DAFTAR ISI KATA PENGANTAR........................................................................................................... 2 BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................................... 3 1. 1. Latar Belakang ........................................................................................................ 3 1. 2. Tujuan .................................................................................................................... 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................................... 4 2. 1.Syarat Tumbuh Tanaman Jeruk .................................................................................. 4 2. 2.Fungsi Air dalam Pertumbuhan Tanaman Jeruk ......................................................... 5 2. 3.Software Cropwat 8 ................................................................................................... 6 2. 4.Macam Metode Irigasi ............................................................................................... 7 BAB III METODOLOGI .................................................................................................... 10 3. 1. Analisis Kebutuhan Air Tanaman .......................................................................... 10 3. 2. Analisis Kebutuhan Air Irigasi .............................................................................. 10 3. 3. Analisis Pemilihan Metode Irigasi ......................................................................... 10 3. 4. Perancangan Design Irigasi di Lapangan ............................................................... 11 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN.............................................................................. 12 4. 1. Kondisi Umum Lokasi Studi ................................................................................. 12 4. 2. Kebutuhan Air Tanaman ....................................................................................... 12 4. 2. 1. Kondisi Meteorologi Lokasi Studi.................................................................. 12 4. 2. 2. Kebutuhan Air Tanaman ................................................................................ 13 4. 3. Kebutuhan Air Irigasi Sesuai Skenario .................................................................. 17 4. 4. Metode Irigasi yang dipilih ................................................................................... 19 4. 4. 1. Rancangan Design Irigasi di Lapangan........................................................... 19 4. 4. 2. Evaluasi Design ............................................................................................. 20 4. 4. 3. Rencana Operasional Irigasi ........................................................................... 21 BAB V KESIMPULAN DAN RENCANA LANJUTAN .................................................... 22 5. 1. Kesimpulan ........................................................................................................... 22 5. 2. Rencana Lanjutan.................................................................................................. 22
KATA PENGANTAR Atas berkat rahmat Tuhan Yang Maha Esa ,laporan ini dapat diselesaikan dengan baik. Laporan dengan judul “Analisis Kebutuhan Air, Schedulling Irigasi Dan Perancangan Metode Irigasi Tanaman Jeruk” ini disusun berdasarkan tinjauan pustaka, analisis, dan data dari software cropwat 8.0. pemilihan tanaman disesuaikan dengan keadaan daerah lokasi studi. Penyusunan laporan ini dibuat untuk memenuhi tugas irigasi dan darinase serta untuk memudahkan para mahasiswa dalam memahami materi yang diajarkan. Isi dari laporan ini berkisar tentang analisis kebutuhan air tanaman dan kebutuhan irigasi untuk tanaman jeruk. Selain itu terdapat pula analisis design irigasi yang baik untuk pertanaman. Bahasa yang digunakan juga sederhana dan mudah dimengerti , sehingga diharapkan dengan membuat dan membaca laporan ini mahasiswa dapat mendapatkan pengetahuan lain selain dari materi yang disampaikan oleh dosen pengajar. Saya berterima kasih atas bantuan dari segala pihak yang telah membantu terselesainya laporan ini terutama kepada dosen pengajar dan asisten praktikum mata kuliah irigasi dan drainase. Namun, saya menyadari masih banyak kekurangan yang terdapat dalam laporan yang saya buat. Jadi, jika terdapat kesalahan dan kekurangan silahkan dikritik. Saya menerima kritik dari semua pihak termasuk dosen dan asisten praktikum serta mahasiswa yang lain.
Malang, 12 April 2012
Penulis
BAB I PENDAHULUAN 1. 1. Latar Belakang Tanaman jeruk merupakan tanaman yang dapat tumbuh pada berbagai ketinggian, mulai dari dataran rendah sampai dataran tinggi, tergantung pada varietasnya. Tanaman jeruk termasuk dalam divisio spermatophyta, sub divisio Angiospermae, kelas Dicotyledoneae, ordo Rutaleceae, genus Citrus, dan species Citrus sp. Produktivitas jeruk daerah ini masih rendah, sekitar 16 t/ha/thn, sementara potensi hasil bisa lebih dari 25 t/tha/thn. Lagi pula ada indikasi bahwa setelah berumur 7 thn produktivitas jeruk dibeberapa daerah cenderung menurun. Kemunduran produktivitas diduga karena kekurangan air, gangguan, pekarangan karena kondisi tanah, hama, dan penyakit, dan lain-lain ( Rosmiyanto dan hutagalung, 1989 ). Petani kita sering latah, ikut-ikutan berusaha tani pada suatu komoditas tertentu yang lagi populer, bernilai ekonomi tinggi. Mereka belum berpikir rasional apakah komoditas yang akan diusahakan tersebut sesuai dengan kondisi lahan atau daerahnya. Daerah Batu sangat berpotensi untuk mengembangkan budidaya jeruk, karena lahan dan kondisi lingkungan lainnnya mendukung. Banyak kebun jeruk yang ada di daerah Batu yang pengembangannya masih kurang intensif, khusunya dalam hal irigasi. Kekurangan air pada musim kemarau merupakan faktor utama bagi kemerosotan produksi jeruk, karena tanaman jeruk mempunyai perakaran yang halus sehingga mudah sekali terganggu pertumbuhannya apabila tanahnya kering, selain itu kualitas produksi jeruk juga tidak sebaik apabila kecukupan air. Oleh karena itu, dalam laporan ini akan dibahas bagaimana system irigasi yang benar untuk tanaman jeruk. Dengan menyusun kebutuhan air tanaman, kebutuhan air irigasi, serta pemilihan metode irigasi sesuai dengan keadaan meteorology dan kondisi lingkungan yang ada di daerah tersebut. 1. 2. Tujuan Laporan ini bertujuan untuk mengetahui kebutuhan air tanaman, kebutuhan irigasi, dan pemilihan metode irigasi yang sesuai dengan tanaman jeruk di daerah Batu, Malang, Jawa Timur, Indonesia.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2. 1. Syarat Tumbuh Tanaman Jeruk 1. Iklim 1) Kecepatan angin yang lebih dari 40-48% akan merontokkan bunga dan buah. Untuk daerah yang intensitas dan kecepatan anginnya tinggi tanaman penahan angin lebih baik ditanam berderet tegak lurus dengan arah angin. 2) Tergantung pada spesiesnya, jeruk memerlukan 5-6, 6-7 atau 9 bulan basah (musim hujan). Bulan basah ini diperlukan untuk perkembangan bunga dan buah agar tanahnya tetap lembab. Di Indonesia tanaman ini sangat memerlukan air yang cukup terutama di bulan Juli-Agustus. 3) Temperatur optimal antara 25-30 derajat C namun ada yang masih dapat tumbuh normal pada 38 derajat C. Jeruk Keprok memerlukan temperatur 20 derajat C. 4) Semua jenis jeruk tidak menyukai tempat yang terlindung dari sinar matahari. 5) Kelembaban optimum untuk pertumbuhan tanaman ini sekitar 70-80%. 2. Media Tanam 1) Tanah yang baik adalah lempung sampai lempung berpasir dengan fraksi liat 7-27%, debu 25-50% dan pasir < 50%, cukup humus, tata air dan udara baik. 2) Jenis tanah Andosol dan Latosol sangat cocok untuk budidaya jeruk. 3) Derajat keasaman tanah (pH tanah) yang cocok untuk budidaya jeruk adalah 5,5–6,5 dengan pH optimum 6. 4) Air tanah yang optimal berada pada kedalaman 150–200 cm di bawah permukaan tanah. Pada musim kemarau 150 cm dan pada musim hujan 50 cm. Tanaman jeruk menyukai air yang mengandung garam sekitar 10%. 5) Tanaman jeruk dapat tumbuh dengan baik di daerah yang memiliki kemiringan sekitar 30°. 3. Ketinggian Tempat Tinggi tempat dimana jeruk dapat dibudidayakan bervariasi dari dataran rendah sampai tinggi tergantung pada spesies: 1) Jenis Keprok Madura, Keprok Tejakula: 1–900 m dpl. 2) Jenis Keprok Batu 55, Keprok Garut: 700-1.200 m dpl. 3) Jenis Manis Punten, Waturejo, WNO, VLO: 300–800 m dpl. 4) Jenis Siem: 1–700 m dpl. (BAPENNAS, 2000)1
1
BAPENAS. 2000. Jeruk. Kantor Deputi Menegristek Bidang Pendayagunaan dan Pemasyarakatan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi. Jakarta
2. 2. Fungsi Air dalam Pertumbuhan Tanaman Jeruk Air merupakan sumber kehidupan, tanpa air tidak ada makhluk yang dapat hidup. Begitu juga tanaman,salah satu unsur terbesar tanaman adalah air yaitu berkisar anatara 90% untuk tanaman muda, sampai kurang dari 10% untuk padipadian yang menua sedangkan tanaman yang mengandung minyak , kandungan airnya sangat sedikit. penyiraman harus dilakukan teratur agar tidak kekurangan. Jika tidak disiram, tanaman akan mati kekeringan. Air merupakan bahan untuk fotosintesis, tetapi hanya 0,1% dari total air yang digunakan untuk fotosintesis. Air yang digunakan untuk transpirasi tanaman sebanyak 99 %, dan yang digunakan untuk hidrasi 1 %, termasuk untuk memelihara dan menyebabkan pertumbuhan yang lebih baik. Selama pertumbuhan tanaman membutuhkan sejumlah air yang tepat. Air merupakan reagen yang penting dalam proses-proses fotosintesa dan dalam proses-proses hidrolik. Disamping itu juga merupakan pelarut dari garam-garam, gasgas dan material-material yang bergerak kedalam tumbuh-tumbuhan,melalui dinding sel dan jaringan esensial untuk menjamin adanya turgiditas, pertumbuhan sel, stabilitas bentuk daun, proses membuk dan menutupnya stomata, kelangsungan gerak struktur tumbuh-tumbuhan. Kekurangan air akan mengganggu aktifitas fisiologis maupun morfologis, sehingga mengakibatkan terhentinya pertumbuhan. Defisiensi air yang terusmenerus akan menyebabkan perubahan irreversibel (tidak dapat balik) dan pada gilirannya tanaman akan mati. Air sangat penting bagi kehidupan tanaman, peranannya: Merupakan 90 – 95% penyusun tubuh tanaman, Aktivator enzim, Pereaksi dalam reaksi hidrolisis, Sumber H dalam fotosintesis, Penghasil O2 dalam fotosintesis, Pelarut dan pembawa berbagai senyawa, Menjaga pembelahan sel, pembesaran, pemanjangan sel, mengatur bukaan stomata, gerakan daun dan bunga (misal epinasti), Pemacu respirasi, Mengatur keluar masuknya zat terlarut ke dan dari sel, Mendukung tegaknya tanaman, terutama pada tanaman herbaceus, Agensia penyebaran benih tanaman, Mempertahankan suhu tanaman tetap konstan pada saat cahaya penuh (Windy, N.,2011) 2. Air merupakan salah satu faktor yang sangat penting untuk pertumbuhan tanaman jeruk manis, pembentukan buah, fotosintesa, dan lain-lain. Air juga sebagai komponen semua jaringan tanaman. Kandungan air pada daun dan tunas sekitar 5075%, pada buah lebih kurang 85% dan pada akar kira-kira 60-85%. Air melarutkan unsur hara dan membawanya ke seluruh tubuh tanaman dan aktivitas kehidupan selsel dalam semua jaringan tanaman. (Tandisau, P.,2011) 3
2 3
Windy, N.,2011. http://wihans.info/blog/peranan-air-bagi-tanaman. diakses tanggal 10 April 2012 Tandisau, P.,2011. Lahan Untuk Usaha Tani Tanaman Jeruk. BPTP. Sulawesi Selatan.
2. 3. Software Cropwat 8 Selanjutnya perhitungan evapotranspirasi potensial (ETo) dilakukan dengan menggunakan “Cropwat”. Cropwat merupakan suatu program komputer “under DOS” (Program yang dipakai melalui perintah DOS) untuk menghitung evapotranspirasi Penman Modifikasi dan kebutuhan air untuk tanaman. Selanjutnya dapat juga menghitung kebutuhan air irigasi, jadwal pemberian air irigasi untuk macam-macam kondisi pengelolaan dan suplai air untuk seluruh daerah irigasi dengan bermacam-macam pola tanam tertentu. Untuk perhitungan tersebut, dibutuhkan data-data klimatologi dan data-data lainnya misalnya data tanaman dan data pola tanam. Prosedur dalam perhitungan kebutuhan air bagi tanaman dan rencana kebutuhan air untuk irigasi ini didasarkan pada makalah FAO – ID No. 24 mengenai “Kebutuhan air bagi tanaman” dan No. 33 mengenai “Respon tanaman terhadap air”. Program ini berarti sebagai alat praktis untuk membantu para ahli melakukan perhitungan dalam perencanaan dan pengelolaan suatu daerah irigasi. Lebih lanjut, program ini diharapkan dapat membantu memberikan rekomendasi untuk memperbaiki irigasi yang telah ada, dan merencanakan jadwal irigasi yang sesuai dengan kondisi suplai air yang beraneka ragam. Beberapa hal yang perlu dijelaskan berkaitan dengan penggunaan komputer model “Cropwat” ini antara lain mengenai: perhitungan evapotranspirasi referensi; pemrosesan data curah hujan; pola tanam dan data tanaman (Susilawati,S., 2003).4 Berikut ini tampilan Cropwat 8
Klik menu :
4
Susilawati,S., 2003. Kajian Pemanfaatan Air Waduk Tilong Untuk Irigasi Pertanian. Fakultas Teknik Universitas Katolik Widya Mandira. Kupang
2. 4. Macam Metode Irigasi Macam-macam sistem irigasi dapat dibedakan sebagai berikut. Menurut sumber airnya: 1. 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. 2. Airtanah (groundwater) Airtanah 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 akuifer yaitu akuifer bebas (unconfined aquifer, phreatik aquifer) dan aquifer terkekang (confined aquifer) (lihat Gambar 4.6). 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 Jika elevasi permukaan air atau head pada sumber air cukup maka digunakan metode gravitasi. Cara pengambilan gravitasi yang paling banyak digunakan adalah dengan penyadapan dari sumber air pemukaan ke saluran terbuka tidak memancar Sumur dangkalmaupun pipa. Bangunan sadap biasanya mempunyai bagian pengatur dan pengukur aliran ke lahan, seperti bendung, pintu, atau katub. 2. Pemompaan Apabila head sumber air tidak cukup maka digunakan pompa untuk menaikkan permukaan air dan/atau memberikan tekanan yang diperlukan untuk membawa dan/atau mendistribusikan air irigasi. Suatu instalasi pompa terdiri dari unit pompa (pump unit) dan unit sumberdaya (power unit). Unit pompa merupakan peralatan mekanis yang memberikan energi pada air untuk menaikkan elevasinya. Pompa sentrifugal merupakan jenis pompa yang paling cocok digunakan untuk irigasi dibandingkan jenis pompa rotari maupun reciprokal. Unit sumberdaya yang berupa motor listrik atau motor bakar berfungsi menghasilkan energi mekanis untuk menggerakkan pompa. Menurut cara pengaliran airnya: 1. Saluran terbuka (open channel) Saluran terbuka biasanya mejpunyai slope searah aliran. Jenis saluran terbuka adalah saluran tanah dan saluran dengan pasangan (lining) berupa pasangan
batu semen atau yang lain. Saluran tanah mempunyai kelebihan lebih murah konstruksinya sedangkan saluran dengan lining lebih murah perawatannya, ukuran penampang relatif tetap, serta kehilangan karena seepage lebih kecil. 2. Jaringan pipa (pipe networks) Jaringan pipa dapat dibedakan menjadi pipa terbuka (low head) dan pipa tertutup (pressurized) bergantung apakah sistem terbuka terhadap atmosfer. Pipa mungkin diletakkan di permukaan tanah agar mudah dipindah (portable) atau ditanam dalam tanah (burried) untuk mengurangi kemungkinan kerusakan. Dibandingkan dengan saluran terbuka, jaringan pipa ini mempunyai keuntungan mengurangi kehilangan karena seepage dan evaporasi, menghindari pertumbuhan gulma, lebih aman, memungkinkan aliran ke atas, serta mengurangi kehilangan lahan produktif. 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 33seragam 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 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. (Anonymous, 2012)5
5
Anonymous.2012.
http://www.scribd.com/document_downloads/direct/86162532?extension=pdf&ft=1334113333<=1334116943 &uahk=N4xzzAcLaNDwB2VXCTEPfZHpDJU. Diakses tanggal 10 April
BAB III METODOLOGI 3. 1. Analisis Kebutuhan Air Tanaman Kebutuhan air untuk tanaman adalah nilai Eto dikalikan dengan suatu koefisien tanaman (ETo x Kc). Yang dimaksud ETo, adalah evapotranspirasi tetapan yaitu laju evaportranspirasi dari suatu permukaan luas tanaman rumput hijau setinggi 8 sampai 15 cm yang menutup tanah dengan ketinggian seragam dan seluruh permukaan teduh tanpa suatu bagian yang menerima sinar secara langsung serta rumput masih tumbuh aktif tanpa kekurangan air. Kebutuhan air tanaman ini dipengaruhi oleh jenis dan usia tanaman (tingkat pertumbuhan tanaman). Pada saat tanaman mulai tumbuh, nilai kebutuhan air tanaman meningkat sesuai pertumbuhannya dan mencapai maksimum pada saat pertumbuhan vegetasi maksimum. Setelah mencapai maksimum dan berlangsung beberapa saat menurut jenis tanaman, nilai kebutuhan air tanaman akan menurun sejalan dengan pematangan biji. Pengaruh watak tanaman terhadap kebutuhan tersebut dengan faktor tanaman (Kc). Nilai koefisien pertumbuhan tanaman ini tergantung jenis tanaman yang ditanam. Untuk tanaman jenis yang sama juga berbeda menurut varietasnya. Nilai Kc tanaman jeruk yang digunakan dari FAO adalah initial-deveploment 0,70 , Mid-season 0,65 , dan late season 0,70. Dengan masa initial 60 hari, development 10hari, mid-season 90 hari, late season 95 hari. 3. 2. Analisis Kebutuhan Air Irigasi Untuk keperluan perhitungan kebutuhan air irigasi dibutuhkan nilai evapotranspirasi potensial (Eto) yaitu evapotranspirasi yang terjadi apabila tersedia cukup air. Seperti yang telah dijelaskan pada analisis kebutuhan air tanaman. Perhitungan kebutuhan air irigasi dapat ditentukan dengan mengetahui curah hujan efektif di daerah sekitar penelitian dan kebutuhan air tanaman (ETc) yang ditanam di lokasi penelitian. Kebutuhan air tanaman dapat ditentukan dengan mengetahui evapotranspirasi tanaman acuan (ETo) dan koefisien tanaman (Kc). Nilai koefisien tanaman tergantung pada tanaman yang ditanam di daerah lokasi yang diamati. Sedangkan nilai ETo diperoleh dari program CROPWAT 8.0 dengan metode Penman-Monteith. Analisis dengan program CROPWAT 8.0 membutuhkan data curah hujan sepuluh tahun terakhir, penyinaran matahari (jam penyinaran), kelembapan (%), temperatur maksimum dan minimum (°C), dan kecepatan angin (km/hari). Jadi, setelah kebutuhan air tanaman diketahui, maka kebutuhan air irigasi dapat diperoleh dari Cropwat 8.0. 3. 3. Analisis Pemilihan Metode Irigasi Sistem irigasi yang ada sangat bervariasi bergantung pada jenis tanaman, kondisi lahan dan air, cuaca, ekonomi, dan faktor budaya. Menurut Puspitarini (Anonymous, 2012) penggunaan metode irigasi curah dapat meningkatkan produksi tanaman jeruk hampir 3 kali lipat dibandingkan dengan metode konvensional (kontrol).
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 submainline dan ke beberapa lateral yang masing-masing mempunyai beberapa mata pencurah (sprinkler). Sprinkler digunakan pada tanah porus, solum tanah dangkal, kemiringan tanah tajam, tanah peka erosi, air terbagat, tanah bergelombang, tenaga terampil terbatas . 3. 4. Perancangan Design Irigasi di Lapangan Pemilihan sprinkler dilakukan dengan mempertimbangkan biaya, tekanan operasi, dan kemampuan untuk memenuhi desain dengan keseragaman yang baik dan tidak menimbulkan run off.
Pompa digunakan untuk mengambil air dari sumber dengan tekanan tertentu sesuai dengan kebutuhan. Kemudian air yang diambil akan dialirkan ke mainline. Mainline akan menyalurkan air ke pipa lateral dan terakhir disalurkan ke splinker. Tekanan dan tinggi pipa riser juga mempunyai pengaruh terhadap luas sebaran sprinkler dan pengaruh interaksi antar perlakuan tersebut berbeda nyata. Tekanan yang efektif untuk produksi tanaman jeruk pada sistem irigasi curah adalah 25 Psi dan tinggi pipa riser yang efektif untuk produksi tanaman jeruk pada sistem irigasi curah adalah 150 cm dari permukaan tanah. Jadi, untuk memenuhi kebutuhan tersebut, pipa lateral dibagi menjadi dua yaitu yang horizontal dan yang tegak lurus. Agar tanaman jeruk dapat menerima air dari irigasi curah ini.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4. 1. Kondisi Umum Lokasi Studi Kecamatan Batu merupakan pusat pemerintahan Kota Batu dan terletak di sebelah selatan dari wilayah Kota Batu tepatnya di kaki gunung panderman. Sebagai barometer perkembangan Kota Batu, Kecamatan Batu betul-betul diandalkan sebagai pusat kegiatan ekonomi yang diharapkan mampu menyerap potensi ekonomi yang dapat diandalkan utuk melayani berbagai kebutuhan masyarakat Kota Batu maupun wilayah sekitarnya. Letak geografi dan topografi dapat dibagi menjadi 2 bagian utama yaitu daerah lereng/bukit sebanyak 3 desa/kelurahan dan daerah dataran sebanyak 5 desa/kelurahan. Luas kawasan Kecamatan Batu secara keseluruhan adalah sekitar 4.545,81 Ha atau sekitar 22,83 % dari total luas Kota Batu. Sebagai daerah yang topografi sebagian wilayahnya perbukitan, Kecamatan Batu memiliki pemandangan alam yang sangat indah, sehingga banyak dijumpai tempattempat wisata yang mengandalkan keindahan alam pegunungan disertai wisata air terjun, kolam renang dan sebagainya. Dilihat dari keadaan geografinya, Kecamatan Batu dapat dibagi menjadi 4 jenis tanah yaitu tanah Andosol, tanah Kambisol, tanah alluvial dan yang terakhir tanah Latosol. 4. 2. Kebutuhan Air Tanaman 4. 2. 1.
Kondisi Meteorologi Lokasi Studi Data Meteorologi : Stasiun Pengamat : Karangploso Altitude : 575 m Latitude : 7.45° L.S Longitude : 112.35° B.T
Dari data meteorology di atas memberikan informasi bahwa, suhu tertinggi berada pada bulan September-Oktober, karena penyinaran pada bulan-bulan tersebut termasuk pada kategori lama dan curah hujan anatara bulan Juni hingga September rendah dibandingkan dengan bulan-bulan yang lain. Keadaan ini dapat mempengaruhi kelembaban. Jika curah hujan semakin rendah amaka kelembabak juga akan semakin kecil. Sperti pada tabel, nilai humidity dari Juni samapi September semakin menurun. Kemungkinan pada bulan-bulan ini terjadi musim kering. Sementara pada Bulan Desember-Maret lama penyinaran menurun dan kelembaban meningkat. Karena curah hujan juga semakin meningkat. Keadaan ini memungkinkan terjadinya musim basah. Jadi, kecamatan Batu memiliki 6 bulan basah dan 6 bulan kering dalm satu tahun. 4. 2. 2.
Kebutuhan Air Tanaman Sebelum menentukan kebutuhan air tanaman, sebelumnya harus menghitung nilai ETo. Nilai ETo diperoleh dari data meteorology yang terdiri dari temperatur minimum dan maximum, kelembaban relatif, kecepatan angin, dan lama penyinaran. Dengan menggunakan cropwat 8.0 diperoleh ETo sebagai berikut :
Semakin tinggi suhu dan lama penyinaran nilai ETo juga semakin tinggi. Hal ini berarti bahwa dengan meningkatnya suhu dan penyinaran maka evapotranspirasi semakin meningkat. Setelah menghitung ETo, kemudian menghitung hujan efektif dengan menggunakan data curah hujan seperti pada table cropwat di bawah ini:
curah hujan dan hujan efektif berbanding lurus. Semakin tinggi curah hujan, maka air yang tersedia untuk tanaman semakin banyak. Dengan curah hujan tertinggi antara bulan Desember sampai bulan Maret (bulan basah) sedangkan pada bulan Mei-Oktober curah hujan rendah (bulan kering). Untuk lebih jelasnya bisa dilihat dalam bentuk grafik.
Grafik tersebut menunjukkan bahwa nilai hujan efektif (hujan yang bisa diterima oleh tanah) lebih kecil dari curah hujannya sendiri ditunjukkan dengan grafik berwarna abu-abu. Namun ini berlaku pada bulan basah saja. Karena saat bulan basah tanah akan menerima air yang berlimpah sehingga tidak semua dapat diserap, air yang tidak diserap itu disebut dengan limpasan. Sedangkan pada bulan kering, curah hujan sangat rendah sekali bahkan tanah dapat mengalami penurunan kadar air. Sehingga jumlah hujan yang jatuh pada bulan kering hampir semua jumlah hujan yang jatuh masuk ke dalam tanah. Setelah mengetahui nilai ETo dan hujan efektif, untuk menentukan kebutuhan air harus mengetahui nilai Kc tanaman yang akan dipilih. Data nilai Kc tanaman jeruk menurut FAO adalah initial-deveploment 0,70 , Mid-season 0,65 , dan late season 0,70. Dengan masa initial 60 hari, development 10 hari, mid-season 90 hari, late season 95 hari.
Nilai Kc yang meningkat pada fase mid-season. Hal ini menunjukkan bahwa pada fase tersebut tanaman berada pada tahap generatif dan pengisian buah. Sehingga membutuhkan air yang lebih banyak dibandingkan dengan fase-fase yang lain. Selain itu juga terdapat kedalaman perakaran dan tinggi tanaman pada fase tertentu. Kedalaman akar ini yang akan kita isikan pada data tanah. Kemudian tentukan tanggal tanam di kotak planting date, sesuaikan dengan keadaan tanaman kapan waktu yang tepat untuk memulai penanaman. Tanaman jeruk sebaiknya ditanam awal musim hujan. Dan dari data yang ada, curah hujan mulai meningkat pada bulan November dan Desember. Oleh karena itu sebaiknya tanaman jeruk ditanam pada awal bulan Desember tanggal 10 Desember. Kondisi curah hujan pada bulan ini sangat membantu kebutuhan air tanaman jeruk pada fase initial dan development. Sedangkan pada fase mid-season, yaitu pada fase generatif atau pembentukan bunga tanaman jeruk sebaiknya pad musim kemarau. Karena pohon yang berbunga pada musim kemarau akan menghasilkan buah lebih banyak karena perpindahan serbuk sari tidak mengalami gangguan. Dan sebaliknya bila pucuk dipangkas pada musim kemarau pohon akan berbunga pada musim hujan berikutnya.Karena berbunga pada musim hujan umumnya bunga akan gugur, yang akan menngakibatkan rendahnya produksi buah. Tanaman jeruk dapat dipanen setelah berusia 365 hari, sesuai dengan lama setiap fase yang dilalui. Setelah menentukan tanaman yang akan ditanam, pilih karakteristik tanah yang sesuai untuk tanaman tersebut dan daerah lokasi.
Menurut literatur (di kutip dari karya ilmiah IPB yang mengutip dari Supriyanto, 1979), daerah Batu memiliki tanah bertekstur halus dan drainase sedang. Dengan informasi tersebut data tanah yang digunakan dari data FAO adalah medium (loam). Dari data yang diperoleh FAO, tanah dengan tekstur liat memilki total kadar air 290 mm/m, dengan infiltrasi maximum 40mm/hari, dan kedalaman maximum perakaran disesuaikan dengan kedalaman akar tanaman. Agar hasilnya lebih efisien, lakukan pengamatan kadar air tanah di Batu. Jika nilai ETo, nilai hujan efektif, jenis tanaman, dan karakteristik tanah sudah ditemukan. Maka niali ETc sudah dapat ditentukan. Datanya adalh sebagai berikut :
Jadi, kebutuhan air tanaman pada setiap dekade berbeda-beda, tergantung pada fase pertumbuhan, nilai Kc, dan ETo. Pada fase initial dan development tanaman jeruk membutuhkan air yang tinggi dibandingkan dengan mid-season. Ini termasuk alasan kenapa tanaman jeruk baik ditanam pada awal musim hujan. Dalam tabel juga menunjukkan kebutuhan air irigasi. Kebutuhan air irigasi dimulai pada awal bulan Mei. Karena bulan tersebut merupakan awal musim kemarau. Kadar air tanah mulai menurun, dan kebutuhan air tanaman tidak terpenuhi. Hujan efektif lebih kecil daripada nilai ETc, sehingga tanaman membutuhkan irigasi.
Untuk lebih jelasnya disajikan dalam bentuk grafik seperti di bawah ini:
Dalam grafik juga menjelaskan bahwa awal bulan Mei sampai akhir bulan Oktober, tanaman membutuhkan irigasi (grafik warna biru). Karena kadar air tanah mulai menurun. Namun, pada bulan Mei tanah belum sampai pada kondisi titik layu permanen. 4. 3. Kebutuhan Air Irigasi Sesuai Skenario Setelah mengetahui kebutuhan air tanaman dan air irigasi, kemudian tentukan jadwal irigasi yang benar. Dari hasil cropwat diperoleh data jadwal irigasi sebagai berikut :
Jadwal irigasi yang harus dilakukan untuk tanaman jeruk di daerah Batu, Malang dimulai pada pertengahan bulan Juli. Karena pada bulan ini keadaan kapasitas lapang tanah sudah menurun. Pemberian irigasi terakhir yaitu pada bulan November (bulan basah). Dalam teknik budidaya tanaman jeruk di daerah Batu, penyiraman jangan berlebih. Tanaman diairi sedikitnya satu kali dalam seminggu pada musim kemarau. Jika air kurang tersedia, tanah di sekitar tanaman digemburkan dan ditutup mulsa. Dalam hal ini pemilihan waktu yang cocok adalah 55% of critical depletion. Didasarkan oleh biaya irigasi dan hasil produksi tanaman. Dengan menggunakan waktu irigasi yang seperti itu, tanaman jeruk tidak perlu disiram setiap hari, agar dapat meminimalkan tenaga kerja. Dan aplikasi irigasi yang baik untuk tanaman jeruk adalah Refill soil moisture content to 50% of field capacity. Maksudnya adalah dengan aplikasi irigasi 50% kapasitas lapang tanaman tidak mengalami penurunan produksi. Sehingga dapat meminimalkan biaya irigasi. Efisiensinya yang diguanakan adalah 80%, karena menggunakan irigasi sprinkler (irigasi curah). Dengan metode pemilihan waktu dan aplikasi irigasi tersebut air aktual yang digunakan oleh tanaman sama dengan air potensial yang digunakan oleh tanaman. Dan nilai penurunan kelembaban pada saat panen sangat sedikit yaitu 5.4 mm. hal ini baik untuk tanaman tahunan seperti tanamanjeruk. Karena setelah panen pertama, tanaman masih dapat berproduksi untuk tahun selanjutnya sampai produksinya turun yaitu sekitar tanaman berumur 13 tahun.
4. 4. Metode Irigasi yang dipilih 4. 4. 1.
Rancangan Design Irigasi di Lapangan Rancangan design irigasi pada tanaman jeruk yaitu dengan menggunakan sprinkler. Pemilihan sprinkler dilakukan dengan mempertimbangkan biaya, tekanan operasi, dan kemampuan untuk memenuhi desain dengan keseragaman yang baik dan tidak menimbulkan run off. Splinker dibuat mendatar dengan jarak antar sprinkler disesuaikan dengan jarak tanam. Jarak tanam jeruk 3x3m. sprinkler diletakkan setiap jarak 6m, sedangkan jarak lateral 1 dengan yang lain 9 m.
9m
6m 6m
X X X X X
X X X X X
X X X X X
Jeruk 3x3m Sumber bisa dengan menggunakan sumur yang memilki air jernih agar tidak terjadi penyumbatan pada pipa dan sprinkler. Tekanan pompa disesuaikan dengan kebutuhan luas penyebaran air yang dapat diterima oleh tanaman. Pipa lateral dibagi menjadi dua yaitu pipa lateral yang berada di atas permukaan tanah dan yang tegak lurus. Pipa tegak lurus yang akan menyalurkan air ke atas sampai keluar dari sprinkler. Pipa ini idealnya setinggi 150 cm, agar tajuk tanaman jeruk dapat terbasahi. Dan tipe sprinkler yang digunakan adalah fixed head sprinkler, yang memilki lebih dari 1 lubang utama. Sehingga tanaman disekitarnya dapat terbasahi semua.
Sedangkan metode pemasangan sprinklernya menggunakan metode permanent. Karena tanaman jeruk merupakan tanaman tahunan. Sehingga irigasi yang dilakukan
memerlukan waktu yang cukup lama. Agar tenaga kerja tidak terlalu banyak, lebih baik pemasangan sprinkler tidak dipindah-pindah. Pemasangan sprinkler yang digunkan adalah pola segiempat
4. 4. 2.
Evaluasi Design Dalam mengevaluasi design irigasi yang perlu diperhatikan adalah 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. Selain itu jenis nozzle juga berpengaruh terhadap ukuran tetesan, jarak lemparan, dan pola aplikasi. Sudut nozzle tergantung kecepatan angin dan tinggi tanaman. Ukuran tetesan kecil cocok untuk tanah terbuka, tetesan besar cocock untuk daerah berangin. Suatu sprinkler umumnya menghasilkan ukuran diameter butiran air dari 0,5 mm sampai 4,0 mm. Butiran yang lebih kecil umumnya jatuh dekat sprinkler sedangkan yang lebih besar jatuh lebih jauh. Ukuran butir yang besar dapat merugikan pada tanaman (terutama sayuran) dan menyebabkan erosi percik yang akhirnya terjadi pemadatan tanah, sedangkan ukuran butiran yang terlalu kecil akan mudah menguap sehingga banyak air terbuang dan akibatnya efisiensi irigasi menjadi rendah. Ukuran butiran yang diinginkan dapat dikendalikan dengan mengatur ukuran nozzle dan tekanan operasional.
Kinerja sprinkler dipengaruhi oleh variasi tekanan dan jenis nozzle. 1. Debit sprinkler - Debit sprinkler adalah volume air yang keluar dari sprinkler per satuan waktu. dengan: Q = debit sprinkler n = jumlah nozzle K = konstanta, tergantung satuan yang digunakan c = koefisien, tergantung bentuk dan kekasaran bukaan nozzle A = luas penampang melintang bukan nozzle P = tekanan operasi nozzle x =fungsi eksponensial nozzle (0,5)
2. Jarak lemparan Jarak antar sprinkler yang berdekatan dipengaruhi oleh jarak lempar sprinkler. Jarak bertambah bila kemampuan melempar sprinkler naik. Hal ini dipengaruhi tekanan operasi, bentuk, serta sudut lemparan. Pabrik mengeluarkan publikasi diameter pembasahan untuk berbagai macam tekanan, ukuran nozzle, bentuk dan sudut nozzle. 3. Pola distribusi Volume air yang digunakan bervariasi terhadap jarak dari sprinkler. Pola distribusi tergantung tekanan operasi, nozzle dan angin. Bentuk nozzle dan ukuran bukaan biasanya tidak berpengaruh terhadap pola distribusi 4. Rata-rata aplikasi Parameter yang penting untuk aplikasi terhadap tanah, tanaman, dan daerahnya. Bila aplikasi besar akan menyebabkan run off dan erosi Dengan: A = rata-rata aplikasi, Q = debit sprinkler, a = luas areal pembasahan, k = konstanta satuan 5. 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.
4. 4. 3.
Rencana Operasional Irigasi Pemasangan komponen irigasi sebaiknya dipasang sebelum tanaman memiliki tajuk yangg masih rendah sekitar 3 bulan atau 4 bulan setelah tanam. Pembuatana irigasi harus disesuaikan dengan lahan. Sedangkan waktu irigasi disesuaikan dengan jadwal yang telah ada dari cropwat. Akan tetapi, air irigasi harus segera diberikan sebelum kadar air tanah mencapai titik layu permanent, yang disebut dengan defisit air dibolehkan (MAD, management allowed deficit).
BAB V KESIMPULAN DAN RENCANA LANJUTAN 5. 1. Kesimpulan Dari hasil analisis hasil dan pembahasan dapat disimpulkan bahwa: 1. Kecamatan Batu memiliki 6 bulan basah dan 6 bulan kering dalm satu tahun. Dan jeruk cocok ditanam di daerah tersebut 2. Kebutuhan air tanaman pada setiap dekade berbeda-beda, tergantung pada fase pertumbuhan, nilai Kc, dan ETo. Pada fase initial dan development tanaman jeruk membutuhkan air yang tinggi dibandingkan dengan mid-season. Kebutuhan air irigasi dimulai pada awal bulan Mei. Karena bulan tersebut merupakan awal musim kemarau. Kadar air tanah mulai menurun, dan kebutuhan air tanaman tidak terpenuhi. Hujan efektif lebih kecil daripada nilai ETc, sehingga tanaman membutuhkan irigasi. 3. Tanaman jeruk diairi sedikitnya satu kali dalam seminggu pada musim kemarau. Dalam hal ini pemilihan waktu yang cocok adalah 55% of critical depletion. Dan aplikasi irigasi yang baik untuk tanaman jeruk adalah Refill soil moisture content to 50% of field capacity. Efisiensinya yang digunakan adalah 80%, karena menggunakan irigasi sprinkler (irigasi curah). 4. Pemilihan sprinkler dilakukan dengan mempertimbangkan biaya, tekanan operasi, dan kemampuan untuk memenuhi desain dengan keseragaman yang baik dan tidak menimbulkan run off. Sprinkler harus dioperasikan dengan tekanan minimal dengan keseragamaan dan efisiensi yang tinggi guna mengurangi konsumsi energi dan menghemat biaya operasi. 5. 2. Rencana Lanjutan Rencana lanjutan untuk budidaya jeruk ini, sebaiknya ditumpangsarikan dengan tanaman yang lain. Karena jeruk merupakan tanaman tahunan, untuk menunggu hasil produksinya akan memakan waktu yang lama. Sebelum tanaman berproduksi dan tajuknya saling menaungi, dapat ditanam tanaman sela baik kacangkacangan/sayuran. Setelah tajuk saling menutupi, tanaman sela diganti oleh rumput/tanaman legum penutup tanah yang sekaligus berfungsi sebagai penambah nitrogen bagi tanaman jeruk. Sebelum Tanaman Menghasilkan (TM) untuk optimalisasi pemanfaatan lahan dapat ditanami dengan cabe, padi gogo, kacang tanah, dan kedelai. Tanaman lain yang baik untuk diintercroping adalah kedelai. Selain dapat menyumbang nitrogen pada tanah, hasil produksinya juga sangat cukup. Kedelai ditanam setelah tanaman jeruk berumur 1 bulan. Diperkirakan 0,5 luasan lahan dapat digunakan untuk tanaman cash crop.
Pemberian irigasi pada tanaman kedelai dilakukan manual, yaitu dengan irigasi permukaan saja. Karena tanaman kedelai ditanam 1 bulan setelah tanaman jeruk, bulan-bulan itu masih termasuk bulan basah. Luas lahan tanaman utama (jeruk) 60% sedangkan tanaman kedelai 40% dari seluruh luas lahan.
Tanaman kedelai hanya memerlukan irigasi pada awal tanam saja. Kedelai dapat dipanen selama 4 bulan setelah tanam. Setelah itu, komponen irigasi dapat dipasang disekitar areal penanaman untuk irigasi tanaman jeruk, saat awal musim kemarau.
