LAPORAN PRAKTIKUM
TEKNIK IRIGASI DAN DRAINASE
ANALISIS KEBUTUHAN AIR TANAMAN PISANG BERDASARKAN DATA BMKG 10 TAHUN KAWASAN HALIM PERDANA KUSUMA DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM CROPWAT VERSI 8.0
Oleh :
KELOMPOK 9
Dyah Manggandari F44110040
Giovani Septiana F44110051
Luthfi Riady F44110067
Ridwan Aditiansyah F44110076
Dosen Pengajar :
Dr. Prastowo, M. Eng
Andik Pribadi, S.TP, M.Sc
Sutoyo, S.TP, M.Si
Asisten Praktikum
Cindy Ade Hapsari F44100008
Angga Nugraha F44100012
Dodi Wijaya F44100066
.
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2014
I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kebutuhan pangan terus meningkat seiring dengan perkembangan jumlah masyarakat Indonesia dari tahun ke tahun. Sementara itu, ketersediaan pangan, terutama makanan pokok seperti beras, keberadaannya semakin menurun. Hal ini terjadi karena berbagai penyebab, seperti berkurangnya lahan pertanian, musim yang tidak menentu, dan menurunnya tingkat ketersediaan air. Oleh karena itu, kekurangan bahan pangan masih sering terjadi di beberapa daerah di Indonesia.
Pengadaan perangkat lunak dimaksudkan untuk mempermudah dan mempercepat pekerjaan terutama yang berkaitan dengan perencanaan dan perhitungan – perhitungan yang rumit, memerlukan iterasi atau presisi yang tinggi. Perangkat lunak disusun berdasarkan suatu teori atau model tertentu sehingga penggunaannya juga harus menguasai teori atau model tersebut sebelum mengoperasikannya. Disamping itu, pengguna juga harus mengetahui cara pengoperasian dan data yang diperlukan serta kelebihan dan kelemahan perangkat lunak yang bersangkutan. Kesalahan dalam hal – hal tersebut akan berakibat kesalahan keluaran (output).
Penjadwalan (scheduling) irigasi dapat dievaluasi dengan bantuan perangkat lunak Cropwat for Windows. Data masukan yang diperlukan meliputi meteorology, hujan, tanah dan tanaman. Setelah data input yang diperlukan dimasukkan, model Cropwat for Windows dapat menghitung dalam setiap dekade.
Manfaat dari adanya aplikasi Cropwat ini sangat membantu pada penjadwalan tanam pada lahan . Air hujan yang dapat dimanfaatkan akan sangat dapat membantu bagi petani yang memiliki masalah dalam pengiran . Namun kelemahan pada aplikasi adalah adanya ketergantungan pada data klimatologi, yang pada kenyataannya saat ini adalah iklim merupakan suatu faktor abiotik yang terkadang sulit untuk dikendalikan . Perubahan iklim yang tidak menentu pada setiap daerah dapat merubah data yang telah diperoleh sehingga memungkinkan terjadi kesalahan pada saat penjadwalan.
Tujuan
Analisis kebutuhan air tanaman dengan menggunakan program Cropwat versi 8.0 ini bertujuan untuk menghitung kebutuhan air tanaman acuan di kawasan Halim Perdana Kusuma berdasarkan kondisi iklimnya dan menghitung kebutuhan air tanaman dan menentukan jadwal air irigasi untuk suatu pola tanam tertentu
II METODOLOGI
Penulisan makalah dilakukan melalui studi pustaka dan contoh perhitungan kebutuhan air tanaman dilakukan melalui penggunaan program Cropwat 8.0 untuk lahan pisang yang berada di kawasan Halim Perdana Kusuma, Jakarta. Penerapan program Cropwat 8.0 dilakukan dengan menggunakan data pada areal pisang di daerah Halim Perdana Kusuma, Jakarta. Beberapa tahapan yang dilakukan dalam pengoperasian Cropwat 8.0 meliputi pengumpulan data cuaca, karakteristik tanaman dan tanah. Data cuaca yang dicatat antara lain suhu rata-rata, curah hujan rata-rata, lama penyinaran, kelembaban, dan kecepatan angin. Kemudian, data cuaca tersebut diolah dalam project window berupa climate. Selanjutnya, jendela perintah untuk mengetahui hujan efektif diolah dengan menggunakan data curah hujan. Setelah itu, tetapan berupa Kc serta berbagai karakter maupun jenis tanah dimasukkan dalam penentuan kebutuhan air irigasi.
III HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Kondisi Iklim Lokasi Studi Kasus
Wilayah provinsi DKI Jakarta termasuk tipe iklim C dan D menurut klasifikasi iklim Schmit Ferguson dengan curah hujan rata-rata sepanjang tahun 2.000 mm. Wilayah DKI Jakarta termasuk daerah tropis beriklim panas dengan suhu rata-rata per tahun 27°C dengan kelembaban antara 80% sampai 90%. Temperatur tahunan maksimum 32°C dan minimum 22°C. Kecepatan angin rata-rata 11,2 km/jam (Dephut, 2013).
Stasiun Klimatologi Halim Perdana Kusumah
Koordinat
06°16'S-106°53'E
Elevasi
26
Instansi
BMG
Tabel 1 Data Parameter Iklim Kawasan Halim Perdana Kusuma, Jakarta
Bulan
Temperatur rata-rata (˚)
Curah Hujan (mm)
Radiasi Matahari (%)
Kelembaban (%)
Kecepatan angin (knots)
Januari
18.23
269.1
24.4
59.7
2.2
Februari
23.59
536.6
40.3
75.4
3.4
Maret
23.91
199
50.1
74.4
2.9
April
26.93
214.6
60.5
82.7
3
Mei
24.36
144.7
62.2
73.6
2.6
Juni
26.77
87.6
69.4
79.6
2.8
Juli
26.43
97.6
75.1
78.3
3.2
Agustus
23.76
77.4
71.4
68.1
3
September
27.1
77.7
67.4
75.1
3.3
Oktober
24.52
156
57
69.1
2.5
November
27.23
186.9
53
78.3
3.9
Desember
26.52
216.7
43.9
81.4
3.5
Sumber: BMKG, Data 10 tahun 1980-1989
Berdasarkan data pada tabel 1, menunjukkan data iklim selama 10 tahun yang digunakan sebagai masukan pada parameter di program Cropwat 8.0, sehingga dapat diperoleh jumlah evapotranspirasi acuan (ETo). Evapotranspirasi acuan ini digunakan untuk menentukan besar evapotranspirasi tanaman (ETc). Berikut hasil perhitungan evapotranspirasi acuan (ETo) pada program Cropwat 8.0
Gambar 1. hasil perhitungan evapotranspirasi acuan (ETo) pada program Cropwat 8.0
Pada gambar 1 menunjukkan hasil perolehan evapotranspirasi acuan (ETo). Nilai evapotranspirasi acuan maksimum terjadi pada bulan September sebesar 4,60 mm/hari, dan nilai evapotranspirasi acuan minimum terjadi pada bulan Januari dan Juni sebesar 3,48 mm/hari. Selanjutnya data curah hujan dimasukkan pada menu rain sehingga diperoleh curah hujan efektif.
Gambar 2. Curah hujan efektif yang diperoleh dari program cropwat
Berdasarkan gambar 2 diketahui bahwa curah hujan efektif maksimum terjadi pada bulan Februari sebesar 178,7 mm. Curah hujan efektif jumlah hujan yang jatuh selama periode pertumbuhan tanaman dan hujan itu berguna untuk memenuhi kebutuhan air tanaman (KAT). Jumlah curah hujan efektif pada areal tanaman tergantung pada intensitas hujan, topografi lahan, sistem pengolahan tanah serta tingkat pertumbuhan tanaman (Oldeman dan Syarifuddin, 1977 dalam Sari, N, Y, 2004).
Curah hujan memegang peranan pertumbuhan dan produksi tanaman pangan. Hal ini disebabkan air sebagai pengangkut unsur hara dari tanah ke akar dan dilanjutkan ke bagian-bagian lainnya. Fotosintesis akan menurun jika 30% kandungan air dalam daun hilang, kemudian proses fotosintesis akan berhenti jika kehilangan air mencapai 60% (Thornthwaite, 1974). Dalam kondisi alami, kelebihan air kurang bermasalah jika dibandingkan dengan kekeringan. Menurut Thornthwaite (1974) dalam Tjasyono (2004), kekeringan didefinisikan sebagai sebuah keadaan yang membutuhkan air untuk transpirasi dan penguapan langsung melalui jumlah air yang tersedia di tanah.
3.2 Kebutuhan Air Irigasi Tanaman
Kebutuhan air irigasi setiap tanaman di setiap wilayah dengan kondisi tertentu berbeda beda. Irigasi adalah usaha penyediaan dan pengaturan air untuk menunjang pertanian yang jenisnya meliputi irigasi air permukaan, irigasi air bawah tanah, irigasi pompa dan irigasi rawa. Semua proses kehidupan dan kejadian di dalam tanah yang merupakan tempat media pertumbuhan tanaman hanya dapat terjadi apabila terdapat air di dalamnya. Oleh karena itu, sangat jelas bahwa air merupakan sumber bagi kehidupan makhluk hidup. Dalam kata lain irigasi berarti mengalirkan air secara buatan dari sumber air yang tersedia ke suatu lahan untuk memenuhi kebutuhan tanaman (Dardji, 1979). Kondisi lingkungan sangat menentukan jumlah air yang digunakan untuk mengairi lahan. Parameter-parameter lingkungan yang menentukan adalah parameter yang dimasukkan ke dalam program Cropwat 8.0.
Gambar 3 Tampilan Program Cropwat 8
Berdasarkan gambar 3 ditunjukkan nilai Kc jenis tanaman semakin tinggi sehingga crop water requirement (CWR) semakin besar pula. Kemudian diketahui pula jadwal dilakukan irigasi pada kawasan tersebut yaitu pada bulan Juli sampai September. Kebutuhan air irigasi netto merupakan kebutuhan air irigasi yang dianggap sesuai dengan kebutuhan tanaman. Tidak melebihi kapasitasnya, dan juga tidak kekurangan, sehingga air yang diirigasikan ke lahan bisa diserap sepenuhnya oleh tanaman. Berbeda dengan air irigasi gross. Air irigasi gross sudah memperhitungkan air irigasi yang akan hilang di lahan karena beberapa penyebab. Diantaranya limpasan permukaan dan perkolasi ke dalam tanah yang tidak terjangkau oleh perakaran tanaman. Berikut ditampilkan CWR tanaman pisang pada program Cropwat 8.0. Kemudian ditampilkan hasil evapotranspirasi tanaman (ETc)
Gambar 4. Tampilan menu crop pada cropwat 8.0
Berdasarkan gambar 4 diperoleh data nilai Kc pada tanaman pisang untuk kebutuhan irigasi efektif sebesar 1,10. Hal ini parameter resistansi permukaan sering digabungkan menjadi satu parameter, parameter resistansi permukaan 'massal' yang beroperasi di seri dengan resistansi aerodinamis. Resistansi permukaan, rs, menggambarkan perlawanan uap mengalir melalui stomata bukaan, total area daun dan tanah permukaan. Resistansi aerodinamis, ra, menggambarkan perlawanan dari vegetasi ke atas dan melibatkan gesekan dari air yang mengalir di atas permukaan vegetatif. Proses pertukaran di lapisan vegetasi terlalu rumit untuk sepenuhnya dijelaskan oleh kedua faktor resistansi, korelasi yang baik dapat diperoleh antara tingkat mengukur dan menghitung evapotranspirasinya, terutama untuk rumput dengan permukaan seragam (Departemen Sumber Daya Alam dan Lingkungan, 2006).
Gambar 5. Tampilan menu soil pada Cropwat 8.0
Berdasarkan pada gambar 5 dapat ditentukan jenis tanah yang akan ditanamkan tanaman pisang. Sebagai contoh, jenis tanah yang dipilih adalah medium (loam). Jenis tanah ini yang sangat diinginkan atau banyak diminati untuk lahan pertanian untuk tanaman pisang. Sasaran dari pengelolaan air adalah tercapainya 4 tujuan pokok: (1) efisiensi penggunaan air dan produksi tanaman yang tinggi; (2) efisiensi biaya penggunaan air; (3) pemerataan penggunaan air atas dasar sifat keberadaan air yang selalu ada tapi terbatas dan tidak menentu kejadian serta jumlahnya; (4) tercapainya keberlanjutan sistem penggunaan sumberdaya air yang hemat lingkungan (Sari, 2004)
IV KESIMPULAN DAN SARAN
4.1 Kesimpulan
Berdasarkan analisis kebutuhan air tanaman dengan menggunakan program Cropwat versi 8.0, kebutuhan air tanaman acuan di kawasan Halim Perdana Kusuma berdasarkan kondisi iklimnya diperoleh evapotranspirasi acuan maksimum terjadi pada bulan September sebesar 4,60 mm/hari, dan nilai evapotranspirasi acuan minimum terjadi pada bulan Januari dan Juni sebesar 3,48 mm/hari. Kemudian kebutuhan air tanaman semakin besar setiap bulannya. Selanjutnya, kebutuhan irigasi air untuk tanaman pisang di kawasan Halim Perdana Kusuma, Jakarta dilakukan pada bulan Juli sampai September.
4.2 Saran
Program Cropwat 8.0 ini dapat dijadikan sebagai pemecahan dalam menentukan jadwal dan besar nilai kebutuhan air irigasi. Namun disamping itu, perludilakukan pembagian air secara giliran, apabila debit air irigasi terbatas dengan melakukan kajian penentuan koefisien Kc secara tepat.
DAFTAR PUSTAKA
Dardji. 1979. Ilmu Pengairan (Irigasi). Jakarta: Departemen Pendidikan dan Kebudayaan.
Departemen Kehutanan. 2013. Provinsi DKI Jakarta. [Terhubung berkala]. http://www.dephut.go.id/uploads/files/caab39cf305142d2390aae45634c0a4e.pdf (Diakses tanggal 24 Februari 2014).
Departemen Sumber Daya Alam dan Lingkungan. 2006. FAO Penman-Monteith Equation. [Terhubung berkala] http://www.fao.org/docrep/ (Diakses tanggal 24 Februari 2014).
Sari, N, Y, 2004. Optimasi Pola Tanam Berdasarkan Ketersediaan Debit Air Irigasi di Daerah Irigasi Situbala Kabupaten Bogor, Jawa Barat [Skripsi]. Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, IPB. Bogor.
Tjasyono, Bayon. 2004. Klimatologi. Bandung : ITB
