METODE PEMISAHAN ALIRAN PERMUKAAN (RUNOFF) 1

1. I. PENDAHULUAN dimanfaatkan seoptimal mungkin untuk
mendapatkan produksipertanian yang tinggi.
1.1 Latar Belakang
Tomar dan O'Toole (1979)
Pengetahuan tentang evapotranspirasi
menyatakan bahwa data
banyak membantu pengendalianpengunaan air
evapotranspirasidiperlukan dalam : (a) teknik,
untuk tanaman. Dari beberapa jenis
perencanaan dan pengelolaan irigasi, (b)
evapotranspirasi, akan ditemukan penurunan
praktekpengembangan irigasi secara
yang akan merujuk pada efisiensi penggunaan
agronomi, (c) menentukan neraca air tanaman
air oleh tanaman. Dengan mengetahui kedua
untukmenduga kebutuhan airnya, dan (d)
hal tersebut, kita dapat menghitung kebutuhan
menentukan pola tanam berdasarkan neracaair
air tanaman untuk suatu jenis tanaman yang
tersebut.
dibutuhkan untuk satu masa tanam. Dengan
kondisi iklim yang tak menentu, kita dapat Evapotranspirasi merupakan
memanfaatkan informasi kebutuhan air kombinasi proses air meninggalkan
tanaman untuk menjatah penggunaan air yang tanahmenuju atmosfer. Proses evapotranspirasi
akan berbeda di musim kemarau dan musim terdiri atas evaporasi air permukaanbebas atau
hujan. air tanah dan permukaan tanaman ditambah
transpirasi menujujaringan tanaman, yang
1.2 Tujuan
ditunjukkan sebagai pindah panas laten per
Tujuan dilaksanakannya praktikum unit luas ataukedalaman air ekivalen per unit
ini yaitu untuk menduga besarnya luas (Burman et al., 1983 dalam Jensen, 1983).
evapotranspirasi dan kebutuhan air tanaman
Dastane (1974) membagi
berdasarkan metode Thornwhite.
evapotranspirasi kedalam dua bentuk
yaituevapotranspirasi potensial dan
II. TINJAUAN PUSTAKA evapotranspirasi aktual.Evapotranspirasi
2.1 Evapotranspirasi danFaktor-Faktor potensial(ETp) terjadi ketika air tanah tidak
yangMempengaruhinya terbatas dan tanaman dalam pertumbuhanaktif.
Evapotranspirasi merupakan kombinasi Evapotranspirasi potensial (ETp)
antara proses evaporasi dariseluruh permukaan sebagaimana telah dikemukakan olehPenman
dengan proses transpirasi tanaman. Menurut (dalam Chang 1974), merupakan laju
Rodda et al.,(1976), evaporasi didefinisikan evapotranspirasi dari tanamanpendek yang
sebagai proses perubahan air dari bentuk menutupi tanah secara sempurna,tinggi yang
cairmenjadi bentuk uap yang terjadi dengan seragam, dan beradadalam keadaan cukup
bantuan energi. Evaporasi dapat terjadi air.Definisi ini di samping dimaksudkan
untukmemaksimumkan laju evapotranspirasi
pada permukaan tanah yang basah, salju,
sehingga didapatkan nilai potensialnya,juga
permukaan es, dan dari tanaman yangterbasahi
mempunyai implikasi bahwa ETp hanya
oleh hujan. Sedangkan, tranpirasi merupakan ditentukan oleh faktor iklim.Konsep ini
proses penguapan air yangterkandung di dalam mempunyai pengaruh yang luas terhadap
tanaman dan berpindah menuju atmosfir.
perencanaan irigasi(Handoko 1991), dan
Jumlah total airyang hilang dari lapangan
memungkinkan berkembangnya berbagai
karena evaporasi tanah dan transpirasi
metodapendugaan ETp, dengan mendasarkan
tanaman secarabersamaan disebut
perhitungan pada salah satu variablel
evapotranspirasi (ET). ataukombinasi beberapa variabel iklim.
Evapotranspirasi merupakan salah Untuk menduga besarnya ETp
satu parameter hidrologi yang
tersedia banyak metoda, yang dalam
perludiketahui.Dalam budidaya pertanian
prosesperhitungannya memanfaatkan data
besarnya evapotranspirasi tanaman
iklim yang pada umumnya tersedia di
perludiketahui untuk mengendalikan
stasiunklimatologi. Informasi yang dibutuhkan
kebijaksanaan pemberian air baik dari segi sebagai masukan model dalamperhitungan
jumlahair yang diberikan maupun dari segi meliputi suhu, radiasi surya, kelembaban
waktu pemberian air.Dengan adanyaketepatan
udara, dan kecepatan angin.Data tersebut
kebijaksanaan pemberian air maka sumber
daya air yang jumlahnyaterbatas dapat
1

2. diduga akan mengalami perubahan sebagai stomata dalam kondisi lapangialah tingkat
respon terhadap cahaya dan kelebaban. Jumlah dan ukuran
perubahan iklim, terutama perubahan stomata, dipengaruhi olehgenotipe dan
suhu yang diakibatkan oleh lingkungan mempunyai pengaruh yang lebih
peningkatankonsentrasi gas carbon dioksida, sedikit terhadaptranspirasi total daripada
dan gas-gas lain yang secara radiatif aktif, pembukaan dan penutupan stomata. Jumlah
ataulazim disebut gas rumah kaca di atmosfir daun, makinluas daerah permukaan daun maka
bumi. makin besar pula
evapotranspirasi.Penggulungan atau pelipatan
Kepekaan ETp terhadap perubahan
daun, banyak tanaman yang mempunyai
iklim dapat sangat bervariasi menuruttempat
mekanismedalam daun yang menguntungkan
dan waktu, terutama terjadi pada metode yang
pengurangan transpirai apabila persediaan
memperlihatkan responsyang sangat besar dan
airterbatas.Kedalaman dan proliferasi akar,
tidak linier terhadap suhu, seperti metode
ketersediaan dan pengambilankelembaban
Thronthwaite danBlaney-Criddle.Semua
tanah oleh tanaman budidaya sangat
metode yang digunakan, kepekaannya
tergantung pada kedalaman danproliferasi akar
terhadap suhudipengaruhi oleh nilai awal
(akar per satuan volume tanah) meningkatkan
variabel sebelum dibebani perubahan. Metode
pengambilan airdari satuan volume tanah
Thornthwaite, Blaney-Criddle, dan sebelum terjadi pelayuan permanen.
Jensen-Haise merupakan yang relatif
palingpeka terhadap perubahan suhu, diikuti
oleh metode Samani-Hargereaves,sedangkan 2.2 Kebutuhan Air Tanaman
tiga metode lainnya, yaitu metode Priestley- Banyak aktivitas tumbuhan yang
Taylor, Panman, danPanman-Monteith ditentukan oleh sifat air dan bahan
kepekaannya terhadap perubahan suhu relatif yangterlarut dalam air, tumbuhan sebagian
sama. besar terdiri dari air sehingga
mempunyaikestabilan suhu cukup tinggi
sekalipun ketambahan atau kehilangan
energy(Salisbury dan Ross,
1995).Kemampuan suatu tanaman untuk
mempertahankansuhu daun melalui
pendinginan secara transpirasi sangat
tergantung padaketersediaan air dan strategi
jangka panjang yang dilakukan oleh tanaman
(Goldworthy dan Fisher, 1992).
Pada tumbuhan, vakuola adalah
bagian organel sel yang mempunyaikandungan
air yang cukup tinggi, biasanya mencakup 80-
Gambar 1. Faktor yang Mempengaruhi 90% atau lebih daribagian sel tumbuhan
Evapotranspirasi dewasa.Menurut Prawiranata et al. (1989)
peranan air dalamkehidupan tumbuhan adalah
senyawa utama pembentuk protoplasma,
Menurut Lubis (2000), faktor-faktor
sebagaipelarut dan media pengankut hara
tanaman yang mempengaruhievapotranspirasi
mineral dari tanah ke dalam tubuhnya.
yaitu: Penutupan stomata, sebagian besar
transpirasi terjadimelalui stomata karena Molekul air secara aktif terlibat
kutikula secara relatif tidak tembus air, dan dalam reaksi yang menjadi dasar
hanya sedikattranspirasi yang terjadi apabila kehidupanbersama molekul kabrbondioksida,
stomata tertutup. Jika stomata terbuka lebih air merupakan bahan mentah bagi
lebar,lebih banyak pula kehilangan air tetapi fotosintesis.Hanya sedikit proses metabolisme
peningkatan kehilangan air ini lebihsedikat yang mampu berjalan tanpa menggunakan
untuk masing-masing satuan penambahan ataumenghasilkan molekul air. Air jauh lebih
lebar stomata.Faktor utamayang penting sebagai lingkungan bagiberbagai
mempengaruhi pembukaan dan penutupan
2

3. reaksi kimia daripada sebagai pereaksi atau c. Menghitung konstanta Thornthwaite (a)
hasil reaksi (Suteliffe, 1979).
Air yang bersifat polar akan tertarik
ke banyak bahan lain sehinggamembasahkan
bahan tersebut. Kejadian ini pada saat molekul
air membentukikatan hidrogen dengan d. Menentukan nilai ETp
molekul lain. Air tertarik ke puncak pohon ETp = 1.6 x (10 x T rata-rata / I)a
yang tinggitanpa terputus karena adanya e. Menghitung nilai ETp terkoreksi (ETp*)
kekuatan regang. Air mampu melarutkan lebih ETp* = ETp x F
banyak bahan daripada zat cair umum lainnya Dimana F adalah nilai faktor koreksi yang
karena air memiliki tetapandielektrik yang disesuaikan dengan bulan dan posisi
termasuk paling tinggi yaitu suatu ukuran lintang
kemampuan untukmenetralkan tarik-menarik
antara muatan listrik. Karena sifat tersebut, air 3.2.2. Perhitungan Evapotranspirasi Tanaman
menjadipelarut yang amat kuat bagi elektrolit (ETc)
dan molekul polar seperti gula (Salisburydan a. Perhitungan nilai Kc
Ross, 1995). - Pengelompokkan data fase pada setiap
tanaman sesuai dengan fase pertunasan
(lini), vegetatif (dev), generatif (mid),
III. METODOLOGI dan pematangan (late).
3.1. Bahan dan Alat - Melihat nilai Kc pada Tabel Kc (Kc
Bahan dan alat yang dibutuhkan pada pertunasan, generatif dan akhir)
praktikum ini yaitu: - Menghitung nilai Kc vegetatif dengan
Data rata-rata suhu maksimal bulanan menginterpolasi antara Kc pertunasan
tahun 2000 stasiun Samarinda dan Kc generatif.
Data rata-rata suhu minimal bulanan - Menghitung nilai Kc pematangan
tahun 2000 stasiun Samarinda dengan menginterpolasi antara Kc
Data curah hujan setiap bulan di generatif dengan Kc akhir.
tahun 2000 stasiun Samarinda
Tabel 1. Umur dan Nilai Kc Tanaman
Data umur tanaman serta nilai Kc
Padi, Kedelai, dan Jagung
setiap fase untuk tanaman jagung,
padi, dan kedelai padi kedelai jagung
Fase
Microsoft Excel 2010. hari Kc hari Kc hari Kc
Kalkulator
lini 30 1,05 15 0,5 20 0,7
3.2. Langkah Kerja dev 30 15 35
Perhitungan nilai berikut digunakan untuk
musim basah (mulai dari 1 Desember) dan mid 60 1,2 40 1,15 40 1,2
musim kering (mulai dari 1 Juni). late 30 0,9 15 0,5 30 0,6
3.2.1. Perhitungan Nilai ETp b. Perhitungan nilai ETc
Perhitungan nilai ETp dilakukan dengan Perhitungan nilai ETc untuk setiap
menggunakan metode Thornthwaite dengan tanaman menggunakan rumus:
persamaan-persamaan yang digunakan sebagai ETc = ETp . Kc
berikut: Keterangan:
a. Menentukan indeks batang (i) masing- ETc : evapotranspirasi tanaman (mm/hari)
masing bulan Kc : koefisien tanaman sesuai jenis dan
i = (Trata-rata / 5)1.514 pertumbuhan vegetasinya
b. Menghitung indeks bahang selama satu ETp : evapotranspirasi potensial acuan
tahun (I) (mm/hari)
3.2.3. Perhitungan Kebutuhan Air Tanaman
dan Irigasi Bulanan
3

4. a. Menjumlahkan besarnya nilai ETc setiap basah lebih besar daripada pada bulan kering
bulan untuk setiap tanaman. yaitu tanaman padi sebesar 2612,74 mm pada
b. Menghitung kebutuhan irigasi setiap bulan basahdan 2129,02 mm pada bulan
kering. Sedangkan tanaman jagung sebesar
tanaman dengan persamaan berikut
1798,02 mm pada bulan basah dan 1577,83
Irigasi = ETc – Curah Hujan pada bulan kering. Hal ini dipengaruhi oleh
Jika nilai irigasi negatif maka tidak perlu kondisi iklim (suhu, kelembaban, dan radiasi)
ditulis yang artinya tidak perlu dilakukan pada masing-masing bulan yang berbeda.
irigasi Untuk tanaman kedelai justru berkebalikan
dengan tanaman padi, nilai Etc total kedelai
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN pada bulan kering lebih besar dari pada bulan
basah yaitu sebesar 1250,72 mm pada bulan
4.1 Analisis Evapotranspirasi
kering dan 1111,14 mm pada bulan basah. Hal
Tabel 2. Data Suhu dan Curah Hujan Bulanan ini mungkin dikarenakan karakteristik
Stasiun Samarinda-Temindung, Kalimantan tanaman kedelai yang berbeda dengan
Timur tanaman padi dan jagung dalam merespon
Tmax Tmin Tmean kondisi iklim yang berbeda pada tiap
Bulan o o o CH bulannya.
( C) ( C) ( C)
173
Januari 31,9 22,3 27,1
Tabel 3. Nilai Etp Terkoreksi dan Etc
Pebruari 31,7 22,5 27,1 307 Tanaman Padi, Kedelai, dan Jagung pada
263
Bulan Kering
M aret 32,1 23,3 27,7
144
Etc (mm)
April 32,3 23,1 27,7
Bulan ETp*
194 Padi Kedelai Jagung
M ei 32,7 23,2 28,0
Juni 31,1 22,9 27,0 281
Juni 427,10 448,46 281,89 314,63
Juli 30,9 22,1 26,5 230
Juli 426,45 443,98 484,41 387,53
106
Agustus 30,9 21,6 26,3
92 Agustus 425,80 475,51 484,41 491,89
September 33,5 23,2 28,4
308 September 425,16 598,79 354,07
Oktober 32,3 23,3 27,8
Nopember 31,9 23,6 27,8 349 Oktober 424,51 415,93 29,71
Desember 32,4 23,7 28,1 169 Total 2129,02 2382,66 1250,72 1577,83
ETc (evapotranspirasi tanaman)
merupakan jumlah total air yang hilang dari Tabel 4. Nilai Etp Terkoreksi dan Etc
tanaman karena evaporasi dan transpirasi Tanaman Padi, Kedelai, dan Jagung pada
secara bersamaan, pada praktikum kali ini Bulan Basah
tanaman yang ditentukan nilai ETc nya adalah
padi, kedelai, dan jagung. Besarnya variasi
diantara kelompok utama tanaman terutama
adalah karena resistensi terhadap transpirasi
tanaman. Demikian juga perbedaan tinggi
tanaman, kekasaran tajuk, refleksi dan
groundcover serta iklim menghasilkan variasi
ETc.
Besarnya nilai ETc tergantung dari
nilai Kc dan ETo, berdasarkan tabel 3 dan 4
nilai ETc total padi dan jagung pada bulan
4

5. Etc (mm)
refleksi dan groundcover serta iklim
Bulan ETp* menghasilkan variasi.
Padi Kedelai Jagung Tabel 5. Kebutuhan Air Tanaman Padi,
Kedelai, dan Jagung pada Bulan Kering
Desember 526,77 553,18 355,99 391,17
Padi Kedelai Jagung
Bulan CH(mm)
Januari 524,66 522,95 530,52 542,87 ETc Irigasi ETc Irigasi ETc Irigasi
Februari 522,55 468,08 224,62 468,08 Juni 281 448,46 167,46 281,89 0,89 314,63 33,63
Juli 230 443,98 213,98 484,41 254,41 387,53 157,53
M aret 520,44 596,81 367,47
Agustus 106 475,51 369,51 484,41 378,41 491,89 385,89
April 518,32 398,06 28,43 September 92 598,79 506,79 354,07 262,07
Oktober 308 415,93 107,93 29,71 -
Total 2612,74 2539,07 1111,14 1798,02
Total 1017 2382,66 1365,66 1250,7 633,72 1577,8 839,12
4.2 Analisis Kebutuhan Air Tanaman
Tabel 6. Kebutuhan Air Tanaman Padi,
Kebutuhan air tanaman merupakan Kedelai, dan Jagung pada Bulan Basah
jumlah air yang dibutuhkan untuk
Padi Jagung Kedelai
mengimbangi evapotranspirasi dari tanaman Bulan CH(mm)
ETc Irigasi ETc Irigasi ETc Irigasi
sehat (ETc) yang tumbuh pada suatu lahan
yang luas, kondisi air tanah, dan kesuburan Desember 169 553,18 384,18 355,99 186,99 391,17 222,17
tanah tidak dalam keadaan terbatas serta dapat Januari 173 522,95 349,95 530,52 357,52 542,87 369,87
mencapai produksi potensial pada lingkungan Februari 307 468,08 161,08 224,62 - 468,08 161,08
pertumbuhannya. Kebutuhan air tanaman ini M aret 263 596,81 333,81 367,47 104,47
sangat diperlukan oleh tanaman untuk menjaga
April 144 398,06 254,06 28,43 -
kestabilan suhu tanaman.
Total 1056 2539,07 1483,07 1111,1 544,51 1798 857,59
Irigasi merupakan salah satu cara
yang efektif untuk memenuhi kebutuhan air
tanaman, pada praktikum ini tanaman yang V. KESIMPULAN
digunakan yaitu padi, kedelai, dan jagung.
Besarnya irigasi yang diberikan kepada Dari praktikum pendugaan
tanaman sangat bergantung pada besarnya evapotranspirasi dan kebutuhan air tanaman
curah hujan, jika curah hujan sudah mampu dapat disimpulkan bahwa besarnya nilai
memenuhi kebutuhan air tanaman maka irigasi evapotranspirasi tanaman dipengaruhi oleh
tidak perlu dilakukan, dan sebaliknya jika resistensi tiap tanaman terhadap transpirasi
curah hujan belum mampu memenuhi tanaman, perbedaan tinggi tanaman, kekasaran
kebutuhan air tanaman maka irigasi perlu tajuk, refleksi dan groundcover serta faktor
dilakukan. iklim. Nilai evapotranspirasi padi lebih besar
jika dibandingkan dengan jagung dan kedelai,
Berdasarkan tabel 5 dan 6 dapat sedangkan nilai evapotranspirasi kedelai
diketahui bahwa pemenuhan kebutuhan air merupakan yang terkecil. Untuk memenuhi
tanaman melalui irigasi pada tiap bulan kebutuhan air tanaman baik padi, jagung,
berbeda-beda tergantung pada nilai Etc dan maupun kedelai jika curah hujan tidak mampu
Curah Hujan tiap bulan. Padi merupakan memenuhi maka diperlukan irigasi.
tanaman yang memiliki kebutuhan air tanaman
paling besar dibanding jagung dan kedelai.
Sedangkan kedelai merupakan tanaman yang DAFTAR PUSTAKA
memiliki kebutuhan air tanaman paling kecil Chang, Jen-Hu. 1974. Climate and
jika dibandingkan dengan padi dan jagung. Agriculture: An Ecological Survey.
Hal ini dikarenakan setiap tanaman memiliki Chicago: Aldine.
respon dan resistensi terhadap transpirasi
Goldworthy, P.R. dan N.M. Fisher. 1992. The
tanaman yang berbeda-beda. Demikian juga
Physiology of Tropical Field Crops.
perbedaan tinggi tanaman, kekasaran tajuk,
5

6. (terjemahan). Yogyakarta: Gajah Mada
University Press.
Handoko. 1991. Pendugaan Hasil
Menggunakan Indeks Iklim. Di dalam
Kapita Selekta dalam Agroklimatologi.
Jakarta: Dirjen-Dikti Depdikbud.
Jansen M.E. (Ed.). 1983. Design and
Operation of Farm Irragation System.
Michigan: American Society of
Agricultural Engineers.
Lubis, K.. 2000. Tanggapan Tanaman
Terhadap Kekurangan Air. Fakultas
Pertanian. Universitas Sumatera Utara.
http://libbrary.usu.ac.id. [1 November
2011]
Prawiranata, W. S. Harran dan P.
Tjondronegoro. 1989. Dasar-dasar
Fisiologi Tumbuhan. Laboratorium
Fisiologi Tumbuhan. Jurusan Bilogi.
FMIPA.
Rodda, J.C., R.A. Downing and F.M. Law.
1976. Systematic Hidrology. London:
Newness-Butherworths.
Salisbury, B.F. dan C.W. Ross. 1995. Plant
Physiologi. (terjemahan).
Bandung:Penerbit ITB.
Sutteliffe, J. 1979. Plants and Water. Second
Edition. Edward Arnold (Australia)Pty.
Ltd. Victoria. Australia.
Tomar, V.S. and O’toole. 1979.
Evapotranspiration from Rice Fields.
IRRI Research Paper Series No.34. The
International Rice Research Institute,
Manila.
6

7. LAMPIRAN
Contoh Perhitungan:
1. Menentukan T mean (°C)
Misal bulan Januari,
T mean = (T max + T min)/2
= (31,9 + 22,3)/2
= 27,1 °C
2. Menentukan indeks batang (i) masing-masing bulan
Misal 1 Januari,
i = (Tmean / 5)1.514
i = (27,1/ 5)1.514
i = 12,9
3. Menghitung indeks bahang selama satu tahun (I)
I= i1+i2+i3+i4+i5+i6=i7+i8+i9+i10+i11+i12
I= 12,9+12,9+13,4+13,4+13,5+12,8+12,5+12,3+13,8+13,4+13,4+13,6
I= 158
4. Menghitung konstanta Thornthwaite (a)
Misal 1 Januari,
a = 4,1
5. Menentukan nilai Etp (mm/hari)
Misal 1 Januari,
ETp = 1.6 x (10 x T mean / I)a
ETp = 1.6 x (10 x 27,1 / 158)4,1
ETp = 14,3 mm/hari
6. Menghitung nilai ETp terkoreksi (ETp*)
F = Faktor koreksi berdasarkan letak lintang stasiun pengamatan yang dilihat pada tabel
Misal pada bulan Januari, Stasiun pengamatan Samarinda-Temindung, Kalimantan Timur letak
lintangnya 00’26” S, jadi nilai F = 1,04
ETp* = ETp x F
ETp* = 14,3 x 1,04
ETp* = 14,88 mm/hari
7

8. 7. Perhitungan Evapotranspirasi Tanaman (ETc)
Misal pada 1 Januari untuk tanaman Padi , nilai Kc= 1,15
ETc = ETp*x Kc
ETc = 14,88 x 1,15
ETc = 15,76 mm/hari
8. Perhitungan Kebutuhan Air Tanaman dan Irigasi Bulanan
Misal pada Januari untuk tanaman Padi ,
Irigasi = ETc – Curah Hujan
Irigasi = 522,95 – 173
Irigasi = 349,95 mm
8