkat
sesuai pertumbuhannya dan mencapai maksimum pada saat pertumbuhan
vegetasi maksimum.
Setelah mencapai maksimum dan berlangsung beberapa saat menurut jenis
tanaman, nilai kebutuhan air konsumtif akan menurun sejalan dengan
pematangan biji.
Pengaruh watak tanaman terhadap kebutuhan air, disebut dengan faktor
tanaman (kc).
17. KEBUTUHAN AIR UNTUK PENGGUNAAN
KONSUMTIF (CONSUMTIVE USE)
2
Nilai koefisien tanaman tergantung jenis tanaman
Untuk tanaman jenis yang sama juga berbeda menurut varietasnya.
Sebagai contoh padi dengan varietas unggul masa tumbuhnya lebih
pendek dari padi varietas biasa.
Pada Tabel disajikan harga-harga koefisien tanaman padi (kc)
dengan varietas unggul dan varitas biasa menurut Nedeco/Prosida
dan FAO.
Periode
15 hari
ke
Nedeco / Prosida FAO
Varitas
Biasa
Varitas
Unggul
Varitas
Biasa
Varitas
Unggul
1 1,20 1,20 1,10 1,10
2 1,20 1,27 1,10 1,10
3 1,32 1,33 1,10 1,05
4 1,40 1,30 1,10 1,05
5 1,35 1,30 1,10 1,05
6 1,25 0 1,05 0,95
7 1,12 - 0,95 0
8 0 - 0 -
18. KEBUTUHAN AIR UNTUK PENGGUNAAN
KONSUMTIF (CONSUMTIVE USE)
2
Eto adalah evapotranspirasi tetapan
Laju evaportranspirasi dari suatu permukaan luas tanaman rumput
hijau setinggi 8 sampai 15 cm yang menutup tanah dengan ketinggian
seragam dan seluruh permukaan teduh tanpa suatu bagian yang
menerima sinar secara langsung serta rumput masih tumbuh aktif
tanpa kekurangan air.
Evapotranspirasi tetapan disebut juga dengan evapotranspirasi
referensi.
Terdapat beberapa cara untuk menentukan evapotranspirasi
tetapan, salah satunya seperti yang diusulkan oleh Kriteria
Perencanaan Irigasi 1986 sebagai berikut :
ETo= Epan . kpan
dengan :
ETo = Evaporasi tetapan/tanaman acuan (mm/hari)
Epan = Pembacaan panci Evaporasi
kpan = koefisien panci
19. KEBUTUHAN AIR UNTUK PENGGUNAAN KONSUMTIF
(CONSUMTIVE USE)
2
Contoh evaporasi rata-rata tengah bulanan dari panci
evaporasi (Epan) di Stasiun Mulur Kabupaten Sukoharjo.
Setengah
bulan ke
Evaporasi
Rata-rata
Setengah
bulan ke
Evaporasi
Rata-rata
Setengah
bulan ke
Evaporasi
Rata-rata
Setengah
bulan ke
Evaporasi
Rata-rata
1 4,54 7 5,24 13 5,67 19 5,59
2 4,54 8 5,24 14 5,67 20 5,59
3 4,55 9 5,51 15 5,74 21 4,98
4 4,55 10 5,51 16 5,74 22 4,98
5 4,80 11 5,51 17 5,94 23 4,78
6 4,80 12 5,51 18 5,94 24 4,78
Apabila panci evaporasi tersebut mempunyai koefisien (kpan)
sebesar 0,8 maka dapat dihitung evaporasi potensial (Eo) dengan
hasil sebagai berikut :
21. KEBUTUHAN AIR UNTUK PENGGUNAAN KONSUMTIF
(CONSUMTIVE USE)
2
Besaran evaporasi potensial (Eo) dikaitkan dengan waktu
tanam dan koefisien tanaman dapat digunakan untuk menghitung
evapotranspirasi.
Misalnya dihitung evapotranspirasi (ET) untuk tanaman padi
varitas unggul dengan waktu tanam antara setengah bulan ke 3
sampai dengan setengah bulan ke 9, maka besar evapotranspirasi
(penggunaan konsumtif) adalah sebagai berikut.
Setengah
bulan ke
Evaporasi Potensial
(mm/hari)
Koefisien Tanaman Padi
varietas unggul
Evapotranspirasi
(mm/hari)
3 4,55 1,10 5,00
4 4,55 1,10 5,00
5 4,80 1,05 5,04
6 4,80 1,05 5,04
7 5,24 1,05 5,50
8 5,24 0,95 4,98
9 5,51 0 0
22. KEBUTUHAN AIR
UNTUK MENGGANTI PERKOLASI
2
Laju perkolasi sangat tergantung pada sifat-sifat tanah.
Data-data mengenai perkolasi akan diperoleh dari penelitian
kemampuan tanah maka diperlukan penyelidikan kelulusan tanah.
Pada tanah lempung berat dengan karakteristik pengolahan
(puddling) yang baik, laju perkolasi dapat mencapai 1-3 mm/hari.
Pada tanah-tanah yang lebih ringan, laju perkolasi bisa lebih tinggi.
Untuk menentukan Iaju perkolasi, perlu diperhitungkan tinggi
muka air tanahnya.
Sedangkan rembesan terjadi akibat meresapnya air melalui tanggul
sawah.
23. KEBUTUHAN AIR
UNTUK PENGGANTIAN LAPISAN AIR
2
Setelah pemupukan perlu dijadwalkan dan mengganti lapisan air
menurut kebutuhan.
Penggantian diperkirakan sebanyak 2 kali masing-masing 50 mm
satu bulan dan dua bulan setelah transplantasi (atau 3,3 mm/hari
selama 1/2 bulan).
24. SUMBANGAN HUJAN EFEKTIF
2
Untuk menentukan besar sumbangan hujan terhadap kebutuhan air
oleh tanaman, terdapat beberapa cara, diantaranya secara empirik
maupun dan simulasi.
Kriteria Perencanaan Irigasi mengusulkan hitungan hujan efektif
berdasarkan data pengukuran curah hujan di setasiun terdekat,
dengan panjang pengamatan selama 10 tahun.
