TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR...

51
TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR MENDUKUNG PENINGKATAN INDEKS PERTANAMAN DAN PRODUKTIVITAS LAHAN KERING BIMBINGAN TEKNIS IDENTIFIKASI SUMBERDAYA AIR DAN PENGEMBANGAN POLA TANAM BOGOR, 5-6 MARET 2019 BALAI PENELITIAN AGROKLIMAT DAN HIDROLOGI BALAI BESAR LITBANG SUMBERDAYA LAHAN PERTANIAN BADAN PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN PERTANIAN 2019 BUDI KARTIWA PENELITI HIDROLOGI

Transcript of TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR...

Page 1: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR

MENDUKUNG PENINGKATAN INDEKS PERTANAMAN DAN

PRODUKTIVITAS LAHAN KERING

BIMBINGAN TEKNIS IDENTIFIKASI SUMBERDAYA AIR DAN PENGEMBANGAN POLA TANAM BOGOR, 5-6 MARET 2019

BALAI PENELITIAN AGROKLIMAT DAN HIDROLOGI

BALAI BESAR LITBANG SUMBERDAYA LAHAN PERTANIAN BADAN PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN PERTANIAN

2019

BUDI KARTIWA PENELITI HIDROLOGI

Page 2: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

PENDAHULUAN

Luas daratan Indonesia : 188,20 juta ha 148 juta ha lahan kering (78%)

76,22 juta ha (52%) sesuai untuk budi daya pertanian 23,26 juta ha pada dataran rendah sesuai untuk tanaman pangan

40,20 juta ha lahan basah (22%).

Permasalahan pemanfaatan lahan kering Kesuburan tanah Kemasaman tanah Topografi Ketersediaan air

Page 3: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

PENDAHULUAN

Keterbatasan air pada lahan kering : IP < 1,50.

Kelangkaan air menjadi pembatas utama pengelolaan lahan kering.

Diperlukan inovasi teknologi pengelolaan air: Teknik identifikasi potensi sumberdaya air Teknik panen hujan (water harvesting) Teknologi irigasi hemat air Teknologi konservasi tanah dan air

Page 4: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

POTENSI DAN PERMASALAHAN LAHAN KERING UNTUK PENGEMBANGAN PERTANIAN

Luas lahan kering yang sesuai untuk pertanian

Page 5: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

PERMASALAHAN PENYEDIAAN AIR BAGI UPAYA PENGEMBANGAN PERTANIAN LAHAN KERING

• Permasalahan pada Sisi Ketersediaan Air

adanya ketimpangan ketersediaan air, baik dalam perspektif ruang (secara spasial) maupun waktu

• Permasalahan pada Sisi Kebutuhan Air

pemanfaatan air yang tidak efisien dalam sistem produksi pertanian

TEKNOLOGI PENGELOLAAN AIR LAHAN KERING

• Identifikasi Potensi Sumberdaya Air Lahan Kering

• Teknik panen hujan dan aliran permukaan (water harvesting)

• Teknologi irigasi hemat air

• Teknologi konservasi tanah dan air

Page 6: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

POTENSI KETERSEDIAAN AIR

• Air Permukaan – Curah Hujan

– Aliran Sungai, Mata Air, Aliran Air Saluran Irigasi

– Simpanan Cekungan Tanah (Waduk, Danau, Embung)

• Air Tanah – Sumur Dangkal ked <40 m (Sumur

Gali, Sumur Pantek)

– Sumur Air Tanah Dalam, D>80 m

Embung KP Naibonat, Kapasitas 34,000 m3

Sumur Air Tanah Dalam dan Rumah Pompa

IDENTIFIKASI POTENSI KETERSEDIAAN AIR

Page 7: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

Identifikasi Potensi Air Permukaan

Identifikasi potensi aliran sungai

Identifikasi Potensi Pengembangan Embung

• Prediksi Dinamika Ketersediaan Air • Luas Layanan Irigasi Optimal

Analisis Neraca Air Embung

Survei Topografi

• Sebaran dan Jumlah

• Kapasitas Tampungan

• Desain Irigasi

Vi=Chi.Kr.DTA+Vi-1–(ETPi+PERCi).A

FLUKTUASI KETERSEDIAAN AIR EMBUNG KP NAIBONATUNTUK MEMENUHI KEBUTUHAN IRIGASI LAHAN JAGUNG SELUAS 5 HA

0

10,000

20,000

30,000

40,000

50,000

60,000

1-J

an

-08

25

-Ja

n-0

8

18

-Fe

b-0

8

14

-Ma

r-0

8

7-A

pr-

08

1-M

ay-0

8

25

-Ma

y-0

8

18

-Ju

n-0

8

12

-Ju

l-0

8

5-A

ug

-08

29

-Au

g-0

8

22

-Se

p-0

8

16

-Oct-

08

9-N

ov-0

8

3-D

ec-0

8

27

-De

c-0

8

Tanggal

Ke

ters

ed

iaa

n A

ir (

m3)

0

50

100

150

200

250

300

Cu

rah

Hu

jan

(mm

)Hujan

Volume Ketersediaan Air

Page 8: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

Estimasi Potensi Debit Menggunakan Persamaan Hidraulik

Q = C x L x 𝑯𝟏.𝟓 x (2x9.8)0.5

H=TMA diatas Mercu

Q : Debit (m3/s) C : konstanta (0.35) L : Lebar Bendung (m) H : TMA dari dasar mercu (m)

L=Lebar Bendung

Page 9: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

Pra-Survey :

Interpretasi Peta

Geohidrologi

Survey Geolistrik Pengeboran

Analisis Data :

Pemrosesan , Pemodelan

LAPISAN PELAPUKAN

AIR MINYAK G

AS

BA

TU

AN

SED

IMEN

Geophone`

2D

Identifikasi Potensi Air Tanah

Uji Pompa (Pumping Test) Instalasi Sistem Irigasi

Page 10: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

Geoscanner Terrameter

Accu

Kabel Electrode

• Peralatan – Terrameter : ARES G4, 1 unit – Geoscanner : 2 unit – Kabel Utama : 4 unit @ 75 meter (big) – Kabel Tambahan: 4 unit @ 75 meter – Electrode : 64 buah (stainless steel) – Sumber Tenaga: Accu

• Sumberdaya Manusia – Teknisi : 2 orang – Pekerja : 8 orang – Sopir : 1 orang

Page 11: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

Perbandingan Hasil Survey Geolistrik : Metode 1D dan 2D

Page 12: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

INFRASTRUKTUR PANEN AIR

Prasarana dan sarana pertanian yang dibangun untuk :

• mengoptimalkan pemanfaatan sumber air permukaan untuk irigasi

• menyediakan sumber irigasi alternatif pada saat sumber irigasi utama

tidak mampu memenuhi kebutuhan air tanaman

(1) Pemanfaatan Air Permukaan (Pompa Irigasi); (2) Dam Parit; (3)

Embung; (4) Long Storage; (5) Sumur Dangkal (6) Sumur Bor

JENIS INFRASTRUKTUR PANEN AIR

TEKNIK PANEN AIR (WATER HARVESTING) Teknik untuk mengumpulkan, menampung dan menyimpan air hujan ataupun aliran sungai, selama musim hujan ke dalam suatu tampungan, atau peresapan air permukaan ke akuifer di bawah permukaan), lalu menggunakan air dalam tampungan tersebut untuk irigasi selama musim kemarau,

Page 13: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

PENENTUAN JENIS INFRASTRUKTUR PANEN AIR MENURUT KARAKTERISTIK SUMBER DAYA AIR

No Parameter Karakteristik Jenis Infrastruktur

Panen Air

1 Jenis sumber air : aliran sungai Debit minimum > 25 l/s, lebar sungai < 15

m, kedalaman < 2 m, elevasi muka air

lebih tinggi dari lahan dan berjarak <1

km.

Dam Parit

2 Jenis sumber air : aliran sungai,

saluran Irigasi, danau

Debit Minimum > 25 l/s, elevasi sumber

air lebih rendah dari lahan dan berjarak

<100 m

Pemanfaaatan Air

Sungai

(Pompanisasi)

3 Jenis sumber air : curah hujan,

saluran drainase, sungai

intermittent (sungai yang kering

saat musim hujan)

Topografi sekitar lahan berombak-

berbukit yang merupakan daerah

tangkapan air (DTA), dekat dengan

saluran drainase atau sungai intermittent

Embung

4 Jenis sumber air : curah hujan,

saluran drainase, sungai

intermittent, pasang surut sungai

Topografi sekitar datar, dekat dekat

dengan saluran drainase, sungai

intermittent, atau pasang surut sungai

Long Storage

5 Jenis sumber air : air tanah Kedalaman muka air tanah < 20 m Sumur Dangkal

Page 14: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

DESAIN KARAKTERISTIK/DIMENSI INFRASTRUKTUR PANEN AIR

(1) Pemanfaatan Air Permukaan :

< 4 m

< 6 m

1000 m

Pipa Hisap 4 inci

Satuan Luas Lahan Irigasi

Bak Bagi + Pintu

Saluran Terbuka

Pompa + Mesin Penggerak

Sungai

Sumber Air Permukaan Melimpah, Tapi IP 100

• Pompa Sentrifugal • Bak Bagi • Saluran

Studi Kasus Desa Negara Bumi Udik, Kec. Anak Tuha, Kab. Lampung Tengah, Lampung

Page 15: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

Pemilihan Spesifikasi Pompa dan Pengujian di Lapang

Pengujian Kapasitas Debit Pompa Honda WT 40 X di Lapangan

• Kapasitas Debit > 20 lt/s pada Head Total 10 m • Inlet dan Outlet 4” • Mesin Kapasitas 11 HP • Mudah dipindahkan

Kinerja Pompa Menurut Pabrikan

Kriteria Pemilihan Spesifikasi Pompa

• 17 l/s pada Total Head 15 m

• 23 l/d pada Total

Head 8.5 m

Debit Aktual

Page 16: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

(3) Embung : Waduk mikro untuk memanen aliran permukaan dan curah hujan sebagai sumber irigasi suplementer di musim kemarau

Prasyarat dan Karakteristik Embung

Parameter Prasyarat Karakteristik Infrastruktur

• Daerah Tangkapan Air (DTA) Luas DTA > 10 ha Volume tampungan embung minimum 1.000 m3 (PxLxD=20x20x2,5m)

• Sifat Fisik Tanah Tanah Tidak Poros, tidak mudah longsor, dan tidak mengalami rekahan saat kering

Dinding embung perlu diperkuat dengan pasangan batu. Pelapisan Geomembran perlu dilakukan pada tanah tipe 2:1 (mengalami rekahan saat kering)

• Teknik Pemberian Irigasi Pemberian air secara gravitasi melalui saluran terbuka

Embung perlu dilengkapi dengan pintu outlet.

Pemberian Air Secara Manual (Timba dan Sembor) atau menggunakan Pompa

Embung Tidak perlu dilengkapi pintu Outlet

• Kualitas Aliran permukaan pemasok embung

Tidak banyak mengandung sedimen

Pada Inlet perlu dilengkapi kolam penenang (untuk mengendapkan sedimen)

Page 17: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

Identifikasi Calon Lokasi Embung :Lahan Berbukit

Daerah Tangkapan Air (DTA)

Page 18: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan
Page 19: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

Embung Dengan Pelapis Geomembran

Embung Tlogo Pucang Temanggung

Page 20: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

(4) Long Storage : Tampungan air memanjang berfungsi menyimpan luapan aliran permukaan dan curah hujan sebagai sumber irigasi suplementer di musim kemarau

Prasyarat dan Karakteristik Long Storage (LS)

Parameter Prasyarat Karakteristik Infrastruktur

• Calon LS: Saluran Drainase Kemiringan saluran =< 0.1 % (Beda tinggi 1 m untuk jarak 1 km)

Pembuatan bendung dilengkapi pintu Stop Log setiap jarak 500 m. Pintu dalam kondisi terbuka selama MH, dan ditutup menjelang akhir musim hujan.

• Calon LS : Lahan Pertanian Kemiringan lahan <= 1%, ada sumber air ( sungai, saluran irigasi, atau aliran permukaan dari DTA >30 ha

Volume tampungan long storage minimum 5.000 m3 (PxLxD=500x4x2,5m)

• Teknik Pemberian Irigasi Pemberian air secara gravitasi melalui saluran terbuka

Pada bendung atau salah satu sisi LS perlu dibuat bangunan intake saluran irigasi.

Pemberian Air Secara Manual (Timba dan Sembor) atau menggunakan Pompa

LS tidak perlu dilengkapi bangunan intake

Page 21: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

21

Desain Long Storage Desa Puntang, Kec. Losarang, Kab. Indramayu

No. Uraian Sat. Volume

A PEKERJAAN TANAH

1 Galian tanah biasa langsung untuk timbunan m3 33.100

B PEKERJAAN PASANGAN

1 Pasangan batu kali/batu belah dengan spesi 1 PC : 4 Ps m3 100.354

2 Plesteran dengan spesi 1 PC : 3 Ps m2 126.443

3 Siaran dengan spesi 1 PC : 2 Ps m2 41.238

C PEKERJAAN LAIN-LAIN

1 Pintu skot balok m3 1.17

2 Beton bertulang K125 untuk plat jembatan m3 0.546

Page 22: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

Spillway

Pintu Air pada Long Storage di Merauke

Long Storage dari penggalian lahan pertanian di Merauke

LS dengan memanfaatkan saluran drainase (Kec. Sindang Indramayu)

Page 23: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

MODEL INFRASTRUKTUR PANEN AIR TERPADU

Studi Kasus Daerah Irigasi Taoyuan, Taiwan

Page 24: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

Desain Integrasi Embung dan Long Storage Desa Sinyalemen, Indramayu

Page 25: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

Desain Bangunan Sadap Pasangan Beton

Bangunan Sadap Sederhana

Inlet Bangunan

Sadap Arah

Aliran Sungai

Page 26: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

IRIGASI HEMAT AIR

Hemat Air dalam irigasi terkait 3 hal meliputi :

Teknik distribusi dari sumber menuju lahan

Teknik pemberian air ke tanaman/teknik penyiraman

Aplikasi Dosis dan Frekuensi Irigasi

Page 27: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

TEKNIK DISTRIBUSI IRIGASI • Saluran Terbuka (Open Channel)

– Cocok diaplikasikan pada lahan datar

– Kapasitas pengaliran besar dan tidak terjadi penyusutan dari debit masuk (inflow) menjadi debit keluar (outflow). Kapasitas pengaliran tergantung pada beberapa faktor : lebar saluran, kedalaman saluran, kemiringan saluran, jenis permukaan saluran (faktor kekasaran (rugosity)) :

Rumus Manning

Page 28: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

TEKNIK DISTRIBUSI IRIGASI • Saluran Tertutup/perpipaan (pipeline system)

– Cocok diaplikasikan pada daerah berbukit dan bergelombang

– Desain sistem distribusi irigasi tertutup lebih rumit dibandingkan dengan sistem saluran terbuka.

– Kapasitas pengaliran terbatas, dan dapat terjadi penyusutan dari debit masuk (inflow) menjadi debit keluar (outflow). Kapasitas dan penyusutan debit tergantung pada beberapa faktor : panjang pipa, diameter pipa, jumlah dan jenis sambungan pipa (fitting), beda tinggi antara sumber dan target HEAD LOSS

PERSAMAAN HAZEN-WILLIAM

Page 29: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

DESAIN SISTEM DISTRIBUSI PIPA

POMPA NS 100 Kurva Kinerja NS 100

Panjang (m)

Diameter (inchi)

Debit (l/s) Frictional Head Loss

(m)

Total Head Loss (m)

500 4

8 4.47

22.98

Elevasi 3

Suction Head 3

Elbow 4" 2 buah 7.98

Tee 4" 2.53

Vlosox 4 x 1.5" 2

Hitung Head Loss

Q = 8 l/s

H= 22.98 m

Outlet PVC 1.5 inci

l/s l/min m3/Jam

1 1.14 68.42 4.11

1.5 1.71 102.63 6.16

2 2.28 136.84 8.21

3 3.42 205.26 12.32

DebitDiameter

(inci)

Kecepatan

(m/s)

1.5

Debit outlet (PVC 1 ½ = 1.71 – 2 l/s)

Page 30: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

TEKNIK PENYIRAMAN • Teknik Irigasi Submersi/leb

– Boros air, dapat diterapkan apabila sumber air melimpah dan dapat dialirkan secara gravitasi tanpa menggunakan pompa

– Cocok untuk irigasi padi ladang ataupun jagung yang ditanam pada lahan berteras berukuran sempit

• Teknik Irigasi parit (furrow irrigation) – Sama seperti teknik irigasi leb, irigasi parit umumnya terintegrasi dengan

sistem distribusi saluran terbuka.

– Lebih hemat dibandingkan teknik irigasi leb, karena irigasi hanya dialirkan pada parit disamping jalur tanaman

– Cocok untuk budidaya tanaman pangan di lahan datar yang luas

Page 31: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

KONSEP DESAIN ALTERNATIF IRIGASI FURROW Selang Pemadam diameter 4 inci panjang 25 m

Coupler 4” Lubang Ukuran 1 1/4”, berjumlah 17, interval 1.5

Coupler 4”

Adapter 4” Selang Pemadam diameter 4 inci panjang 25 m

Diatas permukaan tanah, dapat Dipindah dan Digulung

Adapter 4”

SDD 4”

Stop Kran 4”

Tee 4”

PV

C 4

”, 5

0 m

PVC 6” Flotee 6 x 4”

PV

C 4

”, 5

0 m

Ditanam Permanen Dalam Tanah

Ke Pompa

Elbow 4”

17 Jalur Furrow

400 m

Furr

ow

17

Jalu

r in

terv

al 1

.5 m

Selang Pemadam 4”: berlubang ukuran 1.25 inci dengn interval 1,5 m

Sela

ng

Pe

mad

am 4

” p

anjn

ag 2

5 m

20

0 m

Pompa Kapasitas Q = 52 lt/s pada head 68 m

100 m

40

0 m

Page 32: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

TEKNIK PENYIRAMAN • Teknik Irigasi menggunakan Emitter – Emiter adalah komponen dalam sistem irigasi yang

berfungsi untuk memancarkan air dengan karakteristik tertentu (debit, tekanan, jangkauan)

– Teknik irigasi menggunakan emitter hanya dapat diaplikasikan dalam sistem irigasi dengan teknik distribusi saluran tertutup/pipa pada tekanan tinggi (> 0.8 bar) baik menggunakan bantuan dorongan pompa maupun mengandalkan energi potensial (beda ketinggian yang besar (>10 m) antara sumber dan target)

– Ada 3 jenis emitter : • Tipe Tetes (Drip Irrigation) : Debit Kapasitas Rendah

• Tipe Semprot (Sprayer Irrigation): Debit Kapasitas Sedang

• Tipe Curah (Sprinkler Irrigation) : Debit Kapasitas Tinggi

Irigasi Tetes

Irigasi Curah

Page 33: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

KARAKTERISTIK EMITER

Jenis Emiter Tekanan

(bar)

Kapasitas Debit

(liter/jam)

Diameter

Irigasi (m)

Stick Drip 0,8 2

Streamline (1 emiter) 0,8 0,72

Octa Mitter 1 33 0,4

Fan Spray Jet (JSH 12) 1,5 55 2,4

Fan Spray Jet (JSF 16) 1,5 90 3,2

Sprinkler Impact FC 1/2" SRM 2,5 - 4 530 - 1.580 20 - 24

Big Gun Sprinkler Nelson SR 75 3 - 6 6.500 - 17.000 47 -72

Page 34: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

TEKNIK PENYIRAMAN

• Teknik Penyiraman Manual/Kocor – Teknik kocor adalah teknik pemberian irigasi dengan

cara tanaman disiram satu per satu pada areal perakaran menggunakan alat bantu penyiraman. Sejak jaman dahulu, alat kocor adalah cerek/gembor terbuat dari tanah liat dengan volume 5 – 10 liter.

– Saat ini, alat kocor tersebut berupa tanki air gendong kapasitas 10-15 lt yang terhubung dengan pipa PVC yang dilengkapi dengan katup yang dapat dibuka/tutup untuk mengatur pemberian air. Alat ini sudah diproduksi dan dipasarkan pada beberapa wilayah tertentu yang sudah mengenal teknik kocor. Permasalahan dari alat kocor konvensional dosis irigasi tidak diberikan berdasarkan kebutuhan air tanaman akan tetapi diberikan menurut perkiraan dari petani

Page 35: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

SIEMPRITA

Sistem irigasi dari embung yang terkoneksi dengan tampungan secara berantai (renteng) melalui pipa distribusi.. Fungsi tampungan untuk menampung air dari embung, lalu menyiramkan air pada tanaman satu per satu menggunakan alat bantu siram khusus.

Page 36: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

Analisis Jumlah dan Volume Tampungan

1 2 3

1/6 ha ~ (1/4 Bau) 1,667 5,917 2,296 3 2 1

1/4 ha 2,500 8,875 3,444 4 2 2

1/3 ha ~ (1/2 Bau) 3,333 11,833 4,591 5 3 2

1/2 ha 5,000 17,750 6,887 7 4 3

1 ha ~ (1.5 Bau) 10,000 35,500 13,774 14 7 5

9 Ha 90,000 319,500 123,966 124 62 42

Kebutuhan Tampungan Kapasitas 1000

liter (Unit)

Skenario Golongan Irigasi (Golongan)Petak Lahan Luas (m2)

Populasi

Jagung (Jarak

Tanam 70 x

40 cm)

Kebutuhan Air

Interval 7 Harian

(liter)

Page 37: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

PENYEMPURNAAN ALAT SIRAM TEKNIK KOCOR

TIRTA-MINI ALAT SIRAM HEMAT AIR-MODEL TANKI

GENDONG INOVATIF

TIRTA-MIDI ALAT SIRAM HEMAT AIR-MODEL TANKI RODA

DORONG INOVATIF

SKEMA TIRTA-MIDI

Page 38: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

SKENARIO VOLUME TANKI PENAKAR

Fase Tanaman

Panjang Fase

Tumbuh (Hari)

Periode Kebutuhan Irigasi Neto

(mm)

Irigasi Harian (mm)

Interval Irigasi (hari)

Volume Tanki

Penakar (ml)

Inisiasi 20 5-Sep-18 24-Sep-18 6.3 1.05

7

550

Vegetatif 30 25-Sep-18 24-Oct-18 12.6 3.14 1,500

Pembungan 30 25-Oct-18 23-Nov-18 18.8 3.14 1,500

Pembentukan Biji

10 24-Nov-18 3-Dec-18 25.1 1.79 900

Total Frekuensi Irigasi (Kali) 12

Page 39: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

Kebutuhan Air Tanaman

• Jeluk/tebal air yang dibutuhkan untuk mengganti kehilangan

air karena evapotranspirasi.

• Jumlah air yang dibutuhkan agar tanaman tumbuh secara

optimal.

ANALISIS DOSIS DAN FREKUENSI IRIGASI

Page 40: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

KEBUTUHAN AIR TANAMAN MENURUT STANDAR DIRJEN SDA PU

• Padi Sawah : 1.0 liter/det/ha 86 m3/hari/ha

8,600 m3/musim/ha

• Jagung/palawija : 0.6 liter/det/ha

: 52 m3/hari/ha

: 4,300 m3/musim/ha

Tanaman Jagung merupakan tanaman dengan tingkat penggunaan

air sedang, berkisar antara 400-500 mm/musim 4,000 – 5,000

m3/musim (FAO, 2001).

KEBUTUHAN AIR TANAMAN JAGUNG MENURUT FAO

Page 41: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

ETtan : evapotranspirasi tanaman (mm)

ETo : evapotranspirasi referensi (mm)

Kc : koefisien tanaman

ETtan = Kc x ETo

MENGHITUNG KEBUTUHAN AIR TANAMAN

Page 42: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

Pola Kc Selama Masa Pertumbuhan Tanaman

Page 43: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

Parameter Satuan Simbol Keterangan

Fase Pertumbuhan - GP Tabel Buletin FAO No. 56

Panjang Fase Pertumbuhan hari LGP Tabel Buletin FAO No. 56

Evapotranpirasi mm/hari ETo Data Pengukuran

Koefisien Tanaman - Kc Tabel Buletin FAO No. 56

Evapotranpirasi Tanaman mm/hari ETc ETc = Kc * ETo

Kadar Air Kapasitas Lapang % KAKL Sampel Lapang dan Analisis Lab.

Kadar Air Titik Layu Permanen % KATLP Sampel Lapang dan Analisis Lab.

Kerapatan Jenis g/cm3 BD Sampel Lapang dan Analisis Lab.

Air Tersedia mm/m AW AW = (KAKL-KATLP) * BD * 10

Kedalaman Akar Maksimum m Z Tabel Buletin FAO No. 56

Total Air Tersedia mm TAW TAW = AW * Z

Fraksi Deplesi Air Tanah - p Tabel Buletin FAO No. 56

Kebutuhan Irigasi Neto mm NID NID = TAW * p

Interval Irigasi hari IF IF = NID/ETc

Dosis Irigasi Harian mm/hari Irr Irr = NID/IF

METODE PERHITUNGAN KEBUTUHAN AIR TANAMAN (DOSIS DAN FREKUENSI/INTERVAL IRIGASI)

Page 44: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

Karakteristik Parameter Perhitungan Kebutuhan Air Beberapa Tanaman Menurut Buletin FAO No. 58 (Allen, et all, 1998)

Tanaman Kedalaman Perakaran Max (m)

Fraksi Penurunan Air

Tanah (p)

Kc

Awal Tengah Akhir

Tomat 0.7 - 1.5 0.40 0.60 1.15 0.80 Kc Tanah 0.5 - 1.0 0.50 0.40 1.15 0.60 Kedelai 0.6 - 1.3 0.50 0.40 1.15 0.50 cabe 0.7 - 1.0 0.40 0.60 1.15 0.80 Jagung 0.8 - 1.2 0.50 0.30 1.15 0.60 Padi 0.5 - 1.0 0.20 1.05 1.20 0.90 Bawang Merah 0.3 - 0.6 0.30 0.70 1.05 0.75 Kentang 0.4 - 0.6 0.35 0.50 1.15 0.75 Kubis 0.5 - 0.8 0.45 0.70 1.05 0.95

Page 45: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

Karakteristik Sifat Fisika Tanah

Parameter Satuan Tekstur Tanah

Ringan Sedang Berat

Kapasitas Jenuh (KJ) % 25 - 35 35 - 45 55 - 65

Kapasitas Lapang (KL) % 8 - 10 18 - 26 32 - 42

Titik Layu Permanen (TLP) % 4 - 5 10 - 14 20 - 24

Kerapatan Jenis (BD) g/cm3 1.4 - 1.6 1.2 - 1.4 1.0 - 1.2

Air Tersedia, AT = (KL- TLP) x BD % 6 12 16 - 20

Air Tersedia, AT = (KL- TLP) x BD x 10) mm/m 60 120 160 - 200

Waktu yang dibutuhkan dari Jenuh sampai KL Jam 18 - 24 24 - 36 36 - 89

Laju Infiltrasi mm/Jam 25 -75 8 -16 2 -6

Page 46: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

Tanggal Tanam 4-Sep-18

Inisiasi 20 5-Sep-18 24-Sep-18 4.1 0.30 1.23

Vegetatif 30 25-Sep-18 24-Oct-18 3.4 1.15 3.91

Pembungan 30 25-Oct-18 23-Nov-18 3.2 1.15 3.68

Pembentukan Biji 10 24-Nov-18 3-Dec-18 3.2 0.60 1.92

Inisiasi 20 5-Sep-18 24-Sep-18 4.1 0.10 13 6 6 1.0

Vegetatif 30 25-Sep-18 24-Oct-18 3.4 0.20 25 13 4 3.1

Pembungan 30 25-Oct-18 23-Nov-18 3.2 0.30 38 19 6 3.1

Pembentukan Biji 10 24-Nov-18 3-Dec-18 3.2 0.40 50 25 14 1.8

ANALISIS DOSIS DAN FREKUENSI IRIGASI TANAMAN JAGUNG DESA PANUNGGALAN, KEC. PULO KULON, GROBOGAN

Fase Pertumbuhan

Panjang Fase

Tumbuh

(Hari)

PeriodeETo

(mm/hari)Kc ETc (mm/hari)

Kandungan Air (%)Kerapatan

Jenis

(g/cm3)

Air

Tersedia

(%)

Kapasitas

Lapang

(0.3 bar)

Titik Layu

Permanen

(15 bar)

34.9 24.5

125.5 0.5

Fase Pertumbuhan

Panjang Fase

Tumbuh

(Hari)

PeriodeETo

(mm/hari)

Air

Tersedia

(mm/m)

Kedalaman

Perakaran

Maksimum

(m)

Air

Tersedia

Total,

TAW

(mm)

Fraksi

Penurunan

Air Tanah

(p)

Kebutuhan

Irigasi Neto

(mm)

1.21 12.6

Interval

Irigasi

(Hari)

Irigasi

Harian

(mm)

Page 47: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

MENGHITUNG KEBUTUHAN AIR TANAMAN TEKNIK KOCOR

Irigasi diberikan hanya pada areal perakaran Diameter Irigasi 15 cm Luas Areal Irigasi =176.7 cm2

Irigasi diberikan pada seluruh permukaan tanam Jarak Tanam 70 x 40 cm Luas Areal Irigasi =2,800 cm2

15 cm

70 cm

Luas Areal Penyiraman Pada Teknik Kocor dan Irigasi Standar

40 cm

Page 48: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

MENGHITUNG KEBUTUHAN AIR TANAMAN TEKNIK KOCOR

HITUNGAN KEBUTUHAN AIR TANAMAN JAGUNG DESA PANUNGGALAN, KEC. PULO KULON, GROBOGAN

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13)

(1) (2) (3) (4) (5) (4) x (5) (7) (7) x 10 (9) (8) x (9) (11) (10) x (11) (12) / (6)

Awal 20 1 - 20 3.0 0.30 0.90 12.6 126.0 0.10 13 0.5 6.3 7.00

Vegetatif 30 21 - 50 3.0 1.15 3.45 12.6 126.0 0.20 25 0.5 12.6 3.65

Pembungan 30 51 - 80 3.0 1.15 3.45 12.6 126.0 0.30 38 0.5 18.9 5.48

Pembentukan Biji 10 81 - 90 3.0 0.60 1.80 12.6 126.0 0.40 50 0.5 25.2 14.00

Fraksi

Penurunan Air

Tanah (p)

Kebutuhan Air

Tanaman

(mm)

Interval

Irigasi (Hari)

Hari Setelah

Tanam (HST)

Air Tersedia

(mm/m)

Kedalaman

Perakaran

Maksimum

(m)

Air Tersedia

Total (mm)

Air

Tersedia

(%)

Fase Pertumbuhan

Panjang

Fase

Tumbuh

(Hari)

Penguapan

Permukaan

Tanah (ETP)

(mm/hari)

Koefisien

Tanaman

Jagung (Kc)

Penguapan dan

Transpirasi

Tanaman

Jagung

(mm/hari)

(1) (2) (3) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20)

(1) (2) (3) (14) 22/7 x (15/2)^2 (14)/10 x (15) (16) x 10 70 x 30 (14)/10 x (18) (16) x 10

Awal 20 1 - 20 0.9 176.7 15.9 159.0 2,100.0 189.0 1,890.0

Vegetatif 30 21 - 50 3.5 176.7 61.0 609.7 2,100.0 724.5 7,245.0

Pembungan 30 51 - 80 3.5 176.7 61.0 609.7 2,100.0 724.5 7,245.0

Pembentukan Biji 10 81 - 90 1.8 176.7 31.8 318.1 2,100.0 378.0 3,780.0

Kebutuhan

Air Tanaman

Harian (mm)

Luas Areal

Kocoran (cm2)

Volume Irigasi

harian

(ml/hari/tanaman)

Fase Pertumbuhan

Panjang

Fase

Tumbuh

(Hari)

Hari Setelah

Tanam (HST)

Volume Irigasi

10 harian

(ml/10

hari/tanaman)

Luas Areal Irigasi

Standar FAO

(Jarak Tanam 70

x 30) (cm2)

Volume Irigasi

harian

(ml/hari/tanaman)

Volume Irigasi

10 harian

(ml/10

hari/tanaman)

Page 49: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

TEKNIK PENYIRAMAN

Fase Tanaman

Panjang

Fase

Tumbuh

(Hari)

Kebutuhan

Irigasi Neto

(mm)

Irigasi

Harian

(mm)

Interval

Irigasi

(hari)

Dosis Irigasi per

Tanaman

(Diameter Areal

Irigasi 15 cm) (ml)

Frekuensi

Irigasi

(Kali)

Dosis Irigasi per

Tanaman per

Fase

pertumbuhan

(ml)

Populasi

Jagung/ha

(Jarak

Tanam 70 x

40 cm)

Kebutuhan

Irigasi

(m3/ha)

Kapasitas

Tampung

Embung

Maksimum

(m3)

Luas

Layanan

Irigasi

Optimal

(ha)

Persentasi

Kebutuhan

Air terhadap

Kebutuhan

Air Menurut

Konsep FAO

(%)

Inisiasi 20 6.3 1.05 129 3 388 13.8

Vegetatif 30 12.6 3.14 388 4 1,552 55.1

Pembungan 30 18.8 3.14 388 4 1,552 55.1

Pembentukan Biji 10 25.1 1.79 222 1 222 7.9

12 3,715 131.9

Fase Tanaman

Panjang

Fase

Tumbuh

(Hari)

Kebutuhan

Irigasi Neto

(mm)

Irigasi

Harian

(mm)

Interval

Irigasi

(hari)

Dosis Irigasi

Interval 7 hari

(mm)

Frekuensi

Irigasi

(Kali)

Dosis Irigasi per

Fase

pertumbuhan

(mm)

Populasi

Jagung/ha

(Jarak

Tanam 70 x

40 cm)

Kebutuhan

Irigasi

(m3/ha)

Kapasitas

Tampung

Embung

Maksimum

(m3)

Luas

Layanan

Irigasi

Optimal

(ha)

Kebutuhan

Irigasi

Menurut PU

(m3/ha)

Inisiasi 20 6.3 1.05 7 3 22 219.6 1036.8

Vegetatif 30 12.6 3.14 22 4 88 878.5 1555.2

Pembungan 30 18.8 3.14 22 4 88 878.5 1555.2

Pembentukan Biji 10 25.1 1.79 13 1 13 125.5 518.4

12 210 2,102.2 4,665.6

KEBUTUHAN IRIGASI TANAMAN JAGUNG MENURUT ANALISIS METODE FAO

KEBUTUHAN IRIGASI TANAMAN JAGUNG MENURUT ANALISIS KONSEP IRIGASI HEMAT AIR

6.3

735,500 1,200

Jumlah Total

0.6

71,20035,500 9

Jumlah Total

Perbandingan Volume Irigasi Menurut Teknik Kocor dan Standar FAO

Kajian di Desa Panunggalan dan Tambiredjo, Grobogan

Page 50: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan

1. Lahan kering yang sesuai untuk pertanian tanaman pangan mencakup areal seluas 23,26 juta ha di dataran rendah dan sekitar 2,07 juta ha di dataran tinggi.

2. Keterbatasan air pada lahan kering mengakibatkan usaha tani tidak dapat dilakukan sepanjang tahun, dengan indeks pertanaman (IP) kurang dari 1,50.

3. Ketersediaan air pada pengembangan pertanian lahan kering dapat ditingkatkan melalui implementasi beberapa teknologi pengelolaan air diantaranya panen air (water harvesting) serta teknik irigasi hemat air

KESIMPULAN

Page 51: TEKNOLOGI PANEN AIR DAN IRIGASI HEMAT AIR …bbp2tp.litbang.pertanian.go.id/images/download/kickoffmeeting/Panen... · •Mesin Kapasitas 11 HP •Mudah dipindahkan ... Desain Bangunan