Irigasi-4

3

3. EVAPOTRANSPIRASI TANAMAN

(CROP EVAPONTRANSPIRATION)

Allen dkk. (1998) menjelaskan bahwa cara Penman-Monteith rekomendasi FAO hanya untuk memperkirakan ETo. Faktor yang membedakan evapotranspirasi tanaman (ETc) dengan ETo adalah penutup lahan (ground cover), sifat canopy, dan daya tahan aerodinamik (aerodynamic resistance) dari tanaman lain yang berbeda dengan rumput yang digunakan dalam perhitungan ETo baku. Pengaruh dari perbedaan karakteristik tanaman di lapangan dipadukan dalam bentuk koefisien tanaman (Kc) dan pada akhirnya evapotranspirasi tanaman dapat dicari, yakni:

o

c

c

ET

K

ET

=

(34)

Factor Kc dapat dianggap perpaduan antara evaporasi dan transpirasi, atau dapat dipisahkan menjadi dua koefisien, yaitu basal crop (Kcb), dan koefisien evaporasi tanah (Ke), sehingga Kc=Kcb + Ke. Penggunaan single-Kc atau dual-Kc dalam analisis dipilih sesuai dengan kebutuhan dan tujuan dengan dasar pertimbangan kriteria yang diberikan oleh Allen dkk. (1998) seperti disajikan dalam Tabel 2.4. Dalam kajian ini digunakan dual-Kc atas pertimbangan tujuan perhitungan yakni untuk penelitian dengan satuan penggal waktu harian.

Untuk pilihan dual Kc, maka persamaan ETc menjadi sebagai berikut:

(

)

0

e

cb

c

ET

K

K

ET

+

=

(35)

Tabel 2.4. Kriteria pemilihan Kc

Single Kc

Dual Kc

Tujuan perhitungan

Rancangan dan perencanaan irigasi

Pengelolaan irigasi

Jadwal irigasi

Pemberian air tidak sering

penelitian

Pemberian air sering

Irigasi tambahan

kajian keseimbangan air

Satuan penggal waktu

Harian, 10-hari, bulanan

Harian

Cara penyelesaian

Grafis (Gambar 2.8a)

Kalkulator

komputer

Komputer

Sumber: Allen dkk, 1990

Prosedur perhitungan ETc dilakukan dengan mencari koefisien pada setiap tahapan tumbuh tanaman sebagai berikut.

1)Tahapan masa tumbuh (growth stage)

Setiap jenis tanaman memiliki tahapan masa tumbuh yang berlainan. Dalam kajian ini, tahapan masa tumbuh untuk padi ditunjukkan oleh Allen dkk. (1998) dalam Tabel 2.5.

Tabel 2.5. Masa tumbuh tanaman padi dan kedelai (hari)

Tanaman

Lini

Ldev

Lmid

Llate

Total

Wilayah

Padi

75

30

30

15

30

30

15

60

80

15

30

40

120*)

150

180

Tropis,

Mediteran

Kedelai

15

15

40

15

85

Keterangan:

Lini= tahap awal pertumbuhan

Ldev= tahap pertumbuhan

Lmid= tahap pertengahan musim

Llate= tahap akhir musim

*)= Ditjen Irigasi (1986a)

2)Koefisien tanaman dasar (basal)

Koefisien tanaman dasar (Kcb) harian sepanjang periode tumbuh dipengaruhi oleh keadaan iklim lokal. Maka dari itu, hasil perhitungan, Kcb yang diperoleh dari rumus harus disesuaikan dengan keadaan iklim lokal. Besarnya Kcb untuk beragam jenis tanaman dapat diperkirakan berdasarkan persamaan berikut:

(

)

(

)

[

]

3

,

0

min

2

)

(

cb

3

45

004

,

0

2

04

,

0

-

-

-

+

=

h

RH

u

K

K

tab

cb

(36)

dengan:

h= tinggi tanaman (cm)

Allen dkk. (1998) menggunakan nilai Kcb untuk tanaman padi seperti yang ditunjukkan dalam Tabel 2.6, dengan catatan Kcb untuk tahapan masa tumbuh pertengahan dan akhir, perlu disesuaikan dengan Persamaan 2.32.

Tabel 2.6. Nilai Kcb tanaman padi dan kedelai

Tanaman

Kcb-ini

Kcb-mid

Kcb-end

Tinggi tanaman maks (cm)

Maks Akar

(cm)

Depl. fraction

Padi

1,00

1,15

0,45-0,70

100

75

0,20

Kedelai

0,15

1,10

0,30

75

95

0,50

Keterangan:

Kcb-ini= koefisien tanaman basal tahapan masa tumbuh awal

Kcb-mid= koefisien tanaman basal tahapan masa tumbuh pertengahan

Kcb-end= koefisien tanaman basal tahapan masa tumbuh akhir

3)Koefisien evaporasi tanah

Koefisien evaporasi tanah (Ke) ditentukan berdasarkan selisih antara batas atas koefisien evaporasi (Kcmax) dan Kcb, atau berdasarkan bagian tanah yang paling banyak mengalami evaporasi. Besaran koefisien ini dapat diperkirakan dengan persamaan berikut:

(

)

{

}

{

}

{

}

max

max

,

min

c

ew

cb

c

r

e

K

f

K

K

K

K

-

=

(37)

dengan:

Ke= koefisien evaporasi tanah

Kr= koefisien pengurangan evaporasi

Kcmax= batas atas koefisien evaporasi

few= bagian tanah yang paling banyak terjadi evaporasi

Uraian berikut adalah penjelasan cara mendapatkan nilai koefisien yang terkait dengan Kc.

a.Koefisien pengurangan evaporasi.

(

)

(

)

,

1

,

REW

TEW

D

TEW

K

i

e

r

-

-

=

-

untuk De,i-1 > REW(38)

(

)

e

WP

FC

Z

TEW

-

=

q

q

5

,

0

1000

(39)

dengan:

TEW= maksimum air yang mungkin menguap (mm)

REW= kedalaman komulatif evaporasi pada akhir tahap tumbuh (mm)

De,i-1= jumlah depletion dari lapisan tanah yang terevaporasi (mm)

(FC= kandungan lengas tanah pada kapasitas lapangan (m3/m3)

(WP= kandungan lengas tanah pada titik layu (m3/m3)

Ze= ketebalan lapisan tanah permukaan yang mungkin kering akibat

evaporasi (0,010-0,015 m)

Perkiraan nilai TEW, REW, (F,C dan (W, dapat digunakan bilangan yang ditunjukkan dalam Tabel 2.7 (Allen dkk., 1998).

b.Batas atas Kcmax

(

)

(

)

[

]

{

}

+

-

-

-

+

=

05

,

0

,

3

45

004

,

0

2

04

,

0

2

,

1

max

3

,

0

min

2

max

cb

c

K

h

RH

u

K

(40)

c. Bagian tanah yang paling banyak mengalami evaporasi

(

)

w

c

ew

f

f

f

,

1

min

-

=

(41)

(

)

h

c

c

c

cb

c

K

K

K

K

f

+

-

-

=

5

,

0

1

min

max

min

(42)

dengan:

few= bagian tanah yang paling banyak mengalami evaporasi

fc= bagian tanah yang tertutup tanaman

fw= bagian tanah yang terbasahi oleh irigasi atau hujan (0,01-1)

Kcmin= 0,15-0,20

Nilai fw menurut Allen dkk. (1998) dapat diperkirakan dari Tabel 2.8.

Tabel 2.7. Karakteristik lengas tanah

Jenis Tanah

Karakteristik airtanah

Parameter evaporasi

(FC

(WP

(FC - (WP

Jml air yg dpt menguap

Thp 1

REW

Thp 1 & 2

TEW

m3/m3

m3/m3

m3/m3

mm

mm

Sand

0,07-0,17

0,02-0,07

0,05-0,11

2-7

6-12

Loamy sand

0,11-0,19

0,03-0,10

0,06-0,12

4-8

9-14

Sandy loam

0,18-0,28

0,06-0,16

0,11-0,15

6-10

15-20

Loam

0,20-0,30

0,07-0,17

0,13-0,18

8-10

16-22

Silt loam

0,22-0,36

0,09-0,21

0,13-0,19

8-11

18-25

Silt

0,28-0,36

0,12-0,22

0,16-0,20

8-11

22-26

Silty clay loam

0,30-0,37

0,17-0,24

0,13-0,18

8-11

22-27

Silty clay

0,30-0,42

0,17-0,29

0,13-0,19

8-12

22-28

Clay

0,32-0,40

0,20-0,24

0,12-0,20

8-12

22-29


d.Jumlah penipisan (depletion) kandungan air pada lapisan tanah yang terevaporasi

(

)

i

e

i

ew

ew

i

w

i

i

i

i

e

i

e

DP

T

f

E

f

I

RO

P

D

D

,

,

1

,

,

+

+

+

-

-

-

=

-

(43)

(

)

0

1

,

,

-

+

-

=

-

i

e

w

i

i

i

i

e

D

f

I

RO

P

DP

(44)

dengan:

De,i= kedalaman evaporasi kumulatif (mm)

DPe,i= kedalaman perkolasi (mm)

P= hujan (mm)

RO= runoff (mm)

Ii= kedalaman irigasi neto (mm)

Ei= evaporasi (mm)

Tew,i= transpirasi (mm)

Tabel 2.8. Nilai fw tiap jenis sistem irigasi

Sistem Pembasahan Tanah

fw

Hujan, Irigasi Sprinkler, Irigasi Basin, Irigasi Border

1,00

Irigasi Furrow, setiap galur, dasar sempit

0,60-1,00

Irigasi Furrow, setiap galur, dasar lebar

0,40-0,60

Irigasi Furrow, galur berselang

0,30-0,50

Irigasi Trickle

0,30-0,40


4. KEBUTUHAN AIR

Nilai ETo tergantung pada cuaca dan nilai ETc tergantung pada nilai ETo, jenis tanah, jenis tanaman, masa tumbuh tanaman, waktu tanam, dan sistem pemberian air. Sistem pemberian air tergantung pada ketersediaan air di sumbernya. Bila air di sumbernya kurang mencukupi kebutuhan, maka diterapkan sistem golongan dan giliran. Sistem irigasi yang dipraktekan di lapangan berpengaruh terhadap hasil perhitungan ETc dan efisiensi sistem irigasi. Heri Supriyanto (1991) melakukan tinjauan pengaturan air irigasi secara golongan dengan tanaman monokultur, yakni padi-padi-palawija. Hasil kajian menunjukkan bahwa sistem irigasi yang diterapkan sangat berpengaruh terhadap efisiensi irigasi dan selanjutnya sangat menentukan dalam penetapan kebutuhan air irigasi.

Secara normal, Doorenbos dan Pruit (1977) menyatakan bahwa faktor efisiensi ini dibagi menjadi 2 (dua) macam, yakni:

1)Efisiensi saluran, Ed, yang terdiri dari:

a. Efisiensi saluran utama, Ec dan pintu-pintu pengamatan

b. Efisiensi saluran petak sawah, Eb.

2)Efisiensi penggunaan air di sawah, Ea.

Dari 2 (dua) nilai efisiensi tersebut, maka dapat dicari besarnya nilai efisiensi irigasi, yakni:

Ep = Ea . Eb . Ec(45)

Lebih lanjut, Doorenbos dan Pruit (1977) menunjukkan beragam nilai efisiensi yang bersumber dari hasil survey yang dilakukan oleh ICID/ILRI, USDA, dan USSCS. Secara umum kisaran nilai efisiensi tersebut adalah sebagai berikut: Ea = 0,32-0,80, Eb = 0,70-0,90 dan Ec = 0,65-0.90,

Khusus untuk padi, ICID/ILRI dalam Doorenbos dan Pruit (1977) menetapkan nilai efisiensi penggunaan air di sawah, Ea = 0,32. Dengan telah ditetapkannya nilai efisiensi sebagai asumsi kehilangan air, maka debit air yang harus dibelokkan dari alur sungai atau yang harus diambil dari sumbernya dapat diperkirakan, yaitu:

c

b

a

in

in

E

E

E

A

I

Q

=

(46)

dengan:

Qin= debit air yang dialirkan di intake (L3/T)

Iin= kedalaman irigasi neto (L/T)

A= luas daerah irigasi (L2)

Ea= Efisiensi penggunaan air

Eb= efisiensi saluran petak sawah

Ec= efisiensi saluran utama

Ditjen Irigasi (1986b) memperkirakan efisiensi irigasi 15-22,50% di petak tersier yaitu antara bangunan sadap tersier ke sawah, 7,50-12,50% di saluran sekunder, dan 7,50-12,50% di saluran utama. Efisiensi secara keseluruhan antara 59-73% dan efisiensi keseluruhan untuk upland crops berkisar 50-60%. Untuk nilai efisiensi irigasi, dalam kajian ini digunakan angka dari Ditjen Irigasi karena nilai-nilai tersebut berdasarkan pengalaman praktek irigasi di Indonesia.

Tabel 3.1 Faktor Tanaman (Kc) Berdasarkan Pengamatan di Indonesia

Periode 2 minggu

Padi Varitas Biasa

Padi Varitas Unggul

Jagung

Tebu

Padi > 120 hari % Tumbuh

Kc Padi > 120 hari

1

1.20

1.20

0.50

0.55

10

1.08

2

1.20

1.27

0.59

0.55

20

1.18

3

1.32

1.33

0.96

0.80

30

1.27

4

1.40

1.30

1.05

0.80

40

1.37

5

1.35

1.30

1.02

0.90

50

1.40

6

1.24

0.00

0.95

1.00

60

1.33

7

1.12

0.00

1.00

70

1.23

8

0.00

1.00

80

1.13

9

1.05

90

1.02

10

1.05

100

0.92

20

1.05

21

0.80

22

0.80

23

0.60

24

0.60

Sumber Prosida

Tabel 2.6 Faktor penyesuai ( C )

RH maks. 20 %

RH maks. 60%

RH maks. 90 %

Rs

Mm/hari

3

6

9

12

3

6

9

12

3

6

9

12

Usiang

m/dt

Usiang /Umalam = 4.0

0

0.86

0.90

1.00

1.00

0.96

0.98

1.05

1.05

1.08

1.06

1.10

1.10

3

0.79

0.84

0.92

0.97

0.92

1.00

1.11

1.19

0.99

1.10

1.20

1.32

6

0.68

0.77

0.87

0.93

0.85

0.96

1.11

1.19

0.94

1.10

1.20

1.33

9

0.55

0.65

0.78

0.90

0.76

0.88

1.02

1.14

0.88

1.01

1.10

1.27

Usiang

m/dt


0

0.86

0.90

1.00

1.00

1.00

0.96

0.98

1.05

1.05

1.02

1.06

1.10

3

0.76

0.81

0.88

0.94

0.87

0.96

1.06

1.12

0.91

1.04

1.10

1.28

6

0.61

0.68

0.81

0.88

0.77

0.88

1.02

1.10

0.86

1.01

1.10

1.22

9

0.46

0.56

0.72

0.82

0.67

0.79

0.88

1.05

0.78

0.92

1.00

1.10

Usiang

m/dt


0

0.86

0.90

1.00

1.00

0.96

0.98

1.05

1.05

1.02

1.06

1.10

1.10

3

0.69

0.76

0.85

0.92

0.83

0.83

0.91

0.99

1.05

0.89

0.98

1.14

6

0.53

0.61

0.74

0.84

0.70

0.80

0.94

1.02

1.02

0.79

0.92

1.05

9

0.37

0.48

0.65

0.76

0.59

0.70

0.84

0.95

0.71

0.81

0.96

1.06

Usiang

m/dt


0

0.86

0.90

1.00

1.00

0.96

0.98

1.05

1.05

1.02

1.06

1.10

1.10

3

0.64

0.71

0.82

0.89

0.78

0.86

0.94

0.99

0.85

0.92

1.00

1.05

6

0.43

0.43

0.68

0.79

0.62

0.70

0.84

0.93

0.72

0.82

0.95

1.00

9

0.27

0.41

0.59

0.70

0.50

0.60

0.75

0.87

0.62

0.72

0.87

0.96

Sumber: Doorenbos dan Pruit, 1977

Tabel 2.7 Koefisien Refleksi Albedo ( )

Kondisi

Koefisien refleksi Albedo ( % )

Perairan terbuka

6

Tanaman hijau menutupi tanah total

24 27

Tanaman hijau menutupi tanah sebagian

15 24

Tanah gundul kosong-kering

12 16

Tanah gundul kosong-lembab

10 12

Tanah gundul kosong-basah

8 10

Hutan berdaun jarum

10 15

Hutan rontok ganti daun

15 20

Rerumputan tinggi-kering

31 33

Rerumputan rendah

10 33

Pepohonan ( kondisi umum )

20

Sumber: CD Soemarto, 1987

Tabel 2.8 Tekanan uap jenuh ( ea ) dalam mbar

ToC

4

5

6

7

8

9

10

11

12

mbar

8.1

8.7

9.3

10.0

10.7

11.5

12.3

13.1

14.0

ToC

13

14

15

16

17

18

19

20

21

mbar

15.0

16.1

17.0

18.2

19.4

10.6

22.0

23.4

24.9

ToC

22

23

24

25

26

27

28

29

30

mbar

26.4

28.1

29.8

21.7

33.6

35.7

37.8

40.1

42.4

ToC

31

32

33

34

35

36

37

38

39

mbar

44.9

47.6

50.3

53.2

56.2

59.4

62.8

66.3

69.9


Tabel 2.9 Koreksi kecepatan angina siang ( Usiang )

Usiang/Umalam

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

Koreksi ke Usiang

1.00

1.20

1.33

1.43

1.50

1.56

1.60

Sumber: Doorenbosdan Pruit, 1977

Tabel 3.2 LaMa Waktu tiap tahap Pertumbuhan

Jenis Tanaman

Awal Tanam

Lama Waktu Tiap Tahap Pertumbuhan (hari)

1

2

3

4

Bawang

Mei

Januari

15

20

25

35

70

110

40

45

Bayam

Mei

September Okt

20

20

20

20

15

25

5

5

Kacang ijo

Pebruari-Maret

Agustus-Sep

20

15

30

25

30

25

10

10

Kacang tanah

Juli

25

35

45

25

Kedele

Mei

Juni

Desember

20

20

15

35

30

15

60

60

40

25

25

15

Kentang

Oktober

Desember Juli

Juni

25

25

30

30

30

35

30

45

50

20

30

30

Mentimun

Juni Agustus

20

30

40

15

Merica

Mei Jan

Oktober

30

30

35

40

40

110

20

30

Semangka

Mei

Nopember

25

30

35

45

40

65

20

20

Tomat

Oktober

Mei

30

30

40

40

40

45

25

30

Wortel

April

Mei

Oktober

20

25

30

30

35

40

30

40

60

20

20

20


Keterangan

Tahap 1 : persemaian sampai tanah tertutup tanaman 10%

Tahap 2 : akhir tahap 1 sampai tanah tertutup tanaman 70 80%

Tahap 3 : tanah tertutup tanaman seluruhnya, buah mulai masak ditandai

perubahan warna daun atau rontok

Tahap 4 : akhir tahap 3 sampai buah siap panen.

Contoh 2.3

Daerah pertanian Karanganyar terletak pada 15oLS dengan ketinggian 500m. Pada bulan Januari ditanami tomat, memiliki temperatur rata-rata harian 25oC, kelembaban udara relative 75%, penyinaran matahari rata-rata 4 jam, kecepatan angin siang-malam 4 m/detik diukur pada ketinggian 3 m, perbandingan kecepatan angin siang-malam = 3. Berapa evapotranspirasi tetapan pada bulan tersebut bila koefisien refleksi Albedo = 0.25

Penyelesaian:

15oLS, Januari sesuai tabel 2.4 nilai N = 12.9 jam

n/N = 4/12.9 = 0.31

15oLS dan Januari sesuai tabel 2.5 nilai Ra = 16.8

(

)

6.8

16.8

0.31

x

0.50

0.25

Ra

N

n

0.50

0.25

Rs

=

+

=

+

=

Rns = ( 1 )Rs = ( 1 0.25) 6.8 = 5.1

Untuk T = 25oC, sesuai tabel 2.8, maka ea = 17 mbar

Dengan RH = 75 % , maka ed = 12.75/100 = 12.75 mbar

Dengan T = 25oC dan ketinggian 500 m , sesuai tabel 2.3 nilai W = (0.65+0.67)/2 = 0.66

ea ed = 17 12.75 = 4.25

Dengan RH = 75 %, Rs 5.1 mm/hari, Usiang / Umalam = 3, Usiang = 5.58, sesuai tabel 2.6 maka C = 0.93

Kecepatan angin siang untuk tinggi pengukuran 2 m, U2 = U1

h

Log

6.6

Log

= 6.0 x 93 = 5.58 m/detik

f(T) = . Tk4 = 13.65

f(ed) = 0.34 0.044 ed = 0.34 0.044 12.75 = 0.18

N

n

f

= 0.1 + 0.9

N

n

= 0.1 + 0.9 x 0.31 = 0.38

f(u) = 0.27 ( 1 +

100

U2

) = 0.27 ( 1 + 5.58 / 100 ) = 0.28

Rn1 = f(T) . f(ed) .

N

n

f

= 13.65 x 0.18 x 0.38 = 0.93 mm/hari

Rn = Rns Rn1 = 5.1 0.93 = 4.17

ETo = C ( W.Rn + ( 1 W ) . f(u) . ( ea ed )) = 0.93 ( 0.66 x 4.17 + (1-0.66) x 0.28 x 4.25 ) = 2.93

Jadi besarnya evapotranspirasi tetapan bulan Januari ETo = 2.93 mm/hari

Tabel 3.3 Faktor Tanaman Kc

Tahap Pertumbuhan

RH min < 20 %

RH min < 70 %

U = 0 5 m/dt

U = 5 8 m/dt

U = 0 5 m/dt

U = 5 8 m/dt

3

4

3

4

3

4

3

4

JENIS TANAMAN

Bawang

1.05

0.80

1.10

0.85

0.95

0.75

0.95

0.75

Bayam

1.00

0.95

1.05

1.00

0.95

0.90

0.95

0.90

Kacang Hijau

1.00

0.90

1.05

0.90

0.95

0.85

0.95

0.85

Kacang Tanah

1.05

0.60

1.10

0.60

0.95

0.55

1.00

0.55

Kedele

1.10

0.45

1.15

0.45

1.00

0.45

1.05

0.45

Kentang

1.15

0.75

1.20

0.75

1.05

0.70

1.10

0.70

Mentimun

0.95

0.75

1.00

0.80

0.90

0.70

0.90

0.70

Merica

1.05

0.85

1.10

0.90

0.95

0.80

1.00

0.85

Semangka

1.00

0.75

1.05

0.75

0.95

0.65

0.95

0.65

Tomat

1.20

0.65

1.25

0.60

1.05

0.60

1.10

0.60

Wortel

1.10

0.80

1.15

0.85

1.00

0.70

1.05

0.75

Sumber: Doorenbo dan Pruit, 1977

Nilai Etcrop yang telah dihitung berdasarkan data iklim adalah seperti pada baris kesatu Tabel berikut. Selanjutnya diperlukan koreksi sesuai Gambar 3.3 dan gambar 3.5

Mei

Juni

Juli

Agust

Sept.

Keterangan

Etcrop mm/hr

3.1

5.6

10

8.2

4.6

Koreksi peak

-

-

1.1

-

-

Gambar 3.3

Etcrop terkoreksi

3.1

5.6

11

8.2

-

Koreksi luas

-

-

0.9

-

-

Gambar 3.5

Etcrop akhir

3.1

5.6

9.9

8.2

4.6

Contoh 4.1:

Data hujan harian dari suatu stasiun dan tahun yang terpilih telah ditabelkan. Cari besarnya hujan efektif untuk bulan Januari.

Tgl

Jan

Peb

Mar

Apr

Mei

Jun

Jul

Aug

Sep

Okt

Nop

Des

1

1

4

0

1

1

0

0

0

0

0

41

0

2

13

6

2

25

0

0

0

0

0

0

12

0

3

16

2

0

3

1

0

0

0

0

0

0

0

4

18

16

36

7

0

0

0

0

0

0

15

0

5

5

0

1

5

0

0

0

0

0

0

13

0

6

21

27

6

0

3

0

0

0

0

42

48

0

7

35

0

8

2

0

0

0

0

0

0

0

10

8

0

0

0

10

0

0

0

3

0

0

0

21

9

13

0

0

0

3

0

0

0

0

0

0

0

10

0

22

0

0

2

0

1

0

0

0

0

2

11

1

0

1

5

0

0

0

0

0

0

71

0

12

1

0

0

2

4

0

0

0

0

0

22

9

13

1

0

0

50

0

0

0

0

0

0

0

60

14

0

42

1

1

0

0

0

0

0

0

0

4

15

0

19

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

16

34

10

0

16

0

0

0

0

0

0

1

4

17

36

14

1

41

0

0

0

0

0

0

1

2

18

33

8

14

3

0

0

0

0

0

1

0

1

19

2

8

0

3

0

0

0

0

0

0

0

31

20

0

35

0

5

0

0

0

0

0

0

3

1

21

0

1

7

0

0

0

0

0

0

0

0

7

22

10

16

3

0

0

0

0

0

0

0

0

0

23

0

0

16

0

0

6

0

0

0

0

0

8

24

11

0

9

3

0

0

0

0

0

0

0

1

25

1

0

11

2

0

0

0

0

0

0

0

0

26

0

0

0

9

3

0

0

0

0

0

0

31

27

9

0

236

0

1

0

0

0

0

0

13

0

28

0

0

0

3

0

0

0

0

0

0

0

49

29

0

24

3

0

0

0

0

0

0

1

6

30

0

11

8

0

0

0

0

0

0

0

16

31

0

0

0

0

0

0

15

Jumlah hujan

261

230

387

207

18

6

1

3

0

43

241

278

Jumlah hari hj

19

15

17

21

8

1

1

1

0

2

12

19

Tabel 4.1 Konstanta Zijlstra

n

hari

30

Tebal Penjenuhan

200 mm

Tebal Penjenuhan

225 mm

Tebal Penjenuhan

250 mm

Tebal Penjenuhan

275 mm

koef. a

koef. b

koef. a

koef. b

koef. a

koef. b

koef. a

koef. b

0.63636

6.37274

0.61818

7.23637

0.61818

8.03637

0.60000

8.90000

35

0.67272

5.24548

0.65454

6.00911

0.6.3636

6.77274

0.61818

7.53637

40

0.67272

6.64548

0.67272

5.14548

0.65454

5.80911

0.65454

6.40911

45

0.70909

3.91818

0.69090

4.48185

0.69090

4.98185

0.65454

5.70911

50

0.72727

3.45455

0.72727

3.85455

0.69090

4.48185

0.67272

5.04548

55

0.74545

3.09092

0.74545

3.39092

0.70909

4.01818

0.69090

4.48185

60

0.76363

2.72729

0.74545

3.09092

0.72727

3.55455

0.70909

4.01818

3. HUJAN EFEKTIF

Ada beberapa cara yang dapat digunakan dalam menghitung Re, antara lain:

Metode R80 bulanan (prob. hujan bulanan 80% kering)

Hujan efektif (Re) diperhitungkan 70 % dari hujan dengan probabilitas 80 % (R80). Hujan bulanan diurutkan dari urutan terkecil untuk masing-masing bulan (berarti tahun pengamatan sudah tidak valid lagi), selanjutnya pilih hujan bulanan pada urutan ke

1

5

n

R

80

+

=

(4.2)

Re = 0,7 . R80 ( 4.3)

dengan . R80 = hujan bulanan dengan probabilitas 80% kering

n = jumlah peroide pengamatan dalam n tahun

Metode Tahun Dasar

Bila data hujan harian bisa diperoleh dari lapangan maka metode ini lebih teliti. Sebagai langkah awal , hujan tahunan dari masing-masing stasiun yang ada diplot pada kertas log-log. Selanjutnya untuk setiap stasiun, hasil plotting yang berupa titik-titik dihubungkan dengan garis. Cari stasiun yang memiliki plotting paling mendekati garis lurus dapat ditentukan sebagai stasiun yang dipandang mewakili (sta X).

Dari sta X urutkan hujan tahunan dan pilih yang paling kecil, yaitu merupakan tahun yang dianggap mewakili data hujan selama periode tersebutsebagai tahun dasar (tahun Y). Selanjutnya ambil data hujan harian sta X selama tahun Y dan cermati angka-angkanya untuk dianalisa lebih lanjut dengan pedoman sebagai berikut:

1. Hujan individual < 5 mm tidak diperhitungkan sebagai hujan efektif (dianggap tidak ada hujan )

2. Hujan yang diperhitungkan sebagai hujan efektif adalah hujan antara 5 36 mm

3. Hujan yang terjadi berturut-turut (walau < 5 mm dan diselingi tanpa hujan 1 hari) diperhitungkan sebagai hujan efektif.

4. Bila jumlah hujan > Re, maka Re adalah hujan efektif, sebaliknya bila hasil perhitungan < Re, maka hasil perhitungan sebagai hujan efektif Re = 30 + 6 . N, dengan N adalah jumlah hari hujan yang berurutan.

Penyelesaian:

Perhatikan hujan pada bulan Januari

Tanggal 1 13:

* Jumlah hari hujan berturut-turut: 13 ( kriteria 3 dan 4 )

* Jumlah curah hujan ( Pc ): 125 ( kriteria 3 dan 4 )

* Rc = 30 + 6 x 13 = 108: ternyata < Pc, jadi dipakai Rc ( kriteria 5 )

* Maka hujan efektif (Pe): 108 mm

Tanggal 16 19:

* Jumlah hari hujan berturut-turut: 4

* Jumlah curah hujan ( Pc ): 105

* Rc = 30 + 6 x 4 = 54: ternyata < Pc, jadi dipakai Rc


Tanggal 22 27:

* Jumlah hari hujan berturut-turut: 6

* Jumlah curah hujan ( Pc ): 31

* Rc = 30 + 6 x 6 = 66: ternyata > Pc, jadi dipakai Pc


Total Hujan Efektif bulan Januari = 108 + 54 + 31 = 193 mm

Tabel 4.2 Pengaruh Kualitas Air Irigasi Pada Kegaraman Tanah, permeabilitas, dan Keracunan ( Ayers & Wescot, 1976 )

Tidak ada

Sedang

Berat

Salinitas

* Ecw (mmhos/cm)

< 0.75

0.75 3.00

> 3.00

Permeabilitas

* Ecw (mmhos/cm)

> 0.50

0.50 0.20

< 0.20

Toksit

* boron (mg/1)

< 0.75

0.75 2.00

> 2.00


Tabel 4.3 Tingkat Toleransi Garam Tanaman (Ayers & Westeot, 1976)

Tanaman

Potensi Hasil

ECe

Max

100 %

90 %

75 %

50 %

Ece

Ecw

Ece

Ecw

Ece

Ecw

Ece

Ecw

Bawang

1.2

0.8

1.8

1.2

2.8

1.8

4.3

2.9

8

Buncis

1.0

0.7

1.5

1.0

2.3

1.5

3.6

2.4

7

Jagung

1.7

1.1

2.5

1.7

3.8

2.5

5.9

3.9

10

Kedele

5.0

3.3

5.5

3.7

6.2

4.2

7.5

5.0

10

Kacangtanah

3.2

2.1

3.5

2.4

4.1

2.7

4.9

3.3

7

Kentang

1.7

1.1

2.5

1.7

3.8

2.5

5.9

3.9

10

Padi

3.0

2.0

3.8

2.6

5.1

3.4

7.2

4.8

12

Timun

2.5

1.7

3.3

2.2

4.4

2.9

6.3

4.2

10

Tomat

2.5

1.7

3.5

2.3

5.0

3.4

7.6

5.0

13


Tabel 4.4 Efisiensi Irigasi (Ep)

* Efisiensi Saluran Pembawa (Ec)

ICI/ILRI

USDA

Suplesi menerus tanpa perubahan berarti

0.90

Suplesi bergilir

0.80

Suplesi berdasarkan jadwal tertentu

0.70

Suplesi berdasarkan permintaan petani

0.65

* Efisiensi Saluran Tersier (Eb)

Untuk luas petak > 20 ha tanpa lining

0.80

Untuk luas petak > 20 ha dengan lining

0.90

Untuk luas petak < 20 ha tanpa lining

0.70

Untuk luas petak < 20 ha dengan lining

0.80

* Efisiensi Saluran Distribusi (Ed = Ec . Eb)

* Efisiensi Pada Petak Sawah (Ea)

Pemberian air lewat Permukaan

Kondisi tanah lunak

0.55

Kondisi tanah sedang

0.70

Kondisi tanah berat

0.60

Padi

0.32


Tabel 4.5 Hubungan antara gaya tarik air tanah dalam bar (atmosfir) dan

ketersediaan air tanah (Sa) dalam mm/m kedalaman air

Gaya tarik air tanah (atmosfir)

0.2

0.5

2.5

15

Ketersediaan air tanah (Sa), dalam mm/m

Tanah liat berat

180

150

80

0

Tanah liat berlumpur

190

170

100

0

Lempung

200

150

70

0

Lempung berlumpur

250

190

50

0

Tanah bertekstur halus

200

150

70

0

Tanah lempung berpasir

130

80

30

0

Tanah bertekstur sedang

140

100

50

0

Tanah bertekstur kasar

60

30

20

0

Sumber: Rijtema, 1969

Tabel 4.6 Hubungan D,p, dan p.Sa untuk tiap jenis Tanaman

Tanaman

Kedalaman akar

(D) m

Bagian (p) air tanah

Tersedia1)

Ketersediaan Air Tanah yang siap

Digunakan (p.Sa), mm/m1)

Halus

Sedang

Kasar

Bawang

0.3 0.5

0.25

50

35

15

Buncis

0.5 0.7

0.45

90

65

30

Kcang tanah

0.5 1.0

0.40

80

55

25

Kedele

0.6 1.3

0.50

100

75

35

Kentang

0.4 06

0.25

50

30

15

Melon/semangka

1.0 1.5

0.35

70

50

25

Padi

0.5 1.0

0.90

100

85

55

Sayuran

0.3 06

0.20

40

30

15

Timun

0.7 1.2

0.50

100

70

30

Tomat

0.7 1.5

0.40

180

60

25

Total air tanah tersedia (Sa)

200

140

60

Sumber: Stuart dan Hagan, 1972

Keterangan:

1) Bila ET crop 3 mm/hari atau lebih kecil, tambah dengan 30%, bila ET crop 8mm/hari atau lebih kurangi dengan 30%, anggap kondisi tanpa garam (Ece < 2 mmhos/cm)

Tabel 4.7 Besarnya kecepatan aliran masuk (v) dan aliran air (q) Ambil dari KP

Tekstur tanah

Kecepatan Intake (v) mm/jam

Aliran air (q) lt/dt/ha

Pasir

25.00 250 ( 50.0 )

140

Lempung berpasir

15.00 75 ( 25.0 )

70

Lempung

8.00 20 ( 12.5 )

35

Lempung bertanah liat

2.50 15 ( 8.0 )

22

Liat berlumpur

0.03 3 ( 2.5 )

7

Liat

1.00 15 ( 5.0 )

14

Sumber: Doorenbos, Pruit dkk (1977)

Gambar-1. Tentang CropWat-8

Gambar-2. Cropwat-8 Bisa Untuk Perhitungan Harian

Gambar-3.Pengaturan Awal

Gambar-4. Pemilihan Periode Input Dan Keluaran

Gambar-4. Input Data Iklim Untuk ETo

Gambar-5. Input Data Hujan

Latihan:

Download Cropwat

Download crop Water Requiremen FAO, dalam format EXCEL

Latihan:

Selesaikan soal berikut ini secara mandiri. Selanjutnya cocokkan hasilnya dengan hasil teman Saudara dan diskusikan:

1. Apa yang dimaksud dengan evapotranspirasi?

2. Apa yang dimaksud dengan evapotranspirasi potensial?

3. Apa yang dimaksud dengan kebutuhan air bagi tanaman?

4. Mengapa dalam menghitung kebutuhan air bagi tanaman yang dihitung adalah evapotranspirasi potensial?

5. Ada berapa macam cara menghitung evapotranspirasi potensial ?

6. Bila ditinjau dari metode yang ada dalam buku ini, metode mana yang paling teliti untuk menghitung evapotranspirasi potensial.? Mengapa ?

7. Apakah yang menjadi pedoman dalam pemilihan masing-masing metode tersebut?

8. Bagaimana cara memperoleh data iklim (temperatur, kecepatan angin, kelembaban udara, ketinggian, letak lintang, penyinaran matahari) untuk perhitungan evapotranspirasi tetapan?

9. Dimana dapat diperoleh data iklim?

10. Apa yang dimaksud dengan koefisien Boltzman?

11. Apa yang dimaksud dengan koefisien Refleksi?

12. Mungkinkah evapotranspirasi tetapan dihitung dalam satuan waktu harian?

13. Adakah keterkaitan evapotranspirasi tetapan dengan keberadaan hujan?

14. Wilayah pertanian yang yang terletak pada 25o Lintang Selatan pada bulan Januari ditanami biji-bijian , bertemperatur 28oC> berapa besarnya nilai evapotranspirasi tetapan pada bulan tersebut?

15. Daerah pertanian terletak pada 20o Lintang Selatan dan ketinggian 250 m pada bulan Januari ditanami Kentang, memiliki temperatur rata-rata 26oC, kelembaban relatif udara 50 % kecepatan angin siang malam rata-rata 4 m/detik, perbandingan kecepatan angin siang dan malam adalah 2, penyinaran matahari rata-rata 3 jam/hari. Berapa besar evapotranspirasi tetapan pada bulan tersebut?

16. Daerah pertanian terletak pada 30o LS dan pada ketinggian 300m pada bulan Januari ditanami jagung, memiliki temperatur rata-rata harian 24oC, kelembaban udara relatif 80%, penyinaran matahari rata-rata 6 jam, kecepatan angin siang malam 2 m/detik diukur pada ketinggian 2.5m. perbandingan kecepatan angin siang-malam=2.5. Berapa evapotranspirsi tetapan pada bula tersebut bila koefisien refleksi Albedo=0.20

17. Daerah pertanian dengan kelembaban udara relatif 60%, kecepatan angin siang tergolong lemah diukur evaporasinya dengan menggunakan Panci Colorado yang diletakkan pada daerah hijau dengan jarak 50 m dari rumpun tanaman. Besarnya Epanci terukur = 8 mm / hari. Berapa evapotranspirasi tetapan untuk bulan tersebut?

18. Wilayah pertanian yang terletak pada 25o Lintang Selatan pada bulan Januari ditanami biji-bijian, bertemperatur rata-rata 28oC. Berapa besarnya nilai evapotranspirasi tetapan pada bulan tersebut?

19. Daerah pertanian terletak pada 20o Lintang Selatan dan ketinggian 250 m, pada bulan Januari ditanami Kentang, memiliki temperatur rata-rata 26oC, kelembaban relatif udara 50%, kecepatan angin siang-malam rata-rata 4 m/detik, perbandingan kecepatan angin siang dan malam adalah 2, penyinaran matahari rata-rata 3 jam/hari. Berapa besar evapotranspirasi tetapan pada bulan tersebut?

20. Daerah pertanian terletak pada 30o LS dan pada ketinggian 300 m pada bulan Januari ditanamijagung, memiliki temperatur rata-rata harian 24oC, kelembaban udara relatif 80%, penyinaran matahari rata-rata 6 jam, kecepatan angin siang malam 2 m/detik diukur pada ketinggian 2.5m, perbandingan kecepatan angin siang malam = 2.5. Berapa evapotranspirasi tetapan pada bulan tersebut bila koefisien refleksi Albedo = 0.20.

21. Daerah pertanian dengan kelembaban udara relatif 60%, kecepatan angin siang tergolong lemah diukur evaporasinya dengan menggunakan Panci Colorado yang diletakkan pada daerah hijau dengan jarak 50m dari rumpun tanaman. Besarnya Epanci terukur = 8 mm/hari. Berapa evapotranspirasi tetapan untuk bulan tersebut?

PAGE

22

_1281019019.unknown

_1281117951.unknown

_1281118138.unknown

_1282302047.unknown

_1281117967.unknown

_1281019024.unknown

_1281117915.unknown

_1281019025.unknown

_1281019022.unknown

_1281019016.unknown

_1281019018.unknown

_1268416756.unknown

_1270493590.unknown

_1281019015.unknown

_1268417401.unknown

_1268322221.unknown

_1268415920.unknown

_1268309128.unknown

Irigasi-4

Documents

Transcript of Irigasi-4