Bagian 1 Bahan Kuliah Irigasi dan Drainase Bab 1 4 Prodi Agroteknologi Faperta Unsoed

5,081 views

Published on

Irigasi dan Drainase. Bahan kuliah ini bagian 1 M.K. Irigasi dan Drainase Bab 1-4 untuk Prodi Agroteknologi Faperta Unsoed kelas sendiri. Bahan diambilkan dari berbagai buku dan gambar-gambar dari internet tentang teknologi irigasi dengan tujuan untuk Pendidikan. Bab 5-7 akan dishare dengan Judul Bagian 2 dst. This is need to publish for education purpose only.

Published in: Education
0 Comments
6 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
5,081
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
4
Actions
Shares
0
Downloads
444
Comments
0
Likes
6
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Bagian 1 Bahan Kuliah Irigasi dan Drainase Bab 1 4 Prodi Agroteknologi Faperta Unsoed

  1. 1. Bahan Kuliah Irigasi dan Drainase Prodi Agroteknologi Fakultas Pertanian Universitas Jenderal Soedirman 2013 Untuk kelas sendiri (Purwandaru Widyasunu & Bondansari)
  2. 2. POKOK BAHASAN: Bab 1. Pendahuluan 1.1. Definisi dan Tujuan Irigasi 1.2. Sejarah Irigasi 1.3. Sirkulasi Air. Bab 2. HubunganAntara Tanah, Air, Tanaman 2.1. Hubungan Tanah dengan Tanaman 2.2. Hubungan Air dengan Tanaman 2.3. Hubungan Air dengan Tanah. Bab 3. Penentuan Kebutuhan Air 3.1. Pengertian Kebutuhan Air 3.2. Metode Penentuan Kebutuhan Air.
  3. 3. Bab 4. Kualitas Air 4.1. Pengertian Kualitas Air 4.2. Penentuan Kualitas Air. Ujian Tengah Semester Bab 5. Pemberian Air dan Efisiensi Irigasi 5.1. Pengertian Pemberian Air 5.2. Metode Pemberian Air 5.3. Efisiensi Irigasi Bab 6. Pengelolaan Air Irigasi dan Drainase 6.1. Pengertian 6.2. Perhitungan Kebutuhan Air Irigasi 6.3. Drainase
  4. 4. Bab 7. Tata Guna Air Pada Tingkat Usahatani 7.1. Pengertian 7.2. Organisasi Petani Pemakai Air 7.3. Pelaksanaan Tata Guna Air. Referensi: 1. Sudjarwadi. Pengantar Teknik Irigasi. UGM. 2. Dorenbos and W.O. Pruitt (FAO staff). FAO. 1983. Guidelines for Predicting Crop Water Requirements. Nilai: 25 % UTS; 25 % UAS; 10 % Tugas; 40 % Praktikum
  5. 5. BAB 1. PENDAHULUAN Written by: Purwandaru Widyasunu widyasunuunsoed@yahoo.com Purwandaru.widyasunu@gmail.com Laboratorium Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan Faperta Unsoed 2013 Bahan Kuliah I Bab 1 - 4
  6. 6. Bahan Kuliah I Bab 1 - 4 BAB 1. PENDAHULUAN Written by: Purwandaru Widyasunu widyasunuunsoed@yahoo.com Purwandaru.widyasunu@gmail.com Laboratorium Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan Faperta Unsoed 2013
  7. 7. 1.1. Definisi dan Tujuan Irigasi Filosofi M.K. Irigasi:  Mengkaitkan pemikiran teknis irigasi dengan masalah-masalah efisiensi penggunaan air bagi usaha pertanian.  Aspek-aspek engineering Definisi Irigasi: Kegiatan-kegiatan yang berkaitan dengan usaha mendapatkan air untuk sawah, perkebunan, dan lain-lain usaha pertanian.
  8. 8. Kaitan irigasi dan drainase: LAHAN Pemberian air Jaringan drainase 1. Sifat imbang yaitu antara jaringan pemberian air (input/inlet) dengan jaringan drainase (outlet). 2. Jaringan harus terpelihara, kalau tidak dapat rusak. 3. Jaringan pemberi dan drainase air harus ada kapasitasnya sendiri-sendiri.
  9. 9.  Saluran pemberi air  kapasitas ditentukan atas dasar kebutuhan maksimum untuk tanaman.  Saluran drainase  kapasitas ditentukan atas dasar jumlah air yang harus dibuang dalam waktu tertentu.  Masa depan: bila curah hujan terlalu tinggi atau terlalu rendah bagaimana ????? Kalau lahan irigasi semakin menghilang karena alih guna lahan bagaimana?
  10. 10. Kegiatan Irigasi berupa:  Pembuatan sarana dan prasarana  Membagikan air ke lahan secara teratur  Membuang kelebihan air Aspek kegiatan Irigasi: Perancangan, survei, pembangunan, pemel iharaan, pengawasan dan evaluasi, pencapaian efisiensi, riset.
  11. 11. Tujuan irigasi: Memberikan air ke dalam tanah, artinya membasahi tanah. Bagi tanah sawah memberikan air genangan atau macak-macak. Agar tercapai tanah dengan kondisi kelembaban yang cukup/baik bagi tanaman. Nisbah air:udara tanah cukup bagi tanaman.
  12. 12. Kecukupan air sawah –vs- lahan kering ??? Perlu diperhatikan yaitu prosentase kandungan air dan udara diantara butir- butir/agregat-agregat tanah. Tugas: kelompok: cari teori berupa uraian dan gambar tentang prosentase udara dan air dalam tanah
  13. 13. Tujuan lain dan kegunaan irigasi: 1. Pengangkut bahan-bahan pupuk untuk perbaikan tanah. 2. Mengatur suhu tanah. 3. Membersihkan racun dan garam tanah yaitu mekanisme melarutkan dan membuang racun. 4. Memberantas hama tikus dengan cara menggenangi liang sarangnya. 5. Mempertinggi permukaan air tanah  memper- mudah akar mengambil air. 6. Membersihkan cemaran sampah pada lahan. 7. KOLMATASI  mengalirkan air berlumpur  diendapkan jadi bagian tubuh lumpur sawah.
  14. 14. 1.2. Sejarah Irigasi  Babilonia  Lembah sungai NIL  Sawah di Jawa dan Bali  Revolusi Hijau  Pasca Revolusi Hijau ?????  kerusakan jaringan irigasi; jaringan irigasi tersingkirkan dan bahkan ter- reduksi oleh alih fungsi lahan; mungkinkah jaringan irigasi akan hilang ????? TUGAS: cari data alih fungsi lahan pertanian kelas sawah irigasi teknis, ½ teknis, dan non-teknis/perdesaan menjadi lahan non-pertanian disertai dengan jumlah reduksi luas/panjang jaringan irigasi. Bahaslah !!!
  15. 15. 1.3. Sirkulasi Air (hidrologi) Pengaruh iklim: Iklim Indonesia Musim Hujan Musim kemarau Radiasi Suhu udara Angin Kelembaban udara Tekanan udara
  16. 16. SUHU UDARA EVAPORASI TRANSPIRASI Penguapan air  Ada laju penguapan Perbedaan suhu udara ANGIN LAJU ANGIN LAJU SUHU UDARA PERLU IMBANGAN AIR IRIGASI (TEKNIS) Musim hujan; banyak air Musim kemarau; sedikit/kurang air
  17. 17. Perubahan lingkungan strategis dan respons • Meningkatnya kebutuhan air. • Kelangkaan ketersediaan air. • Meningkatnya persaingan antar sektor. • Makin maraknya hak atas air. • Berkembangnya Teknologi Informasi merubah dinamika sosial masyarakat • Respons : tuntutan air sebagai barang ekonomi  pengurangan terhadap air untuk pertanian  konflik akan >>>>>
  18. 18. “Persoalan siklus air” 1. Ketidak merataan sirkulasi air. 2. Bagaimana mengatur air berlebihan pada saat musim hujan. 3. Bagaimana mencukupi kebutuhan air pada saat kurang air musim kemarau. Pengaruh topografi: a. Tempat tinggi  air mengalir ke tempat (topografi) lebih rendah  mempunyai kecepatan  aliran permukaan  debit sungai; atau bencana erosi dan longsor !!! b. Tempat rendah  banjir; tempat-tempat (zone) tertentu perlu mendapatkan tambahan air karena persoalan debit tidak memungkinkan air irigasi sampai.
  19. 19. SATUAN AIR DALAM IRIGASI 1. Tebal air (mm, cm, m). Misalkan suatu wilayah butuh air s/d panenan yi 20 x penyiraman setebal 5 mm, maka 20 x 5 mm = 100 mm  tiap ha tanaman = 100 mm x 10.000 m2 = 1.000 m3. 2. Volume air untuk satu jenis tanaman tertentu selama masa tanam. Misalkan air dibutuhkan a m3 untuk suatu tanaman pada suatu masa tanam tertentu, maka bila kita punya waduk dengan volume air V m3 dan kehilangan air diperkirakan b m3. Berarti jumlah tanaman yang bisa diairi dari waduk = (V-b)/a tanaman. 3. Satuan menyatakan debit air (untuk pelayanan suatu satuan luas). > Dinyatakan dalam liter/detik/ha atau m3/detik/ha. > Untuk perhitungan penetapan dimensi sauran pemberi dan drainase air.
  20. 20. 4. Merupakan luas areal yang dapat diairi oleh debit tertentu. > Disebut duty of water (U.S. System). > Luas = acre; debit = second foot(cusec) > Duty of water A acres artinya debit airan 1 cusec dapat melayani area seluas A acres. > 1 cusec = 28,30 liter/detik; 1 acre = 4047 m2 atau 1 foot3/det.
  21. 21. Pembagian wilayah irigasi ke dalam petak-petak kecil: Meliputi: 1. Saluran induk: saluran yang mengambil air langsung dari bangunan penangkap air. Contoh: bendung, sungai. Saluran induk disebut juga saluran primer. 2. Petak primer (satuan luas): suatu kesatuan daerah irigasi (D.I.) yang dilayani oleh saluran induk. Saluran yang menyalurkannya adalah saluran sekunder. 3. Petak sekunder (satuan luas): dilayani oleh saluran sekunder yang mengambil air dari saluran primer. 4. Petak tersier (satuan luas): dilayani oleh sauran tersier yantg mengambil air dari saluran sekunder maupun primer. 5. Petak kwarter: satuan luas lebih ke arah hamparan lahan yang sulit dijangkau oleh layanan saluran tersier  maka dilayani oleh saluran kwarter atau saluran distribusi.
  22. 22. Pengelolaan sistem:  Waduk dan sungai oleh Pemerintah (PSDA).  Saluran induk s/d saluran sekunder oleh Pemerintah (Dinas Pengairan).  Saluran tersier s/d kwarter oleh petani pemakai air (P3A).
  23. 23. Waduk Gembong Kabupaten Pati Waduk Tempuran Kabupaten Rembang
  24. 24. Peta rawan kekeringan Jawa-Tengah
  25. 25. Teknologi irigasi pertanian menggunakan bangunan /embung sebagai reservoir di lahan pesisir selatan Kabupaten Kulon Progo Yogyakarta Indonesia sudah diterapkan cukup lama. Bangunan raksasa yang di tempatkan di tengah-tengah lahan pasir pada posisi yang tertinggi merupakan syarat yang ideal. Supaya aliran air dapat dialirkan dengan mudah untuk mengairi sawah-sawah disekitar embung yang dibuat. Sifat air yang mudah meresapkan air, maka sangat membutuhkan debit air yang besar dibandingkan dengan lahan tanah non pasiran. EMBUNG Gambar Infrastruktur irigasi (diambilkan dari internet) For education purpose only
  26. 26. Embung yang penuh dengan sekat- sekat ruang, dengn tujuan lain untuk membantu kekuaan embung di atas lahan pasir. Jika saja ada kelongsoran pasir, harapanya bangunan masih menyatu.
  27. 27. Di sebelah kiri adalah fondasi berbentuk ular. Bangunan tersebut berfungsi sebagai pemisah aliran khusus mengalir ke sumber pengambilan air yang sudah dibuat di lahan pasir. Sedangkan yang sebelah kanan supaya aliran air dapat mengalir dengan bebas menuju arah selanjutnya.
  28. 28. Lahan yang kering terlihat luas sampai area pegunungan sana . Bukti kalau kemarau ini benar – benar terasa parah. Sumur – sumur yang ada di area sawah pun juga menyusut debit airnya (Imogiri). Dengan jarak yang dekat sumur – sumur di daerah sini terbuat dari buis, sebagai tiang untuk menarik embernya hanya terbuat dari bambu saja. Di samping itu pembuatan sumur yang menggunakan tumpukakn batu di sebelah pinggir yang membentuk lingkaran juga masih ada.
  29. 29. Di samping sebagai obyek wisata air terjun, air ini bermanfaat untuk warga sekitar berkaitan dalam kepentingan pertanian juga Aliran air di atas bersumber dari air terjun utama Grojogan Sewu yang kemudian menuju ke cabang- cabang aliran menuju ke tempat – tempat yang lebih rendah
  30. 30. Pemandangan tanaman petani warga sekitar. Tidak hanya menanam padi para warga di wilayah ini. Namun sayuran kubis/ kol juga ikut ditanam bersamaan
  31. 31. Panel sel penangap tenaga surya untuk pembangkit listrik irigasi wilayah tadah hujan. KKN Fisika UGM
  32. 32. Air memang kebutuhan vital bagi umat manusia. Planet bumi yang tujuh puluh persennya adalah perairan, belum dapat menjamin kebutuhan air di daratan bisa terpenuhi. Contoh di Banyumenang I, Giriharjo, Panggang, Gunung Kidul Yogyakarta. Penggunaan pompa diesel dengan suara gemuruh di siang hari terkadang terdengar di sekitar Kali Gede. Daerah yang digunakan untuk sumber air masyarakat sini. Namun, alat itu saja belum mencukupi. Dengan adanya sinar matahari yang hampir memanasi daerah ini, dengan kurang lebih sekitar 4- 5 jam perharinya. Maka muncul inisiatif dari mahasiswa Fisika dari UGM. Pemasangan sel surya dengan jumlah dua belas panel pun dilakukan. Di mana panel ini, pemasangannya berada di atas daerah gunung yang tinggi. Harapannya, kemudahan untuk mendapatkan sinar matahari dapat terwujud. Sehingga bisa menggerakkan mesin pompa yang dipasang pada sumber air di Kali Gede.
  33. 33. Dua pipa besi yang berbentuk siku di atas merupakan jalur air ke penampungan yang di ambil menggunakan pompa diesel. Sementara selang warna hitam yang melengkung merupakan saluran air yang disedot menggunakan pompa listrik dengan sumber dari tenaga surya yan terletak di atas gunung.
  34. 34. Pengelolaan Waduk sebagai bagian dari PSDA yang berkelanjutan dan berwawasan lingkungan mempunyai beberapa dimensi yang harus diintegrasikan ke semua aspek pengembangan fungsinya: •environmental sustainability: perbaikan dan perlindungan lingkungan untuk generasi mendatang. •economic sustainability: setiap pengembangan nyata meningkatkan ekonomi (kewisataan, usaha tanaman keras, buah-buahan, dan semusim tahan naungan, perikanan, peternakan, dan pengindustrian hasil lokal, dan lainnya). Diupayakan kerjasama antara pengusaha/pedagang dengan masyarakat dalam pemasaran hasil. •socio – cultural sustainability: setiap inovasi harus harmoni antara pengetahuan lokal (sosial dan budaya), pengalaman petani-masyarakat dan Lembaga Pemberdayaannya, pengetahuan (sains) dan teknologi tepat guna terpilih. •political sustainability: hubungan kontrol kebirokrasian (pemerintahan) dan masyarakat. Para pemimpin formal dan informal untuk suatu sektor tertentu dalam masyarakat lokal harus mampu menjalin komunikasi dengan struktur-struktur politik dan birokrasi. Peranan Lembaga Penyambung aspirasi dan animo sangat penting (mengatasi jembatan tidak sambung). •teknologi tepat guna: sumber alat dan bahan tersedia di tingkat lokal, pengadaan murah, bisa dibuat kembali dengan relatif mudah, efisien dan efektif manfaatnya.
  35. 35. FIGURE 4 Arable Land, 1998-2000. Agricultural Water Management: Proceedings of a Workshop in Tunisia (Series: Strengthening Science-Based Decision Making in Developing Countries) http://www.nap.edu/catalog/11880.html
  36. 36. Figure 4 shows arable land ratios worldwide. It can be noted that in a number of OIC countries including Egypt, Jordan, the Palestinian National Authority (PNA), Yemen, Oman and Malaysia, the situation is critical. Given the rate at which hunger has declined since 1990 on average, the World Food Summit goal of reducing the number of undernourished people by half by 2015 cannot be reached. The goal can, according to the FAO, only be reached if the recent trend of increasing numbers is reversed. Only 19 countries, including China, succeeded in reducing the number of undernourished throughout the 1990s, says the report. Twenty-two countries, including Bangladesh and Mozambique, succeeded in turning the tide against hunger. In 17 other countries; among them India, Indonesia, Nigeria, Pakistan and Sudan, however, the number of undernourished people, which had been falling, began to rise.
  37. 37. FIGURE 5 Freshwater resources per capita, 2000. Figure 5 shows the freshwater resources map of the world in 2000. It shows how critical the water resources problem is in most Arab and many OIC countries. Only Indonesia and Malaysia (OIC countries) are in the green in terms of water resources.
  38. 38. BAB 2. HUBUNGAN SALING PENGARUH ANTARA: AIR, UDARA, DAN TANAMAN Written By: Purwandaru Widyasunu widyasunuunsoed@yahoo.com Purwandaru.widyasunu@gmail.com
  39. 39.  Iklim bumi  kutub, temperate, sub tropika, tropika  jenis tumbuhan/tanaman (crop) adaptif berbeda.  Tanaman perlu: udara, cahaya, air, tanah. 2.1. Peranan air dan tanah 45% 5% 25% 25% Struktur tanah ideal Mineral Bahan Organik Udara Air
  40. 40. Pori-pori Butir tanah Hidup berbagai jamur, bakteri, binatang Bahan organik tanah TOP SOIL SUB SOIL Bahan induk Batuan induk
  41. 41.  Tanah mineral  mineral 95 %, B.O.T. 5 %  Tanah organi  tanpa mineral atau sedikit; bisa 100 % terdiri dari fraksi organik.  Bagaimana tanah yang baik bagi tanaman?  Infiltrasi dan perkolasi air baik  Subur: cukup hara  Mudah diolah, KMA cukup, Aerasi baik  Keanekaragaman hayati baik 2.2. Komposisi tanah TANAH: STRUKTURAL TEKSTURAL Mendukung
  42. 42. Inti kegiatan irigasi:  Memberikan air  Menghentikan pemberian air Inti kegiatan drainase  mengalirkan air keluar petakan lahan budidaya
  43. 43. TANAH Pada saat kandungan air banyak  irigasi dihentikan Pada saat kandungan air sedikit  dilakukan pemberian air
  44. 44.  Air yang berada pada lapisan atas dari zone aerasi  disebut LENGAS TANAH.  Apabila kapasitas menahan air tanah pada zone aerasi telah terpenuhi, maka air akan bergerak ke bawah menuju zone saturasi. Air pada zone saturasi  disebut AIR TANAH (GROUND WATER).  Di atas zone saturasi terdapat AIR KAPILER  yang mengisi ruang pori-pori kecil tanah  bisa berasal dari air tanah yang terangkut gaya kapiler. 2.3. Kedudukan air dalam tanah
  45. 45.  AIR KAPILER  bagian air dalam tanah yang terpegang pada pori-pori gaya kapiler  dapat bergerak ke segala arah tergantung pada tegangan kapiler yang bekerja  namun air kapiler masih dipengaruhi oeh gaya gravitasi  membentuk PIPA-PIPA KAPILER  berupa titik-titik air kapiler.  AIR HIGROSKOPIS  dipegang kuat oleh tanah  TIDAK DAPAT DIMANFAATKAN OLEH TANAMAN
  46. 46. 2.4. Lengas tanah  Menyediakan lengas tanah untuk tanaman bagaimana caranya ???  Batasnya apa ??? KAPASITAS LAPANG TITIK LAYU PERMANEN Pemenuhan air haruslah tidak melampaui KL dan TLP Jenis tanaman mempengaruhi keperluan pemberian air  Padi sawah Padi gogo Jagung Kedelai Sayuran Tanaman perkebunan
  47. 47. 2.5. Bentuk lengas tanah Gambar teoritikal gerakan air dan wujud air dalam tanah: Gerakan air mengikuti pori makro dan makro dalam keadaan potensial tinggi (gerak ke bawah); gerak bisa ke atas atau ke kanan/kiri bila potensial K.A.L. atau evaporasi
  48. 48. 2.6. Konstanta lengas tanah 1. Kapasitas kejenuhan air  jumlah air yang diperlukan untuk mengisi seluruh ruang pori antara butir-butir tanah  disebut kapasitas menahan air maksimal tanah (KMA). 2. Kapasitas lapang  harga maksimal air kapiler yang dapat ditahan pada kondisi drainase bebas pada zona perakaran  disebut kapasitas menahan air efektif  dalam keadaan ini volume pori air 50 % dan volume pori udara 50 %  merupakan kondisi ideal kandungan air : udara dalam tanah. 3. Lengas ekivalen  digunakan untuk memperkirakan kapasitas lapang di laboratorium.
  49. 49. 4. Titik layu permanen (TLP)  jumlah lengas pada keadaan tanaman mengalami layu pertama kali (awal layu), yaitu harga lengas tanah di bawah tersebut air sudah tidak bisa diambi cukup cepat oleh tanaman untuk mengimbangi kebutuhan air transpirasinya  PERLU PENAMBAHAN AIR. 5. Titik layu akhir (TLA)  harga lengas pada saat tanaman layu seluruhnya. Gambaran musim kemarau pada lahan kering/tadah hujan:  Pada saat TLP  tanaman mulai layu tetapi akar tanaman masih mampu menyerap sebagian kecil air untuk mempertahankan hidupnya.  Bila kelayuan terus-menerus tanpa mendapat siraman air  seluruh bagian tanaman layu permanen akhir  TLP – TLA = interval kelayuan. Dapat disimulasikan dalam praktikum pot KMA  KL  cukup air berapa lama  TP  TLA
  50. 50. Bentuk lengas tanah dan sifat-sifatnya: x 0 tanah % berat Air higroskopis Air kapiler mengisi pori-pori kapiler, ditahan oleh selisih antara tegangan kapiler – gaya gravitasi Air gravitasi,mengisi pori-pori non kapiler, bergerak ke bawah karena gaya gravitasi NOL KMA KL A TLP TLA Tersedia untuk tanaman dalam waktu singkat Tersedia untuk pertumbuhan tanaman; lamanya tergantung KL tanah Koefisien higroskopis Air tidak tersedia Sama sekali tidak dapat digunakan oleh tanaman
  51. 51. 2.7. Frekwensi penambahan air Dipengaruhi oleh KMA Dipengaruhi oleh: Tekstur tanah Struktur tanah Bahan organik tanah INFILTRASI TANAH KMA KL TANAH Faktor perusakan KMA tanah: pemadatan tanah,erosi, penurunan kandungan bahan organik tanah, penebangan hutan
  52. 52. 2.8. Kedalaman zone perakaran Faktor-faktor yang mempengaruhi: 1. Tekstur tanah  mempengaruhi kemudahan akar menembus tanah. 2. Formasi sub-soil  cadas batu, kerikil, liat makin memadat. 3. Dalamnya permukaan air tanah penyebartan perakaran. 4. Jumlah lengas yang tersedia. Kedalaman zone perakaran beberapa tanaman:  Padi 60- 90cm  Tembakau 30 - 60 cm  Jagung 130- 160 cm  Tebu 130 -160 cm  Kacang tanah 130 cm.
  53. 53. BAB 3. KEBUTUHAN AIR TANAMAN DAN FAKTOR- FAKTOR YANG MENENTUKAN Metode Prediksi, Unsur Iklim/Cuaca, Eto Purwandaru Widyasunu Lab. Tanah dan Pengelolaan Sumberdaya Lahan Unsoed. widyasunuunsoed@yahoo.com
  54. 54. 3.1. Pendahuluan dan Definisi  Ingat bahwa produksi biomassa tanaman ditentukan oleh input utama yaitu cahaya matahari, air, CO2, unsur hara, sifat fisika, kimia, dan biologi tanah, perubahan unsur-unsur iklim/cuaca.  Kebutuhan air tanaman (KAT): jumlah air yang diperlukan oleh tanaman untuk satu siklus hidupnya atau per bagian siklus hidupnya meliputi tahap pertumbuhan vegetatif dan perkembangan tanaman sampai mencapai produksi (generatif).  KAT: ketebalan air yang diperlukan untuk memenuhi kebutuhan air yang hilang (LOSS) melalui EVAPOTRANSPIRASI (ETcrop); untuk tanaman yang sehat (tidak terserang hama/penyakit) pada lahan yang LUAS tanpa hambatan yang berarti dari faktor kesuburan tanah dan air tanah sehingga tanaman mampu MENCAPAI POTENSI PRODUKSI.
  55. 55. 3.2. Faktor –Faktor yang berpengaruh terhadap KAT a. Unsur-unsur iklim dan kondisi cuaca atau iklim pada DEKADE /musim suatu saat  manifestasinya pada Eto (evapotranspirasi refference). ETo = evapotranspirasi standar pada suatu daerah / wilayah spesifik. Pada lahan spesifik; permukaan lahan “berumput” tebal dan tinggi rumput 8-15 cm, rumput kondisi hijau, tidak kekurangan suplai air dan hara, tidak terhaangi naungan, tidak tergenang air. b. Faktor karakteristik tanaman  KOEFISIEN TANAMAN tergantung jenis tanaman (spesies/varietas), umur tanaman / tahapan tumbuh, tergantung musim (kemarau, lembab, hujan), tergantung kondidi iklim pada saat itu. c. Efek kondisi lokal dan praktik pertanian: variasi kondisi klimat saat itu, ketinggian tempat, ukuran lahan, sekuestrasi karbon, serapan cahaya/panas versus pantulan oleh bumi, KMA dan KL tanah, salinitas tanah, metode irigasi, pengolahan tanah.
  56. 56. 3.3. Metode penentuan evapotranspirasi tanaman Untuk menentukan kebutuhan air tanaman Prosedur kalkulasi Doorenbos & Pruitt (1977) – FAO: Guidliness for Predicting Crop Water Requirements. The FAO Irrigation Drainage Paper 24. (i) Penentuan ETo (Reeference crop evapotranspiration)  Kumpulkan dan evaluasi data iklim dan tanaman. Pilih metode kalkulasi Eto atas dasar ketersediaan data iklim yang paling komplit di masing-nmasing wilayah. Hitung ETo tiap 30 – atau – 10 harian menggunakan data rata-rata. Analisis besaran dan frekwensi dari harga ekstrim Eto pada suatu waktu kejadian iklim.
  57. 57. (ii)Penentuan Kc (crop coefficient) Pilih pola tanam dan determinasikan waktu penanaman – pembenihan (budidaya), laju perkembangan tanaman, tahapan-tahapan perkembangan tanaman, dan periode budidaya (satu musim)   Tentukan tanaman apa ? Tahap perkembangannya ? Musim apa penanamannya ? Atau saat evaluasi sedang musim apa atau bulan apa minggu ke berapa ? Kemudian hitunglah ETcrop tiap 30 – atau – 10 harian. Rumus ETcrop = Kc.ETo ; ETo metode: Blaney- Criddle, Radiation, PENMAN, PAN EVAPORATION.  ETcrop dihitung untuk semua CROPPING-PATTERN dalam satu tahun pada lahan yang sama yang kita kehendaki untuk tujuan PRODUKSI BIOMASSA.
  58. 58. (iii) Determinasikan faktor-faktor yang mempengaruhi ETcrop pada kondisi lokal pada keadaan :  TIME SERIES  buat model X = musim tanam atau tahun dan Y = produksinya (value) untuk mengetahui faktor 1, 2, 3, dst yang berpengaruh.  VARIASI WILAYAH  EVALUASI PENGARUH DARI FAKTOR: ketersediaan air tanah (KMA, KL) ketersediaan air irigasi dan praktik irigasi.  Pertimbangkan hubungan antara ETcrop dengan LEVEL PRODUKSI (aktual dan potensial).
  59. 59. Data set minimal yang diperlukan untuk ETo Metode T H W S Rad Ev Envr Blaney-Criddle * o o o o1) Radiation * 0 0 * (*) o Penman * * * * (*) 0 Pan evaporation o o * * T = air temperature; H = humidity; W = wind; S = sun shine; Rad = radiation; Ev = evaporation; Envr = environment., * = measured data; o = estimated data; (*) = if data avaiabe but is not essential.
  60. 60. Metode Blaney-Criddle (1950) ETo = c(p (0,46 T + 8)) mm/hari Dimana: ETo = evapotranspirasi tanaman reference dalam mm/hari untuk bulan ybs. T = temperatur harian rata-rata (°C) bulan itu. p = prosentase harian rata-rata dari data jam siang pada masing-masing lintang . c = faktor penyesuaian yang tergantung pada kelembaban relatif,jam penyinaran, dan waktu harian ada angin (uday/unight estimation).
  61. 61. Metode RADIASI (1957) ETo = c (W.Rs) mm/hari Dimana: ETo = reference mm/hari Rs = radiasi matahari ekuivalen dengan evaporasi mm/hari (dari tabel). W = faktor pembobotan tergantung pada temperatur dan ketinggian tempat (tabel). c = faktor penyesuaian tergantung pada kelembaban rata- rata dan kondisi angin harian. n/N = perbandingan jam penyinaran cerah dengan potensi dam penyinaran harian (tabel).
  62. 62. Metode PENMAN (1948) Ada dua TERM (ketentuan) yang digunakan, dimasukkan, dan dihitung dalam rumus yaitu: TERM ENERGI (radiasi) TERM AERODINAMIK (angin dan kelembaban). Rumus PENMAN: ETo = c (W.Rn + (1-W) . f(u) . (ea – ed)) Radiation TERM Aerodynamic TERM Dimana: ETo = evapotranspirasi tanaman reference (mm/hari) W = faktor pembobotan yang berhubungan dengan temperatur (tabel). Rn = radiasi netto (bersih) yang ekuivalen dengan evapotranspirasi (mm/hari) (tabel).
  63. 63. f(u) = fungsi yang berhubungan dengan angin (tabel). (ea-ed) = perbedaan diantara tekanan uap jenuh pada temperatur udara rata-rata dan tekanan udara aktual rata-rata (m bar) c = faktor penyesuaian untuk mengkompensasi pengaruh kondisi cuaca pada saat siang dan malam hari. ed = (ea x RH mean) / 100; ea dari tabel Data yang diperlukan: Temperatur RH Angin Posisi geografis T maksimal dan T minimal Rata-rata RH dekade atau bulan Kecepatan angin siang Letak lintang Atau: Kecepatan angin malan Letak bujur T bola basah dan T bola kering
  64. 64. IRIGASI DAN DRAINASE Bab. 4. Kualitas Air Irigasi Written by: Purwandaru Widyasunu Laboratorium Tanah/ Manajemen Sumberdaya Lahan Faperta Unsoed
  65. 65. Sumber air irigasi  danau, waduk, sungai, mata air Air asal dari  siklus hidrologi Air hujan  infiltrasi air permukaan tanah  perkolasi  air tanah  mata air  sungai  laut  penguapan. Air waduk/danau/sungai  pintu keluar atau bendung  saluran primer  sekunder  tersier  lahan  ke luar lahan  sungai  laut  penguapan. Sawah  pestisida + bahan organik + cemaran lain  kualitas air ? Air hujan  lahan  erosi tanah  sungai. Mengendap, dst.
  66. 66. Air yang dialirkan dari sumber air irigasi dapat berpengaruh: a. Netral  air irigasi yang dialirkan melewati daerah yang memiliki jenis tanah sama dengan lahan yang diairi. b. Menambah/suplementer  air irigasi menambah mutu air karena tanah dari lahan pertanian telah mengalami pengurangan hara karena budidaya tanaman  volatilisasi, erosi, panenan, leaching. c. Memperkaya  bila kandungan unsur hara dari air irigasi lebih banyak dari yang hilang akibat pencucian (leaching) atau panenan (harvest). d. Memiskinkan  dengan adanya pemberian air irigasi malahan akan mengakibatkan pencucian unsur hara. e. Meracun  air bisa saja berasal dari saluran atau sungai yang telah tercemar racun.
  67. 67. Apa syarat air irigasi yang baik ? a. Tidak mengandung zat/senyawa yang dapat meracuni tanaman, hewan ternak, biota sekitar lahan. b. Warnanya bila kuning/coklat  keruh – terlalu keruh  lebih baik airnya bersih  air keruh menandakan erosi tanah; warna lain misalnya merah, biru, hitam, dsb  menunjukkan polutan industri, pertambangan, cemaran lainnya (organik yang meracun). c. Lumpur  untuk pertanian terpadu misalnya lahan sawah (mina-padi) atau minapolitan (empang/kolam) disekitar persamahan  air keruh berlumpur total dissolved solid (TDS), kadar O2 rendah, kadar  tidak semua ikan tahan. d. pH netral (6-8). e. Suhu optimal antara 25 – 30º C.
  68. 68. Zat/senyawa yang berpengaruh terhadap kualitas air: a. Kadar garam tinggi b. Zat terlarut  Ca. Mg, K, senyawa nitrat, B, Hg, Pb. Dll. Kriteria kualitas air yang dapat membahayakan fungsi tanah dan terhadap tanaman/ikan/ternak  garam total terlarut tinggi s/d sangat tinggi dan polusi asam organik, kation atau anion berbahaya, kandungan lumpur tinggi – sangat tinggi.
  69. 69. Penilaian kualitas air: a. Penilaian terhadap kadar garam total  dinyatakan sebagai tingkat DHL (daya hantar listrik) satuannya mikro ohm/cm atau dalam ppm pada suhu 25º C. b. Penilaian terhadap kation/anion, khususnya Na+ terlarut atau persentase natrium tertukar ESP (exchangeable sodium percentage)  ESP = Na+ / Na+ + K+ + Ca2+ + Mg2+ x 100 %. c. Keseimbangan antar ion-ion: Na. Ca, Mg  nisbah atau rasio antara jerapan natrium (SAR = sodium adsorption ratio ): SAR = Na+ / ((Ca2+ + Mg2+) /2)
  70. 70.  Kadar garam dapat menurunkan permeabilitas tanah  garaman menyumbat pori-pori tanah baik dari atas bersamaan dengan infiltrasi maupun gerakan naik ke atas bersamaan evaporasi.  Garam Ca, Mg, Na, dan K yang berlebihan  akan menurunkan aktivitas osmose / menurunkan penyerapan air dan hara  pengeblokan oleh kation-kation tersebut.  Kadar unsur-unsur mikro berlebihan dalam air irigasi  meracuni tanaman.
  71. 71. Klasifikasi kualitas air: a. Salinitas  Air salinitas sedang bila DHL 0,25 – 0,75 µohm dan kadar garam 200 – 500 mg/l.  Air salinitas tinggi bila DHL 0,75 – 2,25 µ ohm dan kadar garam 500 – 1500 mg/l.  Air salinitas rendah bila DHL / EC  0 – 0,25 µ ohm dan kadar garam 200 mg/l. b. Boron  bila s/d 0,33 ppm  air baik; bila >> 0,33 ppm  air buruk. c. SAR < 6,0  air baik 6 – 9  air kurang baik > 9  membahayakan.
  72. 72. Pasal 8 PP No. 8/2001: Kelas 1  peruntukan baku air minum. Kelas 2  peruntukan prasarana / sarana rekreasi air, budidaya air tawar, peternakan, pertanaman. Kelas 3  masih peruntukan perikanan, peternakan, pertanaman. Kelas 4  peruntukan mengairi pertanaman.

×