PENDUGAAN EVAPOTRANSPIRASI DENGAN BERBAGAI METODE DAN HUBUNGANNYA DENGAN STRES AIR PADA PERKEBUNAN KELAPA SAWIT PTP NUSANTARA VII, LAMPUNG SELATAN
Oleh: RATNA INDRIANA SAHARA A24102076
DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2008
PENDUGAAN EVAPOTRANSPIRASI PADA PERKEBUNAN KELAPA SAWIT PTP NUSANTARA VII LAMPUNG SELATAN
SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh : Ratna Indriana Sahara A24102076
DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2008
SUMMARY RATNA INDRIANA SAHARA. Evapotranspiration Estimation with Various Methods and Correlated with Water Stress in Oil Palm Plantation PTPN VII, South Lampung. Supervised by LATIEF MAHIR RACHMAN dan DWI PUTRO TEJO BASKORO. Water in the world travels the circulation continuosly which is known as hydrology cycle. One of the process in the cycle is evapotranspiration, the combined process of evaporation and transpiration. Evapotranspiration is the process by which water is transformed to the atmosphere, and is very often considered as water consumption requirement that determine water use efficiency. High evapotranspiration occurrs in oil palm due to it high leaf area that have more energy available for evapotranspiration than do smaller leaves. A research aimed to find out suitable method to estimate Evapotranspiration and to study the relationship between ETa/ETc ratio and rainfall, the relationship between ETa/ETc ratio and water content of oil palm was carried out at oil palm plantation, PTP Nusantara VII, South Lampung. The result showed that the correlation coefficients between evapotranspiration from A Pans and those from Penman, Penman-Monteith, Blaney-Criddle and Thornthwaite-Mather method, were 0.9740, 0.733, 0.361 and 0.130 respectively. The Penman method has a strongest relationship with A Pans where as the Thornthwaite-Mather method has a weakest. Nevertheless, statistical analysis showed that the RMSE values for Penman was the highest, followed by Thornthwaite-Mather, Penman-Monteith, and Blaney-Criddle. The RMSE for the four methods were 7.061, 4.522, 4.209, and 0.376 respectively. This suggest that the Blaney-Criddle method gave more reliable result than other methods. The minimum ETa/ETc ratio were 0.832, 0.828, and 0.803 at water content 37.75%, 34.27%, and 35.41% for Block I (with terrace bund), Block III (with silt pit) and Block II (control) respectively. Prediction ETa/ETc ratio was estimated by the following equation: ETa/ETc = 1-((KKAL-KA) x ℮(a x KA)). KAKL is field capacity water content, KA is field water content, ℮ is exponential and a is constant. The value of correlation coefficient (r) between predicted ETa/ETc and measured ETa/ETc for the three blocks were 0.7147, 0.7205, and 0.9740 respectively. Block III showed the highest correlation between ETa/ETc and predicted ETa/ETc than other blocks.
RINGKASAN RATNA INDRIANA SAHARA. Pendugaan Evapotranspirasi dengan Berbagai Metode dan Hubungannya dengan Stress Air pada Perkebunan Kelapa Sawit PTP Nusantara VII, Lampung Selatan. Di bawah bimbingan LATIEF MAHIR RACHMAN dan DWI PUTRO TEJO BASKORO. Air di bumi mengalami sirkulasi secara terus-menerus, yang dikenal dengan istilah siklus hidrologi. Salah satu proses hilangnya air dari permukaan bumi adalah melalui penguapan. Penguapan terjadi pada permukaan air (evaporasi) dan tanaman (transpirasi). Apabila keduanya terjadi secara bersamasama disebut evapotranspirasi. Evapotranspirasi juga disebut sebagai kebutuhan air konsumtif yang menentukan efisiensi pemakaian air. Pada perkebunan kelapa sawit evapotranspirasi yang terjadi terbilang tinggi karena luas daun yang dimiliki relatif besar sehingga luas daerah penguapan juga besar. Suatu penelitian yang bertujuan untuk mencari metode pendugaan evapotranspirasi yang sesuai dengan kondisi lapang dan untuk mengetahui hubungan antara rasio ETa/ETc dengan curah hujan dan kadar air pada tanaman kelapa sawit dilakukan di perkebunan kelapa sawit PTP Nusantara VII, Lampung Selatan. Berdasarkan hasil uji korelasi antar berbagai metode dengan Panci Klas A, menunjukkan bahwa metode Penman merupakan metode dengan koefisien korelasi tertinggi, diikuti oleh metode Penman-Monteith, Blaney-Criddle dan Thornthwaite-Mather dengan nilai masing-masing secara berurutan adalah 0.904, 0.733, 0.361 dan 0.130. Walaupun mempunyai korelasi tinggi, perhitungan RMSE menunjukkan bahwa metode Penman memberikan persen kesalahan terbesar, diikuti oleh Thornthwaite-Mather, Penman-Monteith, dan Blaney-Criddle. Nilai RMSE untuk masing-masing metode secara berurutan adalah 7.061, 4.522, 4.209, dan 0.376. Metode Blaney-Criddle merupakan metode yang paling akurat dan memberikan nilai paling dekat dengan hasil Panci Klas A untuk pendugaan evapotranspirasi di perkebunan kelapa sawit. Hasil penelitian juga menunjukkan bahwa nilai ETa/ETc minimum untuk blok dengan perlakuan teras gulud (Blok I), rorak (Blok III) dan tanpa perlakuan (kontrol) (Blok II) adalah 0.832, 0.828, dan 0.803 yang diperoleh pada kadar air 37.75%, 34.27%, dan 35.41%. Prediksi ETa/ETc diperoleh dari persamaan: ETa/ETc = 1 - ((KAKL – KA) x ℮(a x KA)). Nilai koefisien korelasi (r) pada Blok I sebesar 0.7147, Blok II sebesar 0.7205 dan pada Blok III sebesar 0.9740. Koefisien korelasi paling tinggi ditunjukkan oleh Blok III dengan perlakuan rorak. Hal ini menunjukkan bahwa pada Blok III ETa/ETc hasil pengukuran lapang memiliki keeratan yang tinggi dengan ETa/ETc hasil prediksi dibanding pada Blok I dan II.
Judul Penelitian
: Pendugaan Evapotranspirasi dengan Berbagai Metode dan Hubungannya dengan Stres Air pada Perkebunan Kelapa Sawit PTP Nusantara VII, Lampung Selatan
Nama Mahasiswa : Ratna Indriana Sahara Nomor Pokok
: A24102076
Menyetujui,
Dosen Pembimbing I
Dosen Pembimbing II
Dr. Ir. Latief M. Rachman, MSc, MBA
Dr. Ir. D. P. Tejo Baskoro, MSc
NIP. 131 474 033
NIP. 131 667 782
Mengetahui, Dekan Fakultas Pertanian
Prof. Dr. Ir. Didy Sopandie, M.Agr NIP. 131 124 019
Tanggal Lulus :
RIWAYAT PENULIS
Penulis dilahirkan di Indramayu pada tanggal 14 Maret 1985 dari pasangan Budiyatno Hermawan dan Diana Sofia. Penulis adalah anak pertama dari tiga bersaudara. Penulis menempuh jenjang pendidikan dimulai dari TK Guntur pada tahun 1988-1990. Penulis melanjutkan pendidikan sekolah dasar di SD Negeri Paoman IV Indramayu pada tahun 1990-1996. Pada tahun yang sama, penulis melanjutkan pendidikan di SLTP Negeri 2 Sindang, kemudian pindah ke SLTP Negeri 13 Bandung dan menyelesaikan pendidikan sekolah lanjutan tingkat pertama pada tahun 1999. Tahun 2002 penulis menyelesaikan pendidikan sekolah menengah atas di SMU Negeri 1 Sindang dan pada tahun yang sama penulis diterima di Program Studi Ilmu Tanah, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan melalui jalur Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB). Selama menjalani pendidikan di IPB, penulis aktif dalam kegiatan OMDA IKADA (Ikatan Keluarga Mahasiswa dan Warga Indramayu) Bogor.
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan judul Pendugaan Evapotranspirasi dengan Berbagai Metode dan Hubungannya dengan Stres Air pada Perkebunan Kelapa Sawit PTP Nusantara VII, Lampung Selatan. Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan studi pada Program Sarjana Ilmu Tanah, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada pihakpihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Ucapan terima kasih penulis tujukan kepada: 1. Direksi dan Staf Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) yang telah mendanai penelitian ini. 2. Manager dan Staf PT. Perkebunan Nusantara VII Unit Usaha Rejosari beserta sinder dan staf Afdeling 3 atas fasilitas lokasi penelitian dan kerjasamanya. 3. Dr. Ir. Latief M. Rachman, MBA, MSc dan Dr. Ir. Dwi Putro Tejo Baskoro, MSc sebagai dosen pembimbing atas bimbingan dan arahan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi. 4. Ir. Enni Dwi Wahyunie, Msi selaku dosen penguji atas bimbingan selama penelitian dan penyelesaian skripsi. 5. Dr. Ir. Kukuh Murtilaksono, MS atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti penelitian ini. 6. Dr. Ir. Budi Mulyanto, MSc sebagai pembimbing akademik atas nasehat dan bimbingan kepada penulis selama kuliah di IPB. 7. Mama, Karin, Tyas, Mbah Mimi dan seluruh keluarga besar yang selalu memberikan dorongan, doa, cinta, dan kasih sayang yang tak terhenti kepada penulis. 8. Rekan-rekan sepenelitian: Weni, Mala, Awal, Ida, Hendra, Frans, Katri, Pungkas, Rudi atas kerjasamanya dan telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi.
9. Pak Ibnu Umar, Pedro, Pak Lan, Pak Hasan dan Kak Bekhi atas nasihat, bimbingan, dan bantuannya selama berada di lokasi penelitian. 10. Sahabat ’Soilmate’ (Weni, Harni, Novrida) atas kebersamaan dan masa-masa indah serta semangat yang tak terkira sebagai ’Soulmate’. 11. Weni, Asti, Mega, Petit, Bety, Ai, Novi, Fuji, Romi, Devi, Kur2, Muzie, Rifa, Melly, Tantri, Mike, Yuke, Puput dan keluarga besar Ash Shoff atas kebersamaan dan hari-hari penuh warna yang telah dilewati. 12. Teman-teman Angkatan 39 ’Antilantanida’ atas semangat dan bantuan yang telah diberikan kepada penulis. Penulis menyadari bahwa tulisan ini masih banyak kekurangannya, namun penulis berharap agar tulisan ini dapat bermanfaat bagi para pembaca.
Bogor, Agustus 2008 Penulis
DAFTAR ISI
Halaman DAFTAR TABEL ........................................................................................... x DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xi PENDAHULUAN .......................................................................................... 1 Latar Belakang ................................................................................... 1 Tujuan ................................................................................................. 2 TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................ 3 Evapotranspirasi .................................................................................. 3 Faktor-faktor yang mempengaruhi evapotranspirasi ........................... 4 Faktor lingkungan .................................................................... 4 Faktor tanaman ......................................................................... 5 Metode pendugaan evapotranspirasi .................................................... 6 Metode Panci Evaporasi Klas A .............................................. 7 Metode Penman ........................................................................ 7 Metode Penman-Monteith........................................................ 8 Metode Thornthwaite-Mather .................................................. 8 Metode Blaney-Criddle ............................................................ 8 Kelapa Sawit ( Elaeis guinensis Jacq.) ................................................ 9 Botani Kelapa Sawit ................................................................. 9 Faktor pertumbuhan kelapa sawit ............................................. 9 Iklim ................................................................................ 9 Tanah dan Topografi ....................................................... 10 Usaha Konservasi Tanah dan Air ......................................................... 10 METODOLOGI PENELITIAN ...................................................................... 12 Waktu dan Tempat .............................................................................. 12 Pengumpulan data ............................................................................... 12 Pengukuran evapotranspirasi potensial .................................... 14 Panci klas A .................................................................... 14 Penman ............................................................................ 14 Penman-Monteith ............................................................ 15
Thornthwaite-Mather ...................................................... 15 Blaney-Criddle ................................................................ 16 Pengukuran evapotranspirasi aktual ......................................... 16 Analisis Data ............................................................................ 16 KONDISI UMUM DAERAH PENELITIAN ................................................ 18 Letak Geografis .................................................................................... 18 Tanah ................................................................................................... 18 Iklim ..................................................................................................... 19 Topografi dan Geologi ......................................................................... 20 HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................................ 21 Evaporasi Panci Klas A ........................................................................ 21 Evapotranspirasi Potensial ................................................................... 22 Evapotranspirasi Aktual ....................................................................... 25 Perbandingan Antar Metode Pendugaan .............................................. 27 Rasio ETa/ETc ..................................................................................... 29 Hubungan Antara ETa/ETc, Curah Hujan, dan Kadar Air .................. 32 KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................................ 35 Kesimpulan .......................................................................................... 35 Saran ..................................................................................................... 35 DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 36 LAMPIRAN ..................................................................................................... 39
