Materi Kuliah Pengelolaan Air untuk Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Gadjah Mada

1. I. PENDAHULUAN
1. Sejarah
Kisah air adalah kisah kehidupan sendiri, air adalah
zat utama pada setiap makhluk hidup di bumi.
Manusia tergantung pada air bukan hanya untuk
memenuhi kebutuhan minumnya melainkan juga
untuk pembangkit tenaga, pengangkutan dan
pengairan.
Karena teknologi menuntut makin banyak air,
maka orang harus terus-menerus merencanakan,
mengelola agar air dapat memenuhi kebutuhannya,
bahkan air yang sudah dicemarkan oleh manusia
dapat dimanfaatkan kembali.

2. Manusia dapat hidup beberapa pekan tanpa makan,
seorang India dapat hidup 81 hari tanpa makan,
tetapi tanpa air manusia hanya dapat mengharapkan
hidup paling lama 10 hari.
Beberapa bakteri hidup subur tanpa oksigen, tetapi
bakteri maupun bentuk kehidupan lainnya tidak
dapat tumbuh tanpa air.
Persediaan air yang mencukupi sungguh merupakan
suatu soal hidup atau mati, bukan hanya bagi
manusia melainkan juga bagi setiap kehidupan
binatang maupun tumbuhan, mulai dari amuba yang
kedudukannya paling rendah sampai pohon kayu
yang paling tinggi.
“Air Kehidupan” adalah sebuah ungkapan
yang lebih dari sekadar ungkapan puitis
belaka.

3. HUTAN HUJAN TROPIKA

4. IKLIM PADANG PASIR

5. Sejak permulaan, air telah membekali manusia
dengan sumber pangan dan jalan raya untuk
ditempuhnya.
•Bangsa Mesir menciptakan penanggalan 365 hari
sebagai tanggapan atas banjir tahunan Sungai Nil.
•Bangsa Babilonia termasuk perancang undang
undang yang tersohor pada zaman purba,
menyusun berbagai maklumat guna mengatur
penggunaan air.
Beberapa peradaban yang paling awal timbul di
tempat air menjadi unsur terpenting dalam
lingkungannya dan merupakan tantangan
terhadap kecerdikan manusia.

6. •Sungai Indus di India saat banjir mengganggu
peradaban besar di lembah sungai, dan merusak
tanahnya.
Usaha pertama untuk mengatasi masalah persediaan
air dimulai orang dalam zaman Neolitikum, atau
zaman Batu Baru, ketika manusia belajar bercocok
tanam dan menghuni pada sekurang-kurangnya 4
sistem sungai besar, dan terpisah jarak yang jauh.
•Air mengilhami bangsa Cina untuk menggali
terusan sepanjang 1.600 km, tetapi para ahli
purba tidak menemukan pemecahan masalah air
mereka. Sungai Kuning juga dikenal sebagai
sungai Kesedihan Negeri Cina, karena banjir yang
membahayakan.

7. •Sungai Nil di Mesir,
•Sungai Tigris-Eufrat di Mesopotamia,
•Sungai Indus di India Utara dan
•Sungai Kuning di Cina.
Sungai besar ini masing-masing telah melahirkan
peradaban yang hebat.
Sungai Nil di Mesir, menurut legenda pendiri
keluarga raja yang pertama: Menes, tersohor
karena bangunan hidraulik besar-besar di daerah
Mamphis, telah dibangun sekitar 3.100 tahun
Sebelum Masehi (SM).
Sungai Tigris-Eufrat yang sekarang di Irak tak
dapat diramalkan, orang Mesopotamia bukan hanya
memikirkan pengendalian banjir dan pengelolaan
pertanian, melainkan juga pengadaan air kota, jalan
air untuk perahu dan bargas (3.000 thn SM).

8. Peradaban sungai besar ke 3 adalah 2.500 th
SM, lembah Sungai Indus di India yang sering
dilanda banjir dan panjangnya 1.600 km dari
Himalaya sampai laut Arab. Bangsa Harapan
mengandalkan sungai tersebut terutama untuk
pengairan, juga perhubungan dan
perdagangan.
Sejarah peradaban yang ke 4, adalah Sungai
Huang Ho di Cina Utara, bangsa yang
bermukim di Lembah Sungai Kuning, 5.000 thn
SM, menjumpai kesulitan lebih besar dari
Sungai Indus, Tigris-Eufrat dan Nil. Disamping
menyalurkan dan mengeringkan paya dan
rawa hutan yang luas, mereka harus
menanggulangi sungai yang liar dan iklim yang
ganas.

9. 2. Pengelolaan Air Untuk Pertanian
Pengelolaan air diperlukan bilamana antara
kebutuhan air di bidang pertanian tidak
sesuai dengan yang tersediakan,
ketersediaan dapat bersifat kuantitatif
maupun kualitatif, artinya dari segi jumlah
maupun kualitasnya harus sesuai.
Sungai Hwang Ho berubah dari tenang menjadi
ganas dan buas, berbulan-bulan tidak dapat
dilayari, karena membeku padat karena es
terapung di hilirnya.
Selama ketersediaan sudah sesuai dengan
yang dibutuhkan pertanian, maka
pengelolaan air tidak diperlukan lagi.

10. Berarti selama kebutuhan tidak sesuai, masih
diperlukan pengelolaan. Tidak sesuai dapat terjadi
kekurangan atau kelebihan, kalau kekurangan
perlu tambahan air pengairan atau irigasi,
sedangkan kalau kelebihan perlu adanya
pengatusan atau drainase.
Pengairan merupakan kebutuhan yang penting di
pertanian apabila curah hujan tidak mencukupi.
Bahkan tidak sesuai dari segi kualitas, harus
dikelola supaya memenuhi kualitasnya, dapat
dengan mencari sumber lain ataupun dengan
perlakuan atau pengolahan air.

11. Tanpa pengairan kegiatan persemaian, pemupukan,
pengendalian hama dan penyakit, serta pengelolaan
teknik budidaya yang lain tidak dapat menjamin
produksi tanaman dengan hasil ekonomi yang
maksimum.
Pada sisi lain kecukupan pasokan air irigasi dapat
membuat tanah mudah diolah, dapat mengendalikan
suhu yang sesuai untuk pertumbuhan tanaman,
pelarutan yang efektif dalam pemupukan sehingga
siap diserap tanaman.
Ilmu pengairan penting untuk diketahui, diperlukan
sebagai salah satu penentu kebijakan oleh petani.

12. Kegiatan ini membutuhkan kecukupan
pengetahuan pada berbagai tipe tanah ataupun
bentuk muka lahan, keadaan cuaca, jenis tanaman
yang ditanam pada setiap musim tanam,
pembangunan dan pemeliharaan fasilitas irigasi
untuk menyalurkan air dari sumber sampai
lapangan.
Hubungan serasi antar butir dan pengelolaan yang
sistematis untuk mengurangi kegagalan panen dan
atau kekeringan.

13. Tahap Irigasi, irigasi dapat dibagi dalam 7
fungsi dan kegiatan sbb:
1. Investigasi dan survei sumberdaya air
2. Perencanaan dan design struktur irigasi
3. Pembiayaan dan kontruksi
4. Operasi dan pemeliharaan dari sistem
5. Pemakaian dan pengelolaan air
6. Organisasi dan pengelolaan irigasi
7. Penelitian.
Pengelompokan secara umum untuk menangani
kegiatan irigasi diklasifikasi dalam 3 fase/tahap :
1. Fase Rancang Bangun (Enginering)
2. Fase Pertanian (Agricultural)
3. Fase Sosial Ekonomi

14. Selain irigasi, masalah drainase juga tercakup dalam
kegiatan pengelolaan air untuk pertanian.
Masalah drainase dapat diperlakukan dengan pemisahan :
Drainase atau pengatusan diartikan sebagai
pengalihan kelebihan air pada atau dibawah
permukaan tanah.
Drainase pertanian diartikan sebagai pengalihan
kelebihan air gravitasi, dari permukaan atau bawah
permukaan lahan untuk meningkatkan keadaan tanah
yang sesuai untuk tanaman.
1. Terkait dengan padi lahan basah,
2. Terkait dengan tanaman tanpa genangan

15. Ad.1. Padi lahan basah,
salah satu masalah dalam kelebihan drainase adalah
tidak efisien irigasi, kesulitan pengendalian herba,
dan faktor lain yang akhirnya menurunkan produksi.
Kelebihan drainase dapat berupa perkolasi, dan
seepage.
Ad.2.Tanaman tanpa genangan,
masalah drainase utama yang terkait dengan
tanaman tanpa genangan adalah lapisan impermiabel,
drainase dakhil yang jelek atau pemampatan.
a. Pengaruh langsung; kekurangan pasokan O2,
penurunan kemampuan tanaman untuk
menyerap hara dan menurunkan pertumbuhan
dan penetrasi akar.
Tanaman dapat langsung atau tidak langsung
dipengaruhi :

16. b. Pengaruh tidak langsung: meningkatkan
struktur tanah, pengendalian keadaan lengas
untuk pengolahan tanah.
Sumber Air
Air pengairan dapat dipasok dari 4 sumber air berikut :
a. Presipitasi
b. Air atmosfer selain presipitasi
c. Air permukaan
d. Air tanah.
Ad :
a. Presipitasi
Di beberapa lokasi presipitasi dapat memenuhi
kebutuhan air pada seluruh waktu untuk produksi
yang maksimum. Curah hujan yang jatuh sering tidak
mencukupi kebutuhan irigasi, sehingga
meningkatkan jumlah irigasi di daerah lembab
maupun kering.

17. Variasi curah hujan dapat terjadi dari bulan ke
bulan maupun dari tahun ke tahun. Sistem irigasi
harus dirancang untuk mencukupi kekurangan air
pada periode kering
b. Air atmosfer selain presipitasi
Di beberapa bagian dunia air atmosfer selain
presipitasi memberi kontribusi yang nyata. Australia
bagian barat, kecukupan embun dapat menghasilkan
good pasture, di padang pasir Negeb sebelah barat
daya Laut Mati, embun sebagian besar dapat
menumbuhkan anggur pada musim panas, disini curah
hujan 4 – 11 inc setahun dibanding 100 – 250 inc
malam pengembunan setahun.

18. c. Air permukaan
Di beberapa wilayah pertanian sangat
tergantung dari air permukaan. Sebagai
luapan yang melewati permukaan lahan, air
diserap oleh tanah dan disimpan dilapis
bawah digunakan oleh tanaman.
d. Air tanah
Air tanah adalah air yang bergerak dalam tanah yang
terdapat di dalam ruang-ruang antara butir-butir
tanah yang membentuk itu disebut air lapisan, dan di
dalam retak-retak dari batuan yang disebut air celah.

19. Vertical Garden
Vertical Cropping

20. VertiCrop Garden

21. Horizontal Cropping