I.
PENDAHULUAN
Sistem Irigasi Irigasi curah dapat digunakan untuk hampir semua tanaman, pada pada hampir hampir semua semua jenis jenis tanah. tanah.Bet Betapa apa tidak, tidak, dengan dengan kenyat kenyataan aan bahwa bahwa tinggi tinggi curah curah huja hujan n tahu tahuna nan n di Kair Kairo o dan dan seki sekita tarn rnya ya suda sudah h meli meliba batka tkan n inte interv rven ensi si tekno teknolog logii irigas irigasii yang yang relatif relatif signif signifika ikan,D n,Dalam alam dunia dunia modern modern,, saat saat ini sudah sudah banyak banyak model irigasi yang dapat dilakukan dilakukan manusia. Teknologi Teknologi yang diterapkan di sini adalah: pemanfaatan lahan pertanianBudi Daya Jagung dan Diseminasi Teknologi. memadai untuk budi daya padi. Pathok ini lebih cocok untuk irigasi curah terkendali dibandingkan cara luapan atauBBP2TP Balai Besar Pengkajian dan Pengembangan Teknologi Pertanian Hasil ini masih dapat ditingkatkan, yaitu melalui penambahan suplai air irigasi petani. Sistem sprinkler (irigasi curah) merupakan salah satu alternatif metode pemberian air dengan efisiensi pemberian air lebih tinggi dibandingkan dengan irigas irigasii permuk permukaan aan ( surface irrigation Salah h satu satu kele kelema maha han n dari dari sist sistem em ini ini irrigation). Sala adalah adalah mahaln mahalnya ya biaya biaya invest investasi asi awal. awal. Sistem Sistem irigas irigasii curah curah ini menggu menggunak nakan an energi energi tekan tekan untuk untuk memben membentuk tuk dan mendis mendistri tribus busika ikan n air ke lahan. lahan. Tekana Tekanan n merupakan salah satu faktor penting yang menentukan kinerja sprinkler. Komponen utama dari sistem ini antara lain mata curah ( sprinkler ), ), lateral, saluran cabang ( sub main) dan saluran utama (main line ). Sprinkler Sprinkler digunakan digunakan untuk untuk menyemprot menyemprotkan kan air dalam bentuk rintik ke lahan. lahan. Jaringan Jaringan lateral, saluran saluran cabang cabang,, dan salura saluran n utama utama diguna digunakan kan untuk untuk mengal mengalirk irkan an air dari dari sumber sumber ke sprinkler. Kinerja ( performance) alat pencurah (James, 1988) dinyatakan dalam lima lima param paramet eter, er, yait yaitu u debi debitt spri sprink nkler ler ( sprinkler discharge), ) , jarak jarak panc pancar aran an (distance of throw ), pola sebaran air (distribution pattern ), harga pemberian air (application rate ), dan ukuran rintik ( droplet size ). Pada ada
metoda
irig rigasi
curah,
air
irig rigasi
diberikan
deng engan
cara
menyem menyempro protkan tkan air ke udara udara dan menjatu menjatuhka hkanny nnyaa di sekitar sekitar tanama tanaman n sepert sepertii hujan. Penyemprotan dibuat dengan mengalirkan air bertekanan melalui orifice kecil kecil atau atau nozzle . Tekana Tekanan n biasan biasanya ya didapa didapatka tkan n dengan dengan pemomp pemompaan aan.. Untuk Untuk
mendapatkan penyebaran air yang seragam diperlukan pemilihan ukuran nozzle , tekanan operasional, spasing sprinkler dan laju infiltrasi tanah yang sesuai. Berbagai tipe sistem irigasi sprinkler telah dikembangkan sebagai respon terhadap kondisi tenaga kerja, kondisi topografi, kebutuhan pemberian air secara khusus, dan ketersediaan sumberdaya air lahan. Sistim sprinkler yang paling awal dirancang adalah sprinkler putar kecil yang beroperasi simultan, mulai populer tahun 1930-an dan masih digunakan sampai sekarang. Sprinkler jenis ini bekerja dengan tekanan rendah sampai medium (2 ~ 4 bar) dan mampu mengairi suatu areal lahan lebar 9 ~ 24 m dan panjang sampai 300 m untuk setiap setting nya (0,3 ~ 0,7 ha). Laju aplikasi bervariasi dari 5 ~ 35 mm/jam. Pada sistim sprinkler terdapat 3 tipe utama yakni (a) sistim berpindah (portable system) , (b) sistim solid atau permanen, dan (c) sistim semi-permanen. Irigasi curah dapat digunakan untuk hampir semua tanaman kecuali padi dan yute, pada hampir semua jenis tanah. Akan tetapi tidak cocok untuk tanah bertekstur liat halus, dimana laju infiltrasi kurang dari 4 mm per jam dan atau kecepatan angin lebih besar dari 13 km/jam. Beberapa keuntungan irigasi curah antara lain: a. Efisiensi pemakaian air cukup tinggi b.
Dapat digunakan untuk lahan dengan topografi bergelombang dan kedalaman tanah (solum) yang dangkal, tanpa diperlukan perataan lahan (land grading) .
c. Cocok untuk tanah berpasir di mana laju infiltrasi biasanya cukup tinggi. d. Aliran permukaan dapat dihindari sehingga memperkecil kemungkinan terjadinya erosi. e. Pemupukan terlarut, herbisida dan fungisida dapat dilakukan bersama-sama dengan air irigasi. f. Biaya tenaga kerja untuk operasi biasanya lebih kecil daripada irigasi permukaan g. Dengan tidak diperlukannya saluran terbuka, maka tidak banyak lahan yang tidak dapat ditanami h. Tidak mengganggu operasi alat dan mesin pertanian.
II.
SISTEM IRIGASI CURAH
Berdasarkan penyusunan alat penyemprot, irigasi curah dapat dibedakan : a.
Sistem berputar (rotating head system) . Terdiri dari satu atau dua buah
nozzle miring yang berputar dengan sumbu vertikal akibat adanya gerakan memukul dari alat pemukul (hammer blade). Sprinkler ini umumnya disambung dengan suatu pipa peninggi (riser) berdiameter 25 mm yang disambungkan dengan pipa lateral. Alat pemukul sprinkler bergerak karena adanya gaya impulse dari aliran jet semprotan air, kemudian berbalik kembali karena adanya regangan pegas. (Gambar 1). b.
Sistem pipa berlubang (perforated pipe system). Terdiri dari pipa berlubang-lubang, biasanya dirancang untuk tekanan rendah antara 0,5 -2,5 kg/cm2, sehingga sumber tekanan cukup diperoleh dari tangki air yang ditempatkan pada ketinggian tertentu (Gambar 2). Semprotan dapat meliput selebar 6 - 15 meter. Cocok untuk tanaman yang tingginya tidak lebih dari 40 - 60 cm.
Gambar 1 Kepala sprinkler berputar dan sistem sprinkler berputar
Gambar 2. Pipa perforasi untuk irigasi bibit kelapa sawit Sistem sprinkler yang paling awal dirancang adalah sprinkler putar kecil yang beroperasi simultan, mulai populer tahun 1930-an dan masih digunakan sampai sekarang. Sprinkler jenis ini bekerja dengan tekanan rendah sampai medium (2 ~ 4 bar) dan mampu mengairi suatu areal lahan lebar 9 ~ 24 m dan panjang sampai 300 m untuk setiap setting n ya (0,3 ~ 0,7 ha). Laju aplikasi bervariasi dari 5 ~ 35 mm/jam. a.
Sistim Berpindah (portable system)
1) Sistim berpindah manual Sistim berpindah yang sangat sederhana adalah memindahkannya dengan tenaga manusia secara manual. Sistim ini terdiri dari sebuah pompa, pipa utama, lateral dan sprinkler putar. Lateral tetap di suatu posisi sampai irigasi selesai. Pompa dihentikan dan lateral dilepaskan dari pipa utama dan dipindahkan ke posisi lateral berikutnya. Bila irigasi satu blok lahan telah selesai, keseluruhan sistim (lateral, pipa utama dan pompa) dipindahkan ke blok lahan lainnya (Gambar 3).
Gambar 3 Sistem berpindah Kebanyakan, yang dipindah-pindahkan hanya lateralnya saja, sedangkan pompa dan pipa utamanya tetap. Sistem seperti ini disebut dengan sistim semi-portable. Lateral dipindahkan dengan tenaga manusia ke posisi berikutnya pada pipa utama. Umumnya lateral berpindah antara satu sampai empat kali per hari tergantung pada “settime” yang ditetapkan. Lateral berpindah berurutan dari satu posisi ke posisi lain sampai seluruh lahan terairi. Pada sistim ini juga sering digunakan 2 atau lebih lateral bekerja simultan Peletakan sistim pipa dapat bermacam cara. Perpindahan dengan tenaga manusia memerlukan hari orang kerja (HOK) yang cukup besar, sehingga hanya cocok untuk daerah dimana tenaga kerja manusia tersedia banyak dan tak mahal. 2) Sistim Berpindah dengan Mesin
Laeral-move atau roll-move system. Pada sistem ini, pipa lateral selain untuk mengalirkan air digunakan juga sebagai poros roda berdiameter 1,5 ~ 2,0 m . Roda ditempatkan pada jarak 9 ~ 12 m sehingga lateral dapat mudah didorong dari satu setting irigasi ke setting lainnya dengan menggunakan tenaga gerak motor bakar (internal combustion
engine). Pada waktu irigasi, lateral tetap pada satu lokasi sampai sejumlah air irigasi selesai diaplikasikan. Pompa dihentikan dan pipa lateral dilepas dari pipa utama, airnya dibuang, kemudian posisi lateral dipindahkan dengan tenaga penggerak. Lateral disambung kembali dengan pipa utama di posisi berikutnya. Sistim ini cocok digunakan di lahan datar, luas, berbentuk segi empat dengan tanaman rendah dalam barisan. Lateral dipasang melintang barisan tanaman sehingga roda penggerak ditempatkan di antara baris tanaman. Pergerakan lateral juga dapat berputar mengelilingi suatu poros dan disebut dengan sistem center pivot.
Mobile rain-gun system (MRS). Sistem ini menggunakan sprinkler putar besar yang bekerja pada tekanan tinggi mengairi areal yang luas.. Umumnya sprinkler dipasang pada alat angkut bergerak sinambung
memotong lahan selama beroperasi dan disebut travellers . Akhir-akhir ini menjadi sangat populer karena biaya modal per hektar relatif rendah dan kebutuhan tenaga kerja lebih kecil.
Hose-pull system (HPS). Mesin hose-pull mempunyai rain-gun yang dipasang pada alat angkut beroda. Air dipasok melalui slang feksibel
(flexible hose) dengan panjang sampai 200 m dan diameter 50 – 100 mm. Pada tipikal tata-letak HPS pipa utama dipasang melintas pusat lahan dari stasiun pompa (Gambar 11). Suatu jalur sepanjang 400 m dapat diairi pada satu setting meskipun panjang slang feksibel hanya 200 m. Rain-gun
carrieage diposisikan pada kondisi start dari jalur pertama. Slang fleksibel (FH) diletakkan sepanjang jalur gerak ( travel line ) dan disambung ke rain gun dan valve coupler pada pipa utama. Suatu kabel baja pelurus pada
sprinkler carriage ditarik sampai ujung terjauh lapangan dan dipantek kuat ke tanah. Valve coupler perlahan dibuka memulai irigasi. Rain-gun
carriag e ditarik baik oleh “water motor ” dengan tenaga dari aliran air menggunakan piston atau turbin, atau menggunakan motor bakar. b. Solid-set atau Sistim Permanen
Jika jumlah lateral dan sprinkler cukup meliput seluruh lahan, sehingga tak diperlukan peralatan untuk berpindah, maka sistim tersebut disebut sebagai
solid-set system . Untuk tanaman semusim, pipa dan sprinkler dipasang setelah tanam dan tetap di tempat selama musim pertumbuhan dan irigasi. Sesudah panen perlengkapan dibongkar dan disimpan di gudang peralatan untuk digunakan pada musim berikutnya Jika mengairi tanaman tahunan seperti buah-buahan, maka jaringan pipa dan sprinkler seringkali tetap di tempat dari musim ke musim. Dalam kasus ini sistim tesebut disebut sebagai sistim permanen. Umumnya pada sistim permanen jaringan perpipaan ditanam
di bawah tanah untuk
menghindari kerusakan dari kendaraan pertanian yang lewat, atau dipasang permanen di atas tanaman. Umumnya pada sistim solid atau permanen hanya sebagian dari sistim bekerja secara simultan. Hal ini tergantung pada ukuran pipa dan jumlah air tersedia. Debit aliran disalurkan dari satu blok ke blok
lainnya melalui hidran atau katup. Pada kondisi khusus misalnya untuk pencegahan kabut beku (frost) diperlukan operasi simultan di seluruh lahan. Sistim solid atau permanen ini memerlukan tenaga kerja jauh lebih sedikit daripada sistim bergerak dan juga memerlukan tenaga trampil lebih sedikit. Akan tetapi investasi awalnya lebih besar karena jumlah pipa, sprinkler, dan perlengkapannya akan lebih banyak. Jadi sistim ini hanya cocok untuk daerah yang tenaga kerjanya langka dan mahal. c. Sistim Semi-Permanen
Beberapa sistim baru dkembangkan akhir-akhir ini untuk memperoleh keuntungan keduanya baik dari sistim berpindah maupun sistim solid-set . Rancangan diarahkan untuk mendapatkan suatu kombinasi baik biaya investasi rendah maupun tenaga buruh yang diperlukan juga rendah. Sistim ini disebut sebagai Semi-Permanen yang terdiri dari (a) Sprinkler-hop system , (b) Pipe-
grid system, (c) Hose-pull system dan (d) Hose move system.
III.
Komponen irigasi curah
Umumnya komponen irigasi curah terdiri dari: (a) pompa dengan tenaga penggerak sebagai sumber tekanan, (b) pipa utama, (c) pipa lateral, (d) pipa peninggi (riser), dan (e) kepala sprinkler (sprinkler head) a. Tenaga penggerak Sumber tenaga penggerak pompa dapat berupa motor listrik atau motor
bakar (internal combustion engine) b. Pipa utama Pipa utama (main line) adalah pipa yang mengalirkan air dari pompa ke
pipa lateral. Pipa utama dapat dibuat permanen di atas atau di bawah permukaan tanah, dapat pula berpindah (portable) dari satu lahan ke lahan yang lain. Pipa beton tidak cocok untuk tekanan tinggi. Untuk pipa utama yang berpindah, pipa biasanya terbuat dari almunium yang ringan dan dilengkapi dengan quick coupling. Sedangkan untuk pipa utama yang ditanam, umumnya dipasang pada kedalaman 0,75 m di bawah permukaan tanah. Pipa utama berdiameter antara 75 – 200 mm. Pipa almunium dengan quick coupling c. Pipa lateral Pipa lateral adalah pipa yang mengalirkan air dari pipa utama ke
sprinkler. Pipa utama biasanya terbuat dari baja, beton, asbestos cement , PVC atau pipa fleksibel. Pipa lateral ini berdiameter lebih kecil dari pipa utama, umumnya lateral berdiameter 50 – 125 mm, dapat bersifat permanen atau berpindah. Pipa lateral biasanya tersedia di pasaran dengan ukuran panjang 5, 6 atau 12 meter setiap potongnya. d.
Kepala sprinkler (sprinkler head) Terdapat dua tipe kepala sprinkler untuk mendapatkan semprotan yang
baik yaitu: 1.
Kepala sprinkler berputar ( Rotating head sprinkler ). Kepala sprinkler berputar mempunyai satu atau dua nozzle dengan berbagai ukuran tergantung pada debit dan diameter lingkaran basah yang diinginkan
2.
Pipa dengan lubang-lubang sepanjang atas dan sampingnya (sprayline).
IV. Sprinkler berputar Sprinkler bekerja dengan cara menyemprotkan air bertekanan lewat suatu
lubang kecil atau nozzle ke udara. Jet air ini selama perjalanannya akan pecah menjadi butiran air dan jatuh ke tanah atau tanaman. Sprinkler berputar horizontal dan menghasilkan pola pembasahan berbentuk lingkaran. Jarak dari sprinkler ke lingkaran terluar disebut jarak lemparan (throw) atau radius pembasahan. Tipikal sprinkler kecil akan membasahi lahan dengan diameter basah 36 m. Sprinkler berputar disebabkan oleh adanya aliran jet air dan beban pegas pada lengan ayun (swing arm). Pada waktu sprinkler beroperasi, lengan ayun bergerak karena jet air dan memukul kepala sprinkler ke satu sisi, kemudian lengan ayun kembali ke posisi semula karena adanya tegangan pegas. Kecepatan putar dikendalikan oleh tegangan Pegas. Faktor-faktor yang mempengaruhi kinerja sprinkler 1. Angin. Angin akan mempengaruhi pola sebaran (Gambar 35). Untuk mengurangi
pengaruh angin jarak spasi harus diperkecil Untuk mengurangi dampak angin biasanya lateral diletakkan tegak lurus arah angin kemudian spasi antar lateral dikurangi. 2. Set time Istilah “set” adalah salah satu istilah yang sering digunakan dalam irigasi curah. Kata tersebut merujuk pada suatu areal lahan yang diari oleh sebuah atau grup sprinkler. Set-time adalah waktu yang digunakan sprinkler tersebut untuk menyelesaikan irigasi nya (pemberian sejumlah air) pada satu posisi. Set-time tergantung pada laju aplikasi dan jumlah air irigasi yang diperlukan.
