HIBAH PENGEMBANGAN COURSE CONTENT PROGRAM HIBAH KOMPETISITEKNOLOGI INFORMASI DAN KOMUNIKASI PERANCANGAN IRIGASI DAN DRAINASE INTERAKTIF BERBASIS TEKNOLOGI INFORMASI Dedi Kusnadi Kalsim Budi Indra Setiawan Asep Sapei Prastowo Erizal BAGIAN : TEKNIK TANAH DAN AIR DEPARTEMEN: TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS : TEKNOLOGI PERTANIAN 2 TEKNIK IRIGASI DAN DRAINASE BAGIAN TEKNIK TANAH & AIR DEPARTEMEN TEKNI K PERTANI AN FAKULTAS TEKNOLOGIPERTANI AN I NSTI TUT PERTANI AN BOGOR Kampus I PB Dar maga PO BOX 220 Bogor , Ti l p:( 0251)627.225, Fax:( 0251)627.739. E-mai l :dedkus@t el kom.net MEI2006 Teknik Irigasi dan Drainase 3 1.TinjauanMataKuliah/PraktikumTeknikIrigasidan Drainase Deskripsi Singkat Pengertian,tujuandanruanglingkupirigasidandrainase.Keperluanairuntuk tanaman,kebutuhanairirigasitanaman,hujanefektif,konsepefisiensiirigasi. Kualitasairuntukirigasi.Sistemdanperencanaanberbagaijenismetodairigasi: irigasi permukaan, bawah permukaan, curah dan tetes. Pompa air untuk irigasi: sistem danperencanaan,analisisbiayapompa.Pengelolaanoperasonaldanpemeliharaan jaringanirigasi.Prinsipdrainasedalampengembanganlahan.Drainasepermukaan dan bawah permukaan. Kegunaan mata kuliah/ praktikum KuliahdanpraktikumMKTeknikIrigasidanDrainasememberikandasar perencanaanirigasidandrainaseuntukpengembanganlahanpertanian.Beberapa contohperancangandengandataaktualberdasarkanpengalamanprofesionaldosen pengajarnya diberikan untuk memberikan pengalaman rancangan sehingga mahasiswa dapatmenerapkannyasesudahlulusdanbekerjadibidangpengembanganlahandan air. Tujuan Instruksional Umum SetelahmengikutikuliahdanpraktikumMKini,mahasiswamampu:(a) menerangkansistemirigasidandrainasesertapermasalahannyadiIndonesia,(b) menghitungkeperluanairirigasiuntuksuatupolatanamtertentudanmerancang sistemirigasinya,(c)menerangkankelemahan/keunggulanpadairigasipermukaan, curahdantetes,(d)menggunakandanmengaplikasikansoftwareCROPWATuntuk perencanaansistemirigasiusahataniagribisnis,(e)merancangsistemirigasipompa untukusahataniagribisnis,(f)menjelaskanpermasalahandalamaplikasidrainase permukaan dan bawah permukaan. Teknik Irigasi dan Drainase Garis Besar Perkuliahan : GBPP MK Teknik Irigasi dan Drainase (TEP 322) NoTujuan Instruksional Khusus Pokok Bahasan Kuliah Sub-Pokok Bahasan Estimasi Waktu (menit) Daftar Pustaka Dosen 1Memahami: (a) silabus MK dan cara penilaian; (b) pengertian, ruang lingkup dan tujuan irigasi dan drainase; sistem irigasi/drainase, data statistik dan permasalahan irigasi/drainase di Indonesia; (c) peranan irigasi terhadap ketahanan pangan Pendahuluan1. Penjelasan : (a) deskripsi MK, (b) tujuan, (c) materi kuliah/praktikum, (c) cara penilaian 2. Pengertian, ruang lingkup dan tujuan irigasi /drainase, irigasi permukaan, irigasi curah, irigasi tetes, irigasi bawah permukaan (underground irrigation, sub-irrigation) 3. Sistem irigasi/drainase, data statistik dan permasalahan irigasi/drainase di Indonesia, peran irigasi dalam ketahanan pangan 20 40 40 3,12DK 2Mahasiswa mampu: (a) memilih metoda untuk menghitung kebutuhan air irigasi untuk berbagai jenis tanaman pada suatu kondisi iklim tertentu di suatu daerah; (b) membedakan kebutuhan air untuk tanaman padi dan non-padi Kebutuhan air irigasi untuk tanaman non-padi dan padi 1. Berbagai metoda Perhitungan Evapotranspirasi tanaman Acuan (ETo) 2. Penentuan koefisien tanaman 3. Pendugaan hujan efektif4. Pendugaan kebutuhan air tanaman (ETc) dan keperluan air irigasi 5. Khusus perhitungan kebutuhan air irigasi untuk tanaman padi 30 10 20 20 20 2,4,6,11DK 3 Memahami tentang: (a) neraca lengas tanah di lahan beririgas; (b) perhitungan lama dan selang irigasi; (c) pendugaan pengurangan produksi akibat stress kekurangan air; (d) kemampuan dan kelemahan software CROPWATPrediksi pengurangan produksi akibat stress kekurangan air 1.Pengenalan kemampuan dan kelemahan software CROPWAT, pengembangan software2.Neraca lengas tanah di derah perakaran tanaman di lahan beririgasi 3.Lama dan selang irigasi 4.Pendugaan pengurangan hasil akibat kekurangan air 30 20 20 30 4,5,19DK 4Memahami tentang: (a) konsep efisiensi irigasi; (b) cara perhitungan dan beberapa data efisiensi irigasi , (b) pengukuran debit, (c) usaha peningkatan efisiensi irigasi Efisiensi irigasi dan pengukuran debit 1. Konsep efisiensi irigasi dan cara perhitungannya 2. Beberapa metoda pengukuran debit: (a) langsung; (b) kecepatan dan luas penampang; (c) bangunan ukur: thompson, cipolletti, cut throat, parshal flume, pintu romijn 30 70 2,3,12,15DK 2 5Memahami tentang: (a) Beberapa sistem pemberian air irigasi dalam irigasi permukaan; (b) Beberapa parameter design Irigasi Permukaan1. Beberapa metoda pemberian air irigasi permukaan: (a) furrow, (b) border, (c) flooding. 2. Hubungan antara tekstur tanah, luas dan debit 3. Cara pemberian air irigasi dan kesesuaiannya untuk padi dan non-padi:(a) kontinyu, (b) berkala (intermittent) 30 30 40 3,15,17DK 6Memahami nama bangunan, gambar dan fungsinya di jaringan irigasi dan drainase. Memahami kriteria penilaian kualitas air untuk irigasi dan kepekaan tanaman terhadap beberapa parameter kualitas air Sistem Jaringan Irigasi/Drainase Kualitas air irigasi 1. Bendung dan bendungan 2. Head work: (a) bangunan sadap, (b) spill way, (c) sediment trap, (d) pintu penguras, (e) kolam olakan (stilling basin)3. Jaringan utama (primer), sekunder, tersier, kwarter 4. Bangunan bagi, bangunan ukur 5. Penilaian kualitas air untuk irigasi20 30 20 20 10 3,10DK 7Memahami, membuat konstruksi dan pemeliharaan sumur. Memahami perhitungan dan penerapan dalam irigasi pompa. Memahami perhitungan biaya air pompa dan perencanaan untuk agribisnis tanaman hortikultura beririgasi Pemanfaatan airtanah Irigasi pompa 1.Metoda konstruksi sumur 2.Jenis pompa untuk irigasi dan drainase. Pompa Hidram: prinsip kerja, kurva karakteristik, efisiensi 3.Total head, statik head, gesekan, major losses, minor losses. Hubungan total head, debit, daya dan efisiensi4.Perhitungan eknonomi pompa: biaya tetap, biaya tak-tetap, biaya total 5.Pemilihan diameter pipa optimum. Perencanaan dan instalasi pompa untuk irigasi 20 20 20 10 10 9,16DK 8Memahami perhitungan modulus drainase, puncak limpasan dan dimensi saluran terbuka Drainase permukaan1. Perhitungan modulus drainase untuk padi sawah dan non-padi, kurva DDF 2. Perhitungan puncak limpasan 3. Perhitungan dimensi saluran 4. Kriteria kecepatan minimum dan maksimum 20 20 40 20 8,10DK 9Memahami perhitungan spasing, diameter pipa dan slope pada drainase bawah-permukaan Drainase bawah permukaan 1.Rumus spasing untuk aliran steady dan non-steady 2.Sistem jaringan drainase bawah-permukaan 3.Latihan perhitungan spasing, diameter dan slope 30 30 40 7,13DK 10, 11 Mampu menerangkan tentang pengertian dan komponen irigasi curah, serta uniformity dan efisiensi irigasi curah. Merancang irigasi curah Teknologi Irigasi Curah 1.Teknologi irigasi curah, kelebihan dan kelemahannya 2.Uniformity dan Efisiensi irigasi curah 3.Komponen irigasi curah: (a) Stasiun Pompa, (b) Jaringan perpipaan, (c) Spesifikasi sprinkler 20 30 50 14PR Teknik Irigasi dan Drainase 3 4.Rancangan irigasi curah100 12, 13 Mampu menerangkan tentang pengertian dan komponen irigasi tetes, uniformity dan efisiensi irigasi tetes. Merancang irigasi tetes Teknologi Irigasi Tetes1.Teknologi tetes, kelebihan dan kelemahannya 2.Uniformity dan Efisiensi irigasi tetes 3.Komponen irigasi tetes: (a) Stasiun Pompa, (b) Jaringan perpipaan, (c) Spesifikasi emitter 4.Rancangan irigasi tetes 2 0 30 50 100 14PR Garis Besar Praktikum: GBPP MK Teknik Irigasi dan Drainase (TEP 322) NoTujuan Praktikum Pokok Bahasan Praktikum Sub-Pokok Bahasan Estimasi Waktu (menit) Tempat Praktikum Dosen 1.Mahasiswa mendiskusikan dan menentukan topik permasalahan nasional yang berkaitan dengan keirigasian dan drainase Masalah nasional keirigasian 1. PKPI (Perubahan Kebijakan Pengelolaan Irigasi) 2. Agraria 3. Corporate Farming 4. Irigasi Mandiri 5. PP 77 tahun 2001 6. Crops and Drops, FAO, 2000 (ada 11 topik bahasan yakni (a) World water resources, (b) Agricultures use of water, (c) Production and food security, (d) Overuse and misuse, (e) Floods and droughts, (f) The future, (g) People and water, (h) Improving rainfed production, (i) Improving policies, (j) Towards a better future) 150 Ruang kuliahDK, AN 2.Mahasiswa mampumemilih metoda untuk menghitung kebutuhan air tanaman acuan pada suatu kondisi data iklim tertentu di suatu daerahMahasiswa mampu : menghitung keperluan air irigasi untuk suatu pola tanam tertentu Kebutuhan air irigasi 1. Diberikan data iklim, latitude, altitude 2. Menghitung ETo dengan CROPWAT dan IWAN 3. Membandingkan hasilnya dan menganalisisnya 4. Tentukan pola tanam tertentu dalam setahun 5. Tentukan metoda hujan efektif yang digunakan 6. Hitung keperluan air irigasi 150Ruang Komputer DK, AN 3Mahasiswa memahami hubungan antara selang irigasi, lama irigasi, jumlah air irigasi terhadap prediksi hasil dan efisiensi irigasi Penjadwalan irigasi 1. Tentukan tekstur tanah tertentu 2. Tentukan cara penjadwalan tertentu 3. Analisis prediksi hasil 4. Berapa efisiensi irigasi 150 Ruang Komputer DK, AN Teknik Irigasi dan Drainase 4 5. Bagaimana kalau tanpa irigasi atau tadah hujan ? 4Mahasiswa faham tentang: (a) Beberapa sistem pemberian air dalam irigasi permukaan; (b) Beberapa parameter design Pengelolaan irigasi di petak tersier berdasarkan studi kasus 1. Ditentukan satu petak tersier di DI tertentu: iklim, luas dan tekstur tanah 2. Ketersediaan debit air pada MT2 dan MT3 di pintu sadap tersier 3. Tentukan jenis tanaman yang akan diusahakan Rancang (a) jumlah blok rotasi irigasi, (b) selang irigasi, (c) lama irigasi, (d) debit air irigasi 150 Ruang Komputer DK, AN 5Mengetahui nama bangunan, gambar dan fungsinya di jaringan irigasi dan drainase Sistem Jaringan Irigasi/Drainase Utama 1. Pengamatan lapangan jaringan utama irigasi 2. Menggambar bangunan bendung, pelimpah, sadap, kantong lumpur, bangunan bagi, bangunan ukur150 BendungEmpang DK, AN 6Mengetahui bangunan di jaringan tersier Jaringan irigasi/drainase tersier 1. Menggambar bangunan sadap tersier, saluran tersier, box bagi 2. Pengukuran debit di saluransecara langsung dengan pelampung dan current meter, bangunan ukur 3. Permasalahan di petak tersier 150 Jaringanirigasi Semplak DK, AN 7Mengetahuijenis-jenis pompa dan cara perhitungan head lossIrigasi pompa 1. Pengenalan jenis-jenis pompa 2. Perhitungan head loss pada pipa, klep dll 150Leuwi KopoDK, AN 8Mampu mengerjakan uji pompa Irigasi pompa Penentuan kurva karakteristik pompa 150Leuwi KopoDK, AN 9Mampu menghitungmodulus drainase Mampu menghitungspasing, diameter pipa dan slope pada drainase bawah-permukaan Drainase permukaan Drainase bawah permukaan 1. Analisis DDF dari data hujan harian menggunakan RAINBOW 2. Menghitung modulus drainasi untuk padi sawah dan non-padi 3. Latihan perhitungan spasing, diameter dan slope 3 x 50 Lab Komputer DK, AN 10,11Mampu menerangkan komponen irigasi dan model konstruksi irigasi curah, serta pengukuran uniformity dan perhitungan efisiensi irigasi curah Teknologi Irigasi Curah1. Pengenalan komponen irigasi curah: (a) Stasiun pompa, (b) Jaringan perpipaan , (c) Spesifikasi sprinkler 2. Perhitungan uniformity dan efisiensi irigasi curah 150 150 Leuwi KopoPR, AN 12,13Mampu menerangkan komponen irigasi dan model konstruksi irigasi tetes, serta pengukuran uniformity dan perhitungan efisiensi irigasi tetes Teknologi Irigasi Tetes1. Pengenalan komponen irigasi tetes: (a) Stasiun pompa, (b) Jaringan perpipaan , (c) Spesifikasi emitter 2. Perhitungan uniformity dan efisiensi irigasi curah 150 150 Leuwi KopoPR, AN Teknik Irigasi dan Drainase Susunan Bahan Ajar Bahan Kuliah NoPokok Bahasan Kuliah 1Pendahuluan 2Kebutuhan air irigasi untuk tanaman non-padi dan padi 3Prediksi pengurangan produksi akibat stress kekurangan air 4Efisiensi irigasi dan pengukuran debit 5Irigasi Permukaan 6Sistem Jaringan Irigasi/Drainase 7Kualitas air irigasi 8Pemanfaatan airtanah dan Irigasi pompa 9Drainase permukaan 10Drainase bawah permukaan 11Teknologi Irigasi Curah 12Teknologi Irigasi Tetes Bahan Praktikum No Pokok Bahasan Praktikum 1Masalah nasional keirigasian 2Kebutuhan air irigasi 3Penjadwalan irigasi4Pengelolaan irigasi di petak tersier berdasarkan studi kasus 5Sistem Jaringan Irigasi/Drainase Utama 6Jaringan irigasi/drainase tersier 7Irigasi pompa 8Drainase permukaan dan Drainase bawah permukaan 9Teknologi Irigasi Curah 10Teknologi Irigasi Tetes Petunjuk Bagi Mahasiswa Untuk Menggunakan Bahan Ajar Setelah mempelajari bahan ajar pada setiap topik bahasan, anda harus berusaha untuk mengerjakanlatihan soal yang tersedia dalam topik itu. Untuk melihat seberapa jauh pengerjaansoallatihan,andadapatmenceknyadengankuncijawabanyangtersedia. Klarifikasi hasil hitungan dapat ditanyakan ke dosen yang bersangkutan lewat e-mail. Bahanajardicuplikdaribeberapadiktatkuliahyangsudahtersedia.Untuklebih mendalamimaterikuliahdiharapkanandamembacabukuacuanyangtersediadi perpustakaan IPB atau di perpustakaan pribadi masing-masing dosen. Bagi mereka yang ingin tahu lebih banyak tersedia beberapa teks file dalam pdf yang diambildariinternet.FiletersebutdisusununtuksetiapTopikdandisimpandalam FolderFileTambahansesuaidengantopikKuliah.DidalamFolderFileTambahan 2 jugatersediaSoftwareCROPWAT-WINdanRAINBOW-WINyangdigunakan dalam analisis. Dalam File Tambahan juga terdapat judul beberapa film dalam bentuk CD tersedia di koordinatorMKini.Judulfilmtersebut:(a)CultivatingtheNorthernDream(18 menit), (b) Agricultural Kingdom in Hokkaido, Japan (43 menit); (b) Berilah Aku Air (45 menit).Bagi mereka yang inginmenambah wawasan dapat menghubungi dosen koordinator untuk meminjam copy dari film-film tersebut. Teknik Irigasi dan Drainase Topik 1. Pendahuluan Pengantar Kuliah - dkkTopik 1. Pendahuluan Pengantar KuliahPendahuluanTujuan instruksional khusus, mahasiswa memahami: (a) Pengertian, ruang lingkup dan tujuan irigasi dan drainase(b) Bagaimana kondisi sistem irigasi dan drainase yang ada di Indonesia(c) Data statistik dan permasalahan irigasi/drainase di Indonesia(d) Bagaimana peranan irigasi terhadap ketahanan pangan(e) Bagaimana permasalahan air secara nasional dan internasionalBahan AjarBahan Ajar terdiri dari: (1) Paper dari beberapa referensi mengenai keirigasian di Indonesia(2) Beberapa paper pada Seminar Nasional Ketahanan Pangan di UNILA, Bandarlampung 15-17 November 2007 terdiri dari: (a) Ditjen Tanaman Pangan, (b) Ditjen Peternakan, (c) Ditjen Pengolahan dan Pemasaran Hasil Pertanian, (d) Bulog, (e) Pidato Menteri Pertanian.(3) Irrigation History of Indonesia (dalam bentuk file pdf)(4) Paperdari FAO, 2000.CropsandDropsterdiri dari 11topikbahasanyakni (a) Worldwater resources, (b) Agriculturesuseof water, (c) Productionandfood security, (d) Overuse and misuse, (e) Floods and droughts, (f) The future, (g) People and water, (h) Improving rainfed production, (i) Improving policies, (j) Towards a better future).(5) Filmdokumenterdalambentuk VCDdari Jepang berjudul The Agricultural Kingdom in Hokkaido, Japan.Bahan ajar no 2, 3, 4, 5 dan lainnya ada di File Tambahan Topik 1Teknik Irigasi dan Drainase1Topik 1. Pendahuluan Pengantar Kuliah - dkk1. TinjauanHistoris PembangunanIrigasi di IndonesiaMewujudkankembali Irigasi Masyarakat, Effendi Pasandaran dan Suparmono. Rabu 12 Desember 2001, KanpusDepartemen Pertanian. Ditjen. BinaSaranaPertanian Deptan dengan Masyarakat Peduli Air.Pembangunan irigasi di Hindia Belanda dimulai dengan adanya kelaparan karena gagal panentahun1848/49sekitar 200.000 orangmeninggal dunia di Demak(Van der Giessen, 1946), sehinggapadatahun1859dibangunbendungGlapandi S. Tuntang mengairi 12.000 ha.Awal abadke20lahirpolitiketisyangintinyauntukmeningkatkankesejahteraan masyarakat pribumi diprogramkan 3 hal yakni:(1) IRIGASI, (2) EDUKASI dan (3) TRANSMIGRASI.Tahun1885dibentukDepartemenBOW (BurgerlijkeOpenbareWerker)cikal bakal Departemen Pekerjaan UmumTahun 1905 dibentuk Departement van Landbouw,cikal bakal Departemen Pertanian. Selain irigasi yang dibangun pemerintah pada tahun 1914, sudah ada sawah beririgasi yang dibangun masyarakat seluas 2/3 dari total sawah beririgasi.Periode tahun Areal irigasi yang selesai dibangun (ha)Laju pembangunan (ha/tahun)1880 1910 225.000 7.5001910 1930 375.000 18.7501930 1940 470.000 47.0001945 Kemerdekaan RIS/d 1960 Irigasi terlantarPelita I 1969-1974 Rehabilitasi irigasi, perluasan irigasi skala besar dan kecilTabel. Lahan Irigasi di Jawa (ha) dari tahun 1914 1925Jenis Irigasi 1914 1918 1925Irigasi permanen 578.524 548.000 1.040.000Irigasi dalam fase konstruksi187.237 300.000 183.000Irigasi dalam fase persiapan 470.641 471.000 505.000Sawah beririgasi 1.518.099 1.400.000 2.840.000Irigasi masyarakat 939.575 852.000 1.800.000Sumber: Handbook of the Netherlands East Indies, 1916, 1920, 1930.Apakah benar pembangunan irigasi besar-besaran di Jaman Belanda telah meningkatkan kesejahteraan masyarakat seperti tujuan semula politik etis? Ada dua pendapat:(a) Meningkatkan kesejahteraan masyarakat karena adanya peningkatan produksipadi/palawija,perbaikanfasilitas transport,airminum,air mandi dan untuk ternak(b) Tidakadapeningkatanhasil padi, yangjelaspendudukmeningkat tajam, tahun 1880 penduduk Jawa 19,5 juta dan pada tahun 1930 menjadi 41,7 juta jiwa (0,44 juta/tahun atau 2,28%).Teknik Irigasi dan Drainase2Perkembangan Ekspor-Impor Beras-1000-50005001000150020002500300035001984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000TahunRibu ton berasImpor ( ribu ton) Ekspor (ribu ton) Import-EksportTopik 1. Pendahuluan Pengantar Kuliah - dkkPrinsip-prinsip Pengelolaan Irigasi ada dua prinsip utama (Hasselman, 1904):(a) PekalenRegeling: sistempengelolaanyangdidasarkanpadapolatanam (cultuur plan)yang ditetapkan sebelumnya. Pengelolaan air irigasi diperlukanuntukmendukungterlaksananyapolatanamyangdikehendaki, suatu prinsip klasik tentang azas KEGUNAAN(b) Pategoean Regeling: mengadopsi prinsip pengelolaan air pada daerah irigasi yang dibangun masyarakat sendiri yaitu alokasi air berdasarkan KESAMAANKESEMPATAN, sedangkan pola tanam diserahkan sendiri pada masyarakat.Untukkepentingan kolonial maka dipilih yang pertama denganturunannya sistem Golongan, sistem Pasten dll.Sejak Pelita I: (a) Komitmen rehabilitasi dan perluasan irigas dipacu oleh kepentingan mencapai swasembada beras, dengan bantuan kredit lunak dari IDA (International Development Agency)(b) Padakurunwaktu1969-1984: Areal Irigasi seluas3,4jutahektar dalam kondisi rusakmenjadi 5,0jutahektarkondisi baik. IntensitasPertanaman padimeningkat dari100%menjadi 145%. Produktivitasnaiklebihdari 2 kali lipat (2 ton GKG/ha 4,3 ton GKG/ha).Swasembada beras dicapai tahun 1984 1993, sejak tahun 1994 mulai lagi impor beras sekitar 2 2,5 juta ton/tahun Teknik Irigasi dan Drainase3Topik 1. Pendahuluan Pengantar Kuliah - dkk(c) World Bank (1983): beberapa kontribusi terhadap kenaikan produksi beras adalah (a) Air Irigasi 16%, (b) Verietas unggul 5%, (c) Teknologi pemupukan, pestisida dll 4%, (d) Interaksi 75%. Bagaimana menghitungnya?Beberapa penyebab kenapa swa-sembada beras tidak dapat dipertahankan (1984-1993):(a) Kenaikan jumlah penduduk sekitar 2% per tahun(b) Naiknyakonsumsi berassekitar 0,6%per tahundari 110kg/kapita/tahun (1967) menjadi 130 kg/kapita/tahun (1997)(c) Kebijakan nilai tukar rupiah yangovervaluedterhadap dollar, sehingga hargaimpor komoditaspertanianmenjadi lebihmurahdaripadaproduksi dalam negeri(d) Nilai Tukar Petani menurunTahunHarga Traktor (Rp/unit)Harga Beras (Rp/ton)Equivalent harga traktor terhadap beras (ton)1973 1.750.000 100.000 17,51997 19.000.000 420.000 45,2(e) Perubahan penggunaan lahan pertanian menjadi non-pertanian sekitar 5.000 20.000 ha/tahun, terutama di Jawa.(f) Perkembangan pembentukan P3A (Perkumpulan Petani Pemakai Air) yang cenderung top down dengan adopsi standard rancangan bangunan irigasi dan kelembagaan P3A versi birokrasi irigasi(g) Sebagianbesar sistemirigasi yangdibangunmasyarakat ikut terkooptasi menjadi sistemirigasi berwawasan pemerintah, akibatnya melemahkan dinamika internal dan meningkatkan ketergantungan (memperlemah pemberdayaan) pada pemerintah.(h) Disadari sejak tahun1990, biaya OP(Operasi danPemeliharaan) tidak memadai lagi, sehingga terjadi penurunan peformansi jaringan irigasi. Untuk itu dilakukan Penyerahan Irigasi Kecil (PIK) di bawah 500 ha kepadaP3A. PerhitunganPCIJICAtahun2000AKNOP1: US$15-20/ha/tahun, APBN dan APBD (1999/2000): Rp 71.000/ha/tahun.Inpres no 3/1999: PKPI (Pembaharuan Kebijakan Pengelolaan Irigasi):1. Pengaturan kembali tugas dan tanggung jawab Lembaga Pengelola Irigasi2. Pemberdayaan P3A3. Penyerahan pengelolaan irigasi pada P3A4. Pembiayaan pengelolaan irigasi5. Keberlanjutan sistem pertanian beririgasi1 AKNOP: Angka Kebutuhan Nyata Operasi dan PemeliharaanTeknik Irigasi dan Drainase4Topik 1. Pendahuluan Pengantar Kuliah - dkk2. Irigasi di IndonesiaIrigasi adalah suatu usaha manusia untuk menambah kekurangan air dari pasokan hujan untuk pertumbuhan tanaman yang optimum. Drainase adalah suatu usaha manusia untuk membuang kelebihan air yang merugikan tanaman.Peranan irigasi dalam meningkatkan dan menstabilkan produksi pertanian tidak hanya bersandar pada produktifitas saja tetapi juga pada kemampuannya untuk meningkatkan faktor-faktor pertumbuhanlainnyayangberhubungandenganinput produksi. Irigasi mengurangi resiko kegagalan panen karena ketidak-pastian hujan dan kekeringan, membuat unsur hara yang tersedia menjadi lebih efektif, menciptakan kondisi kelembaban tanah optimumuntuk pertumbuhan tanaman, serta hasil dan kualitas tanaman yang lebih baik.Metoda penggunaan air irigasi untuk tanaman dapat digolongkan ke dalam: (a) irigasi permukaan(surface irrigation),(b) irigasi bawah-permukaan tanah(sub-surface irrigation),(c) irigasi curah(sprinkler),dan (d) irigasi tetes(drip atau trickle irrigation).Irigasi curah dan tetes disebut juga irigasi bertekanan(pressurized irrigation). Pemilihan metoda irigasi tersebut tergantung pada: (a) air yang tersedia, (b) iklim, (c) tanah, (d) topografi, (e) kebiasaan, dan (f) jenis dan nilai ekonomi tanaman. Pada irigasi permukaan berdasarkan perbedaan status kelembaban tanah dan keperluan airtanamandibedakanmenjadi duahal yakni: (a)irigasi padi sawahdan(b)irigasi untuk tanaman bukan-padi sawah (upland crops). Di Indonesia sebagian besar irigasi termasuk pada irigasi permukaan. Irigasi bertekanan sprinklerdantetesbanyakdigunakandiperusahaanagro-industri. Irigasicurahpada perkebunana tebu, kopi, nenas, bawang, dan jagung. Irigasi tetes pada pertanian rumah kaca untuk melon, cabai, bunga krisyan, dan sayuran. Akhir-akhir ini berkembang di masyarakat suatu teknologi budidaya sawah yang hemat air, hemat biaya, dan berproduksi tinggi yakni suatu teknologi yang disebut dengan SRI (system of rice intensification). SRI dikembangkan sejak tahun 1980 oleh Fr. Henri de Laulanie, S.J, seorang pendeta Perancis yang bertugas di Madagaskar sejak tahun 1961. Sebelum tahun 1999 SRI hanya dikenal dan dipraktekkan di Madagaskar saja. Sekarang ini dicobakan di hampir 50 negara dengan hasil produksi SRI sekitar 7 ~ 10 ton Gabah Kering Panen (GKP)/ha.Bagaimana peranan Irigasi terhadap ketahanan pangan?Beras adalahmakananpokokrakyat Indonesiayangsampai sekarangmasihbelum mampu dipenuhi oleh produksi dalamnegeri. Dengan usaha keras revolusi hijau swasembada beras pernah terjadi pada tahun 1984-1993. Mulai tahun 1994 Indonesia kembali menjadi negara importir beras. Salah satu penyebabnya adalah kurangnya dana untuk operasi dan pemeliharaan jaringan irigasi, sehingga kinerja jaringan irigasi menurun.Teknik Irigasi dan Drainase5Topik 1. Pendahuluan Pengantar Kuliah - dkkBagaimana potensi produksi dan kebutuhan konsumsi beras? Data areal padi beririgasi, IP 2dan produksi beras tahun 2002tercantum pada Tabel 1. Dataproduksi danimporberastercantumpadaTabel 2. Kebutuhankonsumsi beras padatahun2001sekitar28,538 juta ton beras3, sedangkan produksi nasional sekitar 25,270 juta ton beras, sehingga masih diperlukan impor sekitar 3,268 juta ton beras. Tabel 1. Areal padi beririgasi dan produksi beras di Indonesia tahun 2002 4PulauSawah irigasi (Ha)Luas tanam (Ha)CITon GKG/HaTon GKG/tahunTon Beras/tahunSumatera 2.087.939 2.674.589 1,28 3,92 10.487.732 5.243.866Jawa 3.336.302 5.260.857 1,58 5,31 27.921.999 13.960.999Bali+NTB+NTT 413.377 527.965 1,28 4,46 2.356.484 1.178.242Kalimantan 885.397 699.619 0,79 3,08 2.157.158 1.078.579Sulawesi 937.084 1.201.876 1,28 4,2 5.053.888 2.526.944Maluku+ Papua td 22.629 3,02 68.339 34.169INDONESIA 7.660.099 48.045.601 24.022.800Tabel 2. Rerata produksi, impor, dan ketergantungan berasKeterangan 1995-1997 1998-2001Produksi beras (ton) 25.037.117 25.269.727Impor beras (ton) 1.503.000 3.268.000Rasio ketergantungan (%) 6,0 12,9Konsumsi (ton) 26.540.117 28.537.727CIadalahcroppingintensityatauintensitaspertanaman(IP)yakni luasareal tanam dalam setahun dibagi dengan luas areal irigasinya. Di daerah irigasi seharusnya IP lebih besar dari 1 karena mampu bertanam baik pada MH maupun pada MK. Nilai IP yangrelatifkecil diduga disebabkan oleh belum efisien nya pengelolaanair irigasidiIndonesia. Carabudidaya padi modelkonvensional memerlukan jumlah air yang besar (1.000-2.000 mm/musim atau 10.000 ~ 20.000 m3 air per hektar). Perbaikan pengelolaan air dan sistim budidaya padi hemat air, memungkinkan untuk meningkatkan IP dan produktivitas. Jika kita mampu meningkatkan IP 10% dan tingkat produktivitas meningkat 20%, maka hasil produksi beras nasional dari areal beririgasi sudah mencukupi kebutuhan pangan nasional seperti pada Tabel 3. Produksi beras yang akandicapai dari daerahberirigasi saja sekitar 30,921juta ton, sudahmencukupi kebutuhan nasional bahkan surplus sekitar 2,383 juta ton beras. Selainpenggunaanair masihboros danpengelolaanair yang kurangefisien, juga ketersediaan air semakin berkurang akibat dari perubahan iklimglobal maupun kerusakanDASdidaerahhulu. Pengelolaan air yang kurang efisien disebabkan oleh 2 IP (Indeks Pertanaman) = Luas tanam setahun/luas oncoran3Angka konsumsi beras nasional jika dihitung berdasarkan jumlah penduduk 200 juta jiwa, dan menggunakandatakonsumsiperkapitapertahun145,31kg(Susenas, 2005)atau139,15kg(Menko Perekonomian), maka angka konsumsi beras nasional per tahun berkisar antara 27,830 ~ 29,062 juta ton.4 Sumber: Statistical Yearbook of Indonesia, 2003Teknik Irigasi dan Drainase6Topik 1. Pendahuluan Pengantar Kuliah - dkkkurangnya dana pemerintah untuk pemeliharaan dan operasional sehingga infratruktur irigasi/drainase terdegradasi dan setiap tahun kemampuan irigasi semakin berkurang.Tabel 3. Prediksi hasil beras di daerah beririgasi dengan kenaikan IP 10%, dan kenaikan produksi 20%PulauSawah irigasi (Ha)CILuas tanam(ha)ton gkg/haton gkg/tahunton beras/tahunSumatera 2.087.939 1,382.881.3564,70413.553.898 6.776.949Jawa 3.336.302 1,685.604.9876,37235.714.979 17.857.490Bali+NTB+NTT413.3771,38570.460 5,352 3.053.103 1.526.552 Kalimantan 885.397 0,89788.0033,6962.912.460 1.456.230Sulawesi 937.084 1,381.293.176 5,04 6.517.607 3.258.803Maluku+ Papua td 24.892 3,624 90.208 45.104INDONESIA 7.660.099 11.162.875 61.842.256 30.921.128IndonesiaTak(Lagi) KayaSumberLahanPertanian5.KenapaIndonesiamasih mengimpor pangan? (kedelai, jagung, beras, gula dll). Umumnya kita masih beranggapan bahwa Indonesia luas lahannya dan subur. Tetapi kenyataannya Indonesia hanya memiliki lahan pertanian basah 7,8 juta ha dan lahan kering 6,43 juta ha (Tabel 4). Jika dibandingkan dengan jumlah penduduknya, maka rerata luas lahan pertanian per jumlah penduduk hanya354 m2untuk lahan basah,dan 646 m2jika dimasukan juga lahan pertanian kering (Tabel 5). Angka ini terkecil dibandingkan dengannegara lainnya. Negara-negara pertanian di dunia umumnya memiliki ketersediaan lahan pertanian per kapita di atas 1.000 m2. Maka jelaslah kenapa Indonesia selalu kekurangan pangan.Kebijakanperluasanlahanpertanianmerupakan suatu keharusan kalau ingin swasembada pangan. Hanya dengan menambah luas lahan pertanian baru itulah kekuranganproduksipangan nasional dapat diatasi secara berkelanjutan. Upaya yang lain adalah penyelesaian sementara atau program tambal sulam.Tabel 4. Komposisi Lahan Pertanian Basah IndonesiaTipe LahanLuas lahan (ha)Sumatera JawaBali, NTT, NTBKaliman-tanSulawe-siPapua?TotalIrigasi teknis 321.234 1.516.252 84.632 24.938 262.144 2.209.200Irigasi semi teknis 257.771 402.987 173.364 33.297 121.402 988.821Irigasi pedesaan 455.235 615.389 92.070 189.326 234.933 1.586.953Sawah tadah hujan 550.440 777.029 68.380 339.705 279.295 2.014.849Rawa lebak 288.661 776 29 323.556 2.179 615.201Pasang surut 230.621 4.144 72 97.603 884 333.324Jumlah 2.103.962 3.316.577 418.547 1.008.425 900.837 0 7.748.3485Sumber:Kompas21/9/2005. Sumarno(MantanDirjenHortikultura, Deptan). IndonesiaTak(Lagi) Kaya Sumber Lahan Pertanian.Teknik Irigasi dan Drainase7Topik 1. Pendahuluan Pengantar Kuliah - dkkSumber: Statistik Pertanian, Departemen Pertanian 2004Teknik Irigasi dan Drainase8Topik 1. Pendahuluan Pengantar Kuliah - dkkTabel 5. Perbandingan Luas Lahan Pertanian dengan Jumlah Penduduk dan Luas Lahan per KapitaNegaraLuas LahanPertanian(ribuan ha)JumlahPenduduk(ribuan)Luas Lahan perKapita(m2)Argentina 33.700 37.074 9.090Australia 50.304 19.153 26.264Bangladesh 8.085 123.406 655Brasil 58.865 171.796 3.426Kanada 45.740 30.769 14.866Cina 143.625 1.282.172 1.120India 161.750 1.016.938 1.591Indonesia (1) 7.780 220.000 354Thailand 31.839 60.925 5.226Amerika Serikat 175.209 285.003 6.148Vietnam 7.500 78.137 960Indonesia (2) 14.210 220.000 646Sumber: FAO, 2004(1): Lahan sawah irigasi+non irigasi(2): Lahan sawah + lahan kering (6,43 juta ha)Lahan perkebunan dan kehutanan tidak dimasukkanKondisi sekarang (2005) lahan sawah irigasi dan non-irigasi luasnya 7,8 juta ha, lahan kering (tanaman pangan) luasnya 6,4 juta ha. Idealnya lahan sawah 15 juta ha, dan lahan kering(tanaman pangan)20juta ha. Sehingga total 35 juta ha dan rasionya menjadi 1.591 m2 per kapita seperti India.Jika digunakan jumlah tenaga kerja di sektor pertanian yakni 12.396.778 petani lahan basah dan 1.918.429 petani lahan kering (data masih dipertanyakan akurasinya?), maka rasio luas lahan pertanian sawah per petani sekitar0,63 ha/petani lahan sawah; dan 3,35ha/petani lahankering. Jikadigunakantotal lahanpertaniandantotal petani, maka rerata 0,99 ha lahan pertanian/petani. Kalau lahan sawah menjadi 15 juta ha dan lahankeringmenjadi 20jutaha, makareratapengusahaanlahansawahmenjadi1,2 ha/petani lahan sawah dan lahan kering menjadi 10,4 ha/ petani lahan kering. Beberapa isu penting keirigasian adalah: (a) Gagal Panen Akibat Kekeringan di Daerah Irigasi, (b) Teknologi Irigasi Hemat Air, (c) Degradasi DAS dan Pengaruhnya Terhadap Ketersediaan Air, (d) Kontribusi/Kompensasi Hilir-Hulu, (e) Nilai Ekonomi Air Kaitannya Dengan Biaya OP, (f) Conjuctive Use Air Permukaan-Air Tanah, (g) Stabilitas Lahan Pertanian BeririgasiTeknik Irigasi dan Drainase9Topik 1. Pendahuluan Pengantar Kuliah - dkkPenutupBeberapa pertanyaan:(1) Perananirigasi terhadappertaniandicirikandengannaiknyaproduktivitasdan intensitas pertanaman padi sesudah adanya irigasi. Akan tetapi data di Kalimantan (Tabel 1) menunjukkan bahwa intensitas tanam padi untuk daerah irigasi hanya 0,76. Apa yang menyebabkan hal tersebut? (2) Apa artinya angka tersebut dari segi efisiensi alokasi dana pembangunan? (3) Kenapa produksi beras Tabel 1 lebih kecil daripada produksi beras pada Tabel 2? (4) Apa tujuan irigasi(5) Apa tujuan drainase(6) DiIndonesiadikenalklasifikasi irigasi teknis, setengah teknis dan irigasi desa. Parameter apa yang mencirikan klasifikasi tersebut?(7) Apa yang dimasud dengan: (a) irigasi permukaan, (b) irigasi bawah permukaan, (c) irigasi curah, (d) irigasi tetes(8) Berapa hektar minimumluas pengusahaan petani untuk menjamin tingkat kesejahteraan yang layak? Bagaimana cara menghitungnya?(9) Apa yangdimaksud dengan (a) Intensitas Pertanaman (Cropping Intensity),(b) Luas tanam, (c) Luas panen(10)Berapa hektar rerata luas pengusahaan petani di Indonesia sekarang ini?(11)Bagaimana peran irigasi dalam usaha ketahanan pangan(12)Bagaimana masalah keirigasian di Indonesia sekarang ini(13)Aspek apa yang dicakup dalam pengelolaan sumberdaya air(14)Aspek apa yang dicakup dalam pengelolaan air irigasi(15) Apa peranan irigasi dalam pencapaian swa-sembada beras di tahun 1984-1993? Kenapa Indonesia mulai mengimpor beras lagi sejak tahun 1994?(16)Pada waktu penjajahan Belanda awal abad 20 muncul politik etis untuk meningkatkankesejahteraanmasyarakat pribumi. (a) Programapasajadalam politik etis tersebut? (b) Bagaimana relevansinya dengan kondisi sekarang?(17)Apaisi Inpresno3tahun1999tentangPembaharuanKebijakanPengelolaan Irigasi (PKPI)?(18) Saudarasudahmelihat VCDtentangpembangunanpertanianlahangambut di HokkaidoJepang. (a)Apakunci keberhasilanpengembanganlahangambut di Hokkaido? (b) Bandingkan dengan kegagalan proyek pengembangan lahan gambut sejuta hektar di Kalimantan Tengah?Kunci Jawaban:(1) Pilihan Jawaban: (a) Kemungkinan salah data, (b) daerah beririgasi kurang baik operasionalnya, (c) BudayapendudukKalimantanadalahbudaya kebundan hutan.(2) Pembangunan irigasi di Kalimantan adalah sesuatu pemborosan karena masyarakatnya belum terbiasa untuk budidaya tanaman pangan intensif(3) Pada Tabel 2 termasuk juga lahan sawah tadah hujan(4) Irigasi: untuk memasok kekurangan air dari hujan agar tanaman tumbuh optimum(5) Drainase: untuk membuang kelebihan air agar tanaman tumbuh optimumTeknik Irigasi dan Drainase10Topik 1. Pendahuluan Pengantar Kuliah - dkk(6) Irigasi teknis: debit dapat diukur dan diatur. Irigasi setengah teknis: debit dapat diatur tak dapat diukur. Irigasi desa: debit tak dapat diukur dan diatur.(7) Irigasipermukaan:airirigasi diberikanlewat permukaantanah.Irigasi bawah permukaan: air irigasi diberikan lewat bawah permukaan tanah. Irigasi curah: air irigasi diberikan dari atas permukaan tanah meniru hujan. Irigasi tetes: air irigasi diberikan menetes ke daerah perakaran tanaman.(8) Gunakanbeberapa angkaparameter: (a) Tingkat pendapatanlayak keluarga petani (Rp/ha/bulan); (b) Tingkat produksi padi (ton GKG/ha/MT); (c) Harga jual petani (Rp/kg GKG); (d) Biaya produksi (benih, pupuk, upah tenaga kerja, air irigasi, sewa tanah) Rp/ha/MT; (e) Pendapatan bersih petani (Rp/ha/MT); (f) Hitung luas minimum pengelolaan setiap petani (ha)(9) Intensitas Pertanaman (IP) padi di suatudaerah irigasi adalah jumlah luas tanamanpadi (ha) setiapMTdalamsetahundibagi denganluasirigasi atau oncoran (ha). Luas tanam: adalah total areal tanam dalam setahun. Luas panen adalah total areal panen dalam setahun, angkanya lebih ecil atau sama dengan luastanam. Jikaluaspanen 60 mm/bulanc. Rumus empirik yang dikembangkan secara lokal,biasanya dikembangkan dengan rumus umum sebagai berikut:Peff = a Pmean+ buntuk Pmean< Z mmPeff = c Pmean+ duntuk Pmean> Z mmKonstanta a, b, c dan d dikembangkan berdasarkan penelitian secara lokal.Hujan bulanan dengan peluang terlewati tertentu (misalnya 75%), untuk beberapa daerahsudahmempunyai persamaanlinierantarahujanbulananrata-ratadengan hujan bulanan dengan peluang terlewati tertentu. Untuk Indonesia, Oldeman, L.R. (1980) menyatakan bahwa hujan peluang terlewati 75%(Y) dapat dinyatakan dengan persamaan:Y =0,82 X - 30, dimana X = rata-rata hujan bulanan.Hujan efektif untuk tanaman padi adalah 100% dari Y, sedangkan untuk palawija 75% dari Y.d. USBR (United State Bureau of Reclamation) : Pef= P mean x (125 - 0.2 P mean )/125; untuk P mean < 250 mm Pef= 125 + 0.1 x P mean ; untuk P mean> 250 mmGambar 1a. Lisimeter bertimbangan Gambar 1b. Lisimeter tak-bertimbangan 2. Irigasi Padi SawahPengelolaan air irigasi padi sawah sangat penting untuk memaksimumkan pemanfaatan pengembangan teknologi budidaya padi. Dasarutamadalampengelolaanair tersebut 2 Martin Smith, 1991. CROPWAT (ver.5.7): Manual and Guidelines. FAOTeknik Irigasi dan Drainase3Topik 2. Kebutuhan Air Irigasi - dkkadalah pengetahuan tentangkondisi air yang optimum dalam kaitannya dengan tahap pertumbuhan padi dan beberapa metoda untuk mendapatkan kondisi optimum tersebut.Keperluan air irigasi untuk tanaman padiSeringkali dikatakanbahwairigasi tanamanpadi di sawahadalahmerupakansuatu prosespenambahanairhujan untuk memenuhi keperluan air tanaman. Tanaman padi sawah memerlukan air cukup banyak dan menginginkan genangan air untuk menekan pertumbuhan gulma dan sebagai usaha pengamanan apabila terjadi kekurangan air. Di daerah tropik walaupun pada musim hujan, sering terjadi suatu perioda kering sampai 3 minggu tidak turun hujan. Pada situasi tersebut diperlukan air irigasi untuk menjamin pertumbuhantanamanpadi yang baik. Pada umumnya tinggi genanganair adalah sekitar 50 - 75 mm untuk padi varietas unggul(HYV) 3, sedangkan untuk varietas lokal antara 100 - 120 mm. Maksimum genangan air pada HYV adalah sekitar 15 cm.4Apabilalajuevaporasi sekitar 2- 6mm/hari danperkolasi ataurembesansekitar 6 mm/hari, maka lapisan genangan air tersebut akan mencapai nol pada selang waktu 4 sampai 15 hari, apabila tidak ada hujan dan air irigasi. Apabila situasi tersebut berlanjut sampai beberapa minggu terutama pada masa pertumbuhan tanaman yang peka terhadap kekeringan maka akan terjadi pengurangan produksi.Suatu tetapan konversi keperluan air biasanya dinyatakan dengan mm/hari yang dapat dikonversi ke suatu debit kontinyu pada suatu areal yakni 1 l/det/ha = 8,64 mm/hari atau 1 mm/hari = 0,116 l/det/ha5.Pengolahan tanahTerdapat beberapa metoda yang berbeda dalam perhitungan keperluan air tanaman dan umumnya perhitungan tersebut tidak mencakup keperluan air selama pengolahan tanah.Sebagai contohsuatu metoda yang direkomendasikan oleh FAOhanyadidasarkanpadaevapotran-pirasi tanaman acuan, faktor tanaman, pertimbangan semua kehilangan air irigasi danhujanefektif. Keperluanair selama pengolahan tanah padi sawah umumnya menentukan puncak keperluan air irigasi pada suatu areal irigasi. Beberapa faktor penting yang menentukan besarnya keperluan air selama pengolahan tanah adalah sebagai berikut :(1) Waktu yang diperlukan untuk 3 HYV: High Yielding Variety (varietas unggul)4 Berdasarkan penelitian di IRRI (International Rice Research Institute), Los Banos, Filipina5 1liter =10-3 m3; 1 ha = 104 m2; 1 hari = 24 jam = 24 x 60 x 60 detikTeknik Irigasi dan Drainase4Topik 2. Kebutuhan Air Irigasi - dkkpengolahan tanah yakni:(a) perioda waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan pengolahan tanah(b) pertambahanareal pengolahantanahdalamsuatugruppetakansawahyang sangat tergantung pada ketersediaan tenaga kerja manusia, hewan atau traktor.(2) Volume air yang diperlukan untuk pengolahan tanah, yang tergantung pada: (a) lengas tanah dan tingkat keretakan tanah pada waktu mulai pengolahan tanah(b) laju perkolasi dan evaporasi(c) kedalaman lapisan tanah yang diolah menjadi lumpur.Beberapa hasil penelitian di Bali dan Sumatera menunjukkan keperluan air yang cukup besar antara 18 - 50 mm/hari (2,1 5,8 l/det/ha) dengan total keperluan air sekitar 400 - 900 mm6.Perioda pengolahan tanahKondisi sosial dan tradisi yang ada serta ketersediaan tenaga kerja manusia, hewan atau traktor di suatu daerah sangat menentukanlamanya pengolahan tanah. Pada umumnya perioda yang diperlukan setiap petakan sawah untuk pengolahan tanah (dari mulai air diberikan sampai siap tanam) adalah sekitar 30 hari.Sebagai suatu pegangan biasanya sekitar 1,5bulandiperlukanuntukmenyelesaikanpengolahantanahdi suatupetak tersier. Pada beberapa kasus di mana alat dan mesin mekanisasi tersedia dalam jumlah yang cukup, perioda tersebut dapat diperpendek sampai sekitar 1 bulan. Total perioda pengolahan tanah di suatu daerah irigasi biasanya antara 1,5 sampai 3 bulan tergantung pada jumlah golongan7 yang dipakai.Volume air yang diperlukan untuk pengolahan tanahKeperluanair selamapengolahantanah mencakup keperluan untuk menjenuhkan tanahdansuatulapisangenanganyang diperlukan segera setelah tanam. Rumus di bawahini dapat digunakanuntukmendugakeperluanairpadawaktupengolahan tanah:S = [S(a) - S(b)] x N x d x 10 -4 + Fl + Fd .../3/di mana S: keperluan air pengolahan lahan(mm), S(a): lengastanahsesudah pelumpuran (%), S(b): lengas tanah sebelumpelumpuran (%), N: porositas tanah(%), d: kedalaman lapisantanah yang dilumpurkan (mm), Fl : kehilangan 6 Binnie and Partners Ltd7 Sistim golongan disebut juga staggering Teknik Irigasi dan Drainase5Topik 2. Kebutuhan Air Irigasi - dkkair selamapelumpuran(mm), Fd: tinggi genangandi petakansawahsetelahtanam (mm). Meskipunrumustersebut cukupakurat untukmenghitungkeperluanair akantetapi beberapaparameterseringterjadi beragamdi lapangan. Dengandemikianseringkali keperluanair pengolahantanahdiduga dari pengalamandi lapangan. Untuktanah bertekstur liat berat tanpa retakan, keperluan air diambil sebesar 250 mm. Jumlah ini mencakup untuk penjenuhan, pelumpuran dan juga 50 mm genangan air setelah tanam. Apabila lahan dibiarkan bera untuk waktu yang cukup lama (misal 1,5 bulan) sehingga tanah retak-retak, jumlah air yang diperlukan sekitar 300 mm. Untuk tekstur yang lebih ringan angka tersebut akan lebih besar dari angka di atas.Debit yang diperlukanLajupenambahanareal padawaktupengolahantanahdi suatujalurpetakan-petakan sawah yang mendapat pasok air dari satu inlet secara kolektif dalam suatu petak tersier, akanmenentukanbesarnya debit yang diperlukan. Terdapat 3konseptentanglaju pertambahan areal pengolahan tanah dalam suatu kelompok petakan sawah yakni :(a) Debit yang masuk ke inlet konstan selama pengolahan tanah (I mm/hari = konstan)(b) Lajupertambahanareal lahan yang diolah konstan (dy/dt dalam ha/hari = konstan)Laju pertambahan areal lahan yang diolah mengikuti kurva distribusi Gauss atau yang lainnya dengan nilai maksimum pada pertengahan perioda pengolahan lahan (T) atau dy/dt = maksimum pada t = T. Kasus yang pertama akan diuraikan di sini dan dikenal sebagai metoda pendekatan dari van de Goor dan Ziljstra. Konsep tersebut mengatakan bahwa suatu debit konstan diberikan pada suatu bagian dari unit tersier selama pengolahantanah. Selamaperioda tersebut diasumsikanair akanmengalir mengisi petakan-petakan sawah secara progresif. Sementara itu petakan yang lebih rendah akan terisi melalui limpasandari petakandi atasnyasetelahpenuh. Diasumsikanbahwa petakandi atasnyasecarakontinyudiisi air untukmemenuhi kehilanganair akibat perkolasi dan evaporasi (Gambar 2 dan Gambar 7).Dengan demikian pada tingkat awal, keperluan air adalah untuk penjenuhan tanah dan mempertahankan suatu genangan lapisan air, sedangkan pada ahir perioda pengolahan tanahmempertahankanlapisangenanganairadalahmerupakanfaktoryangdominan (the topping up requirement).Dengan demikian bagian areal unit tersier yang sedang diolah (A ha) menerima volume air pada perioda waktu dt sebesar I A dt, dengan debit sebesar I. Dari jumlah air tersebut sebagian (M y dt) digunakan untuk mempertahankan lapisan air di lahan yang telah dijenuhkan (y ha), sedangkan sisanya (S dy) digunakan untuk menjenuhkan areal baru sebesar dy ha.I A dt = M y dt + S dy... /4/M : topping up requirement (mm/hari); I: laju pemberian air (mm/hari); T: lama perioda pengolahan lahan dari mulai awal pemberian air sampai tanam (hari); S: jumlah air yang diperlukan untuk menjenuhkan tanah danmenciptakan lapisan genangan air (mm).Persamaan tersebut dapat ditulis sebagai berikut :Teknik Irigasi dan Drainase6Topik 2. Kebutuhan Air Irigasi - dkky M A IdyS dt=... /4/, maka + == C y M A IMSy M A IdyS t ) ln( .. /5/pada t = 0 -----> y = 0, maka) ln( A IMSC= , maka y M A IA IMSt= ln ... /6/pada t = T ---->y = A , maka M IIMST= ln , maka SMTM II=ln... /7/; maka SMTeM II= dan akhirnya 1 =SMTSMTee MI... /8/Apabilak = MT/S; maka 1 =kkee MI... /9/ Pada persamaan /9/ dapat dilihat bahwa A tidak mempengaruhi I. Untuk berbagai nilai S, T dan M (evaporasi dan perkolasi) maka besarnya I dengan menggunakan rumus di atasdapat dilihat padaTabel 1. Umumnyakeperluanair pengolahantanahberkisar antara 1,5 1,7 l/det/ha untuk nilai M antara 5 - 8 mm/hari dan S = 300 mm dengan T = 30 hari.Keperluan air untuk pesemaianAreal pesemaianumumnyaantara2%- 10%dari areal tanam. Lamapertumbuhan antara20- 25hari. Jumlahkeperluanair di pesemaiankuranglebihsamadengan penyiapan lahan. Sehingga keperluan air untuk pesemaian biasanya disatukan dengan keperluan air untuk pengolahan tanah.Gambar 2. Skhematisasi laju pengaliran air pada formula van de Goor dan ZijlstraTeknik Irigasi dan Drainase7Topik 2. Kebutuhan Air Irigasi - dkkKeperluan air pada berbagai tahap pertumbuhan tanamanTahappertumbuhanpadi dibagi menjadi: (a)pesemaian(10-30hss)8(seedlingatau juvenile period),(b) periode pertumbuhan vegetatif (0-60 hst), (c) periode reproduktif atau generatif (50-100 hst) dan (d) periode pematangan (100-120 hst) (ripening period) (Gambar 3)Periode pesemaianPeriode ini merupakan awal pertumbuhan yang mencakup tahap perkecambahan benih serta perkembangan radicle (akar muda) dan plume (daun muda). Selama periode ini air yangdikonsumsi sedikit sekali. Apabilabenihtergenangcukupdalampadawaktu cukup lama sepanjang periode perkecambahan, maka pertumbuhanradicleakan terganggu karena kekurangan oksigen.Pertumbuhan vegetatifPeriode ini merupakan periode berikutnya setelah tanam (transplanting) yang mencakup (a) tahap pemulihan dan pertumbuhan akar (0-10 hst), (b) tahap pertumbuhan anakan maksimum (10-50 hst) (maximum tillering)dan (c) pertunasan efektif dan pertunasan tidak efektif (35-45 hst). Selama periode ini akan terjadi pertumbuhan jumlah anakan. Segera setelah tanam,kelembaban yang cukup diperlukan untuk perkembangan akar-akarbaru. Kekeringanyangterjadi padapeiodeini akanmenyebabkanpertumbuhan yang jelekdanhambatanpertumbuhananakansehingga mengakibatkanpenurunan hasil. Pada tahap berikutnya setelah tahap pertumbuhan akar, genangan dangkal diperlukan selama periode vegetatif ini. Beberapa kali pengeringan (drainase) membantu pertumbuhan anakan dan juga merangsang perkembangan sistim akar untuk berpenetrasi kelapisantanahbagianbawah. Fungsi respirasi akar padaperiodeini sangat tinggi sehinggaketersediaanudara(aerasi)dalamtanahdengancaradrainase (pengeringan lahan) diperlukan untuk menunjang pertumbuhan akar yang mantap. Selain itu drainase juga membantu menghambat pertumbuhan anakan tak-efektif (non-effective tillers).Tabel 1. Kebutuhan air untuk penyiapan lahan padi sawah (mm/hari)Evaporasi + PerkolasiMmm/hariT = 30 hari T = 45 hariS = 300 mm S = 250 mm S = 300 mm S = 250 mmImm/hariIlt/det/haImm/hariIlt/det/haIMm/hariIlt/det/haImm/hariIlt/det/ha5,0 12,7 1,47 11,1 1,28 9,05 1,10 8,4 0,975,5 13,0 1,50 11,4 1,32 9,08 1,13 8,8 1,026,0 13,3 1,54 11,7 1,35 10,1 1,17 9,1 1,056,5 13,6 1,57 12,0 1,39 10,4 1,20 9,4 1,097,0 13,9 1,61 12,3 1,43 10,8 1,25 9,8 1,137,5 14,2 1,64 12,6 1,46 11,1 1,28 10,1 1,178,0 14,5 1,68 13,0 1,50 11,4 1,32 10,5 1,228,5 14,8 1,71 13,3 1,54 11,8 1,36 10,8 1,259,0 15,2 1,76 13,6 1,57 12,1 1,41 11,2 1,309,5 15,5 1,79 14,0 1,62 12,5 1,45 11,6 1,3410,0 15,8 1,83 14,3 1,65 12,9 1,48 12,0 1,3910,5 16,2 1,88 14,7 1,70 13,2 1,53 12,4 1,4411,0 16,5 1,91 15,0 1,73 13,6 1,57 12,8 1,488 hss: hari setelas semai; hst: hari setelah tanamTeknik Irigasi dan Drainase8Topik 2. Kebutuhan Air Irigasi - dkkPeriode reproduktif (generatif)Periode ini mengikuti periode anakan maksimum dan mencakup tahap perkembangan awal malai(panicle primordia)(40-50 hst), masa bunting (50-60 hst)(booting), pembentukan bunga (60-80 hst)(heading and flowering).Situasi ini dicirikan dengan pembentukan dan pertumbuhan malai. Padasebagianbesar dariperiode ini dikonsumsi banyak air. Kekeringan yang terjadi pada periode ini akan menyebabkan beberapa kerusakan yang disebabkan oleh terganggunya pembentukanpanicle, heading, pembungaan dan fertilisasi yang berakibat pada peningkatan sterilitas sehingga mengurangi hasil.Periode pamatangan (ripening atau fruiting)Periodeini merupakanperiodeterakhirdimanatermasuktahapanpembentukansusu (80-90 hst) (milky),pembentukan pasta (90-100 hst) (dough),matang kuning (100-110 hst) (yellow ripe)dan matang penuh (110-120 hst) (full ripe). Selama periode ini sedikit air diperlukandansecaraberangsur-angsur sampai samasekali tidakdiperlukanair sesudah periode matang kuning(yellowripe). Selama periode ini drainase perlu dilakukan, akan tetapi pengeringan yang telalu awal akan mengakibatkan bertambahnya gabah hampa dan beras pecah (broken kernel),sedangkan pengeringan yang terlambat mengakibatkan kondisi kondusif tanaman rebah. Padaperiodevegetatifjumlahairyangdikonsumsi sedikit, sehinggakekuranganair pada periode ini tidak mempengaruhi hasil secara nyata asalkan tanaman sudah pulih dan sistim perakarannya sudah mapan. Tahapan sesudah panicle primordia, khususnya pada masa bunting, heading dan pembungaan memerlukan air yang cukup. Kekurangan airselamaperiodetersebut menghasilkanpengurangan hasiltak terpulihkan. Dengan demikianperencanaanprogramirigasi di areal dimanajumlahairirigasinyaterbatas untuk menggenangi sawah pada seluruh periode, prioritas harus diberikan untuk memberikan air irigasi selama periode pemulihan dan pertumbuhan akar serta seluruh periode pertumbuhan reproduktif.Jumlah konsumsi air dan hasil padiJumlah air yang diperlukan untuk pertumbuhan tanaman padi dari mulai tanam sampai panen tergantung pada berbagai faktor yakni: (a) lengas tanah tahap awal, (b) jenis dan kesuburan tanah, (c) lama periode pertumbuhan, (d) metoda kultur-teknik, (e) topografi, (f) varietas tanaman dan lain-lain. Penelitian di IRRI9(1970) selama musim kemarau tahun 1969 memperlihatkan bahwa jika total jumlah air yang dikonsumsi antara 750 mm~1000 mm, tidak memperlihatkan perubahan hasil yang nyata. Tetapi jika lebih kecil dari 550 mm, maka tidak ada hasil yang didapat (Gambar 4). Di Taiwan hasil penelitian pada musim hujan memperlihatkanpenurunanhasil yangcukupnyatajikajumlahairyangdikonsumsi tanaman kurang dari 600 mm. Di Jepang, Iyozaki (1956) melaporkan bahwa keperluan air untuk mendapatkan hasil optimum adalah antara selang 20 mm sampai 30 mm per hari. Jumlahini dapatdipertimbangkanoptimumpadakondisi pemupukanberatdan teknik pemeliharaan intensif. Varietas unggul umumnya tidak memperlihatkan penurunan hasil pada kedalaman genangan sampai 15 cm. Di atas kedalaman genangan tersebut diduga akan terjadi penurunan hasil akibat dari pelemahanculmsdan pengurangan jumlah anakan.9 IRRI: International Rice Research Institue di FilipinaTeknik Irigasi dan Drainase9Topik 2. Kebutuhan Air Irigasi - dkkPengelolaan air terkendali juga memperlihatkan pengurangan pertumbuhan gulma. Williams (1969) memperlihatkan dengan genangan 15 cm, pertumbuhan rumput-rumputan dan teki-tekian (sedges) akan tertekan, tetapi pada genangan 7,5 cm beberapa gulma berdaun lebar dan teki-tekian tumbuh dengan baik. Sebagai kesimpulan, lingkunganairpadatanamanpadi adalahrelatif kritispadakondisi di bawahjenuh tetapi relatif toleran terhadap genangan air pada kedalaman antara 10 ~ 15 cm. Di atas kedalaman tersebut akan terjadi pengurangan hasil.Metoda pemberian air pada padi sawahTerdapat dua metoda pemberianair untukpadi sawahyakni: (a) Genanganterus-menerus (continuous submergence)yaknisawah digenangi terus menerus sejak tanam sampai panen; (b) Irigasi terputusatauberkala(intermittent irrigation)yaknisawah digenangi dandikeringkanberselang-seling. Permukaantanahdiijinkankeringpada saat irigasi diberikan.Keuntungan irigasi berkala adalah sebagai berikut: (a) menciptakan aerasi tanah, sehinggamencegahpembentukanracundalamtanah, (b) menghemat air irigasi, (c) mengurangi masalahdrainase, (d) mengurangi emisi metan10, (e) operasional irigasi lebihsusah. Keuntunganirigasi kontinyuadalah: (a)tidakmemerlukankontrolyang ketat, (b) pengendalian gulma lebih murah, (c) operasional irigasi lebih mudah.Evapotranspirasi TanamanEvapotranspirasi tanamandapat diketahui dengancara pengukurandanpendugaan. Metoda pendugaan evapotranspirasi acuan (ETo) dapat digunakan apabila data iklim di daerahtersebut tersedia. Berbagai metodapendugaanETomenurut FAOadalah: (a) Thornthwaite, (b) Blaney dan Criddle, (c) Radiasi, (d) Panci evaporasi, dan (d) Penman. Akhir-akhir ini (1999) FAOmerekomendasikan metoda Penman-Monteith untuk digunakanjikadataiklimtersedia(suhurerataudaraharian, jampenyinaranrerata harian, kelembaban relatif rerata harian, dan kecepatan angin rerata harian. Selain itu diperlukan juga data letak geografi dan elevasi lahan di atas permukaan laut. Evapotranspirasi tanaman acuan (reference crop evapotranspiration, ETo) didefinisikan sebagai evapotranspirasi dari tanamanrumput berdaunhijau, tinggi sekitar 15cm, tumbuh sehat, cukup air, dan menutupi tanah dengan sempurna.Evapotrasnpirasi tanaman untuk tanaman tertentu dihitung dengan persamaan: ETc = kc x ETo, dimana ETc: evapotranspirasi tanaman tertentu (mm/hari), ETo: evapotranspirasi tanaman acuan (mm/hari), kc: koefisien tanaman yang tergantung pada jenis dan periode pertumbuhan tanaman. Nilai koefisien tanaman untuk tanaman padi disarankanmenggunakan data dari FAOjuga, karena nilai kc padi dari beberapa literatur di Indonesia umumnya menggunakanpendugaanevapotranspirasi tanaman acuandenganmetodayangberlainan. Koefisientanamanpadi yangdisarankanoleh Departemen Pekerjaan Umum dan FAO tercantum pada Tabel 2 .10Penelitian di Taiwan: emisi metanpada genangan kontinyu (28.853.25g/m2; rerata lajuemisi 9.541.07 mgm-2h-1) lebih besar daripada intermittent (rerata 15.271.46 g/m2; rerata laju emisi 5.390.56 mg m-2 h-1). Sumber: Shang-Shyng Yang, Hsu-Lan Chang, 2000 (National Taiwan University). Effect of green manure amendment and flooding on methane emission from paddy fields. Chemosphere Global Change Science, 3 (2001) 41-49. Pergamon. Elsevier Science Ltd.Teknik Irigasi dan Drainase10 Topik 2. Kebutuhan Air Irigasi - dkkTabel 2. Koefisien tanaman padi (kc)Selama penyiapan LahanVarietas Unggul Baru Varietas Lokal1,20 1,20Setengah bulanan sesudah tanam0,5 1,20 1,201,0 1,27 1,201,5 1,33 1,322,0 1,30 1,402,5 1,30 1,353,0 0 1,243,5 1,124,0 0Perkolasi dan RembesanPada lahan yang baru dibuka laju perkolasi biasanya sangat tinggi sekitar 10 mm/hari ataulebih. Padaprosespelumpuran, koloidpartikel liat akanmengendapkelapisan bawahpadakedalamanlapisan olah (sekitar 20 cm) membentuk suatu lapisan tanah. Sesudah puluhan tahun pengolahan tanah dengan pelumpuran biasanya lapisan kedap (lapisantapakbajak)11akanterbentuksehingga lajuperkolasi berkurangmenjadi sekitar 1 - 3 mm/hari pada tekstur liat berat. Sedangkan pada tanah bertekstur ringan kadang-kadang masih cukup tinggi sekitar 10 mm/hari.Pada kondisi tersebut laju perkolasi merupakan aspek dominan dalam penentuan jumlah keperluan air. Rembesan(seepage)didefinisikan sebagai kehilangan air melalui galengan yang disebabkan oleh lubang tikus, ketam atau retakan tanah pada galengan. Apabila lahanrelatif datar dangenanganair di petakansawahrelatif sama, maka rembesan cenderung mengecil. Pada lahan miring dengan teras bangku maka kehilangan karena rembesan sangat tinggi (sekitar 20 mm/hari). Petakan sawah tertinggi harus diairi secepat mungkin dan laju pembuangan air di petakan terendah harus secepat mungkin.Gambar 4. Hasil padi IR-8 sebagai fungsi jumlah air yang digunakan(Reyes R., 1960. IRRI, Los Banos, Filipina)11 Lapisan bajak disebut juga lapisan keras(hardpan) atau plow soleTeknik Irigasi dan Drainase11 Topik 2. Kebutuhan Air Irigasi - dkkGambar 3. Periode pertumbuhan padi sawah dan pemakaian airTeknik Irigasi dan Drainase12Topik 2. Kebutuhan Air Irigasi - dkkPengukuran jumlah air yang dikonsumsi tanamanUntukmenentukanjumlahair yangdikonsumsi tanamandapat digunakanberbagai metoda sebagai berikut: (a) metoda tangki pengamatan, (b) percobaan petakan di lapangan, dan (c) metoda inflow-outflow (keseimbangan air).Metoda tangki pengamatanBeberapa drum dipasang di sawah (Gambar5). Masing-masing terdiri dari 3 buah drum yakni: (a) drumAadalah tangki dengan dasar terbuka berisikan tanaman untuk mengukur penggunaan air konsumtif dan perkolasi (E+T+P), (b) Drum B adalah tangki dengandasarterbukatanpatanaman untuk mengukur evaporasi dan perkolasi (E+P), dan (c) drumCdengan dasar tertutup tanpa tanaman untuk mengukur evaporasi (E). Dengan demikian: Transpirasi = A B; Perkolasi = B C; Evapotrasnpirasi = A (B C)Percobaan petakan di lapanganPengukuran konsumsi air dengan petakan-petakan sawah di lapangan pada areal irigasi yang seragam umumnya lebih dapat diandalkan hasilnya dibandingan dengan pengukuran pada drum. Ukuran petakan lapangan bervariasi dengan bentuk dan variasi petakan sawah pada areal yang mewakili. Tiang ukur miring(sloping gages) dipasang untuk pengamatan tinggi muka air harian (Gambar 6). Jika petakan yang diamati cukupbanyak, makahasilyang didapat akan lebih teliti. Pematang sekeliling petakan harus tertutup dan kedap air untuk menghindari bocoran, inflow (IR atau GI) atau outflow (DR atau GO). Keperluan air harian di petakan, diperoleh dengan membagi total kedalaman air yang terukur tiang ukur miring segera sesudah hujan atau sesudah irigasi dengan jumlah hari yang diperlukan untuk mengeringkan petakan.Metoda keseimbangan air (inflow-outflow) Metoda ini terdiri dari pengukuran air yang masuk dan yang keluar dari petakan terpilih. Keseimbangan air dapat ditulis sebagai berikut (Gambar 6):RN + IR + GI = DR + GO + ET + WD + P .../10/dimanaRN: hujan, IR: inflowair permukaan(irigasi), DR: outflowair permukaan (drainase), GI: lateralinflowairtanahdangkal, GO: lateraloutflowairtanahdangkal, ET: evapotranspirasi, WD: perubahan simpanan (storage), P: perkolasi.Dengan cara lain maka:Teknik Irigasi dan Drainase13 Topik 2. Kebutuhan Air Irigasi - dkkIR DR = ET + (GO GI) + WD + P RN /11/Selama musim kemarau RN diasumsikan nol, maka dapat diasumsikan GO = GI. Jika WD diasumsikan konstan, maka jumlah air yang dikonsumsi D = ET + P = (IR DR). Jumlahtersebut menggambarkankeperluanairuntukevapotranspirasi tanaman ditambah dengan perkolasi. Perkolasi dapat dipisahkan dari D dengan menghitung ET dengan persamaan empirik.Gambar 5. Metoda pengamatan tangki lisimeter untuk tanaman padiGambar 6. Neraca Air di petakan sawahHujan efektifHujan efektif adalah bagian dari total hujan yang secara langsung memenuhi keperluan air untuktanaman. Hujanefektif untukpadi sawahmerupakanaspekyang masih dipertentangkan, sehingga asumsi hujan efektif dalamperencanaan proyek masih Teknik Irigasi dan Drainase14Topik 2. Kebutuhan Air Irigasi - dkkberagam. Hujan efektif untuk sawah tadah hujan hampir 100%, sedangkan pada sawah beririgasidimanagenangandipertahankanpenuhsecarakontinyumakahujanefektif dapat dikatakan nol. Pada kenyataannya efektifitas hujan pada petakan sawah merupakan sesuatu yang kompleks dan tergantung pada: (a) karakteristik hujan, apakah hujan terjadi dengan interval waktu teratur atau sangat beragam; (b) keragaman tinggi genanganairdipetakan-petakan sawah,dan (c) metoda pemberian air irigasi apakah kontinyu atau berkala.Pada daerah irigasi dengan topografi begelombang sampai miring, pemberian air irigasi kepetakan sawah umumnya dilakukan dari saluran kwarter masuk ke petakan sawah tertinggi kemudian setelah petakan tersebut cukup mendapat air, maka air melimpas ke petakan di bawahnya. Petakan-petakan sawah yang mendapat air dari satu inlet membentuk suatu jalur (inlet group) (Gambar 7). Limpasan air ke petakan bawah dibuat dengan jalan memotong galengan di petakan atas pada elevasi tertentu sehingga limpasan terjadi dengan sendirinya apabila genangan yang diinginkan di petakan atas telah dicapai. Sistim irigasi ini disebut dengan pemberian air dari petak ke petak (plot to plot irrigation).Dalamsituasi debit air berkurang dari rencana maka petakan sawah atas masih mendapatkanair secara penuhsedangkan yang di bawah tidak mendapatkan air. Jadi apabilajumlahair irigasi diperhitungkandenganhujanefektif (misalnya 30%dari keperluantanaman), maka30%petakanbawahakantidakmemperolehair irigasi sampai hujan betul-betul terjadi. Apabila hujan turun maka akan terjadi limpasan dari petakanatasdanmengisi petakanbawah, akantetapi kemungkinanpadawaktuitu tanaman di petakan bawah telah mengalami cekaman (stress) kekurangan air. Ketergantungan terhadap hujan di petakan bawah dapat ditanggulangi dengan menggunakan persentase hujan efektif yang lebih kecil dan menerima kenyataan bahwa sebagianhujanyangakanterbuangcukupbesar. Apabila pemberianair dilakukan secararotasi (giliran) makahujanefektif akanlebihbesar dari padapemberianair kontinyu. Efektifitas hujan akan lebih besar apabila selang waktu rotasi tersebut menjadi lebih lama, akan tetapi selang waktu rotasi dibatasi oleh jumlah hari di mana genangan di petakan sawah akan kembali nol (biasanya 5 sampai 10 hari). Efektifitas hujan pada daerah irigasi berkisar antara 100% pada sawah tadah hujan dan 0% pada irigasi teknis sempurna. Hujanefektif untukpadi sawahberirigasi dalammm/hari umumnya diduga sebesar 70% dari hujan tengah bulanan dengan perioda ulang 5 tahun (dalam mm/hari) selama pengolahan lahan, dan 40% sesudah tanam sampai panen.Pergantian lapisan genangan airPadawaktupemupukangenanganairditurunkansampai ketinggiantertentu(macak-macak). Kemudian sesudah pemupukan air dipertahankan macak-macak beberapa hari sambil dilakukan penyiangan (merumput). Setelah itu lapisan genangan air secara berangsur-angsur ditambah sampai mencapai tinggi genangan yang dikehendaki. Dengan demikian tambahan air irigasi pada proses itu harus diperhitungkan.Umumnya untuk HYVtinggi genangan sekitar 70 mm. Pengeringan pada waktu pemupukanmengakibatkangenangansekitar 10- 20mm(macak-macak). Dengan demikiandiperlukansekitar 50mmair untukmengembalikankegenangansemula. Waktuyangdiperlukanuntukpergantianair tergantungpadavarietaspadi, perioda Teknik Irigasi dan Drainase15Topik 2. Kebutuhan Air Irigasi - dkktumbuh dan kebiasaan lokal. Cukup beralasan dalam perencanaan untuk mengasumsikan 3 kali pengeringan, yakni (a) pada waktu tanam, (b) 1 bulan sesudah tanampada waktu masa anakan, dan (c) 2 bulan sesudah tanampada waktu pembentukanmalai. Biasanya pengisianair kembali sesudahtanamdiperhitungkan dalamperhitungan keperluan air untuk pengolahan tanah. Lama waktu pengisian kembali setebal 50 mm air biasanya diasumsikanmemerlukan waktu sekitar bulan, jadi laju pengisian adalah sebesar 3,3 mm/hari.Keperluan Air Neto untuk suatu "inlet group" Pada umumnya suatu kelompok petakan sawah menerima air dari saluran kwarter atau tersier melalui suatu inlet yang digunakan secara kolektif. Satu jalur terdiri dari beberapa petani pemilik petakan sawah (lihat Gambar 7). Jumlah petani dalam satu inlet kolektiftergantungpada:(a)ukuran petakansawah, (b) kerapatan jaringandistribusi dalam unit tersier, (c) luas garapan setiap petani, dan (d) topografi. Umumnya satu jalur terdiri dari 5 sampai 25 petani dengan total luasan antara 1 - 10 ha. Pada suatu kasus dimana hanya satu usahatani dalam satu jalur, maka jalur tersebut menjadi suatufarm inlet.Keperluan air neto untuk suatu jalur dapat dihitung dengan pendekatan bertahap dengan mempertimbangkan faktor-faktor yang berbeda dalam penentuan keperluan air tanaman di petakan sawah seperti penyiapan lahan, pengisian lapisan air, pergantian air danhujanefektif. Tahapanwaktu10atau14hari diperlukanuntukmembuat tabel perhitungan.Suatu contoh perhitungan keperluan air neto untuk suatu jalur dengan awal kegiatan 1 Nopember, 16 Nopember dan 1 Desember disajikan dalamTabel 3, 4 dan 5. Perhitungan pada tabel tersebut didasarkan pada data setengah bulanan evapotranspirasi dansetengahbulananhujandenganperiodaulang5tahun. Beberapapertimbangan lainnya adalah:(a) Pengolahan tanah o lama pengolahan tanah, T = 30 hario Keperluanair untukpengolahantanahpertama(MT1) padaahir musim kemarau, S(1) = 300 mmo Keperluan air untuk pengolahan tanah kedua (MT2) pada ahir musim hujan, S(2) = 250 mmo Debit yang diperlukan (I) selama pengolahantanah (dari Tabel 1)(b) Topping up requirement: keperluan air untuk mempertahankan genangano koefisien tanaman kc untuk HYV(dari Tabel 2)o perkolasi dan rembesan P+S = 2 mm/hari(c) Pergantian lapisan air setelah pengeringan:o waktu drainase petakan sawah1 dan 2 bulan setelah tanamo lama pengisian kembali bulan, WLR = 3,3 mm/hari(d) Hujan efektif :o faktor hujan efektif selama pengolahan tanah, r = 0,7o faktor hujan efektif selama tahap pertumbuhan, r = 0,4(e) Tahap pematangan padi dan pemberaan :o pematanganmulai dari 2,5bulansetelahtanamberlangsungselama0,5 bulano sawah diberakan selama bulan setelah panen.Teknik Irigasi dan Drainase16Topik 2. Kebutuhan Air Irigasi - dkkGambar 7. Jalur irigasi (inlet group) pada irigasi plot to plotUntukmenghindari keperluanairpuncakpadasuatuperiode, makaareal dalamsatu daerahirigasi dibagi menjadi beberapagolongandenganbedaawal tanamsekitar bulanan. Pada contoh ini Golongan I dimulai MT1 pada 1 Nopember, dan MT2 pada 16 Maret; Golongan II mulai MT1 pada 16 Nopember, dan MT2 pada 1 April; Golongan III mulai MT1 pada 1 Desember, dan MT2 pada 16 April.Dari Tabel3, 4, dan 5 dapat dilihat bahwa keperluan air terbesar terjadi pada pengolahantanahdi awal musimtanamsekitar1,4~1,5lt/det/ha. Keperluanuntuk pengolahantanahpadaMT2(1,1lt/det/ha)lebihkecil daripadaMT1(1,5lt/det/ha), disebabkan karena total keperluan untuk pengolahan tanah (terutama untuk penjenuhan) lebih kecil yakni 250 mm pada MT2 dan 300 mm pada MT1. Air irigasi neto selama pertumbuhan tanaman berkisar antara 0,61 ~ 0,75 lt/det/ha, akan tetapi air irigasi yang diperlukan setelah pengeringan sawah berkisar antara 1,08 ~ 1,17 lt/det/ha. Total jumlah air irigasi yang diperlukan per musim tanam di jalur inlet adalah sekitar 958 mm (9.580 m3/ha) pada MT1, dan 809 mm (8.090 m3/ha) pada MT2. Teknik Irigasi dan Drainase17Topik 2. Kebutuhan Air Irigasi - dkkTabel 3. Air irigasi neto yang diperlukan di jalur irigasi(Golongan 1: awal pengolahan tanah MT1: 1 November, MT2: 16 Maret) Data P (mm/hari) = 2Setengah BulananEvapotransirasi (mm/hari)Keperluan air (mm/hari) untukHujan efektif Air di inlet netoTopp-ing upPe-ngo lahanPergantian air(mm/hari) nWNETo kc ETc M I WLRP(1:5)r Pe(mm/hari)(l/det/ha) 1-Nov 5.1 1.20 6.12 8.12 14.60 2.50 0.7 1.75 12.85 1.4916 5.1 1.20 6.12 8.12 14.60 2.90 0.7 2.03 12.57 1.461-Dec 4.7 1.20 5.64 7.64 3.40 0.4 1.36 6.28 0.7316 4.7 1.27 5.97 7.97 3.20 0.4 1.28 6.69 0.781-Jan 4.3 1.33 5.72 7.72 3.30 2.60 0.4 1.04 9.98 1.1616 4.3 1.30 5.59 7.59 3.00 0.4 1.20 6.39 0.741-Feb 4.8 1.30 6.24 8.24 3.30 3.50 0.4 1.40 10.14 1.1816 4.8 matang 0.00 4.20 0.00 0.001-Mar 4.9 0.00 0.00 4.90 0.00 0.0016 4.9 1.20 5.88 7.88 13.00 5.10 0.7 3.57 9.43 1.091-Apr 4.5 1.20 5.40 7.40 12.60 5.50 0.7 3.85 8.75 1.0216 4.5 1.20 5.40 7.40 5.00 0.4 2.00 5.40 0.631-May 4.2 1.27 5.33 7.33 4.60 0.4 1.84 5.49 0.6416 4.2 1.33 5.59 7.59 3.30 4.30 0.4 1.72 9.17 1.061-Jun 4.1 1.30 5.33 7.33 4.00 0.4 1.60 5.73 0.6616 4.1 1.30 5.33 7.33 3.30 3.10 0.4 1.24 9.39 1.091-Jul 4.6 matang 0.00 2.50 0.00 0.0016-Jul 4.6 2.201-Aug 4.9 1.6016 4.9 1.10 1-Sep 5.5 0.7016 5.5 0.501-Oct 5.3 0.4016 5.3 1.80ETo: evapotranspirasi tanaman acuan (mm/hari), kc: koefisien tanaman, ETc: evapotranspirasi tanaman (mm/hari), M: keperluan air untuk mempertahankan genangan = ETc + Perkolasi + Rembesan (mm/hari), I: debit untuk pengolahan tanah (mm/hari) tergantung pada lama pengolahan tanah (T) dan penjenuhan (S), WLR (water layer replacement): jumlah air yang diperlukan untuk mengembalikan genangan setelah proses pengeringansawah(mm/hari), P(1:5): Hujanyangterjadi denganperiodeulang5tahunan (mm/hari), r: angka pengganda untuk hujan efektif, Pe: hujan efektif = r x P(1:5), nWN (net Water Need): Air irigasi neto yang diperlukan di inlet group (mm/hari dan liter/det/ha).Teknik Irigasi dan Drainase18Topik 2. Kebutuhan Air Irigasi - dkkTabel 4. Air irigasi neto yang diperlukan di jalur irigasi(Golongan 2: awal pengolahan tanah MT1: 16 November, MT2: 1 April)Data P (mm/hari) = 2Golongan: 2 MT1: 16-Nov MT2: 1-AprSetengah BulananEvapotransirasi (mm/hari)Keperluan air (mm/hari) untukHujan efektif (mm/hari)Air di inlet netotopping upPengolahanPergantian airnWNETo kc ETc M I WLRP(1:5)r Pe(mm/hari)(l/det/ha) 1-Nov16 5.1 1.20 6.12 8.12 14.60 2.90 0.7 2.03 12.57 1.461-Dec 4.7 1.20 5.64 7.64 14.30 3.40 0.7 2.38 11.92 1.3816 4.7 1.20 5.64 7.64 3.20 0.4 1.28 6.36 0.741-Jan 4.3 1.27 5.46 7.46 2.60 0.4 1.04 6.42 0.7416 4.3 1.33 5.72 7.72 3.30 3.00 0.4 1.20 9.82 1.141-Feb 4.8 1.30 6.24 8.24 3.50 0.4 1.40 6.84 0.7916 4.8 1.30 6.24 8.24 3.30 4.20 0.4 0.00 0.001-Mar 4.9 matang 0.00 4.90 0.4 0.00 0.0016 4.9 bera 0.00 0.00 5.10 0.0 0.00 0.00 0.001-Apr 4.5 1.20 5.40 7.40 12.50 5.50 0.7 3.85 8.65 1.0016 4.5 1.20 5.40 7.40 12.50 5.00 0.7 3.50 9.00 1.041-May 4.2 1.20 5.04 7.04 4.60 0.4 1.84 5.20 0.6016 4.2 1.27 5.33 7.33 4.30 0.4 1.72 5.61 0.651-Jun 4.1 1.33 5.45 7.45 3.30 4.00 0.4 1.60 9.15 1.0616 4.1 1.30 5.33 7.33 3.10 0.4 1.24 6.09 0.711-Jul 4.6 1.30 5.98 7.98 3.30 2.50 0.4 1.00 10.28 1.1916 4.6 matang 0.00 2.20 0.4 0.001-Aug 4.9 1.60 0.416 4.9 1.10 0.41-Sep 5.5 0.70 0.416 5.5 0.501-Oct 5.3 0.4016 5.3 1.80Teknik Irigasi dan Drainase19Topik 2. Kebutuhan Air Irigasi - dkkTabel 5. Air irigasi neto yang diperlukan di jalur irigasi(Golongan 3: awal pengolahan tanah MT1: 1 Desember, MT2: 16 April)Data P (mm/hari)= 2Golongan: 3 Mulai MT1: 1-Dec MT2: 16-AprSete-ngah Bulan-anEvapotransirasi (mm/hari)Keperluan air (mm/hari) untukHujan efektif (mm/hari) Air di inlet netotopping upPengolahanPergantian airnWNETo kc ETc M tanah I WLRP(1:5)r Pe(mm/hari)(l/det/ha) 1-Nov161-Dec 4.7 1.20 5.64 7.64 14.30 3.40 0.7 2.38 11.92 1.3816 4.7 1.20 5.64 7.64 14.30 3.20 0.7 2.24 12.06 1.401-Jan 4.3 1.20 5.16 7.16 2.60 0.4 1.04 6.12 0.7116 4.3 1.27 5.46 7.46 3.00 0.4 1.20 6.26 0.731-Feb 4.8 1.33 6.38 8.38 3.30 3.50 0.4 1.40 10.28 1.1916 4.8 1.30 6.24 8.24 4.20 0.4 1.68 6.56 0.761-Mar 4.9 1.30 6.37 8.37 3.30 4.90 0.4 1.96 9.71 1.1316 4.9 matang 0.00 5.10 0.4 2.04 0.00 0.001-Apr 4.5 bera 0.00 5.50 0.4 2.20 0.00 0.0016 4.5 1.20 5.88 7.88 12.90 5.00 0.7 3.50 9.40 1.091-May 4.2 1.20 5.40 7.40 12.50 4.60 0.7 3.22 9.28 1.0816 4.2 1.20 5.40 7.40 4.30 0.4 1.72 5.68 0.661-Jun 4.1 1.27 5.33 7.33 4.00 0.4 1.60 5.73 0.6716 4.1 1.33 5.59 7.59 3.30 3.10 0.4 1.24 9.65 1.121-Jul 4.6 1.30 5.33 7.33 2.50 0.4 1.00 6.33 0.7316 4.6 1.30 5.33 7.33 3.30 2.20 0.4 0.88 9.75 1.131-Aug 4.9 matang 0.00 1.60 0.4 0.64 0.00 0.0016 4.9 1.101-Sep 5.5 0.7016 5.5 0.501-Oct 5.3 0.4016 5.3 1.803. Penelitian SRI (System of Rice Intensification)MetodeSRIyangpadaawalnyadilakukandi Madagaskar olehFr. Henride Lauline S.J., pendeta yang berasal dari Perancis yang sedang bertugas di sana pada tahun 1961, yang kemudian penerapannya berkembang dan dilakukan di berbagai negara. Di Indonesia Metode SRI mulai dikenal pada tahun 1999. Pada saat ini, tercatat lebih dari 20negaratelahmencobadanmenerapkanmetodeini. Padadasarnya, MetodeSRI dikembangkan berdasarkan kreativitas petani setempat, dengan memanfaatkan dukungan sumber daya lokal.System of Rice Intensification atau SRI mulai dikembangkan di Jawa Barat sejak tahun 1999. Pada bulan September tahun 2002 Bagian Proyek TGA, Proyek Irigasi Andalan Jawa Barat, Departemen Pekerjaan Umum telah mengagendakan SRI sebagai salah satu materi pelatihan Aktivitas Penyuluhan Pertanian. Pelatihan dilaksanakan selama empat Teknik Irigasi dan Drainase20Topik 2. Kebutuhan Air Irigasi - dkkhari, dibagi dalam empat angkatan masing-masing 40 peserta. Total sampai tahun 2006 telahdilakukanpelatihanterhadap3780orangpetani danpetugas instansi terkait. Sampaitahun 2005 diperkirakan seluas 402 ha sawah di seluruh Jabar (0,04%) telah menggunakan SRI-Organik. Menurut Direktorat Pengelolaan Lahan, Departemen Pertanianjumlahpetani danpetugasterlatihSRI di JawaBarat sampai tahun2006 adalah sebanyak 6.200 orang, dan luas tanam SRI pada MT 2005/2006 adalah 570 ha.SRImerupakansuatumetodebudidayapadi yangmemiliki beberapakelebihanbila dibandingkan dengan budidaya padi Konvensional. Kelebihan-kelebihan tersebut yaitu : (1). tanaman hemat air (pemberian genangan air maksimum 2 cm, paling baik macak-macak dan ada periode irigasi terputus/berselang); (2). hemat biaya (hanya membutuhkanbenih5kg/ha, tenagatanamberkurangdll); (3). hemat waktu(bibit muda, 10 hari setelah semai, panen lebih awal); (4) produksi lebih tinggi.Kelebihan-kelebihan tersebut merupakan dampak dari penerapan prinsip-prinsip dasar Metode SRI seperti(1).tanam bibit muda berusia kurang dari 15 hari setelah semai, ketikabibitmasihberdaunduahelai;(2). tanambibitsatu lubangsatu denganjarak tanam 25x25 cm, 30 x30 cm atau lebih jarang lagi; (3). pindah tanam harus sesegera mungkin(kurangdari 15menit) danharus hati-hati agar akar tidakputus. Benih ditanamdangkal(1~2cm)membentuk huruf L;(4). Pemberianairmaksimum2cm (macak-macak) dan pada periode tertentu dikeringkan sampai tanah retak (irigasi berselang/intermittent); (5). penyiangan sejak awal, sekitar umur 10 hari setelah tanam (HST) dan diulang 2-3 kali dengan interval 10 hari; (6). Sedapat mungkin menggunakan pupuk organik, meskipun hal ini bukan merupakan keharusan.Dari aspekpenghematanair irigasi, perbedaanutamaSRI yangditerapkandi Jabar denganSRI di luar Jabar adalahpengaturanair macak-macakselamapertumbuhan tanaman dengan beberapa kali pengeringan. Sehingga sistem pemberian airnya dilakukan secara berkala (intermittent)tidak kontinyu seperti pada padi konvensional. SRI di luar Jabar yang dikembangkan oleh Nippon Koei pada proyek DISIMP menggunakan irigasiintermittentdengan genangan dangkal sekitar 2-3 cmserta beberapa kali pengeringan, tanpa mengharuskan penggunaan pupuk organik. Sementara SRI di Jawa Barat lebih dikembangkan dengan mengarah kepada penggunaan pupuk organiksertabahan-bahanalami lainnya. Hal tersebut didukungolehpotensi daerah tersebut dalammenyediakan bahan-bahan dasar pembuatan pupuk organik, serta kesadaran petani untuk memanfaatkan potensi lokal yang ada tersebut.KajianyangdilakukanolehBalai Irigasi di Manonjayaini merupakankajiankedua, pada musimtanamII tahun 2006. Berdasarkan data hasil panen musimtanamI diketahui bahwadenganMetodeSRI makapetani dapat meningkatkanproduksinya hingga 32,3%dibandingkan produksi pada musimtanamsebelumnya (rata-rata produksi 4,72tonGKG/ha). Sementarapenghematanairirigasi padabudidayapadi metoda SRI dibandingkan dengan konvensional terjadi pada proses evaporasi dan perkolasi. Evaporasi danperkolasi akanjauhberkurangpadakondisi macak-macak dibandingankan dengan kondisi genangan. Di masadepandidugabahwaSRI akanberkembangpesat padamasyarakat petani Indonesia. Untuk itu Balai Irigasi mencoba mengkaji sejauh mana efisiensi pemakaian danefisiensi manfaat air irigasi dalammetoda SRI. Jika berdasarkanhasil kajian tersebut terlihat adanya kenaikan nilai efisiensi pemakaian dan manfaat air yang signifikan terhadap produksi, maka lebih lanjut akan diteliti mengenai hubungan jaringan dan sistim irigasi bagaimana yang diperlukan untuk menunjang metoda SRI. Teknik Irigasi dan Drainase21Topik 2. Kebutuhan Air Irigasi - dkkPada tahapan tersebut nantinya akan dikajibeberapa kemungkinan implementasi budidaya padi metode SRI dalam suatu daerah irigasi. Sejaktahun2005dilakukanpenelitianSRI di rumahkacadandi lapangansecara partisipatif dengan kelompok tani di desa Margahayu, kecamatan Manonjaya, kabupaten Tasikmalaya (Jabar) bertujuan untuk mengetahui kebutuhan air dan produktivitas padi metoda SRI dan konvensional. Hasil penelitian, memperlihatkan bahwa12: (1) Kesimpulan Penelitian di rumah kaca (Februari ~ Juli 2006)a. Jika cukup tersedia pupuk organik maka metoda SRI-Jabar13 dengan kondisi air macak-macak dan pengeringan secara berkala memberikan hasil tertinggi (56,4 g GKG/rumpun) dibandingkan dengan metoda genangan SRI-Gorontalo14(37,3 g GKG/rumpun) ataupun konvensional15 (46,8 g GKG/rumpun). b. Jika tidaktersedia pupukorganik, maka pupuk anorganikdapat digunakan dengan irigasi konvensional yakni pengelolaan air genangan 5 cm kontinyu. c. Ditinjaudari aspekhemat air, makametodaSRI-Jabar memperlihatkannilai EMA tertinggi sebesar 1,27 kg GKG/m3air, sedangkan pada sistim konvensional baik dengan pupuk organik maupun anorganik nilai EMA sekitar 0,9kgGKG/m3air. Dengankatalainefisiensi manfaat airmetodaSRI-Jabar adalah 1,27 kali dari metoda konvensional. Jumlah airyang dikonsumsi hanya untuk Evapotranspirasi saja.d. Pada SRI-Jabar dengan pupuk organik, keperluan air untuk ETc (mm/hari) pada setiap tahap pertumbuhan (a) awal, (b) vegetatif, (c) pembungaan, (d) pengisian bulir, (e) pematangan adalah sebesar: (a) 1,6 mm/hari, (b) 3,5 mm/hari, (c) 7,1 mm/hari, (d) 6,6mm/hari, dan(e) 2,6mm/hari. Total keperluanETcdalam semusim445mm. Nilai koefisientanaman16(Kc) padasetiappertumbuhan tanaman: (a) 0,32 , (b) 0,71 , (c) 1,58 , (d) 1,50 , (e) 0,59. e. Jumlahanakanmaksimumyangdicapai padakondisirumahkacalebihkecil daripada kondisi di luar disebabkan oleh intensitas penyinaran matahari di rumah kaca lebih kecil daripada di luar karena atapnya kurang transparant.(2) Pada MT2 2006 (Juni-Oktober) kondisi air kekurangan. a. Walaupunair yangtersediahanya27,3%dari yangseharusnya, metodeSRI menghasilkan produksi sekitar 89% dari hasil SRI MT1 (pada kondisi cukup air), EMA rerata 2,20 kg GKG/m3(pada tingkat produksi 5,10 ton GKG/ha). Pada metodanon-SRI, air yangtersediasekitar 48% dari yangseharusnya, tetapi produksinya 77,7% dari hasil pada MT1, EMA17 nya hanya 1,64 kg GKG/m3 air (padatingkatproduksi 4,59 ton GKG/ha).EMA metode SRI adalah 1,34kali dari metode non-SRI12 Naskah lengkap dapat dilihat di File Tambahan Topik 2 Kuliah. Rancangan Operasional Irigasi untuk Pengembangan SRI . Paper yang ditulis oleh Dedi Kusnadi Kalsim disajikan pada Seminar KNI-ICID, tanggal 24 November di Bandung13 SRI-Jabar: kompos 5~10 ton/ha, irigasibatas atas 2 cm dan batas bawahkering kapasitas lapang14SRI-Gorontalo:metode SRI yang diterapkan di Gorontalooleh NipponKoei, irigasi batas atas genangan (2-3 cm) dan batas bawah kondisi macak-macak. Pupuk anorganik diberikan sebanyak tiga kali menggunakan pupuk Urea, SP-36, dan KCl.15 Konvensional: pupuk anorganik, genangan kontinyu 5~10 cm sampai periode pengisian bulir16 ETo dihitung dengan metoda Penman-Monteith menggunakan Cropwat ver 4.1.17 Dalam perhitungan EMA pada kasus ini,volume air yang digunakan adalah total air irigasi dan air hujanTeknik Irigasi dan Drainase22Topik 2. Kebutuhan Air Irigasi - dkk(3) Kesimpulan MT1 2006/2007 (Desember 2006~April 2007), air cukup. a. Hasil ubinan tertinggi di Petak 1 SRI (jarak tanam 40 x 40 cm) sebesar 7,0 ton GKG/ha dan terrendah di Petak 3 Non-SRI (jarak tanam 20 x 20 cm) 6,0 ton GKG/ha. Pada MT1ini jumlah hujanyang terjadi selama pertumbuhan sampai panen adalah 1.698 mm,sedangkan jumlah air irigasi 89,5 mm. Irigasi hanya diberikan padaperiode 0-20 hst dan sedikit di 21-50 hst,seterusnya dipenuhi oleh air hujan (4) Kesimpulan MT2 2006/2007 (Mei ~September 2007), air sedikit kurang. a. Hasil ubinanSRI padapetak1danpetak2masing-masingsebesar 7,5ton GKG/ha, sedangkan di petak 3 Non-SRI produksinya 6,2 ton GKG/ha. Rerata totalairirigasi 376 mm dan hujan yang terjadi 271 mm. Total air irigasi dan hujan antara 460 ~ 812 mm. Hujan efektif 43,4%. Kodisi lengas tanah pada Jika dibandingkandengantotal hujanefektifdanairirigasi, makanilai EMA(kg GKG/m3air)untukpetak1-SRI, petak2SRIdanpetak3NonSRImasing-masing adalah sebesar 1,60, 1,21, dan 1,36. Teknik Irigasi dan Drainase23Topik 2. Kebutuhan Air Irigasi - dkkPenutupBeberapa pertanyaan:(1) Bagaimana menghitung konversi kebutuhan air 1 liter/detik/ha = 8,64 mm/hari?(2) Apa tujuan pelumpuran pada pengolahan tanah untuk tanaman padi?(3) Kenapa keperluanair pengolahan tanahpada MT1 (musimhujan) lebihbesar daripada MT2 (musim kemarau)?(4) Apa yang dimaksud sistim golongan? Apa tujuan sistim golongan pada suatu daerah irigasi?(5) Apa yang dimaksud dengan topping up requirement?(6) Apa yang dimaksud dengan hujan efektif?(7) Apa yang dimaksud dengan hujan efektif menurut ahli irigasi pertanian dan menurut ahli teknik sipil(8) Sebutkan beberapa metoda pendugaan hujan efektif untuk pertanian(9) Apa yang dimaksud dengan ETo, ETc, Kc?(10) Apa yang dimaksud dengan water layer replacement? Untuk keperluan apa saja?(11)Apa yang dimaksud dengan perkolasi? bagaimana cara mengukurnya?(12)Apa yang dimaksud dengan seepage? bagaimana cara mengukurnya?(13)Apa maksudnya tinggi muka air di sawah diukur dengan sloping gage?(14)Kadar air gabah dapat dinyatakan dalam % kadar air wet basis dan dry basis. Terangkan arti % kadar air dry basis, dan % kadar air wet basis.(15) Kadarairtanah(lengastanahatausoil moisture)umumnyadinyatakandalam% kadar air dry basis, sedangkan kadar air gabah umumnya dinyatakan dalan % kadar air wet basis. Apa alasannya?(16) Jika diketahui hasil ubinan pada waktu panen adalah 5 ton GKP/ha, kadar air gabah kering panen 25%. Berapa besarnya prediksi hasil dalam satuan GKG/ha (kadar air GKG=14% wet basis). Berapa ton beras/ha?(17) Jika total kebutuhan air selama satu musimtanamsebesar 1.000 mm, dan produksinya 5 ton GKP/ha dengan kadar air panen 25%(wet basis). Berapa besarnya EMA (Efisiensi Manfaat Air) dalam satuan kg GKG/m3 air? Jika rendemen GKG ke beras adalah 0,70, berapa EMA dalam satuan kg beras/ m3 air?(18)Sebutkan beberapa metoda untuk pendugaan ETo dan data iklimapa yang diperlukan untuk masing-masing metoda(19) Bagaimana cara menghitung kebutuhan air irigasi untuk tanaman padi sawah(20)Bagaimana caranya menentukan kebutuhan air untuktanaman dalampot atau polybag di rumah kaca? Apa satuan kebutuhan air yang tepat digunakan pada kasus ini?Kunci Jawaban:(1) 1 m3 = 1000 liter, 1 ha = 10000 m2, 1 hari = 24 jam = 24x60x60 detik(2) Pelumpuranbertujuanuntuk: (a)meningkatkandayasimpanair, (b)mengurangi perkolasi, (c) menciptakan genangan(3) PengolahantanahpadaMT1 adalah pada awal MH atau akhir MK dimanatanah pada kondisi kering. Pengolahan tanah pada MT2 adalah pada awal MK atau akhir MH dimana tanah pada kondisi basah.(4) Sistimgolongan adalah pembagian daerah berdasarkan perbedaan awal tanam, biasanya berbeda dalam2 mingguan. Bertujuan untuk mengurangi kebutuhan puncak pada waktu pengolahan tanahTeknik Irigasi dan Drainase24Topik 2. Kebutuhan Air Irigasi - dkk(5) Keperluanair irigasi untukmmpertahankanlapisangenanganpada lahanyang sudah diolah tanahnya. (6) Bagianhujanyangdigunakanuntukkeperluantanamanyakni perkolasi danET pada tanaman padi. Untuk tanaman non-padiyang digunakan untuk ET.(7) Ahli pertaniandefinsi hujan efektif seperti pada nomor 6. Untuk ahli teknik sipil hujan efektif adalah bagian hujan berupa run-off yang mengisi simpanan waduk(8) Metodapendugaanhujanefektif dibagi dua, yakni(a) untuk padi sawah,dan (b) untuk non-padi sawah. Lihat bahan ajar.(9) (a) ETo: evapotranspirasi tanaman acuan yakni sejenis rumput-tumputan, tinggi 15 cm, menutup tanah dengan sempurna, tumbuh sehat berdaun hijau, tidak kekurangan air. (b)ETc: evapotranspirasitanaman,ETc =kc x ETo. (c) kc adalah koefisien tanaman tegantung pada jenis dan tahap pertumbuhan tanaman.(10)Water layer replacement: Sejumlah air yang diperlukan untukmengembalikan genangan pada kondisi semula sesudah dilakukan pengeringan pada waktu pemupukan(11)Perkolasi adalah rembesan arah vertikal dinyatakan dalam mm/hari, diukur dengan alat lysimeter alas terbuka dan alas tertutup atau dengan perkolasimeter(12)Seepage adalah rembesan dari pematang sawah. Biasanya diukur bersama dengan perkolasi dengal alat sloping gage atau mistar ukur miring diletakkan di sawah.(13)Sloping gage adalah mistar miring, sehingga tinggi muka air genangan dapat dibaca dengan mudah(14)% kadar air gabah wet basis = (berat basah-berat kering oven)/berat basah x 100%. % kadar air gabah dry basis = (berat basah-berat kering oven)/berat kering oven x 100%(15)Kadar air tanah dalam dry basis supaya mudah diperbandingkan dan berlaku umum. Kadar air gabah dinyatakan dalam wet basis untuk mencegah terjadinya kadar air lebih dari 100%.(16)GKG = (100 ka GKP)/(100-14) x berat GKP. Jadi 5 ton GKP/ha, kadar air 25% = (100 25)/86 X 5 ton/ha = 4,36 ton GKG/ha. Asumsi rendemen beras/GKG = 0,70. Produksi = 3,05 ton beras/ha.(17) EMA = 0,436 kg GKG/m3 air = 0,305 kg beras/m3 air.(18)Tergantung dari ketersediaan data dapat digunakan beberapa metoda: (a) Blaney-Criddle, (b) Thornthwite, (c) Metoda Radiasi, dan (d) Penman-Monteith(19)Untuk padi sawah: KAI (Kebutuhan Air Irigasi) = ET + P Hujan efektif. Untuk non-padi sawah: KAI = ET Hujan efektif(20)Dalam polybag sebaiknya KAT (Kebutuhan Air Tanaman) dinyatakan dalam liter per hari per pot. ET dapat dihitung dengan cara penimbangan pot per hari. Jumlah kg kehilangan berat per hari ekivalen dengan jumlah kg (liter) air yang hilang per hari karena digunakan ETTeknik Irigasi dan Drainase25Topik 2. Kebutuhan Air Irigasi - dkkDaftar Pustaka1. Ankum, P.,1989. Irrigation Water Requirement: at field, tertiary and main system level. International InstituteforHydraulicandEnvironmental Engineering. Delft, The Neherlands.2. Doorenbos, J. andW.O.Pruitt.1984.Crop Water Requirements.FAO. Irrigation and Drainage Paper no.24, Rome.3. Dastane, N.G., 1974. Effective Rainfall in Irrigated Agriculture. FAO, Irrigation and Drainage Paper No 25. Rome4. Dedi Kusnadi Kalsim, 2002 (edisi ke 2). Rancangan Irigasi Gravitasi, Drainase dan Infrastruktur. LaboratoriumTeknik Tanah dan Air, Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.5. Martin Smith, 1991. CROPWAT (ver.5.7): Manual and Guidelines. FAOTeknik Irigasi dan Drainase26Topik 3. Prediksi Pengurangan Produksi akibat Kekurangan Air - dkkTopik 3. PrediksiPengurangan Produksi Akibat Stress Kekurangan Air PendahuluanTIK mahasiswa memahami tentang: (a) neraca lengas tanah daerah perakaran di lahan beririgasi; (b) perhitungan lama dan selang irigasi; (c) pendugaan pengurangan produksi akibat stress kekurangan air; (d) kemampuan dan kelemahan software CROPWATBahan AjarBahan AjaruntukTopikini terdiri dari: (1) Sifat fisika tanah yang berkaitan dengan irigasi, (2) Manual dan Guidelines CROPWAT (5.7), (3) Respon hasil tanaman terhadap air . Program dan manual CROPWAT-win disimpan di File Tambahan Kuliah Topik 2.Teknik Irigasi dan Drainase1Topik 3. Prediksi Pengurangan Produksi akibat Kekurangan Air - dkk1. Sifat Fisika Tanah yang Berkaitan Dengan IrigasiTanah adalah suatu sistim tiga fase yang terdiri dari: (a) bahan padat(solid material) yang terdiri dari mineral, bahan organik dan senyawa kimia, (b) fase cair (liquid) yang disebutsebagailengastanah (soil moisture); (c) fase gas yang disebut sebagai udara tanah(aerasi). Suatudiagramyang menggambarkanke tigafase inidan proporsinya dalam bentuk massa dan volume terlihat pada Gambar 1 di bawah ini.Densitas partikel tanah (s) didefinisikan sebagai w sssVM .../1/, disebut juga sebagai Real Spesific Gravity(RSG);w = densitas air pada suhu 40C. Densitas tanah adalah massa partikel tanah per unit volume tanah. Untuk tanah mineral densitas tanah sekitar2,65g/cc, makaRSGatauTSG (TrueSpecificGravity)2,65. Untuktanah organik densitas tanah umumnya antara 1,3 ~ 1,5 g/cc.Dry bulk density(DBD) (b) didefinisikan sebagai nisbah antara massa partikel kering dengan total volume tanah (termasuk padatan dan ruang pori):w a sstsbV V VMVM+ + .../2/; DBD kadang-kadang disebut juga Apparent specific gravity(ASG). Walaupunistilahspecificgravitymenunjukkansuatuunit yangtak bersatuan, angkanya sama dengan DBD karena 1 gram air mengisi volume 1 cc pada suhu normal. ASGdipengaruhi oleh struktur, tekstur dan kepadatan tanah. ASG merupakan sifat fisik tanah yang penting dalam hubungannya dengan kemampuan tanah menahan air dan hantaran hidrolik (kondutivitas hidrolik). Sebagai contoh ASG suatu tanah melebihi 1,7 maka hantaran hidroliknya sedemikian rendahnya sehingga drainase menjadi sulit.Gambar 1. Perbandingan massa dan volume masing-masing Fase di dalam tanahMa: massa udara (diabaikan), Mw: massa airtanah, Ms: massa padatan (solid), Mt: total massa = Ma + Mw + Ms, Va: volume udara, Vw: volume air, Vf: volume pori = Va + Vw, Vs: volume padatan, Vt: total volume tanah = Vf + Vs.Teknik Irigasi dan Drainase2Topik 3. Prediksi Pengurangan Produksi akibat Kekurangan Air - dkkTotal (wet) bulk density (t): w a sw stttV V VM MVM+ ++ .../3/Porositas (n): % 100 + ++ w a sw atfV V VV VVVn. .../4/ Porositas dipengaruhi oleh karakteristik tekstur dan struktur tanah. Tanah pasir umumnya mempunyai porositas antara 35% ~ 50%, tanah liat antara 40% ~ 60%.Void ratio (e) : sw asfVV VVVe+ .../5/Pori kapiler dan pori non-kapiler Terdapat duakelas utamapori tanahyakni pori kapiler danpori non-kapiler. Pori kapiler mengandungair yangmasihtetaptertinggal di sanasetelahdrainasebebas selesai.Porositaskapileradalah persentase pori yang diisi oleh air kapiler.Pori non-kapiler mempunyai ruang pori yang lebih besar sehingga air tidak dapat lagi berada di sanakarenagayakapiler. Suatuhubunganantaraporositas, voidratiodenganASG dapat dinyatakan sebagai berikut:

,_

1001ns b /3.6a/;( ) eb s+ 1 .../6b/Kebasahantanah(soil wetness)menujukkankandunganairrelatifdalamtanahyang dapat dinyatakan dalam:(a) kebasahan massa (mass wetness)(m) = Mw/Ms; biasa disebut sebagai lengas tanah dapat dinyatakan dalam desimal atau persen(b) kebasahan volume (volume wetness) (v); swbf swtwvMMV VVVV + ... /7/umumnya disebut juga sebagai lengas tanah volumetrik.Derajatkejenuhan(degreeofsaturation, DS)adalah volume air yang terdapat dalam total volume pori tanah atau w awfwV VVVVDS+ .../8/Komposisi ukuran butir tanahTerdapat dua klasifikasi yang diajukanolehUSDA(UnitedStates Department ofAgricukture) dan ISSS (Intenational Soil Scince Society), seperti pada Tabel 1. Tekstur tanahPerbandingan relatif antara pasir, debu dan liat menentukan kelas tekstur tanah. Untuk menentukan kelas tekstur tanah dapat digunakan Segi Tiga Tekstur seperti pada Gambar 2Teknik Irigasi dan Drainase3Topik 3. Prediksi Pengurangan Produksi akibat Kekurangan Air - dkkLengas tanahKlasifikasi lengas tanahSuatu tanah kering jika diberikan air melalui hujan atau irigasi, maka air akan disebar ke sekeliling partikel tanah yang ditahan oleh gaya adhesi dan kohesi. Air tersebut menggantikan ruangan yang semula ditempati oleh udara dalam ruang pori. Jika semua ruang pori baik kecil mau