I. EFISIENSI KEBUTUHAN AIR PADA BUDIDAYA PADI SRI A. Pendahuluan
1. Latar Belakang Air merupakan salah satu komponen penting yang dibutuhkan oleh tanaman baik pohon maupun semusim untuk tumbuh, berkembang dan berproduksi. Air yang dapat diserap tanaman adalah air yang berada dalam pori-pori tanah di lapisan perakaran. Akar tanaman dari semua komponen agroforestri menyerap air dari tandon air yang sama dan pada kapasitas yang terbatas. Bila jumlah air dalam tandon berkurang terjadilah perebutan antara akar-akar berbagai jenis tanaman yang ada untuk mengambil air. Lapisan perakaran sebagai tandon (reservoir ( reservoir ) yang menyimpan air dapat diisi ulang melalui peristiwa masuknya air dari tempat lain, misalnya hujan, irigasi, aliran lateral atau aliran ke atas (kapiler). Masuknya air hujan dan irigasi ke lapisan perakaran melalui peristiwa yang disebut infiltrasi. Aliran air masuk dan ke luar lapisan perakaran ini dinamakan siklus air. Besaran tiap komponen siklus dapat diukur dan digabungkan satu dengan yang lain sehingga menghasilkan neraca air atau kesetimbangan air. Keberadaan air bagi tanaman perlu diperhitungkan lagi agar tidak ada tanaman yang kekurangan air serta pemberian air pun perlu disesuaikan dengan kebutuhan tanaman agar tanaman dapat tumbuh dan berproduksi dengan baik. Oleh karena itu, pada praktikum Pengelolaan Air ini akan dipelajari cara atau teknik pemberian air irigasi yang efisien bagi pertumbuhan dan perkembangan tanaman. 2. Tujuan Praktikum Tujuan praktikum Pengelolaan Air acara I yang berjudul Efisiensi Kebutuhan Air pada Budidaya Padi SRI ini adalah mahasiswa memahami dan mampu melakukan pengukuran kebutuhan air (CU) dan mengukur pertumbuhan
tanaman
Intensification (SRI).
padi
dibudidayakan
secara
System
Rice
3. Waktu dan Tempat Praktikum Praktikum Pengelolaan Air acara I yang berjudul Efisiensi Kebutuhan Air pada Budidaya Padi SRI ( System Rice Intensification) dilaksanakan pengamatan pada tanggal 27 April 2013 hingga 6 Juni 2013 di Rumah Kaca A Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret (UNS) Surakarta. B. Tinjauan Pustaka
Air yang dialirkan untuk suatu daerah pengairan adalah lebih besar dibanding dengan air yang dipakai untuk tumbuh tanaman di daerah itu. Adapun sebabnya ialah banyak air yang hilang di jalan karrena saluransaluran air yang bocor, menguap dan lain-lain, sehingga tidak sampai ke daerah yang dituju. Untuk menghitung jumlah air yang harus diberikan ke daerah tertier, perlu diperhatikan faktor-faktornya adalah luas masing-masing macam tanaman dan kehilangan air diperjalanan (Aqil 2006). Tanaman memerlukan air untuk kehidupan, keperluan, keperluan air ini dapat diperoleh tanaman melalui air hujan dan/atau air irigasi. Air hujan (R) dan/atau irigasi (I) yang masuk ke dalam petakan sawah akan digunakan oleh tanaman untuk transpirasi dan karena panas sinar matahari permukaan air dan tanah juga melepaskan air yang disebut evaporasi (E) (Hidayat 2001). Setiap tanaman memerlukan air dalam masa pertumbuhannya sebagai zat tumbuh. Kebutuhan akan air ini berbeda-beda selama masa tumbuhnya. Masa tumbuh setiap tanaman berbeda, sehingga dalam satu tahun kita dapat mengatur macam tanaman yang ditanam sesuai dengan masa tumbuhnya. Sehingga dalam satu tahun dapat diperoleh suatu pola tanam yang sesuai dengan masa tanamnya. Umumnya setiap jenis tanaman selama pertumbuhannya akan terus menerus membutuhkan air, namun kuantitas air yang dibutuhkan sangat bervariasi (Talitha 2010). Besarnya penggunaan air (WU) ini sejalan dengan besarnya volume air irigasi yang diberikan, kecuali pada teknik irigasi curah. Irigasi yang diberikan paling tinggi, namun penggunaan airnya lebih rendah dari teknik irigasi tetes yang mendapat irigasi lebih rendah. Hal ini karena pada teknik
irigasi curah, jumlah irigasi yang diberikan dipakai untuk luasan yang lebih luas. Pada teknik irigasi curah, radius semprot dari nozle yang digunakan mencapai 2,5 m, dan setiap plot dipasang 3 buah sprinkle, sehingga luas yang terairi 58,88 m 2 sedangkan luas plot adalah 50 m 2. Dengan demikian air yang digunakan menjadi berkurang (Soemarno 2004). Pada teknik irigasi bawah permukaan, pemberian mulsa tidak terlalu berpengaruh terhadap peningkatan WUE. Ini direfleksikan dengan nilai R2 yang rendah yaitu 0,012 pada persamaan garis regresinya. Disamping itu, persamaan garis tersebut mempunyai koefisien regresi yang rendah. Ini menunjukkan lemahnya hubungan dosis mulsa dan WUE pada teknik irigasi bawah permukaan. Hal ini sejalan dengan hubugan dosis mulsa dengan hasil tanaman yang telah dikemukakan sebelumnya (Amayreh 2005). Pada dasarnya masing-masing teknik irigasi mempunyai efisiensi penggunaan air yang berbeda. Teknik irigasi bawah permukaan memberikan nilai WUE yang paling tinggi dan teknik irigasi tetes mempunyai nilai WUE yang paling rendah. Nilai WUE pada masing-masing teknik irigasi ini sejalan dengan hasil/produksi yang diperoleh pada masing-masing teknik irigasi tersebut. Semakin tinggi hasi tanaman, semakin tinggi pula nilai efisiensi penggunaan airnya. Semakin tinggi penggunaan air, semakin rendah efisiensinya (Antony dan Singandhupe 2004) Pada budidaya padi sawah, ketersediaan air merupakan persyaratan utama. Persyaratan kesesuaian lahan untuk padi sawah dengan kriteria S1 (sangat sesuai) adalah curah hujan selama periode tumbuh >1400 mm/periode tumbuh, dan pada daerah dengan curah hujan kurang dari 800 mm/periode tumbuh dikategorikan sebagai lahan tidak sesuai (N). Kondisi tersebut mengacu pada kebutuhan air pada petak sawah yang mencapai 940,7 mm/periode tumbuh (Arsyad 2001). Kebutuhan air untuk tanaman padi sawah mencakup perhitungan air yang masuk dan keluar dari lahan sawah. Air di sawah dapat bertambah karena turun hujan, sengaja diairi dari saluran irigasi, dan perembesan dari sawah yang lebih tinggi letaknya. Air di sawah akan berkurang karena
terjadinya transpirasi, evaporasi, infiltrasi, perkolasi, bocoran di tanah sawah dan pematang sawah, dan drainase. Berdasarkan kecukupan pasokan air, ada tiga sistem pembagian air, yaitu sistem serentak, sistem golong-an, dan sistem rotasi (giliran). Berdasarkan teknik budi-daya dan kecukupan air, maka cara pemberian air irigasi untuk padi sawah terdiri atas tiga cara, yaitu penggenangan sampai ketinggian tertentu, pengaliran air terus me-nerus, dan pengaliran air terputus-putus (Purba 2012). Kebutuhan
air
irigasi
pada
tanaman
ditentukan
berdasarkan
kesetimbangan airnya. Untuk tanaman padi jumlah air yang diberikan sama dengan jumlah dari harga evapotranspirasi tanaman, nilai perkolasi dan WLR dikurangi dengan curah hujan efektif. Untuk tanaman palawija, jumlah air yag diberikan sama dengan jumlah dari harga evapotranspirasi tanaman dikurangi dengan hujan efektif (Suherman 2009). S.R.I. merupakan salah satu pendekatan dalam budidaya padi yang menekankan pada pengelolaan tanah, tanaman, dan air. Prinsip S.R.I. adalah menggunakan bibit padi yang masih muda (umur 8-12 hari), menanam satu bibit per titik tanam, pemberian air secara macak-macak (lembab namun tidak tergenang), jarak tanam yang lebih lebar (misal 30 cm x 30 cm atau lebih). Keunggulan dari S.R.I. yaitu tanaman hemat air, hemat biaya karena kebutuhan input berkurang, hemat tenaga, hemat waktu (tanam bibit muda, panen dapat lebih awal), dan produksi meningkat (Suryanata 2007). Berkelaar (2001) memaparkan penjelasan ilmiah secara singkat terkait penerapan S.R.I., antara lain sebagai berikut: (1) Adanya proses fiksasi biologis nitrogen. Bakteri-bakteri di dalam dan sekitar akar padi memiliki kemampuan menyediakan dan menguraikan nitrogen untuk tanaman, tetapi potensi ini tidak akan nyata bila penggunaan pupuk N kimia diteruskan atau kondisi tanah anaerob dan tergenang. (2) Mempertahankan tanah agar tetap teraerasi, lembab dan tidak tergenang, agar akar dapat bernafas. (3) Tranplantasi bibit muda untuk mempertahankan potensi pertambahan batang dan pertumbuhan akar yang optimal serta menanam pada jarak tanam yang cukup lebar serta satu bibit per titik tanam dapat mengurangi kompetisi
tanaman dalam serumpun maupun antar rumpun. (4) Tanaman dengan akar yang bebas menyebar dapat menyerap hara apapun di dalam tanah. Pertumbuhan akar yang bebas hanya mungkin terjadi pada akar bibit muda yang punya banyak ruang dan oksigen. C. Metode Pelaksanaan Praktikum
1. Alat a. Ember plastik (TC-24) sebagai pot b. Penggaris (rol meter) c. Gelas ukur plastik 1 liter d. Alat tulis 2. Bahan a. Tanah kering angin lolos tapisan 2 mm b. Benih padi berumur 9 hari (jenis Sintanur) c. Air tawar (air kran) d. Pupuk organik (kompos kandang sapi) 3. Cara Kerja a. Menyiapkan pot (ember plastik) beri koe sesuai perlakuan. b. Mengisi pot dengan tanah kering angin 15 kg/pot. c. Menambahkan pupuk organik sesuai dengan perlakuan, mengaduk dan menyiramnya hingga jenuh air. Dan menginkubasikan selama 3 hari. d. Menanam bibit padi umur 9 -10 hari dan mulai hari itu juga melakukan perlakuan dan pengamatan pada tiap hari berikutnya pada jam yang sama, sampai pertumbuhan vegetatif maksimal. e. Khusus untuk perlakuan P3 memberikan alat tambahan berupa pralon berlubang-lubang (pervorasi), membenamkannya dalam pot dan mengeluarkan tanah yang ada dalam pralon. Batas permukaan air (5 cm) dapat menandainya pada pralon bagian dalam. f. Melakukan
pengamatan
tinggi
tanaman,
jumlah
pemberian air setiap hari sesuai dengan perlakuan.
anakan
dan
DAFTAR PUSTAKA
Amayreh J and N Al-Abed 2005. Developing Crop Coefficients for Field-grown Tomato ( Lycopercicon Esculentum Mill) under Drip Irrigation with Black Plastic Mulch. Agric. Water Manage 73 : 247- 254. Antony E and RB Singandhupe 2004. Impact of Drip and Surface Irrigation on Growth, Yield and WUE of Capsicum (Capsicum annuum L.). Agric.Water Manage Vol 65 : 121- 132. Aqil M 2006. Pengelolaan Air Tanaman Jagung . Balai Penelitian Tanaman Serelia. Maros. Arsyad S 2001. Konservasi Tanah dan Air . IPB. Bogor. Berkelaar D 2001. The System of Rice Intensification : Less Can Be More. http://www.echotech.org/ . Diakses pada tanggal 24 Mei 2013. Hidayat A 2001. Modul Program Keahlian Budidaya Tanaman. Proyek Pengembangan Standar Pengelolaan SMK Direktorat Pendidikan Menengah Kejuruan. Jakarta. Purba J H 2012. Kebutuhan Air Untuk Padi ( Oriza sativa) Sawah. J. Widyatech ISSN 1214-1409. Soemarno 2004. Pengelolaan Air Tanah Bagi Tanaman. Universitas Brawijaya. Malang. Suherman 2009. Penentuan Kebutuhan Air Irigasi Air Tanah dalam Berbagai Pola Tanam di DPS Krikilan, Jawa Tengah. Saintoch. Vol. 1 (6). Suryanata Z D 2007. Pengembangan System of Rice Intensification, Sistem Budidaya Padi Hemat Air Irigasi dengan Hasil Tinggi. Prosiding Simposium Peran Agronomi dalam Peningkatan Produksi Beras Dalam Program Ketahanan Pangan, Tinjauan Masa lalu dan Perpektif Masa Depan. Bandung, 15-17 November 2007. Perhimpunan Agronomi Indonesia dan Fakultas Pertanian Universitas Padjajaran. Hal 130-137. Talitha J 2010. Studi Optimasi Pola Tanam pada Daerah Irigasi Jatiroto dengan Menggunakan Program Linear . Institut Teknologi Sepuluh November. Surabaya.
II. EFISIENSI SALURAN IRIGASI A. Pendahuluan
1. Latar Belakang Air merupakan faktor yang sangat penting dalam kegiatan pertanian. Air dapat mempengaruhi pertumbuhan dan produktivitas dari tanaman dan produktivitas suatu lahan pertanian. Setiap jenis tanaman dan lahan memiliki kebutuhan air yang berbeda-beda sesuai dengan kebutuhannya. Pemberian air pada tanaman haruslah sesuai dengan yang dibutuhkan tanaman tersebut, pemberian air yang berlebihan atau tidak sesuai dengan yang dibutuhkan tanaman juga akan mengganggu pertumbuhan tanaman tersebut, atau bahkan akan berakibat pada kematian pada tanaman tersebut. Pengelolaan sumber daya air dengan perancangan bangunan air diperlukan suatu informasi yang menunjukan jumlah air yang akan masuk ke bangunan tersebut dalam satuan waktu yang dikenal sebagai debit aliran. Informasi mengenai besarnya debit aliran sungai membantu mengontrol laju penggunaan air untuk lahan pertanian dan kebutuhan air bagi tanaman. Sehingga dengan adanya data debit tersebut pengendalian air baik dalam keadaan berlebih atau kurang sudah dapat diperhitungkan sebagai usaha mengontrol laju aliran sesuai dengan yang dibutuhkan. Oleh karena itu, dalam praktikum ini belajar melakukan pengukuran debit sungai untuk mendapatkan informasi besarnya air yang mengalir pada suatu sungai pada saat waktu tertentu. 2. Tujuan Praktikum Tujuan praktikum Pengelolaan Air acara II yang berjudul Efisiensi Saluran Irigasi ini diharapkan mahasiswa terampil menghitung efisiensi penyaluran air irigasi. 3. Waktu dan Tempat Praktikum Praktikum Pengelolaan Air acara II yang berjudul Efisiensi Saluran Irigasi dilaksanakan pengamatan pada hari Minggu, 12 Mei 2013 pukul
08.30 – 12.00 WIB berada di dekat Desa Palur, Mojolaban. Lokasi praktikum berupa saluran irigasi yang terbagi menjadi tiga bagian, yaitu primer, sekunder dan tersier. B. Tinjauan Pustaka
Setiap aliran sungai memeliki perbedaan kecepatan aliran. Kecepatan aliran sungai diperoleh dari rata-rata kecepatan aliran pada tiap bagian penampang sungai tersebut. Idealnya, kecepatan aliran rata-rata diukur dengan mempergunakan flow probe atau current meter (Soekarno dan Rohmat 2006). Debit aliran merupakan satuan untuk mendekati nilai-nilai hidrologis proses yang terjadi di lapangan. Kemampuan pengukuran debit aliran sangat diperlukan untuk mengetahui potensi sumberdaya air di suatu wilayah DAS. Debit aliran dapat dijadikan sebuah alat untuk memonitor dan mengevaluasi neraca air suatu kawasan melalui pendekatan potensi sumberday aair permukaan yang ada (Sanggapramana 2012). Debit air dapat dihitung dengan menggunakan current meter. Pengukuran debit dengan current meter menerapkan prinsip yaitu kecepatan diukur dengan current meter, luas penampang basah ditetapkan berdasarkan pengukuran ke dalam air dan lebar permukaan air. Kedalaman dapat diukur dengan mistar pengukur, kabel atau tali (Suryatmodjo 2007). Current meter memiliki keunggulan daripada metode lain. Pengukuran kecepatan aliran dengan metode current meter dapat menghasilkan perkiraan kecepatan aliran yang memadai. Prinsip pengukuran metode ini adalah mengukur kecepatan aliran tiap kedalaman pengukuran (d) pada titik interval tertentu dengan current meter atau flow probe (Rahayu 2009). Selain menggunakan current meter pengukuran debit juga bisa menggunakan pelampung. Pengukuran debit menggunakan alat pelampung pada prinsipnya sama dengan metode konvensional. Perbedaannya hanya pada kecepatan aliran diukur dengan menggunakan pelampung (Wetzel, 2001). Pengukuran dengan pelampung memiliki keunggulan. Metode pengukuran debit dengan menggunakan pelampung biasa digunakan pada
saat banjir. Dimana pengukuran dengan cara konvensional tidak mungkin dilaksanakan karena faktor peralatan dan keselamatan tim pengukur (Effendy 2003). Pengukuran debit dengan pelampung perlu memperhatikan syaratsyarat lokasi. Hal ini dikarenakan pada saat pengukuran harus didapatkan data yang konkrit sehingga dapat diperoleh hasil yang sesuai keadaan. Sayatsyarat sebagai berikut : 1) Syarat lokasi pengukuran seperti pada metode konvensional 2) Kondisi aliran sedang banjir dan tidak melimpah 3) Geometri alur dan badan sungai stabil 4) Jarak antara penampang hulu dan hilir minimal 3 kali lebar sungai pada kondisi banjir (Gilley dan Jansen 1983). C. Metode Pelaksanaan Praktikum
1. Alat a. Current meter b. Sepatu boot c. Tali d. Meteran e. Stopwach f. Pelampung 2. Bahan a. Saluran irigasi primer b. Saluran irigasi sekunder c. Saluran irigasi tersier 3. Cara Kerja a. Memilih saluran terbuka, masing-masing pada saluran primer, sekunder dan tersier. b. Mengukur kecepatan aliran air (V dalam m/det) menggunakan current meter di titk awal (Qin) dan debit di titik berikutnya yang mengasumsikan sebagai titik akhir (Qout) saluran. Mengukur dan mencatat jaraknya.
c. Mengukur kecepatan aliran pada tiga titik (tengah, dan 2 pinggir saluran), melakukan sebanyak 3 kali ulangan, menghitung rataratanya. d. Pengukuran kecepatan aliran air pada saluran sekunder dan tersier menggunakan metode pelampung, karena terbatasnya jumlah alat current meter. e. Mencatat ketinggian penampang melintang (d rata-rata) dan lebar saluran (w). Luas penampang basah saluran (A) menghitung dengan rumus :
( ) Dimana
: ()
DAFTAR PUSTAKA
Effendy H 2003. Telaah Kualitas Air. Kanisius. Yogyakarta Gilley J R dan Jansen M 1983. Irrigation Management Contribution to Agriculture Productivity dalam Water Recsource Reseach Problm and Potensial For Agriculture and Boul Community (Napier, T. L., scott, D., Ewster, K. W and Supala, Reads). Soil Conservation Society of Amerika. New York. Sanggapramana 2012. Arsip Kategori : Pengukuran Debit Aliran. http://sanggapramana.wordpress.com/. Diakses pada tanggal 24 Mei 2013. Rahayu 2009. Monitoring Air di Daerah Aliran Sungai. Word Agroferestry Centre. Southeast Asia Regional Office. Bogor Soekarno dan Rohmat 2006. Kajian Koefisien Limpasan Hujan Cekungan Kecil Berdasarkan Model Infiltrasi Empirik DAS. http://repostory.usu.ac.id/bitsream/sg.pdf . Diakses pada tanggal 24 Mei 2013. Suryatmojo H 2007. Metode Pengukuran Debit http://mayong.staff.ugm.ac.id . Diakses pada tanggal 24 Mei 2013.
Aliran.
Wetzel R G 2001. Limnology; Lake and River Ecosystems. Academic. London.
III. KUALITAS IRIGASI A. Pendahuluan
1. Latar Belakang 2. Tujuan Praktikum Tujuan praktikum Pengelolaan Air acara III yang berjudul Kualitas Air ini diharapkan mahasiswa dapat menghitung dan mengetahui suatu kualitas air irigasi. 3. Waktu dan Tempat Praktikum Praktikum Pengelolaan Air acara III yang berjudul Kualitas Air dilaksanakan pengamatan pada hari Minggu, 12 Mei 2013 pukul 08.30 – 12.00 WIB berada di dekat Desa Palur, Mojolaban. Lokasi praktikum berupa saluran irigasi yang terbagi menjadi tiga bagian, yaitu primer, sekunder dan tersier atau drainase. B. Tinjauan Pustaka C. Metode Pelaksanaan Praktikum
1. Alat a. Water sampler b. pH stik c. Termometer d. Meteran e. Ember plastik 10 liter f. 3 buah botol 1,5 liter g. Pengaduk h. Oven i.
Cawan alumunium
j.
Timbangan analitik
2. Bahan Sampel air dari tiga saluran irigasi, yaitu primer, sekunder dan tersier. 3. Cara Kerja
a. Mengambil sampel air pada salura irigasi primer, sekunder dan saluran drainase. Pada saluran primer mengmbil sampel air di tiga titik, yaitu bagian tengah dan 2 bagian tepi saluran, masing-masing tepi kanan dan kiri. b. Mengmbil contoh air di masing-masing titik menggunakan water sampler. Mencatat ketinggian air
di saluran dan turunkan water
sampler sampai setinggi ½ ketinggian air. Khususnya untuk saluran drainase, pengambilan sampel air mengunakan gayung /ciduk karena dangkal sampai sekitar 1 liter. c. Saat pengambilan sampel air melakukan pengukuran pH dengan pH stik dan mengukur suhu. Cara membaca suhu, yaitu: d. Mengompositkan air yang diambil dari ketiga titik ke dalam ember dan setelah diaduk kemudian dimasukkan ke dalam botol kapasitas 1,5 liter. e. Membawanya ke laboratorium untuk menganalisis kandungan sedimennya. f. Mengocok atau mengaduk air selama ± 30 menit. g. Menimbang berat cawan alumunium sebelum digunakan (a). h. Air yang telah homogen kemudian mengambil ± 100 ml dimasukkan ke dalam cawan alumunium kemudian mengovennya pada suhu 1050C sampai mengering (sekitar 48 jam). i.
Menimbang berat seluruh setelah dioven (b).
j.
Menghitung berats sedimen (b-a) (gram). Menghitung konsentrasi dengan persamaan konsentrasi (gram/l) = berat sedimen (gram)/ volume air
