TUGAS TEKNIK IRIGASI (Analisis Kebutuhan Air Tanaman dan Penjadwalan Irigasi Tanaman Jagung Manis)
Oleh : Kelompok
: 5 (lima)
Nama dan NPM
: 1. Dadan Hamdani (240110110023) (240110110023) 2. Sonia Melody C
(240110110054) (240110110054)
3. Yanuar Nursalam (240110110067)
Dosen
4. Rifki Adi P
(240110110077) (240110110077)
5. Valentina Purba
(240110110102) (240110110102)
: Sophia Dwiratna, NP.,STP.,MT
DEPARTEMEN DEPARTEMEN TEKNIK DAN MANAJEMEN INDUSTRI PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN UNIVERSITAS PADJADJARAN 2014
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kegiatan pertanian merupakan suatu kegiatan yang sangat penting untuk memenuhi kebutuhan pangan sehari-hari. Dalam pelaksanaannya banyak sekali aspek yang menunjang proses berjalannya kegiatan ini, salah satu aspek yang berperan dalam kegiatan pertanian adalah sistem pengairan atau irigasi. Irigasi secara umum didefinisikan sebagai penggunaan air pada tanah untuk keperluan penyediaan cairan yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman-tanaman. Ketersediaan air irigasi di lahan pertanian sangat berpengaruh sekali terhadap hasil produksi dari tanaman yang dibudidayakan. Ketersediaan air untuk keperluan irigasi sering menjadi kendala di daerah beriklim basah dimana air hujan yang berlebihan tidak dapat dimanfaatkan secara optimal, karena sebagian besar air mengalir sebagai aliran permukaan serta sering terjadi cekaman air, terutama pada periode kritis pertumbuhan tanaman. Kebutuhan air irigasi setiap tanaman tidak sama setiap saat, hal ini dipengaruhi oleh umur tanaman, suhu udara dan cuaca. Selain kebutuhan air irigasi interval pemberian air irigasi sangat penting peranannya dalam pengelolaan air secara efisien dalam proses produksi pertanian.Interval pemberian air irigasi dan berapa banyak penggunaannya sangat dipengaruhi oleh dimana dan kapan air diambil dari tanah oleh akar-akar tanaman. Interval pemberian air irigasi berarti perencanaan waktu dan jumlah pemberian air sesuai dengan kebutuhan air tanaman. Oleh sebab itulah sangat penting untuk menghitung kebutuhan air tanaman serta interval pemberian air irigasi untuk tanaman jagung untuk tiga kalimusim tanam sehingga hasil produks dari tanamam mencapai hasil yang tinggi.
1.2 Tujuan
Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut : 1. Menghitung jumlah jumlah kebutuhan air irigasi untuk tanaman jagung. 2. Mengkaji interval pemberian air irigasi yang sesuai untuk tanaman jagung.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Irigasi Tanaman
Irigasi adalah usaha penyediaan, pengaturan dan pemberian air untuk menunjang tanaman, meliputi irigasi permukaan, irigasi rawa, irigasi air bawah tanah, irigasi pompa. Irigasi berfungsi untuk mendukung produktifitas tanaman yang dilakukan dengan pengembangan dan pengelolaan sistem irigasi serta ditentukan oleh keandalan air irigasi, keandalan prasarana irigasi dan faktor lainnya.
2.2 Kebutuhan Air Tanaman
Kebutuhan air pada tanaman dapat didefinisikan sebagai jumlah air yang diperlukan untuk memenuhi kehilangan air melalui evapotranspirasi (ET)dari tanaman yang sehat, tumbuh pada sebidang lahan yang luas dengan kondisi tanah yang tidak mempun¬yai kendala (kendala lengas tanah dan kesuburan tanah) dan mencapai potensi produksi penuh pada kondisi lingkungan tumbuh tertentu. Kebutuhan air tanaman (ET) dapat dikukur melalui perkalian antara koefisien evapotranspirasi tumbuhan dengan nilai evapotranspirasi standar. Terdapat beberapa metode yang digunakan dalam menentukan ET tanaman (Ahmad, 2010). Dengan mengetahui nilai Evaporasi atau kebutuhan air yang hilang pada tanaman, maka pihak yang terkait dengan pertanian dapat mengetahui metode dan saat yang tepat untuk melakukan pengairan. Hal tersebut perlu dilakukan dikarenakan air merupakan komponen yang sangat penting bagi pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Penghitungan ET dilakukan dalam tiga tahap. Tahap pertama yaitu pencarian ETo
terlebih
dahulu.
ETo
(evaporasi
tanaman
referensi)
yaitu
laju
evapotranspirasi dari permukaan berumput luas setinggi 8-15 cm, rumput hijau yang tingginya seragam, tumbuh aktif, secara leng¬kap menaungi permukaan tanah dan tidak kekurangan air. Empat metode yang dapat digunakan adalah Blaney-Criddle, Radiasi, Penman dan Evaporasi Panci, dimodifikasi untuk menghitung ETo dengan menggunakan data iklim harian selama periode 10 atau
30 hari. Tahap kedua setelah pengukuran ETo adalah pencarian Kc. Kc merupakan koefosien tanaman yang menyatakan hubungan antara Eto dan ET tanaman. Nilai Kc beragam sesuai dengan jenis tanaman, fase pertumbuan dan kondisis cuaca yang ada. Sehingga jumlah konsumtif kebutuhan air tanaman yang digunakan untuk penguapan (ET) adalah nilai dari perkalian Kc dan ETo. Kc merupakan koefisien tanaman dan Eto merupakan evaporasi tanaman referensi.
2.3 Tanaman Jagung
Pada pengelolaan air untuk tanaman jagung khususnya di Indonesia, dimana jagung banyak dibudidayakan di lahan kering dan tadah hujan, pengelolaan air penting untuk diperhatikan. Hubungan jumlah pemberian air dengan hasil jagung ketepatan pemberian air sesuai dengan tingkat pertumbuhan tanaman jagung sangat berpengaruh terhadap produksi biji jagung. Ditinjau dari aspek pemberian air, periode pertumbuhan tanaman yang mana membutuhkan adanya pengairan dibagi menjadi 5 fase yaitu fase pertumbuhan awal (selama 15-25 hari), fase vegetatif (25-40 hari), fase pembungaan (15-20 hari), fase pengisian biji (35-45 hari) dan fase pematangan (10-25 hari). Pengairan tanaman dalam kondisi berkecukupan air jagung setelah ditanam sebaiknya disiram sesuai kebutuhan air jagung pada fase-fase pertumbuhannya (Shatomedia, 2011) dengan kata lain pada saat lengas tanah diantara titik layu permanen dan kapasitas lapang.
2.4 Evapotranspirasi
Evapotranspirasi adalah merupakan gabungan dari penguapan air secara bebas (evaporasi) dan penguapan melalui tanaman (transpirasi) yang dapat digunakan. Evapotranspirasi potensial atau disebut juga evapotranspirasi acuan (ETo) adalah besarnya evapotranspirasi dari tanaman hipotetik (teoritis) dengan ciri ketinggian 12 cm, tahanan dedaunan yang telah ditetapkan 70 detik/m dan albedo (pantulan radiasi) 0.23, mirip dengan evapotranspirasi pada tanaman rumput hijau luas dengan ketinggian yang seragam, tumbuh subur, menutup tanah dengan sepenuhnya dan tak kekurangan air. ETo diantaranya dapat dihitung dengan data meteorologi. Perhitungan evapotranspirasi potensial (ETo) dapat dilakukan dengan menggunakan aplikasi "CROPWAT 8.0".
2.5
Software
CROPWAT 8.0
CROPWAT 8.0 adalah program berbasis windows di versi DOS sebelumnya. Selain itu user interface sepenuhnya didesain ulang, CROPWAT 8.0 untuk windows termasuk dalam fitur baru dan diperbaharui, dikembangkan dengan menggunakan Visual Delphi 4.0 dan berjalan dengan flatform Windows (Shatomedia, 2010). Program yang dipakai melalui perintah DOS untuk menghitung evapotranspirasi Penman Monteith, kebutuhan air untuk tanaman dan kebutuhan air irigasi berdasarkan data iklim, tanah dan tanaman. CROPWAT 8.0 juga digunakan untuk menghitung jadwal pemberian air irigasi untuk macammacam kondisi pengelolaan dan suplai air untuk seluruh air untuk seluruh daerah irigasi dengan bermacam-macam pola tanam tertentu. Program CROPWAT 8.0 memungkinkan pengembangan jadwal irigasi untuk kondisi manajemen yang berbeda dan perhitungan pasokan air untuk berbagai skema pola tanam (Shatomedia, 2011). CROPWAT 8.0 juga dapat digunakan untuk mengevaluasi praktek-praktek irigasi petani dan memprakirakan kinerja tanaman di bawah kedua kondisi tadah hujan dan hujan. Untuk perhitungan tersebut, dibutuhkan data-data iklim dan data-data lainnya, misalnya data tanaman, data pola tanam dan data tanah. Prosedur yang digunakan dalam CROPWAT 8.0 didasarkan pada dua publikasi FAO Seri Irigasi dan Drainase, yaitu No. 56 :"Evapotranspirasi Tanaman – Panduanuntuk Komputasi Kebutuhan Air Tanaman " dan No. 33 :"Respon Panen terhadap Air".
BAB III HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Hasil
1. Evapotranspirasi (ETo)
Gambar 1. Hasil perhitungan ETo pada Tanaman Jagung Manis
2. Curah Hujan Efektif
Gambar 2. Hasil Perhitungan Curah Hujan untuk Tanaman Jagung Manis
3. Data Tanaman
Gambar 3. Data Crop dan Hasil Crop untuk Tanaman Jagung Manis
4. Data Soil (Tanah)
Gambar 4. Data Tanah untuk tanaman Jagung Manis
5. Kebutuhan Air dan Kebutuhan Air Irigasi
Gambar 5. Kebutuhan Air dan Kebutuhan Air Irigasi Tanaman Jagung
6. Jadwal Irigasi Musim Tanam Pertama (Maret-Mei)
Gambar 6. Jadwal irigasi Musim Tanam Pertama
7. Musim Tanam Kedua (Juni-Agustus)
Gambar 7. Hasil musim Tanam Kedua Tanaman Jagung Manis
Gambar 8. Jadwal Irigasi Musim Tanam Kedua
8. Musim Tanam Ketiga (Oktober-Januari)
Gambar 9. Data Tanaman Jagung Manis Musim Tanam Ketiga
Gambar 10. Kebutuhan Air Irigasi Musim Tanaman Jagung Manis
9. Jadwal Irigasi Musim Tanam Ketiga
Gambar 11. Jadwal Irigasi Musim Tanam Ketiga
3.2 Pembahasan
Dari perhitungan yang telah dikerjakan pada stasiun klimatologi dapat diketahui bahwa Evapotranspirasi (ETo) memiliki rata-rata sebesar 4.04 mm/hari. Nilai ETo paling besar terdapat pada bulan September sedangkan yang paling kecil terdapat pada bulan Juni (Data dapat dilihat pada gambar 1). Curah hujan tahunan yang diperoleh untuk tanaman jagung manis yaitu 1879.6 mm. Nilai curah hujan tersebut digunakan untuk menentukan besarnya curah hujan efektif dimana hasil tertinggi diperoleh pada bulan Januari sebesar 154.8 mm dan terendah 19.55 mm yang diperoleh pada bulan Agustus. Untuk tanaman jagung manis dilakukan 3 (tiga) kali penanaman yaitu pada periode Maret-Mei, JuniAgustus dan Oktober-Januari. Untuk perhitungan ketiga yaitu crop dan hasil crop tanaman dapat kita hitung dengan crop
pada aplikasi cropwat dengan
menginputkan nilai Kc valuesnya, dari situ kita dapat mengetahui berapa lama tanaman itu dapat di panen. Selanjutnya kita buka menu CWR untuk mengetahui berapa hasil kabutuhan air dan banyak kebutuhan air irigasi yang diperlukan bagi tanaman. Data yang dimasukkan antara lain tanggal penanaman, durasi waktu untuk setiap fase tanaman, kedalaman akar, tinggi tanaman, respon tanaman, dan penipisan kritis. Koefisien tanaman sebesar 0.30 untuk tanaman jagung manis dengan kedalaman perakaran 0.8 m. Kedalaman perakaran ini sesuai dengan kedalaman perakaran jagung yang dibutuhkan yaitu antara 0.8 – 1.2 m sehingga dapat diketahui kekurangan air yang harus dipenuhi khususnya pada saat pergantian musim tanam. Apabila disesuaikan dengan jenis tanah yang digunakan yaitu lempung maka air tersedia (AST) diperoleh 290 mm/m yang sama nilainya dengan jumlah air tersedia pada awal pertumbuhan. Kebutuhan air tanaman periode musim tanam pertama ialah 15.3 mm/dec, untuk periode musim tanam kedua ialah 169.4 mm/dec dan pada periode musim tanam ketiga sebesar 0 mm/dec. Perubahan kebutuhan air setiap periode dipengaruhi oleh beberapa faktor, faktor faktor tersebut antara lain intensitas radiasi matahari, kecepatan angin, kelembaban, dan ketersediaan air pada tanah maupun evapotranspirasi yang diperoleh sebelumnya. Semakin besar intensitas matahari dan kecepatan angin yang berada pada lingkungan tumbuh tanaman, maka proses evapotranspirasi atau
kebutuhan air tanaman akan bertambah pula. Selain kecepatan angin dan matahari, kelembapan juga mempengaruhi proses evapotranspirasi. Keti ka kondisi lingkungan tumbuh tanaman adalah lembab, maka proses evapotranspirasi menjadi terhambat. Adanya angin dapat memindahkan udara jenuh dari lingkungan tumbuh tanaman dan menggantikannya dengan udara kering. Udara kering mampu meningkatkan laju evapotranspirasi. Hal ini dapat dilihat dari hasil periode musim tanam pertama dimana curah hujan mulai menurun sehingga kebutuhan air menjadi lebih banyak. Kondisi cuaca musiman jaga mempengaruhi evapotranspirasi. Proses evapotranspirasi terendah terjadi pada saat musim dengan cuaca terdingin. Pada cuaca tersebut stomata pada permukaan daun menutup sehingga menghambat proses transpirasi. Karena tidak semua air hujan yang turun dapat digunakan oleh tanaman, untuk data curah hujan yang dibutuhkan atau curah hujan efektif dapat kita peroleh pada perhitungan tabel yang kedua yaitu pada menu rain di aplikasi cropwat dan dari data hujan yang diinputkan. Metode yang digunakan untuk mencari curah hujan efektif pada penggunaan CROPWAT ini adalah USDA S.C. Method . Dari hasil yang diperoleh, nilai ETo yang diperoleh sebesar 244.8 mm/dec. Nilai curah hujan efektif ( Effective Rain) 343.6 mm/dec. yang terkecil sebesar 16.4 mm/bulan terjadi pada Agustus, sedangkan yang terbesar terjadi pada bulan Desember sebesar 158 mm/bulan. Nilai ETo dalam satuan mm/hari tidak dapat digunakan untuk menduga kebutuhan air untuk tanaman dalam pot atau polybag di rumah kaca. Hal ini disebabkan oleh data-data yang digunakan untuk menentukan nilai ETo diperoleh dari lingkungan luar seperti kecepatan angin dan penyinaran matahari. Nilai ETo biasanya digunakan untuk tanaman-tanaman pertanian (crops) seperti tanaman jagung
yang ditanam di lahan terbuka. Sedangkan satuan yang cocok untuk
menunjukkan kebutuhan air tanaman dalam polybag adalah mm/dt. Dari hasil perhitungan dapat dilihat dari nilai ETo, nilai curah hujan untuk tanaman, waktu dan hasil panen. Untuk mendapatkan nilai evapotrasnpirasi tanaman dibawah keadaan normal, faktor yang mempengaruhinya adalah evapotranspirasi acuan (ET0) dan koefisien tanaman (K c). Faktor-faktor tersebut memiliki hubungan sebagai berikut.
ETc = ET0 x K c Nilai ETc ini yang akan digunakan untuk melihat kebutuhan air tanaman pada tanaman tersebut. Setiap tanaman memiliki K c yang berbeda-beda maka nilai ET c akan bervariasi. Total air irigasi untuk tanaman jagung manis adalah 34 mm. Berdasarkan keseluruhan hasil yang telah diperoleh dapat dilihat bahwa efisiensi dari pemberian air irigasi untuk tanaman jagung manis ini baik dikarenakan kehilangan curah hujan yang diperoleh tidak terlalu besar . Pemberian air yang berlebihan pada saat pengairan selain kurang berguna dapat merusak tanaman karena akan menyebabkan akar dan batang bagian bawah yang tergenang akan menjadi busuk. 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 pengairan. Adapun kelemahan pada aplikasi ini 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 akan terjadinya kesalahan pada saat penjadwalan. Dalam penggunaan aplikasi ini, seperti untuk beberapa laptop tidak dapat menggunakan tanda titik (.), atau juga tidak dapat menginputkan tanggal. Hal ini disebabkan oleh ketidaksesuaian software dengan kapasitas laptop, atau karena memang karena aplikasi yang digunakan versi lama dan tidak asli sehingga aplikasi ini tidak dapat bekerja sesuai dengan kinerjanya.
BAB IV KESIMPULAN
Kesimpulan dari pemberian kebutuhan air irigasi tanaman jagung ini yaitu: 1)
Untuk menghitung ETo dengan CROPWAT diperlukan data-data diantaranya suhu, RH, lama penyinaran matahari dan kecepatan angin yang dirata-rata selama beberapa periode.
2)
Perubahan kebutuhan air setiap periode dipengaruhi oleh beberapa faktor, faktor faktor tersebut antara lain intensitas radiasi matahari, kecepatan angin, kelembaban, dan ketersediaan air pada tanah maupun evapotranspirasi yang diperoleh sebelumnya.
3)
Semakin besar intensitas matahari dan kecepatan angin yang berada pada lingkungan tumbuh tanaman, maka proses evapotranspirasi atau kebutuhan air tanaman akan bertambah pula.
4)
Untuk mendapatkan nilai evapotrasnpirasi tanaman dibawah keadaan normal, faktor yang mempengaruhinya adalah evapotranspirasi acuan (ET 0) dan koefisien tanaman (K c).
5)
Setiap tanaman memiliki K c yang berbeda-beda maka nilai ET c akan bervariasi.
6)
Curah hujan tahunan yang diperoleh untuk tanaman jagung manis yaitu 1879.6 mm dengan nilai curah hujan menentukan besarnya curah hujan efektif dimana hasil tertinggi diperoleh pada bulan Januari sebesar 154.8 mm dan terendah 19.55 mm yang diperoleh pada bulan Agustus.
7)
Untuk tanaman jagung manis dilakukan 3 (tiga) kali penanaman yaitu pada periode Maret-Mei, Juni-Agustus dan Oktober-Januari.
8)
Untuk menghitung ET crop tergantung dari ETo dan kc (koefisien crops).
9)
Software CROPWAT dapat digunakan untuk pedoman dasar dalam manajemen sumberdaya air.
DAFTAR PUSTAKA
Ahmad.
2010.
Kebutuhan
Air
Untuk
Tanaman
http://yanessipil.wordpress.com/2010/03/28/kebutuhan-air-untuktanaman/. (Diakses tanggal 04 Oktober 2014 pukul 19.08 WIB). Shatomedia.
2011.
Cropwat.
Terdapat
pada
http://shatomedia.blogspot.com/2011/12/cropwat. html. (Diakses tanggal 04 Oktober 2014, pukul 18.39 WIB). Shatomedia.
2011.
Laporan
http://shatomedia.blogspot.com/2011/02/
Kalender
Tanam.
laporan-kalender-tanam.html.
(Diakses tanggal 04 Oktober 2014, pukul 19.01 WIB).
