1. III. KEBUTUHAN AIR TANAMAN
Beberapa parameter yang menentukan kebutuhan air tanaman yaitu :
Evaporasi, transpirasi, evapotranspirasi dan evapotranspirasi potensial.
Evaporasi adalah :
Proses perubahan cairan menjadi gas.
Transpirasi adalah :
Proses perubahan uap air dari tubuh tanaman ke atmosfer.
Evapotranspirasi merupakan :
Gabungan dari evaporasi dan transpirasi.
Evapotranspirasi potensial (Etp) adalah Et yang terjadi apabila
permukaan tertutup oleh tumbuhan dan lengas tanah tidak merupakan
pembatas.
2. PENGUAPAN (EVAPORASI)
Penguapan dari permukaan lahan tergantung :
-Kelengasan tanah, pada keadaan jenuh
Penguapan = Penguapan dari permukaan air bebas, semakin kering
makin rendah penguapan.
- Temperatur udara dan tanah, makin tinggi temperatur makin besar
penguapan.
-Kelembaban udara, makin kering udara makin besar penguapan.
- Kecepatan angin, makin cepat anginnya makin besar penguapan.
- Vegetasi penutup, makin rapat vegetasi makin berkurang penguapan.
3. Karena didalamnya termasuk pergerakan air dan tanah ke dalam
mintakat → batang → daun → ke atmosfer, sehingga faktor-
faktor yang mempengaruhi transpirasi :
• Iklim, intensitas penyinaran, tekanan uap atmosfer, temperatur
dan angin.
• Tanah, ini berkaitan dengan pasokan air terhadap akar, dan
kemampuan menyimpan lengas.
•Tanaman, efisiensi system perakaran dalam menyerap lengas,
luas daun, susunan dan struktur daun serta keadaan stomata.
TRANSPIRASI
4. Penggunaan air untuk aktivitas metabolisme tidak nyata, kira-kira 1%
dari Et atau kurang, maka pemakaian air secara umum disetarakan
dengan evapotranspirasi.
Untuk tanaman musiman dapat dibedakan 3 tingkat pertumbuhan :
- Pertumbuhan awal
- Pertumbuhan Maksimum
-Pertumbuhan pemasakan
EVAPOTRANSPIRASI
Evapotranspirasi sejalan dengan pertumbuhan. Pada awal rendah
dan meningkat dengan berkembangnya tanaman, mencapai
maksimum pada pertumbuhan maksimum, kemudian turun lagi
pada tingkat pemasakan.
5. EVAPOTRANSPIRASI POTENSIAL (Etp)
Evapotranspirasi potensial, juga sebagai batas tertinggi dari Et untuk
tanaman di bawah keadaan iklim tertentu.
PENGUKURAN EVAPOTRANSPIRASI POTENSIAL
Langsung :
Padi Sawah Tanaman Lahan Kering
•Lisimeter * Lisimeter drainasi
•Perc. Plot lapangan * Perc. Plot lapangan
•Metod. Masukan – keluaran * Metod. Masukan – keluaran
* Penelitian Pengurangan Lengas
Tanah
Tidak Langsung
* Pendekatan dengan data iklim
6. Padi Sawah
1. Lisimeter
Ada 3 tangki sebagai berikut :
A. Tangki terbuka dengan tanaman (E+T+P)
B. Tangki tertutup dengan tanaman (E+T)
C. Tangki tertutup tanpa tanaman (E)
Tangki A : Comsumtive Use + Perkolasi
Tangki B : Evaporasi + Transpirasi
Tangki C : Evaporasi
A – B : Perkolasi
B – C : Transpirasi
A B C
7. 2 . Percobaan Plot Lapangan
Pengukuran dengan Plot Llapangan lebih dapat diandalkan dibanding
tangki Lisimeter. Pematang sekeliling plot harus rapat. Alat pengukur
dipasang pada bagian yang mewakili
8.640
Laju Irigasi : ha / m3/dt
=
Tebal Kebutuhan
Air per hari (mm)
Kebutuhan air harian =
Tebal kehilangan Air
Periode (hari)
Pengamatan disesuaikan dengan kecepatan hilangnya air di plot
pertanaman.
8. 3. Metode Aliran Masuk – Keluar
( Inflow – Outflow Method )
Metode ini juga disebut metoda neraca air. Dalam skala luas dapat
lebih mendekati dibanding dengan tangki dan percobaan plot.
Persamaan :
Pr + D1 + G1 = D2 + G2 + E + Δ S
Pr : Presipitasi
D1 : Masukan air permukaan
D2 : Keluaran air permukaan
G1 : Masukan air tanah (Sub surface inflow)
G2 : Keluaran air tanah (Subsurface outflow)
9. S = Keragaman kandungan lengas
E = Konsumtive Use (kebutuhan air)
D = Jumlah kebutuhan air
D = D1 – D2 = E + (G2 – G1) + S - Pr
Atau
E = (D1 – D2) – (G2 – G1) – S + Pr
Dalam musim kemarau tidak ada hujan diperkirakan G1 = G2
(G2 – G1 = 0)
S ditiadakan sehingga :
Persamaan : D = E = D1 – D2
10. •TANAMAN LAHAN KERING
1. Lisimeter Drainase
Ir, Pr
♣ ♣ ♣
P
P
Pompa Isap
Persamaan : Ir + Pr = Et + P + S
Musim Kemarau :
Ir = Et + P + S
S = Diabaikan
Et = Ir - P
11. 2. Percobaan Plot Lapangan
Mbi – mei Ai.Di
WR = IR + ER + ∑
n
i = 1 100
WR = Kebutuhan air, mm
IR = Air Pengairan, mm
ER = Curah Hujan Efektif, mm
Mbi = % Lengas awal musim lapis ke i
Mei = % Lengas akhir musim lapis ke i
Ai = BV lapis ke i
Di = Jeluk lapis ke i, n = jumlah lapisan dalam mintakat penakaran
12. 3. Metoda Neraca Air
( Inflow – Outflow Method )
Untuk daerah yang luas – DAS
Persamaan :
Ch = + run off + aliran bawah permukaan + perubahan kandungan
lengas + ET.
ET = CH – R o – Abp - Plt
4. Penelitian Pengurangan Lengas Tanah
μ =
∑
n
Mi1 – mi2 . Ai. Di
i = 1
μ = Pemakaian air mintakat perakaran, selama selang
pengambilan contoh.
n = Jumlah Lapisan ke i, contoh lapis ke 1 untuk
lapis i
13. mi1 = % lengas pengambilan contoh 1
mi2 = lengas pada waktu pengambilan 2
Ai = Berat volume dari lapis ke i
Di = Jeluk lapis ke i, mm
Consumtive use (Cu) = ∑ (u)
Dihitung dari penjumlahan pemakai air setiap interval pengambilan
contoh.
Perhitungan Eto (Evapotranspirasi Acuan) dengan data iklim : FAO,
1977 No.24
1. Metoda Blaney Criddle
Eto = C[ p(0.46T + 8)]
C = Faktor penyesuaian tergantung RH min panjang penyinaran
dan kecepatan angin (diagram)1
p = Persentase rerata dari jumlah jam siang tahunan (tabel1)
T = Temperatur rerata ºC.
14. 2. Metoda Radiasi
Eto = C (W. Rs)
C : Faktor penyesuaian kelembaban dan kecepatan angin
siang hari ( Diagram 2)
W : Faktor untuk memasukkan temperatur dan ketinggian
tabel 4)
Rs = Radiasi matahari yang dinyatakan dalam evaporasi ekivalen.
Rs = (0.25 + 0.5n/N) Ra
Ra = Radiasi yang diterima di puncak atmosfer (table 2)
n/N = Panjang Penyinaran
15. 3. Metoda Penman
Eto = C[ W.Rn + (1 – W ) .f(u).(ea – ed) ]
C = Faktor penyesuaian tergantung kedaan cuaca siang dan malam
W = Faktor yang tergantung dari temperature
Rn = Radiasi neto dalam evaporasi ekivalen
F(u)= Faktor yang tergantung kecepatan angin
(ea – ed) = Perbedaan tekanan uap jenuh dengan tekanan uap
sesungguhnya.
ea = Dari tabel 5
ed = RH x ea
16. f(u) = Tabel 7
1 – W = Tabel 8
Rn = Radiasi Matahari Neto
= Rns – RnI
Rns = Radiasi gelombang pendek neto
RnI = Radiasi gelombang panjang neto
= f(T).f(ed).f(n/N)
C = Dari tabel 16
Rns = (1 –α) (0.25 + 0.5 n/N)Ra
α = angka refleksi (0.25)
17. 4. Metode Panci Evaporasi
Eto = Kp.Epan.
Kp = Koefisien panci
Kp dalam tabel 18
Kalau tersedia data Epan
Etc = KcEto
Etc = Evapotranspirasi Tanaman
Kc = Koefisien Tanaman
18. Pemakaian Data kebutuhan air dalam perencanaan,
pola dan pelaksanaan proyek irigasi.
Tahap-tahap yang perlu dilakukan pada suatu proyek irigasi dalam
hubungannya dengan lengas tersedia dan kebutuhan air dapat
dengan cara :
1. Pemilihan jenis dan pola tanam :
a. Pengumpulan data iklim, evaluasi keadaan iklim dalam
hubungannya dengan kebutuhan tanaman, pilih tanaman yang
cocok dengan iklim dan tanah.
b. Penentuan pola tanam, perhitungan panjang periode
pertumbuhan dan waktu kegiatan lain dalam usaha tani.
c. Pilih pola yang optimum dalam hubungannya dengan produksi.
19. 2. Kebutuhan air bulanan/10 harian dan kebutuhan puncak.
a. Perhitungan Eto dalam 10 harian/bulanan, koefisien tanaman (Kc)
Etc → Etm
crop Maksimum
Etm = Kc.Eto.mm/waktu
b. Kebutuhan air irigasi
Hitung hujan efektif (pe), kontribusi air tanah (Ge)
dan jeluk lengas tersedia pada mintakat perakaran awal
pertumbuhan (Wb) → mm
In = Etc – (Pe + Ge + Wb).
(Etm)
20. V =
10
Ep
A.In
1 - Lr
m3 / waktu
c. Pasokan air irigasi (V)
10 = Faktor konversi dari In mm/bln terhadap V m3 / bln
A = Luas areal irigasi, ha
Lr = Kebutuhan air untuk pencucian, misalnya garam
Ep = Efisiensi Proyek
= Ec.Eu.Es.Ed.
In = Kebutuhan air irigasi
21. 3. Penjadwalan pasokan air selama musim pertumbuhan
a. Perhitungan neraca air
We = Pe + Ge + Wb – Etm (mm)
We = Wb bulan berikutnya.
b. Lengas tersedia dalam mintakat perakaran (Sa.D)
c. Perhitungan selang pemberian air (i) dari jeluk
perakaran, pengurangan lengas tanah (p)
d. Pelaksanaan pasokan dan sistem pengagihan.
22. V = 10/0.4 (
840 -200 x 90
)
1 - 0
= 1044 x 106 m3 / ms
Dengan cara yang sama kebutuhan pasokan bulanan dapat dihitung :
Pada bulan November Eto : 8 mm, Pe : 50 mm, Kc = 0.5 (awal tanam)
Maka :
Etc = 0.5 x 8mm = 4 mm → 120 mm / bln
V = 10/0,4
(
120 – 50 x 90
)
1
= 157.5 x 103 m3 / bulan
• Contoh perhitungan : Tanaman jagung luas 90 ha Etc : 840 mm/ms
Pe 200 mm Ge : - Wb : - LR : - Ep : 0.4 maka:
23. Soal 1.
Tanaman kedelai luas 75 ha Etc : 500 mm/musim
Pe 150 mm Ge : 20 mm Wb : 15 mm LR : 0 Ep : 0.6 , hitung berapa
pasokan air yang diperlukan selama musim tanam tersebut ? 393.750
m3/msm
Soal 2.
Tanaman kacang tanah luas 100 ha Etc : 130 mm/bulan
Pe 40 mm Ge : 25 mm Wb : 20 mm LR : 0 Ep : 0.75 , hitung berapa
pasokan air yang diperlukan dalam bulan Juni tersebut ? 60.000 m3/bln
