Serambi, Aceh

Buaya Aceh Singkil

Indonesia Mulai Mengepakkan Sayapnya

Muhammad Ahsan / Hendra Setiawan Maybank Open 2015. The Winner

Kebutuhan Air Tanaman

 Kebutuhan Air Tanaman

Kebutuhan air tanaman adalah kebutuhan air yang digunakan selama musim tanam, dimulai dari proses penyiapan lahan hingga pasca panen.

Faktor-faktor yang menentukan besarnya kebutuhan air irigasi untuk tanaman adalah sebagai berikut :

1.    Jenis tanaman

        Dapat dijelaskan bahwa jenis tanaman sangat menentukan jumlah kebutuhan airnya, misalnya tanaman padi, membutuhkan lebih banyak air dibandingkan tanaman lainnya seperti palawija.

2.    Jenis Tanah

 Jenis Tanah sangat mempengaruhi pemakaian air bagi tumbuhan , misal tanah berpasir passti berbeda dengan jenis tanah lempung atau lumpur.

3.    Kehilangan Air

        Maksud dari kehilangan air disini adalah saluran kadang kadang bisa menjadi besar dari perkiraan dari perhitungan karena adanya kebocoran bukan hanya penguapan.

4.    Pemakaian Air

 Adapun cara pemakaian sangat mempengaruhi kebutuhan air,sehingga dalam hal cara pemakaian air, harus dipilih agar cara yang dilakukan hemat.

A.    Perhitungan Kebutuhan Air Tanaman

            Kebutuhan air irigasi (NFR) didekati dengan metode Water Balance dengan parameter :

1.      Kebutuhan air untuk tanaman (ETc)

2.      Kebutuhan air akibat perkolasi dan rembesan (P)

3.      Kebutuhan air untuk pergantian lapisan air (WLR)

4.      Kebutuhan air untuk penyiapan lahan (PL)

5.      Curah hujan efektif (Ref)

Contoh perhitungan  kebutuhan air irigasi (NFR) :

1.      Kebutuhan air bersih di sawah untuk padi :

NFR = Etc + P – Re + WLR

2.      Kebutuhan air bersih  untuk palawija

NFR = Etc + P – Re

3.      Kebutuhan bersih air dipintu pengambilan ( intake)

DR = 

a.     Analisis Kebutuhan Air.

Analisis  kebutuhan air irigasi merupakan salah satu tahap  penting  yang diperlukan dalam perencanaan dan pengelolaan sistern irigasi. Kebutuhan air tanaman didefinisikan sebagai jumlah air yang dibutuhkan oleh  tanaman  pada suatu periode untuk dapat tumbuh dan produksi secara normal. Kebutuhan air nyata untuk areal usaha pertanian meliputi evapotranspirasi (ET), sejumlah  air yang dibutuhkan untuk pengoperasian secara khusus seperti penyiapan lahan dan penggantian air, serta kehilangan selama pemakaian. Sehingga kebutuhan air dapat dirumuskan sebagai berikut (Sudjarwadi 1990):

( KAI = ET + KA + KK ) dengan  :

§  KAI          =  Kebutuhan Air Irigasi.

§  ET             =  Evapotranspirasi.

§  KA           =  Kehilangan air.

§  KK           =  Kebutuhan Khusus.

Misalnya evapotranspirasi suatu tanaman pada suatu lahan tertentu  pada suatu periode adalah 5 mm perhari, kehilangan air ke bawah (perkolasi) adalah 2 mm per  hari dan kebutuhan khusus untuk penggantian lapis air adalah 3 mm per hari maka.kebutuhan air pada periode tersebut dapat dihitung sebagai berikut KAI  = 5 + 2 + 3  = 10 mm perhari.

Untuk  memenuhi  kebutuhan  air  ingasi  terdapat  dua  sumber  utama.  yaitu pernberian air irigasi (PAI) dan hujan efektif (HE). Disamping itu terdapat sumber lain yang dapat  dimanfaatkan  adalah  kelengasan yang ada  di daerah perakaran serta kontribusi air bawah permukaan. Pemberian Air  Irigasi dapat dipandang sebagai kebutuhan air dikurangi hujan efektif dan sumbangan air tanah. PAI = KAI - HE – KAT dengan  :

§  PAI           = Pemberian air irigasi.

§  KAI          = Kebutuhan air.

§  HE            = Hujan efektif .

§  KAT         = Kontribusi air tanah

Sebagai  contoh  misalnya  kebutuhan  air  pada  suatu  periode  telah  dihitung sebesar 10 mm per hari, sumbangan hujan efektif pada periode tersebut juga  telah dihitung  sebesar  3  mm  per  hari  dan  kontribusi  air  tanah  adalah  1  mm  perhan, maka air yang perlu diberikan adalah PAI = 10 – 3 -1 = 6 mm per hari.

a. Kebutuhan Air Pada Padi.

Analisis kebutuhan air untuk  tanaman  padi di sawah dipengaruhi  oleh beberapa factor berikut seperti pengolahan lahan, penggunaan konsumtif, perkolasi, penggantian lapisan air, dan sumbangan. hujan  efektif. Kebutuhan air total di  sawah  merupakan  jumlah  faktor  1  sampai  dengan  4, sedangkan  kebutuhan  netto  air  di  sawah  merupakan  kebutuhan  total  dikurangi faktor  hujan  efektif.  Kebutuhan  air  di  sawah  dapat  dinyatakan  dalam  satuan mm/hari ataupun lt/dt.

2.      Kebutuhan air untuk pengolahan lahan padi.

          Periode  pengolahan  lahan  membutuhkan  air  yang  paling  besar  jika dibandingkan  tahap  pertumbuhan.  Kebutuhan  air  untuk  pengolahan  lahan dipengaruhi  oleh  beberapa  faktor,  diantaranya karakteristika  tanah, waktu  pengolahan, tersedianya  tenaga  dan  ternak,  serta mekanisasi pertanian. Kebutuhan  air  untuk  penyiapan    da pat  ditentukan  berdasarkan  kedalaman tanah  dan  porositas  tanah  di  sawah,  seperti  diusulkan  pada  Kriteria  Perencanaan Irigasi 1986 sebagai berikut :

   dengan  :

§  PWR    = kebutuhan air untuk penyiapan lahan (mm).

§  Sa  = derajad kejenuhan tanah setelah penyiapan laha n dimulai (%).

§  Sb  = derajad kejenuhan tanah sebelum penyiapan lahan dimulai (%).

§  N  = porositas ta nah, dalam % rata-rata per kedalaman tanah.

§  d = asumsi kedalaman tanah setelah pekerjaan penyiapan lahan (mm).

§  Pd  = kedalaman gena ngan setelah pekerjaan penyiapan lahan (mm).

§  F 1  = kehilangan air di sawah selama 1 hari (mm).

Kebutuhan  air  untuk  penyiapan  lahan  dapat  ditentukan  secara empiris sebesar 250 mm, meliputi kebutuhan untuk penyiapan lahan dan  untuk  lapisan air awal  setelah  transplantasi  selesai.  (Kriteria  Perencanaan  Irigasi  KP  01).  Untuk lahan yang sudah lama tidak ditanami (bero), kebutuhan air untuk penyiapan lahan dapat  ditentukan  sebesar  300  mm.  Kebutuhan  air  untuk  persemaian  termasuk dalam ke butuhan air untuk penyiapan lahan.

Analisis  kebutuhan  air  selama  pengolahan  lahan  dapat  menggunakan metode sepe rti diusulkan oleh Van de Goor dan Ziljstra (1968) sebagai berikut

   

Dengan  :

§  IR  = kebutuhan air untuk pengolahan lahan (mm/hari).

§  M  = kebutuhan air untuk mengganti kehilangan air akibat evaporasi dan perkolasi di sawah yang sudah dijenuhkan (mm/hari).

§  Eo  = Evaporasi potensial (mm/hari).

§  P  = perkolasi (mm/hari).

§  k  = konstanta.

§  T  = jangka waktu pengolahan (hari).

§  S  = kebutuhan air untuk penjenuhan (mm).

§  e   = bilangan eksponen: 2,7182

Sebagai  contoh  hitungan apabila diketa hui data sebagai berikut, kebutuhan air  untuk  menjenuhkan  (S)  adalah  250  mm, perkolasi (P)  sebesar  2  mm per hari, waktu  pengolahan  Wm  (T)  adalah  30  hari  dan  evaporasi  potensial  (Eo)  adalah sebesar  4  mm  per  hari  maka  kebutuhan  air  untuk  pengolahan  dapat  dihitung dengan tahapan sebagai berikut  :

§  Menghitung air untuk mengganti evaporasi dan perkoasi.

M = Eo + P

M = 4 + 2 = 6 mm/hari

§  Menghitung konstanta.

 

= 0,72  

§  Menghitung kebutuhan air untuk penolahan lahan.

Jadi kebutuhan air selama pengolahan lahan adalah sebesar 11,69 mm/hari.

3.      Penggunaan konsumtif.

Penggunaan  air untuk kebutuhan  tanaman  (consumtive use )   dapat didekati dengan menghitung evapotranspirasi tanaman, yang  besarnya dipengaruhi oleh jenis tanaman, umur  tanaman  dan  faktor  klimatologi. Nilai  evapotranspirasi merupakan jumlah dari evaporasi  dan  transpirasi.  Yang  dimaksud  dengan evaporasi  adalah proses perubahan molekul air di permukaan menjadi molekul air di  atmosfir.  Sedangkan transpirasi adalah  proses  fisiologis  alamiah  pada tanarnan,  dimana  air  yang  dihisap  oleh  akar  diteruskan  lewat  tubuh tanaman dan diuapkan  kembali  melalui  pucuk  daun.  Nilai  evapotranspirasi  dapat  diperoleh dengan  pengukuran  di  lapangan  atau  dengan  rumus-rumus  empiris.  Untuk keperluan  perhitungan  kebutuha n  air  irigasi  dibutuhkan  nilai  evapotranspirasi potensial  (Eto)  yaitu  evapotranspirasi  yang  terjadi  apabila  tersedia  cukup  air. Kebutuhan  air  untuk  tanaman  adalah  nilai  Eto  dikalikan  dengan  suatu  koefisien tanaman.

 ET = kc x Eto  dimana :

§  ET  = Evapotranpirasi tanaman (mm/hari).

§  ETo = Evaporasi tetapan/tanarnan acuan (mm/hari).

§  kc  = Koefisien tanaman.

Kebutuhan air konsumtif ini  dipengaruhi  oleh jenis dan usia tanaman (tingkat pertumbuhan tanaman). Pada saat tana man mulai tumbuh, nilai kebutuhan air konsumtif  meningkat  sesuai  pertumbuhannya  dan  mencapai  maksimum  pada saat pertumbuhan vegetasi maksimum. Setelah mencapai maksimum dan berlangsung beberapa  saat  menurut  jenis  tanaman,  nilai  kebutuhan air konsumtif 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. Sebagai contoh padi dengan varietas  unggul masa tumbuhnya lebih pendek dari padi varietas biasa.

4.      Perkolasi.

Laju perkolasi sangat tergantung pada sifat-sifat tanah. Data-data mengenai perkolasi  akan  diperoleh  dari  penelitian  kemampuan  tanah  maka  diperlukan penyelidikan  kelulusan  tanah.  Pada  tanah  lempung  berat  dengan  karakteristik pengolahan  ( puddling )  yang  baik,  laju  perkolasi  dapat  mencapai  1-3  mm/hari. Pada  tanah-tanah  yang  lebih  ringan,  laju  perkolasi  bisa  lebih  tinggi.  Untuk menentukan  Iaju  perkolasi,  perlu  diperhitungkan  tinggi  muka  air  tanahnya. Sedangkan rembesan terjadi akibat meresapnya air melalui tanggul sawah.

5.      Penggantian lapisan air.

            Setelah pemupukan  perlu dijadwalkan  dan  mengganti  lapisan  air  menurut kebutuhan. Penggantian diperkirakan sebanyak 2 kali masing-masing 50 mm satu bulan dan dua bulan setelah transplantasi (atau 3,3 mm/hari selama 1/2 bulan).

6.      Hujan efektif.

Untuk menentukan besar sumbangan  hujan terhadap kebutuhan air oleh tanaman, terdapat beberapa cara, diantaranya secara empirik maupun dan simulasi. Kriteria  Perencanaan Irigasi  mengusulkan hitungan  hujan efektif berdasarkan data pengukuran curah hujan di setasiun  terdekat, dengan panjang pengamatan selama 10 tahun.

7.      Analisis kebutuhan air untuk padi di lahan.

Apabila  telah tersedia  data

§  evaporasi rerata. setengah bulanan.

§  data jenis tanah.

§  jenis (varitas) padi dan.

§  hasil analisis  curah  hujan efektif,

maka analisis kebutuhan air untuk tanaman padi di sawah dapat  dilakukan. Dalam modul ini disertakan program komputer sederhana untuk menganalisis kebutuhan air untuk tanaman padi.

8.      Kebutuhan air untuk tanaman selain padi.

Tanaman selain padi yang dibudidayakan oleh petani pada  umumnya berupa palawija. Yang dimaksudkan dengan palawija adalah  berbagai  jenis tanaman yang dapat  ditanam di sawah pada musim  kemarau  ataupun pada saat kekurangan air. Lazimya tanaman palawija ditanam di lahan tegalan. Dipandang  dari  jumlah  air  yang  dibutuhkan,  palawija  dapat  dibedakan menjadi 3 (tiga) jenis, yaitu.

§   palawija yang butuh banyak air, seperti bawang, kacang tanah, ketela.

§   palawija yang butuh sedikit air, misalnya cabai, jagung, tembakau dan kedelai.

§   palawija yang membutuhkan sangat sedikit air, misalnya ketimun dan lembayung.

Maksud  analisis  kebutuhan  air  untuk  tanaman  palawija  terutama  untukmengetahui luas lahan yang direncanakan untuk tanaman padi  maupun palawija berkaitan dengan ketersediam air pada bangunan pengambilan sehingga kegagalan usaha pertanian dapat dihindari. Dengan kata lain  hitungan kebutuhan air untuk palawija digunakan sebagai dasar untuk melakukan usaha pertanian sesuai dengan jumlah air yang tersedia. Pemberian air untuk palawija  akan ekonomis jika sampai kapasitas lapang, lalu berhenti dan diberikan lagi sampai sebelum mencapai titik layu.  Analisis kebutuhan air untuk tanaman palawija dihitung seperti untuk  tanaman  padi, namun  ada  dua  hal  yang  membedakan,  yaitu pada  tanaman  palawija tidak memerlukan genangan serta koefisien tanaman yang  digunakan sesuai dengan jenis palawija yang ditanam.

9.      Kebutuhan air untuk pengolahan lahan palwija.

Masa prairigasi diperlukan  guna menggarap  lahan untuk  ditanami  dan untuk menciptakan kondisi kelembaban yang memadai untuk persemaian tanaman. Jumlah air yang dibutuhkan tergantung pada kodisi tanah dan pola tanam yang diterapkan. Kriteria Perencanaan Irigasi mengusulkan air untuk pengolahan lahan sejumlah 50-120 mm untuk  tanaman lading dan 100-120 mm untuk tanaman tebu, kecuali jika terdapat kondisi-kondisi khusus misalnya ada tanaman lain yang segera ditanam setelah tanaman padi.