Kompetensi dasar Mahasiswa mampu melakukan analisis evapotranspirasi
pengertian dan dan manfaat manfaat faktor2 yang mempengaruhi evapotranspirasi evapotranspirasi pengukuran evapotranspirasi evapotranspirasi pendugaan evapotranspirasi evapotranspirasi
JURUSAN TEKNIK & MANAJEMEN INDUSTRI PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN UNIVERSITAS PADJADJARAN
Pengertian dan manfaat Evapotranspirasi merupakan merupakan gabungan gabungan
peristiwa evaporasi evaporasi dan dan transpirasi transpirasi, kedua proses ini ini merupakan merupakan perubahan perubahan air air menjadi uap air air dari permukaan permukaan bumi bumi ke ke atmosfer atmosfer. Evaporasi terjadi terjadi pada pada sungai sungai, danau, laut, waduk dan dan permukaan permukaan tanah tanah Transpirasi terjadi terjadi pada pada tanaman tanaman melalui melalui sel sel2 stomata.
Evapotranspirasi dibedakan dibedakan : Evapotranspirasi Total Total :: evaporasi dan dan transpirasi transpirasi terjadi bersamaan bersamaan (Joyce (Joyce Martha) evapotranspirasi dari dari Evapotranspirasi potensial potensial :: laju evapotranspirasi tanaman rumput rumput hijau hijau dengan dengan tinggi tinggi seragam seragam antara antara 8 cm sampai 15 15 cm, tumbuh secara secara aktif aktif, menutupi permukaan tanah tanah secara secara bersamaan bersamaan pada pada kondisi kondisi tidak kekurangan kekurangan air air (Doorenboss, et al, 1977) yang terjadi Evapotranspirasi Nyata Nyata : evapotranspirasi yang sesungguhnya dengan dengan kondisi kondisi air air yang nyata (Joyce (Joyce martha) Data evapotranspirasi dipergunakan dipergunakan sebagai sebagai data data dasar bagi pendugaan pendugaan kebutuhan kebutuhan air air irigasi, agar ketersediaan air air tanaman dapat dapat ditingkatkan ditingkatkan.
Pendugaan kebutuhan kebutuhan air air irigasi didekati didekati dengan dengan kebutuhan air air tanaman, dan kebutuhan kebutuhan air air tanaman didifinisikan Doorenboss Doorenboss et et al., 1977 sebagai berikut berikut: Kebutuhan air air tanaman ( tanaman crop water requirement ) : kedalaman air yang diperlukan untuk memenuhi kehilangan air melalui evapotranspirasi tanaman yang bebas penyakit, tumbuh di areal pertanian pada kondisi cukup air dari kesuburan tanah dengan potensi pertumbuhan yang baik dan tingkat lingkungan pertumbuhan yang baik. Evapotranspirasi merupakan merupakan evaporasi evaporasi dengan dengan medium yang berbeda, oleh karena karena itu itu pendekatannya sama sama dengan dengan Evaporasi Evaporasi
Faktor2 yang mempengaruhi evapotranspirasi evapotranspirasi Dalam analisis dibedakan dua faktor utama yaitu: evaporasi dan transpirasi Transpirasi yang mempengaruhi : (a) faktor metereologis (matahari = 95% transpirasi terjadi pada siang hari, sedangkan malam hari sel2 stomata tertutup); (b) Jenis Tumbuhan (menentukan ketersediaan air dalam tumbuhan dan ukuran stomata, semakin besar kemampuan menyerap air dan ukuran maka transpirasi akan semakin besar) (c) jenis tanah (akan membatasi ketersediaan air dalam tanah).
Pengukuran Evapotranspirasi Pengukuran Pengukuran evapotranspirasi evapotranspirasi dilakukan dilakukan dengan dengan
menggunakan panci panci evaporasi evaporasi yang yang dikalibrasi dengan faktor faktor koreksi koreksi tanaman tanaman, dan Lisinmeter Lisinmeter Lisimeter merupakan stimulasi model model pendekatan Lisimeter merupakan stimulasi neraca air air yang berbentuk bejana dan dan diisi diisi dengan tanah tanah yang yang ditanami dengan dengan tanaman tanaman yang sesuai. Potensial evapotranspirasi evapotranspirasi didekati didekati dengan persamaan persamaan sebagai sebagai berikut berikut :: ET0 = = Qin -- Q Qout + + ∆S ET0 : evapotranspirasi Qin : penambahan air, baik dari hujan atau irigasi Qout : kehilangan air ke dalam tanah (perkolasi)
∆S : perubahan kandungan air dalam tanah
Tanaman Permukaan Tanah
Tanah drain
Bagan Lisimeter Lisimeter
Kesulitan2 : (Sri Harto, 1985) • pengukuran perubahan kandungan air tanah sukar dilakukan, karena contoh tanah tidak boleh terganggu, sehingga tidak dapat mengulang pada titik yang sama • pemakaian hasil lisimeter untuk daerah yang luas masih membutuhkan perlakuan khusus
Pendugaan Evapotranspirasi Evapotranspirasi Doorenboss et et al, 1977 (a) Metode Blaney Criddle; (b) Metode Radiasi ; (c) Metode Penman; (d) Metode Panci Evaporasi Kebutuhan data data klimatologi dari dari berbagai berbagai metode pendugaan pendugaan Evapotranspirasi Evapotranspirasi Metode
No
Tipe Data Klimatologi
Blaney Criddle * o o o
Radiasi
1. Suhu 2. Kelembaban Udara 3. Kecepatan Angin 4. Lama Penyinaran 5. Evaporasi 6. Kondisi Lingkungan o Keterangan : * Data diukur (kuantitatif) o Data diduga (kualitatif) (*) Jika tersedia, tidak begitu
* o o (*) o
penting
Penman * * * (*) o
Panci Evaporasi o o * *
Tingkat ketelitian data data tergantung kepada kepada jumlah data, data, semakin banyak banyak maka maka tingkat tingkat ketelitiannya semakin semakin tinggi tinggi. Metode Blaney Blaney Criddle satu2nya satu2nya pendugaan evaporasi evaporasi dengan dengan periode selama selama sebulan sebulan dengan dengan kesalahan kesalahan 15%. Metode Radiasi Radiasi merupakan merupakan metode metode yang yang paling ekstrem kesalahan kesalahan 20% 20% pada musim musim panas. Metode Penman Penman ((terbaik) kemungkinan kesalahan musim musim panas panas 10%, 10%, 20% lebih besar besar pada kondisi kondisi evaporasi evaporasi rendah rendah. Metode Panci Panci Evaporasi 15% 15% (tergantung kondisi kondisi lokasi lokasi panci).
Metode Blaney Blaney Criddle Criddle ET0 = = c {p (0,46 T + 8)} ET0 = evapotranspirasi potensial (mm/hari) c = faktor koreksi (merupakan fungsi dari Kelembaban relatif minimum, lama penyinaran, kecepatan angin) p = persentase lama penyinaran harian rata2 (dugaan berdasarkan bulan dan letak tempat) T = suhu rata2 harian (°C)
Faktor koreksi koreksi dinyatakan dinyatakan dalam dalam grafik grafik dari dari p(0,46T+8) sebagai sumbu sumbu x x dan nilai nilai ET ET0 sebagai sumbu sumbu y y (lihat Gambar Gambar)
Metode Radiasi Radiasi
ET0 = = c (W x Qs) ET0 = evapotranspirasi potensial (mm/hari) c = faktor koreksi berdasarkan kelembaban udara W = faktor pemberat berdasarkan ketinggian tempat dan suhu rata2 (Lamp) Qs = radiasi gelombang pendek yang diterima oleh permukaan bumi
Qs = = Qa (0,29 (0,29 + 0,59 n/D) Qs = radiasi gelombang pendek yang diterima oleh permukaan bumi Qa = radiasi extrateressial (mm/hari) n = lama penyinaran nyata (jam) D = lama penyinaran maksimum (jam)
Metode Penman Penman ET0 = = c{W.Qn+(1-W) f(u) (ew -- ea) ET0 : evapotranspirasi potensial (mm/hari) c : faktor koreksi W : faktor pemberat Qn : radiasi netto (mm/hari) f(u) : fungsi kecepatan angin (ew - ea): perbedaan tekanan uap air jenuh dan tekanan uap air nyata (mbar)
Qc Qn = Qs(1-r) - Q Qn Qs r Qc
: radiasi netto (mm/hari) : radiasi gelombang pendek yang diterima oleh permukaan bumi (mm/hari) Jika tidak ada data gunakan Qs persamaan Radiasi : nilai albedo (0,25) : radiasi gelombang panjang yang dipancarkan kembali
Qc = f(T) f(ea) f(n /D) = γ T4 (0,34 + 0,044 √ea) (0,1 + 0,9 n/D) Qc
: radiasi gelombang panjang yang dipancarkan kembali
γ
: : : : :
T ea n D
Konstanta Stefan Boltzman (2,01 10-9 mm/hari) suhu absolut (Kelvin) tekanan uap air nyata (mbar) lama penyinaran nyata (jam) lama penyinaran maksimum (jam)
Rhmean = ea /ew 100% f(U) = 0,27 (1 + U 2 /100)
Faktor c c merupakan penyesuaian penyesuaian dari dari berbagai kondisi kondisi lingkungan lingkungan, yaitu :: Kelembaban radiasi
udara maksimum (Rhmaks)
netto (Qs)
kecepatan
angin siang hari (Usiang)
perbandingan
kecepatan angin siang dengan malam hari (Usiang /Umalam)
Metode panci panci evaporasi evaporasi Metode Panci Panci evaporasi evaporasi mempunyai mempunyai bentuk bentuk
persamaan sbb sbb. (Dorenboss, et. Al. 1977) : ETo = = Kp ** Epanci Dimana :
ETo = Evapotranspirasi Potensial (mm/hari) Kp =
koefisien Panci
Epanci = Evaporasi Panci (mm/hari)
Kpanci tergantung kepada lingkungan lokasi panci (1) RHrelatif Rata2; (2) Kondisi tanaman pada lokasi (3) Kecepatan angin Harian (km/hari) dan (4) Jarak tanaman atau permukaan tanpa tanaman yang diukur searah dengan datangnya angin
Metode panci panci evaporasi evaporasi Standar panci panci yang yang
umum digunakan digunakan adalah adalah Panci Evaporasi Evaporasi Klas Klas A A dengan ukuran ukuran diameter diameter 122 cm dan kedalaman kedalaman 25 25 cm (Lee, 1980). Dalam pemakaiannya pemakaiannya, kedalaman air air dipertahankan antara antara 18 18 hingga 20 20 cm dan pengukuran dilakukan dilakukan secara secara harian harian. Angka koefisien koefisien panci panci ((Kp ) ditentukan antara antara 0,50 0,50 hingga 0,80. 0,80. Angka koefisien koefisien panci panci tahunan tahunan rata ratarata yang biasa digunakan digunakan adalah adalah 0,70 0,70 hingga 0,75, terutama untuk untuk tempat tempat yang yang belum pernah pernah digunakan sebagai sebagai tempat tempat percobaan percobaan (Brooks (Brooks et al., 1989).
