ALAT DAN MESIN PENYIRAMAN
Materi 6
1
LATAR BELAKANG Pertambahan Penduduk
Pertambahan Produksi pangan
•
Melalui ekstensifikasi dan intensifikasi, pelestarian usaha-usaha produksi.
•
Ketersediaan air untuk pertanian mengadapi persaingan dengan penyediaan air untuk domestic dan industri
2
Tantangan Teknik Irigasi Bagaimanakah menyediakan air dan memberikan air secara efektif dan efisien???
3
Faktor2 penyediaan dan pemberian air scr efektif dan efisien 1. Faktor kondisi tanah pertanian 2. Faktor tanaman 3. Faktor iklim kejadian hujan 4. Faktor topografi tanah
5. Faktor ekonomi, sosial dan budaya menyangkut sifat-sifat petani terhadap inovasi teknologi pemberian air
4
Cara pemberian air irigasi 1. Lewat permukaan (Surface Irrigation) 2. Langsung ke bawah permukaan (Sub Surface Irrigation) 3. Penyiraman melalui pancaran (sprinkle irrigation) 4. Irigasi tetes (trickle irrigation)
5
Irigasi Pancar / Curah / Sprinkle • Menggunakan pompa untuk mendistribusikan air melalui jaringan perpipaan • Merupakan bentuk lain dari hujan efektif
Konsep dasar • Prinsip: Memancarkan air ke udara yang kemudian jatuh ke permukaan tanah menyerupai hujan • Variasi: – pipa perforasi (berlubang-lubang), – alat pancar yang dapat berputar – penyemburan dengan tekanan tinggi dimana air dialirkan melalui orifice (nozzle) yg membentuk percikan dan semburan air. 6
Tujuan Utama Irigasi Pancar Peningkatan produksi tanaman pada daerah yang tidak memungkinkan pemberian air dengan cara gravitasi yang disebabkan oleh faktor geografi, geologi maupun iklim
Manfaat yang diperoleh • Memberikan air di lahan • Pemberian pupuk yang dilakukan secara simultan bersamaan dengan air yang dikucurkan pada areal tersebut meningkatkan efektifitas baik tenaga kerja maupun waktu.
7
Pemilihan Irigasi Curah 1. Tanah cukup porous dan distribusinya merata 2. Lapisan topsoil tipis, angin tidak kencang 3. Kemiringan lereng terjal dan mudah mengalami erosi 4. Debit yang tersedia terlalu kecil, bila memakai sistem irigasi permukaan 5. Permukaan tanah bergelombang 6. Tenaga kerja terbatas dan mahal
7. Meningkatkan produksi secara cepat
8
Komponen Utama Irigasi Pancar 1. Pompa
2. Pipa Utama 3. Pipa Lateral
4. Pemancar 5. Elemen penunjang utk: • Belokan reversible bend • Persilangan valves and Elbows
• Penempatan nozzle di sepanjang pipa sprinkle coupler • Penyambung antar pipa reducer coupler • Penutup pangkal pipa End plug
9
Rotator type
Impact Sprays E m i t e r
10
11
1. Pompa Air • Mengalirkan air dari sumber air dan menekannya melalui sistem distribusi dan sprinkler. • Harus sesuai kapasitas pompa agar memenuhi tekanan sistem sehingga harus dipilih yang sesuai. • Jenis: pompa sentrifugal dan pompa turbin • Pompa sentrifugal: untuk daerah yang jarak antara permukaan tanah dan permukaan air tidak terlalu tinggi atau pada sumur terbuka • Pompa turbin: untuk daerah dimana muka air jauh di bawah permukaan tanah • Penggerak: • Motor bensin / diesel bila lahan jauh dari listrik.. • Motor elektrik relatif lebih baik untuk instalasi tetap, lebih mudah operasinya dan biayanya lbh murah. 12
2. Pemancar Air 2a. Nozzle Untuk memancarkan air dg tekanan tinggi. Penempatan posisi nozzle dan penentuan jenisnya sangat berpengaruh pada keseragaman aliran yang diharapkan sampai ke permukaan tanah. Kombinasi antara tekanan dan rotasi berpengaruh terhadap panjang pendeknya pancaran air. Nozzle dengan dua lubang lebih umum dipakai, yaitu satu lubang untuk menjangkau daerah yang jauh, sedangkan yang lain menjangkau daerah di sekitar lubang nozzle
13
Sprinkler Bernozzle Tunggal
Sprinkler Bernozzle Tiga
Mist (duster)
14
2b. Pipa berlubang Ringan, mudah dilepaskan dan bersifat portable Cukup dengan tekanan yang rendah
Nilai presipitasi tergantung jarak pipa dan besarnya lubang, tetapi nilai minimum yang diijinkan 15 mm/hari Ukuran pembuatan lubang berdasarkan luas areal, kecuali pada tanah berpasir yang permiabel/untuk irigasi tambahan dimana kedalaman air yang dibutuhkan tidak terlalu tinggi. Model ini tidak cocok untuk kondisi lahan yang mempunyai tekanan angin cukup tinggi Terbatas pada daerah datar dimana debit dipengaruhi oleh beda elevasi dan permukaan tanah, khususnya saat pengoperasian tekanan rendah
15
2c. Rotating Head System • Terdiri dari satu atau dua buah nozzle miring yang berputar dengan sumbu vertikal akibat adanya gerakan memukul dari alat pemukul (hammer blade). • Umumnya disambung dengan suatu pipa peninggi (riser) berdiameter 25 mm yang disambungkan dengan pipa lateral. • Alat pemukul sprinkler bergerak karena adanya gaya impulse dari aliran jet semprotan air, kemudian berbalik kembali karena adanya regangan pegas
16
3. Penyaring (Debris Screen) Dibutuhkan apabila yang digunakan untuk pemompaan adalah air irigasi yang diambil langsung dari sungai atau saluran yang masih terdapat kotoran/sedimen. Fungsi: mencegah masuknya kotoran yang dapat menyumbat mata nozzle Bila air banyak mengandung sedimen perlu kantong lumpur sebagai pengendap agar tidak masuk ke pompa.
Perencanaan dimensi kantong lumpur jangan sampai menimbulkan limpasan pada bak penampung. 17
4. Pompa Penggerak (Booster Pumps) • Dibutuhkan apabila tekanan air pada pipa tidak mampu menggerakkan mata sprinkler untuk mencapai tingkat pancaran tertentu karena • Perbedaan elevasi topografi yang cukup tinggi. • Pipa terlalu panjang sehingga tekanan yang terjadi pada ujung nozzle cukup rendah.
18
5. Katub Dibutuhkan untuk mengontrol aliran pada percabangan Sebagai alat pembagi air Sebagai pengontrol debit yang terjadi pada masing2 pipa setelah percabangan Penempatan katub pada pipa lateral hendaknya dihindari agar tidak terjadi aliran balik sehingga debit yang mengalir lancar. Penempatan katub yang tidak tepat berakibat kehilangan energi yang cukup tinggi, sehingga kecepatan aliran menjadi rendah 19
Berbagai Jenis Katub dalam Irigasi Pancar 1. Katub pada mata sprinkler 2. Katub pengarah aliran dan mata sprinkler 3. Katub pengontrol 4. Katub 4 cabang 5. Katub tee 6. Katub elbow 7. Katub tee dan elbow terbuka 8. Perlindungan sambungan pipa
20
Katub Pengontrol Aliran diperlukan bila Sering terjadi trouble debit umumnya di percabangan Mengetahui kesesuaian debit air yang mengalir pada pipa dengan kebutuhan, sehingga bila terjadi penyumbatan pada pipa-pipa tertentu sedini mungkin dapat dideteksi. .
21
6. Tabung Pupuk Pemupukan dapat dilakukan bersamaan aliran air pada pipa Pupuk kimia dilarutkan melalui injeksi pada pipa utama. Jumlah pupuk yang dilarutkan tidak boleh melebihi konsentrasi kebutuhan tanaman. Komponen yang dibutuhkan dalam pemupukan tangki dan pipa penyalur berbentuk pipa venturi yang langsung berhubungan dengan pipa utama dan dibawa sistem untuk kemudian dipancarkan melalui nozzle. Apabila penempatan tabung dilakukan pada pipa hisap sebelum air masuk ke pompa, dan pipa keluaran tabung disalurkan melalui pipa utama.
22
Tabung Pupuk yang dihubungkan dengan Pipa
23
Tipe-tipe Sprinkle a. Menurut sifat dan peralatannya • Tipe Portable
• Tipe semi portable atau semi permanen • Tipe yang digerakkan secara mekanis • Tipe solid set • Tipe permanen
24
Tipe Portable •
Sistem tdk permanen, dioperasikan pada saat-saat tertentu dimana air dibutuhkan.
•
Biasa dipergunakan pada areal yang memerlukan tambahan air irigasi.
•
Pipa utama, submain, dan pipa lateral umumnya terbuat dari aluminium atau bahan yang ringan sehingga mudah untuk dipindah-pindah.
25
Tipe Semi Portable •
Submain terletak di bawah permukaan tanah dan rangkaian pipa lateral portable berada di sepanjang kedua sisi pipa utama,
•
Katub mudah dilepaskan ditempatkan pd ujung pipa lateral.
•
Sering digunakan krn tidak memerlukan terlalu banyak pipa lateral biaya tidak terlalu tinggi,
•
Pipa lateral jenis portable dpt dipindah2kan dari ladang ke ladang shg memudahkan operasi irigasi.
26
Tipe Penggerak Mekanis -Unit irigasi dapat diatur secara mekanis (misal ketinggian nosel) -Meningkatkan efisiensi pekerjaan dan -Menurunkan kebutuhan tenaga. -Terdapat kontrol otomatis pada pengaturan volume air irigasi yang dilakukan secara digital.
27
Tipe Solid Set Sama dengan tipe semi permanen. hanya pipa utama yang terpasang secara permanen di lahan Digunakan bila: • Tenaga yang dimiliki sangat minim. • Terutama untuk perkebunan atau tanaman buahbuahan (bukan tanaman semusim). • Irigasi diberikan pada pohon-pohon yang baru tumbuh kemudian digantikan dengan sprinkler yang lebih besar sesuai perkembangan pohon. • Bisa juga menggunakan aplikasi irigasi tetes, dimana tanah selalu dalam keadaan basah agar dapat menyimpan air irigasi 28
Tipe Permanen • Terdiri dari pipa utama dan pipa cabang. • Pipa lateral ditempatkan pada permukaan tanah sepanjang deret pohon, • sprinkler dipasang pada pipa tegak Φ1 inch dengan tinggi dari 1-3 m • pipa-pipa tegak ditopang utk menjaga kestabilan berukuran 18m x 12m atau 18m x 15m, dengan jarak antara pipa lateral yang cukup besar.
29
b. Menurut cara pencurahannya Sprinkler dengan nozzle / dripper Sprinkler dengan pipa perforasi Sprinkler dengan rotating head system
c. Menurut besar tekanannya Sprinkler tekanan rendah (5-30 psi) Sprinkler tekanan sedang (30-60 psi) Sprinkler tekanan tinggi (60-100 psi)
30
Overhead Sprinkler Irrigation Center Pivot Sprinkler Irrigation
31
HIDROPONIK
32
PENGERTIAN Hydro → air
Ponos → kerja
Definisi: Pengerjaan atau pengelolaan air sebagai media tumbuh tanaman dan tempat mengambil unsur hara yang diperlukan pada budidaya tanaman tanpa menggunakan tanah sebagai media tanam.
33
KELEBIHAN • Kebersihannya mudah dijaga • Tidak perlu pengolahan tanah dan pengendalian gulma • Air dan pupuk sangat efisien • Tidak tergantung musim • Kualitas produk tinggi • Produktivitas tinggi • Mudah diseleksi dan dikontrol • Dapat diupayakan di lahan sempit
34
MACAM-MACAM HIDROPONIK Berdasarkan Jenis Media: 1. Hidroponik kultur air: Menggunakan air yang mengandung nutrisi sebagai media Contoh: NFT (Nutrient Film Technique): Air mengalir dangkal di daerah perakaran, air bernutrisi tersirkulasi agar tanaman memperoleh air, nutrisi dan oksigen secara cukup.
35
36
DFT (Deep Film Technique) → seperti NFT aliran larutan nutrisi lebih dalam. Syarat: - kemiringan talang seragam/memadai terjadi aliran (5°), - kecepatan aliran tidak boleh terlalu tinggi, - lebar talang memadai, dasar talang harus rata, dan - larutan harus disirkulasikan berkala (setiap 5-10 mnt). Kekurangan: - butuh suplai listrik terus menerus, - bila ada infeksi penyakit akan cepat menular, dan - biaya investasi mahal.
37
DFT Komponen: a. Talang air dan instalasi pipa, b. Torn penampung air (bisa pake drum plastik), c. tangki nutrisi, d. Mesin pompa akuarium, e. Timer, f. Stereoform
38
KOMPONEN JARINGAN Jaringan untuk NFT - DFT
39
FHS (Floating Hydroponic System): • Budidaya dengan menancapkan tanaman pada lubang styrofoam yang mengapung pada larutan nutrisi dalam suatu bak atau kolam sehingga akar tanaman terendam dan dapat menyerap larutan nutrisi. - Larutan nutrisi tidak disirkulasi - Fluktuasi suhu larutan lebih rendah - Untuk menjaga level permukaan larutan dlm wadah, bisa digunakan tabung “mariotte”
40
2. Hidroponik Substrat: Menggunakan media tanam berupa bahan porous selain tanah yang dialiri larutan nutrisi sehingga memungkinkan tanaman memperoleh air, nutrisi, dan oksigen secara cukup. Media tanam: Pasir, potongan kayu, serbuk kayu, arang kayu, sabut kelapa, batang pakis, arang sekam, kerikil dll.
41
Contoh: Irigasi tetes dalam greenhouse - Pemberian air berupa tetesan pada daerah perakaran - Menggunakan jaringan perpipaan yang bekerja dengan tekanan
42
Ebb and Flow (Sistem pasang surut) = Flood and Drain - Tanaman ditanam dalam pot dan diletakkan dalam bak. - Bak digenangi dan dikeringkan dengan larutan nutrisi secara bergantian (agar oksigen dan air bernutrisi seimbang) - Cara: manual, otomatis dengan timer, otomatis dengan sensor kadar lengas.
43
Instalasi Ebb and Flow Sederhana
44
3. Aeroponik Cara bercocok tanam dimana akar tanaman tergantung di udara dan disemprot larutan nutrisi secara terus menerus. Pertumbuhan tanaman cepat dengan menghemat air hingga 99%, nutrisi hingga 50% dan waktu hingga 45%.
45
Media tanam Jenis: Anorganik dan Organik Anorganik Kelebihan Permanen, dapat dipakai dalam jangka waktu yang lama Porus, aerasi optimal Cepat mengatuskan air, media tidak terlalu lembab Sterilitasnya lebih terjamin, jarang digunakan sebagai inang bagi jamur, bakteri, dan virus Kekurangan Bukan media yang baik bagi perkembangan organisme bermanfaat seperti Mikoriza Media lebih berat, karena umumnya berupa batuan Terlalu cepat mengatuskan air, nutrisi yang diberikan sering terlindi Kurang baik bagi perkembangan sistem perakaran 46
Rockwool Pembibitan
Perlit
Penanaman
47
Clay-granular
Batu apung
- Kerikil (gravel) - Pasir - Batu bata - Batu karang, dll 48
Organik Kelebihan Kemampuan menyimpan air dan nutrisi tinggi Baik bagi perkembangan mikroorganisme bermanfaat (mikroriza dll) Aerasi optimal (porus) Kemampuan menyangga pH tinggi Sangat cocok bagi perkembangan perakaran Digunakan pada tipe irigasi drip Lebih ringan Kekurangan Kelembaban media cukup tinggi, rentan serangan jamur, bakteri, maupun virus penyebab penyakit tanaman Sterilitas media sulit dijamin Tidak permanen, hanya dapat digunakan beberapa kali saja, secara rutin harus diganti 49
Sekam
Vermikulaponik (serbuk gergaji, tanah gambut dan arang sekam)
Sabut kelapa
Vermiculite
50
NUTRISI: mengandung semua unsure hara yang dibutuhkan tanaman yang berupa hara makro N, P, K, Mg, Ca dan S maupun hara mikro Fe, Mn, Zn, B, Cu dan Mo. - Kalium Nitrate - Kalium Phosphate - Mono kalium Posfate - Magnesium Sulfate - Mono Ammonium - Posfate Zinc Sulfate - Cooper Sulfate - Mangaanese Sulfate - Sodium Molybdate - Boric Acid - Fe-EDTA - Fe-HEEDTA - Fe-EDDHA - Fe-SO4 - Na2EDTA
51
Ramuan Nutrisi Ada 2 macam: yaitu BAGIAN A mengandung Calcium dan BAGIAN B mengandung Phosphate dan Sulfate. Dalam keadaan pekat (yang berupa larutan Stok) Calcium tidak boleh bercampur dengan Phosphate atau Sulphate, Pembuatan larutan stok sesuai dengan dosis yang tertera. Misal:FERTI-MIX PAKET PRO: untuk pelaku usaha komersial. Apabila dilarutkan akan menghasilkan 90 liter Larutan Stok A dan 90 liter Larutan Stok B. Larutan Stok dapat disimpan dalam jangka waktu lama asalkan tidak terkena sinar matahari dan/atau hujan serta tidak tercampur antara Larutan Stok A dan Larutan Stok B. Apabila akan digunakan, Larutan Stok harus diencerkan lagi dengan perbandingan 1bagian Larutan Stok A dan 1 bagian Larutan Stok B dimasukan ke dalam 200 bagian air. Dengan demikian, 1 set paket pro setara dengan 18.000 liter larutan nutrisi siap pakai. 52
JENIS TANAMAN Tanaman dengan nilai ekonomis tinggi (dll)
53
54
Rumah kaca (greenhouse) • Fungsi rumah kaca di daerah tropis: melindungi tanaman dari curah hujan langsung dan serangan hama • Harus memerhatikan ventilasi yang baik agar suhu dalam ruangan tidak terlalu tinggi. • Pendinginan: Evaporative cooling → misting dan zone cooling
55
Aspek irigasi pada hidroponik • Fungsi: memenuhi kebutuhan air tanaman, memberikan nutrisi bagi tanaman • Efisiensi harus diperhatikan • Kualitas air harus diperhatikan terutama untuk sistem sirkulasi • Frekuensi penyiraman terutama pada hidroponik substrat harus tepat
56
HIDROPONIK MASA DEPAN Vertical farm
Omega garden
57
Ultrasonic Aeroponic System
Hydro G Modular hydroponic system 58
Hydro dome
Aquaponic
Vertical farming
59
Thank You
60
