KEMENTERIANPENDIDIKANNASIONA L
UNIVERSITASRIA U KampusBina WidyaKm. 12,5 SimpangBaruPekanbaru28293 Telp.(!"1#"32""$a%.(!"1#"32!9 Telp.(!"1#"32""$a%.(!"1#"32!9
MAKALAH IRIGASI PERTANIAN EVAPOTRANSPIRASI DAN PERKOLASI
OLEH KELOMPOK III
ILHAM AHMAD SYAUKI SYAUKI
(1507167591)
M. SYAFA SYAFAAT AT LAPOGI
(150716782)
RA!HMAT AL I"AN
(1507166#75)
SYIFA YULITA
(1507167867)
TAUFI$ ALHAKIM HENDRI
(150716789)
YUDA ARIANSAH
(150716580#)
"IKRA NANDA
(1507166##6)
%URUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS RIAU
2016
&A& I PENDAHULUAN
1.1 L'' &*+','-
Pada saat air hujan jatuh ke bumi,sebagian air jatuh langsung ke permukaan bumi dan ada juga yang terhambat oleh vegetasi (Intersepsi). Intersepsi memiliki 3 macam, yaitu interception loss, through fall, dan stem flow. Interception loss adalah air yang jatuh ke vegetasi tetapi belum sampai mencapi tanah sudah menguap. hrough fall adalah air hujan yang tidak langsung jatuh ke bumi, tetapi terhambat oleh dedaunan terlebih dahulu. !tem flow adalah air hujan yang jatuh ke vegetasi dan mengalir melalui batang vegetasi tersebut. "ir hujan yang terhambat vegetasi sebagian ada yang menguap lagi atau mengalami evaporasi ada juga yang kemudian jatuh ke permukaan tanah (through fall). "ir hasil through fall ini mengalir di permukaan dan berkumpul di suatu tempat menjadi suatu run off seperti sungai, danau, dan bendungan apabila kapasitas lengas tanah sudah maksimal yaitu tidak dapat menyerap air lagi. #alam lengas tanah, ada $ona aerasi yaitu $ona transisi dimana air didistribusikan ke bawah (infiltrasi) atau keatas (air kapiler). !emakin besar infiltrasi, tanah akan semakin lembab dan setiap tanah memiliki perbedaan kapasitas penyimpanan dan pori% pori tanah yang berbeda%beda. &egetasi mengalami fotosintesis pada saat siang hari dan mengalami transpirasi. Peristiwa berkumpulnya uap air di udara dari hasil evaporasi dan transpirasi disebut evapotranspirasi. 'vapotranspirasi dikontrol oleh kondisi atmosfer di muka bumi. 'vaporasi membutuhan perbedaan tekanan di udara. Potensi evapotranspirasi adalah kemampuan atmosfer memindahkan air dari permukaan ke udara, dengan asumsi tidak ada batasan kapasitas. 'vaporasi adalah proses dimana air diubah menjadi uap air (vaporisasi, vapori$ation) dan selanjutnya uap air tersebut dipindahkan dari permukaan bidang penguapan ke atmosfer (vapor removal). 'vaporasi terjadi pada berbagai jenis permukaan seperti danau, sungai, lahan pertanian, tanah, maupun dari vegetasi yang basah. Pengukuran evaporasi dilakukan dengan mengukur hilangnya air dari suatu system secra langsung, yang dinyatakan dalam volume atau jeluk (depth). !umber energy dalam proses evaporasi berasal dari radiasi surya , panas (heat) yang dibawa oleh angin ke suatu wilayah, panas yang tersimpan dalam massa tanah atau lahan, panas yang tersimpan dalam air.
ranspirasi adalah vaporasi di dalam jaringan tanaman dan selanjutnya uap air tersebut dipindahkan dari permukaan tanah ke atmosfer (vapor removal). 'vapotranspirasi (') adalah kombinasi proses kehilangan air dari suatu lahan bertanam melalui evaporasi dan transpirasi. "da beberapa jenis evaporasi yaitu evaporasi potensial ('p), evaporasi standar ('o), evaporasi tanaman ('tc), evaporasi aktual ( 'a). ilai evapotranspirasi dapat dicari dengan beberapa metode yaitu hornthwaite, lainey%*riddle, Penman, Penman%+onteith. Perkiraan evapotranspirasi adalah sangat penting dalam kajian% kajian hidrometeorologi.. Peristiwa berubahnya air menjadi uap dan bergerak dari permukaan tanah dan permukaan air ke udara disebut evaporasi (penguapan). Peristiwa pengauapan dari tanaman disebut transpirasi. edua%duanya bersama%sama disebut evapotranspirasi. 1.2 R//'- M''+'
-. Pengertian 'vapotranspirasi . /aktor 0 faktor 'vapotranspirasi 3. Pengertian Perkolasi -.3 ujuan •
+ampu menyebutkan berbagai faktor yang mempengaruhi evapotranspirasi
&A& II TIN%AUAN PUSTAKA
2.1 P*-*3'- *4''3 '- '-3'3
Penguapan air dapat dibedakan ke dalam penguapan internal dan penguapan eksternal. Penguapan eksternal terjadi pada permukaan tanah (evaporasi) dan terjadi pada tanaman (transpirasi), sedangkan penguapan internal terjadi dalam pori%pori tanah (1akim dkk, -24 5 67). •
ranspirasi
ranspirasi pada dasarnya merupakan proses dimana air menguap dari tanaman melalui daun ke atmosfer. !istem perakaran tanaman mengadopsi air dalam jumlah yang berbeda% beda dan ditransmisikan melalui tumbuhan dan melalui mulut daun (!alisbury,dan 8oss.-226 5 -46). "ir bersama beberapa nutrisi lain diserap oleh akardan ditransportasikan ke seluruh tanaman. Proses penguapan terjadi dalam daun, yang disebut ruang intercellular , dan pertukaran uap ke atmossfir dikontrol oleh celah stomata ( stomatal aperture). 1ampir semua air yang diserap oleh akar keluar melalui proses transpirasi dan hanya sebahagian kecil saja yang digunakan dalam tanaman.( imball.-227 5 ). "ir yang masuk ke dalam tanah sebahagian dimanfaatkan tanaman untuk membentuk bahan organik dalam proses fotosintesa, sebagian diluapkan melalui proses transpirasi. "ir yang masuk dalam tanah dapat tertahan dalam tanah sebelum diserap oleh tanaman, atau bergerak ke atas melalui pipa kapiler kemudian menguap dari permukaan tanah, dapat juga terus bergerak sebagai air perkolasi yang tidak dapat dimanfaatkan tanaman (Pairunan dkk, -26). "ir diperlukan oleh tanaman untuk mengangkut unsur%unsur hara dan $at%$at terlarut lain di dalam tanaman dan untuk produksi gula pada proses fotosintesis, darimana tanaman memperoleh energi untuk pertumbuhan dan menjadi dewasa. !ebagian besar air digunakan dalam proses transpirasi. "pabila air hilang ke dalam atmosfer melalui transpirasi melebihi dari air yang diserap tanaman dari tanah, maka air akan hilang dari sel%sel tanaman sehingga
sel tanaman kehilangan tegangan turgor dan akhirnya tanaman menjadi layu.setiap gejala kelayuan pada tanaman dapat dijadikan petunjuk bahwa pertumbuhan tanaman akan terhenti. Pertumbuhan akan tergantung pada tegangan turgor yang memungkinkan sel%sel baru terbentuk ("sdak, -226 5 77). ranspirasi seperti evaporasi langsung tergantung pada suplai energi, tekan uap air dan angin. andungan lengas tanah dan kemampuan tanah melewatkan air ke akar juga menentukan laju transpirasi, termasuk genangan air dan salinitas air tanah. 9aju transprasi juga dipengaruhi oleh karakteristik tanaman, aspek lingkungan dan praktek pengolahan dan pengelolaan lahan. Perbedaan jenis tanaman akan memberikan laju transpirasi yang berbeda. ukan hanya tipe tanaman saja, tetapi juga pertumbuhan tanaman, lingkungan dan manajemen harus dipertimbangkan dalam penentuan transpirasi. (Pandey dan !inha. -23 5 -). E4''3
'vaporasi adalah penguapan air dari permukaan air, tanah, dan bentuk permukaan bukan vegetasi lainnnya oleh proses fisika. #ua unsur utama untuk berlangsungnnya evaporasi adalah energi (radiasi) matahari dan ketersediaan air. Proses%proses fisika yang menyertai berlangsungnya perubahan bentuk dari cair menjadi gas berlaku pada kedua proses evaporasi tersebut diatas. :leh karenanya, kondisi fisika yang mempengaruhi laju evaporasi umum terjadi pada kedua proses alamiah tersebut.
/aktor%faktor yang berpengaruh antara lain
cahaya matahari, suhu udara, dan kapasitas kadar air dalam udara. Proses evaporasi yang disebutkan diatas tergantung pada jumlah air yang tersedia ("sdak, -226 5 7). arena transpirasi adalah proses evaporasi air dari permukaan tumbuhan, maka faktor% faktor iklim yang mempengaruhi evaporasi secara umum juga berpengaruh terhadap transpirasi. enyataan di lapangan kedua proses, evaporasi dari permukaan tanah dan transpirasi dari tumbuhan sulit dipisahkan, sehingga keduanya disebut evaporatranspirasi (1akim dkk, -24 5 4-). a. Pengertian 'vapotranspirasi 'vapotranspirasi adalah perpaduan dua proses yakni evaporasi dan transpirasi. 'vaporasi adalah proses penguapan atau hilangnya air dari tanah dan badan%badan air (abiotik), sedangkan transpirasi adalah proses keluarnya air dari tanaman (boitik) akibat proses respirasi dan fotosistesis. ombinasi dua proses yang saling terpisah dimana kehilangan air dari permukaan tanah melalui proses evaporasi dan kehilangan air dari tanaman melalui proses transpirasi disebut sebagai evapotranspirasi ('). (odd, -235 ;;),
Proses hilangnya air akibat evapotranspirasi merupakan salah satu komponen penting dalam hidrologi karena proses tersebut dapat mengurangi simpanan air dalam badab%badan air, tanah, dan tanaman. , nilai tersebut diabaikan (+arjuki, -2235 =). ebutuhan air tanaman (crop water re?uirement) didefinisikan sebagai banyaknya air yang hilang dari areal pertanaman setiap satuan luas dan satuan waktu, yang digunakan untuk pertumbuhan, perkembangan (transpirasi) dan dievaporasikan dari permukaan tanah dan tanaman. ebutuhan air tanaman adalah transporasi. 'vapotranspirasi dipengaruhi oleh kadar kelembaban tanah, suhu udara, cahaya matahari, dan angin. 'vapotranspirasi dapat ditentukan dengan cara, yaitu (-) menghitung jumlah air yang hilang dari tanah dalam jangka waktu tertentu, () menggunakan factor%faktor iklim yang mempengaruhi evapotranspirasi, (3) menggunakan Iysimeter (@umin, == 5 4;). 'vapotranspirasi ialah gabungan penguapan oleh semua permukaan dan transpirasi tumbuhan penguapan oleh tumbuhan dapat berupa penguapan biasa secara fisika (evaporasi). alau penguapan tersebut berasal dari air yang melengket pada organ tumbuhan dan dapat pula berupa transpirasi, kalau berasal dari proses fisiologis. Penyediaan energi luar untuk evaporasi permukaan organ%organ yang prinsipnya oleh perubahan energi radiasi menjadi energi panas, jenis vegetasi alam, dan keadaan tanah (Ismail, -22 5 42). ebutuhan air tanaman merupakan jumlah air yang dibutuhkan tanaman untuk tumbuh optimal yang dapat pula diartikan sebagai jumlah air yang digunakan untuk memenuhi proses evapotranspirasi tanaman. ("sriasuri,-22 5 6).
'vapotranspirasi
meningkat
dengan semakin halus ukuran agregat tanah.Pemisahan
pengukuran evaporasi dan transpirasi dapat menentukan hubungan antara serapan air tanaman dengan parameter tumbuh tanaman yang diamati (1asanah,=-= 5 - ). 1asil penelitian percobaan I menunjukkan lengas tanah tersedia dan laju evapotranspirasi sangat dipengaruhi oleh interval waktu penyiraman, makin lama interval penyiraman makin rendah lengas tersedia bagi tanaman dan menurunkan laju evapotranspirasi, tetapi v arietas tidak berpengaruh terhadap ketersediaan lengas tanah ('dy,=- 5 7;). . @enis 0 @enis 'vapotranspirasi -. 'vapotranspirasi potensial 'vapotranspirasi potensial adalah yang mungkin terjadi pada kondisi air yang tersedia berlebihan. /aktor penting yang mempengaruhi evapotranspirasi potensial adalah tersedianya air yang cukup banyak. . 'vapotranspirasi "ktual @ika dalam evapotranspirasi potensial air yang tersedia dari yang diperlukan oleh tanaman selama proses transpirasi berlebihan, maka dalam evapotranspirasi aktual ini jumlah air tidak berlebihan atau terbatas. @adi evapotranspirasi aktual adalah evapotranspirasi yang terjadi pada kondisi air yang tersedia terbatas. 'vapotranspirasi aktual dipengaruhi oleh proporsi permukaan luar yang tidak tertutupi tumbuhan hijau (eAposed surface) pada musim kemarau. esarnya eAposed surface (m) untuk tiap daerah berbeda 0 beda. 3. 'vaporasi standar ('o) ': adalah evaporasi pada suatu permukaan standar yang dapat diperoleh dari lahan dengan lahan tajuk penuh oleh rerumputan hijau yang ditanam pada lahan subur berkadar air tanah cukup tinggi antara %-6 cm. 7. 'vapotranspirasi tanaman ('c) '*
pada kondisi standar adalah ' dari suatu lahan luas dengan tanaman sehat
berkecukupan hara dan bebas hama penyakit, yang ditanam pada kondisi air tanah optimum dan mencapai produksi penuh di bawah keadaan suatu iklm tertentu. ilai 'c berubah%ubah menurut umur atau fase perkembangan tanaman (1arjowigeno. -26 5 ;3). .3 /aktor%/aktor Bang +empengaruhi 'vapotranspirasi 'vapotranspirasi ditentukan oleh banyak faktor yakni5 a.
8adiasi surya (8d)5 omponen sumber energi dalam memanaskan badan%badan air, tanah
dan tanaman. 8adiasi potensial sangat ditentukan oleh posisi geografis lokasi,
b.
ecepatan angin (v)5 "ngin merupakan faktor yang menyebabkan terdistribusinya air
yang telah diuapkan ke atmosfir, sehingga proses penguapan dapat berlangsung terus sebelum terjadinya keejenuhan kandungan uap di udara, c.
elembaban relatif (81)5 Parameter iklim ini memegang peranan karena udara memiliki
kemampuan untuk menyerap air sesuai kondisinya termasuk temperatur udara dan tekanan udara atmosfit d.
emperatur ()5 !uhu merupakan komponen tak terpisah dari 81 dan 8adiasi. !uhu ini
dapat berupa suhu badan air, tanah, dan tanaman ataupun juga suhu atmosfir. "da 3 faktor yang mendukung kecepatan evapotranspirasi yaitu5 (-) faktor iklim mikro, mencakup radiasi netto, suhu, kelembaban dan angin, () faktor tanaman, mencakup jenis tanaman, jumlah daun derajat penutupannya, struktur tanaman, stadia perkembangan sampai masak, keteraturan dan banyaknya stomata, mekanisme menutup dan membukanya stomata, (3) faktor tanah, mencakup kondisi tanah, aerasi tanah, potensial air tanah dan kecepatan air tanah bergerak ke akar tanaman (9insley dkk., -26).
Perkolasi
adalah pergerakan air di dalam tanah melalui “soil moisture zone” pada
lapisan tidak kenyang air (tak jenuh/unsaturated) sampai mencapai muka air tanah/ke dalam lapisan jenuh (CD.Soemarto, 1999). Perkolasi tidak akan terjadi sebelum daerah tak jenuh mencapai kapasitas lapang (field capacity).
;. apasitas perkolasi (Pp) adalah laju perkolasi maksimum. apasitas perkolasi dipengaruhi oleh kondisi tanah di bawah permukaan pada daerah tak jenuh. . 9aju perkolasi (Pa) adalah laju perkolasi yang sesungguhnya terjadi. 9aju perkolasi tergantung pada kondisi tanah baik, di permukaan maupun di bawah permukaan pada daerah tak jenuh. ilainya sangat dipengaruhi oleh laju infiltrasi dan kapasitas perkolasi.
&A& III PEM&AHASAN 'vapo%transpirasi adalah kombinasi proses kehilangan air dari suatu lahan bertanaman
melalui evaporasi dan transpirasi. 'vaporasi adalah proses dimana air diubah menjadi uap air (vaporasi, vapori$ation) dan selanjutnya uap air tersebut dipindahkan dari permukaan bidang penguapan ke atmosfer (vapor removal) atau 'vaporasi adalah proses pertukaran molekul air (li?uiCsolid) dipermukaan menjadi molekul uap air (gas) diatmosfir melalui kekuatan panas. ranspirasi adalah vaporisasi di dalam jaringan tanaman dan selanjutnya uap air tersebut dipindahkan dari permukaan tanaman ke atmosfer (vapor removal). Pada transpirasi, vaporisasi terjadi terutama di ruang antar sel daun dan selanjutnya melalui stomata uap air akan lepas ke atmosfer. 1ampir semua air yang diambil tanaman dari media tanam (tanah) akan ditranspirasikan, dan hanya sebagian kecil yang dimanfaatkan tanaman. Perbedaan antara transpirasi dengan evaporasi adalah 5
Pada tranpirasi
-). proses fisiologis atau fisika yang termodifikasi .) diatur bukaan stomata 3.) diatur beberapa macam tekanan 7.) terjadi di jaringan hidup 6.) permukaan sel basah,
Pada evaporasi
-.) proses fisika murni .) tidak diatur bukaan stomata 3.) tidak diatur oleh tekanan
7.) tidak terbatas pada jaringan hidup 6.) permukaan yang menjalankannya menjadi kering. !ebagian besar air yang diserap tanaman ditranspirasikan. erjadinya proses evapo%tranpirasi dipengaruhi oleh beberapa factor. /aktor%faktor yang mempengaruhi evapo%trasnpirasi adalah sebagai berikut5 -. etersediaan air 'vaporasi tanah 5 air dievaporasikan pada permukaan tanah pada laju yang sama dengan permukaan air bebas selama tanah basah dan tidak dinaungi tanaman. "ir tanah untuk tanaman5 kontribusi evaporasi tanah terhadap total evapotranspirasi menurun sejalan dengan meningkatnya penutupan tanaman. . /aktor tanaman ahanan dalam tanaman 5 diatur oleh tahanan stomata dan tahanan stomata dipengaruhi oleh suhu daun, cahaya,potensi air dan perbedaan tekanan uap. Pengaruh penutupan tanaman5 % tanaman yang ditanam dalam barisan biasanya tidak menutupi permukaan tanah sepenuhnya % !ebelum tanaman menutup permukaan tanah sepenuhnya, arah barisan tanaman dapat mempengaruhi evapotranspirasi % anyaknya bagian permukaan tanah yang tertutup tanaman menentukan perbandingan antara evaporasi langsung dari tanah dan transpirasi dari tanaman Pengaruh tinggi tanaman5 makin tinggi tanaman makin kuat pengaruh angin yang memberikan energi bagi tarikan air. Pengaruh morfologi tanaman5 @enis daun 5 daun lebar lebih banyak mentranspirasikan air daripada daun jarum
"ngin memindahkan uap air ke udara yang lebih kering sehingga laju penguapan menjadi cepat. "ngin juga menjadi alat memindahkan panas terasa dari daerah kering ke daerah lembabCbasah. elembaban udara. alau udara jenuh (penuhuap) evaporasi tidak akan terjadi. 9aju evaporasi akan meningkat jika ada perbedaan kelembaban yang besar antara permukaan tanaman dan udara. !uhu udara. +akin tinggi suhu (baik udara maupun permukaan tanaman) makin tinggi juga laju evaporasi.
&A& IV PENUTUP
K*3/+'E4''-3'3 adalah kombinasi proses kehilangan air dari suatu lahan
bertanaman melalui evaporasi dan transpirasi. 'vaporasi adalah proses dimana air diubah menjadi uap air (vaporasi, vapori$ation) dan selanjutnya uap air tersebut dipindahkan dari permukaan bidang penguapan ke atmosfer (vapor removal) atau 'vaporasi adalah proses pertukaran molekul air (li?uiCsolid) dipermukaan menjadi molekul uap air (gas) diatmosfir melalui kekuatan panas. ranspirasi adalah vaporisasi di dalam jaringan tanaman dan selanjutnya uap air tersebut dipindahkan dari permukaan tanaman ke atmosfer (vapor removal). P*,+'3 adalah pergerakan air di dalam tanah melalui “soil moisture zone” pada
lapisan tidak kenyang air (tak jenuhCunsaturated) sampai mencapai muka air tanahCke dalam lapisan jenuh (*#.!oemarto, -222). Perkolasi tidak akan terjadi sebelum daerah tak jenuh mencapai kapasitas lapang (field capacity).
DAFTAR PUSTAKA
"sdak, *hay. -226. Hidrologi dan Pengelolaan DAS . Bogyakarta5 Eajah +ada
