RUANG TIMBANG
Waktu
: 13.00-16.00
Hari
: Selasa
Tanggal
: 21 Februari 2017
CROPWAT
Kelompok : 8 Nama Anggota Anggota : Dita Ratna Purnama
(F44140020)
Lussiany Bahunta
(F44140033)
Fahri Ekananda
(F44140058)
Ramadhana Tirta
(F44140062)
Ilham akbar
(F44140077)
Faqih Nadiya U
(F44140085)
Nama Dosen Dosen : Sutoyo, S.TP, M.Si M.Si
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2017
PENDAHULUAN
Air merupakan sumber daya alam yang sangat dibutuhkan bagi kehidupan manusia, hewan dan tanaman. Oleh karena itu diperlukan pengendalian dalam pemanfaatannya, salah satu bentuk pengendalian air yaitu pengaturan air di bidang bidang irigasi. Hal ini dilakukan agar tidak terjadi kekurangan air pada musim kemarau, sehingga dapat memenuhi kebutuhan air irigasi dan tidak terjadi kelebihan air pada musim hujan yang mengakibatkan air terbuang percuma tanpa adanya pemanfaatan sehingga menjadi aliran permukaan (Asdak 2007). Selain itu, air merupakan unsur yang sangat penting bagi kehidupan tanaman. Air yang dibutuhkan tanaman ialah air yang terdapat di dalam tanah yang ditahan oleh partikel tanah. Kebutuhan air tanaman atau kebutuhan air irigasi adalah suatu gambaran besarnya kebutuhan air untuk keperluan tanaman mulai dari pembibitan hingga tanaman siap panen. Kebutuhan air harus dipertimbangkan sesuai dengan jenis tanaman, jenis tanah, ketersediaan media tanam, sifat-sifat tanah, cara pemberiaan air, pengelolaan tanah, iklim, waktu tanaman bulanan, pemakaian air konsumtif, dan perkolasi. Kebutuhan air tanaman dan irigasi sangat penting diketahui guna menentukan jadwal irigasi yang akan diberikan pada lahan tersebut. Jadwal irigasi ditentukan oleh jenis tanaman yang ditanam pada lahan tersebut serta data iklim yang ada di daerah tersebut. Sosrodarsono (2006) menjelaskan bahwa dalam permasalahan yang terjadi di lapangan, sistem pemberian air irigasi untuk tanaman dilakukan secara terus menerus sepanjang tahun. Penentuan jumlah pemberian yang tepat dapat mencukupi ketersediaan air bagi tanaman sehingga pertumbuhan tanaman dapat optimal. Kondisi air tersedia ini selanjutnya dapat menjamin kelembaban pada media tanam sehingga tidak terjadi kelebihan ataupun kekurangan air. Terdapat berbagai macam jenis perangkat lunak komputer dalam bidang teknik tanah dan air yang telah disusun oleh berbagai lembaga untuk bermacam-macam keperluan, termasuk untuk menentukan kebutuhan air dan irigasi tanaman. Salah satu perangkat lunak dalam bidang irigasi adalah CropWat yang disusun oleh FAO. CropWat merupakan suatu program komputer yang berguna untuk menghitung kebutuhan air tanaman dan kebutuhan air irigasi berdasarkan data iklim dan data tanaman. Program ini dapat membantu dalam menentukan perhitungan standar untuk desain dan manajemen skema irigasi. Untuk mempermudah penentuan pola tanam dan skema irigasi pada suatu lahan di wilayah dan waktu tertentu. Selanjutnya pola tanam dan skema irigasi akan menentukan kebutuhan air tanaman dan kebutuhan air irigasi yang ada. Penggunaan program CropWat akan mempermudah dan mendukung kegiatan tersebut. Data iklim yang digunakan biasanya data iklim selama satu tahun. Dikarenakan menggunakan data iklim tersebut, maka penentuan pola tanam dengan menggunakan CropWat disebut juga dengan penentuan pola tanam secara tidak langsung. Adapun tujuan dari penelitian ini adalah mahasiswa dapat menggunakan program komputer CropWat untuk menentukan kebutuhan air tanaman dan kebutuhan irigasi. TINJAUAN PUSTAKA
Air merupakan salah satu unsur terbesar bagi tanaman. Air yang dibutuhkan tanaman ialah air yang terdapat di dalam tanah ta nah yang ditahan oleh butir-butir tanah, selain itu juga air hujan atau air irigasi. Air yang dibutuhkan tidak hanya banyaknya, tetapi juga pembagiannya yang merata. Tanpa pembagian yang merata, kehidupan
tanaman tidak akan stabil (Aak 1883). Kebutuhan air tanaman adalah banyaknya yang dibutuhkan tanaman untuk membentuk jaringan tanaman, diuapkan, perkolasi, dan pengolahan tanah. Kebutuhan air irigasi tanaman ditentukan oleh faktor-faktor seperti pengolahan tanah, penggunaan konsumtif tanaman, perkolasi, pergantian lapisan air, dan hujan efektif. Air irigasi sangat diperlukan untuk memenuhi kebutuhan air tanaman. Di daerah tropis walaupun pada musim hujan sering terjadi suatu periode kering sampai tiga minggu. Pada situasi tersebut diperlukan air irigasi untuk menjamin pertumbuhan tanaman yang baik. Perbedaan jumlah kebutuhan kebutuhan air irigasi setiap musim tanam tidak terlepas dari faktor iklim dan curah hujan. Semakin tinggi curah hujan dan jumlah evapotranspirasi kecil, maka jumlah kebutuhan air irigasi akan semakin sedikit, begitu sebaliknya (Yanti 2015). Kegiatan budidaya tanaman di Indonesia saat ini masih bergantung pada air hujan. Mengenai hal tersebut, pengelolaan air harus diusahakan secara optimal, yaitu tepat waktu, tepat jumlah, dan tepat sasaran sehingga upaya peningkatan produktivitas maupun perluasan areal tanam dan peningkatan intensitas pertanaman dapat dilakukan secara efisien. Pengelolaan air perlu disesuaikan dengan sumber daya fisik alam (tanah, iklim, sumber air) dan biologi dengan memanfaatkan berbagai disiplin ilmu untuk membawa air ke perakaran tanaman sehingga mampu meningkatkan produksi. Sasaran dari pengelolaan air, yaitu efisiensi penggunaan air dan produksi tanaman yang tinggi, efisiensi biaya penggunaan air, pemerataan penggunaan air atas dasar sifat keberadaan air yang selalu ada tapi terbatas dan tidak menentu kejadian serta jumlahnya, dan tercapainya keberlanjutan sistem penggunaan sumber daya air yang yang hemat lingkungan (Aqil et al. 2008). Berdasarkan perencanaan pengairan, yang perlu mendapat perhatian ialah kebutuhan air atau evapotranspirasi tanaman. Evapotranspirasi (ET) adalah jumlah air air total yang dikembalikan lagi ke atmosfer dari permukaan tanah, badan air, danvegetasi oleh adanya pengaruh faktor-faktor iklimdan fisiologis vegetasi. ET merupakan gabungan antara evaporasi dan transpirasi. Evaporasi adalah proses penguapan yaitu yaitu perubahan dari zat cair menjadi uap air atau gas gas dari semua bentuk permukaa kecuali vegetasi. Transpirasi adalah perjalanan air dalam jaringan vegetasi (proses fisiologis) dari akar tanaman ke permukaan daun dan akhirnya menguap ke atmosfer. Besarnya laju transpirasi kurang lebih sama dengan laju evaporasi apabila pori-pori daun (stomata) terbuka. Proses pembukaan pori-pori daun tampaknya dikendalikan oleh besarnya pembukaan diameter pori-pori daun. Ketika daun menutup, proses transpirasi tetap berlangsung tetapi dengan laju yang sangat lambat (Wanielista 1990) CropWat v.4.3 merupakan software aplikasi untuk perencanaan dan pengelolaan irigasi yang dikembangkan oleh beberapa ilmuan. Fungsi utamanya yaitu untuk menghitung evapotranspirasi acuan, kebutuhan air dan irigasi tanaman, membuat dan mengembangkan jadwal irigasi serta skema pasokan air pada kondisi manajemen yang bervariasi, serta untuk memperkirakan produksi pada lahan kering dan tadah hujan. CropWat merupakan metode yang perlu dipertimbangkan untuk mendukung pembuatan keputusan terkait dengan perencanaan dan manajemen irigasi, rencana jadwal irigasi, serta perkiraan produksi pada kondisi air irigasi yang melimpah dan defisit (Stancalie et al . 2010). Fungsi utama CropWat yaitu untuk menghitung evapotranspirasi acuan, kebutuhan air dan irigasi tanaman, membuat dan mengembangkan jadwal irigasi serta skema pasokan air pada kondisi manajemen yang bervariasi, serta untuk
memperkirakan produksi pada lahan kering dan tadah hujan CropWat praktis digunakan untuk pengembangan jadwal irigasi dan sebagai evaluasi curah hujan dan pelaksanaan irigasi berdasarkan dari kadar kelengasan tanah tiap harinya dengan menggunakan berbagai variasi pilihan untuk kebutuhan air dan kondisi manajemen irigasi (Smith 2002). METODOLOGI
Penelitian menggunakan software Cropwat dilaksanakan pada hari Selasa, 21 Februari 2017 di Ruang Timbang, Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu data iklim bulanan selama satu tahun, data tanaman, dan software CropWat. Cara kerja pada penelitian ini adalah dengan menganalisa data iklim yang ada untuk menentukan nilai evapotranspirasi standar (Eto) untuk dapat menentukan kebutuhan air irigasi dengan periode irigasi tertentu. Untuk dapat memasukkan data iklim dapat memilih input data → climate → enter/modify. Lalu akan muncul suatu bar data klimat bulanan. Pada bar tersebut pilih calculate Eto untuk menghitung Eto pada bulan yang diinginkan. Untuk melanjutkan ke bulan yang selanjutnya, dapat dipilih Next>, setelah selesai data dapat disimpan dengan mengklik save atau dapat juga disimpan dalam bentuk file teks dengan mengklik report. Setelah semua selesai pilih OK, untuk memasukkan data Eto akan secara otomatis muncul bar data Eto bulanan dengan cara memilih menu input data climate enter/modify. Retrieve berfungsi untuk mengambil file Eto. Save berfungsi untuk menyimpan data dalam bentuk file *.pnm. Report berfungsi menyimpan file dalam bentuk file teks, setelah itu dapat memilih OK. Untuk memasukkan data curah hujan dengan memilih menu input data → rainfall → enter/modify enter/modify dan akan muncul bar data curah hujan bulanan. Untuk memasukkan data koefisien tanaman dengan cara memilih menu input data → crops → crops coefficient → enter/modify maka enter/modify maka akan muncul bar data tanaman. Untuk memasukkan data pola tanaman dapat memilih menu input data → crops→ crops pattern → enter/modify enter/modify dan akan muncul bar perencanaan pola tanam. Terdapat pilihan number of staggered blocks yang menyatakan jumlah petak yang akan ditanami dan jarak antara penanaman antara 1 blok dengan blok lainnya diisikan pada time interval between planting of blocks. Untuk mengisi data tanah dapat dipilih menu input data → soil → enter/modify maka enter/modify maka akan muncul bar data tanah. Untuk mengambil data iklim, Eto, tanaman, dan tanah dari file dapat memilih input data kemudian jenis data dan yang terakhir pilih retrieve. Setelah semua data masuk, maka jika jendela data status dimaximize akan muncul bar status data. Untuk dapat melihat tabel data dapat memilih menu tables, kemudian pilih jenis tabel yang akan dilihat. Tabel yang dapat dilihat antara lain, tabel iklim Eto, tabel kebutuhan air tanaman, dan tabel jadwal irigasi. Untuk melihat grafik dapat dipilih menugraphkemudian pilih jenis grafik yang akan ditampilkan. Jenis grafik tersebut adalah grafik iklim dan Eto, grafik curah hujan, grafik pola penanaman, grafik kebutuhan air tanaman, dan grafik jadwal irigasi. Untuk menentukan metode perhitungan dapat memilih menuschedule → criteria. Digunakan untuk mengubah metode perhitungan standar yang telah digunakan dalam program ini baik dalam pembuatan tabel maupun grafik. Metode perhitungan ini dapat diubah adalah Eto, curah hujan, curah hujan efektif, dan penjadwalan irigasi.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kartasapoetra (2007) menjelaskan bahwa kebutuhan air untuk tanaman adalah jumlah air yang dibutuhkan oleh tanaman untuk proses pertumbuhannya, pertumbuhannya, sehingga diperoleh tambahan berat kering tanaman. Kebutuhan air tanaman dapat diukur dari perbandingan berat air yang dibutuhkan untuk setiap pertambahan berat kering tanaman. Dari sudut pandang irigasi, kebutuhan air untuk tanaman ditentukan oleh dua proses kehilangan air selama pertumbuhan tanaman, yaitu evaporasi dan transpirasi. Evaporasi adalah kehilangan air karena penguapan dari permukaan tanah dan badan air atau permukaan tanaman tanpa memasuki sistem t anaman. Air yang berasal dari embun, hujan atau irigasi siraman yang kemudian menguap tanpa memasuki tubuh tanaman termasuk dalam air yang hilang karena evaporasi ini. Transpirasi adalah kehilangan air karena penguapan melalui bagian dalam tubuh tanaman, yaitu air yang diserap oleh akar-akar tanaman, dipergunakan untuk membentuk jaringan tanam-an dan kemudian dilepaskan melalui daun ke atmosfir. Kedua proses kehilangan air tersebut kemudian sering disebut sebagai evapotranspirasi (Kartasapoetra 2007). Kebutuhan air tanaman perlu diketahui agar air irigasi dapat diberikan sesuai dengan kebutuhannya. Jumlah air yang diberikan secara tepat, di samping akan merangsang pertumbuhan tanaman, juga akan meningkatkan efisiensi penggunaan air sehingga dapat meningkatkan luas areal tanaman yang bisa diairi. Kebutuhan air untuk tanaman merupakan salah satu komponen kebutuhan air yang diperhitungkan dalam perancangan sistem irigasi. Berbagai metode telah dikembangkan guna mengukur kebutuhan air untuk tanaman (Kartasapoetra 2007). Evaluasi irigasi yang dilakukan dengan software cropwat pertama dengan memasukkan data ET0 sepuluh tahun terakhir. Hal ini dilakukan untuk mengetahui pendekatan yang sebenarnya. Data ET0 yang diinputkan meliputi temperatur maksimum, minimum, kelembaban, kecepatan angin penyinaran matahari. Data yang diinput ini bertujuan sebagai dasar perhitungan seberapa ET0 yang mungkin terjadi saat kita mulai penanaman tanaman kita pada suatu bulan, adanya data ini berarti kapanpun kita tanam tanaman yang kita akan budidayakan maka kita akan memperoleh besarnya air yang akan digunakan oleh tanaman dalam satu kali siklus hidupnya. Berikut merupakan hasil perhitungan menggunakan aplikasi CropWat
Gambar 1 Nilai evapotranspirasi dengan perhitungan CropWat
Dari gambar diatas, diperoleh data nilai evapotranspirasi rata-rata untuk daerah Sabang. Untuk mendapatkan nilai evapotranspirasi diperlukan data termperatur minimum dan maksimum, kelembaban, angina, penyinaran matahari, serta radiasi. Nilai evapotranspirasi tertinggi diperoleh pada bulan Maret sebesar 4,49 dan nilai evapotranspirasi terendah sebesar 3,21 yang terjadi pada bulan Desember. Nilai rata-rata evapotranspirasi adalah 3,87 mm/ hari
Gambar 2 Nilai hujan efektif dengan perhitungan CropWat Untuk data hujan bulanan, diperoleh data nilai hujan tertinggi terjadi pada bulan Desember sebesar 450 mm dengan hujan efektif sebesar 170 mm. Nilai hujan terendah terjadi pada bulan Agustus sebesar 112,7 mm dengan hujan efektif sebesar 92,4 mm. Pada pengolahan data ini menggunakan metode USDA S.C. Method.
Gambar 3 Nilai kebutuhan air tanaman dengan perhitungan CropWat
Melalui gambar diatas, jenis tanaman yang digunakan adalah tanaman padi. Dari gambar diperoleh berbagai data seperti nilai Kc untuk setiap tahap perkembangan tanaman tersebut.
Gambar 4 Data kondisi tanah dengan perhitungan CropWat Dari Gambar 4, diperoleh informasi bahwa tanah yang digunakan adalah tanah liat hitam. Data diperoleh melalui data given data given yang yang tersedia pada aplikasi CropWat. Data tanah tersebut antara lain adalah kedalaman air maksimum, perkolasi maksimum, infiltrasi maksimum, kedalaman akar, serta kelembaban dari tanah tersebut.
Gambar 5 Jadwal irigasi tanaman dengan perhitungan CropWat Pada gambar 5, diperoleh informasi mengenai jadwal irigasi tanaman. Masa tanam yang direncanakan adalah dari tanggal 13 September hingga 10 Januari. Jadwal irigasi dilaksanakan pada tanggal 24 Agustus, 8 September, 11 September,
dan akhirnya pada tanggal 10 Januari. Melalui jadwal irigasi ini, diperoleh nilai efisiensi irigasi sebesar 100% dengan efektivitas hujan sebesar 75.2%.
Gambar 6 Kebutuhan Air Tanaman Jadi, berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan di stasiun Sabang pada penanaman tanggal ta nggal 13 september yaitu, evapotranspirasi tanaman untuk tanaman padi yaitu 537 mm/dec, hujan efektif untuk tanaman yaitu 691,3 mm/dec dan kebutuhan air untuk tanaman didapatkan hasil yaitu 246,7 mm/dec. SIMPULAN
Pengeanalan software atau aplikasi untuk penentuan irigasi yang tepat dan efisian memang penting, sehingga air yang ada dapat kita manfaatkan secara optimum. Teknik perhitungan memang panjang dan cukup rumit sehingga perlu ketelitian dan kesabaran dalam latihan memasukkan data. Hasil akhir dari praktikum ini tentu mahasiswa paham akan teknik-teknik perhitungan irigasi beserta karakteristik setiap model irigasi dengan berbagai efisiensinya. Dengan demikian mahasiswa mendapatkan gambaran air irigasi yang perlu disediakan dalam satu kali siklus tanam. Jadi berdasarkan perhitungan dengan CropWat didapatkan kebutuhan air tanaman padi yaitu 246.7 mm/dec. SARAN
Praktikan diharapkan lebih teliti dan cermat dalam melakukan segala bentuk praktikum terutama dalam input data. Selain itu praktikan praktikan diharapkan untuk belajar seputar praktikum sebelum melakukan praktikum ini, yang terakhir Praktikan diharapkan agar selalu semangat dalam menghadapi kesulitan – kesulitan kesulitan yang ada saat praktikum.
DAFTAR PUSTAKA
Aak. 1983. Dasar-dasar Bercocok Tanam. Kanisius. Yogyakarta. Asdak,C.1995. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai.Gadjah Mada University Press, Yogyakarta. Aqil, M., I. U. Firmansyah, M. Akil. 2008. Pengelolaan Air Tanaman Jagung. Diakses pada tanggal 28 Februari 2017. Smith, M. 1992. CropWat: a Computer Program for Irrigation Planning and Management. Food and Agricultural Organization of The United Nations. Yanti, D. Dan F. N. Pratama. 2015. Pendayagunaan irigasi air tanah menunjang budidaya pertanian secara produktif pada lahan tadah hujan. Jurnal Teknologi Pertanian Andalas 19(2): 10-17.
