IRIGASI DAN DRAINASIOleh : Ir. Busri Saleh, SU

Materi PokokBagian Pertama : (100 menit)1. Kriteria sebagai indikator untuk menyusun

Jadwal irigasi Pendekatan penurunan kelembaban tanah Indikator turgor tanaman Pendekatan data iklim Pendekatan pertumbuhan tanaman Status kandungan air (tanah) dan hubungannya pada tanaman

2. Teknik sederhana untuk penjadwalan irigasi

UTS

Kadar air tanah dinyatakan dalam dua satuan : a. kadar air tanah berdasar berat kering : g air/100 g tanah kering, g air/g tanah keringb. Kadar air tanah berdasar volume tanah : cm3 air/100 cm3 tanah, cm3 air/cm3 tanah

Kadar air tanah berdasar volume dapat dikonversi dari kadar air tanah berdasar beratkaring atau sebaliknya dengan bantuan berat volume (BV) , dengan rumus :

Contoh 1 : KA % berat kering 15 %, hitung KA % volume, jika BV = 1,2 g/cm3.

Jawab : KA % volume = KA % berat kering x BV = 15 % x 1,2 g/cm3

= (15 g/100g) x 1,2 g/cm3 = 18 cm3/100 cm3 = 0,18 cm3.cm-3.

Untuk teknik irigasi lebih baik menggunakan kadar air tanah berdasar volume tanah , agar mudah memprediksi volume air tanah dan kebutuhan air irigasi.

Contoh 2. Hitung volume air tanah (m3) sedalam 20 cm, seluas 1 ha, KA tanah =0,2 cm3.cm-3.

Jawab : Volume air tanah = luas x dalam x KA= 1 ha x 20 cm x 0,2 cm3.cm-3= 104 m2 x 0,2 m x 0,2 m3.m-3. = 0,04x 104 m3 x m3m-3.= 4.102 m3.

Contoh 3. Hitung volume air tanah (m3) sedalam 20 cm, seluas 1 ha, KA tanah = 10 % berat kering, BV = 1,2 g/cm3.

Jawab : Volume air tanah = luas x dalam x KA= 1 ha x 20 cm x 10 g/100 g = 104 m2 x 0,2 m x 10 ton/100 ton

Konversi KA tanah dari KA berdasar berat kering tanah ke KA berdasar volume tanah :

WHC = water holding capacity (-0,001 bar))= jumlah maksimum air tersimpan dalam tanah

FC = field capacity (-0,05 to – 0,3 bar)= batas atas kadar air tanah tersedia bagi tanaman

WP = wilting point (-15 bar)= titik layu = kadar air tanah pada saat tanaman layu

PWP = Permanent wilting point = titik layu permanen= kadar air tanah saat tanaman layu tidak dapat disembuhkan meskipun disiram

TWP = temporally wilting point = titik layu sementara= kadar air tanah saat tanaman layu dapat isembuhkan bila disiram

Bagaimana cara mengukur : 1. KA berdasarkan berat kering tanah ?2. KA berdasarkan volume tanah ?3. WHC, FC, PWP, TWP ?4. BV ?

KA tersedia adalah kadar air yang dapat diserap oleh akar tanaman, yaitu batas atas , field capacity (FC), dan batas bawah, wilting point (WP).

KA tersediaFC WP

KA tanah tersedia bagi tanaman berbeda menurut tekstur tanah :

Untuk Liat : FC = 46 % vol KA tersediaWP = 32 % vol 46 % vol - 32 % vol = 14 % vol

Untuk Debu : FC = 34 % volWP = 17 % vol 34 % vol - 17 % vol = 17 % vol

Untuk Pasir : FC = 10 % vol 10 % vol - 3 % vol = 7 % volWP = 3 % vol

Contoh 3 : Hitung kapasitas air tersedia untuk tanah pasir, debu, dan liat pada tanah1 ha, kedalaman 20 cm, BV = 1,2 g/cm3.

Jawab1. PASIR : Kapsitas KA tersedia = Luas x dalam x KA tersedia % vol

= 1 ha x 20 cm x 7 % = 104 m2x 0,20 m x 7 m3/100 m-3. = 0,014 x 104 m3 x m3/m-3. = 140 m3.

2. DEBU : Kapsitas KA tersedia = Luas x dalam x KA tersedia % vol= 104 m2x 0,20 m x 17 m3/100 m-3. = 0,034 x 104 m3 x m3/m-3.= 340 m3.

3. LIAT : Kapsitas KA tersedia = Luas x dalam x KA tersedia % vol= 104 m2x 0,20 m x 14 m3/100 m-3. = 0,028 x 104 m3 x m3/m-3. = 280 m3.

Turgor : perubahan tekanan dalam isi sel yang membuat tanaman segar atau layu

Turgit : bengkak, pembengkakan

Jika kandungan air dalam sel cukup sel membengkak tanaman segar, jikakurang air isi sel mengkerut tanaman layu.

E = evaporasi = penguapan melalu tanah atau permukaan airT = transpirasi = penguapan melalui jaringan tanamanET = evapotranspirasi = gabungan evaporasi dan transpirasi = penguapan pada lahan

yang ditanamiPe = curah hujan efektif = curah hujan masuk tanah dan tersedia bagi tanamanETo = evapotranspirasi standart = evaporasi pada lahan tertutup vegetasi seragam

tinggi 8-15 cm, cukup air, cuaca tenang, bebas gangguan lingkunganETc = ev-trans tanamanETc = ETo x KcKc = koefisien tanaman = indeks kebutuhan air spesifik tanaman

Trh = suhu rata-rata harian ( oC)Ph = panjang hari (%) atau lama penyinaran efektif

Tabel 1. Nilai Kc dari beberapa jenis tanaman

Jenis TanamanKc

Kisaran Rata-rata

Kacangan 0,7-1,1 0,9

Timun 0,7-0,9 0,8

Tommat 0,75-1,15 0,95

Jagung 0,8-1,15 0,975

Melon 0,75-1,0 0,875

Bawang 0,75-1,0 0,875

kentang 0,75-1,15 0,95

Kedelai 0,75-1,1 0,925

Padi 1,0-1,2 1,1

IWN = CWN –Pe

IWN = Irrigation Water Need

CWC = Crop Water Need

Pe = Curah hujan efektif

CWN = ETcETc = ETo x KcETo dapat diprediksi dengan rumus Blaney-Crindle, seperti :ETo = ph (0,46 Trh + 8) Atau dengan rumus :ETo = cpEoEo = evaporasi panci (mm/hr)cp = koefisien panci 0,7-0,8

Contoh 4. Berapa M3 air irigasi dibutuhkan pada lahan 1 ha yang ditanam kacangtanah selama 3 bulan, jika lama penyinaran (ph) 80 %, rata-rata suhu harian

(Trh) 23 oC, curah hujan efektif (Pe) 200 mm per bulan

Diketahui : Penanaman kacang tanah pada lahan 1 ha selama 3 bulan suhu rata-rata(Trh) = 23 oC, lama penyinaran (ph) = 0,8, curah hujan efektif (Pe) = 200 mmselama 3 bulan = 600 mm, koefisien tanaman (Kc) = 0,9 (lihat Tabel 1. )

Ditanya : Hitung IWN (m3) untuk mengairi tanaman kacang tanah pada lahan tsb.Jawab :IWN ETc –PeETc = ETo x KcETo = ph ( 0,46 x 23 + 8)

= 0,8 (0,46 x 23 + 8)= 0,8 x 18,58 = 14,86 mm/hr

ETc = 14,86x0,9 = 13,38 mm/hr (Tabel 2, nilai Kc kacang tanah)ETc (3 bulan) = 90 x 13,38 = 1.204,2 mmETc (3 bulan)/ha = 104m2x1,2042 m= 12.042 m3.Pe (3 bulan) = 3 x 200 mm = 600 mm = 0,6 mPe (3 bulan)/ha = 104m2 x0,6 m = 6.000 m3.

IWN = ETc – Pe = 12.042 m3 – 6.000 m3 = 6.042 m3/ha

Nilai Kc menurut fase pertumbuhan tanaman

Pertumbuhan awal = 0,3 KcPertumbuhan tengahan = 0,5 x KcPertumbuhan akhir = 0,3 x Kc

Field capacityWilting pointKapasitas kadar air tersedia bagi tanamanMenentukan kebutuhan air tanamanKadar air aktualContoh : palawija (sumber karbohidrat) , sayuran dan buahan (sumber vitamin dan

mineral), kacangan (sumber minyak atau lemak , dan protein)

Ketinggian permukaan air 5-10 cm

Field capacity Wilting pointKadar air tersediaKetinggian permukaan air di petak sawah = 0 cm

Contoh : padi (sumber karbohidrat)

bagaimana cara memonitor dan mengontrol kadar air tanah insitu dan apa alatnya ?

Tanaman Pendekatan Jadwal irigasi

Lahan kering :1 Jagung2. Kacang tanah3……dst..

a. Penurunan kelembabantanah

b. Indikator turgorc. Pendekatan data iklimd. Pendekatan pertumbuh

an tanamane. Status kadar air tanah

dan hubungannya dengan tanaman

a. Penurunan kelembaban tanah

- Jika kelembaban tanahmenurun di irigari

- 1 x sehari- 1 x 2 hari- 1 x 3 hari- dst

Lahan basah1. Padi2. ……dst.

1. Pedekatan : Penurunan kelembaban tanah : 80 % toleransi maksimum kadar air tersedia telah hilang

Jawal : 1 x sehari1 x 2 hari1 x 3 haridst..

2. Pendekatan : indikator turgor tanaman- tanaman mendekati titik layu

Jawal : 1 x sehari1 x 2 hari1 x 3 haridst..

3. Pendekatan : Pendekatan data iklim- irigasi tiap hari jika tidak ada hujan- 1 x irigasi jika 1 hari tidak hujan- 1 x irigasi jika 2 hari tidak hujan- 1 x irigasi jika 3 hari tidak hujandst.. .

4. Pendekatan : Pendekatan pertumbuhan tanaman- Pertumbuhan awal1 x 2 haridst.. - Pertumbuhan tengahan1 x 1 haridst..- Pertumbuhan akhir1 x 2 haridst.

Pendekatan : Status kadar air tanah dan hubungannya dengan tanaman

Kapasitas air tersedia untuk tanaman di zone perakaran (FC-WP)=…m3/ha : 20 -30 cm (A) kebutuhan air irigasi tanaman IWN) = …. m3/ha/hr (B)

Toleransi kehilangan air tersedia tanah untuk tanaman 80 % = 0,8 (C)

Contoh : Kapasitas air tersedia pada zone perakaran sedalam 20 cm : 280 m3/ha (A) Kebutuhan air irigasi tanaman : 67 m3/ha/hari (B) Toleransi kehilangan kapasitas air tersedia = 80 % (C)

Jadwal irigasi = C (A/B) = (0,8 ) ( 280 m3ha-1/67 m3 ha-1 hari -1 .) = 3 hari sekali

Kapasitas air tersedia tanah untuk tanaman di zone perakaran (FC-WP) = ….... m3/ha: 20 -30 cm (A) Kebutuhan air irigasi tanaman (IWN) = ………m3/ha/hr (B)

Toleransi kehilangan air tersedia tanah untuk tanaman 80 % = 0,8 (C)Volume air di patak sawah ……. m3/ha : ketinggian air = 5-10 cm (D) Volume perkolasi : …. mm/hr =……..m3/ha/hr (P)

Volume air di patak sawah setinggi 10 cm : …. m3/ha (A) Kapasitas air tersedia tanah untuk tanaman di zone perakaran 20 cm (FC-WP)tanah liat = ….... m3/ha (A)

Kebutuhan air irigasi tanaman : NIM dua angka terakhir m3/ha/hari (B) Toleransi kehilangan kapasitas air tersedia 80 % (C)Volume perkolasi : 1 mm/hr =……..m3/ha/hr (P)Jadwal irigasi = C ( A+D /B+P) = (0,8 ) (…… m3ha-1/…… m3 ha-1 hari -1 .)

= ….. hari sekali

Tugas irigasi 1a : Menentukan jadwal irigasi

Nama :NIM :Kelas :Prodi/Jur :Tanggal :

Penyelesaian tugas……….………Dst…..

Petunjuk mengerjakan tugas1. Kerjakanlah tugas dengan format seperti di atas2. Tugas dikerkan di atas kertas daouble folio langsung mulai pada halam pertama3. Tidak boleh ada coret-coretan4. Tugas dikumpul minggu depan5. Lampirkan cara menghitungnya