Analisis Kebutuhan Air IrigasiTuesday, March 27th 2012. |Bangunan Air

Analisis kebutuhan air irigasi merupakan salah satu tahap penting yangdiperlukan dalam perencanaan dan pengelolaan sistern irigasi. Kebutuhan airtanaman didefinisikan sebagai jumlah air yang dibutuhkan oleh tanaman padasuatu periode untuk dapat tumbuh dan produksi secara normal. Kebutuhan airnyata untuk areal usaha pertanian meliputi evapotranspirasi (ET), sejumlah airyang dibutuhkan untuk pengoperasian secara khusus seperti penyiapan lahan danpenggantian air, serta kehilangan selama pemakaian. Sehingga kebutuhan air dapatdirumuskan sebagai berikut (Sudjarwadi 1990) :KAI = ET + KA + KK.(4.1)dengan,KAI = Kebutuhan Air IrigasiET = EvapotranspirasiKA = Kehilangan airKK = Kebutuhan KhususMisalnya evapotranspirasi suatu tanaman pada suatu lahan tertentu padasuatu periode adalah 5 mm per hari, kehilangan air ke bawah (perkolasi) adalah 2mm per hari dan kebutuhan khusus untuk penggantian lapis air adalah 3 mm perhari maka. kebutuhan air pada periode tersebut dapat dihitung sebagai berikutKAI = 5 + 2 + 3KAI = 10 mm perhariUntuk memenuhi kebutuhan air ingasi terdapat dua sumber utama. yaitupernberian air irigasi (PAI) dan hujan efektif (HE). Disamping itu terdapat sumberlain yang dapat dimanfaatkan adalah kelengasan yang ada di daerah perakaranserta kontribusi air bawah permukaan. Pemberian Air Irigasi dapat dipandangsebagai kebutuhan air dikurangi hujan efektif dan sumbangan air tanah.PAI = KAI HE KAT..(4.2)dengan,PAI = Pemberian air irigasiKAI = Kebutuhan airHE = Hujan efektifKAT = Kontribusi air tanahSebagai contoh misalnya kebutuhan air pada suatu periode telah dihitungsebesar 10 mm per hari, sumbangan hujan efektif pada periode tersebut juga telahdihitung sebesar 3 mm per hari dan kontribusi air tanah adalah 1 mm per hari,maka air yang perlu diberikan adalah :PAI = 10 3 -1PAI = 6 mm per hariI. Kebutuhan Air Padi di SawahAnalisis kebutuhan air untuk tanaman padi di sawah dipengaruhi olehbeberapa faktor berikut ini1. pengolahan lahan2. penggunaan konsumtif3. perkolasi4. penggantian lapisan air5. sumbangan. hujan efektif.Kebutuhan air total di sawah merupakan jumlah faktor 1 sampai dengan 4,sedangkan kebutuhan netto air di sawah merupakan kebutuhan total dikurangifaktor hujan efektif. Kebutuhan air di sawah dapat dinyatakan dalam satuanmm/hari ataupun lt/dt.A. Kebutuhan air untuk pengolahan lahan padiPeriode pengolahan lahan membutuhkan air yang paling besar jikadibandingkan tahap pertumbuhan. Kebutuhan air untuk pengolahan lahandipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya adalah1. karakteristika tanah2. waktu pengolahan3. tersedianya tenaga dan ternak, serta4. mekanisasipertanian.Kebutuhan air untuk penyiapan dapat ditentukan berdasarkan kedalamantanah dan porositas tanah di sawah, seperti diusulkan pada Kriteria PerencanaanIrigasi 1986 sebagai berikut.

dengan,PWR = kebutuhan air untuk penyiapan lahan (mm)Sa = derajad kejenuhan tanah setelah penyiapan lahan dimulai (%)Sb = derajad kejenuhan tanah sebelum penyiapan lahan dimulai (%)N = porositas tanah, dalam % rata-rata per kedalaman tanahd = asumsi kedalaman tanah setelah pekerjaan penyiapan lahan (mm)Pd = kedalaman genangan setelah pekerjaan penyiapan lahan (mm)F 1 = kehilangan air di sawah selama 1 hari (mm)Kebutuhan air untuk penyiapan lahan dapat ditentukan secara empirissebesar 250 mm, meliputi kebutuhan untuk penyiapan lahan dan untuk lapisan airawal setelah transplantasi selesai. (Kriteria Perencanaan Irigasi KP 01). Untuklahan yang sudah lama tidak ditanami (bero), kebutuhan air untuk penyiapan lahandapat ditentukan sebesar 300 mm. Kebutuhan air untuk persemaian termasukdalam kebutuhan air untuk penyiapan lahan.Analisis kebutuhan air selama pengolahan lahan dapat menggunakanmetode seperti diusulkan oleh Van de Goor dan Ziljstra (1968) sebagai berikut

Dengan,IR = kebutuhan air untuk pengolahan lahan (mm/hari)M = kebutuhan air untuk mengganti kehilangan air akibat evaporasi danperkolasi di sawah yang sudah dijenuhkan (mm/hari)Eo = Evaporasi potensial (mm/hari)P = perkolasi (mm/hari)k = konstantaT = jangka waktu pengolahan (hari)S = kebutuhan air untuk penjenuhan (mm)e = bilangan eksponen: 2,7182B. Penggunaan konsumtifPenggunaan air untuk kebutuhan tanaman (consumtive use) dapat didekatidengan menghitung evapotranspirasi tanaman, yang besarnya dipengaruhi olehjenis tanaman, umur tanaman dan faktor klimatologi. Nilai evapotranspirasimerupakan jumlah dari evaporasi dan transpirasi. Yang dimaksud denganevaporasi adalah proses perubahan molekul air di permukaan menjadi molekul airdi atmosfir. Sedangkan transpirasi adalah proses fisiologis alamiah padatanarnan, dimana air yang dihisap oleh akar diteruskan lewat tubuh tanaman dandiuapkan kembali melalui pucuk daun. Nilai evapotranspirasi dapat diperolehdengan pengukuran di lapangan atau dengan rumus-rumus empiris. Untukkeperluan perhitungan kebutuhan air irigasi dibutuhkan nilai evapotranspirasipotensial (Eto) yaitu evapotranspirasi yang terjadi apabila tersedia cukup air.Kebutuhan air untuk tanaman adalah nilai Eto dikalikan dengan suatu koefisientanaman.ET = kc x Eto..(4.7)dimana :ET = Evapotranpirasi tanaman (mm/hari)ETo = Evaporasi tetapan/tanarnan acuan (mm/hari)kc = Koefisien tanamanKebutuhan air konsumtif ini dipengaruhi oleh jenis dan usia tanaman(tingkat pertumbuhan tanaman). Pada saat tanaman mulai tumbuh, nilai kebutuhanair konsumtif meningkat sesuai pertumbuhannya dan mencapai maksimum padasaat pertumbuhan vegetasi maksimum. Setelah mencapai maksimum danberlangsung beberapa saat menurut jenis tanaman, nilai kebutuhan air konsumtifakan menurun sejalan dengan pematangan biji. Pengaruh watak tanaman terhadapkebutuhan tersebut dengan faktor tanaman (kc).Nilai koefisien pertumbuhan tanaman ini tergantung jenis tanaman yangditanam. Untuk tanaman jenis yang sama juga berbeda menurut varietasnya.Sebagai contoh padi dengan varietas unggul masa tumbuhnya lebih pendek daripadi varietas biasa. Pada Tabel dibawah disajikan harga-harga koefisien tanaman padidengan varietas unggul dan varitas biasa menurut Nedeco/Prosida dan FAO.

Harga Koefisien Tanaman PadiYang dimaksud ETo, adalah evapotranspirasi tetapan yaitu lajuevaportranspirasi dari suatu permukaan luas tanaman rumput hijau setinggi 8sampai 15 cm yang menutup tanah dengan ketinggian seragam dan seluruhpermukaan teduh tanpa suatu bagian yang menerima sinar secara langsung sertarumput masih tumbuh aktif tanpa kekurangan air. Evapotranspirasi tetapan disebutjuga dengan evapotranspirasi referensi/ keluar. Terdapat beberapa cara untukmenentukan evapotranspirasi tetapan, salah satunya seperti yang diusulkan olehKriteria Perencanaan Irigasi 1986 sebagai berikut :ETo = Epan . kpan .(4.8)dengan :ETo = Evaporasi tetapan/tanaman acuan (mm/hari)Epan = Pembacaan panci Evaporasikpan = koefisien panciC.PerkolasiLaju perkolasi sangat tergantung pada sifat-sifat tanah. Data-data mengenaiperkolasi akan diperoleh dari penelitian kemampuan tanah maka diperlukanpenyelidikan kelulusan tanah. Pada tanah lempung berat dengan karakteristikpengolahan (puddling) yang baik, laju perkolasi dapat mencapai 1-3 mm/hari.Pada tanah-tanah yang lebih ringan, laju perkolasi bisa lebih tinggi. Untukmenentukan Iaju perkolasi, perlu diperhitungkan tinggi muka air tanahnya.Sedangkan rembesan terjadi akibat meresapnya air melalui tanggul sawah.D.Penggantian lapisan airSetelah pemupukan perlu dijadwalkan dan mengganti lapisan air menurutkebutuhan. Penggantian diperkirakan sebanyak 2 kali masing-masing 50 mm satubulan dan dua bulan setelah transplantasi (atau 3,3 mm/hari selama 1/2 bulan).E.Hujan EfektifUntuk menentukan besar sumbangan hujan terhadap kebutuhan air olehtanaman, terdapat beberapa cara, diantaranya secara empirik maupun dan simulasi.Kriteria Perencanaan Irigasi mengusulkan hitungan hujan efektif berdasarkan datapengukuran curah hujan di setasiun terdekat, dengan panjang pengamatan selama10 tahun. Pembahasan mengenai analisis hujan efektif telah dibicarakan pada Bab 3.F. Hitungan Kebutuhan Air Untuk Padi di sawahTahapan yang dilakukan untuk analisis kebutuhan air untuk padi di sawahadalah1. analisis hujan efektif2. analisis kebutuhan air di lahan.G. Contoh Analisis Kebutuhan Air Untuk Padi di LahanApabila telah tersedia data (1) evaporasi rerata. setengah bulanan, (2) datajenis tanah, (3) jenis (varitas) padi dan (4) hasil analisis curah hujan efektif, makaanalisis kebutuhan air untuk tanaman padi di sawah dapat dilakukan. Dalammodul ini disertakan program komputer sederhana untuk menganalisis kebutuhanair untuk tanaman padi.Apabila diketahui data evaporasi seperti pada Tabel 4.2, hasil analisishujan efektif seperti pada contoh Tabel 3.2, serta jenis tanah adalah lempungberpasir, maka analisis kebutuhan air baku dapat dilakukan dengan prosedurseperti tersebut di atas. Hasil analisis kebutuhan air untuk tanaman padi dapatdilihat pada Tabel dibawah ini

Hasil Analisis Kebutuhan Air Untuk PadiII.Kebutuhan Untuk Tanaman Selain PadiTanaman selain padi yang dibudidayakan oleh petani pada umumnyaberupa palawija. Yang dimaksudkan dengan palawija adalah berbagai jenistanaman yang dapat ditanam di sawah pada musim kemarau ataupun pada saatkekurangan air. Lazimya tanaman palawija ditanam di lahan tegalan.Dipandang dari jumlah air yang dibutuhkan, palawija dapat dibedakanmenjadi 3 (tiga) jenis, yaitu.1. palawija yang butuh banyak air, seperti bawang, kacang tanah, ketela.2. palawija yang butuh sedikit air, misalnya cabai, jagung, tembakau dan kedelai.3. palawija yang membutuhkan sangat sedikit air, misalnya ketimun danlembayung.Maksud analisis kebutuhan air untuk tanaman palawija terutama untukmengetahui luas lahan yang direncanakan untuk tanaman padi maupun palawijaberkaitan dengan ketersediam air pada bangunan pengambilan sehingga kegagalanusaha pertanian dapat dihindari. Dengan kata lain hitungan kebutuhan air untukpalawija digunakan sebagai dasar untuk melakukan usaha pertanian sesuai denganjumlah air yang tersedia.Pemberian air untuk palawija akan ekonomis jika sampai kapasitas lapang,lalu berhenti dan diberikan lagi sampai sebelum mencapai titik layu. Analisiskebutuhan air untuk tanaman palawija dihitung seperti untuk tanaman padi,namun ada dua hal yang membedakan, yaitu pada tanaman palawija tidakmemerlukan genangan serta koefisien tanaman yang digunakan sesuai denganjenis palawija yang ditanam.A. Kebutuhan air untuk pengolahan lahan palawijaMasa prairigasi diperlukan guna menggarap lahan untuk ditanami danuntuk menciptakan kondisi kelembaban yang memadai untuk persemaiantanaman. Jumlah air yang dibutuhkan tergantung pada kodisi tanah dan pola tanamyang diterapkan. Kriteria Perencanaan Irigasi mengusulkan air untuk pengolahanlahan sejumlah 50 120 mm untuk tanaman ladang dan 100 120 mm untuktanaman tebu, kecuali jika terdapat kondisi-kondisi khusus misalnya ada tanamanlain yang segera ditanam setelah tanaman padi.B. Penggunaan konsumtif tanaman palawijaUntuk menentukan penggunaan konsumtif cara yang digunakan sepertipada tanaman padi hanya koefisien tanaman yang berbeda. Nilai koefisienbeberapa jenis tanaman yang direkomendasikan oleh Kriteria Perencanaan Irigasiseperti terlihat pada Tabel 4.6. Sedangkan nilai koefisien tanaman tebudiperlihatkan pada Tabel 4.7.

Tabel 4.6 Koefisien Tanaman Beberapa Tanaman Palawija

Tabel 4.7 Nilai Koerisien Tanaman TebuIII.Kebutuhan Air di Bangunan PengambilanKebutuhan air di pintu pengambilan atau bangunan utama tidak terlepasdari kebutuhan air di sawah. Untuk memenuhi jumlah air yang harus tersedia dipintu pengambilan guna mengairi lahan pertanian dinyatakan sebagai berikut :DR = ( IR . A ) / Ef..(4.9)Dengan,DR = Kebutuhan air di pintu pengambilan (1/dt)IR = Kebutuhan air irigasi (l / det / ha)A = Luas areal irigasi (ha)EF = Efisiensi irigasi (%)