SUMBER BELAJAR PENUNJANG PLPG 2017
MATA PELAJARAN/PAKET KEAHLIAN
AGRIBISNIS TANAMAN PANGAN DAN HORTIKULTURA BAB VII. IRIGASI PERTANIAN
Rizka Novi Sesanti
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN DIREKTORAT JENDERAL GURU DAN TENAGA KEPENDIDIKAN 2017
BAB VII. IRIGASI PERTANIAN
A.
Kompetensi Inti: Menguasai materi, struktur, konsep dan pola pikir keilmuan yang mendukung mata pelajaran yang diampu
B.
Kompetensi Dasar: Mengairi tanaman pangan dan hortikultura
C.
Uraian Materi:
1.
Irigasi pertanian Irigasi adalah proses penambahan air untuk memenuhi lengas tanah yang sangat
berguna bagi pertumbuhan tanaman. Kata memenuhi lengas berarti juga untuk menambah lengas tanah yang berasal dari alam. Di daerah tropis seperti di Indonesia ini masukan lengas alami sebagian besar berasal dari hujan, luapan sungai, ataupun gerakan muka air tanah. Dalam Peraturan Pemerintah (PP) No. 20/2006 tentang Irigasi, yang merupakan bentuk legal untuk pengaturan tentang irigasi disebutkan bahwa irigasi diartikan sebagai usaha penyediaan, pengaturan dan pembuangan air untuk menunjang pertanian yang jenisnya meliputi irigasi permukaan, irigasi air bawah tanah, irigasi pompa dan tambak. Pengertian tentang irigasi tersebut juga mencakup bahwa dalam suatu daerah irigasi terdiri pula atas adanya fasilitas drainasi yaitu suatu proses pengaturan apabila telah terjadi kelebihan air. Definisi
irigasi tersebut memberikan pengertian kepada kita bahwa irigasi
merupakan suatu proses untuk mengalirkan air dari suatu sumber air ke sistem pertanaman. Beberapa pertanyaan selanjutnya akan muncul (i) bagaimana air tersebut dapat dialirkan, (ii) berapa jumlah dan bagaimana air tersebut akan diberikan pada tanaman, (iii) apakah jumlah air yang diberikan tersebut sama untuk setiap pertumbuhan tanaman, dan (iv) bagaimana kalau air tersebut berlebih sehingga mengganggu pertumbuhan tanaman. 1
2.
Kebutuhan air tanaman Tanaman memerlukan air dalam jumlah yang berbeda-beda menurut macam
tanaman dan usia tanaman. Ditinjau dari segi reaksinya terhadap air (response), secara garis besar digolongkan menjadi tiga jenis (1) tanaman aquatik, (2) tanaman semi-akuatik, misalnya padi sawah, (3) tanaman tanah kering. Kebutuhan air bagi tanaman agak kurang pada permulaan tumbuh dan kebutuhan itu besar pada saat berbunga dan berbuah dan menjadi kurang lagi pada saat buah masak. Pemberian air irigasi perlu disesuaikan dengan usia tanaman, dengan perhatian khusus pada masa-masa kritis. a. Mengukur kebutuhan air tanaman Pengukuran kebutuhan air tanaman secara langsung dapat dilakukan dengan dua cara yaitu cara, pertama: pengukuran dengan lysimeter benam dan kedua : lysimeter timbang. 1) Lysimeter Benam: Lisimeter yang digunakan cukup lysimeter sederhana yang berbentuk bejana dengan ukuran lebar 75 cm dan tinggi 100 cm. Lysimeter benam khusus untuk tanaman padi sawah atau yang memerlukan penggenangan. Jumlah lysimeter yang di-perlukan untuk mengukur evapotranspirasi tanaman padi cukup dua buah lisimeter, yang satu beralas dan satu lagi tanpa alas. Kedua buah lysimeter dibenamkan di tanah persawahan pada satu petakan sedalam 80 cm (lihat Gambar ). Pada lysimeter A terjadi kehilangan air hanya dalam bentuk evapotranspirasi (ET), sedang pada lysimeter B terjadi kehilangan air dalam bentuk evapotranspirasi (ET)dan perkolasi (P). Besarnya evapotranspirasi (ETc) merupakan kebutuhan air tanaman, sedangkan besarnya evapotranspirasi (ETc) ditambah Perkolasi (P) dan rembesan/ bocoran ke samping (S) merupakan kebutuhan air irigasi di petakan. Kehilangan air dalam bentuk rembesan/bocoran dapat dihitung bila di dalam petakan yang sama juga dipasang skala duga tinggi muka air di petakan. Jumlah ETc, P, dan S merupakan kehilangan air total (KAT) di petakan.
2
Gambar. Skematik lysimeter benam dalam petakan sawah Bila selama pengamatan dalam sehari terjadi hujan sebesar h, tinggi muka air awal pada pukul 07.00 di lysimeter A sebesar ha1, di lysimeter B sebesar hb1, dan di petakan sebesar hp1, selanjutnya pada pukul 07.00 hari berikutnya tinggi muka air akhir di lysimeter A sebesar ha2, di lysimeter B sebesar hb2 dan di petakan sebesar hp2 maka besarnya KAT, ETc, P dan S dapat dihitung dengan persamaan berikut : KAT = (h + hp1) – hp2 = ETc + P + S ETc = (h + ha1) – ha2 P = (h + hb1) – (hb2 + ETc) S = KAT – (ETc + P) Dimana : KAT = kehilangan air total di petakan (mm/hari) h = curah hujan (mm/hari) 3
hp1 = tinggi muka air di petak sawah pada pencatatan awal (mm) hp2 = tinggi muka air di petak sawah pada pencatatan akhir 24 jam kemudian (mm) ha1 = tinggi muka air di lysimeter A pada pencatatan awal (mm) ha2 = tinggi muka air di lysimeter A pada pencatatan akhir 24 jam kemudian (mm) ha1 = tinggi muka air di lysimeter B pada pencatatan awal (mm) ha2 = tinggi muka air di lysimeter B pada pencatatan akhir 24 jam kemudian (mm) ETc = evapotranspirasi tanaman (mm/hari) P = perkolasi (mm/hari) S = rembesan/bocoran ke samping (mm/jam)
2) Lysimeter timbang: Lisimeter timbang dibuat untuk mengukur kelembaban tanah yang tersisa dengan cara penimbangan. Lysimeter ini terdiri dari dua buah lisimeter, yaitu lisimeter bagian luar yang menahan tanah di sekelilingnya sehingga lysimeter bagian dalam yang merupakan tempat tanaman bebas untuk ditimbang. Besarnya evapotranspirasi tanaman (ETc) dapat dihitung dengan persamaan : B1 – (B2 + P) ETc = -----------------0,1 A Dimana : ETc = evapotranspirasi tanaman (mm/hari) B1 = bobot lysimeter bagian dalam pada awal pengukuran (g) B2 = bobot lysimeter bagian dalam pada akhir pengukuran dengan selang waktu pengukuran 24 jam (g) P = bobot air perkolasi yang keluar dari lysimeter bagian dalam (g) A = luas penampang lysimeter (cm2)
3.
Fungsi irigasi Irigasi dimaksudkan untuk memberikan suplai air kepada tanaman dalam waktu,
ruang, jumlah, dan mutu yang tepat. Pencapaian tujuan tersebut dapat dicapai melalui 4
berbagai teknik pemberian air irigasi. Rancangan pemakaian berbagai teknik tersebut disesuaian degan karakteristik tanaman dan kondisi setempat. Untuk mencapai fungsi utamanya untuk memberikan suplai air kepada tanaman, irigasi perlu mencapai beberapa fungsi spesifik yaitu: a.
mengambil air dari sumber (diverting)
b. membawa/mengalirkan air dari sumber ke lahan pertanian (conveying) c.
mendistribusikan air kepada tanaman (distributing)
d. mengatur dan mengukur aliran air (regulating and measuring).
Disamping fungsi pokoknya untuk memenuhi kebutuhan air tanaman, irigasi juga mempunyai fungsi tambahan seperti: a.
mendinginkan tanah dan tanaman
b. mencuci garam-garaman dari permukaan tanah c.
melunakkan tanah
d. mengaplikasikan bahan-bahan kimia, seperti pupuk, pestisida, dan herbisida.
4.
Macam-macam sistem irigasi Sistem irigasi yang ada sangat bervariasi bergantung pada jenis tanaman, kondisi
lahan dan air, cuaca, ekonomi, dan faktor budaya. Macam-macam sistem irigasi dapat dibedakan sebagai berikut. Sumber air irigasi dapat dibedakan menjadi: a.
Air permukaan (surface source) Sumber air permukaan terutama berasal dari sungai dan danau. Waduk (reservoir)
merupakan juga sumber air permukaan yang berasal dari sungai yang dengan sengaja dibendung. b.
Air tanah (groundwater) Air tanah merupakan air yang mengisi pori antar partikel tanah dalam suatu
akuifer (aquifer). Akuifer adalah suatu formasi yang berupa bahan permeable yang mengandung air serta dapat menghantarkan dan menghasilkan air. Ada dua macam 5
akuifer yaitu akuifer bebas (unconfined aquifer, phreatik aquifer) dan aquifer terkekang (confined aquifer) (lihat Error! Reference source not found.). Pada akuifer bebas terdapat muka air (water table) yang memisahkan zone aerasi dan zone saturasi. Di muka air tekanan air sama dengan tekanan atmosfer. Akuifer terkekang terjadi apabila air tanah terkekang oleh lapisan kedap (impermeable). Airtanah pada akuifer terkekang mempunyai tekanan lebih besar daripada tekanan atmosfer sehingga air akan naik bila dibuat sumur melalui lapisan kedap. Airtanah dalam akuifer dapat muncul ke permukaan tanah secara alamiah dalam bentuk mata air maupun melalui saluran vertikal dari permukaan tanah ke akuifer yang disebut sumur. Menurut cara pengambilan airnya: 1) Pengambilan gravitasi 2) Pemompaan Menurut cara pengaliran airnya: 1) Saluran terbuka (open channel) 2) Jaringan pipa (pipe networks) Menurut cara distribusinya: 1) Irigasi permukaan (surface irrigation) Metode ini merupakan cara aplikasi irigasi yang tua dan paling banyak digunakan. Irigasi permukaan lebih cocok diterapkan pada lahan yang relatif seragam dan datar (slope < 2%) serta tanah dengan kapasitas infiltrasi rendah sampai sedang. Investasi awal yang diperlukan untuk membangun irigasi permukaan biasanya rendah namun efisiensinya relatif rendah karena banyak kehilangan air melalui evaporasi, perkolasi, run off maupun seepage. Beberapa tipe irigasi permukaan yang sering dijumpai adalah sawah/genangan (basin), luapan (border), alur (furrow), dan surjan. 2) Irigasi curah (sprinkler irrigation) Metode ini menggunakan tekanan antara 70-700 kPa untuk menciptakan butiran-butiran yang menyerupai hujan. Sprinkler mempunyi efisiensi lebih tinggi daripada irigasi permukaan karena dapat mengurangi kehilangan air yang 6
diakibatkan oleh perkolasi dan run off. Sprinkler memerlukan investasi relatif besar serta memerlukan lebih sedikit tenaga kerja tetapi ketrampilannya dituntut lebih tinggi dibandingkan irigasi permukaan. Sprinkler dapat digunakan untuk mengaplikasikan pupuk dan pestisida sehingga dapat digunakan untuk irigasi hidroponik. 3) Irigasi tetes (trickle irrigation Irigasi tetes mengaplikasikan air secara perlahan-lahan dan sering pada permukaan tanah atau dalam tanah di daerah perakaran tanaman. Prinsip irigasi tetes adalah memberikan air di zone perakaran tanaman dan menjaga kandungan lengasnya mendekati optimal. Dengan demikian metode ini lebih efisien daripada sprinkler. Namun demikian metode ini memerlukan investasi yang besar dan perawatan yang baik karena air yangmengandung bahan terlarut akan mudah menyumbat komponen penetes. Tekanan yang digunakan pada irigasi tetes biasanya berkisar 15-20 kPa untuk menghasilkan tetesan di permukaan atau dalam tanah, pengkabutan di permukaan tanah, atau gelembung (bubble). Variasi tradisional dari irigasi ini adalah irigasi kendi. a)
Irigasi Permukaan: Irigasi permukaan merupakan metode pemberian air yang paling awal dikembangkan. Irigasi permukaan merupakan irigasi yang terluas cakupannya di seluruh dunia terutama di Asia. Sistem irigasi permukaan terjadi dengan menyebarkan air ke permukaan tanah dan membiarkan air meresap (infiltrasi) ke dalam tanah. Air dibawa dari sumber ke lahan melalui saluran terbuka baik dengan atau lining maupun melalui pipa dengan head rendah. Investasi yang diperlukan untuk mengembangkan irigasi permukan relatif lebih kecil daripada irigasi curah maupun tetes kecuali bila diperlukan pembentukan lahan, seperti untuk membuat teras. Jenis irigasi yang akan dibahas di sini adalah sawah/genangan (basin).
c.
Proses Irigasi Permukaan Air yang dialirkan ke permukaan lahan sebagian akan mengalir ke sisi lahan yang
lain sedangkan sebagian lagi akan meresap ke dalam tanah. Air yang telah mencapai sisi 7
lahan yang lain akan meninggalkan lahan sebagai aliran permukaan (surface run off) atau akan tersimpan (storage) apabila lahan diberi tanggul. Selanjutnya air terinfiltrasi ke dalam tanah. Umumnya air dialirkan sampai kebutuhan air tanaman terpenuhi. Setelah pemberian air dihentikan aliran air masih akan berlanjut tetapi tebalnya akan berkurang dimulai dari hulu lahan ke hilir. Jika ketebalan air mencapai nol maka terjadi proses pengeringan atau resesi yang prosesnya juga dimulai dari hulu lahan ke hilir. Proses ini terjadi baik pada pemberian air irigasi genangan, luapan, maupun alur. 1) Irigasi Genangan/Sawah (Basin Irrigation): Sistem irigasi ini banyak digunakan untuk tanaman padi. Air diberikan melalui siphon, saluran maupun pintu air ke kolam kemudian ditahan di kolam dengan kedalaman dan selama waktu yang dikehendaki. Irigasi sawah paling cocok untuk untuk tanah dengan laju infiltrasi sedang sampai rendah ( 50 mm/jam). Topografi lahan yang sesuai adalah kemiringan kecil (slope = 0-0,5). Apabila lahan miring atau bergelombang perlu diratakan (levelling) atau dibuat teras. Kebutuhan air bersih di sawah untuk tanaman padi ditentukan dengan faktor-faktor : 1.
Pengolahan tanah (LP mm/hari)
2.
Penggunaan konsumtif (ETc mm/hari)
3.
Perkolasi (P mm/hari)
4.
Penggantian lapisan air (WLR mm/hari)
5.
Curah hujan efektif (ER mm/hari)
Kebutuhan Air Untuk Pengolahan Tanah Air irigasi pada pengolahan tanah dibutuhkan untuk : perembesan dan
pembasahan tanah, penjenuhan tanah, menimbulkan lapisan air, kehilangan penguapan, kehilangan peresapan ke dalam tanah (perkolasi). Jumlah kebutuhan air irigasi untuk pengolahan tanah tergantung pada lama waktu periode pengolahan tanah dan dalamnya lapisan air pada waktu pengolahan tanah. Pada tanah bertekstur tanah berat dan tidak pecah-pecah, kebutuhan air untuk penyiapan lahan sekitar 200 mm, termasuk kebutuhan air 8
untuk penjenuhan tanah. Setelah penanaman, sawah diisi dengan air setebal 50 mm, maka kebutuhan kedalam-an lapisan air 250 mm untuk proses selengkapnya. Kebutuhan air irigasi untuk pengolahan tanah dapat dihitung dengan persamaan Vande Goor dan Zijistra (1968) :
Mek LPIR = ------------ /8,64 ek-1 M = Eo + P K=MT/S Dimana : LPIR = kebutuhan air irgasi untuk pengolahan tanah sawah (mm/hari)
P
= perkolasi (mm/hari)
T
= periode pengolahan tanah (hari)
S
= kebutuhan penjenuhan ditambah dengan lapisan air 50 mm
E
= log alam = 2,72
Kebutuhan Air Bersih Di Sawah untuk Tanaman Padi dan Palawija Kebutuhan air bersih di sawah untuk tanaman padi (NFR) adalah sebagai berikut:
ETc + P + WLR + ER NFR = ----------------------------
Untuk padi
8,64 9
ETc – ER NFR = -------------
Untuk palawija
8,64
Dimana : NFR = kebutuhan air irigasi bersih di sawah (l/dt/ha) ETc = evapotranspirasi tanaman atau penggunaan air konsumtif tanaman (mm/hari) P = perkolasi (mm/hari) WLR = penggantian lapisan air (mm/hari) ER = curah hujan efektif (mm/hari)
Kebutuhan Air Irigasi Di Pintu Sadap Kebutuhan air irigasi di pintu sadap secara umum dirumuskan : LPIR IR = ------- A = C LPIR A
Untuk kegiatan pengolahan tanah
Ec NFR IR = ------- A = C NFR A
Untuk kegiatan pertumbuhan tanaman
Ec Dimana : IR = kebutuhan air irigasi di pintu sadap (l/dt) LPIR = kebutuhan air untuk pengolahan tanah (l/dt/ha)
10
NFR = kebutuhan air irigasi bersih di sawah (l/dt/ha) A = luas areal irigasi (ha) Ec = efisiensi penyaluran (fraksi) C = faktor kehilangan air Selanjutnya, faktor kehilangan air terdiri dari faktor kehilangan air di saluran tersier disebut faktor tersier (C1), di saluran sekunder disebut faktor sekunder (C2), dan di saluran primer disebut faktor primer (C3), yang dapat dirumuskan sebagai berikut :
Input
Input
Input
C = --------- = ------------------- = --------Output
Input – WL
Ec
Dimana : Input = debit air yang ke pangkal saluran yang besarnya 100% Output = debit air yang keluar dari ujung saluran (%) WL = kehilangan air sepanjang saluran (%) Ec = efisiensi penyaluran (%)
IRT = C1 NFR At
IRS = C2 C1 NFR As = C2 (IRT1 + IRT2 + ….. + IRTn)
IRP = C3 C2 C1 NFR Ap = C3 (IRS1 + IRS2 + ….. + IRSn) Dimana : 11
IRT = Kebutuhan air dipintu sadap tersier (l/dt) IRS = Kebutuhan air di pintu sadap sekunder (l/dt) IRP = Kebutuhan air di pintu sadap primer (lt/dt) At = Luas areal petak tersier (ha) As = Luas areal petak sekunder (ha) Ap = Luas areal petak primer (ha)
Untuk menghitung IRS dan IRP juga dapat menggunakan rumus berikut: (IRT1 + IRT2 + ..... + IRTn) IRS = --------------------------------------Ecs (IRS1 + IRS2 + ..... + IRSn) IRP = -----------------------------------Ecp Dimana : IRT = kebutuhan air irigasi di pintu sadap tersier 1 dst. (l/dt) IRS = kebutuhan air irigasi di pintu sadap sekunder 1 dst. (l/dt) IRP = kebutuhan air irigasi di pintu sadap primer (l/dt) Ect = efisiensi penyaluran tersier,misal Ect=80%=0,80 Ecs = efisiensi penyaluran sekunder,misal Ecs=90%=0,90 Ecp = efisiensi penyaluran tersier,misal Ecp=95%=0,95 Persamaan-persamaan di atas merupakan rumus dasar untuk menghitung kebutuhan air irigasi di pintu-pintu sadap. 12
Bangunan Irigasi Permukaan Macam-macam bangunan irigasi: 1. Bangunan pengambilan air Berfungsi untuk menyadap air dari sumbernya. Contoh: bendung (weir) 2. Bangunan pembawa Berfungsi untuk mengalirkan air dari sumber ke lahan. Contoh: saluran, gorong-gorong, siphon, talang. 3. Bangunan pengatur Berfungsi untuk mengatur head, kecepatan, atau debit. Contoh: bangunan bagi, bangunan sadap, terjunan, got miring 4. Bangunan pengukur Berfungsi untuk mengukur debit air yang dialirkan. Contoh: bangunan ukur ambang tajam (sekat Thomson, cippoletti), bangunan ukur ambang lebar, flume (parshal flume, cut throat) 5. Bangunan lain-lain Secara hidrolis tidak berfungsi tetapi harus ada untuk suatu keperluan. Contoh: jembatan, tempat minum ternak, tempat cuci.
a. Irigasi Curah (Sprinkler) Irigasi curah atau siraman (sprinkler) menggunakan tekanan untuk membentuk tetesan air yang mirip hujan ke permukaan lahan pertanian. Disamping untuk memenuhi kebutuhan air tanaman, sistem ini dapat pula digunakan untuk mencegah pembekuan, mengurangi erosi angin, memberikan pupuk, dan lain-lain. Pada irigasi curah air dialirkan dari sumber melalui jaringan pipa yang disebut mainline dan sub-mainline dan ke beberapa lateral yang masingmasing mempunyai beberapa mata pencurah (sprinkler). Sprinkler digunakan pada: 1. tanah porus 2. solum tanah dangkal 13
3. kemiringan tanah tajam 4. tanah peka erosi 5. air terbagat 6. tanah bergelombang 7. tenaga terampil terbatas Keuntungan pemakaian irigasi curah: 1. mengukuran air lebih mudah 2. tidak mengganggu pekerjaan pertanian dan hemat lahan 3. efisiensi air tinggi 4. investasi dengan mempertimbangkan kebutuhan 5. jaringan distribusi luwes dan memungkinkan otomasi sehingga O&P lebih murah Bagian-bagian sistem irigasi curah Bagian-bagian sistem irigasi curah meliputi: 1. pompa 2. pipa mainline 3. pipa lateral 4. pencurah (sprinkler) Ukuran tetesan (droplets) -
Ukuran tetesan berpengaruh terhadap daya dispersi ke tanah
-
Ukuran tetesan mempengaruh pola distribusi bila ada angin karena ukuran tetesan kecil lebih peka terhadap angin
Jarak Antar sprinkler Kecepatan angin (km/jam)
% Diameter pembasahan springkler
0 (normal)
65
0—6
55
7—13
40
>13
30 14
Pengaturan letak sprinkler yang baik dengan overlap yang baik yaitu pola bujur sangkar dan segitiga, pola empat persegipanjang overlapping antar sprinkler kurang bagus. Contoh penghitungan letak springkler jika lingkaran penyiraman sprinkler pada kondisi normal dengan diameter D = 20 m, maka jarak antar sprinkler tergantung kecepatan angin (lihat tabel) 0,65 x 20 m sama dengan 13 m. Debit sprinkler dihitung dengan persamaan : 3600 V Qs = --------T Dimana : V = volume air yang tertampung selama waktu T pengujian (L) T = lama waktu penampungan air pengujian (dt) Qs = debit sprinkler (L/jam) Laju penyiraman sprinkler dihitung dengan persamaan : Qs Ar = ----------SxL Dimana : Ar = Laju penyiraman sprinkler (mm/jam) Qs = debit sprinkler (L/jam) S = jarak antar sprinkler sepanjang lateral (m) L = jarak antar lateral (m) Kebutuhan air irigasi sprinkler dihitung dengan persamaan : Ii ETc IR = --------Es Dimana : Es = efisiensi irigasi sprinkler (fraksi) IR = kebutuhan air irigasi sprinkler (mm) Ii = selang waktu antar irigasi (hari) 15
Etc = evapotranspirasi tanaman (mm/hari) Lama waktu penyiaraman tanaman dihitung dengan persamaan : Ti = IR / Ar Ti = lama waktu penyiraman sprinkler (jam) IR = kebutuhan air irigasi sprinkler (mm) Ar = laju penyiraman air sprinkler (mm/jam)
Pemilihan Sprinkler Pemilihan sprinkler dilakukan dengan mempertimbangkan biaya, tekanan operasi, dan kemampuan untuk memenuhi desain dengan keseragaman yang baik dan tidakmenimbulkan run off. Pertimbangan dalam pemilihan sprinkler: 1. Kapasitas debit - Sprinkler harus mencukupi DDIR (Design Daily Irrigation Requirement) dengan mempertimbangkan angin dan kehilangan karena evaporasi setelah air keluar dari sprinkler sebelumsampai ke permukaan daun dan tanah 2. Tekanan operasi - Sprinkler
harus
dioperasikan
dengan
tekanan
minimal
dengan
keseragamaan dan efisiensi yang tinggi guna mengurangi konsumsi energi dan menghemat biaya operasi - Setiap sprinkler keluaran pabrik sudah dilengkapi dengan informasi kinerja 3. Lain-lain - Sudut nozzle, ukuran tetesan, jarak lemparan, dan pola aplikasi harus diketahui dan disesuaikan dengan angin, tanaman, dan sistem yang digunakan - Sudut nozzle tergantung kecepatan angin dan tinggi tanaman - Ukuran tetesan kecil cocok untuk tanah terbuka, tetesan besar cocock untuk daerah berangin.
16
b. Irigasi Tetes (Trickle) Irigasi tetes adalah suatu sistem untuk memasok air (dan pupuk) tersaring ke dalam tanah melalui suatu pemancar (emiter). Irigasi tetes menggunakan debit kecil dan konstan serta tekanan rendah. Air akan menyebar di tanah baik ke samping maupun ke bawah karena gaya kapiler dan gravitasi. Bentuk sebarannya tergntung jenis tanah, kelembaban, permeabilitas tanah, dan jenis tanaman. Cocok untuk buah-buahan yang banyak mengandung air sewaktu panen (tomat, jeruk, anggur, arbeil, dsb.). Tidak praktis dan ekonomis untuk tanaman rapat. Beberapa metode irigasi tetes: 1. Drip irigation Air diaplikasikan ke tanah pada satu titik dalam bentuk tetesan-tetesan melalui emiter point. 2. Subsurface irrigation Air diaplikasikan di bawah permukaan tanah menggunakan emiter point maupun line source. 3. Bubbler irrigation Air diaplikasikan ke permukaan tanah dengan aliran kecil. 4. Spray irrigation Air diaplikasikan melalui microsprinkler untuk membuat semprotan kecil di dekat permukan tanah. Keuntungan trickle: 1. Efisiensi penggunaan air sangat tinggi karena evaporasi minimum, tidakada gerakan air di udara, tidak ada pembasahan daun, tidak ada runoff, serta pengairan dibatasi di sekitar tanaman pokok. Penghematan air 30-50%. Efisiensi mendekati 100%. 2. Respon tanaman terhadap sistem ini lebih baik dalam hal produksi, kualitas, dan keseragaman produksi
17
3. Tidak mengganggu aerasi tanah, dapat dipadu dengan unsur hara, tekanan rendah sehingga tidak mengganggu keseimbangan kadar lengas 4. Mengurangi perkembangan serangga, penyakit, dan jamur karena air anya diberikan terbatas pada tanaman pokok 5. Penggaraman/pencucian garam lebih efektif kaena ada isolasi lokasi. Gula tidak tumbuh tanpa air 6. Lahan tidak terganggu karena pengolahan tanah, siraman, dll. Serta mengurangi run off dan meningkatkan drainasi permukaan. 7. Perencanaan dan konstruksi irigasi tetes murah bila penyumbatan tidak terjadi dan pemeliharaan emiter minimum. 8. Bisa diletakkan di bawah mulsa plastik, tidak terpengaruh angin, bisa diterapkan di daerah bergelombang.
Masalah yang sering timbul dalam irigasi tetes: 1. Penyumbatan saluran dan emiter oleh pasir atau lumut menyebabkan kapasitas aliran dan distribusi tidak baik. 2. Pengendapan garam-garaman yang tidak larut dalam air di ujung emiter. 3. Akibat pemberian terbatas, perkembangan akar dan daya tahan tanaman terbatas Bagian-bagian sistem irigasi tetes: 1. Control head: ditempatkan di sumber air 2. Mainline: mensuplai manifold 3. Manifold: mensuplai lateral line 4. Lateral: merupakan tempat emitter
Penentuan kebutuhan air tanaman pada cara irigasi tetes berbeda dengan cara irigasi permukaan dan sprinkler evapotranspirasi tanaman (ETc) ETo = kp Epan ETc = kc ETo (Cara irigasi permukaan dan sprinkler) 18
ETc = kr kc ETo (Cara irigasi tetes) Dimana : ETo = evapotranspirasi potensial (mm/hari) ETc = evapotranspirasi tanaman (mm/hari) pan = penguapan air dari panci penguapan (mm/hari) kp = koefisien panci kc = koefisien tanaman kr = faktor pengurang akibat penutupan tajuk tanaman
Faktor pengurang (kr) dapat dihitung dengan persamaan kr = Gc / 0,85 (Metode Keller) Dimana : Gc = persentase penutupan tajuk tanaman (fraksi), misal Gc = 70% = 0,70 ETc (l/hari) = 0,40 x ETc (mm/hari) x A tajuk Untuk tanaman berjarak lebar (apel, jeruk, mangga, dll) A tajuk = 3,14 R2 A tajuk = luas tajuk tanaman (m2) R = jari-jari tajuk tanaman (m) Kebutuhan air irigasi (IR) = IR = Etc / E Lama waktu pemberian air irigasi (Ti) = Ti = IR / Q Q = n Qe
Debit emiter dihitung dengan Rumus
Qe = 3,6 V / T
19
• Dimana : • IR = Kebutuhan air irigasi (l/hari) • Etc = evapotranspirasi tanaman (l/hari) • E = efisiensi irigasi tetes (fraksi), misal E =90% = 0,90 • Q = total debit emiter per tanaman (l/jam) • Qe = debit emiter (l/jam) • n = jumlah emiter per tanaman • V = volume air emiter yang tertampung (cc) • T = lama waktu pengukuran debit emiter (dt) Efisiensi keseragaman distribusi debit emiter irigasi tetes dihitung dengan rumus • Es = Qqr / Qer x 100% Dimana : • Es = efisiensi keseragaman distribusi debit emiter (%) • Qqr = debit minimum rata-rata dari ¼ jumlah emiter yang diamati (l/jam) • Qer = debit rata-rata seluruh emiter yang diamati (l/jam) • Jika nilai Es kurang dari 80% tergolong kurang baik Kriteria Pemilihan Metode Irigasi Pemilihan suatu metode irigasi didasarkan pada kelayakan secara teknik dan ekonomi. Metode irigasi permukaan umumnya merupakan yang termurah pembuatannya
dan
apabila
kondisi
setempat
sesuai
maka
sedikit
pertimbangan untuk memilih metode irigasi lainnya. Beberapa faktor yang perlu dipertimbangkan dalam pemilihan suatu metode irigasi, yaitu penyiapan lahan, keragaman jenis tanah, kuantitas dan kualitas air, iklim, tanaman, dan pengoperasian.
20
