DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG DI KABUPATEN BONE OLEH S U K R I G621 07 057 PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR 2013
DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG DI
KABUPATEN BONE
OLEH
S U K R I
G621 07 057
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2013
i
DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG
DI KABUPATEN BONE
Oleh
Sukri
G 621 07 057
Skripsi Hasil Penelitian
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar
Sarjana Teknologi Pertanian
Pada
Program Studi Keteknikan Pertanian
Jurusan Teknologi Pertanian
Fakultas Pertanian
Universitas Hasanuddin
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2013
ii
HALAMAN PENGESAHAN
Judul Penelitian Desain Sistem Irigasi Alur Pada Perkebunan Tanaman Jagung
di Kabupaten Bone
Nama Sukri
Stambuk G 621 07 057
Program Studi Keteknikan Pertanian
Makassar Agustus 2013
Disetujui oleh
Tim Pembimbing
Pembimbing I
Dr Ir Mahmud Achmad MP
NIP 19700603 199403 1 003
Pembimbing II
Dr Ir Sitti Nur Faridah MP NIP 19681007 199303 2 002
Ketua Jurusan
Teknologi Pertanian
Prof Dr Ir Mulyati M Tahir MS
NIP 19570923 198312 2 001
Ketua Panitia
Ujian Sarjana
Dr Iqbal STP MSi
NIP 19781225 200212 1 001
Tanggal pengesahan Agustus 2013
iii
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas berkat rahmat
dan hidayahnya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagaimana
mestinya Dalam penyusunan dan penulisan skripsi ini tidak lepas dari bantuan dan
dukungan berbagai pihak baik dalam bentuk moril materil maupun tenaga Oleh
karena itu melalui kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada
1 Bapak Dr Ir Mahmud Achmad MP dan Dr Ir Sitti Nur Faridah MP sebagai
dosen pembimbing yang telah memberikan arahan dan masukan dalam pelaksanaan
dan penyusunan skripsi ini
2 Seluruh Dosen dan Staf Fakultas Pertanian khususnya Jurusan Teknologi Pertanian
yang banyak memberikan bantuan selama penulis menempuh pendidikan
3 Ayahanda H Kamaruddin dan Ibunda Hj Sittiara yang selalu memberi dukungan
dan dorsquoa dalam menyelesaikan skripsi ini
4 Ayah mertua H Naba dan Ibu mertua Hj Ngai yang selalu memberi motivasi dan
dorsquoanya
5 Istri tercinta Saribulan SPd dan Anakku Kurniawan yang sabar mendorsquoakan dan
memberi dukungan untuk menyelesaikan skipsi ini
6 Teman seperjuangan Orator rsquo07 dan seluruh keluarga mahasiswa TEKPER
Jika di dalam skripsi ini terdapat kesalahan dan kekeliruan maka penulis
mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi kesempurnaan skripsi ini Akhir
kata semoga Allah SWT senantiasa melimpahkan rahmat-nya kepada kita semua
Makassar Agustus 2013
Penulis
iv
SUKRI (G62107057) ldquoDesain Sistem Irigasi Alur Pada Perkebunan Tanaman Jagung
di Kabupaten Bonerdquo
Dibawah bimbingan
]Dr Ir MAHMUD ACHMAD MP dan Dr Ir SITTI NUR FARIDAH MP
ABSTRAK
Air merupakan sumber daya alam yang keberadaannya semakin bermasalah ke
depan dalam bidang pertanian karena jatah air untuk sektor pertanian relatif semakin
berkurang akibat kompetisi dengan keperluan rumah tangga dan industri kerusakan tata
hidrologi kawasan yang berdampak semakin rendahnya proporsi air hujan yang tersedia
bagi cadangan air dan adanya perubahan iklim yang kurang menguntungkan Irigasi
dimaksudkan untuk memberikan suplai air kepada tanaman dalam waktu ruang
jumlah dan mutu yang tepat Agar distribusi air lebih efektif ke tanaman petani
umumnya membuat saluran air di antara barisan tanaman dengan menggunakan cangkul
atau bajak ditarik ternak Pembuatan saluran dengan cangkul memerlukan waktu 176
jamha sedangkan dengan bajak ditarik ternak 24 jamha dengan tingkat efisiensi
irigasi hanya 462 Tujuan penelitian ini adalah untuk mendesain sistem irigasi dan
menguji efisiensi kinerja hasil desain irigasi alur pada pertanaman jagung di Kabupaten
Bone Desain irigasi alur dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak SIRMOD III
melalui optimasi desain pemberian air yang dapat meningkatkan efisiensi aplikasi dan
nilai efisiensi irigasi pada debit aliran panjang alur kecepatan alur dimensi saluran
agar diperoleh desain yang tepatHasil penelitian menunjukan bahwa pada kedalaman
air aplikasi 011 m 037 m dan 045 m diperoleh nilai terbaik setelah dilakukan desain
menggunakan SIRMOD III Pada kedaman air aplikasi 011 mdengan lama pengairan
210 menit diperoleh nilai efisiensi aplikasi 9888 efisiensi irigasi 100 efisiensi
distribusi 9888 dan air yang terperkolasi ke dalam tanah 112dan pada kedalaman
air aplikasi 037 meter denganlama pengairan 480 diperoleh nilai efisiensi aplikasi
9827 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9822 dan air yang terperkolasi ke
dalam tanah 178 sedangkan pada kedalaman air aplikasi 045 meter dengan lama
pengairan 580 menit diperoleh nilai efisiensi aplikasi 9731 efisiensi irigasi 9996
efisiensi distribusi 9735 dan air yang terperkolasi ke dalam tanah 265
Kata Kunci Irigasi alur Jagung Sirmod III Efisiensi Irigasi
v
RIWAYAT HIDUP
Sukri dilahirkan di Maros Kecamatan Tompobulu Kabupaten
Maros Provinsi Sulawesi Selatan pada 05 Agustus 1989
Penulis merupakan anak pertama dari tiga bersaudara dari
pasangan orang tua Bapak H Kamaruddin dan Ibu Hj Sittiara
Jalur pendidikan formal yang telah ditempuh adalah sebagai
berikut
1 SD Negeri 20 Masale pada tahun 1995-2001
2 Kemudian penulis melanjutkan pendidikan di SMP Negeri 2 Tanralili pada tahun
2001-2004
3 Pendidikan SMA pada tahun 2004-2007 di SMA Negeri 1 Maros
4 Melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) pada
tahun 2007 penulis diterima sebagai salah satu mahasiswa di Program Studi
Keteknikan Pertanian Jurusan Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian Universitas
Hasanuddin dan menyelesaikan studi tingkat S1 pada tahun 2013
Selama menjadi mahasiswa penulis aktif sebagai anggota biasa dalam Himpunan
Mahasiswa Teknologi Pertanian (HIMATEPA) dari tahun 2007 sampai sekarang Selain
itu penulis tidak lagi memiliki kegiatan lain karena kegiatan di rumah yang lebih
menuntut penulis untuk selalu aktif dalam kegiatan
vi
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL i
HALAMAN PENGESAHAN ii
KATA PENGANTAR iii
ABSTRAK iv
RIWAYAT HIDUP v
DAFTAR ISI vi
DAFTAR TABEL viii
DAFTAR GAMBAR ix
DAFTAR LAMPIRAN x
I PENDAHULUAN
1 1 Latar Belakang 1
1 2 Rumusan Masalah 3
1 3 Tujuan dan Kegunaan 3
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Irigasi 4
2 1 1 Irigasi Permukaan 5
2 1 2 Irigasi Alur 6
2 2 Curah Hujan Efektif 13
2 3 Evapotranspirasi 14
2 3 1 Evapotranspirasi Tanaman 15
2 3 1 Evapotranspirasi Acuan (ETo) 16
2 4 Infiltrasi 17
2 5 Dimensi Saluran 21
2 6 Kadar Air Tanah 21
vii
2 7 Ketersediaan Air Irigasi 23
2 7 1 Ketersediaan Air di Lahan 23
2 7 2 Ketersediaan Air di Bangunan Pengambilan 24
2 8 Kebutuhan Air Irigasi 24
2 9 Membuat Desain Saluran Irigasi Permukaan (Alur) 27
210 Cropwat 30
211 Sirmod III 32
III METODOLOGI PENELITIAN
3 1 Waktu dan Tempat 33
3 2 Alat dan Bahan 33
3 3 Metode Penelitian 33
3 3 1 Pengambilan Data 33
3 3 2 Pengolahan dan Analisis Data 34
3 4 Bagan Alir Penelitian 37
IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4 1 Keadaan Umum Lokasi Penelitian 38
4 2 Ketersediaan Air 39
4 3 Kebutuhan Air 41
4 4 Sistem Pemberian Air 42
4 5 Simulasi Hasil Berdasarkan Penerapan Petani di Lahan 43
4 6 Simulasi Berdasarkan Hasil Desain 45
4 6 1 Kedalaman Air Aplikasi 011 meter 45
4 6 1 Kedalaman Air Aplikasi 037 meter 47
4 6 1 Kedalaman Air Aplikasi 045 meter 48
V KESIMPULAN
5 1 Kesimpulan 51
5 2 Saran 51
DAFTAR PUSTAKA 52
LAMPIRAN 54
viii
DAFTAR TABEL
No Teks Halaman
01 Kemiringan dengan Jenis Tanah Untuk Panjang Alur 9
02 Harga Koefisien Tanaman Palawija 25
03 Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi awal 27
04 Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi selanjutnya 28
ix
DAFTAR GAMBAR
No Teks Halaman
01 Alur sempit pada tanah berpasir 9
02 Alur lebar dangkal pada tanah lempung 10
03 Sebuah alur ganda-bergerigi 10
04 Alat pembentuk alur 11
05 Zona perakaran ideal 12
06 Tabung infiltrometer sederhana 19
07 Simulator hujan 20
08 Bentuk spesifik alur dan parameter hidroliknya 29
09 Tampilan awal program SIRMOD III 36
10 Lokasi penelitian 38
11 Layout ketinggian lokasi (kontur) lahan sawah di Kabupaten Bone 39
12 Curah hujan rata-ratabulanan (aktual dan efektif) di Kabupaten Bone
Tahun (2003-2012) 40
13 Nilai debit rata-rata tersedia yang dialirkan di DI Pattiro
(Tahun 2005ndash2012) 40
14 Nilai evapotranspirasi potensial (ETo) Kabupaten Bone (2003-2012) 41
15 Nilai kebutuhan air tanaman aktual (ETcrop) dan kebutuhan air irigasi
(Irr Req) selama pertanaman jagung di Kabupaten Bone (nilai dalam
satuan mm) 41
16 Nilai retensi air tanah air tersedia (TAM dan RAM) di lahan
pertanaman jagung di Kabupaten Bone 42
17 Laju infiltasi tanah pada lahan pertanaman Jagung 43
18 Hasil kedalaman air aplikasi irigasi di lahan pertanaman jagung pada
tahap awal pengairan 44
19 Hasil Simulasi untuk kedalaman air aplikasi pada tahap pemberian
berikutnya mengikuti praktek irigasi petani 44
20 Hasil simulasi untuk Kedalaman Air Aplikasi 011 meter 45
21 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi () 46
22 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi () 46
23 Hasil simulasi untuk kedalaman air aplikasi 037 meter 47
24 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi () 48
25 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi () 48
26 Hasil simulasi I untuk kedalaman air aplikasi 045 meter 49
27 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan efisiensi () 49
28 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan laju perkolasi () 50
x
DAFTAR LAMPIRAN
No Teks Halaman
01 Data Titik Ordinat Dengan Menggunakan GPS 54
02 Data Pengukuran Ketinggian Dengan Menggunakan Theodolit 56
03 Data Hasil Analisis Tanah 59
04 Data Klimatologi 60
05 Data Pengukuran Laju Infiltrasi 61
06 Perhitungan Pemberian Air 62
07 Perhitungan Desain Irigasi Alur 63
08 Perhitungan Kebutuhan Air 64
09 Foto Kegiatan Selama Penelitian 66
1
I PENDAHULUAN
11 Latar Belakang
Air merupakan sumberdaya alam yang keberadaannya semakin
bermasalah ke depan bagi peruntukan pertanian karena (a) jatah air untuk sektor
pertanian relatif semakin berkurang akibat kompetisi dengan keperluan rumah
tangga dan industri (b) kerusakan tata hidrologi kawasan yang berdampak
semakin rendahnya proporsi air hujan yang tersediakan bagi cadangan air dan (c)
adanya perubahan iklim yang kurang menguntungkan Sehubungan dengan itu
teknologi pengelolaan air harus semakin mendapat perhatian besar tidak hanya
dari segi efisiensi penggunaan airnya sendiri tapi juga pertimbangan cara
aplikasinya dan umur tanaman yang mampu meningkatkan efisiensi tenaga
kerjabiaya (Suryana dkk 2008)
Irigasi dimaksudkan untuk memberikan suplai air kepada tanaman dalam
waktu ruang jumlah dan mutu yang tepat Pencapaian tujuan tersebut dapat
dicapai melalui berbagai teknik pemberian air irigasiRancangan pemakaian
berbagai teknik tersebut disesuaikan dengan karakteristik tanaman dan kondisi
setempatSebagian petani mengusahakan jagung di lahan sawahPada musim
kemarau tanaman seringkali kekurangan air sehingga produksi tidak optimal Di
sisi lain efisiensi penggunaan air irigasi masih rendah Penelitian di Kabupaten
Takalar Sulawesi Selatan menunjukkan bahwa efisiensi penggunaan air irigasi
oleh petani hanya 46Dengan kata lain 54 air terbuang percuma Penyebabnya
adalah kondisi saluran drainase yang tidak memadaiUpaya peningkatan efisiensi
penggunaan air irigasi dapat dilakukan melalui perbaikan desain saluran drainase
menggunakan alat pembentuk alurDimensi saluran drainase yang optimal adalah
lebar 32-34 cm kedalaman 21-25 cm dan kecuraman lereng 08 (Puslitbangtan
2003)
Pada musim penghujan kemungkinan besar curah hujan efektif akan
berlimpah tersedianya baik dipermukaan maupun yang telah meresap kedalam
pori pori tanah kebawah permukaan tanah (tergantung dari lamalembab sering
turunnya hujan dan daya meresapnya ke bawah permukaan tanah) Pada musim
2
kemarau curah hujan efektif tentunya tidak biasa diharapkan lagi dan tersedianya
air tanah pun banyak berkurang sehingga tidak sedikit lahan pertanaman menjadi
kering dan pertumbuhannya menjadi terganggu (Kartasapoetra 1994)
Sebagian besar daerah yang ada di Sulawesi Selatan memiliki potensi yang
baik untuk tanaman jagung seperti kabupaten Bone Jagung (Zea mays L)
merupakan salah satu tanaman pangan dunia yang terpenting selain gandum dan
padi Sebagai sumber karbohidrat utama di Amerika Tengah dan Selatan jagung
juga menjadi alternatif sumber pangan di Amerika Serikat Penduduk beberapa
daerah di Indonesia (misalnya di Madura dan Nusa Tenggara) juga menggunakan
jagung sebagai pangan pokok Selain sebagai sumber karbohidrat jagung juga
ditanam sebagai pakan ternak (hijauan maupun tongkolnya) diambil minyaknya
(dari bulir) dibuat tepung (dari bulir dikenal dengan istilah tepung jagung atau
maizena) dan bahan baku industri (dari tepung bulir dan tepung tongkolnya)
Tongkol jagung kaya akan pentosa yang dipakai sebagai bahan baku pembuatan
furfural Jagung yang telah direkayasa genetika juga sekarang ditanam sebagai
penghasil bahan farmasi (Anonim 2012a)
Budi daya jagung tidak hanya di lahan kering pada musim hujan tetapi
juga pada lahan sawah tadah hujan dan lahan sawah pada irigasi musim kemarau
terutama pada areal yang ketersediaan air irigasinya kurang memadai untuk budi
daya padi Pengairan tanaman jagung pada musim kemarau bersumber dari air
tanah yang dipompa maupun air permukaan dari jaringan irigasi Agar distribusi
air lebih efektif ke tanaman petani umumnya membuat saluran air di antara
barisan tanaman dengan menggunakan cangkul atau bajak ditarik ternak
Pembuatan saluran dengan cangkul memerlukan waktu 176 jamha sedangkan
dengan bajak ditarik ternak 24 jamha dengan tingkat efisiensi irigasi hanya
462(Puslitbangtan 2003)
Dengan perkembangan irigasi dalam bidang pertanian irigasi alur
dianggap penting dan tepat untuk pengairan tanaman jagung yang ditanam pada
awal musim hujan atau menjelang musim kemarau (Purwono dan Heni 2011)
3
Berdasarkan uraian di atas maka dianggap perlu untuk melakukan
penelitian mengenai ldquoDesain Sistem Irigasi Alur Pada Perkebunan Tanaman
Jagung di Kabupaten Bonerdquo
12 Rumusan Masalah
Dari uraian di atas maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut
1 Bagaimana mendesain sistem irigasi alur yang tepat untuk pertanaman
jagung
2 Bagaimana tingkat keakurasian hasil desain dengan sistem simulasi
menggunakan SIRMOD III pada pertanaman jagung
13 Tujuan dan Kegunaan
Tujuan dilakukan penelitian ini adalah untuk mendesain sistem irigasi dan
menguji efisiensi kinerja hasil desain irigasi alur pada pertanaman jagung
Kegunaan dilakukan penelitian ini adalah untuk memberikan hasil desain
irigasi pertanian yang efektif dan efisien pada lahan pertanaman jagung di
Kabupaten Bone sebagai informasi bagi para penyuluh dan praktisi irigasi dan
sebagai informasi bagi petani yang dapat digunakan atau diaplikasikandalam
sistem pertanaman jagung
4
II TINJAUAN PUSTAKA
2 1 Irigasi
Pengertian irigasi secara umum yaitu pemberian air kepada tanah dengan
maksud untuk memasok lengas esensial bagi pertumbuhan tanaman(Hansen
dkk1990) Tujuan irigasi lebih lanjut yaitu menjamin keberhasilan produksi
tanaman dalam menghadapi kekeringan jangka pendek mendinginkan tanah dan
atmosfir sehingga akrab dengan pertumbuhan tanaman mengurangi bahaya
kekeringan mencuci atau melarutkan garam dalam tanah mengurangi bahaya
pemipaan tanah melunakkan lapisan olah dan gumpalan gumpalan tanah dan
menunda pertunasan dengan cara pendinginan lewat evaporasi Tujuan umum
irigasi tersebut secara implisit mencakup pula kegiatan drainase pertanian
terutama yang berkaitan dengan tujuan mencuci dan melarutkan garam dalam
tanah Tujuan utama irigasi yang disebutkan di atas tentu saja tidak semuanya
berlaku untuk indonesia yang sebagian besar daerahnya terletak di kawasan
muson tropis-basah Irigasi juga dapat diartikan sebagai bentuk kegiatan
penyediaanpengambilan pemberian dan penggunaan air untuk pertanian dengan
menggunakan satu kesatuan saluran dan bangunan berupa jaringan irigasi
(Suprodjo 2001)
Pada metode irigasi lain dalam pemberian air semua permukaan tanah
dibasahi pada tiap pemberian air Dengan menggunakan metode alur untuk
pemberian air Kebutuhan pembasahan hanya sebagian dari permukaan
tanahsehingga mengurangi kehilangan akibat penguapan mengurangi
pelumpuran tanah berat dan memungkinkan untuk mengolah tanah lebih cepat
setelah pemberian air Hampir semua tanaman yang berderet diairi dengan metode
alur Tanaman biji bijian dan alfalfa sering diairi dengan alur kecil yang disebut
alur kerap Alur kerap ini menguntungkan apabila aliran pemberian air kecil dan
juga untuk tanah yang topografinya tidak menentu Irigasi alur dapat diterapkan
pada variasi kemiringan yang besar Dalam hal ini biasanya menempatkan alur
menuruni kemiringan yang paling terjal untuk menghindari peluapan tanggul alur
(Endang dan Soejipto 1992)
5
211 Irigasi Permukaan
Irigasi telah berkembang luas menjadi bentuk menarik yang dapat
diklasifikasikan menjadi irigasi genangan irigasi limpasan irigasi alur
dan banjir yang tidak terkendali Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya
ada dua hal yang membedakan sistem irigasi permukaan yaitu aliran
permukaan memiliki kebebasan menanggapi gradien gravitasi dan berarti
di lahan pengangkutan dan distribusi terjadi pada bidang permukaan itu
sendiri Sebuah peristiwa irigasi permukaan terdiri dari empat faseKetika
air dialirkan ke lahan sampai permukaan air meluas di seluruh area Air
tidak langsung membasahi seluruh permukaan tetapi semua jalur aliran
telah terisi air Kemudian air akan mengalir di permukaan cekunganlahan
Volume air di permukaan mulai menurun setelah air tidak lagi
diberikanSehingga air akan mengalir dari permukaan (limpasan) masuk ke
dalam tanah Untuk menggambarkan hidrolika aliran permukaan periode
drainase dibagi ke dalam tahap penipisan (resesi vertikal) dan fase resesi
(resesi horizontal) Deplesi adalah interval perpotongan munculnya tanah
kering pertama di bawah airResesi dimulai pada saat itu dan berlanjut
hingga permukaannya kering (Walker 1989)
Masing-masing sistem irigasi permukaan memiliki kelebihan dan
kekurangan yang unik tergantung pada faktor-faktor seperti yang telah
dijelaskan sebelumnya yaitu biaya awal ukuran dan bentuk bidang
karakteristik tanah alam dan ketersediaan pasokan air iklim pola tanam
preferensi sosial dan struktur pengalaman historis dan pengaruh luar ke
sistem irigasi permukaan (Walker 1989)
Pada irigasi permukaan air diberikan secara langsung melalui
permukaan tanah dari suatu saluran atau pipa dimana elevasi muka airnya
lebih tinggi dari elevasi lahan yang akan diairi (sekitar 10-15 cm) Air
irigasi mengalir pada permukaan tanah dari pangkal ke ujung lahan dan
meresap ke dalam tanah membasahi daerah perakaran tanamanTerdapat
dua syarat penting untuk mendapatkan sistim irigasi permukaan yang
efisien yaitu perencanaan sistim distribusi air untuk mendapatkan
6
pengendalian aliran air irigasi dan perataan lahanyang baik sehingga
penyebaran air seragam ke seluruh petakan Prosedur pelaksanaan irigasi
dalam irigasi permukaan adalah dengan menggunakan debit yang cukup
besar maka aliran akan mencapai bagian ujung secepat mungkin dan
meresap ke dalam tanah dengan merata Setelah atau sebelum mencapai
bagian ujung aliran masuk dapat diperkecil debitnya (cut-back flow)
sampai sejumlah air irigasi yang diinginkan sudah diresapkanKetika
pasokan aliran air dihentikan maka proses resesi sepanjang lahan akan
terjadi sampai proses irigasi selesai (Kusnadi 2000)
212 Irigasi Alur
Irigasi alur dapat diartikan sebagai air yang mengalir melalui
saluran kecil (alur) yang dibuat pada kemiringan atau lereng lahan Air
masuk ke dalam tanah dari dasar dan sisi saluran bergerak lateral dan ke
bawah untuk membasahi tanah dan sekaligus membawa garam terlarut
pupuk dan herbisida Tanah yang baik dengan lerengkemiringan seragam
dapat memberikan hasil yang baik dari metode ini (James 1993)
Irigasi alur cocok untuk berbagai jenis tanah tanaman dan lereng
tanah Irigasi alur cocok untuk tanaman terutama tanaman baris Tanaman
yang akan rusak jika air menutupi batang atau mahkota harus
menggunakan irigasi alur Irigasi alur juga cocok untuk tumbuhan tanaman
pohon Pada tahap awal penanaman pohon penggunaan satu alur
disamping baris pohon mungkin cukup tetapi ketika pohon berkembang
maka dua atau lebih alur dapat dibuat untuk menyediakan air yang cukup
(Brouwer 1988)
Menurut Brouwer (1988) tanaman yang dapat diairi dengan irigasi
alur meliputi
a Tanaman berbaris seperti jagung kedelai bunga matahari tebu
b Tanaman yang akan rusak oleh air berlebih seperti tomat sayuran
kentang kacang-kacangan
c Pohon buah-buahan seperti jeruk anggur
d Siaran tanaman (metode kerut) seperti gandum
7
Sistem irigasi alur biasanya digunakan dalam pengairan sayuran-
sayuran Hal ini memberikan keuntungan bahwa air tidak diterapkan
secara langsung ke lahan tetapi air masuk kedalam alur Hal itu
memberikan penghematan air tanaman tidak bersentuhan langsung dengan
air karena beberapa tanaman seperti sayuran sangat sensitif terhadap air
tergenang Berdasarkan keselarasan irigasi alur dapat digolongkan
menjadi dua jenis umum yaitualur lurus dan alur kontur Alur kontur
memiliki kemiringan yang halus sepanjang aliran Lahan dengan
kemiringan hingga 15 persen dapat diairi dengan alur kontur (Bishop et al
1967) Metode alur kontur dapat berhasil digunakan di hampir semua
tanah yang diairi Keterbatasan alur yang lurus yang diatasi dengan kontur
untuk menahan tanah Berdasarkan pada ukuran dan jarak alur dapat
diklasifikasikan sebagai alur-alur dan lipatan atau kerutan Secara umum
tanaman kecil memerlukan alur yang kecil seperti sayuran membutuhkan
alur dari 75-125 cm sedangkan beberapa tanaman baris membutuhkan
alur yang lebih lebar (Kay 1986)
Alur lurus biasanya saluran dibangun menuruni lereng tanah yang
berliku (bertingkat) Tanah halus (yaitu mengisi daerah yang rendah
dengan bahan dibawa dari tempat tinggi) biasanya diperlukan untuk
efisiensi aplikasi air Namun keseragaman yang buruk dapat terjadi ketika
lereng melebihi 2 dan tanah bertekstur kasar Alur sangat cocok untuk
mengairi tanaman yang bisa tertanggu jika air merendam mahkota atau
batang tanaman Akar tanaman seperti sayuran kapas jagung gula bit
jagung kentang dan tanaman bibit ditanam pada bedengan yang diairi
dengan alur yang ditempatkan di antara baris tanaman Kebun-kebun
anggur dapat diairi dengan menempatkan satu atau lebih alur antara baris
pohon untuk membasahi area utama dari zona akar (Jeams 2009)
Secara umum bentuk panjang dan jarak ditentukan oleh keadaan
alam yaitu kemiringan jenis tanah dan ukuran aliran yang tersedia
Namun faktor lain dapat mempengaruhi desain sistem alur seperti
kedalaman perairan praktek pertanian dan panjang lahan Alur harus
8
searah dengan kemiringan jenis tanah ukuran saluran kedalaman irigasi
praktek budidaya dan panjang lahan Meskipun alur dapat lebih lama
ketika kemiringan lahan yang curam kemiringan alur maksimum yang
disarankan adalah 05 untuk menghindari erosi tanah Alur juga dapat
dibuat bertingkat sehingga sangat mirip dengan cekungan sempit yang
panjang Namun nilai minimum dari 005 dianjurkan agar drainase yang
efektif dapat terjadi pada irigasi berikutnya atau curah hujan yang
berlebihan Jika kemiringan tanah lebih curam dari 05 maka alur dapat
diatur pada sudut lereng utama atau bahkan sepanjang kontur untuk
menjaga lereng alur dalam batas-batas yang disarankan Alur dapat diatur
dengan cara ini ketika kemiringan tanah utama tidak melebihi 3 Hal itu
dilakukan untuk menghindari resiko utama erosi tanah dalam sistem alur
Untuk tanah berpasir air cepat terinfiltrasi Alur harus pendek (kurang dari
110 m) sehingga air akan mencapai ujung hilir tanpa kerugian perkolasi
yang berlebihan Pada tanah liat laju infiltrasi jauh lebih rendah dari pada
di tanah berpasir Alur dapat lebih panjang dari pada tanah berpasir
(Brouwer 1988)
Ukuran aliran maksimum yang tidak akan menyebabkan erosi jelas
akan tergantung pada kemiringan alur dalam hal apapun disarankan untuk
tidak menggunakan ukuran saluran dengan kecepatan aliran lebih besar
dari 301mdetik Ketika para petani menggunakan mesin (mekanik) alur-
alur harus dibuat panjang untuk memudahkan pekerjaan Alur pendek yang
sama dengan panjang lahan bukan jarak yang ideal itu akan menyisakan
tanah yang tidak terairi Panjang alur yang bersesuaian dapat dilihat pada
tabel berikut (Brouwer 1988)
9
Tabel1 Kemiringan dengan Jenis Tanah Untuk Panjang Alur
Furrow
slope
()
Maximum stream size
(ls) per furrow
Clay Loam Sand
Net irrigation depth (mm)
50 75 50 75 50 75
00 30 100 150 60 90 30 45
01 30 120 170 90 125 45 60
02 25 130 180 110 150 60 95
03 20 150 200 130 170 75 110
05 12 150 200 130 170 75 110
Sumber Training manual no 5 FAO Land and Water Development
Division 1988
Bentuk alur dipengaruhi oleh jenis tanah dan ukuran aliran
Pada tanah berpasir air bergerak cepat vertikal dari samping (lateral) Alur
berbentuk V diharapkan dapat mengurangi rembesan air pada permukaan
tanah Namun itu tidak cocok untuk tanah berpasir yang kurang stabil dan
cenderung runtuh karena mengurangi efisiensi irigasi Pada tanah liat ada
gerakan air yang jauh lebih lateral dan laju infiltrasi jauh lebih sedikit dari
pada tanah berpasir Sehingga alur dibuat lebar dan dangkal untuk
mendapatkan luas penampang basah yang besar untuk mendorong infiltrasi
(Brouwer 1988)
Gambar 1 Alur sempit pada tanah berpasir
10
Gambar 2 Alur lebar dangkal pada tanah lempung
Jarak dari alur dipengaruhi oleh jenis tanah dan praktek budidaya
Aturan jarak alur untuk tanah berpasir jarak harus antara 30 dan 60 cm
yaitu 30 cm untuk pasir kasar dan 60 cm untuk pasir halus Pada tanah liat
jarak antara kedua alur yang berdekatan harus 75-150 cm Pada tanah liat
alur ganda bergerigi juga dapat digunakan Keuntungannya adalah bahwa
baris tanaman akan lebih banyak pada punggung masing-masing dan
memudahkan penyiangan manual Punggungan dapat sedikit membulat di
bagian atas untuk mengalirkan air di permukaan punggungan pada saat
hujan deras (Brouwer 1988)
Gambar 3 Sebuah alur ganda-bergerigi
Dalam pertanian mekanik diperlukan kecocokan antara mesin yang
tersedia untuk membuat alur dan jarak yang ideal untuk tanaman
Peralatan mekanik akan menghasilkan lebih sedikit pekerjaan jika lebar
standar antara alur dipertahankan namun ketika tanaman ditanam
biasanya memerlukan jarak tanam yang berbeda Dengan cara ini jarak
dari gandengan alat tidak perlu diubah ketika peralatan tersebut akan
dipindahkan dari satu tanaman ke yang lain Namun perawatan diperlukan
11
untuk memastikan bahwa jarak standar memberikan pembasahan lateral
yang memadai pada semua jenis tanah (Brouwer 1988)
Ada beberapa alat pembentuk alur yang dapat digunakan Bajak
merupakan alat yang umum digunakan baik itu bajak kayu dan bajak besi
yang ditarik dengan tenaga hewan maupun bajakcangkul dengan
menggunakan tanganmanual Seperti yang ditunjukkan pada gambar
berikut ini (Brouwer 1988)
Gambar 4 Alat pembentuk alur
Air dialirkan ke lahan melalui masing-masing alur dari saluran
menggunakan sifon dan spiles atau pipa tergantung pada debit yang
tersedia dalam saluran irigasi beberapa alur dapat diairi pada waktu yang
sama Ketika terjadi kekurangan air irigasi alur menjadi solusi yang
diterapkan dengan membatasi jumlah air irigasi Hal ini dilakukan dengan
menggunakan sistem bergilir untuk tiap alur pada lahan yang sama
Misalnya untuk suatu lahan yang diari setiap 10 hari alur ganjil (1 3 5
dan seterusnya) diairi setelah 5 hari dan alur genap (2 4 6 dan
seterusnya) diairi setelah 10 hari Dengan demikian tanaman menerima air
setiap 5 hari bukan dalam jumlah besar setiap 10 hari
Limpasan pada ujung alur dapat menjadi masalah pada lahan miring Hal
ini dapat menampung air hingga 30 persen dari air yang diberikan
meskipun dalam kondisi yang baik Oleh karena itu pengurasan dangkal
harus selalu dilakukan pada ujung lahan untuk membuang kelebihan air
Ketika hal itu tidak dilakukan tanaman akan rusak oleh genangan air
Limpasan yang berlebihan dapat dicegah dengan mengurangi arus masuk
12
setelah air irigasi telah mencapai akhir dari alur-alur (irigasi pengurangan)
atau air limpasan digunakan kembali (Brouwer 1988)
Untuk mendapatkan pola pembasahan yang seragam pada zona
perakaran jarak kerutan harus baik memiliki kemiringan yang seragam
dan air irigasi harus diterapkan dengan cepat Zona perakaran akan
dibasahi melalui air yang mengalir pada alur yang bergerak ke bawah
tanah dan kesamping Kedua gerakan air tersebut bergantung pada jenis
tanah suatu lahan (Brouwer 1988)
Menurut Brouwer (1988) pola pembasahan yang ideal dapat
terjadi ketika pola pembasahan yang berdekatan saling tumpang tindih
dan ada gerakan air ke atas yang membasahi seluruh punggungan sehingga
air menyebar pada zona perakaran yang diamati pada gambar berikut
Gambar 5 Zona perakaran ideal
Untuk mendapatkan distribusi air yang seragam sepanjang alur
kemiringan saluran yang seragam merupakan hal yang penting dan ukuran
aliran cukup besar sehingga kecepatan aliran pada alur tinggi Dengan
demikian kerugian akibat perkolasi yang besar di hulu alur dapat dihindari
(Brouwer 1988)
13
Menurut Brouwer (1988) pola pembasahan yang buruk atau tidak
merata disebabkan oleh
a Kondisi alam yang tidak menguntungkan misalnya lapisan
dipadatkan jenis tanah yang berbeda-beda kemiringan lahan tidak
merata
b Letak alur yang buruk misalnya jarak alur terlalu lebar
c Manajemen yang buruk ukuran sungai yang tersedia terlalu besar atau
terlalu kecil menghentikan pemasukan air terlalu cepat
22 Curah Hujan Efektif (Re)
Hujan adalah peristiwa jatuhnya aires dari atmosfer ke permukaan bumi
dan atau laut dalam bentuk yang berbeda Hujan di daerah tropis (termasuk
Indonesia) umumnya dalam bentuk air dan sesekali dalam bentuk es pada suatu
kejadian ekstrim sedangkan di daerah subtropis dan kutub hutan dapat berupa air
atau saljues Besarnya curah hujan adalah volume air yang jatuh pada suatu areal
tertentu Besarnya curah hujan dapat dimaksudkan untuk satu kali hujan atau
untuk masa tertentu seperti perhari perbulan permusim atau pertahun Curah
hujan yang diperlukan untuk penyusunan suatu rancangan pemanfaatan air dan
rancangan pengendalian banjir adalah curah hujan rata-rata diseluruh daerah yang
bersangkutan Distribusi curah hujan adalah berbeda-beda sesuai dengan jangka
waktu yang ditinjau dari curah hujan tahunan curah hujan bulanan curah hujan
harian dan curah hujan perjam Harga-harga yang diperoleh ini dapat digunakan
untuk menentukan prospek dikemudian hari dan akhirnya perancangan sesuai
dengan tujuan yang dimaksud Kejadian hujan menunjukkan suatu variabilitas
dalam ruang dan waktu Salah satu konsekuensi dari variabliltas hujan adalah
terjadinya fluktuasi curah hujan di etiap wilayah yang dapat menimbulkan kondisi
ekstrim berupa kekeringan dan banjir yang terjadi dengan skala yang berbeda dan
tergantung pada periode keberulangannya (Achmad 2011)
Hujan yang diharapkan terjadi selama satu musim tanam berlangsung
disebut curah hujan efektif Masa hujan efektif untuk suatu lahan persawahan
dimulai dari pengolahan tanah sampai tanaman dipanen tidak hanya selama masa
pertumbuhan Curah hujan efektif untuk tanaman lahan tergenang berbeda dengan
14
curah hujan efektif untuk tanaman pada lahan kering dengan memperhatikan pola
periode musim hujan dan musim kemarau Perhitungan curah hujan efektif
dilakukan atas dasar prinsip hubungan antara keadaan tanah cara pemberian air
dan jenis tanaman (Achmad 2011)
Besarnya curah hujan efektif diperoleh dari pengolahan data curah hujan
harian pada stasiun curah hujan yang ada di daerah irigasi atau daerah sekitarnya
Re = Rtot (125 ndash 02 Rtot)125 Rtotlt 250 mm(1)
Re = 125 + 01 Rtot Rtotgt 250 mm(2)
Dimana
Re = Curah hujan efektif (mmhari)
Rtot = Jumlah curah hujan (mmhari)
23 Evapotranspirasi
Evapotranspirasi adalah perpaduan dua proses yakni evaporasi dan
transpirasi Evaporasi adalah proses penguapan atau hilangnya air dari tanah dan
badan-badan air (abiotik) sedangkan transpirasi adalah proses keluarnya air dari
tanaman (boitik) akibat proses respirasi dan fotosistesis Kombinasi dua proses
yang saling terpisah dimana kehilangan air dari permukaan tanah melalui proses
evaporasi dan kehilangan air dari tanaman melalui proses transpirasi disebut
sebagai evapotranspirasi (ET) (Achmad 2011)
Menurut Achmad (2011) evapotranspirasi ditentukan oleh banyak faktor
yakni
a Radiasi surya (Rd) Komponen sumber energi dalam memanaskan badan-
badan air tanah dan tanaman Radiasi potensial sangat ditentukan oleh posisi
geografis lokasi
b Kecepatan angin (v) Angin merupakan faktor yang menyebabkan
terdistribusinya air yang telah diuapkan ke atmosfir sehingga proses
penguapan dapat berlangsung terus sebelum terjadinya kejenuhan kandungan
uap di udara
c Kelembaban relatif (RH) Parameter iklim ini memegang peranan karena
udara memiliki kemampuan untuk menyerap air sesuai kondisinya termasuk
temperatur udara dan tekanan udara atmosfir
15
d Temperatur Suhu merupakan komponen tak terpisah dari RH dan Radiasi
Suhu ini dapat berupa suhu badan air tanah dan tanaman ataupun juga suhu
atmosfir
Evaporasi adalah proses dimana air dalam bentuk cair dikonversi menjadi
uap air dan dipindahkan dari permukaan penguapan Air dapat terevaporasi dari
berbagai permukaana seperti danau sungai tanah dan vegetasi hijau Sedangkan
transpirasi merupakan penguapan cairan (air) yang terkandung pada jaringan
tanaman dan pemindahan uap ke atmosfir Tanaman umumnya kehilangan air
melalui stomata Stomata merupakan saluran terbuka pada permukaan daun
tanaman melalui proses penguapan dan perubahan wujud menjadi gas
(Achmad 2011)
231 Evapotranspirasi Tanaman
Evapotranspirasi tanaman (ETc) adalah perpaduan dua istilah
yakni evaporasi dan transpirasi Kebutuhan air dapat diketahui
berdasarkan kebutuhan air dari suatu tanaman Apabila kebutuhan air
suatu tanaman diketahui kebutuhan air yang lebih besar dapat dihitung
(Hansen dkk 1986) Evaporasi yaitu penguapan di atas permukaan
tanah sedangkan transpirasi yaitu penguapan melalui permukaan dari air
yang semula diserap oleh tanaman Atau dengan kata lain
evapotranspirasi adalah banyaknya air yang menguap dari lahan dan
tanaman dalam suatu petakan karena panas matahari (Asdak 1995)
Evapotranspirasi (ETc) adalah proses dimana air berpindah dari
permukaan bumi ke atmosfer termasuk evaporasi air dari tanah dan
transpirasi dari tanaman melalui jaringan tanaman melalui transfer panas
laten persatuan area Ada 3 faktor yang mendukung kecepatan
evapotranspirasi yaitu (1) faktor iklim mikro mencakup radiasi netto
suhu kelembaban dan angin (2) faktor tanaman mencakup jenis
tanaman derajat penutupannya struktur tanaman stadia perkembangan
sampai masak keteraturan dan banyaknya stomata mekanisme menutup
dan membukanya stomata (3) faktor tanah mencakup kondisi tanah
16
aerasi tanah potensial air tanah dan kecepatan air tanah bergerak ke akar
tanaman (Achmad 2011)
Doonrenbos dan Pruitt (1977) menjelaskan bahwa untuk
menghitung kebutuhan air tanaman berupa evapotranspirasi
dipergunakan persamaan
ETc = Kc times ETohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(3)
Dimana
ETc= evapotranspirasi potensial (mmhari)
ETo= evapotranspirasi acuan (mmhari)
Kc= koefisian konsumtif tanaman
Koefisien konsumtif tanaman (Kc) didefinisikan sebagai
perbandingan antara besarnya evapotranspirasi potensial dengan
evaporasi acuan tanaman pada kondisi pertumbuhan tanaman yang tidak
terganggu Dalam hubungannya dengan pertumbuhan dan perhitungan
evapotranspirasi acuan tanaman (ETo) maka dimasukkan nilai Kc yang
nilainya tergantung pada musim serta tingkat pertumbuhan tanaman
Nilai koefisien tanaman dibagi atas empat fase pertumbuhan yaitu Kc
initial (Kc in) Kc development (Kc dev) Kc middle (Kc mid) dan Kc
end Kc in merupakan fase awal pertumbuhan tanaman selama kurang
lebih dua minggu sedangkan Kc dev adalah koefisien tanaman untuk
masa perkembangan (masa antara fase initial dan middle) Kc mid
merupakan Kc untuk masa pertumbuhan dan perkembangan termasuk
persiapan dalam masa pembuahan Kc end merupakan Kc untuk
pertumbuhan akhir tanaman dimana tanaman tersebut tidak berproduksi
lagi (Achmad 2011)
232 Evapotranspirasi Acuan (ETo)
Evapotranspirasi acuan (ETo) adalah nilai evapotranspirasi
tanaman rumput-rumputan yang terhampar menutupi tanah dengan
ketinggian 8ndash15 cm tumbuh secara aktif dengan cukup air Untuk
menghitung evapotranspirasi acuan (ETo) dapat digunakan beberapa
metode yaitu (1) metode Penman (2) metode panci evaporasi (3)
17
metode radiasi (4) metode Blaney Criddle dan (5) metode Penman
modifikasi FAO Menduga besarnya evapotranspirasi tanaman ada
beberapa tahap harus dilakukan yaitu menduga evapotranspirasi acuan
menentukan koefisien tanaman kemudian memperhatikan kondisi
lingkungan setempat seperti variasi iklim setiap saat ketinggian tempat
luas lahan air tanah tersedia salinitas metode irigasi dan budidaya
pertanian (Achmad 2011)
Beberapa metode pendugaan evapotranspirasi seperti Metode
PenmanETo = c (W Rn + (1 ndash W) f(u) (ea ndash ed) ) Metode Penman
modifikasi (FAO) digunakan untuk luasan lahan dengan data pengukuran
temperatur kelembaban kecepatan angin dan lama matahari bersinar
(Doorenbos dan Pruitt 1977)
24 Infiltrasi
Infiltrasi adalah proses aliran air (umumnya berasal dari curah hujan)
masuk kedalam tanah Perkolasi merupakan proses kelanjutan aliran air yang
berasal dari infiltrasi ke tanah yang lebih dalam Kebalikan dari infiltrasi adalah
rembesan Laju maksimal gerakan air masuk kedalam tanah dinamakan kapasitas
infiltrasi Kapasitas infiltrasi terjadi ketika intensitas hujan melebihi kemampuan
tanah dalam menyerap kelembaban tanah Sebaliknya apabila intensitas hujan
lebih kecil dari pada kapasitas infiltrasi maka laju infiltrasi sama dengan laju
curah hujan (Achmad 2011)
Perpindahan air dari atas ke dalam permukaan tanah baik secara vertikal
maupun secara horizontal disebut infiltrasi Banyaknya air yang terinfiltrasi dalam
satuan waktu disebut laju infiltrasi Besarnya laju infiltrasi f dinyatakan dalam
mmjam atau mmhari Laju infiltrasi akan sama dengan intensitas hujan bila laju
infiltrasi tersebut lebih kecil dari daya infiltrasinya Jadi f le fp dan f le I Infiltrasi
berubah-ubah sesuai dengan intensitas curah hujan Akan tetapi setelah mencapai
limitnya banyaknya infiltrasi akan berlangsung terus sesuai dengan kecepatan
absorbsi setiap tanah Pada tanah yang sama kapasitas infiltrasinya berbeda - beda
tergantung dari kondisi permukaan tanah struktur tanah tumbuh-tumbuhan dan
lain-lain Di samping intensitas curah hujan infiltrasi berubah-ubah karena
18
dipengaruhi oleh kelembaban tanah dan udara yang terdapat dalam tanah
(Achmad 2011)
Menurut Achmad ( 2011) ada beberapa faktor internal dan eksternal yang
mempengaruhi laju infiltrasi adalah sebagai berikut
1 Tinggi genangan air di atas permukaan tanah dan tebal lapisan tanah yang
jenuh
2 Kadar air atau lengas tanah
3 Pemadatan tanah oleh curah hujan
4 Penyumbatan pori tanah mikro oleh partikel tanah halus seperti bahan
endapan dari partikel liat
5 Pemadatan tanah oleh manusia dan hewan akibat traffic line oleh alat olah
6 Struktur tanah
7 Kondisi perakaran tumbuhan baik akar aktif maupun akar mati (bahan
organik)
8 roporsi udara yang terdapat dalam tanah
9 Topografi atau kemiringan lahan
10 Intensitas hujan
11 Kekasaran permukaan tanah
12 Kualitas air yang akan terinfiltrasi
13 Suhu udara tanah dan udara sekitar
Dalam infiltrasi dikenal dua istilah yaitu kapasitas infiltrasi dan laju
infiltrasi yang dinyatakan dalam mmjam Kapasitas infiltrasi adalah laju infiltrasi
maksimum untuk suatu jenis tanah tertentu sedangkan laju infiltrasi ( ft ) adalah
kecepatan infiltrasi yang nilainya tergantung pada kondisi tanah dan intensitas
hujan Apabila tanah dalam kondisi kering ketika infiltrasi terjadi kapasitas
infiltrasi tinggi karena kedua gaya kapiler dan gaya gravitasi bekerja bersama ndash
sama menarik air kedalam tanah Ketika tanah menjadi basah gaya kapiler
berkurang yang menyebabkan laju infiltrasi menurun Akhirnya kapasitas infiltrasi
mencapai suatu nilai konstan yang dipengaruhi terutama oleh gravitasi dan laju
perkolasi Laju infiltrasi dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu kedalaman
19
genangan dan tebal lapisan jenuh kelembaban tanah pemadatan oleh hujan
tanaman penutup intensitas hujan dan sifat ndash sifat fisik tanah (Triatmodjo 2008)
Metode yang biasa digunakan untuk menentukan kapasitas infiltrasi adalah
pengukuran dengan infiltrometer dan analisis hidrograf Infiltrometer dibedakan
menjadi infiltrometer genangan dan simulator hujan Infiltrometer genangan yang
banyak digunakan adalah dua silinder kosentris atau tabung yang dimasukkan
kedalam tanah (Triatmodjo 2008)
Untuk tipe pertama dua silinder kosentris yang terbuat dari logam dengan
diameter antara 225 dan 90 cm ditempatkan dengan sisi bawahnya berada
beberapa sentimeter di bawah tanah ke dalam kedua ruangan diisikan air yang
selalu dijaga pada elevasi sama Fungsi dari silinder luar adalah untuk mencegah
air di dalam ruang sebelah dalam menyebar pada daerah yang lebih besar setelah
merembes di bawah dasar silinder Kapasitas infiltrasi dan perubahannya dapat
ditentukan dari kecepatan penambahan air pada silinder dalam yang diperlukan
untuk mempertahankan elevasi konstan Infiltrasi dapat diukur dengan cara
berikut dengan menggunakan infiltrometer (Triatmodjo 2008)
Infiltrometer tipe kedua (gambar 7) terdiri dari tabung dengan diameter
sekitar 225 cm dan panjang 45 sampai 60 cm yang dimasukkan kedalam tanah
sampai kedalaman minimum sama dengan kedalaman dimana air meresap selama
percobaan ( sekitar 375 sampai 525 cm ) sehingga tidak terjadi penyebaran
Gambar 6 Tabung infiltrometer sederhana
20
Laju air yang harus ditambahkan untuk menjaga kedalaman yang konstan
di dalam tabung dicatat Infiltrometer genangan ini tidak memberikan kondisi
infiltrasi yang sebenarnya terjadi di lapangan karena pengaruh pukulan butir ndash
butir hujan tidak diperhitungkan dan struktur tanah di sekeliling dinding silinder
telah terganggu pada waktu pemasukannya kedalam tanah Tetapi meskipun
mempunyai kelemahan alat ini mudah dipindah dan dapat digunakan untuk
mengetahui kapasitas infiltrasi di titik yang dikehendaki sesuai dengan tata guna
lahan jenis tanaman dan sebagainya (Triatmodjo 2008)
Untuk mengurangi kelemahan dari penggunaan alat diatas dibuat hujan
tiruan dengan intensitas merata yang lebih tinggi dari kapasitas infiltrasi Luas
bidang yang disiram antara 01 sampai 40 m2 Besar infiltrasi dihitung dengan
mencatat besarnya hujan dan limpasan Gambar 7 adalah sket simulator hujan
Hujan tiruan dengan intensitas hujan I jatuh pada bidang yang akan dicari
kapasitas infiltrasinya Intensitas hujan lebih besar dari kapasitas infiltrasi f
sehingga terjadi genangan diatas permukaan tanah Pada suatu saat genangan air
akan meluap dan luapan air ditampung dalam ember Dengan mengetahui
intensitas hujan I volume tampungan dalam ember dan tinggi genangan maka
akan dapat dihitung kapasitas infiltrasi (Triatmodjo 2008)
Gambar 7 Simulator hujan
Laju infiltrasi (f) dinyatakan dalam injam atau cmjam adalah kecepatan
air masuk kedalam tanah dari permukaan tanah Jika air menggenang pada
permukaan tanah maka kapasitas infiltrasi telah mencapai batas kemampuan Jika
21
laju distribusi air pada permukaan sebagai contoh hujan lebih kecil dari pada
kemampuan laju infiltrasi maka laju infiltrasi sebenarnya akan juga lebih kecil
dari pada laju potensial Kumulatif infiltrasi (F) adalah akumulasi dari kedalaman
air yang masuk kedalam tanah selama jangka waktu tertentu dan itu sama dengan
integral dari laju infiltrasi pada periode tersebut (Triatmojo 2008)
25 Dimensi Saluran
Dimensi saluran merupakan salah satu kapasitaskemampuan lapisan
bahan kemiringan dan bentuk dari kanal atau selokan yang digunakan Ukuran
saluran dapat ditentukan dengan persamaan manning dan persamaan kelancaran
persamaan tersebut dapat menghubungkan kecepatan aliran kapasitas kemiringan
saluran saluran bentuk dan ukuran pembagian saluran Persamaannya sebagai
berikut (Jeans 2009)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(4)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(5)
Dimana
V = Kecepatan aliran (ms)
K = Koefisien kekasaran saluran
n = Koefisien manning
S = Kemiringan (mm)
A = Luas penampang saluran (m2)
Q = Debit aliran (m3s)
R = Jari-jari hidrolik (m)
26 Kadar Air Tanah
Data kadar air tanah membutuhkan pengukuran periodik di lapangan hal
tersebut dapat memberikan gambaran pada pemberian irigasi berikutnya dilakukan
dan berapa kedalaman air yang harus diterapkan Sebaliknya data tersebut dapat
menunjukkan berapa banyak yang telah diterapkan dan air keseragaman pada
lahan Seperti yang telah dijelaskan pada sub bagian sebelumnya bulk density
kapasitas lapangan dan titik layu permanen juga dibutuhkan (Walker 1989)
22
Menurut (Walker 1989) ada banyak teknik yang dapat digunakan untuk
menghitung kadar air tanah Namun yang digunakan pada penelitian ini adalah
metode gravimetrik sampling Gravimetrik sampel dilakukan dengan
mengumpulkan sampel tanah dari masing-masing kedalaman 15-30 cm dari profil
tanah atau dari penetrasi akar Sampel tanah diambil beratnya sekitar 100-200
gram kemudian ditempatkan dalam wadah kedap udara dan kemudian ditimbang
Sampel tersebut kemudian ditempatkan dalam oven untuk dipanaskan sampai 105
deg C selama 24 jam dengan membuka penutup wadah Setelah kering tanah dan
wadah ditimbang lagi dan berat air ditentukan baik sebelum maupun sesudah
pengeringanoven Fraksi berat kering masing-masing sampel dapat dihitung
dengan menggunakan Persamaan
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(6)
Dimana
W = kadar air tanah
BB = berat basah (berat tanah sesungguhnya)
BK = berat kering (berat tanah setelah di panaskan)
Jagung merupakan tanaman yang tergolong tidak tahan kelebihan air dan
kekurangan air dan relatif sedikit membutuhkan air dibandingkan padi Oleh
karena itu pengaturan ketersediaan air sangat penting Pada pertanaman di lahan
kering yang umumnya ditanam saat musim hujan peluang terjadinya kelebihan
air cukup besar oleh karena itu untuk menghindari agar tidak terjadi kelebihan air
maka perlu dibuat saluran-saluran drainase yang pengerjaannya dapat dilakukan
bersamaan dengan pembumbunan tanaman Pada pertanaman di lahan sawah yang
umumnya ditanam pada akhir musim hujan maka peluang terjadinya kekeringan
cukup besar Oleh karena itu perlu pemberian air pada saat-saat tanaman telah
menunjukkan gejala kekeringan Sumber air dapat diperoleh baik dari air tanah
dangkal yang didistribusikan dengan poma atau air irigasi Dalam hal ini yang
penting adalah pengaturan waktu dan cara pendistribusian air agar tanaman
tumbuh optimal dan pemanfaatan air lebih efisiensi Khusus untuk pertanaman
23
jagung pada lahan sawah tadah hujan ketersediaan air mutlak diperlukan oleh
karena itu harus ada sumber air yang dapat dimanfaatkan untuk pengairi
pertanaman Pendistribusian air dapat dilakukan melalui alur-alur yang dibuat saat
pembumbunan Pembuatan alur dapat dilakukan pula dengan menggunakan bajak
atau alat khusus pembuat alur model PAI-1R-Balitsereal atau PAI-2R-Balitsereal
yang ditarik hand tractor (Suryana dkk 2008)
27 Ketersediaan Air Irigasi
Ketersediaan air untuk keperluan irigasi secara garis besar dapat
dibedakan menjadi dua jenis yaitu ketersediaan air di lahan dan ketersediaan air
di bangunan pengambilan Ketersediaan air irigasi baik di lahan maupun di
bangunan pengambilan diharapkan dapat mencukupi kebutuhan air irigasi yang
diperlukan pada daerah irigasi yang ditinjau sesuai dengan luas areal dan pola
tanam yang ada Informasi ketersediaan air di bangunan pengambilan atau sungai
diperlukan untuk mengetahui jumlah air yang dapat disediakan pada lahan yang
ditinjau berkaitan dengan pengelolaan air irigasi untuk suatu lahan pertanian
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
271 Ketersediaan Air di Lahan
Ketersediaan air di lahan adalah air yang tersedia di suatu lahan
pertanian yang dapat dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan air irigasi
di lahan itu sendiri Ketersediaan air di lahan yang dapat digunakan untuk
pertanian terdiri dari dua sumber yaitu konstribusi air tanah dan hujan
efektif (Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
Konstribusi air tanah sangat dipengaruhi oleh karakteristik tanah
kedalaman air aplikasi (kedalaman zona perakaran) dan jenis tanaman
Untuk daerah irigasi yang berada pada daerah kedalaman air aplikasi
dangkal konstribusi air tanah diperoleh melalui daya kapiler tanah Untuk
daerah yang berada pada daerah kedalaman air aplikasi dalam konstribusi
air tanah sangat kecil dan dapat dianggap bernilai nol Curah hujan efektif
adalah curah hujan yang secara efektif dan secara langsung dipergunakan
memenuhi kebutuhan air tanaman untuk pertumbuhan tanaman
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
24
272 Ketersediaan Air di Bangunan Pengambilan
Ketersediaan air di bangunan pengambilan adalah air yang
tersedia di suatu bangunan pengambilan yang dapat digunakan untuk
mengaliri lahan pertanian melaui sistem irigasi Untuk sistem irigasi
dengan memanfaatkan air sungai informasi ketersediaan air di sungai
(debit andalan) perlu diketahui Debit andalan adalah debit minimum
sungai untuk kemungkinan terpenuhi yang sudah ditentukan dapat dipakai
untuk irigasi Debit minimum untuk kemungkinan terpenuhi ditetapkan
80 yang dapat diartikan pula bahwa kemungkinan (probabilitas) debit
sungai lebih rendah dari debit andalan 20 Untuk bangunan pengambilan
yang telah tersedia bangunan pencatat debit maka analisis ketersediaan air
dapat dilakukan dengan analisis frekuensi terhadap data debit yang cukup
panjang (Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
28 Kebutuhan Air Irigasi
Direktorat Jenderal Pengairan (1986) memberikan gambaran bahwa dalam
penentuan kebutuhan air untuk irigasi atau air yang dibutuhkan untuk lahan
pertanian didasarkan pada keseimbangan air di lahan untuk satu unit luasan dalam
satu periode biasanya periode setengah bulanan Faktor-faktor yang menentukan
kebutuhan air untuk irigasi menurut Direktorat Jenderal Pengairan (1986) adalah
a) Penyiapan lahan (Ir)
Untuk menentukan kebutuhan maksimum air irigasi pada suatu
proyek irigasi ditentukan oleh kebutuhan air untuk penyiapan lahan
b) Penggunaan Konsumtif (Etc)
Penggunaan konsumtif diartikan sebagai jumlah air yang dibutuhkan
untuk pertumbuhan tanaman Penggunaan konsumtif juga dapat didefinisikan
sebagai kebutuhan air tanaman sebagai jumlah air yang disediakan untuk
mengimbangi air yang hilang akibat evaporasi dan transpirasi Evapotranspirasi
adalah gabungan proses penguapan dari permukaan tanah atau evaporasi dan
penguapan dari daun tanaman atau transpirasi Besarnya nilai evaporasi
dipengaruhi oleh iklim varietas jenis dan umur tanaman
25
Besarnya koefisien tanaman setiap jenis tanaman berbeda-beda dan
berubah setiap periode pertumbuhan tanaman itu Evapotranspirasi potencial
dihitung dengan metode modifikasi Penman yang telah disesuaikan dengan
keadaan daerah Indonesia dan nilai kc untuk berbagai jenis tanaman yang ditanam
disajikan harga-harga koefisien tanaman termasuk jagung menurut FAO
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
Tabel 2 Harga Koefisien Tanaman Palawija
Setengah
Bulan
Ke-
Koefisien tanaman
Kedelai Jagung
Kac
tanah Bawang Buncis Kapas
1 050 0 50 0 50 0 50 0 50 050
2 075 0 59 0 51 0 51 0 64 050
3 100 0 96 0 66 0 59 0 89 058
4 100 1 05 0 85 0 90 0 95 075
5 082 1 02 0 95 0 95 0 88 091
6 045 0 95 0 95 - 104 -
Sumber Direktorat Jenderal Pengairan 1986
c) Perkolasi dan Rembesan (P)
Laju perkolasi sangat tergantung pada sifat-sifat tanah Guna
menentukan laju perkolasi tinggi muka air tanah juga harus diperhitungkan
Perembesan terjadi akibat meresapnya air melalui tanggul sawah Perkolasi
dan rembesan disawah berdasarkan Direktorat Jenderal Pengairan (1986)
yaitu sebesar 2 mmhari
d) Penggantian Lapisan Air (Wlr)
Banyaknya air yang dibutuhkan oleh tanaman palawija sebesar 50-
100 mm
e) Efisiensi Irigasi (Ei)
Efisiensi irigasi adalah angka perbandingan dari jumlah air irigasi
nyata yang terpakai untuk kebutuhan pertumbuhan tanaman dengan jumlah
air yang keluar dari pintu pengambilan (intake) Efisiensi irigasi merupakan
faktor penentu utama dari unjuk kerja suatu sistem jaringan irigasi Efisiensi
irigasi terdiri atas efisiensi pengaliran yang pada umumnya terjadi di jaringan
26
utama dan efisiensi dijaringan sekunder yaitu dari bangunan pembagi sampai
petak sawah Efisiensi irigasi didasarkan asumsi sebagian dari jumlah air
yang diambil akan hilang baik di saluran maupun di petak sawah
Kehilangan air yang diperhitungkan untuk operasi irigasi meliputi
kehilangan air di tingkat tersier sekunder dan primer Besarnya masing-
masing kehilangan air tersebut dipengaruhi oleh panjang saluran luas
permukaan saluran keliling basah salurandan kedudukan air tanah
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
29 Membuat Desain Saluran Irigasi Permukaan (Alur)
Desain suatu sistem irigasi permukaan harus mengisi bagian zona
perakaran secara efisien dan seragam sehingga stres tanaman dapat dihindari dan
sumber daya seperti energi air nutrisi dan tenaga kerja tetap seimbang atau
terjaga Sistem irigasi juga dapat digunakan untuk mendinginkan keadaan di
sekitar buah yang sensitif dan tanaman sayuran atau memanaskan atmosfer untuk
mencegah kerusakan dengan embun beku Sebuah sistem irigasi harus selalu
mampu mengakumulasi pencucian garam di zona akar Hal ini juga dapat
digunakan untuk melunakkan tanah untuk budidaya yang lebih baik atau bahkan
untuk menyuburkan dan menyebarkan insektisida dilahan (Walker 1989)
Prosedur desain didasarkan pada target aplikasi (Z req) yang sesuai dengan
kelembaban tanah yang diekstraksi oleh tanaman Dimana dalam analisis akhir
prosedur akan muncul trial and error dimana pilihan panjang lereng tingkat
lapangan inflow dan waktu cutoff dapat dibuat yang akan memaksimalkan
efisiensi aplikasi Pertimbangan seperti keterbatasan pasokan air dan erosi akan
bertindak sebagai kendala pada prosedur desain Efisiensi aplikasi maksimal
tujuan implisit desain akan terjadi ketika lahan hanya diairi kembali Perkolasi
yang meningkat akan dikurangi dengan meminimalkan perbedaan waktu asupan
kesempatan dan mengakhiri pemasukan tepat waktu Limpasan permukaan
dikendalikan atau digunakan kembali Asupan waktu desain peluang didefinisikan
dengan cara berikut
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(7)
27
di mana Z req adalah volume diberikandibutuhkan per satuan panjang dan lebar
per unit (dan sama dengan defisit kelembaban tanah) dan rreq adalah asupan
desain kali kesempatan (Walker dan Skogerboe 1989)
Tabel 3 Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi awal
Continuous Flow Intake Curve Parameters For Initial Irrigations
ID Soil Name a K
(m^3mmn^a)
Fo
(m^3mmn^a)
Qr
(ls)
Vpr
(m)
002 Heavy Clay 0188 0000220 00000073 0468 0111
005 Clay 0248 0000416 00000184 0521 0122
010 Clay 0306 0000633 00000313 0609 0138
015 Light Clay 0351 0000810 00000437 0695 0152
020 Clay Loam 0387 0000966 00000555 0781 0166
025 Clay Loam 0417 0001107 00000670 0866 0179
030 Clay Loam 0442 0001220 00000780 0949 0191
035 Silty 0463 0001346 00000887 1031 0202
040 Silty 0481 0001453 00000990 1112 0213
045 Silty Loam 0497 0001551 00001090 1192 0224
050 Silty Loam 0512 0001650 00001187 1271 0234
060 Silty Loam 0535 0001830 00001372 1426 0253
070 Silty Loam 0555 0002011 00001547 1576 0271
080 Sandy Loam 0571 0002172 00001711 1721 0288
090 Sandy Loam 0585 0002324 00001867 1862 0305
100 Sandy Loam 0597 0002476 00002014 1999 0320
150 Sandy 0641 0003130 00002637 2613 0391
200 Sandy 0671 0003706 00003113 3115 0452
400 Sandy 0749 0005531 00004144 4000 0650
Sumber Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University 2003
28
Tabel 4Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi selanjutnya
Continuous Flow Intake Curve Parameters For Later Irrigations
ID Soil Name a K
(m^3mmn^a)
Fo
(m^3mmn^a)
Qr
(ls)
Vpr
(m)
002 Heavy Clay 0151 0000190 00000058 0468 0111
005 Clay 0198 0000356 00000147 0521 0122
010 Clay 0245 0000543 00000251 0609 0138
015 Light Clay 0281 0000690 00000349 0695 0152
020 Clay Loam 0310 0000826 00000444 0781 0166
025 Clay Loam 0334 0000937 00000536 0866 0179
030 Clay Loam 0353 0001040 00000624 0949 0191
035 Silty 0370 0001146 00000709 1031 0202
040 Silty 0385 0001233 00000792 1112 0213
045 Silty Loam 0398 0001321 00000872 1192 0224
050 Silty Loam 0409 0001400 00000949 1271 0234
060 Silty Loam 0428 0001560 00001098 1426 0253
070 Silty Loam 0444 0001701 00001237 1576 0271
080 Sandy Loam 0457 0001842 00001369 1721 0288
090 Sandy Loam 0468 0001974 00001493 1862 0305
100 Sandy Loam 0478 0002106 00001611 1999 0320
150 Sandy 0513 0002660 00002110 2613 0391
200 Sandy 0537 0003146 00002490 3115 0452
400 Sandy 0599 0004701 00003316 4000 0650
Sumber Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University 2003
Menurut Walker dan Skogerboe (1989) data yang dibutuhkan dalam
membuat desan irigasi secara umum adalah
a sifat pasokan air irigasi dalam hal kebutuhan tahunan tahunan metode
pengiriman dan biaya debit dan durasi frekuensi penggunaan dan kualitas air
b topografi tanah dengan penekanan khusus pada lereng utama undulations
lokasi pengiriman air dan outlet permukaan drainase
c fisik kimia dan karakteristik tanah terutama karakteristik infiltrasi
kelembaban-holding kapasitas salinitas dan drainase internal
d pola tanam kebutuhan airnya dan pertimbangan khusus yang diberikan untuk
memastikan bahwa sistem irigasi dapat dilaksanakan dalam panen dan jadwal
budidaya periode perkecambahan dan periode pertumbuhan yang kritis
29
e kondisi pemasaran di daerah serta tenaga kerja pemeliharaan dan
penggantian ketersediaan dan keterampilan pelayanan pendanaan untuk
konstruksi dan operasi dan energi pupuk benih pestisida dll dan
f budaya praktek yang digunakan di daerah pertanian terutama di mana mereka
dapat melarang elemen tertentu dari desain atau operasi dari sistem
Waktu pengaliran merupakan waktu yang diperlukan air untuk menutupi
seluruh lahan membutuhkan evaluasi atau setidaknya perkiraan jalur pengaliran
Penentuan nilai parameter hidrolik alur bervariasi sesuai dengan ukuran dan
bentuk alur biasanya dalam kisaran 03-07 Gambar di bawah menunjukkan tiga
bentuk alur khas dan berhubungan dengan nilai p 1 dan p 2 (parameter hidrolik)
Gambar 8 Bentuk spesifik alur dan parameter hidroliknya
Setelah parameter-parameter seperti bentuk alur jarak antar alur panjang alur
kemiringan alur topografi alur jenis tanah waktu asupan peluang dll Maka
selanjutnya mengikuti desain sistem model irigasi alur menurut FAO
(Walker 1989)
30
210 Cropwat
Cropwat merupakan suatu program komputer under DOS (Program yang
dipakai melalui perintah DOS) untuk menghitung evapotranspirasi Penman
Modifikasi dan kebutuhan air untuk tanaman Selanjutnya dapat juga menghitung
kebutuhan air irigasi jadwal pemberian air irigasi untuk macam-macam kondisi
pengelolaan dan suplai air untuk seluruh daerah irigasi dengan bermacam-macam
pola tanam tertentu Untuk perhitungan tersebut dibutuhkan data-data
klimatologi dan data-data lainnya misalnya data tanaman dan data pola tanam
Prosedur dalam perhitungan kebutuhan air bagi tanaman dan rencana kebutuhan
air untuk irigasi ini didasarkan pada makalah FAO - ID No 24 mengenai
Kebutuhan air bagi tanaman dan No 33 mengenai Respon tanaman terhadap
air Program ini berarti sebagai alat praktis untuk membantu para ahli melakukan
perhitungan dalam perencanaan dan pengelolaan suatu daerah irigasi Lebih lanjut
program ini diharapkan dapat membantu memberikan rekomendasi untuk
memperbaiki irigasi yang telah ada dan merencanakan jadwal irigasi yang sesuai
dengan kondisi suplai air yang beraneka ragam Beberapa hal yang perlu dijelaskan
berkaitan dengan penggunaan komputer model Cropwat ini antara lain
mengenai perhitungan evapotranspirasi referensi pemrosesan data curah hujan
pola tanam dan data tanaman (Susilawati 2004)
Evapotranspirasi referensi atau ETo adalah evapotranpirasi potensial dari
tanaman rumput yang sehat dan mendapat air cukup Kebutuhan air untuk
tanaman lain secara langsung dibandingkan dengan parameter iklim ini Metode
Penman Modifikasi (FAO - ID No24) secara umum telah diterima sebagai
metode yang cukup untuk menghitung evapotranspirasi dari data klimatologi
seperti temperatur kelembaban (humidity) radiasi penyinaran (sunshine) dan
kecepatan angin (windspeed) Data klimatologi harus diambil dari stasiun
terdekat dan yang paling mewakili daerah kajian Data pertama yang penting dari
stasiun klimatologi ini adalah elevasi ketinggian (altitude) dan latitude
(Susilawati 2004)
Menurut Susilawati (2004) Masukan data klimatologi meliputi tiap bulanan
a Temperatur dalam derajat Celcius dapat sebagai temperatur rata-rata harian
31
atau sebagai temperatur maksimum dan minimum dalam bulan
b Kelembaban udara (air humidity) dapat diberikan sebagai kelembaban
relatif (relative humidity) dalam persen (0 - 100) atau vapour pressure dalam
mbar (1 - 50) Untuk membedakan diantara kedua satuan di atas nilai
vapour pressure dimasukkan sebagai nilai negative
c Penyinaran (daily sunshine) dapat diberikan sebagai persentase (20 - 100)
dari perbandingan penyinaran terhadap panjang hari atau pecahan (0 - 1)
atau sebagai lamanya penyinaran dalam jam (1 - 20)
d Kecepatan angin (windspeed) dapat diberikan dalam kmhari (10 - 500) atau
mdet (0 - 10)
Hujan memberikan kontribusi yang besar dari kebutuhan air untuk
tanaman Selama musim hujan sebagian besar kebutuhan air dipenuhi oleh hujan
sementara dalam musim kering dipenuhi oleh air irigasi Berapa jumlah air yang
datang dari curah hujan dan berapa jumlah air yang harus dipenuhi oleh air irigasi
adalah sulit diperkirakan Untuk mengestimasi kekurangan curah hujan yang
harus dipenuhi oleh air irigasi diperlukan suatu analisa statistik yang
membutuhkan data curah hujan yang panjang Sedangkan tidak semua curah
hujan yang jatuh digunakan oleh tanaman Sebagian hujan hilang karena limpasan
permukaan (run off) atau karena perkolasi yang dalam jauh di luar daerah akar
tanaman (Susilawati 2004)
Menurut Susilawati (2004) untuk menentukan bagian hujan yang dapat
diperhitungkan sebagai air yang dapat digunakan oleh tanaman diberikan definisi
a Curah hujan rata-rata bulanan (average monthly rainfall) adalah nilai rata-
rata dari suatu data curah hujan Digunakan dalam perhitungan kebutuhan
air tanaman dalam keadaan iklim yang rata- rata
b Dependable rainfall jumlah hujan dapat tergantung dari 1 di luar 4 atau 5
tahun tergantung pada 75 atau 80 kemungkinan terlampaui dan
menunjukkan suatu tahun kering normal Dependable rainfall digunakan
untuk merencanakan kapasitas sistem irigasi
c Hujan dalam tahun basah tahun normal dan tahun kering adalah hujan
dengan kemungkinan terlampaui 20 untuk tahun basah 50 tahun normal
31
32
dan 80 untuk tahun kering Ketiga nilai tersebut sangat berguna untuk
merencanakan suplai air irigasi dan simulasi dari macam-macam kondisi
pengelolaan irigasi
d Effective rainfall didefinisikan sebagai bagian dari hujan yang secara
efektif digunakan oleh tanaman setelah beberapa hilang karena limpasan
permukaanrun off) dan perkolasi yang dalam diperhitungkan Hujan efektif ini
digunakan untuk menentukan kebutuhan irigasi bagi tanaman
Kebutuhan air irigasi selain tergantung dari curah hujan juga tergantung
dari data tanaman dan pola tanam yang disusun Data tanaman meliputi sifat-sifat
dari tanaman yang diungkapkan oleh koefisien tanaman kc dan lama
pertumbuhan tanaman yaitu dalam tingkatan-tingkatan pertumbuhan Dari data
tanaman ini dapat dihitung kebutuhan air untuk tanaman Dengan menambahkan
data tanggal tanam pertama maka kebutuhan air irigasi untuk tanaman dapat
ditemukan Data pola tanam dari beberapa jenis tanaman yang tumbuh dalam
daerah irigasi yang disusun secara skematik diperlukan untuk menghitung
kebutuhan air irigasi (Susilawati 2004)
211 Sirmod III
SIRMOD III adalah paket perangkat lunak komprehensif untuk
mensimulasikan hidrolika sistem irigasi permukaan pada suatu lahan dengan
memilih kombinasi ukuran parameter dan operasional yang memaksimalkan
efisiensi aplikasi dan solusi dua-titik terbalik Permasalahan perhitungan
parameter infiltrasi dari suatu data merupakan data paling awal yang dimasukkan
(Walker 1989)
Kegiatan simulasi dikembangkan selama beberapa tahun dan dikodekan
menjadi MSDOS program yang bernama SIRMOD Pemrograman SIRMOD III
adalah 32 bit C + + revisi paket SIRMOD aslinya Prosedur numerik yang
digunakan dalam perangkat lunak yang diuraikan dalam teks Irigasi Permukaan
Teori dan Praktek 9 SIRMOD III merupakan perangkat lunak yang telah ditulis
untuk sistem mikro IBM kompatibel dengan memanfaatkan Windows 95 98
2000 dan sistem operasi berikutnya (Walker 1989)
32
2
33
III METODOLOGI PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat
Penelitian mengenai ldquoDesain Sistem Irigasi Alur Pada Perkebunan Tanaman
Jagung di Kabupaten Bonerdquo dilaksanakan pada bulan September sampai pada bulan
Oktober 2012 di Desa Samaelo Kecamatan Barebbo Kabupaten Bone Provinsi
Sulawesi Selatan
32 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah Teodolit Program SRFR
SIRMOD III SURFER CROPWAT 80 CLIMWAT 20 GPS kamera meteraacuten
parang linggis cangkul Selang air ring sampel ring infiltrometer aluminum foil
timbangan digital palu karet pengikatWater pass Pompa mesin
Bahan yang digunakan pada penelitian ini yaitu
1 Plastik
2 Patok kayu
3 Tali rapia
4 Air
5 Tanaman jagung
33 Metode Penelitian
331 Pengambilan data
Data yang akan digunakan pada penelitian ini meliputi data untuk
ketersediaan air kebutuhan air irigasi dan data untuk desain sistem irigasi
Data ketersediaan air meliputi
a Data curah hujan 10 tahun terakhir (2003-2012)
b Data debit air irigasi setengah bulanan (2005-2011)
Data untuk kebutuhan air irigasi meliputi
a Data Tanah meliputi sampel tanah dan ring sampel Data sampel tanah
diambil secara berurutan dalam waktu 10 hari untuk mengetahui kadar air
tanah sedangkan ring sampel digunakan untuk mengetahui titik layu
permanen porositas tekstur dan kapasitas lapang
34
b Data tanaman meliputi pengukuran kedalaman perakaran diambil dari
pengukuran panjang akar selama tiga kali sesuai dengan periode
pertumbuhan tanaman
c Data iklim meliputi data evaporasi seperti suhu udara kelembaban
kecepatan angin dan lama penyinaran
Sedangkan data untuk desain sistem irigasi meliputi
a Data Kemiringan lahantopografi digunakan untuk mengetahui kontur
wilayah lahan penaman
b Data laju infiltrasi dengan menggunakan ring infiltrometer
332 Pengolahan dan Analisis Data
1 Membuat kontur lahan pertanaman dengan aplikasi surfer
2 Menghitung kebutuhan air tanaman berdasarkan iklim dan pola tanam
yang diterapkan oleh petani setempat dengan Cropwat
3 Membuat desain saluran irigasi alur
a Penentuan bentuk saluran yaitu
1 2
Keterangan gambar penampang pengaliran air
1 Sesuai referensi FAO bentuk trapezoidal dengan bagian hidrolik
p1= 0513 dan p2=1329
2 Sesuai aplikasi dilapangan bentuk parabolasetengah lingkaran
dengan bagian hidrolik p1= 0582 dan p2= 1352
b Jarak antar alur ditentukan berdasarkan hasil survei jarak tanam di lahan
pertanaman jagung yaitu 16 m Sedangkan untuk desain 08 m
c Panjang alur 60 m
d Panjang akar atau kedalaman air aplikasi adalah 011m 037 m dan
045 m
e Koefisien manning adalah 004 (menurut FAO)
f Kecepatan aliran adalah 001 mmenit
35
g Kemiringan lahan adalah 00008 (berdasarkan data pengukuran
langsung dilapangan)
h Perhitungan A0
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(8)
i Perhitungan Zreq (persamaan 10)
j Perhitungan waktu aplikasipemberian air tL
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(9)
k Perhitungan debit maksimum
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(10)
l Perhitungan efisiensi aplikasi (Ea)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(11)
Keterangan
A0 = Luas penampang alur (m2)
Q0 = Debit aliran (m3menit)
n = Koefisien manning
S0 = Kemiringan saluran
f0 = Nilai waktu awal (m3menitm)
P12 = Parameter hidrolik
tL = Waktu pemberian air (menit)
Qmax = Debit maksimum(m3menit)
Vmax = Kecepatan maksimum (m3menit)
Ea = Efisiensi aplikasi ()
Zreq = Kedalaman aplikasi(m)
L = Panjang alur (m)
tco = Waktu pemberhentian aliran (menit)
36
4 Optimasi parameter dengan menggunakan perangkat lunak SIRMOD III
Parameter yang divariasikan adalah
a Debit atau kecepatan aliran
b Dimensi saluran
c Waktu aplikasi
d Panjang alur
Gambar 9 Tampilan awal program SIRMOD III
37
34 Bagan Alir Penelitian
Tidak
Ya
KEBUTUHAN AIR TANAMAN KETERSEDIAAN AIR
DATA
TANAH
MULAI
DESAIN SISTEM IRIGASI
CROPWATT 80
KEBUTUHAN AIR TANAMAN DAN
IRIGASIWAKTU PEMBERIAN AIR
SIMULASI DENGAN
MENGGUNAKAN SIRMOD III
HASIL
SELESAI
DATA CURAH
HUJAN
DATA
IKLIM
INFILTRASI
DATA DEBIT
IRIGASI
TOPOGRAFI
LAHAN
DATA
TANAMAN
AN
38
BAB VI HASIL PENELITIAN
41 Keadaan Umum Lokasi Penelitian
Kabupaten Bone secara geografis terletak antara4deg13- 5deg6 LS dan antara
119deg42-120deg30 BT seluas 4559 kmsup2 Secara administratif wilayah kabupaten
Bone berbatasan sebelah utara dengan Kabupaten Wajo dan Kabupaten Soppeng
sebelah selatan dengan Kabupaten Sinjai dan Kabupaten Gowa sebelah barat
dengan Kabupaten Maros Kabupaten Pangkep dan Kabupaten Barru dan sebelah
timur dengan Teluk Bone Daerah penelitian merupakan tempat penanaman padi
pada MT1 dan MT2 sedangkan pada MT3 yang ditanam adalah jagung Kondisi
dimana ketersediaan air untuk tanaman padi sulit untuk dipenuhi Penelitian ini
dilaksanakan pada perkebunan tanaman jagung di Desa Samaelo Kecamatan
Barebbo
Gambar 10 Lokasi penelitian
Untuk menentukan kemiringan pengaliran air di lahan dilakukan
pengukuran ketinggian lokasi dengan sistem grid Topografi lahan telah diukur
dengan theodolit untuk memperlihatkan kondisi kontur lahan yang akan didesain
Topografi akan menjadi salah satu faktor dalam pengaturan kemiringan dasar
SUKRI
G62107057 TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2013
39
saluran (furrow) sehingga menjadi penting untuk disajikan Hasil pengukuran
topografi dengan theodolit disajikan pada Gambar 11
Gambar 11 Layout ketinggian lokasi (kontur) lahan sawah di Kabupaten Bone
Daerah penelitian beriklim tropis dimana musim hujan berlangsung pada bulan
Desember ndash Juli dan musim kemarau yang berlangsung dari bulan Agustus ndash November
Berdasarkan data klimatologi dari tahun 2003 sampai tahun 2012 yang diperoleh dari
BMKG Maros suhu udara maksimum (Tmax) tertinggi terjadi pada bulan Januari ndash Juni
dan suhu udara maksimum (Tmax) terendah terjadi pada bulan Agustus ndash September
Sedangkan suhu udara minimum (Tmin) tertinggi pada bulan November ndash Maret dan
suhu udara miacutenimum (Tmin) terendah pada bulan Agustus ndash September Kelembaban
udara rata ndash rata sepanjang tahun adalah 836 dan kecepatan angin rata ndash rata 5 kmhari
dengan lama penyinaran rata ndash rata 15
42 Ketersediaan Air
Salah satu faktor penting dalam pengelolaan air untuk pertanian adalah
kesetimbangan air di lahan Jika ketersediaan air dapat memenuhi kebutuhan air di
lahan khususnya untuk pertanaman maka kebutuhan air pertumbuhan tanaman
dapat dipenuhi sehingga kekurangan air tidak terjadi dan tanaman tidak berada
40
dalam kondisi cekaman kekurangan air (deficit water stress) Salah satu sumber
ketersediaan air adalah hujan yang ditunjukkan dengan nilai curah hujan
Gambar 12 Curah hujan rata-ratabulanan (aktual dan efektif) di Kabupaten Bone
Tahun (2003-2012)
Data nilai curah rata-ratahujan bulanan di Kabupaten Bone menunjukkan
terjadinya hujan puncak pada bulan Mei (sekitar 400 mm) Sedangkan curah hujan
terendah terjadi pada bulan Agustus (sekitar 75 mm) Kondisi ini sangat baik untuk
wilayah pertanian yang membutuhkan hujan yang lebih merata
Ketersediaan air di daerah penelitian juga disuplai oleh air dari DI Pattiro
dengan distribusi ketersediaan air setiap periode (setengah bulanan) rata-rata
selama tahun 2005 ndash 2012 Nilai debit per periode maksimum terjadi pada bulan
Juli seperti disajikan pada Gambar 13
Gambar 13 Nilai debit rata-rata tersedia yang dialirkan di DI Pattiro (Tahun 2005 ndash
2012)
0
100
200
300
400
500
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Cu
rah
Hu
jan
(m
m)
Waktu (bulan)
Curah Hujan Aktual (mm)
Curah Hujan Efektif (mm)
0
20
40
60
80
100
120
Jan
I
Jan
II
Feb
I
Feb
II
Mar
I
Mahellip
Ap
r I
Ap
r II
Mei
I
Mei
II
Jun
I
Jun
II
Jul I
Jul I
I
Agt
I
Agt
II
Sep
I
Sep
II
Okt
I
Okt
II
No
v I
No
v hellip
Des
I
Des
II
De
bit
(m
^3d
eti
k) Series1Debit Rata-rata
41
43 Kebutuhan Air
Kebutuhan air untuk tanaman (evapotranspirasi ETcrop) dapat diperkirakan
dari data evaporasi atau evaportanspirasi potensial (ETo) Berdasarkan data iklim
yang ada di Kabupaten Bone dan Maros diperoleh hasil perhitungan nilai ETo rata
rata bulanan dalam 10 tahun terakhir untuk wiayah kajian dengan nilai seperti
ditunjukkan pada gambar di bawah ini
Gambar 14 Nilai evapotranspirasi potensial (ETo) Kabupaten Bone (2003-2012)
Dengan menggunakan rumus Etc = Kc x Eto maka nilai Etc dapat
diketahui dan dengan acuan ketersediaan air di lahan dan deplesi lengas tanah
maka kebutuhan air irigasi dapat ditentukan Gambar 15 menunjukkan kebutuhan
air tanaman aktual dan kebutuhan air irigasi selama pertanaman jagung di
Kabupaten Bone yang dihitung dengan Software Cropwat 8
Gambar 15 Nilai kebutuhan air tanaman aktual (ETcrop) dan kebutuhan air irigasi
(Irr Req) selama pertanaman jagung di Kabupaten Bone (nilai dalam
satuan mm)
0
1
2
3
4
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Evap
otr
ansp
iras
i Tan
aman
(m
mh
ari)
Waktu (bulan)
Eto (mmhari)
0
5
10
15
20
25
30
35
7 8 9 10 11 12
Ke
bu
tuh
an A
ir (
mm
har
i)
Waktu (bulan)
Kebutuhan Air Tanaman (mmhari)Keburuhan Air Irigasi (mmhari)
42
Pada sistem pertanaman jagung dengan jenis tanah lempung berliat
ketersediaan air dalam tanah sangat stabil mengingat tanah dapat memegang air
dengan baik Selama proses pertanaman jagung dilakukan terlihat bahwa deplesi
lengas tanah dapat berproses selama rata-rata 20 hari dengan tambahan air hujan
yang terjadi dengan nilai curah hujan yang kecil Namun demikian pada
prakteknya petani memberikan air irigasi setiap 10 hari dengan alasan kekhawatiran
akan terjadinya stress kekurangan air bagi tanaman
Gambar 16 Nilai retensi air tanah air tersedia (TAM dan RAM) di lahan
pertanaman jagung di Kabupaten Bone
44 Sistem Pemberian Air
Berdasarkan hasil survei lahan di pertanaman jagung diperoleh informasi
berupa kedalaman perakarandan laju infiltrasi Untuk wilayah penelitian di
Kabupaten Bone interval pemberian air di lahan mencapai 10 hari dengan cuaca
normal (tanpa hujan)
Panjang akar tanaman merupakan salah satu indikator yang penting dalam
sistem pemberian air irigasi karena sangat berkaitan dengan kedalaman efektif
pemberian air dan lama pemberian air Ukuran akar jagung pada fase I 011 m fase
II mencapai 037 m sedangkan pada fase III panjang akar 044 m Data tersebut
merupakan kedalaman air aplikasi yang akan digunakan sebagai kedalaman air
irigasi ke dalam tanah
Berdasarkan hasil pengukuran infiltrasi di lahan sawah untuk jagung hibrida
diperoleh data bahwa untuk waktu pemberian air irigasi dapat dilakukan melalui
sistem alur Laju penetrasi air kedalam lahan mencapai 05 mmdetik pada saat awal
0
20
40
60
80
100
120
140
0 20 40 60 80 100 120
Re
ten
si A
ir T
anah
(m
m)
Waktu (hari)
Depletion (mm)RAM (mm)
TAM (mm)
43
pemberian air dan selanjutnya menuju konstan pada laju 0083 mmdetik Bila
penjenuhan air diberikan sampai kedalaman maksimum perakaran hasil
pengukuran maka dibutuhkan waktu sekira 120 menit untuk pengaliran air dari
saluran ke lahan Waktu ini melebihi waktu untuk proses infiltrasi (opportunity
time)
Gambar 17 Laju infiltasi tanah pada lahan pertanaman Jagung
Ketersediaan air di lahan diukur dengan menggunakan current meter untuk
mengukur kecepatan aliran air yang selanjutnya digunakan untuk menentukan debit
air tersedia (m3det) Pada saat yang sama juga diukur kemiringan dasar saluran
Hasil pengukuran ini digunakan untuk menentukan nilai koefisien Manning yang
selanjutnya digunakan dalam penentuan fungsi debit aliran (Rumus Manning)
Hasil pengukuran debit sesaat di saluran irigasi menunjukkan debit 000041 m3s
45 Simulasi Hasil Berdasarkan Penerapan Petani di Lahan
Hasil simulasi irigasi alur yang diterapkan oleh petani menunjukkan kondisi
dimana kedalaman air aplikasi pada tahap pertumbuhan awal tanaman sebesar
hanya 011 m Pada praktek irigasi yang dilakukan petani dengan panjang alur 60
m bentuk penampang alur paraacutebola dan debit alir 000041 m3s dengan ujung alur
tertutup menunjukkan bahwa air terpenetrasi ke dalam tanah sedalam lebih 011 m
atau sedalam 037 m pada titik pemasukan air dan 040 m pada ujung alur Hal ini
secara detail dapat dilihat pada Gambar 18 dan Gambar 19
y = -076ln(x) + 3903Rsup2 = 0979
0
05
1
15
2
25
3
35
0 20 40 60 80 100
Laju
Infi
ltra
si (
cmm
en
it)
Waktu (menit)
Laju Infiltrasi (cmmenit)
Log (Laju Infiltrasi (cmmenit))
44
Gambar 18 Hasil kedalaman air aplikasi irigasi di lahan pertanaman jagung pada
tahap awal pengairan
Dari data ini menunjukkan bahwa irigasi yang dilakukan petani belum
optimal dalam memanfaatkan air Apalagi bila air sudah diberi pupuk maka
kehilangan pupuk akibat perkolasi akan menjadi besar karena tidak dapat
dijangkau oleh akar tanaman yang hanya sedalam 011 m pada tahap pertumbuhan
awal
Pada kondisi ini nilai efisiensi irigasi hanya mencapai 3609 efisiensi
aplikasi 3248 dan efisiensi distribusi hanya 3234 Hasil ini menunjukkan
bahwa hanya sekitar 32 air yang termanfaatkan sementara selebihnya terbuang
lewat perkolasi
Pada tahap ke 2 dengan kedalaman perakaran rata-rata mencapai 037 m
terdapat perubahan profil aplikasi air dengan debit air yag tetap 000041 m3s pada
waktu aplikasi selama 4 jam Nilai ini dianggap oleh sistem sebagai bentuk
penerapan air tak terkontrol karena memiliki nilai kedalaman air aplikasi yang
kurang di lebih setengah panjang alur sedangkan pada akhir alur mengalami
kelebihan air aplikasi
Gambar 19 Hasil Simulasi untuk kedalaman air aplikasi pada tahap pemberian
berikutnya mengikuti praktek irigasi petani
0
01
02
03
04
05
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)Panjang Alur (meter)
INFILTRASION DEPTH
Z_Req
0
01
02
03
04
05
06
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)
Panjang Alur (meter)
INFILTRASION DEPTH
Z_Req
45
Dengan dasar ini maka perlu optimasi desain pemberian air yang dapat
meningkatkan efisiensi aplikasi dan nilai efisiensiirigasi Optimasi dapat dilakukan
pada debit aliran panjang alur kecepatan alur dimensi saluran agar diperoleh nilai
efisiensi aplikasi dan efisiensi irigasi yang lebih baik
46 Simulasi Berdasarkan Hasil Desain
Desain irigasi alur dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak
SIRMOD III Model simulasi yang digunakan adalah tipe hydrodynamic ujung alur
tertutup tanpa penggunaan kembali bentuk penampang alur parabola atau
trapezoidal dan panjang alur 60 meter untuk target aplikasi atau kedalaman air
aplikasi 011 m 037 m dan 045 m
461 Kedalaman Air Aplikasi 011 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
pada tahap pertumbuhan awal tanaman sebesar hanya 011 m dengan jarak antar
alur dikurangi dari 16m menjadi 08m dan debit dari 000041m3s menjadi
00004m3s Waktu pengairan divariasikan dari 190 menit 200 menit 205 menit
dan 210 menit untuk mendapatkan hasil simulasi terbaik Hasil simulasi dapat
diamati pada gambar berikut ini
Gambar 20 Hasil simulasi untuk Kedalaman Air Aplikasi 011 meter
Dari gambar diatas untuk lama pengairan 190 menit diperoleh nilai efisiensi
apikasi 9904 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9894 dan air yang
terperkolasi kedalam tanah 106 untuk lama pengairan 200 menit diperoleh nilai
003
004
005
006
007
008
009
01
011
012
013
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)
Panjang Alur (meter) Zreq (m)
T=190 menitT=200 menitT=205 menitT=210 menit
46
efisiensi apikasi 9772 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9761 dan air
yang terperkolasi kedalam tanah 239 untuk lama pengairan 205 menit diperoleh
nilai efisiensi apikasi 9508 efisiensi irigasi 9866 efisiensi distribusi 9509
dan air yang terperkolasi kedalam tanah 491 danuntuk lama pengairan 210
menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9888 efisiensi irigasi 100 efisiensi
distribusi 9888 dan air yang terperkolasi kedalam tanah 112
Gambar 21 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi ()
Gambar 22 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut di atas untuk kedalaman air aplikasi 011 m
Efisiensi irigasi cenderung normal dengan meningkatnya lama pengairan Efisiensi
aplikasi dan efisiensi irigasi memiliki nilai yang relatif sama dan mengalami
penurunan tertinggi pada lama pengairan 205 menit namun laju perkolasi
meningkat menjadi 491 Dari keempat waktu pengairan yang digunakan
disarankan pada aplikasi dilapangan menggunakan lama pengairan 210 menit
dengan laju efisiensi tinggi namun laju perkolasinya rendah
94
95
96
97
98
99
100
185 190 195 200 205 210
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
0
1
2
3
4
5
185 190 195 200 205 210
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan
Laju Perkolasi ()
47
462 Kedalaman Air Aplikasi 037 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
037 m dengan jarak antar alur 08 m dan debit dari 00004m3s ditingkatkan
menjadi 00006 m3s Lama pengairan divariasikan dari 470 menit 480 menit 520
menit dan 525 menit
Gambar 23 Hasil simulasi untuk kedalaman air aplikasi 037 meter
Dari data hasil simulasi diataspada kedalam air aplikasi 037 meter untuk
lama pengairan 470 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9558 efisiensi irigasi
9859 efisiensi distribusi 9538 dan air yang terperkolasi ke dalam tanah
463 untuk lama pengairan 480 diperoleh nilai efisiensi apikasi 9827 efisiensi
irigasi 100 efisiensi distribusi 9822 dan air yang terperkolasi kedalam tanah
178 untuk lama pengairan 520 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 8631
efisiensi irigasi 9166 efisiensi distribusi 8578 dan air yang terperkolasi
kedalam tanah 1431 dan untuk lama pengairan 525 menit diperoleh nilai
efisiensi apikasi 9192 efisiensi irigasi 9712 efisiensi distribusi 9161 dan
air yang terperkolasi kedalam tanah 842
01
015
02
025
03
035
04
045
05
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
)
Panjang Alur (m)
Zreq(m)
T = 470 menitT = 480 menitT = 520 menitT = 525 menit
48
Gambar 24 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi ()
Gambar 25 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut untuk kedalaman air aplikasi 037 m terlihat
bahwa nilai dari laju efisiensi (aplikasi irigasi dan distribusi) masing-masing
memiliki nilai tertinggi pada lama pengairan 480 menit dan terendah pada lama
pengairan 520 menit Sedangkan laju perkolasi terendah pada lama pengairan 480
menit dan meningkat pada lama pengairan 520 menit Sehingga dari keempat
waktu lama pengairan yang digunakan untuk kedalaman air aplikasi 037 meter
dianjurkan menggunakan lama pengairan 480 menit dengan laju efisiensi yang
tinggi namun laju perkolasinya rendah
463 Kedalaman Air Aplikasi 045 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
045 m dan debit ditingkatkan menjadi 0000615 m3s dengan lama pengairan yang
divariasikan dari 550 menit 580 menit 600 menit dan 620 menit
84
86
88
90
92
94
96
98
100
460 470 480 490 500 510 520 530
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
0
5
10
15
460 470 480 490 500 510 520 530
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan (menit)
Laju Perkolasi ()
49
Gambar 26 Hasil simulasi I untuk kedalaman air aplikasi 045 meter
Dari gambar grafik diatas pada kedalaman air aplikasi 045 meter untuk
lama pengairan 550 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9786 efisiensi irigasi
100 efisiensi distribusi 9772 dan air yang terperkolasi kedalam tanah 228
untuk lama pengairan 580 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9731 efisiensi
irigasi 9996 efisiensi distribusi 9735 dan air yang terperkolasi kedalam tanah
265 untuk lama pengairan 600 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9096
efisiensi irigasi 9602 efisiensi distribusi 9068 dan air yang terperkolasi
kedalam tanah 935 dan untuk lama pengairan 620 menit diperoleh nilai efisiensi
apikasi 8915 efisiensi irigasi 9541 efisiensi distribusi 8857 dan air yang
terperkolasi kedalam tanah 1151
Gambar 27 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan efisiensi ()
015
02
025
03
035
04
045
05
055
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
)Panjang Alur (m) Zreq (m)
T=550 menitT=580 menitT=600 menitT=620 menit
88
90
92
94
96
98
100
540 550 560 570 580 590 600 610 620
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
50
Gambar 28 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut untuk kedalaman air aplikasi 045 m terlihat
bahwa nilai dari laju efisiensi (aplikasi irigasi dan distribusi) masing-masing
memiliki nilai tertinggi pada dua waktu awal lama pengairan (550 dan 580 menit)
dan menurun pada dua waktu lama pengairan berikutnya Sedangkan laju perkolasi
terendah pada dua waktu awal lama pengairan (550 dan 580 menit) dan meningkat
pada dua waktu lama pengairan berikutnya Maka dari keempat waktu lama
pengairan yang digunakan untuk kedalaman air aplikasi 045 meter dianjurkan
menggunakan lama pengairan 550 menit atau 580 menit dengan laju efisiensi yang
tinggi dan laju perkolasi yang rendah rendah
Dapat diamati bahwa pada semua kedalaman air aplikasi memiliki nilai
efisiensi yang berbeda-beda sesuai dengan tingkat pertumbuhan tanaman Pada
kedalaman air aplikasi 011 m dianjurkan menggunakan lama pengairan 210 menit
dengan debit 00004 m3s pada kedalaman air aplikasi 037 m dianjurkan
menggunakan lama pengairan 480 menit dengan debit 00006 m3s dan untuk
kedalaman air aplikasi 045 meter dianjurkan menggunakan lama pengairan 550
menit atau 580 menit dengan debit 0000615 m3s
0
3
6
9
12
540 550 560 570 580 590 600 610 620
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan (menit)
Laju Perkolasi ()
51
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan sebagai
berikut
1 Debit yang diterapkan oleh para petani adalah 000041 m3detik untuk semua
kedalaman air aplikasi kemudian dalam desain debit berubah sesuai dengan
kedalaman air aplikasi (00004 m3detik untuk 011 meter 00006 m
3detik
untuk 037 meter dan 0000615 m3detik untuk 045 meter)
2 Waktu yang diterapkan oleh para petani adalah 240 menit untuk semua
kedalaman air aplikasi (011m 037m dan 045m) kemudian dalam desain
waktu pengairan berubah sesuai dengan kedalaman air aplikasi (210 menit untuk
011 meter 480 menit untuk 037 meter dan 550 menit dan 580 menit untuk
045 meter)
3 Efisiensi irigasi yang diperoleh berdasarkan hasil desain mencapai 100
sedangkan menurut aplikasi yang diterapkan oleh para petani di lapangan
memiliki nilai efisiensi irigasi 36
52 Saran
Berdasarkan penelitian yang telah saya lakukan saya menyarankan untuk
dilakukan penelitian lanjutan agar diperoleh desain yang lebih maksimal dengan
efisiensi distribusi yang lebih merata dari awal pemasukan hingga ujung alur
52
DAFTAR PUSTAKA
Achmad M 2011 Hidrologi Teknik Universitas Hasanuddin Makassar
Ahmad S 2012 Pengolahan Tanaman Terpadu(PTT) Kepala Badan Penelitian dan
Pengembangan Pertanian
Anonim 2012a httpjagung_wikipediabahasaindonesiaensiklopedibebashtml
Tanggal diakses 27 Agustus 2012
Anonim 2012b httpDodikagrotek09UNEJjagung+kedelaihtml Tanggal diakses 30
Agustus 2012
Anonim 2012c httpawalmaulana-babIIIIII(Irigasialur)html Tanggal diakses 03
September 2010
Asdak C 1995 Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai Gadjah Mada
University Press Yogyakarta
Bambang T 2008 Hidrologi Terapan Beta Offset Yogyakarta
Brouwer C 1988 Irrigation Water Management Irrigation Methods Training manual
no 5 FAO Land and Water Development Division FAO Roma
Departemen Pekerjaan Umum 1986 Petunjuk Perencanaan Irigasi Direktorat Jenderal
Pengairan Jakarta
Ending PT dan Soetjipto 1992 Dasar-dasar dan Praktek Irigasi Erlangga Jakarta
FAO 2006 Crop Evapotranspiration (guidelines for computing crop water
requirements) FAO Irrigation and Drainage Paper No 56 FAO Roma
Jeams L 2009 Chapter 7 Midwestern State University
Kay M 1986 Surface Irrigation Systems and Practice Cranfield Press Bedford UK
Kartasapoetra dan Sutedjo MM1994 Teknologi Pengairan Pertanian (Irigasi) Bumi
Aksara Jakarta
Kusnadi DK 2000 Irigasi Permukaan Perteta Bogor
Purwono dan Purnamawati P 2011 Budidaya 8 Tanaman Pangan Unggul Penebar
Swadaya Depok
Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan 2003 Alat pembentuk alur
Drainase Bogor
53
Suprodjo P 2001 Pengembangan Irigasi Usaha Tani Berkelanjutan dan Gerakan
Hemat Air Direktoral Jenderal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan
Nasional Yogyakarta
Susi S 2004 Optimalisasi Pengelolaan Air Waduk Tilong Untuk Irigasi Pertanian Pada
Daerah Irigasi Tilong Universitas Katolik Widya Mandira Kupang
Walker WR 1989 Guidelines for designing and evaluating surface irrigation system
FAO Irrigation and Drainage Paper No 45 FAO Roma
Walker WR 2003 Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University
54
LAMPIRAN
Lampiran 1 Data Titik Ordinat Dengan Menggunakan GPS
Titik South East X Y
Titik South East X Y
A0 4 36675 120 18031 200471 9489739
B0 4 36688 120 18023 200454 9489713
A1 4 36677 120 18032 200472 9489737
B1 4 36684 120 18031 200471 9489722
A2 4 36679 120 18034 200476 9489733
B2 4 36684 120 18032 200474 9489724
A3 4 36680 120 18040 200488 9489731
B3 4 36685 120 18038 200483 9489720
A4 4 36682 120 18045 200497 9489728
B4 4 36687 120 18044 200494 9489717
A5 4 36684 120 18050 200506 9489723
B5 4 36689 120 18049 200504 9489714
A6 4 36686 120 18055 200515 9489720
B6 4 36692 120 18054 200514 9489709
A7 4 36688 120 18061 200527 9489716
B7 4 36693 120 18059 200523 9489706
A8 4 36690 120 18066 200535 9489712
B8 4 36696 120 18064 200532 9489702
A9 4 36692 120 18071 200544 9489708
B9 4 36697 120 18068 200541 9489698
Titik South East X Y
Titik South East X Y
C0 4 36692 120 18032 200473 9489708
D0 4 36699 120 18035 200477 9489696
C1 - - - -
D1 - - - -
C2 4 36689 120 18032 200473 9489714
D2 - - - -
C3 4 36689 120 18036 200480 9489714
D3 4 36697 120 18037 200482 9489722
C4 4 366692 120 18041 200489 9489708
D4 4 36694 120 18039 200486 9489704
C5 4 36694 120 18046 200498 9489704
D5 4 36699 120 18046 200497 9489696
C6 4 36696 120 18049 200504 9489701
D6 4 36702 120 18050 200506 9489691
C7 4 36698 120 18056 200517 9489698
D7 4 36704 120 18054 200515 9489687
C8 4 36700 120 18061 200527 9489694
D8 4 36706 120 18060 200524 9489689
C9 4 36703 120 18067 200536 9489689
D9 4 36707 120 18064 200532 9489681
55
Titik South East X Y
Titik South East X Y
Ta 4 36750 120 18041 200489 9489693
F1 4 36676 120 18035 200477 9489738
E1 - - - -
F2 4 36678 120 18038 200483 9489734
E2 - - - -
F3 4 36678 120 18038 200483 9489734
E3 - - - -
F4 4 36681 120 18050 200506 9489729
E4 4 36702 120 18032 200489 9489689
F5 4 36684 120 18051 200507 948924
E5 4 36703 120 18043 200492 9489688 E6 4 36706 120 18046 200500 9489684 E7 4 36707 120 18052 200511 9489681 E8 4 36709 120 18057 200520 9489677 E9 4 36711 120 18064 200532 9489673 E10 4 36712 120 18066 20035 9489672
56
Lampiran 2 Data Pengukuran Ketinggian Dengan Menggunakan Theodolit
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
A0-A1 093 353 04 10 1724 1718 1714 12 055
A0-A2 723 353 04 10 1781 1748 1709 12 055
A0-A3 1723 353 04 10 2038 1955 1868 12 055
A0-A4 2723 353 04 10 212 197 183 12 055
A0-A5 3723 353 04 10 2189 20 1809 12 055
A0-A6 4723 353 04 10 259 235 211 12 055
A0-A7 5723 353 04 10 263 235 211 12 055
A0-A8 6723 353 04 10 26 239 206 12 055
A0-A9 7723 353 04 10 271 235 197 12 055
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang
(m)
B0-B1 105 337 15 40 1808 1803 18 1375 046
B0-B2 825 337 15 40 179 175 1717 1375 046
B0-B3 1825 337 15 40 203 1945 1856 1375 046
B0-B4 2825 337 15 40 209 195 181 1375 046
B0-B5 3825 337 15 40 224 203 185 1375 046
B0-B6 4825 337 15 40 255 231 207 1375 046
B0-B7 5825 337 15 40 267 238 2068 1375 046
B0-B8 6825 337 15 40 266 229 1967 1375 046
B0-B9 7825 337 15 40 275 235 197 1375 046
57
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
C0-C1 - - - - - - -
C0-C2 143 0 28 50 1703 1697 1689 138 034
C0-C3 803 0 28 50 1764 1726 1686 138 034
C0-C4 1803 0 28 50 1812 1722 1631 138 034
C0-C5 2803 0 28 50 196 182 168 138 034
C0-C6 3803 0 28 50 203 184 164 138 034
C0-C7 4803 0 28 50 24 217 192 138 034
C0-C8 5803 0 28 50 2475 218 2189 138 034
C0-C9 6803 0 28 50 251 221 186 138 034
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
D0-D1 - - - - - - -
D0-D2 - - - - - - -
D0-D3 312 2 04 10 1769 1753 1715 152 029
D0-D4 808 2 04 10 1776 1737 1696 152 029
D0-D5 1808 2 04 10 1963 1872 1785 152 029
D0-D6 2808 2 04 10 1972 1835 1693 152 029
D0-D7 3808 2 04 10 23 211 1924 152 029
D0-D8 4808 2 04 10 24 201 188 152 029
D0-D9 5808 2 04 10 246 217 188 152 029
D0-D10 5978 2 04 10 254 224 195 152 029
58
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
Ta-E1 - - - - - - -
Ta-E2 - - - - - - -
Ta-E3 - - - - - - -
Ta-E4 415 29 56 10 2003 198 1954 1465 056
Ta-E5 1415 11 45 50 2401 20 1957 1465 056
Ta-E6 2415 2 20 30 208 1984 189 1465 056
Ta-E7 3415 0 13 10 2367 2222 209 1465 056
Ta-E8 4415 358 36 00 243 224 2041 1465 056
Ta-E9 5415 357 17 50 248 223 199 1465 056
Ta-E10 5855 356 18 30 255 227 202 1465 056
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
A0-F1 6232 350 56 50 1765 1735 1705 12 055
A0-F2 10982 344 59 30 1778 1728 1667 12 055
A0-F3 16832 344 08 20 1989 192 1856 12 055
A0-F4 37982 344 34 10 2141 197 18 12 055
A0-F5 43292 328 51 10 261 241 22 12 055
59
Lampiran 3 Data Hasil Analisis Tanah
HASIL ANALISIS CONTOH TANAH
Nomor contoh BD PD
Porosita
s
KA
Kapasita
s Lapang
KA Titik
Layu
Permanen
Tekstur Hidrometer
No
urut
Kode
Laboratoriu
m
Pengirim Liat
()
Debu
()
Pasir
() Klas Tekstur
(gcm3 (gcm3 () () ()
1 S1 I(hibrida 126 234 4611 1518 0461 46 35 19 Liat
2 S2 II(hibrida) 117 241 5165 1730 0521 52 39 9 Liat
3 S3 III(komposit
) 136 218 3777 1686 0421 42 42 16 Liat berdebu
4 S4 IV(komposit
) 112 217 4816 2837 0391 39 38 23
Lempung
berliat
Sumber Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Unhas
60
Lampiran 4 Data Klimatologi
Data Curah Hujan Bulanan (millimeter)
Tahun 2003 sampai dengan tahun 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 237 111 175 365 411 251 186 67 75 153 144 273
Data Suhu Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 269 269 269 269 269 268 268 267 268 269 269 269
Data Suhu Minimum Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 230 230 230 229 229 230 229 228 228 229 230 230
Data Suhu Maksimum Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 324 324 324 323 323 324 323 322 322 324 324 323
Data Kelembaban Bulanan Rata-rata (Persen)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 83 84 84 84 84 84 83 84 84 83 83 83
Data Kecepatan Angin Rata-rata Bulanan (KNOT)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 4 3 4 4 4 4 5 6 6 6 4 4
Data Lamanya Penyinaran Bulanan (Persen)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 11 14 17 14 12 10 14 22 25 20 17 11
Sumber BMKG (Stasiun Klimatologi Kelas I Maros)
61
Lampiran 5 Data Pengukuran Laju Infiltrasi
No Waktu
(menit)
Penurunan
(cm)
1 0-3 9
2 3-6 75
3 6-9 7
4 9-12 65
5 12-15 55
6 15-18 5
7 18-21 45
8 21-24 4
9 24-27 38
10 27-30 35
11 30-33 35
12 33-36 4
13 36-39 35
14 39-42 35
15 42-45 35
16 45-48 25
17 48-51 25
18 51-54 25
19 54-57 2
20 57-60 2
21 60-63 2
22 63-66 2
23 66-69 2
24 69-72 2
25 72-75 18
26 75-78 15
27 78-81 15
28 81-84 15
29 84-87 15
30 87-90 15
62
Lampiran 6 Perhitungan Pemberian Air
Dik luas lahan = 36000m2 waktu antara pemberian air = 10 hari
1 Perhitungan kebutuhan air tanaman diperoleh dengan menggunakan persamaan
Volume air = luas lahan x Etc x jarak pemberian air sehingga jumlah
kebutuhan air tanaman adalah
Volume air(initial) = luas lahan x Etc x jarak pemberian air
= 3600m2 x 07810
-3mh x 10 h = 2808m
3
Volume air(deve) = 3600m2 x 21710
-3mh x 10 h = 7812m
3
Volume air(mid) = 3600m2 x 31310
-3mh x 10 h = 11268m
3
Volume air(late) = 3600m2 x 20210
-3mh x 10 h = 7272m
3
2 Debit aliran peralur ditentukan dengan persamaan Q = V A dimana
A = frac12 (a+b) t = frac12 (40+15) 10 = 275cm2 = 00275m
2
V = 1n R23
S12
= 1004(00585)23
(0008)12
= 00149 ms
Maka Q = 00149 00275 = 000040975 m3s = 040975 ls
Sehingga Volume air yang diberikan peralur adalah 354024m3
Hasil perhitungan tersebut kemudian diolah dengan menggunakan perangkat lunak
Sirmod 3 untuk mnedapatkan nilai efisiensi aplikasi dan efisiensi irigasi
63
Lampiran 7 Perhitungan Desain Irigasi Alur
Dik L = 60m S0 = 0008 n = 004 w = 08 m p1 = 0582 p2 = 1352
Untuk nilai a k dan f0 berdasarkan table 3(FAO)
Untuk luas penampang (A)
A = frac12 (a+b) t = frac12 (40+15) 10 = 275cm = 00275m
Untuk debit (Q0)
Q0 = 00004 m3s
Perhitungan debit maksimum
Untuk rreq
Perkiraan nilai T1 = 60
Peritungan
= 60 +
= 60 + 361 = 421 menit
Untuk tL
1
2 A0 = 00275m2
3 T1 = 5A0LQ0 = 5(00275)600010102 = 81667 menit
4
64
Lampiran 8 Foto Kegiatan Selama Penelitian
i
DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG
DI KABUPATEN BONE
Oleh
Sukri
G 621 07 057
Skripsi Hasil Penelitian
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar
Sarjana Teknologi Pertanian
Pada
Program Studi Keteknikan Pertanian
Jurusan Teknologi Pertanian
Fakultas Pertanian
Universitas Hasanuddin
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2013
ii
HALAMAN PENGESAHAN
Judul Penelitian Desain Sistem Irigasi Alur Pada Perkebunan Tanaman Jagung
di Kabupaten Bone
Nama Sukri
Stambuk G 621 07 057
Program Studi Keteknikan Pertanian
Makassar Agustus 2013
Disetujui oleh
Tim Pembimbing
Pembimbing I
Dr Ir Mahmud Achmad MP
NIP 19700603 199403 1 003
Pembimbing II
Dr Ir Sitti Nur Faridah MP NIP 19681007 199303 2 002
Ketua Jurusan
Teknologi Pertanian
Prof Dr Ir Mulyati M Tahir MS
NIP 19570923 198312 2 001
Ketua Panitia
Ujian Sarjana
Dr Iqbal STP MSi
NIP 19781225 200212 1 001
Tanggal pengesahan Agustus 2013
iii
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas berkat rahmat
dan hidayahnya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagaimana
mestinya Dalam penyusunan dan penulisan skripsi ini tidak lepas dari bantuan dan
dukungan berbagai pihak baik dalam bentuk moril materil maupun tenaga Oleh
karena itu melalui kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada
1 Bapak Dr Ir Mahmud Achmad MP dan Dr Ir Sitti Nur Faridah MP sebagai
dosen pembimbing yang telah memberikan arahan dan masukan dalam pelaksanaan
dan penyusunan skripsi ini
2 Seluruh Dosen dan Staf Fakultas Pertanian khususnya Jurusan Teknologi Pertanian
yang banyak memberikan bantuan selama penulis menempuh pendidikan
3 Ayahanda H Kamaruddin dan Ibunda Hj Sittiara yang selalu memberi dukungan
dan dorsquoa dalam menyelesaikan skripsi ini
4 Ayah mertua H Naba dan Ibu mertua Hj Ngai yang selalu memberi motivasi dan
dorsquoanya
5 Istri tercinta Saribulan SPd dan Anakku Kurniawan yang sabar mendorsquoakan dan
memberi dukungan untuk menyelesaikan skipsi ini
6 Teman seperjuangan Orator rsquo07 dan seluruh keluarga mahasiswa TEKPER
Jika di dalam skripsi ini terdapat kesalahan dan kekeliruan maka penulis
mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi kesempurnaan skripsi ini Akhir
kata semoga Allah SWT senantiasa melimpahkan rahmat-nya kepada kita semua
Makassar Agustus 2013
Penulis
iv
SUKRI (G62107057) ldquoDesain Sistem Irigasi Alur Pada Perkebunan Tanaman Jagung
di Kabupaten Bonerdquo
Dibawah bimbingan
]Dr Ir MAHMUD ACHMAD MP dan Dr Ir SITTI NUR FARIDAH MP
ABSTRAK
Air merupakan sumber daya alam yang keberadaannya semakin bermasalah ke
depan dalam bidang pertanian karena jatah air untuk sektor pertanian relatif semakin
berkurang akibat kompetisi dengan keperluan rumah tangga dan industri kerusakan tata
hidrologi kawasan yang berdampak semakin rendahnya proporsi air hujan yang tersedia
bagi cadangan air dan adanya perubahan iklim yang kurang menguntungkan Irigasi
dimaksudkan untuk memberikan suplai air kepada tanaman dalam waktu ruang
jumlah dan mutu yang tepat Agar distribusi air lebih efektif ke tanaman petani
umumnya membuat saluran air di antara barisan tanaman dengan menggunakan cangkul
atau bajak ditarik ternak Pembuatan saluran dengan cangkul memerlukan waktu 176
jamha sedangkan dengan bajak ditarik ternak 24 jamha dengan tingkat efisiensi
irigasi hanya 462 Tujuan penelitian ini adalah untuk mendesain sistem irigasi dan
menguji efisiensi kinerja hasil desain irigasi alur pada pertanaman jagung di Kabupaten
Bone Desain irigasi alur dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak SIRMOD III
melalui optimasi desain pemberian air yang dapat meningkatkan efisiensi aplikasi dan
nilai efisiensi irigasi pada debit aliran panjang alur kecepatan alur dimensi saluran
agar diperoleh desain yang tepatHasil penelitian menunjukan bahwa pada kedalaman
air aplikasi 011 m 037 m dan 045 m diperoleh nilai terbaik setelah dilakukan desain
menggunakan SIRMOD III Pada kedaman air aplikasi 011 mdengan lama pengairan
210 menit diperoleh nilai efisiensi aplikasi 9888 efisiensi irigasi 100 efisiensi
distribusi 9888 dan air yang terperkolasi ke dalam tanah 112dan pada kedalaman
air aplikasi 037 meter denganlama pengairan 480 diperoleh nilai efisiensi aplikasi
9827 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9822 dan air yang terperkolasi ke
dalam tanah 178 sedangkan pada kedalaman air aplikasi 045 meter dengan lama
pengairan 580 menit diperoleh nilai efisiensi aplikasi 9731 efisiensi irigasi 9996
efisiensi distribusi 9735 dan air yang terperkolasi ke dalam tanah 265
Kata Kunci Irigasi alur Jagung Sirmod III Efisiensi Irigasi
v
RIWAYAT HIDUP
Sukri dilahirkan di Maros Kecamatan Tompobulu Kabupaten
Maros Provinsi Sulawesi Selatan pada 05 Agustus 1989
Penulis merupakan anak pertama dari tiga bersaudara dari
pasangan orang tua Bapak H Kamaruddin dan Ibu Hj Sittiara
Jalur pendidikan formal yang telah ditempuh adalah sebagai
berikut
1 SD Negeri 20 Masale pada tahun 1995-2001
2 Kemudian penulis melanjutkan pendidikan di SMP Negeri 2 Tanralili pada tahun
2001-2004
3 Pendidikan SMA pada tahun 2004-2007 di SMA Negeri 1 Maros
4 Melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) pada
tahun 2007 penulis diterima sebagai salah satu mahasiswa di Program Studi
Keteknikan Pertanian Jurusan Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian Universitas
Hasanuddin dan menyelesaikan studi tingkat S1 pada tahun 2013
Selama menjadi mahasiswa penulis aktif sebagai anggota biasa dalam Himpunan
Mahasiswa Teknologi Pertanian (HIMATEPA) dari tahun 2007 sampai sekarang Selain
itu penulis tidak lagi memiliki kegiatan lain karena kegiatan di rumah yang lebih
menuntut penulis untuk selalu aktif dalam kegiatan
vi
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL i
HALAMAN PENGESAHAN ii
KATA PENGANTAR iii
ABSTRAK iv
RIWAYAT HIDUP v
DAFTAR ISI vi
DAFTAR TABEL viii
DAFTAR GAMBAR ix
DAFTAR LAMPIRAN x
I PENDAHULUAN
1 1 Latar Belakang 1
1 2 Rumusan Masalah 3
1 3 Tujuan dan Kegunaan 3
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Irigasi 4
2 1 1 Irigasi Permukaan 5
2 1 2 Irigasi Alur 6
2 2 Curah Hujan Efektif 13
2 3 Evapotranspirasi 14
2 3 1 Evapotranspirasi Tanaman 15
2 3 1 Evapotranspirasi Acuan (ETo) 16
2 4 Infiltrasi 17
2 5 Dimensi Saluran 21
2 6 Kadar Air Tanah 21
vii
2 7 Ketersediaan Air Irigasi 23
2 7 1 Ketersediaan Air di Lahan 23
2 7 2 Ketersediaan Air di Bangunan Pengambilan 24
2 8 Kebutuhan Air Irigasi 24
2 9 Membuat Desain Saluran Irigasi Permukaan (Alur) 27
210 Cropwat 30
211 Sirmod III 32
III METODOLOGI PENELITIAN
3 1 Waktu dan Tempat 33
3 2 Alat dan Bahan 33
3 3 Metode Penelitian 33
3 3 1 Pengambilan Data 33
3 3 2 Pengolahan dan Analisis Data 34
3 4 Bagan Alir Penelitian 37
IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4 1 Keadaan Umum Lokasi Penelitian 38
4 2 Ketersediaan Air 39
4 3 Kebutuhan Air 41
4 4 Sistem Pemberian Air 42
4 5 Simulasi Hasil Berdasarkan Penerapan Petani di Lahan 43
4 6 Simulasi Berdasarkan Hasil Desain 45
4 6 1 Kedalaman Air Aplikasi 011 meter 45
4 6 1 Kedalaman Air Aplikasi 037 meter 47
4 6 1 Kedalaman Air Aplikasi 045 meter 48
V KESIMPULAN
5 1 Kesimpulan 51
5 2 Saran 51
DAFTAR PUSTAKA 52
LAMPIRAN 54
viii
DAFTAR TABEL
No Teks Halaman
01 Kemiringan dengan Jenis Tanah Untuk Panjang Alur 9
02 Harga Koefisien Tanaman Palawija 25
03 Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi awal 27
04 Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi selanjutnya 28
ix
DAFTAR GAMBAR
No Teks Halaman
01 Alur sempit pada tanah berpasir 9
02 Alur lebar dangkal pada tanah lempung 10
03 Sebuah alur ganda-bergerigi 10
04 Alat pembentuk alur 11
05 Zona perakaran ideal 12
06 Tabung infiltrometer sederhana 19
07 Simulator hujan 20
08 Bentuk spesifik alur dan parameter hidroliknya 29
09 Tampilan awal program SIRMOD III 36
10 Lokasi penelitian 38
11 Layout ketinggian lokasi (kontur) lahan sawah di Kabupaten Bone 39
12 Curah hujan rata-ratabulanan (aktual dan efektif) di Kabupaten Bone
Tahun (2003-2012) 40
13 Nilai debit rata-rata tersedia yang dialirkan di DI Pattiro
(Tahun 2005ndash2012) 40
14 Nilai evapotranspirasi potensial (ETo) Kabupaten Bone (2003-2012) 41
15 Nilai kebutuhan air tanaman aktual (ETcrop) dan kebutuhan air irigasi
(Irr Req) selama pertanaman jagung di Kabupaten Bone (nilai dalam
satuan mm) 41
16 Nilai retensi air tanah air tersedia (TAM dan RAM) di lahan
pertanaman jagung di Kabupaten Bone 42
17 Laju infiltasi tanah pada lahan pertanaman Jagung 43
18 Hasil kedalaman air aplikasi irigasi di lahan pertanaman jagung pada
tahap awal pengairan 44
19 Hasil Simulasi untuk kedalaman air aplikasi pada tahap pemberian
berikutnya mengikuti praktek irigasi petani 44
20 Hasil simulasi untuk Kedalaman Air Aplikasi 011 meter 45
21 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi () 46
22 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi () 46
23 Hasil simulasi untuk kedalaman air aplikasi 037 meter 47
24 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi () 48
25 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi () 48
26 Hasil simulasi I untuk kedalaman air aplikasi 045 meter 49
27 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan efisiensi () 49
28 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan laju perkolasi () 50
x
DAFTAR LAMPIRAN
No Teks Halaman
01 Data Titik Ordinat Dengan Menggunakan GPS 54
02 Data Pengukuran Ketinggian Dengan Menggunakan Theodolit 56
03 Data Hasil Analisis Tanah 59
04 Data Klimatologi 60
05 Data Pengukuran Laju Infiltrasi 61
06 Perhitungan Pemberian Air 62
07 Perhitungan Desain Irigasi Alur 63
08 Perhitungan Kebutuhan Air 64
09 Foto Kegiatan Selama Penelitian 66
1
I PENDAHULUAN
11 Latar Belakang
Air merupakan sumberdaya alam yang keberadaannya semakin
bermasalah ke depan bagi peruntukan pertanian karena (a) jatah air untuk sektor
pertanian relatif semakin berkurang akibat kompetisi dengan keperluan rumah
tangga dan industri (b) kerusakan tata hidrologi kawasan yang berdampak
semakin rendahnya proporsi air hujan yang tersediakan bagi cadangan air dan (c)
adanya perubahan iklim yang kurang menguntungkan Sehubungan dengan itu
teknologi pengelolaan air harus semakin mendapat perhatian besar tidak hanya
dari segi efisiensi penggunaan airnya sendiri tapi juga pertimbangan cara
aplikasinya dan umur tanaman yang mampu meningkatkan efisiensi tenaga
kerjabiaya (Suryana dkk 2008)
Irigasi dimaksudkan untuk memberikan suplai air kepada tanaman dalam
waktu ruang jumlah dan mutu yang tepat Pencapaian tujuan tersebut dapat
dicapai melalui berbagai teknik pemberian air irigasiRancangan pemakaian
berbagai teknik tersebut disesuaikan dengan karakteristik tanaman dan kondisi
setempatSebagian petani mengusahakan jagung di lahan sawahPada musim
kemarau tanaman seringkali kekurangan air sehingga produksi tidak optimal Di
sisi lain efisiensi penggunaan air irigasi masih rendah Penelitian di Kabupaten
Takalar Sulawesi Selatan menunjukkan bahwa efisiensi penggunaan air irigasi
oleh petani hanya 46Dengan kata lain 54 air terbuang percuma Penyebabnya
adalah kondisi saluran drainase yang tidak memadaiUpaya peningkatan efisiensi
penggunaan air irigasi dapat dilakukan melalui perbaikan desain saluran drainase
menggunakan alat pembentuk alurDimensi saluran drainase yang optimal adalah
lebar 32-34 cm kedalaman 21-25 cm dan kecuraman lereng 08 (Puslitbangtan
2003)
Pada musim penghujan kemungkinan besar curah hujan efektif akan
berlimpah tersedianya baik dipermukaan maupun yang telah meresap kedalam
pori pori tanah kebawah permukaan tanah (tergantung dari lamalembab sering
turunnya hujan dan daya meresapnya ke bawah permukaan tanah) Pada musim
2
kemarau curah hujan efektif tentunya tidak biasa diharapkan lagi dan tersedianya
air tanah pun banyak berkurang sehingga tidak sedikit lahan pertanaman menjadi
kering dan pertumbuhannya menjadi terganggu (Kartasapoetra 1994)
Sebagian besar daerah yang ada di Sulawesi Selatan memiliki potensi yang
baik untuk tanaman jagung seperti kabupaten Bone Jagung (Zea mays L)
merupakan salah satu tanaman pangan dunia yang terpenting selain gandum dan
padi Sebagai sumber karbohidrat utama di Amerika Tengah dan Selatan jagung
juga menjadi alternatif sumber pangan di Amerika Serikat Penduduk beberapa
daerah di Indonesia (misalnya di Madura dan Nusa Tenggara) juga menggunakan
jagung sebagai pangan pokok Selain sebagai sumber karbohidrat jagung juga
ditanam sebagai pakan ternak (hijauan maupun tongkolnya) diambil minyaknya
(dari bulir) dibuat tepung (dari bulir dikenal dengan istilah tepung jagung atau
maizena) dan bahan baku industri (dari tepung bulir dan tepung tongkolnya)
Tongkol jagung kaya akan pentosa yang dipakai sebagai bahan baku pembuatan
furfural Jagung yang telah direkayasa genetika juga sekarang ditanam sebagai
penghasil bahan farmasi (Anonim 2012a)
Budi daya jagung tidak hanya di lahan kering pada musim hujan tetapi
juga pada lahan sawah tadah hujan dan lahan sawah pada irigasi musim kemarau
terutama pada areal yang ketersediaan air irigasinya kurang memadai untuk budi
daya padi Pengairan tanaman jagung pada musim kemarau bersumber dari air
tanah yang dipompa maupun air permukaan dari jaringan irigasi Agar distribusi
air lebih efektif ke tanaman petani umumnya membuat saluran air di antara
barisan tanaman dengan menggunakan cangkul atau bajak ditarik ternak
Pembuatan saluran dengan cangkul memerlukan waktu 176 jamha sedangkan
dengan bajak ditarik ternak 24 jamha dengan tingkat efisiensi irigasi hanya
462(Puslitbangtan 2003)
Dengan perkembangan irigasi dalam bidang pertanian irigasi alur
dianggap penting dan tepat untuk pengairan tanaman jagung yang ditanam pada
awal musim hujan atau menjelang musim kemarau (Purwono dan Heni 2011)
3
Berdasarkan uraian di atas maka dianggap perlu untuk melakukan
penelitian mengenai ldquoDesain Sistem Irigasi Alur Pada Perkebunan Tanaman
Jagung di Kabupaten Bonerdquo
12 Rumusan Masalah
Dari uraian di atas maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut
1 Bagaimana mendesain sistem irigasi alur yang tepat untuk pertanaman
jagung
2 Bagaimana tingkat keakurasian hasil desain dengan sistem simulasi
menggunakan SIRMOD III pada pertanaman jagung
13 Tujuan dan Kegunaan
Tujuan dilakukan penelitian ini adalah untuk mendesain sistem irigasi dan
menguji efisiensi kinerja hasil desain irigasi alur pada pertanaman jagung
Kegunaan dilakukan penelitian ini adalah untuk memberikan hasil desain
irigasi pertanian yang efektif dan efisien pada lahan pertanaman jagung di
Kabupaten Bone sebagai informasi bagi para penyuluh dan praktisi irigasi dan
sebagai informasi bagi petani yang dapat digunakan atau diaplikasikandalam
sistem pertanaman jagung
4
II TINJAUAN PUSTAKA
2 1 Irigasi
Pengertian irigasi secara umum yaitu pemberian air kepada tanah dengan
maksud untuk memasok lengas esensial bagi pertumbuhan tanaman(Hansen
dkk1990) Tujuan irigasi lebih lanjut yaitu menjamin keberhasilan produksi
tanaman dalam menghadapi kekeringan jangka pendek mendinginkan tanah dan
atmosfir sehingga akrab dengan pertumbuhan tanaman mengurangi bahaya
kekeringan mencuci atau melarutkan garam dalam tanah mengurangi bahaya
pemipaan tanah melunakkan lapisan olah dan gumpalan gumpalan tanah dan
menunda pertunasan dengan cara pendinginan lewat evaporasi Tujuan umum
irigasi tersebut secara implisit mencakup pula kegiatan drainase pertanian
terutama yang berkaitan dengan tujuan mencuci dan melarutkan garam dalam
tanah Tujuan utama irigasi yang disebutkan di atas tentu saja tidak semuanya
berlaku untuk indonesia yang sebagian besar daerahnya terletak di kawasan
muson tropis-basah Irigasi juga dapat diartikan sebagai bentuk kegiatan
penyediaanpengambilan pemberian dan penggunaan air untuk pertanian dengan
menggunakan satu kesatuan saluran dan bangunan berupa jaringan irigasi
(Suprodjo 2001)
Pada metode irigasi lain dalam pemberian air semua permukaan tanah
dibasahi pada tiap pemberian air Dengan menggunakan metode alur untuk
pemberian air Kebutuhan pembasahan hanya sebagian dari permukaan
tanahsehingga mengurangi kehilangan akibat penguapan mengurangi
pelumpuran tanah berat dan memungkinkan untuk mengolah tanah lebih cepat
setelah pemberian air Hampir semua tanaman yang berderet diairi dengan metode
alur Tanaman biji bijian dan alfalfa sering diairi dengan alur kecil yang disebut
alur kerap Alur kerap ini menguntungkan apabila aliran pemberian air kecil dan
juga untuk tanah yang topografinya tidak menentu Irigasi alur dapat diterapkan
pada variasi kemiringan yang besar Dalam hal ini biasanya menempatkan alur
menuruni kemiringan yang paling terjal untuk menghindari peluapan tanggul alur
(Endang dan Soejipto 1992)
5
211 Irigasi Permukaan
Irigasi telah berkembang luas menjadi bentuk menarik yang dapat
diklasifikasikan menjadi irigasi genangan irigasi limpasan irigasi alur
dan banjir yang tidak terkendali Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya
ada dua hal yang membedakan sistem irigasi permukaan yaitu aliran
permukaan memiliki kebebasan menanggapi gradien gravitasi dan berarti
di lahan pengangkutan dan distribusi terjadi pada bidang permukaan itu
sendiri Sebuah peristiwa irigasi permukaan terdiri dari empat faseKetika
air dialirkan ke lahan sampai permukaan air meluas di seluruh area Air
tidak langsung membasahi seluruh permukaan tetapi semua jalur aliran
telah terisi air Kemudian air akan mengalir di permukaan cekunganlahan
Volume air di permukaan mulai menurun setelah air tidak lagi
diberikanSehingga air akan mengalir dari permukaan (limpasan) masuk ke
dalam tanah Untuk menggambarkan hidrolika aliran permukaan periode
drainase dibagi ke dalam tahap penipisan (resesi vertikal) dan fase resesi
(resesi horizontal) Deplesi adalah interval perpotongan munculnya tanah
kering pertama di bawah airResesi dimulai pada saat itu dan berlanjut
hingga permukaannya kering (Walker 1989)
Masing-masing sistem irigasi permukaan memiliki kelebihan dan
kekurangan yang unik tergantung pada faktor-faktor seperti yang telah
dijelaskan sebelumnya yaitu biaya awal ukuran dan bentuk bidang
karakteristik tanah alam dan ketersediaan pasokan air iklim pola tanam
preferensi sosial dan struktur pengalaman historis dan pengaruh luar ke
sistem irigasi permukaan (Walker 1989)
Pada irigasi permukaan air diberikan secara langsung melalui
permukaan tanah dari suatu saluran atau pipa dimana elevasi muka airnya
lebih tinggi dari elevasi lahan yang akan diairi (sekitar 10-15 cm) Air
irigasi mengalir pada permukaan tanah dari pangkal ke ujung lahan dan
meresap ke dalam tanah membasahi daerah perakaran tanamanTerdapat
dua syarat penting untuk mendapatkan sistim irigasi permukaan yang
efisien yaitu perencanaan sistim distribusi air untuk mendapatkan
6
pengendalian aliran air irigasi dan perataan lahanyang baik sehingga
penyebaran air seragam ke seluruh petakan Prosedur pelaksanaan irigasi
dalam irigasi permukaan adalah dengan menggunakan debit yang cukup
besar maka aliran akan mencapai bagian ujung secepat mungkin dan
meresap ke dalam tanah dengan merata Setelah atau sebelum mencapai
bagian ujung aliran masuk dapat diperkecil debitnya (cut-back flow)
sampai sejumlah air irigasi yang diinginkan sudah diresapkanKetika
pasokan aliran air dihentikan maka proses resesi sepanjang lahan akan
terjadi sampai proses irigasi selesai (Kusnadi 2000)
212 Irigasi Alur
Irigasi alur dapat diartikan sebagai air yang mengalir melalui
saluran kecil (alur) yang dibuat pada kemiringan atau lereng lahan Air
masuk ke dalam tanah dari dasar dan sisi saluran bergerak lateral dan ke
bawah untuk membasahi tanah dan sekaligus membawa garam terlarut
pupuk dan herbisida Tanah yang baik dengan lerengkemiringan seragam
dapat memberikan hasil yang baik dari metode ini (James 1993)
Irigasi alur cocok untuk berbagai jenis tanah tanaman dan lereng
tanah Irigasi alur cocok untuk tanaman terutama tanaman baris Tanaman
yang akan rusak jika air menutupi batang atau mahkota harus
menggunakan irigasi alur Irigasi alur juga cocok untuk tumbuhan tanaman
pohon Pada tahap awal penanaman pohon penggunaan satu alur
disamping baris pohon mungkin cukup tetapi ketika pohon berkembang
maka dua atau lebih alur dapat dibuat untuk menyediakan air yang cukup
(Brouwer 1988)
Menurut Brouwer (1988) tanaman yang dapat diairi dengan irigasi
alur meliputi
a Tanaman berbaris seperti jagung kedelai bunga matahari tebu
b Tanaman yang akan rusak oleh air berlebih seperti tomat sayuran
kentang kacang-kacangan
c Pohon buah-buahan seperti jeruk anggur
d Siaran tanaman (metode kerut) seperti gandum
7
Sistem irigasi alur biasanya digunakan dalam pengairan sayuran-
sayuran Hal ini memberikan keuntungan bahwa air tidak diterapkan
secara langsung ke lahan tetapi air masuk kedalam alur Hal itu
memberikan penghematan air tanaman tidak bersentuhan langsung dengan
air karena beberapa tanaman seperti sayuran sangat sensitif terhadap air
tergenang Berdasarkan keselarasan irigasi alur dapat digolongkan
menjadi dua jenis umum yaitualur lurus dan alur kontur Alur kontur
memiliki kemiringan yang halus sepanjang aliran Lahan dengan
kemiringan hingga 15 persen dapat diairi dengan alur kontur (Bishop et al
1967) Metode alur kontur dapat berhasil digunakan di hampir semua
tanah yang diairi Keterbatasan alur yang lurus yang diatasi dengan kontur
untuk menahan tanah Berdasarkan pada ukuran dan jarak alur dapat
diklasifikasikan sebagai alur-alur dan lipatan atau kerutan Secara umum
tanaman kecil memerlukan alur yang kecil seperti sayuran membutuhkan
alur dari 75-125 cm sedangkan beberapa tanaman baris membutuhkan
alur yang lebih lebar (Kay 1986)
Alur lurus biasanya saluran dibangun menuruni lereng tanah yang
berliku (bertingkat) Tanah halus (yaitu mengisi daerah yang rendah
dengan bahan dibawa dari tempat tinggi) biasanya diperlukan untuk
efisiensi aplikasi air Namun keseragaman yang buruk dapat terjadi ketika
lereng melebihi 2 dan tanah bertekstur kasar Alur sangat cocok untuk
mengairi tanaman yang bisa tertanggu jika air merendam mahkota atau
batang tanaman Akar tanaman seperti sayuran kapas jagung gula bit
jagung kentang dan tanaman bibit ditanam pada bedengan yang diairi
dengan alur yang ditempatkan di antara baris tanaman Kebun-kebun
anggur dapat diairi dengan menempatkan satu atau lebih alur antara baris
pohon untuk membasahi area utama dari zona akar (Jeams 2009)
Secara umum bentuk panjang dan jarak ditentukan oleh keadaan
alam yaitu kemiringan jenis tanah dan ukuran aliran yang tersedia
Namun faktor lain dapat mempengaruhi desain sistem alur seperti
kedalaman perairan praktek pertanian dan panjang lahan Alur harus
8
searah dengan kemiringan jenis tanah ukuran saluran kedalaman irigasi
praktek budidaya dan panjang lahan Meskipun alur dapat lebih lama
ketika kemiringan lahan yang curam kemiringan alur maksimum yang
disarankan adalah 05 untuk menghindari erosi tanah Alur juga dapat
dibuat bertingkat sehingga sangat mirip dengan cekungan sempit yang
panjang Namun nilai minimum dari 005 dianjurkan agar drainase yang
efektif dapat terjadi pada irigasi berikutnya atau curah hujan yang
berlebihan Jika kemiringan tanah lebih curam dari 05 maka alur dapat
diatur pada sudut lereng utama atau bahkan sepanjang kontur untuk
menjaga lereng alur dalam batas-batas yang disarankan Alur dapat diatur
dengan cara ini ketika kemiringan tanah utama tidak melebihi 3 Hal itu
dilakukan untuk menghindari resiko utama erosi tanah dalam sistem alur
Untuk tanah berpasir air cepat terinfiltrasi Alur harus pendek (kurang dari
110 m) sehingga air akan mencapai ujung hilir tanpa kerugian perkolasi
yang berlebihan Pada tanah liat laju infiltrasi jauh lebih rendah dari pada
di tanah berpasir Alur dapat lebih panjang dari pada tanah berpasir
(Brouwer 1988)
Ukuran aliran maksimum yang tidak akan menyebabkan erosi jelas
akan tergantung pada kemiringan alur dalam hal apapun disarankan untuk
tidak menggunakan ukuran saluran dengan kecepatan aliran lebih besar
dari 301mdetik Ketika para petani menggunakan mesin (mekanik) alur-
alur harus dibuat panjang untuk memudahkan pekerjaan Alur pendek yang
sama dengan panjang lahan bukan jarak yang ideal itu akan menyisakan
tanah yang tidak terairi Panjang alur yang bersesuaian dapat dilihat pada
tabel berikut (Brouwer 1988)
9
Tabel1 Kemiringan dengan Jenis Tanah Untuk Panjang Alur
Furrow
slope
()
Maximum stream size
(ls) per furrow
Clay Loam Sand
Net irrigation depth (mm)
50 75 50 75 50 75
00 30 100 150 60 90 30 45
01 30 120 170 90 125 45 60
02 25 130 180 110 150 60 95
03 20 150 200 130 170 75 110
05 12 150 200 130 170 75 110
Sumber Training manual no 5 FAO Land and Water Development
Division 1988
Bentuk alur dipengaruhi oleh jenis tanah dan ukuran aliran
Pada tanah berpasir air bergerak cepat vertikal dari samping (lateral) Alur
berbentuk V diharapkan dapat mengurangi rembesan air pada permukaan
tanah Namun itu tidak cocok untuk tanah berpasir yang kurang stabil dan
cenderung runtuh karena mengurangi efisiensi irigasi Pada tanah liat ada
gerakan air yang jauh lebih lateral dan laju infiltrasi jauh lebih sedikit dari
pada tanah berpasir Sehingga alur dibuat lebar dan dangkal untuk
mendapatkan luas penampang basah yang besar untuk mendorong infiltrasi
(Brouwer 1988)
Gambar 1 Alur sempit pada tanah berpasir
10
Gambar 2 Alur lebar dangkal pada tanah lempung
Jarak dari alur dipengaruhi oleh jenis tanah dan praktek budidaya
Aturan jarak alur untuk tanah berpasir jarak harus antara 30 dan 60 cm
yaitu 30 cm untuk pasir kasar dan 60 cm untuk pasir halus Pada tanah liat
jarak antara kedua alur yang berdekatan harus 75-150 cm Pada tanah liat
alur ganda bergerigi juga dapat digunakan Keuntungannya adalah bahwa
baris tanaman akan lebih banyak pada punggung masing-masing dan
memudahkan penyiangan manual Punggungan dapat sedikit membulat di
bagian atas untuk mengalirkan air di permukaan punggungan pada saat
hujan deras (Brouwer 1988)
Gambar 3 Sebuah alur ganda-bergerigi
Dalam pertanian mekanik diperlukan kecocokan antara mesin yang
tersedia untuk membuat alur dan jarak yang ideal untuk tanaman
Peralatan mekanik akan menghasilkan lebih sedikit pekerjaan jika lebar
standar antara alur dipertahankan namun ketika tanaman ditanam
biasanya memerlukan jarak tanam yang berbeda Dengan cara ini jarak
dari gandengan alat tidak perlu diubah ketika peralatan tersebut akan
dipindahkan dari satu tanaman ke yang lain Namun perawatan diperlukan
11
untuk memastikan bahwa jarak standar memberikan pembasahan lateral
yang memadai pada semua jenis tanah (Brouwer 1988)
Ada beberapa alat pembentuk alur yang dapat digunakan Bajak
merupakan alat yang umum digunakan baik itu bajak kayu dan bajak besi
yang ditarik dengan tenaga hewan maupun bajakcangkul dengan
menggunakan tanganmanual Seperti yang ditunjukkan pada gambar
berikut ini (Brouwer 1988)
Gambar 4 Alat pembentuk alur
Air dialirkan ke lahan melalui masing-masing alur dari saluran
menggunakan sifon dan spiles atau pipa tergantung pada debit yang
tersedia dalam saluran irigasi beberapa alur dapat diairi pada waktu yang
sama Ketika terjadi kekurangan air irigasi alur menjadi solusi yang
diterapkan dengan membatasi jumlah air irigasi Hal ini dilakukan dengan
menggunakan sistem bergilir untuk tiap alur pada lahan yang sama
Misalnya untuk suatu lahan yang diari setiap 10 hari alur ganjil (1 3 5
dan seterusnya) diairi setelah 5 hari dan alur genap (2 4 6 dan
seterusnya) diairi setelah 10 hari Dengan demikian tanaman menerima air
setiap 5 hari bukan dalam jumlah besar setiap 10 hari
Limpasan pada ujung alur dapat menjadi masalah pada lahan miring Hal
ini dapat menampung air hingga 30 persen dari air yang diberikan
meskipun dalam kondisi yang baik Oleh karena itu pengurasan dangkal
harus selalu dilakukan pada ujung lahan untuk membuang kelebihan air
Ketika hal itu tidak dilakukan tanaman akan rusak oleh genangan air
Limpasan yang berlebihan dapat dicegah dengan mengurangi arus masuk
12
setelah air irigasi telah mencapai akhir dari alur-alur (irigasi pengurangan)
atau air limpasan digunakan kembali (Brouwer 1988)
Untuk mendapatkan pola pembasahan yang seragam pada zona
perakaran jarak kerutan harus baik memiliki kemiringan yang seragam
dan air irigasi harus diterapkan dengan cepat Zona perakaran akan
dibasahi melalui air yang mengalir pada alur yang bergerak ke bawah
tanah dan kesamping Kedua gerakan air tersebut bergantung pada jenis
tanah suatu lahan (Brouwer 1988)
Menurut Brouwer (1988) pola pembasahan yang ideal dapat
terjadi ketika pola pembasahan yang berdekatan saling tumpang tindih
dan ada gerakan air ke atas yang membasahi seluruh punggungan sehingga
air menyebar pada zona perakaran yang diamati pada gambar berikut
Gambar 5 Zona perakaran ideal
Untuk mendapatkan distribusi air yang seragam sepanjang alur
kemiringan saluran yang seragam merupakan hal yang penting dan ukuran
aliran cukup besar sehingga kecepatan aliran pada alur tinggi Dengan
demikian kerugian akibat perkolasi yang besar di hulu alur dapat dihindari
(Brouwer 1988)
13
Menurut Brouwer (1988) pola pembasahan yang buruk atau tidak
merata disebabkan oleh
a Kondisi alam yang tidak menguntungkan misalnya lapisan
dipadatkan jenis tanah yang berbeda-beda kemiringan lahan tidak
merata
b Letak alur yang buruk misalnya jarak alur terlalu lebar
c Manajemen yang buruk ukuran sungai yang tersedia terlalu besar atau
terlalu kecil menghentikan pemasukan air terlalu cepat
22 Curah Hujan Efektif (Re)
Hujan adalah peristiwa jatuhnya aires dari atmosfer ke permukaan bumi
dan atau laut dalam bentuk yang berbeda Hujan di daerah tropis (termasuk
Indonesia) umumnya dalam bentuk air dan sesekali dalam bentuk es pada suatu
kejadian ekstrim sedangkan di daerah subtropis dan kutub hutan dapat berupa air
atau saljues Besarnya curah hujan adalah volume air yang jatuh pada suatu areal
tertentu Besarnya curah hujan dapat dimaksudkan untuk satu kali hujan atau
untuk masa tertentu seperti perhari perbulan permusim atau pertahun Curah
hujan yang diperlukan untuk penyusunan suatu rancangan pemanfaatan air dan
rancangan pengendalian banjir adalah curah hujan rata-rata diseluruh daerah yang
bersangkutan Distribusi curah hujan adalah berbeda-beda sesuai dengan jangka
waktu yang ditinjau dari curah hujan tahunan curah hujan bulanan curah hujan
harian dan curah hujan perjam Harga-harga yang diperoleh ini dapat digunakan
untuk menentukan prospek dikemudian hari dan akhirnya perancangan sesuai
dengan tujuan yang dimaksud Kejadian hujan menunjukkan suatu variabilitas
dalam ruang dan waktu Salah satu konsekuensi dari variabliltas hujan adalah
terjadinya fluktuasi curah hujan di etiap wilayah yang dapat menimbulkan kondisi
ekstrim berupa kekeringan dan banjir yang terjadi dengan skala yang berbeda dan
tergantung pada periode keberulangannya (Achmad 2011)
Hujan yang diharapkan terjadi selama satu musim tanam berlangsung
disebut curah hujan efektif Masa hujan efektif untuk suatu lahan persawahan
dimulai dari pengolahan tanah sampai tanaman dipanen tidak hanya selama masa
pertumbuhan Curah hujan efektif untuk tanaman lahan tergenang berbeda dengan
14
curah hujan efektif untuk tanaman pada lahan kering dengan memperhatikan pola
periode musim hujan dan musim kemarau Perhitungan curah hujan efektif
dilakukan atas dasar prinsip hubungan antara keadaan tanah cara pemberian air
dan jenis tanaman (Achmad 2011)
Besarnya curah hujan efektif diperoleh dari pengolahan data curah hujan
harian pada stasiun curah hujan yang ada di daerah irigasi atau daerah sekitarnya
Re = Rtot (125 ndash 02 Rtot)125 Rtotlt 250 mm(1)
Re = 125 + 01 Rtot Rtotgt 250 mm(2)
Dimana
Re = Curah hujan efektif (mmhari)
Rtot = Jumlah curah hujan (mmhari)
23 Evapotranspirasi
Evapotranspirasi adalah perpaduan dua proses yakni evaporasi dan
transpirasi Evaporasi adalah proses penguapan atau hilangnya air dari tanah dan
badan-badan air (abiotik) sedangkan transpirasi adalah proses keluarnya air dari
tanaman (boitik) akibat proses respirasi dan fotosistesis Kombinasi dua proses
yang saling terpisah dimana kehilangan air dari permukaan tanah melalui proses
evaporasi dan kehilangan air dari tanaman melalui proses transpirasi disebut
sebagai evapotranspirasi (ET) (Achmad 2011)
Menurut Achmad (2011) evapotranspirasi ditentukan oleh banyak faktor
yakni
a Radiasi surya (Rd) Komponen sumber energi dalam memanaskan badan-
badan air tanah dan tanaman Radiasi potensial sangat ditentukan oleh posisi
geografis lokasi
b Kecepatan angin (v) Angin merupakan faktor yang menyebabkan
terdistribusinya air yang telah diuapkan ke atmosfir sehingga proses
penguapan dapat berlangsung terus sebelum terjadinya kejenuhan kandungan
uap di udara
c Kelembaban relatif (RH) Parameter iklim ini memegang peranan karena
udara memiliki kemampuan untuk menyerap air sesuai kondisinya termasuk
temperatur udara dan tekanan udara atmosfir
15
d Temperatur Suhu merupakan komponen tak terpisah dari RH dan Radiasi
Suhu ini dapat berupa suhu badan air tanah dan tanaman ataupun juga suhu
atmosfir
Evaporasi adalah proses dimana air dalam bentuk cair dikonversi menjadi
uap air dan dipindahkan dari permukaan penguapan Air dapat terevaporasi dari
berbagai permukaana seperti danau sungai tanah dan vegetasi hijau Sedangkan
transpirasi merupakan penguapan cairan (air) yang terkandung pada jaringan
tanaman dan pemindahan uap ke atmosfir Tanaman umumnya kehilangan air
melalui stomata Stomata merupakan saluran terbuka pada permukaan daun
tanaman melalui proses penguapan dan perubahan wujud menjadi gas
(Achmad 2011)
231 Evapotranspirasi Tanaman
Evapotranspirasi tanaman (ETc) adalah perpaduan dua istilah
yakni evaporasi dan transpirasi Kebutuhan air dapat diketahui
berdasarkan kebutuhan air dari suatu tanaman Apabila kebutuhan air
suatu tanaman diketahui kebutuhan air yang lebih besar dapat dihitung
(Hansen dkk 1986) Evaporasi yaitu penguapan di atas permukaan
tanah sedangkan transpirasi yaitu penguapan melalui permukaan dari air
yang semula diserap oleh tanaman Atau dengan kata lain
evapotranspirasi adalah banyaknya air yang menguap dari lahan dan
tanaman dalam suatu petakan karena panas matahari (Asdak 1995)
Evapotranspirasi (ETc) adalah proses dimana air berpindah dari
permukaan bumi ke atmosfer termasuk evaporasi air dari tanah dan
transpirasi dari tanaman melalui jaringan tanaman melalui transfer panas
laten persatuan area Ada 3 faktor yang mendukung kecepatan
evapotranspirasi yaitu (1) faktor iklim mikro mencakup radiasi netto
suhu kelembaban dan angin (2) faktor tanaman mencakup jenis
tanaman derajat penutupannya struktur tanaman stadia perkembangan
sampai masak keteraturan dan banyaknya stomata mekanisme menutup
dan membukanya stomata (3) faktor tanah mencakup kondisi tanah
16
aerasi tanah potensial air tanah dan kecepatan air tanah bergerak ke akar
tanaman (Achmad 2011)
Doonrenbos dan Pruitt (1977) menjelaskan bahwa untuk
menghitung kebutuhan air tanaman berupa evapotranspirasi
dipergunakan persamaan
ETc = Kc times ETohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(3)
Dimana
ETc= evapotranspirasi potensial (mmhari)
ETo= evapotranspirasi acuan (mmhari)
Kc= koefisian konsumtif tanaman
Koefisien konsumtif tanaman (Kc) didefinisikan sebagai
perbandingan antara besarnya evapotranspirasi potensial dengan
evaporasi acuan tanaman pada kondisi pertumbuhan tanaman yang tidak
terganggu Dalam hubungannya dengan pertumbuhan dan perhitungan
evapotranspirasi acuan tanaman (ETo) maka dimasukkan nilai Kc yang
nilainya tergantung pada musim serta tingkat pertumbuhan tanaman
Nilai koefisien tanaman dibagi atas empat fase pertumbuhan yaitu Kc
initial (Kc in) Kc development (Kc dev) Kc middle (Kc mid) dan Kc
end Kc in merupakan fase awal pertumbuhan tanaman selama kurang
lebih dua minggu sedangkan Kc dev adalah koefisien tanaman untuk
masa perkembangan (masa antara fase initial dan middle) Kc mid
merupakan Kc untuk masa pertumbuhan dan perkembangan termasuk
persiapan dalam masa pembuahan Kc end merupakan Kc untuk
pertumbuhan akhir tanaman dimana tanaman tersebut tidak berproduksi
lagi (Achmad 2011)
232 Evapotranspirasi Acuan (ETo)
Evapotranspirasi acuan (ETo) adalah nilai evapotranspirasi
tanaman rumput-rumputan yang terhampar menutupi tanah dengan
ketinggian 8ndash15 cm tumbuh secara aktif dengan cukup air Untuk
menghitung evapotranspirasi acuan (ETo) dapat digunakan beberapa
metode yaitu (1) metode Penman (2) metode panci evaporasi (3)
17
metode radiasi (4) metode Blaney Criddle dan (5) metode Penman
modifikasi FAO Menduga besarnya evapotranspirasi tanaman ada
beberapa tahap harus dilakukan yaitu menduga evapotranspirasi acuan
menentukan koefisien tanaman kemudian memperhatikan kondisi
lingkungan setempat seperti variasi iklim setiap saat ketinggian tempat
luas lahan air tanah tersedia salinitas metode irigasi dan budidaya
pertanian (Achmad 2011)
Beberapa metode pendugaan evapotranspirasi seperti Metode
PenmanETo = c (W Rn + (1 ndash W) f(u) (ea ndash ed) ) Metode Penman
modifikasi (FAO) digunakan untuk luasan lahan dengan data pengukuran
temperatur kelembaban kecepatan angin dan lama matahari bersinar
(Doorenbos dan Pruitt 1977)
24 Infiltrasi
Infiltrasi adalah proses aliran air (umumnya berasal dari curah hujan)
masuk kedalam tanah Perkolasi merupakan proses kelanjutan aliran air yang
berasal dari infiltrasi ke tanah yang lebih dalam Kebalikan dari infiltrasi adalah
rembesan Laju maksimal gerakan air masuk kedalam tanah dinamakan kapasitas
infiltrasi Kapasitas infiltrasi terjadi ketika intensitas hujan melebihi kemampuan
tanah dalam menyerap kelembaban tanah Sebaliknya apabila intensitas hujan
lebih kecil dari pada kapasitas infiltrasi maka laju infiltrasi sama dengan laju
curah hujan (Achmad 2011)
Perpindahan air dari atas ke dalam permukaan tanah baik secara vertikal
maupun secara horizontal disebut infiltrasi Banyaknya air yang terinfiltrasi dalam
satuan waktu disebut laju infiltrasi Besarnya laju infiltrasi f dinyatakan dalam
mmjam atau mmhari Laju infiltrasi akan sama dengan intensitas hujan bila laju
infiltrasi tersebut lebih kecil dari daya infiltrasinya Jadi f le fp dan f le I Infiltrasi
berubah-ubah sesuai dengan intensitas curah hujan Akan tetapi setelah mencapai
limitnya banyaknya infiltrasi akan berlangsung terus sesuai dengan kecepatan
absorbsi setiap tanah Pada tanah yang sama kapasitas infiltrasinya berbeda - beda
tergantung dari kondisi permukaan tanah struktur tanah tumbuh-tumbuhan dan
lain-lain Di samping intensitas curah hujan infiltrasi berubah-ubah karena
18
dipengaruhi oleh kelembaban tanah dan udara yang terdapat dalam tanah
(Achmad 2011)
Menurut Achmad ( 2011) ada beberapa faktor internal dan eksternal yang
mempengaruhi laju infiltrasi adalah sebagai berikut
1 Tinggi genangan air di atas permukaan tanah dan tebal lapisan tanah yang
jenuh
2 Kadar air atau lengas tanah
3 Pemadatan tanah oleh curah hujan
4 Penyumbatan pori tanah mikro oleh partikel tanah halus seperti bahan
endapan dari partikel liat
5 Pemadatan tanah oleh manusia dan hewan akibat traffic line oleh alat olah
6 Struktur tanah
7 Kondisi perakaran tumbuhan baik akar aktif maupun akar mati (bahan
organik)
8 roporsi udara yang terdapat dalam tanah
9 Topografi atau kemiringan lahan
10 Intensitas hujan
11 Kekasaran permukaan tanah
12 Kualitas air yang akan terinfiltrasi
13 Suhu udara tanah dan udara sekitar
Dalam infiltrasi dikenal dua istilah yaitu kapasitas infiltrasi dan laju
infiltrasi yang dinyatakan dalam mmjam Kapasitas infiltrasi adalah laju infiltrasi
maksimum untuk suatu jenis tanah tertentu sedangkan laju infiltrasi ( ft ) adalah
kecepatan infiltrasi yang nilainya tergantung pada kondisi tanah dan intensitas
hujan Apabila tanah dalam kondisi kering ketika infiltrasi terjadi kapasitas
infiltrasi tinggi karena kedua gaya kapiler dan gaya gravitasi bekerja bersama ndash
sama menarik air kedalam tanah Ketika tanah menjadi basah gaya kapiler
berkurang yang menyebabkan laju infiltrasi menurun Akhirnya kapasitas infiltrasi
mencapai suatu nilai konstan yang dipengaruhi terutama oleh gravitasi dan laju
perkolasi Laju infiltrasi dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu kedalaman
19
genangan dan tebal lapisan jenuh kelembaban tanah pemadatan oleh hujan
tanaman penutup intensitas hujan dan sifat ndash sifat fisik tanah (Triatmodjo 2008)
Metode yang biasa digunakan untuk menentukan kapasitas infiltrasi adalah
pengukuran dengan infiltrometer dan analisis hidrograf Infiltrometer dibedakan
menjadi infiltrometer genangan dan simulator hujan Infiltrometer genangan yang
banyak digunakan adalah dua silinder kosentris atau tabung yang dimasukkan
kedalam tanah (Triatmodjo 2008)
Untuk tipe pertama dua silinder kosentris yang terbuat dari logam dengan
diameter antara 225 dan 90 cm ditempatkan dengan sisi bawahnya berada
beberapa sentimeter di bawah tanah ke dalam kedua ruangan diisikan air yang
selalu dijaga pada elevasi sama Fungsi dari silinder luar adalah untuk mencegah
air di dalam ruang sebelah dalam menyebar pada daerah yang lebih besar setelah
merembes di bawah dasar silinder Kapasitas infiltrasi dan perubahannya dapat
ditentukan dari kecepatan penambahan air pada silinder dalam yang diperlukan
untuk mempertahankan elevasi konstan Infiltrasi dapat diukur dengan cara
berikut dengan menggunakan infiltrometer (Triatmodjo 2008)
Infiltrometer tipe kedua (gambar 7) terdiri dari tabung dengan diameter
sekitar 225 cm dan panjang 45 sampai 60 cm yang dimasukkan kedalam tanah
sampai kedalaman minimum sama dengan kedalaman dimana air meresap selama
percobaan ( sekitar 375 sampai 525 cm ) sehingga tidak terjadi penyebaran
Gambar 6 Tabung infiltrometer sederhana
20
Laju air yang harus ditambahkan untuk menjaga kedalaman yang konstan
di dalam tabung dicatat Infiltrometer genangan ini tidak memberikan kondisi
infiltrasi yang sebenarnya terjadi di lapangan karena pengaruh pukulan butir ndash
butir hujan tidak diperhitungkan dan struktur tanah di sekeliling dinding silinder
telah terganggu pada waktu pemasukannya kedalam tanah Tetapi meskipun
mempunyai kelemahan alat ini mudah dipindah dan dapat digunakan untuk
mengetahui kapasitas infiltrasi di titik yang dikehendaki sesuai dengan tata guna
lahan jenis tanaman dan sebagainya (Triatmodjo 2008)
Untuk mengurangi kelemahan dari penggunaan alat diatas dibuat hujan
tiruan dengan intensitas merata yang lebih tinggi dari kapasitas infiltrasi Luas
bidang yang disiram antara 01 sampai 40 m2 Besar infiltrasi dihitung dengan
mencatat besarnya hujan dan limpasan Gambar 7 adalah sket simulator hujan
Hujan tiruan dengan intensitas hujan I jatuh pada bidang yang akan dicari
kapasitas infiltrasinya Intensitas hujan lebih besar dari kapasitas infiltrasi f
sehingga terjadi genangan diatas permukaan tanah Pada suatu saat genangan air
akan meluap dan luapan air ditampung dalam ember Dengan mengetahui
intensitas hujan I volume tampungan dalam ember dan tinggi genangan maka
akan dapat dihitung kapasitas infiltrasi (Triatmodjo 2008)
Gambar 7 Simulator hujan
Laju infiltrasi (f) dinyatakan dalam injam atau cmjam adalah kecepatan
air masuk kedalam tanah dari permukaan tanah Jika air menggenang pada
permukaan tanah maka kapasitas infiltrasi telah mencapai batas kemampuan Jika
21
laju distribusi air pada permukaan sebagai contoh hujan lebih kecil dari pada
kemampuan laju infiltrasi maka laju infiltrasi sebenarnya akan juga lebih kecil
dari pada laju potensial Kumulatif infiltrasi (F) adalah akumulasi dari kedalaman
air yang masuk kedalam tanah selama jangka waktu tertentu dan itu sama dengan
integral dari laju infiltrasi pada periode tersebut (Triatmojo 2008)
25 Dimensi Saluran
Dimensi saluran merupakan salah satu kapasitaskemampuan lapisan
bahan kemiringan dan bentuk dari kanal atau selokan yang digunakan Ukuran
saluran dapat ditentukan dengan persamaan manning dan persamaan kelancaran
persamaan tersebut dapat menghubungkan kecepatan aliran kapasitas kemiringan
saluran saluran bentuk dan ukuran pembagian saluran Persamaannya sebagai
berikut (Jeans 2009)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(4)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(5)
Dimana
V = Kecepatan aliran (ms)
K = Koefisien kekasaran saluran
n = Koefisien manning
S = Kemiringan (mm)
A = Luas penampang saluran (m2)
Q = Debit aliran (m3s)
R = Jari-jari hidrolik (m)
26 Kadar Air Tanah
Data kadar air tanah membutuhkan pengukuran periodik di lapangan hal
tersebut dapat memberikan gambaran pada pemberian irigasi berikutnya dilakukan
dan berapa kedalaman air yang harus diterapkan Sebaliknya data tersebut dapat
menunjukkan berapa banyak yang telah diterapkan dan air keseragaman pada
lahan Seperti yang telah dijelaskan pada sub bagian sebelumnya bulk density
kapasitas lapangan dan titik layu permanen juga dibutuhkan (Walker 1989)
22
Menurut (Walker 1989) ada banyak teknik yang dapat digunakan untuk
menghitung kadar air tanah Namun yang digunakan pada penelitian ini adalah
metode gravimetrik sampling Gravimetrik sampel dilakukan dengan
mengumpulkan sampel tanah dari masing-masing kedalaman 15-30 cm dari profil
tanah atau dari penetrasi akar Sampel tanah diambil beratnya sekitar 100-200
gram kemudian ditempatkan dalam wadah kedap udara dan kemudian ditimbang
Sampel tersebut kemudian ditempatkan dalam oven untuk dipanaskan sampai 105
deg C selama 24 jam dengan membuka penutup wadah Setelah kering tanah dan
wadah ditimbang lagi dan berat air ditentukan baik sebelum maupun sesudah
pengeringanoven Fraksi berat kering masing-masing sampel dapat dihitung
dengan menggunakan Persamaan
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(6)
Dimana
W = kadar air tanah
BB = berat basah (berat tanah sesungguhnya)
BK = berat kering (berat tanah setelah di panaskan)
Jagung merupakan tanaman yang tergolong tidak tahan kelebihan air dan
kekurangan air dan relatif sedikit membutuhkan air dibandingkan padi Oleh
karena itu pengaturan ketersediaan air sangat penting Pada pertanaman di lahan
kering yang umumnya ditanam saat musim hujan peluang terjadinya kelebihan
air cukup besar oleh karena itu untuk menghindari agar tidak terjadi kelebihan air
maka perlu dibuat saluran-saluran drainase yang pengerjaannya dapat dilakukan
bersamaan dengan pembumbunan tanaman Pada pertanaman di lahan sawah yang
umumnya ditanam pada akhir musim hujan maka peluang terjadinya kekeringan
cukup besar Oleh karena itu perlu pemberian air pada saat-saat tanaman telah
menunjukkan gejala kekeringan Sumber air dapat diperoleh baik dari air tanah
dangkal yang didistribusikan dengan poma atau air irigasi Dalam hal ini yang
penting adalah pengaturan waktu dan cara pendistribusian air agar tanaman
tumbuh optimal dan pemanfaatan air lebih efisiensi Khusus untuk pertanaman
23
jagung pada lahan sawah tadah hujan ketersediaan air mutlak diperlukan oleh
karena itu harus ada sumber air yang dapat dimanfaatkan untuk pengairi
pertanaman Pendistribusian air dapat dilakukan melalui alur-alur yang dibuat saat
pembumbunan Pembuatan alur dapat dilakukan pula dengan menggunakan bajak
atau alat khusus pembuat alur model PAI-1R-Balitsereal atau PAI-2R-Balitsereal
yang ditarik hand tractor (Suryana dkk 2008)
27 Ketersediaan Air Irigasi
Ketersediaan air untuk keperluan irigasi secara garis besar dapat
dibedakan menjadi dua jenis yaitu ketersediaan air di lahan dan ketersediaan air
di bangunan pengambilan Ketersediaan air irigasi baik di lahan maupun di
bangunan pengambilan diharapkan dapat mencukupi kebutuhan air irigasi yang
diperlukan pada daerah irigasi yang ditinjau sesuai dengan luas areal dan pola
tanam yang ada Informasi ketersediaan air di bangunan pengambilan atau sungai
diperlukan untuk mengetahui jumlah air yang dapat disediakan pada lahan yang
ditinjau berkaitan dengan pengelolaan air irigasi untuk suatu lahan pertanian
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
271 Ketersediaan Air di Lahan
Ketersediaan air di lahan adalah air yang tersedia di suatu lahan
pertanian yang dapat dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan air irigasi
di lahan itu sendiri Ketersediaan air di lahan yang dapat digunakan untuk
pertanian terdiri dari dua sumber yaitu konstribusi air tanah dan hujan
efektif (Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
Konstribusi air tanah sangat dipengaruhi oleh karakteristik tanah
kedalaman air aplikasi (kedalaman zona perakaran) dan jenis tanaman
Untuk daerah irigasi yang berada pada daerah kedalaman air aplikasi
dangkal konstribusi air tanah diperoleh melalui daya kapiler tanah Untuk
daerah yang berada pada daerah kedalaman air aplikasi dalam konstribusi
air tanah sangat kecil dan dapat dianggap bernilai nol Curah hujan efektif
adalah curah hujan yang secara efektif dan secara langsung dipergunakan
memenuhi kebutuhan air tanaman untuk pertumbuhan tanaman
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
24
272 Ketersediaan Air di Bangunan Pengambilan
Ketersediaan air di bangunan pengambilan adalah air yang
tersedia di suatu bangunan pengambilan yang dapat digunakan untuk
mengaliri lahan pertanian melaui sistem irigasi Untuk sistem irigasi
dengan memanfaatkan air sungai informasi ketersediaan air di sungai
(debit andalan) perlu diketahui Debit andalan adalah debit minimum
sungai untuk kemungkinan terpenuhi yang sudah ditentukan dapat dipakai
untuk irigasi Debit minimum untuk kemungkinan terpenuhi ditetapkan
80 yang dapat diartikan pula bahwa kemungkinan (probabilitas) debit
sungai lebih rendah dari debit andalan 20 Untuk bangunan pengambilan
yang telah tersedia bangunan pencatat debit maka analisis ketersediaan air
dapat dilakukan dengan analisis frekuensi terhadap data debit yang cukup
panjang (Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
28 Kebutuhan Air Irigasi
Direktorat Jenderal Pengairan (1986) memberikan gambaran bahwa dalam
penentuan kebutuhan air untuk irigasi atau air yang dibutuhkan untuk lahan
pertanian didasarkan pada keseimbangan air di lahan untuk satu unit luasan dalam
satu periode biasanya periode setengah bulanan Faktor-faktor yang menentukan
kebutuhan air untuk irigasi menurut Direktorat Jenderal Pengairan (1986) adalah
a) Penyiapan lahan (Ir)
Untuk menentukan kebutuhan maksimum air irigasi pada suatu
proyek irigasi ditentukan oleh kebutuhan air untuk penyiapan lahan
b) Penggunaan Konsumtif (Etc)
Penggunaan konsumtif diartikan sebagai jumlah air yang dibutuhkan
untuk pertumbuhan tanaman Penggunaan konsumtif juga dapat didefinisikan
sebagai kebutuhan air tanaman sebagai jumlah air yang disediakan untuk
mengimbangi air yang hilang akibat evaporasi dan transpirasi Evapotranspirasi
adalah gabungan proses penguapan dari permukaan tanah atau evaporasi dan
penguapan dari daun tanaman atau transpirasi Besarnya nilai evaporasi
dipengaruhi oleh iklim varietas jenis dan umur tanaman
25
Besarnya koefisien tanaman setiap jenis tanaman berbeda-beda dan
berubah setiap periode pertumbuhan tanaman itu Evapotranspirasi potencial
dihitung dengan metode modifikasi Penman yang telah disesuaikan dengan
keadaan daerah Indonesia dan nilai kc untuk berbagai jenis tanaman yang ditanam
disajikan harga-harga koefisien tanaman termasuk jagung menurut FAO
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
Tabel 2 Harga Koefisien Tanaman Palawija
Setengah
Bulan
Ke-
Koefisien tanaman
Kedelai Jagung
Kac
tanah Bawang Buncis Kapas
1 050 0 50 0 50 0 50 0 50 050
2 075 0 59 0 51 0 51 0 64 050
3 100 0 96 0 66 0 59 0 89 058
4 100 1 05 0 85 0 90 0 95 075
5 082 1 02 0 95 0 95 0 88 091
6 045 0 95 0 95 - 104 -
Sumber Direktorat Jenderal Pengairan 1986
c) Perkolasi dan Rembesan (P)
Laju perkolasi sangat tergantung pada sifat-sifat tanah Guna
menentukan laju perkolasi tinggi muka air tanah juga harus diperhitungkan
Perembesan terjadi akibat meresapnya air melalui tanggul sawah Perkolasi
dan rembesan disawah berdasarkan Direktorat Jenderal Pengairan (1986)
yaitu sebesar 2 mmhari
d) Penggantian Lapisan Air (Wlr)
Banyaknya air yang dibutuhkan oleh tanaman palawija sebesar 50-
100 mm
e) Efisiensi Irigasi (Ei)
Efisiensi irigasi adalah angka perbandingan dari jumlah air irigasi
nyata yang terpakai untuk kebutuhan pertumbuhan tanaman dengan jumlah
air yang keluar dari pintu pengambilan (intake) Efisiensi irigasi merupakan
faktor penentu utama dari unjuk kerja suatu sistem jaringan irigasi Efisiensi
irigasi terdiri atas efisiensi pengaliran yang pada umumnya terjadi di jaringan
26
utama dan efisiensi dijaringan sekunder yaitu dari bangunan pembagi sampai
petak sawah Efisiensi irigasi didasarkan asumsi sebagian dari jumlah air
yang diambil akan hilang baik di saluran maupun di petak sawah
Kehilangan air yang diperhitungkan untuk operasi irigasi meliputi
kehilangan air di tingkat tersier sekunder dan primer Besarnya masing-
masing kehilangan air tersebut dipengaruhi oleh panjang saluran luas
permukaan saluran keliling basah salurandan kedudukan air tanah
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
29 Membuat Desain Saluran Irigasi Permukaan (Alur)
Desain suatu sistem irigasi permukaan harus mengisi bagian zona
perakaran secara efisien dan seragam sehingga stres tanaman dapat dihindari dan
sumber daya seperti energi air nutrisi dan tenaga kerja tetap seimbang atau
terjaga Sistem irigasi juga dapat digunakan untuk mendinginkan keadaan di
sekitar buah yang sensitif dan tanaman sayuran atau memanaskan atmosfer untuk
mencegah kerusakan dengan embun beku Sebuah sistem irigasi harus selalu
mampu mengakumulasi pencucian garam di zona akar Hal ini juga dapat
digunakan untuk melunakkan tanah untuk budidaya yang lebih baik atau bahkan
untuk menyuburkan dan menyebarkan insektisida dilahan (Walker 1989)
Prosedur desain didasarkan pada target aplikasi (Z req) yang sesuai dengan
kelembaban tanah yang diekstraksi oleh tanaman Dimana dalam analisis akhir
prosedur akan muncul trial and error dimana pilihan panjang lereng tingkat
lapangan inflow dan waktu cutoff dapat dibuat yang akan memaksimalkan
efisiensi aplikasi Pertimbangan seperti keterbatasan pasokan air dan erosi akan
bertindak sebagai kendala pada prosedur desain Efisiensi aplikasi maksimal
tujuan implisit desain akan terjadi ketika lahan hanya diairi kembali Perkolasi
yang meningkat akan dikurangi dengan meminimalkan perbedaan waktu asupan
kesempatan dan mengakhiri pemasukan tepat waktu Limpasan permukaan
dikendalikan atau digunakan kembali Asupan waktu desain peluang didefinisikan
dengan cara berikut
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(7)
27
di mana Z req adalah volume diberikandibutuhkan per satuan panjang dan lebar
per unit (dan sama dengan defisit kelembaban tanah) dan rreq adalah asupan
desain kali kesempatan (Walker dan Skogerboe 1989)
Tabel 3 Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi awal
Continuous Flow Intake Curve Parameters For Initial Irrigations
ID Soil Name a K
(m^3mmn^a)
Fo
(m^3mmn^a)
Qr
(ls)
Vpr
(m)
002 Heavy Clay 0188 0000220 00000073 0468 0111
005 Clay 0248 0000416 00000184 0521 0122
010 Clay 0306 0000633 00000313 0609 0138
015 Light Clay 0351 0000810 00000437 0695 0152
020 Clay Loam 0387 0000966 00000555 0781 0166
025 Clay Loam 0417 0001107 00000670 0866 0179
030 Clay Loam 0442 0001220 00000780 0949 0191
035 Silty 0463 0001346 00000887 1031 0202
040 Silty 0481 0001453 00000990 1112 0213
045 Silty Loam 0497 0001551 00001090 1192 0224
050 Silty Loam 0512 0001650 00001187 1271 0234
060 Silty Loam 0535 0001830 00001372 1426 0253
070 Silty Loam 0555 0002011 00001547 1576 0271
080 Sandy Loam 0571 0002172 00001711 1721 0288
090 Sandy Loam 0585 0002324 00001867 1862 0305
100 Sandy Loam 0597 0002476 00002014 1999 0320
150 Sandy 0641 0003130 00002637 2613 0391
200 Sandy 0671 0003706 00003113 3115 0452
400 Sandy 0749 0005531 00004144 4000 0650
Sumber Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University 2003
28
Tabel 4Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi selanjutnya
Continuous Flow Intake Curve Parameters For Later Irrigations
ID Soil Name a K
(m^3mmn^a)
Fo
(m^3mmn^a)
Qr
(ls)
Vpr
(m)
002 Heavy Clay 0151 0000190 00000058 0468 0111
005 Clay 0198 0000356 00000147 0521 0122
010 Clay 0245 0000543 00000251 0609 0138
015 Light Clay 0281 0000690 00000349 0695 0152
020 Clay Loam 0310 0000826 00000444 0781 0166
025 Clay Loam 0334 0000937 00000536 0866 0179
030 Clay Loam 0353 0001040 00000624 0949 0191
035 Silty 0370 0001146 00000709 1031 0202
040 Silty 0385 0001233 00000792 1112 0213
045 Silty Loam 0398 0001321 00000872 1192 0224
050 Silty Loam 0409 0001400 00000949 1271 0234
060 Silty Loam 0428 0001560 00001098 1426 0253
070 Silty Loam 0444 0001701 00001237 1576 0271
080 Sandy Loam 0457 0001842 00001369 1721 0288
090 Sandy Loam 0468 0001974 00001493 1862 0305
100 Sandy Loam 0478 0002106 00001611 1999 0320
150 Sandy 0513 0002660 00002110 2613 0391
200 Sandy 0537 0003146 00002490 3115 0452
400 Sandy 0599 0004701 00003316 4000 0650
Sumber Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University 2003
Menurut Walker dan Skogerboe (1989) data yang dibutuhkan dalam
membuat desan irigasi secara umum adalah
a sifat pasokan air irigasi dalam hal kebutuhan tahunan tahunan metode
pengiriman dan biaya debit dan durasi frekuensi penggunaan dan kualitas air
b topografi tanah dengan penekanan khusus pada lereng utama undulations
lokasi pengiriman air dan outlet permukaan drainase
c fisik kimia dan karakteristik tanah terutama karakteristik infiltrasi
kelembaban-holding kapasitas salinitas dan drainase internal
d pola tanam kebutuhan airnya dan pertimbangan khusus yang diberikan untuk
memastikan bahwa sistem irigasi dapat dilaksanakan dalam panen dan jadwal
budidaya periode perkecambahan dan periode pertumbuhan yang kritis
29
e kondisi pemasaran di daerah serta tenaga kerja pemeliharaan dan
penggantian ketersediaan dan keterampilan pelayanan pendanaan untuk
konstruksi dan operasi dan energi pupuk benih pestisida dll dan
f budaya praktek yang digunakan di daerah pertanian terutama di mana mereka
dapat melarang elemen tertentu dari desain atau operasi dari sistem
Waktu pengaliran merupakan waktu yang diperlukan air untuk menutupi
seluruh lahan membutuhkan evaluasi atau setidaknya perkiraan jalur pengaliran
Penentuan nilai parameter hidrolik alur bervariasi sesuai dengan ukuran dan
bentuk alur biasanya dalam kisaran 03-07 Gambar di bawah menunjukkan tiga
bentuk alur khas dan berhubungan dengan nilai p 1 dan p 2 (parameter hidrolik)
Gambar 8 Bentuk spesifik alur dan parameter hidroliknya
Setelah parameter-parameter seperti bentuk alur jarak antar alur panjang alur
kemiringan alur topografi alur jenis tanah waktu asupan peluang dll Maka
selanjutnya mengikuti desain sistem model irigasi alur menurut FAO
(Walker 1989)
30
210 Cropwat
Cropwat merupakan suatu program komputer under DOS (Program yang
dipakai melalui perintah DOS) untuk menghitung evapotranspirasi Penman
Modifikasi dan kebutuhan air untuk tanaman Selanjutnya dapat juga menghitung
kebutuhan air irigasi jadwal pemberian air irigasi untuk macam-macam kondisi
pengelolaan dan suplai air untuk seluruh daerah irigasi dengan bermacam-macam
pola tanam tertentu Untuk perhitungan tersebut dibutuhkan data-data
klimatologi dan data-data lainnya misalnya data tanaman dan data pola tanam
Prosedur dalam perhitungan kebutuhan air bagi tanaman dan rencana kebutuhan
air untuk irigasi ini didasarkan pada makalah FAO - ID No 24 mengenai
Kebutuhan air bagi tanaman dan No 33 mengenai Respon tanaman terhadap
air Program ini berarti sebagai alat praktis untuk membantu para ahli melakukan
perhitungan dalam perencanaan dan pengelolaan suatu daerah irigasi Lebih lanjut
program ini diharapkan dapat membantu memberikan rekomendasi untuk
memperbaiki irigasi yang telah ada dan merencanakan jadwal irigasi yang sesuai
dengan kondisi suplai air yang beraneka ragam Beberapa hal yang perlu dijelaskan
berkaitan dengan penggunaan komputer model Cropwat ini antara lain
mengenai perhitungan evapotranspirasi referensi pemrosesan data curah hujan
pola tanam dan data tanaman (Susilawati 2004)
Evapotranspirasi referensi atau ETo adalah evapotranpirasi potensial dari
tanaman rumput yang sehat dan mendapat air cukup Kebutuhan air untuk
tanaman lain secara langsung dibandingkan dengan parameter iklim ini Metode
Penman Modifikasi (FAO - ID No24) secara umum telah diterima sebagai
metode yang cukup untuk menghitung evapotranspirasi dari data klimatologi
seperti temperatur kelembaban (humidity) radiasi penyinaran (sunshine) dan
kecepatan angin (windspeed) Data klimatologi harus diambil dari stasiun
terdekat dan yang paling mewakili daerah kajian Data pertama yang penting dari
stasiun klimatologi ini adalah elevasi ketinggian (altitude) dan latitude
(Susilawati 2004)
Menurut Susilawati (2004) Masukan data klimatologi meliputi tiap bulanan
a Temperatur dalam derajat Celcius dapat sebagai temperatur rata-rata harian
31
atau sebagai temperatur maksimum dan minimum dalam bulan
b Kelembaban udara (air humidity) dapat diberikan sebagai kelembaban
relatif (relative humidity) dalam persen (0 - 100) atau vapour pressure dalam
mbar (1 - 50) Untuk membedakan diantara kedua satuan di atas nilai
vapour pressure dimasukkan sebagai nilai negative
c Penyinaran (daily sunshine) dapat diberikan sebagai persentase (20 - 100)
dari perbandingan penyinaran terhadap panjang hari atau pecahan (0 - 1)
atau sebagai lamanya penyinaran dalam jam (1 - 20)
d Kecepatan angin (windspeed) dapat diberikan dalam kmhari (10 - 500) atau
mdet (0 - 10)
Hujan memberikan kontribusi yang besar dari kebutuhan air untuk
tanaman Selama musim hujan sebagian besar kebutuhan air dipenuhi oleh hujan
sementara dalam musim kering dipenuhi oleh air irigasi Berapa jumlah air yang
datang dari curah hujan dan berapa jumlah air yang harus dipenuhi oleh air irigasi
adalah sulit diperkirakan Untuk mengestimasi kekurangan curah hujan yang
harus dipenuhi oleh air irigasi diperlukan suatu analisa statistik yang
membutuhkan data curah hujan yang panjang Sedangkan tidak semua curah
hujan yang jatuh digunakan oleh tanaman Sebagian hujan hilang karena limpasan
permukaan (run off) atau karena perkolasi yang dalam jauh di luar daerah akar
tanaman (Susilawati 2004)
Menurut Susilawati (2004) untuk menentukan bagian hujan yang dapat
diperhitungkan sebagai air yang dapat digunakan oleh tanaman diberikan definisi
a Curah hujan rata-rata bulanan (average monthly rainfall) adalah nilai rata-
rata dari suatu data curah hujan Digunakan dalam perhitungan kebutuhan
air tanaman dalam keadaan iklim yang rata- rata
b Dependable rainfall jumlah hujan dapat tergantung dari 1 di luar 4 atau 5
tahun tergantung pada 75 atau 80 kemungkinan terlampaui dan
menunjukkan suatu tahun kering normal Dependable rainfall digunakan
untuk merencanakan kapasitas sistem irigasi
c Hujan dalam tahun basah tahun normal dan tahun kering adalah hujan
dengan kemungkinan terlampaui 20 untuk tahun basah 50 tahun normal
31
32
dan 80 untuk tahun kering Ketiga nilai tersebut sangat berguna untuk
merencanakan suplai air irigasi dan simulasi dari macam-macam kondisi
pengelolaan irigasi
d Effective rainfall didefinisikan sebagai bagian dari hujan yang secara
efektif digunakan oleh tanaman setelah beberapa hilang karena limpasan
permukaanrun off) dan perkolasi yang dalam diperhitungkan Hujan efektif ini
digunakan untuk menentukan kebutuhan irigasi bagi tanaman
Kebutuhan air irigasi selain tergantung dari curah hujan juga tergantung
dari data tanaman dan pola tanam yang disusun Data tanaman meliputi sifat-sifat
dari tanaman yang diungkapkan oleh koefisien tanaman kc dan lama
pertumbuhan tanaman yaitu dalam tingkatan-tingkatan pertumbuhan Dari data
tanaman ini dapat dihitung kebutuhan air untuk tanaman Dengan menambahkan
data tanggal tanam pertama maka kebutuhan air irigasi untuk tanaman dapat
ditemukan Data pola tanam dari beberapa jenis tanaman yang tumbuh dalam
daerah irigasi yang disusun secara skematik diperlukan untuk menghitung
kebutuhan air irigasi (Susilawati 2004)
211 Sirmod III
SIRMOD III adalah paket perangkat lunak komprehensif untuk
mensimulasikan hidrolika sistem irigasi permukaan pada suatu lahan dengan
memilih kombinasi ukuran parameter dan operasional yang memaksimalkan
efisiensi aplikasi dan solusi dua-titik terbalik Permasalahan perhitungan
parameter infiltrasi dari suatu data merupakan data paling awal yang dimasukkan
(Walker 1989)
Kegiatan simulasi dikembangkan selama beberapa tahun dan dikodekan
menjadi MSDOS program yang bernama SIRMOD Pemrograman SIRMOD III
adalah 32 bit C + + revisi paket SIRMOD aslinya Prosedur numerik yang
digunakan dalam perangkat lunak yang diuraikan dalam teks Irigasi Permukaan
Teori dan Praktek 9 SIRMOD III merupakan perangkat lunak yang telah ditulis
untuk sistem mikro IBM kompatibel dengan memanfaatkan Windows 95 98
2000 dan sistem operasi berikutnya (Walker 1989)
32
2
33
III METODOLOGI PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat
Penelitian mengenai ldquoDesain Sistem Irigasi Alur Pada Perkebunan Tanaman
Jagung di Kabupaten Bonerdquo dilaksanakan pada bulan September sampai pada bulan
Oktober 2012 di Desa Samaelo Kecamatan Barebbo Kabupaten Bone Provinsi
Sulawesi Selatan
32 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah Teodolit Program SRFR
SIRMOD III SURFER CROPWAT 80 CLIMWAT 20 GPS kamera meteraacuten
parang linggis cangkul Selang air ring sampel ring infiltrometer aluminum foil
timbangan digital palu karet pengikatWater pass Pompa mesin
Bahan yang digunakan pada penelitian ini yaitu
1 Plastik
2 Patok kayu
3 Tali rapia
4 Air
5 Tanaman jagung
33 Metode Penelitian
331 Pengambilan data
Data yang akan digunakan pada penelitian ini meliputi data untuk
ketersediaan air kebutuhan air irigasi dan data untuk desain sistem irigasi
Data ketersediaan air meliputi
a Data curah hujan 10 tahun terakhir (2003-2012)
b Data debit air irigasi setengah bulanan (2005-2011)
Data untuk kebutuhan air irigasi meliputi
a Data Tanah meliputi sampel tanah dan ring sampel Data sampel tanah
diambil secara berurutan dalam waktu 10 hari untuk mengetahui kadar air
tanah sedangkan ring sampel digunakan untuk mengetahui titik layu
permanen porositas tekstur dan kapasitas lapang
34
b Data tanaman meliputi pengukuran kedalaman perakaran diambil dari
pengukuran panjang akar selama tiga kali sesuai dengan periode
pertumbuhan tanaman
c Data iklim meliputi data evaporasi seperti suhu udara kelembaban
kecepatan angin dan lama penyinaran
Sedangkan data untuk desain sistem irigasi meliputi
a Data Kemiringan lahantopografi digunakan untuk mengetahui kontur
wilayah lahan penaman
b Data laju infiltrasi dengan menggunakan ring infiltrometer
332 Pengolahan dan Analisis Data
1 Membuat kontur lahan pertanaman dengan aplikasi surfer
2 Menghitung kebutuhan air tanaman berdasarkan iklim dan pola tanam
yang diterapkan oleh petani setempat dengan Cropwat
3 Membuat desain saluran irigasi alur
a Penentuan bentuk saluran yaitu
1 2
Keterangan gambar penampang pengaliran air
1 Sesuai referensi FAO bentuk trapezoidal dengan bagian hidrolik
p1= 0513 dan p2=1329
2 Sesuai aplikasi dilapangan bentuk parabolasetengah lingkaran
dengan bagian hidrolik p1= 0582 dan p2= 1352
b Jarak antar alur ditentukan berdasarkan hasil survei jarak tanam di lahan
pertanaman jagung yaitu 16 m Sedangkan untuk desain 08 m
c Panjang alur 60 m
d Panjang akar atau kedalaman air aplikasi adalah 011m 037 m dan
045 m
e Koefisien manning adalah 004 (menurut FAO)
f Kecepatan aliran adalah 001 mmenit
35
g Kemiringan lahan adalah 00008 (berdasarkan data pengukuran
langsung dilapangan)
h Perhitungan A0
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(8)
i Perhitungan Zreq (persamaan 10)
j Perhitungan waktu aplikasipemberian air tL
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(9)
k Perhitungan debit maksimum
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(10)
l Perhitungan efisiensi aplikasi (Ea)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(11)
Keterangan
A0 = Luas penampang alur (m2)
Q0 = Debit aliran (m3menit)
n = Koefisien manning
S0 = Kemiringan saluran
f0 = Nilai waktu awal (m3menitm)
P12 = Parameter hidrolik
tL = Waktu pemberian air (menit)
Qmax = Debit maksimum(m3menit)
Vmax = Kecepatan maksimum (m3menit)
Ea = Efisiensi aplikasi ()
Zreq = Kedalaman aplikasi(m)
L = Panjang alur (m)
tco = Waktu pemberhentian aliran (menit)
36
4 Optimasi parameter dengan menggunakan perangkat lunak SIRMOD III
Parameter yang divariasikan adalah
a Debit atau kecepatan aliran
b Dimensi saluran
c Waktu aplikasi
d Panjang alur
Gambar 9 Tampilan awal program SIRMOD III
37
34 Bagan Alir Penelitian
Tidak
Ya
KEBUTUHAN AIR TANAMAN KETERSEDIAAN AIR
DATA
TANAH
MULAI
DESAIN SISTEM IRIGASI
CROPWATT 80
KEBUTUHAN AIR TANAMAN DAN
IRIGASIWAKTU PEMBERIAN AIR
SIMULASI DENGAN
MENGGUNAKAN SIRMOD III
HASIL
SELESAI
DATA CURAH
HUJAN
DATA
IKLIM
INFILTRASI
DATA DEBIT
IRIGASI
TOPOGRAFI
LAHAN
DATA
TANAMAN
AN
38
BAB VI HASIL PENELITIAN
41 Keadaan Umum Lokasi Penelitian
Kabupaten Bone secara geografis terletak antara4deg13- 5deg6 LS dan antara
119deg42-120deg30 BT seluas 4559 kmsup2 Secara administratif wilayah kabupaten
Bone berbatasan sebelah utara dengan Kabupaten Wajo dan Kabupaten Soppeng
sebelah selatan dengan Kabupaten Sinjai dan Kabupaten Gowa sebelah barat
dengan Kabupaten Maros Kabupaten Pangkep dan Kabupaten Barru dan sebelah
timur dengan Teluk Bone Daerah penelitian merupakan tempat penanaman padi
pada MT1 dan MT2 sedangkan pada MT3 yang ditanam adalah jagung Kondisi
dimana ketersediaan air untuk tanaman padi sulit untuk dipenuhi Penelitian ini
dilaksanakan pada perkebunan tanaman jagung di Desa Samaelo Kecamatan
Barebbo
Gambar 10 Lokasi penelitian
Untuk menentukan kemiringan pengaliran air di lahan dilakukan
pengukuran ketinggian lokasi dengan sistem grid Topografi lahan telah diukur
dengan theodolit untuk memperlihatkan kondisi kontur lahan yang akan didesain
Topografi akan menjadi salah satu faktor dalam pengaturan kemiringan dasar
SUKRI
G62107057 TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2013
39
saluran (furrow) sehingga menjadi penting untuk disajikan Hasil pengukuran
topografi dengan theodolit disajikan pada Gambar 11
Gambar 11 Layout ketinggian lokasi (kontur) lahan sawah di Kabupaten Bone
Daerah penelitian beriklim tropis dimana musim hujan berlangsung pada bulan
Desember ndash Juli dan musim kemarau yang berlangsung dari bulan Agustus ndash November
Berdasarkan data klimatologi dari tahun 2003 sampai tahun 2012 yang diperoleh dari
BMKG Maros suhu udara maksimum (Tmax) tertinggi terjadi pada bulan Januari ndash Juni
dan suhu udara maksimum (Tmax) terendah terjadi pada bulan Agustus ndash September
Sedangkan suhu udara minimum (Tmin) tertinggi pada bulan November ndash Maret dan
suhu udara miacutenimum (Tmin) terendah pada bulan Agustus ndash September Kelembaban
udara rata ndash rata sepanjang tahun adalah 836 dan kecepatan angin rata ndash rata 5 kmhari
dengan lama penyinaran rata ndash rata 15
42 Ketersediaan Air
Salah satu faktor penting dalam pengelolaan air untuk pertanian adalah
kesetimbangan air di lahan Jika ketersediaan air dapat memenuhi kebutuhan air di
lahan khususnya untuk pertanaman maka kebutuhan air pertumbuhan tanaman
dapat dipenuhi sehingga kekurangan air tidak terjadi dan tanaman tidak berada
40
dalam kondisi cekaman kekurangan air (deficit water stress) Salah satu sumber
ketersediaan air adalah hujan yang ditunjukkan dengan nilai curah hujan
Gambar 12 Curah hujan rata-ratabulanan (aktual dan efektif) di Kabupaten Bone
Tahun (2003-2012)
Data nilai curah rata-ratahujan bulanan di Kabupaten Bone menunjukkan
terjadinya hujan puncak pada bulan Mei (sekitar 400 mm) Sedangkan curah hujan
terendah terjadi pada bulan Agustus (sekitar 75 mm) Kondisi ini sangat baik untuk
wilayah pertanian yang membutuhkan hujan yang lebih merata
Ketersediaan air di daerah penelitian juga disuplai oleh air dari DI Pattiro
dengan distribusi ketersediaan air setiap periode (setengah bulanan) rata-rata
selama tahun 2005 ndash 2012 Nilai debit per periode maksimum terjadi pada bulan
Juli seperti disajikan pada Gambar 13
Gambar 13 Nilai debit rata-rata tersedia yang dialirkan di DI Pattiro (Tahun 2005 ndash
2012)
0
100
200
300
400
500
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Cu
rah
Hu
jan
(m
m)
Waktu (bulan)
Curah Hujan Aktual (mm)
Curah Hujan Efektif (mm)
0
20
40
60
80
100
120
Jan
I
Jan
II
Feb
I
Feb
II
Mar
I
Mahellip
Ap
r I
Ap
r II
Mei
I
Mei
II
Jun
I
Jun
II
Jul I
Jul I
I
Agt
I
Agt
II
Sep
I
Sep
II
Okt
I
Okt
II
No
v I
No
v hellip
Des
I
Des
II
De
bit
(m
^3d
eti
k) Series1Debit Rata-rata
41
43 Kebutuhan Air
Kebutuhan air untuk tanaman (evapotranspirasi ETcrop) dapat diperkirakan
dari data evaporasi atau evaportanspirasi potensial (ETo) Berdasarkan data iklim
yang ada di Kabupaten Bone dan Maros diperoleh hasil perhitungan nilai ETo rata
rata bulanan dalam 10 tahun terakhir untuk wiayah kajian dengan nilai seperti
ditunjukkan pada gambar di bawah ini
Gambar 14 Nilai evapotranspirasi potensial (ETo) Kabupaten Bone (2003-2012)
Dengan menggunakan rumus Etc = Kc x Eto maka nilai Etc dapat
diketahui dan dengan acuan ketersediaan air di lahan dan deplesi lengas tanah
maka kebutuhan air irigasi dapat ditentukan Gambar 15 menunjukkan kebutuhan
air tanaman aktual dan kebutuhan air irigasi selama pertanaman jagung di
Kabupaten Bone yang dihitung dengan Software Cropwat 8
Gambar 15 Nilai kebutuhan air tanaman aktual (ETcrop) dan kebutuhan air irigasi
(Irr Req) selama pertanaman jagung di Kabupaten Bone (nilai dalam
satuan mm)
0
1
2
3
4
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Evap
otr
ansp
iras
i Tan
aman
(m
mh
ari)
Waktu (bulan)
Eto (mmhari)
0
5
10
15
20
25
30
35
7 8 9 10 11 12
Ke
bu
tuh
an A
ir (
mm
har
i)
Waktu (bulan)
Kebutuhan Air Tanaman (mmhari)Keburuhan Air Irigasi (mmhari)
42
Pada sistem pertanaman jagung dengan jenis tanah lempung berliat
ketersediaan air dalam tanah sangat stabil mengingat tanah dapat memegang air
dengan baik Selama proses pertanaman jagung dilakukan terlihat bahwa deplesi
lengas tanah dapat berproses selama rata-rata 20 hari dengan tambahan air hujan
yang terjadi dengan nilai curah hujan yang kecil Namun demikian pada
prakteknya petani memberikan air irigasi setiap 10 hari dengan alasan kekhawatiran
akan terjadinya stress kekurangan air bagi tanaman
Gambar 16 Nilai retensi air tanah air tersedia (TAM dan RAM) di lahan
pertanaman jagung di Kabupaten Bone
44 Sistem Pemberian Air
Berdasarkan hasil survei lahan di pertanaman jagung diperoleh informasi
berupa kedalaman perakarandan laju infiltrasi Untuk wilayah penelitian di
Kabupaten Bone interval pemberian air di lahan mencapai 10 hari dengan cuaca
normal (tanpa hujan)
Panjang akar tanaman merupakan salah satu indikator yang penting dalam
sistem pemberian air irigasi karena sangat berkaitan dengan kedalaman efektif
pemberian air dan lama pemberian air Ukuran akar jagung pada fase I 011 m fase
II mencapai 037 m sedangkan pada fase III panjang akar 044 m Data tersebut
merupakan kedalaman air aplikasi yang akan digunakan sebagai kedalaman air
irigasi ke dalam tanah
Berdasarkan hasil pengukuran infiltrasi di lahan sawah untuk jagung hibrida
diperoleh data bahwa untuk waktu pemberian air irigasi dapat dilakukan melalui
sistem alur Laju penetrasi air kedalam lahan mencapai 05 mmdetik pada saat awal
0
20
40
60
80
100
120
140
0 20 40 60 80 100 120
Re
ten
si A
ir T
anah
(m
m)
Waktu (hari)
Depletion (mm)RAM (mm)
TAM (mm)
43
pemberian air dan selanjutnya menuju konstan pada laju 0083 mmdetik Bila
penjenuhan air diberikan sampai kedalaman maksimum perakaran hasil
pengukuran maka dibutuhkan waktu sekira 120 menit untuk pengaliran air dari
saluran ke lahan Waktu ini melebihi waktu untuk proses infiltrasi (opportunity
time)
Gambar 17 Laju infiltasi tanah pada lahan pertanaman Jagung
Ketersediaan air di lahan diukur dengan menggunakan current meter untuk
mengukur kecepatan aliran air yang selanjutnya digunakan untuk menentukan debit
air tersedia (m3det) Pada saat yang sama juga diukur kemiringan dasar saluran
Hasil pengukuran ini digunakan untuk menentukan nilai koefisien Manning yang
selanjutnya digunakan dalam penentuan fungsi debit aliran (Rumus Manning)
Hasil pengukuran debit sesaat di saluran irigasi menunjukkan debit 000041 m3s
45 Simulasi Hasil Berdasarkan Penerapan Petani di Lahan
Hasil simulasi irigasi alur yang diterapkan oleh petani menunjukkan kondisi
dimana kedalaman air aplikasi pada tahap pertumbuhan awal tanaman sebesar
hanya 011 m Pada praktek irigasi yang dilakukan petani dengan panjang alur 60
m bentuk penampang alur paraacutebola dan debit alir 000041 m3s dengan ujung alur
tertutup menunjukkan bahwa air terpenetrasi ke dalam tanah sedalam lebih 011 m
atau sedalam 037 m pada titik pemasukan air dan 040 m pada ujung alur Hal ini
secara detail dapat dilihat pada Gambar 18 dan Gambar 19
y = -076ln(x) + 3903Rsup2 = 0979
0
05
1
15
2
25
3
35
0 20 40 60 80 100
Laju
Infi
ltra
si (
cmm
en
it)
Waktu (menit)
Laju Infiltrasi (cmmenit)
Log (Laju Infiltrasi (cmmenit))
44
Gambar 18 Hasil kedalaman air aplikasi irigasi di lahan pertanaman jagung pada
tahap awal pengairan
Dari data ini menunjukkan bahwa irigasi yang dilakukan petani belum
optimal dalam memanfaatkan air Apalagi bila air sudah diberi pupuk maka
kehilangan pupuk akibat perkolasi akan menjadi besar karena tidak dapat
dijangkau oleh akar tanaman yang hanya sedalam 011 m pada tahap pertumbuhan
awal
Pada kondisi ini nilai efisiensi irigasi hanya mencapai 3609 efisiensi
aplikasi 3248 dan efisiensi distribusi hanya 3234 Hasil ini menunjukkan
bahwa hanya sekitar 32 air yang termanfaatkan sementara selebihnya terbuang
lewat perkolasi
Pada tahap ke 2 dengan kedalaman perakaran rata-rata mencapai 037 m
terdapat perubahan profil aplikasi air dengan debit air yag tetap 000041 m3s pada
waktu aplikasi selama 4 jam Nilai ini dianggap oleh sistem sebagai bentuk
penerapan air tak terkontrol karena memiliki nilai kedalaman air aplikasi yang
kurang di lebih setengah panjang alur sedangkan pada akhir alur mengalami
kelebihan air aplikasi
Gambar 19 Hasil Simulasi untuk kedalaman air aplikasi pada tahap pemberian
berikutnya mengikuti praktek irigasi petani
0
01
02
03
04
05
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)Panjang Alur (meter)
INFILTRASION DEPTH
Z_Req
0
01
02
03
04
05
06
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)
Panjang Alur (meter)
INFILTRASION DEPTH
Z_Req
45
Dengan dasar ini maka perlu optimasi desain pemberian air yang dapat
meningkatkan efisiensi aplikasi dan nilai efisiensiirigasi Optimasi dapat dilakukan
pada debit aliran panjang alur kecepatan alur dimensi saluran agar diperoleh nilai
efisiensi aplikasi dan efisiensi irigasi yang lebih baik
46 Simulasi Berdasarkan Hasil Desain
Desain irigasi alur dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak
SIRMOD III Model simulasi yang digunakan adalah tipe hydrodynamic ujung alur
tertutup tanpa penggunaan kembali bentuk penampang alur parabola atau
trapezoidal dan panjang alur 60 meter untuk target aplikasi atau kedalaman air
aplikasi 011 m 037 m dan 045 m
461 Kedalaman Air Aplikasi 011 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
pada tahap pertumbuhan awal tanaman sebesar hanya 011 m dengan jarak antar
alur dikurangi dari 16m menjadi 08m dan debit dari 000041m3s menjadi
00004m3s Waktu pengairan divariasikan dari 190 menit 200 menit 205 menit
dan 210 menit untuk mendapatkan hasil simulasi terbaik Hasil simulasi dapat
diamati pada gambar berikut ini
Gambar 20 Hasil simulasi untuk Kedalaman Air Aplikasi 011 meter
Dari gambar diatas untuk lama pengairan 190 menit diperoleh nilai efisiensi
apikasi 9904 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9894 dan air yang
terperkolasi kedalam tanah 106 untuk lama pengairan 200 menit diperoleh nilai
003
004
005
006
007
008
009
01
011
012
013
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)
Panjang Alur (meter) Zreq (m)
T=190 menitT=200 menitT=205 menitT=210 menit
46
efisiensi apikasi 9772 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9761 dan air
yang terperkolasi kedalam tanah 239 untuk lama pengairan 205 menit diperoleh
nilai efisiensi apikasi 9508 efisiensi irigasi 9866 efisiensi distribusi 9509
dan air yang terperkolasi kedalam tanah 491 danuntuk lama pengairan 210
menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9888 efisiensi irigasi 100 efisiensi
distribusi 9888 dan air yang terperkolasi kedalam tanah 112
Gambar 21 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi ()
Gambar 22 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut di atas untuk kedalaman air aplikasi 011 m
Efisiensi irigasi cenderung normal dengan meningkatnya lama pengairan Efisiensi
aplikasi dan efisiensi irigasi memiliki nilai yang relatif sama dan mengalami
penurunan tertinggi pada lama pengairan 205 menit namun laju perkolasi
meningkat menjadi 491 Dari keempat waktu pengairan yang digunakan
disarankan pada aplikasi dilapangan menggunakan lama pengairan 210 menit
dengan laju efisiensi tinggi namun laju perkolasinya rendah
94
95
96
97
98
99
100
185 190 195 200 205 210
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
0
1
2
3
4
5
185 190 195 200 205 210
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan
Laju Perkolasi ()
47
462 Kedalaman Air Aplikasi 037 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
037 m dengan jarak antar alur 08 m dan debit dari 00004m3s ditingkatkan
menjadi 00006 m3s Lama pengairan divariasikan dari 470 menit 480 menit 520
menit dan 525 menit
Gambar 23 Hasil simulasi untuk kedalaman air aplikasi 037 meter
Dari data hasil simulasi diataspada kedalam air aplikasi 037 meter untuk
lama pengairan 470 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9558 efisiensi irigasi
9859 efisiensi distribusi 9538 dan air yang terperkolasi ke dalam tanah
463 untuk lama pengairan 480 diperoleh nilai efisiensi apikasi 9827 efisiensi
irigasi 100 efisiensi distribusi 9822 dan air yang terperkolasi kedalam tanah
178 untuk lama pengairan 520 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 8631
efisiensi irigasi 9166 efisiensi distribusi 8578 dan air yang terperkolasi
kedalam tanah 1431 dan untuk lama pengairan 525 menit diperoleh nilai
efisiensi apikasi 9192 efisiensi irigasi 9712 efisiensi distribusi 9161 dan
air yang terperkolasi kedalam tanah 842
01
015
02
025
03
035
04
045
05
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
)
Panjang Alur (m)
Zreq(m)
T = 470 menitT = 480 menitT = 520 menitT = 525 menit
48
Gambar 24 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi ()
Gambar 25 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut untuk kedalaman air aplikasi 037 m terlihat
bahwa nilai dari laju efisiensi (aplikasi irigasi dan distribusi) masing-masing
memiliki nilai tertinggi pada lama pengairan 480 menit dan terendah pada lama
pengairan 520 menit Sedangkan laju perkolasi terendah pada lama pengairan 480
menit dan meningkat pada lama pengairan 520 menit Sehingga dari keempat
waktu lama pengairan yang digunakan untuk kedalaman air aplikasi 037 meter
dianjurkan menggunakan lama pengairan 480 menit dengan laju efisiensi yang
tinggi namun laju perkolasinya rendah
463 Kedalaman Air Aplikasi 045 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
045 m dan debit ditingkatkan menjadi 0000615 m3s dengan lama pengairan yang
divariasikan dari 550 menit 580 menit 600 menit dan 620 menit
84
86
88
90
92
94
96
98
100
460 470 480 490 500 510 520 530
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
0
5
10
15
460 470 480 490 500 510 520 530
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan (menit)
Laju Perkolasi ()
49
Gambar 26 Hasil simulasi I untuk kedalaman air aplikasi 045 meter
Dari gambar grafik diatas pada kedalaman air aplikasi 045 meter untuk
lama pengairan 550 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9786 efisiensi irigasi
100 efisiensi distribusi 9772 dan air yang terperkolasi kedalam tanah 228
untuk lama pengairan 580 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9731 efisiensi
irigasi 9996 efisiensi distribusi 9735 dan air yang terperkolasi kedalam tanah
265 untuk lama pengairan 600 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9096
efisiensi irigasi 9602 efisiensi distribusi 9068 dan air yang terperkolasi
kedalam tanah 935 dan untuk lama pengairan 620 menit diperoleh nilai efisiensi
apikasi 8915 efisiensi irigasi 9541 efisiensi distribusi 8857 dan air yang
terperkolasi kedalam tanah 1151
Gambar 27 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan efisiensi ()
015
02
025
03
035
04
045
05
055
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
)Panjang Alur (m) Zreq (m)
T=550 menitT=580 menitT=600 menitT=620 menit
88
90
92
94
96
98
100
540 550 560 570 580 590 600 610 620
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
50
Gambar 28 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut untuk kedalaman air aplikasi 045 m terlihat
bahwa nilai dari laju efisiensi (aplikasi irigasi dan distribusi) masing-masing
memiliki nilai tertinggi pada dua waktu awal lama pengairan (550 dan 580 menit)
dan menurun pada dua waktu lama pengairan berikutnya Sedangkan laju perkolasi
terendah pada dua waktu awal lama pengairan (550 dan 580 menit) dan meningkat
pada dua waktu lama pengairan berikutnya Maka dari keempat waktu lama
pengairan yang digunakan untuk kedalaman air aplikasi 045 meter dianjurkan
menggunakan lama pengairan 550 menit atau 580 menit dengan laju efisiensi yang
tinggi dan laju perkolasi yang rendah rendah
Dapat diamati bahwa pada semua kedalaman air aplikasi memiliki nilai
efisiensi yang berbeda-beda sesuai dengan tingkat pertumbuhan tanaman Pada
kedalaman air aplikasi 011 m dianjurkan menggunakan lama pengairan 210 menit
dengan debit 00004 m3s pada kedalaman air aplikasi 037 m dianjurkan
menggunakan lama pengairan 480 menit dengan debit 00006 m3s dan untuk
kedalaman air aplikasi 045 meter dianjurkan menggunakan lama pengairan 550
menit atau 580 menit dengan debit 0000615 m3s
0
3
6
9
12
540 550 560 570 580 590 600 610 620
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan (menit)
Laju Perkolasi ()
51
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan sebagai
berikut
1 Debit yang diterapkan oleh para petani adalah 000041 m3detik untuk semua
kedalaman air aplikasi kemudian dalam desain debit berubah sesuai dengan
kedalaman air aplikasi (00004 m3detik untuk 011 meter 00006 m
3detik
untuk 037 meter dan 0000615 m3detik untuk 045 meter)
2 Waktu yang diterapkan oleh para petani adalah 240 menit untuk semua
kedalaman air aplikasi (011m 037m dan 045m) kemudian dalam desain
waktu pengairan berubah sesuai dengan kedalaman air aplikasi (210 menit untuk
011 meter 480 menit untuk 037 meter dan 550 menit dan 580 menit untuk
045 meter)
3 Efisiensi irigasi yang diperoleh berdasarkan hasil desain mencapai 100
sedangkan menurut aplikasi yang diterapkan oleh para petani di lapangan
memiliki nilai efisiensi irigasi 36
52 Saran
Berdasarkan penelitian yang telah saya lakukan saya menyarankan untuk
dilakukan penelitian lanjutan agar diperoleh desain yang lebih maksimal dengan
efisiensi distribusi yang lebih merata dari awal pemasukan hingga ujung alur
52
DAFTAR PUSTAKA
Achmad M 2011 Hidrologi Teknik Universitas Hasanuddin Makassar
Ahmad S 2012 Pengolahan Tanaman Terpadu(PTT) Kepala Badan Penelitian dan
Pengembangan Pertanian
Anonim 2012a httpjagung_wikipediabahasaindonesiaensiklopedibebashtml
Tanggal diakses 27 Agustus 2012
Anonim 2012b httpDodikagrotek09UNEJjagung+kedelaihtml Tanggal diakses 30
Agustus 2012
Anonim 2012c httpawalmaulana-babIIIIII(Irigasialur)html Tanggal diakses 03
September 2010
Asdak C 1995 Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai Gadjah Mada
University Press Yogyakarta
Bambang T 2008 Hidrologi Terapan Beta Offset Yogyakarta
Brouwer C 1988 Irrigation Water Management Irrigation Methods Training manual
no 5 FAO Land and Water Development Division FAO Roma
Departemen Pekerjaan Umum 1986 Petunjuk Perencanaan Irigasi Direktorat Jenderal
Pengairan Jakarta
Ending PT dan Soetjipto 1992 Dasar-dasar dan Praktek Irigasi Erlangga Jakarta
FAO 2006 Crop Evapotranspiration (guidelines for computing crop water
requirements) FAO Irrigation and Drainage Paper No 56 FAO Roma
Jeams L 2009 Chapter 7 Midwestern State University
Kay M 1986 Surface Irrigation Systems and Practice Cranfield Press Bedford UK
Kartasapoetra dan Sutedjo MM1994 Teknologi Pengairan Pertanian (Irigasi) Bumi
Aksara Jakarta
Kusnadi DK 2000 Irigasi Permukaan Perteta Bogor
Purwono dan Purnamawati P 2011 Budidaya 8 Tanaman Pangan Unggul Penebar
Swadaya Depok
Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan 2003 Alat pembentuk alur
Drainase Bogor
53
Suprodjo P 2001 Pengembangan Irigasi Usaha Tani Berkelanjutan dan Gerakan
Hemat Air Direktoral Jenderal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan
Nasional Yogyakarta
Susi S 2004 Optimalisasi Pengelolaan Air Waduk Tilong Untuk Irigasi Pertanian Pada
Daerah Irigasi Tilong Universitas Katolik Widya Mandira Kupang
Walker WR 1989 Guidelines for designing and evaluating surface irrigation system
FAO Irrigation and Drainage Paper No 45 FAO Roma
Walker WR 2003 Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University
54
LAMPIRAN
Lampiran 1 Data Titik Ordinat Dengan Menggunakan GPS
Titik South East X Y
Titik South East X Y
A0 4 36675 120 18031 200471 9489739
B0 4 36688 120 18023 200454 9489713
A1 4 36677 120 18032 200472 9489737
B1 4 36684 120 18031 200471 9489722
A2 4 36679 120 18034 200476 9489733
B2 4 36684 120 18032 200474 9489724
A3 4 36680 120 18040 200488 9489731
B3 4 36685 120 18038 200483 9489720
A4 4 36682 120 18045 200497 9489728
B4 4 36687 120 18044 200494 9489717
A5 4 36684 120 18050 200506 9489723
B5 4 36689 120 18049 200504 9489714
A6 4 36686 120 18055 200515 9489720
B6 4 36692 120 18054 200514 9489709
A7 4 36688 120 18061 200527 9489716
B7 4 36693 120 18059 200523 9489706
A8 4 36690 120 18066 200535 9489712
B8 4 36696 120 18064 200532 9489702
A9 4 36692 120 18071 200544 9489708
B9 4 36697 120 18068 200541 9489698
Titik South East X Y
Titik South East X Y
C0 4 36692 120 18032 200473 9489708
D0 4 36699 120 18035 200477 9489696
C1 - - - -
D1 - - - -
C2 4 36689 120 18032 200473 9489714
D2 - - - -
C3 4 36689 120 18036 200480 9489714
D3 4 36697 120 18037 200482 9489722
C4 4 366692 120 18041 200489 9489708
D4 4 36694 120 18039 200486 9489704
C5 4 36694 120 18046 200498 9489704
D5 4 36699 120 18046 200497 9489696
C6 4 36696 120 18049 200504 9489701
D6 4 36702 120 18050 200506 9489691
C7 4 36698 120 18056 200517 9489698
D7 4 36704 120 18054 200515 9489687
C8 4 36700 120 18061 200527 9489694
D8 4 36706 120 18060 200524 9489689
C9 4 36703 120 18067 200536 9489689
D9 4 36707 120 18064 200532 9489681
55
Titik South East X Y
Titik South East X Y
Ta 4 36750 120 18041 200489 9489693
F1 4 36676 120 18035 200477 9489738
E1 - - - -
F2 4 36678 120 18038 200483 9489734
E2 - - - -
F3 4 36678 120 18038 200483 9489734
E3 - - - -
F4 4 36681 120 18050 200506 9489729
E4 4 36702 120 18032 200489 9489689
F5 4 36684 120 18051 200507 948924
E5 4 36703 120 18043 200492 9489688 E6 4 36706 120 18046 200500 9489684 E7 4 36707 120 18052 200511 9489681 E8 4 36709 120 18057 200520 9489677 E9 4 36711 120 18064 200532 9489673 E10 4 36712 120 18066 20035 9489672
56
Lampiran 2 Data Pengukuran Ketinggian Dengan Menggunakan Theodolit
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
A0-A1 093 353 04 10 1724 1718 1714 12 055
A0-A2 723 353 04 10 1781 1748 1709 12 055
A0-A3 1723 353 04 10 2038 1955 1868 12 055
A0-A4 2723 353 04 10 212 197 183 12 055
A0-A5 3723 353 04 10 2189 20 1809 12 055
A0-A6 4723 353 04 10 259 235 211 12 055
A0-A7 5723 353 04 10 263 235 211 12 055
A0-A8 6723 353 04 10 26 239 206 12 055
A0-A9 7723 353 04 10 271 235 197 12 055
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang
(m)
B0-B1 105 337 15 40 1808 1803 18 1375 046
B0-B2 825 337 15 40 179 175 1717 1375 046
B0-B3 1825 337 15 40 203 1945 1856 1375 046
B0-B4 2825 337 15 40 209 195 181 1375 046
B0-B5 3825 337 15 40 224 203 185 1375 046
B0-B6 4825 337 15 40 255 231 207 1375 046
B0-B7 5825 337 15 40 267 238 2068 1375 046
B0-B8 6825 337 15 40 266 229 1967 1375 046
B0-B9 7825 337 15 40 275 235 197 1375 046
57
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
C0-C1 - - - - - - -
C0-C2 143 0 28 50 1703 1697 1689 138 034
C0-C3 803 0 28 50 1764 1726 1686 138 034
C0-C4 1803 0 28 50 1812 1722 1631 138 034
C0-C5 2803 0 28 50 196 182 168 138 034
C0-C6 3803 0 28 50 203 184 164 138 034
C0-C7 4803 0 28 50 24 217 192 138 034
C0-C8 5803 0 28 50 2475 218 2189 138 034
C0-C9 6803 0 28 50 251 221 186 138 034
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
D0-D1 - - - - - - -
D0-D2 - - - - - - -
D0-D3 312 2 04 10 1769 1753 1715 152 029
D0-D4 808 2 04 10 1776 1737 1696 152 029
D0-D5 1808 2 04 10 1963 1872 1785 152 029
D0-D6 2808 2 04 10 1972 1835 1693 152 029
D0-D7 3808 2 04 10 23 211 1924 152 029
D0-D8 4808 2 04 10 24 201 188 152 029
D0-D9 5808 2 04 10 246 217 188 152 029
D0-D10 5978 2 04 10 254 224 195 152 029
58
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
Ta-E1 - - - - - - -
Ta-E2 - - - - - - -
Ta-E3 - - - - - - -
Ta-E4 415 29 56 10 2003 198 1954 1465 056
Ta-E5 1415 11 45 50 2401 20 1957 1465 056
Ta-E6 2415 2 20 30 208 1984 189 1465 056
Ta-E7 3415 0 13 10 2367 2222 209 1465 056
Ta-E8 4415 358 36 00 243 224 2041 1465 056
Ta-E9 5415 357 17 50 248 223 199 1465 056
Ta-E10 5855 356 18 30 255 227 202 1465 056
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
A0-F1 6232 350 56 50 1765 1735 1705 12 055
A0-F2 10982 344 59 30 1778 1728 1667 12 055
A0-F3 16832 344 08 20 1989 192 1856 12 055
A0-F4 37982 344 34 10 2141 197 18 12 055
A0-F5 43292 328 51 10 261 241 22 12 055
59
Lampiran 3 Data Hasil Analisis Tanah
HASIL ANALISIS CONTOH TANAH
Nomor contoh BD PD
Porosita
s
KA
Kapasita
s Lapang
KA Titik
Layu
Permanen
Tekstur Hidrometer
No
urut
Kode
Laboratoriu
m
Pengirim Liat
()
Debu
()
Pasir
() Klas Tekstur
(gcm3 (gcm3 () () ()
1 S1 I(hibrida 126 234 4611 1518 0461 46 35 19 Liat
2 S2 II(hibrida) 117 241 5165 1730 0521 52 39 9 Liat
3 S3 III(komposit
) 136 218 3777 1686 0421 42 42 16 Liat berdebu
4 S4 IV(komposit
) 112 217 4816 2837 0391 39 38 23
Lempung
berliat
Sumber Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Unhas
60
Lampiran 4 Data Klimatologi
Data Curah Hujan Bulanan (millimeter)
Tahun 2003 sampai dengan tahun 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 237 111 175 365 411 251 186 67 75 153 144 273
Data Suhu Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 269 269 269 269 269 268 268 267 268 269 269 269
Data Suhu Minimum Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 230 230 230 229 229 230 229 228 228 229 230 230
Data Suhu Maksimum Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 324 324 324 323 323 324 323 322 322 324 324 323
Data Kelembaban Bulanan Rata-rata (Persen)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 83 84 84 84 84 84 83 84 84 83 83 83
Data Kecepatan Angin Rata-rata Bulanan (KNOT)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 4 3 4 4 4 4 5 6 6 6 4 4
Data Lamanya Penyinaran Bulanan (Persen)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 11 14 17 14 12 10 14 22 25 20 17 11
Sumber BMKG (Stasiun Klimatologi Kelas I Maros)
61
Lampiran 5 Data Pengukuran Laju Infiltrasi
No Waktu
(menit)
Penurunan
(cm)
1 0-3 9
2 3-6 75
3 6-9 7
4 9-12 65
5 12-15 55
6 15-18 5
7 18-21 45
8 21-24 4
9 24-27 38
10 27-30 35
11 30-33 35
12 33-36 4
13 36-39 35
14 39-42 35
15 42-45 35
16 45-48 25
17 48-51 25
18 51-54 25
19 54-57 2
20 57-60 2
21 60-63 2
22 63-66 2
23 66-69 2
24 69-72 2
25 72-75 18
26 75-78 15
27 78-81 15
28 81-84 15
29 84-87 15
30 87-90 15
62
Lampiran 6 Perhitungan Pemberian Air
Dik luas lahan = 36000m2 waktu antara pemberian air = 10 hari
1 Perhitungan kebutuhan air tanaman diperoleh dengan menggunakan persamaan
Volume air = luas lahan x Etc x jarak pemberian air sehingga jumlah
kebutuhan air tanaman adalah
Volume air(initial) = luas lahan x Etc x jarak pemberian air
= 3600m2 x 07810
-3mh x 10 h = 2808m
3
Volume air(deve) = 3600m2 x 21710
-3mh x 10 h = 7812m
3
Volume air(mid) = 3600m2 x 31310
-3mh x 10 h = 11268m
3
Volume air(late) = 3600m2 x 20210
-3mh x 10 h = 7272m
3
2 Debit aliran peralur ditentukan dengan persamaan Q = V A dimana
A = frac12 (a+b) t = frac12 (40+15) 10 = 275cm2 = 00275m
2
V = 1n R23
S12
= 1004(00585)23
(0008)12
= 00149 ms
Maka Q = 00149 00275 = 000040975 m3s = 040975 ls
Sehingga Volume air yang diberikan peralur adalah 354024m3
Hasil perhitungan tersebut kemudian diolah dengan menggunakan perangkat lunak
Sirmod 3 untuk mnedapatkan nilai efisiensi aplikasi dan efisiensi irigasi
63
Lampiran 7 Perhitungan Desain Irigasi Alur
Dik L = 60m S0 = 0008 n = 004 w = 08 m p1 = 0582 p2 = 1352
Untuk nilai a k dan f0 berdasarkan table 3(FAO)
Untuk luas penampang (A)
A = frac12 (a+b) t = frac12 (40+15) 10 = 275cm = 00275m
Untuk debit (Q0)
Q0 = 00004 m3s
Perhitungan debit maksimum
Untuk rreq
Perkiraan nilai T1 = 60
Peritungan
= 60 +
= 60 + 361 = 421 menit
Untuk tL
1
2 A0 = 00275m2
3 T1 = 5A0LQ0 = 5(00275)600010102 = 81667 menit
4
64
Lampiran 8 Foto Kegiatan Selama Penelitian
ii
HALAMAN PENGESAHAN
Judul Penelitian Desain Sistem Irigasi Alur Pada Perkebunan Tanaman Jagung
di Kabupaten Bone
Nama Sukri
Stambuk G 621 07 057
Program Studi Keteknikan Pertanian
Makassar Agustus 2013
Disetujui oleh
Tim Pembimbing
Pembimbing I
Dr Ir Mahmud Achmad MP
NIP 19700603 199403 1 003
Pembimbing II
Dr Ir Sitti Nur Faridah MP NIP 19681007 199303 2 002
Ketua Jurusan
Teknologi Pertanian
Prof Dr Ir Mulyati M Tahir MS
NIP 19570923 198312 2 001
Ketua Panitia
Ujian Sarjana
Dr Iqbal STP MSi
NIP 19781225 200212 1 001
Tanggal pengesahan Agustus 2013
iii
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas berkat rahmat
dan hidayahnya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagaimana
mestinya Dalam penyusunan dan penulisan skripsi ini tidak lepas dari bantuan dan
dukungan berbagai pihak baik dalam bentuk moril materil maupun tenaga Oleh
karena itu melalui kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada
1 Bapak Dr Ir Mahmud Achmad MP dan Dr Ir Sitti Nur Faridah MP sebagai
dosen pembimbing yang telah memberikan arahan dan masukan dalam pelaksanaan
dan penyusunan skripsi ini
2 Seluruh Dosen dan Staf Fakultas Pertanian khususnya Jurusan Teknologi Pertanian
yang banyak memberikan bantuan selama penulis menempuh pendidikan
3 Ayahanda H Kamaruddin dan Ibunda Hj Sittiara yang selalu memberi dukungan
dan dorsquoa dalam menyelesaikan skripsi ini
4 Ayah mertua H Naba dan Ibu mertua Hj Ngai yang selalu memberi motivasi dan
dorsquoanya
5 Istri tercinta Saribulan SPd dan Anakku Kurniawan yang sabar mendorsquoakan dan
memberi dukungan untuk menyelesaikan skipsi ini
6 Teman seperjuangan Orator rsquo07 dan seluruh keluarga mahasiswa TEKPER
Jika di dalam skripsi ini terdapat kesalahan dan kekeliruan maka penulis
mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi kesempurnaan skripsi ini Akhir
kata semoga Allah SWT senantiasa melimpahkan rahmat-nya kepada kita semua
Makassar Agustus 2013
Penulis
iv
SUKRI (G62107057) ldquoDesain Sistem Irigasi Alur Pada Perkebunan Tanaman Jagung
di Kabupaten Bonerdquo
Dibawah bimbingan
]Dr Ir MAHMUD ACHMAD MP dan Dr Ir SITTI NUR FARIDAH MP
ABSTRAK
Air merupakan sumber daya alam yang keberadaannya semakin bermasalah ke
depan dalam bidang pertanian karena jatah air untuk sektor pertanian relatif semakin
berkurang akibat kompetisi dengan keperluan rumah tangga dan industri kerusakan tata
hidrologi kawasan yang berdampak semakin rendahnya proporsi air hujan yang tersedia
bagi cadangan air dan adanya perubahan iklim yang kurang menguntungkan Irigasi
dimaksudkan untuk memberikan suplai air kepada tanaman dalam waktu ruang
jumlah dan mutu yang tepat Agar distribusi air lebih efektif ke tanaman petani
umumnya membuat saluran air di antara barisan tanaman dengan menggunakan cangkul
atau bajak ditarik ternak Pembuatan saluran dengan cangkul memerlukan waktu 176
jamha sedangkan dengan bajak ditarik ternak 24 jamha dengan tingkat efisiensi
irigasi hanya 462 Tujuan penelitian ini adalah untuk mendesain sistem irigasi dan
menguji efisiensi kinerja hasil desain irigasi alur pada pertanaman jagung di Kabupaten
Bone Desain irigasi alur dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak SIRMOD III
melalui optimasi desain pemberian air yang dapat meningkatkan efisiensi aplikasi dan
nilai efisiensi irigasi pada debit aliran panjang alur kecepatan alur dimensi saluran
agar diperoleh desain yang tepatHasil penelitian menunjukan bahwa pada kedalaman
air aplikasi 011 m 037 m dan 045 m diperoleh nilai terbaik setelah dilakukan desain
menggunakan SIRMOD III Pada kedaman air aplikasi 011 mdengan lama pengairan
210 menit diperoleh nilai efisiensi aplikasi 9888 efisiensi irigasi 100 efisiensi
distribusi 9888 dan air yang terperkolasi ke dalam tanah 112dan pada kedalaman
air aplikasi 037 meter denganlama pengairan 480 diperoleh nilai efisiensi aplikasi
9827 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9822 dan air yang terperkolasi ke
dalam tanah 178 sedangkan pada kedalaman air aplikasi 045 meter dengan lama
pengairan 580 menit diperoleh nilai efisiensi aplikasi 9731 efisiensi irigasi 9996
efisiensi distribusi 9735 dan air yang terperkolasi ke dalam tanah 265
Kata Kunci Irigasi alur Jagung Sirmod III Efisiensi Irigasi
v
RIWAYAT HIDUP
Sukri dilahirkan di Maros Kecamatan Tompobulu Kabupaten
Maros Provinsi Sulawesi Selatan pada 05 Agustus 1989
Penulis merupakan anak pertama dari tiga bersaudara dari
pasangan orang tua Bapak H Kamaruddin dan Ibu Hj Sittiara
Jalur pendidikan formal yang telah ditempuh adalah sebagai
berikut
1 SD Negeri 20 Masale pada tahun 1995-2001
2 Kemudian penulis melanjutkan pendidikan di SMP Negeri 2 Tanralili pada tahun
2001-2004
3 Pendidikan SMA pada tahun 2004-2007 di SMA Negeri 1 Maros
4 Melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) pada
tahun 2007 penulis diterima sebagai salah satu mahasiswa di Program Studi
Keteknikan Pertanian Jurusan Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian Universitas
Hasanuddin dan menyelesaikan studi tingkat S1 pada tahun 2013
Selama menjadi mahasiswa penulis aktif sebagai anggota biasa dalam Himpunan
Mahasiswa Teknologi Pertanian (HIMATEPA) dari tahun 2007 sampai sekarang Selain
itu penulis tidak lagi memiliki kegiatan lain karena kegiatan di rumah yang lebih
menuntut penulis untuk selalu aktif dalam kegiatan
vi
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL i
HALAMAN PENGESAHAN ii
KATA PENGANTAR iii
ABSTRAK iv
RIWAYAT HIDUP v
DAFTAR ISI vi
DAFTAR TABEL viii
DAFTAR GAMBAR ix
DAFTAR LAMPIRAN x
I PENDAHULUAN
1 1 Latar Belakang 1
1 2 Rumusan Masalah 3
1 3 Tujuan dan Kegunaan 3
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Irigasi 4
2 1 1 Irigasi Permukaan 5
2 1 2 Irigasi Alur 6
2 2 Curah Hujan Efektif 13
2 3 Evapotranspirasi 14
2 3 1 Evapotranspirasi Tanaman 15
2 3 1 Evapotranspirasi Acuan (ETo) 16
2 4 Infiltrasi 17
2 5 Dimensi Saluran 21
2 6 Kadar Air Tanah 21
vii
2 7 Ketersediaan Air Irigasi 23
2 7 1 Ketersediaan Air di Lahan 23
2 7 2 Ketersediaan Air di Bangunan Pengambilan 24
2 8 Kebutuhan Air Irigasi 24
2 9 Membuat Desain Saluran Irigasi Permukaan (Alur) 27
210 Cropwat 30
211 Sirmod III 32
III METODOLOGI PENELITIAN
3 1 Waktu dan Tempat 33
3 2 Alat dan Bahan 33
3 3 Metode Penelitian 33
3 3 1 Pengambilan Data 33
3 3 2 Pengolahan dan Analisis Data 34
3 4 Bagan Alir Penelitian 37
IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4 1 Keadaan Umum Lokasi Penelitian 38
4 2 Ketersediaan Air 39
4 3 Kebutuhan Air 41
4 4 Sistem Pemberian Air 42
4 5 Simulasi Hasil Berdasarkan Penerapan Petani di Lahan 43
4 6 Simulasi Berdasarkan Hasil Desain 45
4 6 1 Kedalaman Air Aplikasi 011 meter 45
4 6 1 Kedalaman Air Aplikasi 037 meter 47
4 6 1 Kedalaman Air Aplikasi 045 meter 48
V KESIMPULAN
5 1 Kesimpulan 51
5 2 Saran 51
DAFTAR PUSTAKA 52
LAMPIRAN 54
viii
DAFTAR TABEL
No Teks Halaman
01 Kemiringan dengan Jenis Tanah Untuk Panjang Alur 9
02 Harga Koefisien Tanaman Palawija 25
03 Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi awal 27
04 Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi selanjutnya 28
ix
DAFTAR GAMBAR
No Teks Halaman
01 Alur sempit pada tanah berpasir 9
02 Alur lebar dangkal pada tanah lempung 10
03 Sebuah alur ganda-bergerigi 10
04 Alat pembentuk alur 11
05 Zona perakaran ideal 12
06 Tabung infiltrometer sederhana 19
07 Simulator hujan 20
08 Bentuk spesifik alur dan parameter hidroliknya 29
09 Tampilan awal program SIRMOD III 36
10 Lokasi penelitian 38
11 Layout ketinggian lokasi (kontur) lahan sawah di Kabupaten Bone 39
12 Curah hujan rata-ratabulanan (aktual dan efektif) di Kabupaten Bone
Tahun (2003-2012) 40
13 Nilai debit rata-rata tersedia yang dialirkan di DI Pattiro
(Tahun 2005ndash2012) 40
14 Nilai evapotranspirasi potensial (ETo) Kabupaten Bone (2003-2012) 41
15 Nilai kebutuhan air tanaman aktual (ETcrop) dan kebutuhan air irigasi
(Irr Req) selama pertanaman jagung di Kabupaten Bone (nilai dalam
satuan mm) 41
16 Nilai retensi air tanah air tersedia (TAM dan RAM) di lahan
pertanaman jagung di Kabupaten Bone 42
17 Laju infiltasi tanah pada lahan pertanaman Jagung 43
18 Hasil kedalaman air aplikasi irigasi di lahan pertanaman jagung pada
tahap awal pengairan 44
19 Hasil Simulasi untuk kedalaman air aplikasi pada tahap pemberian
berikutnya mengikuti praktek irigasi petani 44
20 Hasil simulasi untuk Kedalaman Air Aplikasi 011 meter 45
21 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi () 46
22 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi () 46
23 Hasil simulasi untuk kedalaman air aplikasi 037 meter 47
24 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi () 48
25 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi () 48
26 Hasil simulasi I untuk kedalaman air aplikasi 045 meter 49
27 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan efisiensi () 49
28 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan laju perkolasi () 50
x
DAFTAR LAMPIRAN
No Teks Halaman
01 Data Titik Ordinat Dengan Menggunakan GPS 54
02 Data Pengukuran Ketinggian Dengan Menggunakan Theodolit 56
03 Data Hasil Analisis Tanah 59
04 Data Klimatologi 60
05 Data Pengukuran Laju Infiltrasi 61
06 Perhitungan Pemberian Air 62
07 Perhitungan Desain Irigasi Alur 63
08 Perhitungan Kebutuhan Air 64
09 Foto Kegiatan Selama Penelitian 66
1
I PENDAHULUAN
11 Latar Belakang
Air merupakan sumberdaya alam yang keberadaannya semakin
bermasalah ke depan bagi peruntukan pertanian karena (a) jatah air untuk sektor
pertanian relatif semakin berkurang akibat kompetisi dengan keperluan rumah
tangga dan industri (b) kerusakan tata hidrologi kawasan yang berdampak
semakin rendahnya proporsi air hujan yang tersediakan bagi cadangan air dan (c)
adanya perubahan iklim yang kurang menguntungkan Sehubungan dengan itu
teknologi pengelolaan air harus semakin mendapat perhatian besar tidak hanya
dari segi efisiensi penggunaan airnya sendiri tapi juga pertimbangan cara
aplikasinya dan umur tanaman yang mampu meningkatkan efisiensi tenaga
kerjabiaya (Suryana dkk 2008)
Irigasi dimaksudkan untuk memberikan suplai air kepada tanaman dalam
waktu ruang jumlah dan mutu yang tepat Pencapaian tujuan tersebut dapat
dicapai melalui berbagai teknik pemberian air irigasiRancangan pemakaian
berbagai teknik tersebut disesuaikan dengan karakteristik tanaman dan kondisi
setempatSebagian petani mengusahakan jagung di lahan sawahPada musim
kemarau tanaman seringkali kekurangan air sehingga produksi tidak optimal Di
sisi lain efisiensi penggunaan air irigasi masih rendah Penelitian di Kabupaten
Takalar Sulawesi Selatan menunjukkan bahwa efisiensi penggunaan air irigasi
oleh petani hanya 46Dengan kata lain 54 air terbuang percuma Penyebabnya
adalah kondisi saluran drainase yang tidak memadaiUpaya peningkatan efisiensi
penggunaan air irigasi dapat dilakukan melalui perbaikan desain saluran drainase
menggunakan alat pembentuk alurDimensi saluran drainase yang optimal adalah
lebar 32-34 cm kedalaman 21-25 cm dan kecuraman lereng 08 (Puslitbangtan
2003)
Pada musim penghujan kemungkinan besar curah hujan efektif akan
berlimpah tersedianya baik dipermukaan maupun yang telah meresap kedalam
pori pori tanah kebawah permukaan tanah (tergantung dari lamalembab sering
turunnya hujan dan daya meresapnya ke bawah permukaan tanah) Pada musim
2
kemarau curah hujan efektif tentunya tidak biasa diharapkan lagi dan tersedianya
air tanah pun banyak berkurang sehingga tidak sedikit lahan pertanaman menjadi
kering dan pertumbuhannya menjadi terganggu (Kartasapoetra 1994)
Sebagian besar daerah yang ada di Sulawesi Selatan memiliki potensi yang
baik untuk tanaman jagung seperti kabupaten Bone Jagung (Zea mays L)
merupakan salah satu tanaman pangan dunia yang terpenting selain gandum dan
padi Sebagai sumber karbohidrat utama di Amerika Tengah dan Selatan jagung
juga menjadi alternatif sumber pangan di Amerika Serikat Penduduk beberapa
daerah di Indonesia (misalnya di Madura dan Nusa Tenggara) juga menggunakan
jagung sebagai pangan pokok Selain sebagai sumber karbohidrat jagung juga
ditanam sebagai pakan ternak (hijauan maupun tongkolnya) diambil minyaknya
(dari bulir) dibuat tepung (dari bulir dikenal dengan istilah tepung jagung atau
maizena) dan bahan baku industri (dari tepung bulir dan tepung tongkolnya)
Tongkol jagung kaya akan pentosa yang dipakai sebagai bahan baku pembuatan
furfural Jagung yang telah direkayasa genetika juga sekarang ditanam sebagai
penghasil bahan farmasi (Anonim 2012a)
Budi daya jagung tidak hanya di lahan kering pada musim hujan tetapi
juga pada lahan sawah tadah hujan dan lahan sawah pada irigasi musim kemarau
terutama pada areal yang ketersediaan air irigasinya kurang memadai untuk budi
daya padi Pengairan tanaman jagung pada musim kemarau bersumber dari air
tanah yang dipompa maupun air permukaan dari jaringan irigasi Agar distribusi
air lebih efektif ke tanaman petani umumnya membuat saluran air di antara
barisan tanaman dengan menggunakan cangkul atau bajak ditarik ternak
Pembuatan saluran dengan cangkul memerlukan waktu 176 jamha sedangkan
dengan bajak ditarik ternak 24 jamha dengan tingkat efisiensi irigasi hanya
462(Puslitbangtan 2003)
Dengan perkembangan irigasi dalam bidang pertanian irigasi alur
dianggap penting dan tepat untuk pengairan tanaman jagung yang ditanam pada
awal musim hujan atau menjelang musim kemarau (Purwono dan Heni 2011)
3
Berdasarkan uraian di atas maka dianggap perlu untuk melakukan
penelitian mengenai ldquoDesain Sistem Irigasi Alur Pada Perkebunan Tanaman
Jagung di Kabupaten Bonerdquo
12 Rumusan Masalah
Dari uraian di atas maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut
1 Bagaimana mendesain sistem irigasi alur yang tepat untuk pertanaman
jagung
2 Bagaimana tingkat keakurasian hasil desain dengan sistem simulasi
menggunakan SIRMOD III pada pertanaman jagung
13 Tujuan dan Kegunaan
Tujuan dilakukan penelitian ini adalah untuk mendesain sistem irigasi dan
menguji efisiensi kinerja hasil desain irigasi alur pada pertanaman jagung
Kegunaan dilakukan penelitian ini adalah untuk memberikan hasil desain
irigasi pertanian yang efektif dan efisien pada lahan pertanaman jagung di
Kabupaten Bone sebagai informasi bagi para penyuluh dan praktisi irigasi dan
sebagai informasi bagi petani yang dapat digunakan atau diaplikasikandalam
sistem pertanaman jagung
4
II TINJAUAN PUSTAKA
2 1 Irigasi
Pengertian irigasi secara umum yaitu pemberian air kepada tanah dengan
maksud untuk memasok lengas esensial bagi pertumbuhan tanaman(Hansen
dkk1990) Tujuan irigasi lebih lanjut yaitu menjamin keberhasilan produksi
tanaman dalam menghadapi kekeringan jangka pendek mendinginkan tanah dan
atmosfir sehingga akrab dengan pertumbuhan tanaman mengurangi bahaya
kekeringan mencuci atau melarutkan garam dalam tanah mengurangi bahaya
pemipaan tanah melunakkan lapisan olah dan gumpalan gumpalan tanah dan
menunda pertunasan dengan cara pendinginan lewat evaporasi Tujuan umum
irigasi tersebut secara implisit mencakup pula kegiatan drainase pertanian
terutama yang berkaitan dengan tujuan mencuci dan melarutkan garam dalam
tanah Tujuan utama irigasi yang disebutkan di atas tentu saja tidak semuanya
berlaku untuk indonesia yang sebagian besar daerahnya terletak di kawasan
muson tropis-basah Irigasi juga dapat diartikan sebagai bentuk kegiatan
penyediaanpengambilan pemberian dan penggunaan air untuk pertanian dengan
menggunakan satu kesatuan saluran dan bangunan berupa jaringan irigasi
(Suprodjo 2001)
Pada metode irigasi lain dalam pemberian air semua permukaan tanah
dibasahi pada tiap pemberian air Dengan menggunakan metode alur untuk
pemberian air Kebutuhan pembasahan hanya sebagian dari permukaan
tanahsehingga mengurangi kehilangan akibat penguapan mengurangi
pelumpuran tanah berat dan memungkinkan untuk mengolah tanah lebih cepat
setelah pemberian air Hampir semua tanaman yang berderet diairi dengan metode
alur Tanaman biji bijian dan alfalfa sering diairi dengan alur kecil yang disebut
alur kerap Alur kerap ini menguntungkan apabila aliran pemberian air kecil dan
juga untuk tanah yang topografinya tidak menentu Irigasi alur dapat diterapkan
pada variasi kemiringan yang besar Dalam hal ini biasanya menempatkan alur
menuruni kemiringan yang paling terjal untuk menghindari peluapan tanggul alur
(Endang dan Soejipto 1992)
5
211 Irigasi Permukaan
Irigasi telah berkembang luas menjadi bentuk menarik yang dapat
diklasifikasikan menjadi irigasi genangan irigasi limpasan irigasi alur
dan banjir yang tidak terkendali Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya
ada dua hal yang membedakan sistem irigasi permukaan yaitu aliran
permukaan memiliki kebebasan menanggapi gradien gravitasi dan berarti
di lahan pengangkutan dan distribusi terjadi pada bidang permukaan itu
sendiri Sebuah peristiwa irigasi permukaan terdiri dari empat faseKetika
air dialirkan ke lahan sampai permukaan air meluas di seluruh area Air
tidak langsung membasahi seluruh permukaan tetapi semua jalur aliran
telah terisi air Kemudian air akan mengalir di permukaan cekunganlahan
Volume air di permukaan mulai menurun setelah air tidak lagi
diberikanSehingga air akan mengalir dari permukaan (limpasan) masuk ke
dalam tanah Untuk menggambarkan hidrolika aliran permukaan periode
drainase dibagi ke dalam tahap penipisan (resesi vertikal) dan fase resesi
(resesi horizontal) Deplesi adalah interval perpotongan munculnya tanah
kering pertama di bawah airResesi dimulai pada saat itu dan berlanjut
hingga permukaannya kering (Walker 1989)
Masing-masing sistem irigasi permukaan memiliki kelebihan dan
kekurangan yang unik tergantung pada faktor-faktor seperti yang telah
dijelaskan sebelumnya yaitu biaya awal ukuran dan bentuk bidang
karakteristik tanah alam dan ketersediaan pasokan air iklim pola tanam
preferensi sosial dan struktur pengalaman historis dan pengaruh luar ke
sistem irigasi permukaan (Walker 1989)
Pada irigasi permukaan air diberikan secara langsung melalui
permukaan tanah dari suatu saluran atau pipa dimana elevasi muka airnya
lebih tinggi dari elevasi lahan yang akan diairi (sekitar 10-15 cm) Air
irigasi mengalir pada permukaan tanah dari pangkal ke ujung lahan dan
meresap ke dalam tanah membasahi daerah perakaran tanamanTerdapat
dua syarat penting untuk mendapatkan sistim irigasi permukaan yang
efisien yaitu perencanaan sistim distribusi air untuk mendapatkan
6
pengendalian aliran air irigasi dan perataan lahanyang baik sehingga
penyebaran air seragam ke seluruh petakan Prosedur pelaksanaan irigasi
dalam irigasi permukaan adalah dengan menggunakan debit yang cukup
besar maka aliran akan mencapai bagian ujung secepat mungkin dan
meresap ke dalam tanah dengan merata Setelah atau sebelum mencapai
bagian ujung aliran masuk dapat diperkecil debitnya (cut-back flow)
sampai sejumlah air irigasi yang diinginkan sudah diresapkanKetika
pasokan aliran air dihentikan maka proses resesi sepanjang lahan akan
terjadi sampai proses irigasi selesai (Kusnadi 2000)
212 Irigasi Alur
Irigasi alur dapat diartikan sebagai air yang mengalir melalui
saluran kecil (alur) yang dibuat pada kemiringan atau lereng lahan Air
masuk ke dalam tanah dari dasar dan sisi saluran bergerak lateral dan ke
bawah untuk membasahi tanah dan sekaligus membawa garam terlarut
pupuk dan herbisida Tanah yang baik dengan lerengkemiringan seragam
dapat memberikan hasil yang baik dari metode ini (James 1993)
Irigasi alur cocok untuk berbagai jenis tanah tanaman dan lereng
tanah Irigasi alur cocok untuk tanaman terutama tanaman baris Tanaman
yang akan rusak jika air menutupi batang atau mahkota harus
menggunakan irigasi alur Irigasi alur juga cocok untuk tumbuhan tanaman
pohon Pada tahap awal penanaman pohon penggunaan satu alur
disamping baris pohon mungkin cukup tetapi ketika pohon berkembang
maka dua atau lebih alur dapat dibuat untuk menyediakan air yang cukup
(Brouwer 1988)
Menurut Brouwer (1988) tanaman yang dapat diairi dengan irigasi
alur meliputi
a Tanaman berbaris seperti jagung kedelai bunga matahari tebu
b Tanaman yang akan rusak oleh air berlebih seperti tomat sayuran
kentang kacang-kacangan
c Pohon buah-buahan seperti jeruk anggur
d Siaran tanaman (metode kerut) seperti gandum
7
Sistem irigasi alur biasanya digunakan dalam pengairan sayuran-
sayuran Hal ini memberikan keuntungan bahwa air tidak diterapkan
secara langsung ke lahan tetapi air masuk kedalam alur Hal itu
memberikan penghematan air tanaman tidak bersentuhan langsung dengan
air karena beberapa tanaman seperti sayuran sangat sensitif terhadap air
tergenang Berdasarkan keselarasan irigasi alur dapat digolongkan
menjadi dua jenis umum yaitualur lurus dan alur kontur Alur kontur
memiliki kemiringan yang halus sepanjang aliran Lahan dengan
kemiringan hingga 15 persen dapat diairi dengan alur kontur (Bishop et al
1967) Metode alur kontur dapat berhasil digunakan di hampir semua
tanah yang diairi Keterbatasan alur yang lurus yang diatasi dengan kontur
untuk menahan tanah Berdasarkan pada ukuran dan jarak alur dapat
diklasifikasikan sebagai alur-alur dan lipatan atau kerutan Secara umum
tanaman kecil memerlukan alur yang kecil seperti sayuran membutuhkan
alur dari 75-125 cm sedangkan beberapa tanaman baris membutuhkan
alur yang lebih lebar (Kay 1986)
Alur lurus biasanya saluran dibangun menuruni lereng tanah yang
berliku (bertingkat) Tanah halus (yaitu mengisi daerah yang rendah
dengan bahan dibawa dari tempat tinggi) biasanya diperlukan untuk
efisiensi aplikasi air Namun keseragaman yang buruk dapat terjadi ketika
lereng melebihi 2 dan tanah bertekstur kasar Alur sangat cocok untuk
mengairi tanaman yang bisa tertanggu jika air merendam mahkota atau
batang tanaman Akar tanaman seperti sayuran kapas jagung gula bit
jagung kentang dan tanaman bibit ditanam pada bedengan yang diairi
dengan alur yang ditempatkan di antara baris tanaman Kebun-kebun
anggur dapat diairi dengan menempatkan satu atau lebih alur antara baris
pohon untuk membasahi area utama dari zona akar (Jeams 2009)
Secara umum bentuk panjang dan jarak ditentukan oleh keadaan
alam yaitu kemiringan jenis tanah dan ukuran aliran yang tersedia
Namun faktor lain dapat mempengaruhi desain sistem alur seperti
kedalaman perairan praktek pertanian dan panjang lahan Alur harus
8
searah dengan kemiringan jenis tanah ukuran saluran kedalaman irigasi
praktek budidaya dan panjang lahan Meskipun alur dapat lebih lama
ketika kemiringan lahan yang curam kemiringan alur maksimum yang
disarankan adalah 05 untuk menghindari erosi tanah Alur juga dapat
dibuat bertingkat sehingga sangat mirip dengan cekungan sempit yang
panjang Namun nilai minimum dari 005 dianjurkan agar drainase yang
efektif dapat terjadi pada irigasi berikutnya atau curah hujan yang
berlebihan Jika kemiringan tanah lebih curam dari 05 maka alur dapat
diatur pada sudut lereng utama atau bahkan sepanjang kontur untuk
menjaga lereng alur dalam batas-batas yang disarankan Alur dapat diatur
dengan cara ini ketika kemiringan tanah utama tidak melebihi 3 Hal itu
dilakukan untuk menghindari resiko utama erosi tanah dalam sistem alur
Untuk tanah berpasir air cepat terinfiltrasi Alur harus pendek (kurang dari
110 m) sehingga air akan mencapai ujung hilir tanpa kerugian perkolasi
yang berlebihan Pada tanah liat laju infiltrasi jauh lebih rendah dari pada
di tanah berpasir Alur dapat lebih panjang dari pada tanah berpasir
(Brouwer 1988)
Ukuran aliran maksimum yang tidak akan menyebabkan erosi jelas
akan tergantung pada kemiringan alur dalam hal apapun disarankan untuk
tidak menggunakan ukuran saluran dengan kecepatan aliran lebih besar
dari 301mdetik Ketika para petani menggunakan mesin (mekanik) alur-
alur harus dibuat panjang untuk memudahkan pekerjaan Alur pendek yang
sama dengan panjang lahan bukan jarak yang ideal itu akan menyisakan
tanah yang tidak terairi Panjang alur yang bersesuaian dapat dilihat pada
tabel berikut (Brouwer 1988)
9
Tabel1 Kemiringan dengan Jenis Tanah Untuk Panjang Alur
Furrow
slope
()
Maximum stream size
(ls) per furrow
Clay Loam Sand
Net irrigation depth (mm)
50 75 50 75 50 75
00 30 100 150 60 90 30 45
01 30 120 170 90 125 45 60
02 25 130 180 110 150 60 95
03 20 150 200 130 170 75 110
05 12 150 200 130 170 75 110
Sumber Training manual no 5 FAO Land and Water Development
Division 1988
Bentuk alur dipengaruhi oleh jenis tanah dan ukuran aliran
Pada tanah berpasir air bergerak cepat vertikal dari samping (lateral) Alur
berbentuk V diharapkan dapat mengurangi rembesan air pada permukaan
tanah Namun itu tidak cocok untuk tanah berpasir yang kurang stabil dan
cenderung runtuh karena mengurangi efisiensi irigasi Pada tanah liat ada
gerakan air yang jauh lebih lateral dan laju infiltrasi jauh lebih sedikit dari
pada tanah berpasir Sehingga alur dibuat lebar dan dangkal untuk
mendapatkan luas penampang basah yang besar untuk mendorong infiltrasi
(Brouwer 1988)
Gambar 1 Alur sempit pada tanah berpasir
10
Gambar 2 Alur lebar dangkal pada tanah lempung
Jarak dari alur dipengaruhi oleh jenis tanah dan praktek budidaya
Aturan jarak alur untuk tanah berpasir jarak harus antara 30 dan 60 cm
yaitu 30 cm untuk pasir kasar dan 60 cm untuk pasir halus Pada tanah liat
jarak antara kedua alur yang berdekatan harus 75-150 cm Pada tanah liat
alur ganda bergerigi juga dapat digunakan Keuntungannya adalah bahwa
baris tanaman akan lebih banyak pada punggung masing-masing dan
memudahkan penyiangan manual Punggungan dapat sedikit membulat di
bagian atas untuk mengalirkan air di permukaan punggungan pada saat
hujan deras (Brouwer 1988)
Gambar 3 Sebuah alur ganda-bergerigi
Dalam pertanian mekanik diperlukan kecocokan antara mesin yang
tersedia untuk membuat alur dan jarak yang ideal untuk tanaman
Peralatan mekanik akan menghasilkan lebih sedikit pekerjaan jika lebar
standar antara alur dipertahankan namun ketika tanaman ditanam
biasanya memerlukan jarak tanam yang berbeda Dengan cara ini jarak
dari gandengan alat tidak perlu diubah ketika peralatan tersebut akan
dipindahkan dari satu tanaman ke yang lain Namun perawatan diperlukan
11
untuk memastikan bahwa jarak standar memberikan pembasahan lateral
yang memadai pada semua jenis tanah (Brouwer 1988)
Ada beberapa alat pembentuk alur yang dapat digunakan Bajak
merupakan alat yang umum digunakan baik itu bajak kayu dan bajak besi
yang ditarik dengan tenaga hewan maupun bajakcangkul dengan
menggunakan tanganmanual Seperti yang ditunjukkan pada gambar
berikut ini (Brouwer 1988)
Gambar 4 Alat pembentuk alur
Air dialirkan ke lahan melalui masing-masing alur dari saluran
menggunakan sifon dan spiles atau pipa tergantung pada debit yang
tersedia dalam saluran irigasi beberapa alur dapat diairi pada waktu yang
sama Ketika terjadi kekurangan air irigasi alur menjadi solusi yang
diterapkan dengan membatasi jumlah air irigasi Hal ini dilakukan dengan
menggunakan sistem bergilir untuk tiap alur pada lahan yang sama
Misalnya untuk suatu lahan yang diari setiap 10 hari alur ganjil (1 3 5
dan seterusnya) diairi setelah 5 hari dan alur genap (2 4 6 dan
seterusnya) diairi setelah 10 hari Dengan demikian tanaman menerima air
setiap 5 hari bukan dalam jumlah besar setiap 10 hari
Limpasan pada ujung alur dapat menjadi masalah pada lahan miring Hal
ini dapat menampung air hingga 30 persen dari air yang diberikan
meskipun dalam kondisi yang baik Oleh karena itu pengurasan dangkal
harus selalu dilakukan pada ujung lahan untuk membuang kelebihan air
Ketika hal itu tidak dilakukan tanaman akan rusak oleh genangan air
Limpasan yang berlebihan dapat dicegah dengan mengurangi arus masuk
12
setelah air irigasi telah mencapai akhir dari alur-alur (irigasi pengurangan)
atau air limpasan digunakan kembali (Brouwer 1988)
Untuk mendapatkan pola pembasahan yang seragam pada zona
perakaran jarak kerutan harus baik memiliki kemiringan yang seragam
dan air irigasi harus diterapkan dengan cepat Zona perakaran akan
dibasahi melalui air yang mengalir pada alur yang bergerak ke bawah
tanah dan kesamping Kedua gerakan air tersebut bergantung pada jenis
tanah suatu lahan (Brouwer 1988)
Menurut Brouwer (1988) pola pembasahan yang ideal dapat
terjadi ketika pola pembasahan yang berdekatan saling tumpang tindih
dan ada gerakan air ke atas yang membasahi seluruh punggungan sehingga
air menyebar pada zona perakaran yang diamati pada gambar berikut
Gambar 5 Zona perakaran ideal
Untuk mendapatkan distribusi air yang seragam sepanjang alur
kemiringan saluran yang seragam merupakan hal yang penting dan ukuran
aliran cukup besar sehingga kecepatan aliran pada alur tinggi Dengan
demikian kerugian akibat perkolasi yang besar di hulu alur dapat dihindari
(Brouwer 1988)
13
Menurut Brouwer (1988) pola pembasahan yang buruk atau tidak
merata disebabkan oleh
a Kondisi alam yang tidak menguntungkan misalnya lapisan
dipadatkan jenis tanah yang berbeda-beda kemiringan lahan tidak
merata
b Letak alur yang buruk misalnya jarak alur terlalu lebar
c Manajemen yang buruk ukuran sungai yang tersedia terlalu besar atau
terlalu kecil menghentikan pemasukan air terlalu cepat
22 Curah Hujan Efektif (Re)
Hujan adalah peristiwa jatuhnya aires dari atmosfer ke permukaan bumi
dan atau laut dalam bentuk yang berbeda Hujan di daerah tropis (termasuk
Indonesia) umumnya dalam bentuk air dan sesekali dalam bentuk es pada suatu
kejadian ekstrim sedangkan di daerah subtropis dan kutub hutan dapat berupa air
atau saljues Besarnya curah hujan adalah volume air yang jatuh pada suatu areal
tertentu Besarnya curah hujan dapat dimaksudkan untuk satu kali hujan atau
untuk masa tertentu seperti perhari perbulan permusim atau pertahun Curah
hujan yang diperlukan untuk penyusunan suatu rancangan pemanfaatan air dan
rancangan pengendalian banjir adalah curah hujan rata-rata diseluruh daerah yang
bersangkutan Distribusi curah hujan adalah berbeda-beda sesuai dengan jangka
waktu yang ditinjau dari curah hujan tahunan curah hujan bulanan curah hujan
harian dan curah hujan perjam Harga-harga yang diperoleh ini dapat digunakan
untuk menentukan prospek dikemudian hari dan akhirnya perancangan sesuai
dengan tujuan yang dimaksud Kejadian hujan menunjukkan suatu variabilitas
dalam ruang dan waktu Salah satu konsekuensi dari variabliltas hujan adalah
terjadinya fluktuasi curah hujan di etiap wilayah yang dapat menimbulkan kondisi
ekstrim berupa kekeringan dan banjir yang terjadi dengan skala yang berbeda dan
tergantung pada periode keberulangannya (Achmad 2011)
Hujan yang diharapkan terjadi selama satu musim tanam berlangsung
disebut curah hujan efektif Masa hujan efektif untuk suatu lahan persawahan
dimulai dari pengolahan tanah sampai tanaman dipanen tidak hanya selama masa
pertumbuhan Curah hujan efektif untuk tanaman lahan tergenang berbeda dengan
14
curah hujan efektif untuk tanaman pada lahan kering dengan memperhatikan pola
periode musim hujan dan musim kemarau Perhitungan curah hujan efektif
dilakukan atas dasar prinsip hubungan antara keadaan tanah cara pemberian air
dan jenis tanaman (Achmad 2011)
Besarnya curah hujan efektif diperoleh dari pengolahan data curah hujan
harian pada stasiun curah hujan yang ada di daerah irigasi atau daerah sekitarnya
Re = Rtot (125 ndash 02 Rtot)125 Rtotlt 250 mm(1)
Re = 125 + 01 Rtot Rtotgt 250 mm(2)
Dimana
Re = Curah hujan efektif (mmhari)
Rtot = Jumlah curah hujan (mmhari)
23 Evapotranspirasi
Evapotranspirasi adalah perpaduan dua proses yakni evaporasi dan
transpirasi Evaporasi adalah proses penguapan atau hilangnya air dari tanah dan
badan-badan air (abiotik) sedangkan transpirasi adalah proses keluarnya air dari
tanaman (boitik) akibat proses respirasi dan fotosistesis Kombinasi dua proses
yang saling terpisah dimana kehilangan air dari permukaan tanah melalui proses
evaporasi dan kehilangan air dari tanaman melalui proses transpirasi disebut
sebagai evapotranspirasi (ET) (Achmad 2011)
Menurut Achmad (2011) evapotranspirasi ditentukan oleh banyak faktor
yakni
a Radiasi surya (Rd) Komponen sumber energi dalam memanaskan badan-
badan air tanah dan tanaman Radiasi potensial sangat ditentukan oleh posisi
geografis lokasi
b Kecepatan angin (v) Angin merupakan faktor yang menyebabkan
terdistribusinya air yang telah diuapkan ke atmosfir sehingga proses
penguapan dapat berlangsung terus sebelum terjadinya kejenuhan kandungan
uap di udara
c Kelembaban relatif (RH) Parameter iklim ini memegang peranan karena
udara memiliki kemampuan untuk menyerap air sesuai kondisinya termasuk
temperatur udara dan tekanan udara atmosfir
15
d Temperatur Suhu merupakan komponen tak terpisah dari RH dan Radiasi
Suhu ini dapat berupa suhu badan air tanah dan tanaman ataupun juga suhu
atmosfir
Evaporasi adalah proses dimana air dalam bentuk cair dikonversi menjadi
uap air dan dipindahkan dari permukaan penguapan Air dapat terevaporasi dari
berbagai permukaana seperti danau sungai tanah dan vegetasi hijau Sedangkan
transpirasi merupakan penguapan cairan (air) yang terkandung pada jaringan
tanaman dan pemindahan uap ke atmosfir Tanaman umumnya kehilangan air
melalui stomata Stomata merupakan saluran terbuka pada permukaan daun
tanaman melalui proses penguapan dan perubahan wujud menjadi gas
(Achmad 2011)
231 Evapotranspirasi Tanaman
Evapotranspirasi tanaman (ETc) adalah perpaduan dua istilah
yakni evaporasi dan transpirasi Kebutuhan air dapat diketahui
berdasarkan kebutuhan air dari suatu tanaman Apabila kebutuhan air
suatu tanaman diketahui kebutuhan air yang lebih besar dapat dihitung
(Hansen dkk 1986) Evaporasi yaitu penguapan di atas permukaan
tanah sedangkan transpirasi yaitu penguapan melalui permukaan dari air
yang semula diserap oleh tanaman Atau dengan kata lain
evapotranspirasi adalah banyaknya air yang menguap dari lahan dan
tanaman dalam suatu petakan karena panas matahari (Asdak 1995)
Evapotranspirasi (ETc) adalah proses dimana air berpindah dari
permukaan bumi ke atmosfer termasuk evaporasi air dari tanah dan
transpirasi dari tanaman melalui jaringan tanaman melalui transfer panas
laten persatuan area Ada 3 faktor yang mendukung kecepatan
evapotranspirasi yaitu (1) faktor iklim mikro mencakup radiasi netto
suhu kelembaban dan angin (2) faktor tanaman mencakup jenis
tanaman derajat penutupannya struktur tanaman stadia perkembangan
sampai masak keteraturan dan banyaknya stomata mekanisme menutup
dan membukanya stomata (3) faktor tanah mencakup kondisi tanah
16
aerasi tanah potensial air tanah dan kecepatan air tanah bergerak ke akar
tanaman (Achmad 2011)
Doonrenbos dan Pruitt (1977) menjelaskan bahwa untuk
menghitung kebutuhan air tanaman berupa evapotranspirasi
dipergunakan persamaan
ETc = Kc times ETohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(3)
Dimana
ETc= evapotranspirasi potensial (mmhari)
ETo= evapotranspirasi acuan (mmhari)
Kc= koefisian konsumtif tanaman
Koefisien konsumtif tanaman (Kc) didefinisikan sebagai
perbandingan antara besarnya evapotranspirasi potensial dengan
evaporasi acuan tanaman pada kondisi pertumbuhan tanaman yang tidak
terganggu Dalam hubungannya dengan pertumbuhan dan perhitungan
evapotranspirasi acuan tanaman (ETo) maka dimasukkan nilai Kc yang
nilainya tergantung pada musim serta tingkat pertumbuhan tanaman
Nilai koefisien tanaman dibagi atas empat fase pertumbuhan yaitu Kc
initial (Kc in) Kc development (Kc dev) Kc middle (Kc mid) dan Kc
end Kc in merupakan fase awal pertumbuhan tanaman selama kurang
lebih dua minggu sedangkan Kc dev adalah koefisien tanaman untuk
masa perkembangan (masa antara fase initial dan middle) Kc mid
merupakan Kc untuk masa pertumbuhan dan perkembangan termasuk
persiapan dalam masa pembuahan Kc end merupakan Kc untuk
pertumbuhan akhir tanaman dimana tanaman tersebut tidak berproduksi
lagi (Achmad 2011)
232 Evapotranspirasi Acuan (ETo)
Evapotranspirasi acuan (ETo) adalah nilai evapotranspirasi
tanaman rumput-rumputan yang terhampar menutupi tanah dengan
ketinggian 8ndash15 cm tumbuh secara aktif dengan cukup air Untuk
menghitung evapotranspirasi acuan (ETo) dapat digunakan beberapa
metode yaitu (1) metode Penman (2) metode panci evaporasi (3)
17
metode radiasi (4) metode Blaney Criddle dan (5) metode Penman
modifikasi FAO Menduga besarnya evapotranspirasi tanaman ada
beberapa tahap harus dilakukan yaitu menduga evapotranspirasi acuan
menentukan koefisien tanaman kemudian memperhatikan kondisi
lingkungan setempat seperti variasi iklim setiap saat ketinggian tempat
luas lahan air tanah tersedia salinitas metode irigasi dan budidaya
pertanian (Achmad 2011)
Beberapa metode pendugaan evapotranspirasi seperti Metode
PenmanETo = c (W Rn + (1 ndash W) f(u) (ea ndash ed) ) Metode Penman
modifikasi (FAO) digunakan untuk luasan lahan dengan data pengukuran
temperatur kelembaban kecepatan angin dan lama matahari bersinar
(Doorenbos dan Pruitt 1977)
24 Infiltrasi
Infiltrasi adalah proses aliran air (umumnya berasal dari curah hujan)
masuk kedalam tanah Perkolasi merupakan proses kelanjutan aliran air yang
berasal dari infiltrasi ke tanah yang lebih dalam Kebalikan dari infiltrasi adalah
rembesan Laju maksimal gerakan air masuk kedalam tanah dinamakan kapasitas
infiltrasi Kapasitas infiltrasi terjadi ketika intensitas hujan melebihi kemampuan
tanah dalam menyerap kelembaban tanah Sebaliknya apabila intensitas hujan
lebih kecil dari pada kapasitas infiltrasi maka laju infiltrasi sama dengan laju
curah hujan (Achmad 2011)
Perpindahan air dari atas ke dalam permukaan tanah baik secara vertikal
maupun secara horizontal disebut infiltrasi Banyaknya air yang terinfiltrasi dalam
satuan waktu disebut laju infiltrasi Besarnya laju infiltrasi f dinyatakan dalam
mmjam atau mmhari Laju infiltrasi akan sama dengan intensitas hujan bila laju
infiltrasi tersebut lebih kecil dari daya infiltrasinya Jadi f le fp dan f le I Infiltrasi
berubah-ubah sesuai dengan intensitas curah hujan Akan tetapi setelah mencapai
limitnya banyaknya infiltrasi akan berlangsung terus sesuai dengan kecepatan
absorbsi setiap tanah Pada tanah yang sama kapasitas infiltrasinya berbeda - beda
tergantung dari kondisi permukaan tanah struktur tanah tumbuh-tumbuhan dan
lain-lain Di samping intensitas curah hujan infiltrasi berubah-ubah karena
18
dipengaruhi oleh kelembaban tanah dan udara yang terdapat dalam tanah
(Achmad 2011)
Menurut Achmad ( 2011) ada beberapa faktor internal dan eksternal yang
mempengaruhi laju infiltrasi adalah sebagai berikut
1 Tinggi genangan air di atas permukaan tanah dan tebal lapisan tanah yang
jenuh
2 Kadar air atau lengas tanah
3 Pemadatan tanah oleh curah hujan
4 Penyumbatan pori tanah mikro oleh partikel tanah halus seperti bahan
endapan dari partikel liat
5 Pemadatan tanah oleh manusia dan hewan akibat traffic line oleh alat olah
6 Struktur tanah
7 Kondisi perakaran tumbuhan baik akar aktif maupun akar mati (bahan
organik)
8 roporsi udara yang terdapat dalam tanah
9 Topografi atau kemiringan lahan
10 Intensitas hujan
11 Kekasaran permukaan tanah
12 Kualitas air yang akan terinfiltrasi
13 Suhu udara tanah dan udara sekitar
Dalam infiltrasi dikenal dua istilah yaitu kapasitas infiltrasi dan laju
infiltrasi yang dinyatakan dalam mmjam Kapasitas infiltrasi adalah laju infiltrasi
maksimum untuk suatu jenis tanah tertentu sedangkan laju infiltrasi ( ft ) adalah
kecepatan infiltrasi yang nilainya tergantung pada kondisi tanah dan intensitas
hujan Apabila tanah dalam kondisi kering ketika infiltrasi terjadi kapasitas
infiltrasi tinggi karena kedua gaya kapiler dan gaya gravitasi bekerja bersama ndash
sama menarik air kedalam tanah Ketika tanah menjadi basah gaya kapiler
berkurang yang menyebabkan laju infiltrasi menurun Akhirnya kapasitas infiltrasi
mencapai suatu nilai konstan yang dipengaruhi terutama oleh gravitasi dan laju
perkolasi Laju infiltrasi dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu kedalaman
19
genangan dan tebal lapisan jenuh kelembaban tanah pemadatan oleh hujan
tanaman penutup intensitas hujan dan sifat ndash sifat fisik tanah (Triatmodjo 2008)
Metode yang biasa digunakan untuk menentukan kapasitas infiltrasi adalah
pengukuran dengan infiltrometer dan analisis hidrograf Infiltrometer dibedakan
menjadi infiltrometer genangan dan simulator hujan Infiltrometer genangan yang
banyak digunakan adalah dua silinder kosentris atau tabung yang dimasukkan
kedalam tanah (Triatmodjo 2008)
Untuk tipe pertama dua silinder kosentris yang terbuat dari logam dengan
diameter antara 225 dan 90 cm ditempatkan dengan sisi bawahnya berada
beberapa sentimeter di bawah tanah ke dalam kedua ruangan diisikan air yang
selalu dijaga pada elevasi sama Fungsi dari silinder luar adalah untuk mencegah
air di dalam ruang sebelah dalam menyebar pada daerah yang lebih besar setelah
merembes di bawah dasar silinder Kapasitas infiltrasi dan perubahannya dapat
ditentukan dari kecepatan penambahan air pada silinder dalam yang diperlukan
untuk mempertahankan elevasi konstan Infiltrasi dapat diukur dengan cara
berikut dengan menggunakan infiltrometer (Triatmodjo 2008)
Infiltrometer tipe kedua (gambar 7) terdiri dari tabung dengan diameter
sekitar 225 cm dan panjang 45 sampai 60 cm yang dimasukkan kedalam tanah
sampai kedalaman minimum sama dengan kedalaman dimana air meresap selama
percobaan ( sekitar 375 sampai 525 cm ) sehingga tidak terjadi penyebaran
Gambar 6 Tabung infiltrometer sederhana
20
Laju air yang harus ditambahkan untuk menjaga kedalaman yang konstan
di dalam tabung dicatat Infiltrometer genangan ini tidak memberikan kondisi
infiltrasi yang sebenarnya terjadi di lapangan karena pengaruh pukulan butir ndash
butir hujan tidak diperhitungkan dan struktur tanah di sekeliling dinding silinder
telah terganggu pada waktu pemasukannya kedalam tanah Tetapi meskipun
mempunyai kelemahan alat ini mudah dipindah dan dapat digunakan untuk
mengetahui kapasitas infiltrasi di titik yang dikehendaki sesuai dengan tata guna
lahan jenis tanaman dan sebagainya (Triatmodjo 2008)
Untuk mengurangi kelemahan dari penggunaan alat diatas dibuat hujan
tiruan dengan intensitas merata yang lebih tinggi dari kapasitas infiltrasi Luas
bidang yang disiram antara 01 sampai 40 m2 Besar infiltrasi dihitung dengan
mencatat besarnya hujan dan limpasan Gambar 7 adalah sket simulator hujan
Hujan tiruan dengan intensitas hujan I jatuh pada bidang yang akan dicari
kapasitas infiltrasinya Intensitas hujan lebih besar dari kapasitas infiltrasi f
sehingga terjadi genangan diatas permukaan tanah Pada suatu saat genangan air
akan meluap dan luapan air ditampung dalam ember Dengan mengetahui
intensitas hujan I volume tampungan dalam ember dan tinggi genangan maka
akan dapat dihitung kapasitas infiltrasi (Triatmodjo 2008)
Gambar 7 Simulator hujan
Laju infiltrasi (f) dinyatakan dalam injam atau cmjam adalah kecepatan
air masuk kedalam tanah dari permukaan tanah Jika air menggenang pada
permukaan tanah maka kapasitas infiltrasi telah mencapai batas kemampuan Jika
21
laju distribusi air pada permukaan sebagai contoh hujan lebih kecil dari pada
kemampuan laju infiltrasi maka laju infiltrasi sebenarnya akan juga lebih kecil
dari pada laju potensial Kumulatif infiltrasi (F) adalah akumulasi dari kedalaman
air yang masuk kedalam tanah selama jangka waktu tertentu dan itu sama dengan
integral dari laju infiltrasi pada periode tersebut (Triatmojo 2008)
25 Dimensi Saluran
Dimensi saluran merupakan salah satu kapasitaskemampuan lapisan
bahan kemiringan dan bentuk dari kanal atau selokan yang digunakan Ukuran
saluran dapat ditentukan dengan persamaan manning dan persamaan kelancaran
persamaan tersebut dapat menghubungkan kecepatan aliran kapasitas kemiringan
saluran saluran bentuk dan ukuran pembagian saluran Persamaannya sebagai
berikut (Jeans 2009)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(4)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(5)
Dimana
V = Kecepatan aliran (ms)
K = Koefisien kekasaran saluran
n = Koefisien manning
S = Kemiringan (mm)
A = Luas penampang saluran (m2)
Q = Debit aliran (m3s)
R = Jari-jari hidrolik (m)
26 Kadar Air Tanah
Data kadar air tanah membutuhkan pengukuran periodik di lapangan hal
tersebut dapat memberikan gambaran pada pemberian irigasi berikutnya dilakukan
dan berapa kedalaman air yang harus diterapkan Sebaliknya data tersebut dapat
menunjukkan berapa banyak yang telah diterapkan dan air keseragaman pada
lahan Seperti yang telah dijelaskan pada sub bagian sebelumnya bulk density
kapasitas lapangan dan titik layu permanen juga dibutuhkan (Walker 1989)
22
Menurut (Walker 1989) ada banyak teknik yang dapat digunakan untuk
menghitung kadar air tanah Namun yang digunakan pada penelitian ini adalah
metode gravimetrik sampling Gravimetrik sampel dilakukan dengan
mengumpulkan sampel tanah dari masing-masing kedalaman 15-30 cm dari profil
tanah atau dari penetrasi akar Sampel tanah diambil beratnya sekitar 100-200
gram kemudian ditempatkan dalam wadah kedap udara dan kemudian ditimbang
Sampel tersebut kemudian ditempatkan dalam oven untuk dipanaskan sampai 105
deg C selama 24 jam dengan membuka penutup wadah Setelah kering tanah dan
wadah ditimbang lagi dan berat air ditentukan baik sebelum maupun sesudah
pengeringanoven Fraksi berat kering masing-masing sampel dapat dihitung
dengan menggunakan Persamaan
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(6)
Dimana
W = kadar air tanah
BB = berat basah (berat tanah sesungguhnya)
BK = berat kering (berat tanah setelah di panaskan)
Jagung merupakan tanaman yang tergolong tidak tahan kelebihan air dan
kekurangan air dan relatif sedikit membutuhkan air dibandingkan padi Oleh
karena itu pengaturan ketersediaan air sangat penting Pada pertanaman di lahan
kering yang umumnya ditanam saat musim hujan peluang terjadinya kelebihan
air cukup besar oleh karena itu untuk menghindari agar tidak terjadi kelebihan air
maka perlu dibuat saluran-saluran drainase yang pengerjaannya dapat dilakukan
bersamaan dengan pembumbunan tanaman Pada pertanaman di lahan sawah yang
umumnya ditanam pada akhir musim hujan maka peluang terjadinya kekeringan
cukup besar Oleh karena itu perlu pemberian air pada saat-saat tanaman telah
menunjukkan gejala kekeringan Sumber air dapat diperoleh baik dari air tanah
dangkal yang didistribusikan dengan poma atau air irigasi Dalam hal ini yang
penting adalah pengaturan waktu dan cara pendistribusian air agar tanaman
tumbuh optimal dan pemanfaatan air lebih efisiensi Khusus untuk pertanaman
23
jagung pada lahan sawah tadah hujan ketersediaan air mutlak diperlukan oleh
karena itu harus ada sumber air yang dapat dimanfaatkan untuk pengairi
pertanaman Pendistribusian air dapat dilakukan melalui alur-alur yang dibuat saat
pembumbunan Pembuatan alur dapat dilakukan pula dengan menggunakan bajak
atau alat khusus pembuat alur model PAI-1R-Balitsereal atau PAI-2R-Balitsereal
yang ditarik hand tractor (Suryana dkk 2008)
27 Ketersediaan Air Irigasi
Ketersediaan air untuk keperluan irigasi secara garis besar dapat
dibedakan menjadi dua jenis yaitu ketersediaan air di lahan dan ketersediaan air
di bangunan pengambilan Ketersediaan air irigasi baik di lahan maupun di
bangunan pengambilan diharapkan dapat mencukupi kebutuhan air irigasi yang
diperlukan pada daerah irigasi yang ditinjau sesuai dengan luas areal dan pola
tanam yang ada Informasi ketersediaan air di bangunan pengambilan atau sungai
diperlukan untuk mengetahui jumlah air yang dapat disediakan pada lahan yang
ditinjau berkaitan dengan pengelolaan air irigasi untuk suatu lahan pertanian
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
271 Ketersediaan Air di Lahan
Ketersediaan air di lahan adalah air yang tersedia di suatu lahan
pertanian yang dapat dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan air irigasi
di lahan itu sendiri Ketersediaan air di lahan yang dapat digunakan untuk
pertanian terdiri dari dua sumber yaitu konstribusi air tanah dan hujan
efektif (Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
Konstribusi air tanah sangat dipengaruhi oleh karakteristik tanah
kedalaman air aplikasi (kedalaman zona perakaran) dan jenis tanaman
Untuk daerah irigasi yang berada pada daerah kedalaman air aplikasi
dangkal konstribusi air tanah diperoleh melalui daya kapiler tanah Untuk
daerah yang berada pada daerah kedalaman air aplikasi dalam konstribusi
air tanah sangat kecil dan dapat dianggap bernilai nol Curah hujan efektif
adalah curah hujan yang secara efektif dan secara langsung dipergunakan
memenuhi kebutuhan air tanaman untuk pertumbuhan tanaman
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
24
272 Ketersediaan Air di Bangunan Pengambilan
Ketersediaan air di bangunan pengambilan adalah air yang
tersedia di suatu bangunan pengambilan yang dapat digunakan untuk
mengaliri lahan pertanian melaui sistem irigasi Untuk sistem irigasi
dengan memanfaatkan air sungai informasi ketersediaan air di sungai
(debit andalan) perlu diketahui Debit andalan adalah debit minimum
sungai untuk kemungkinan terpenuhi yang sudah ditentukan dapat dipakai
untuk irigasi Debit minimum untuk kemungkinan terpenuhi ditetapkan
80 yang dapat diartikan pula bahwa kemungkinan (probabilitas) debit
sungai lebih rendah dari debit andalan 20 Untuk bangunan pengambilan
yang telah tersedia bangunan pencatat debit maka analisis ketersediaan air
dapat dilakukan dengan analisis frekuensi terhadap data debit yang cukup
panjang (Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
28 Kebutuhan Air Irigasi
Direktorat Jenderal Pengairan (1986) memberikan gambaran bahwa dalam
penentuan kebutuhan air untuk irigasi atau air yang dibutuhkan untuk lahan
pertanian didasarkan pada keseimbangan air di lahan untuk satu unit luasan dalam
satu periode biasanya periode setengah bulanan Faktor-faktor yang menentukan
kebutuhan air untuk irigasi menurut Direktorat Jenderal Pengairan (1986) adalah
a) Penyiapan lahan (Ir)
Untuk menentukan kebutuhan maksimum air irigasi pada suatu
proyek irigasi ditentukan oleh kebutuhan air untuk penyiapan lahan
b) Penggunaan Konsumtif (Etc)
Penggunaan konsumtif diartikan sebagai jumlah air yang dibutuhkan
untuk pertumbuhan tanaman Penggunaan konsumtif juga dapat didefinisikan
sebagai kebutuhan air tanaman sebagai jumlah air yang disediakan untuk
mengimbangi air yang hilang akibat evaporasi dan transpirasi Evapotranspirasi
adalah gabungan proses penguapan dari permukaan tanah atau evaporasi dan
penguapan dari daun tanaman atau transpirasi Besarnya nilai evaporasi
dipengaruhi oleh iklim varietas jenis dan umur tanaman
25
Besarnya koefisien tanaman setiap jenis tanaman berbeda-beda dan
berubah setiap periode pertumbuhan tanaman itu Evapotranspirasi potencial
dihitung dengan metode modifikasi Penman yang telah disesuaikan dengan
keadaan daerah Indonesia dan nilai kc untuk berbagai jenis tanaman yang ditanam
disajikan harga-harga koefisien tanaman termasuk jagung menurut FAO
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
Tabel 2 Harga Koefisien Tanaman Palawija
Setengah
Bulan
Ke-
Koefisien tanaman
Kedelai Jagung
Kac
tanah Bawang Buncis Kapas
1 050 0 50 0 50 0 50 0 50 050
2 075 0 59 0 51 0 51 0 64 050
3 100 0 96 0 66 0 59 0 89 058
4 100 1 05 0 85 0 90 0 95 075
5 082 1 02 0 95 0 95 0 88 091
6 045 0 95 0 95 - 104 -
Sumber Direktorat Jenderal Pengairan 1986
c) Perkolasi dan Rembesan (P)
Laju perkolasi sangat tergantung pada sifat-sifat tanah Guna
menentukan laju perkolasi tinggi muka air tanah juga harus diperhitungkan
Perembesan terjadi akibat meresapnya air melalui tanggul sawah Perkolasi
dan rembesan disawah berdasarkan Direktorat Jenderal Pengairan (1986)
yaitu sebesar 2 mmhari
d) Penggantian Lapisan Air (Wlr)
Banyaknya air yang dibutuhkan oleh tanaman palawija sebesar 50-
100 mm
e) Efisiensi Irigasi (Ei)
Efisiensi irigasi adalah angka perbandingan dari jumlah air irigasi
nyata yang terpakai untuk kebutuhan pertumbuhan tanaman dengan jumlah
air yang keluar dari pintu pengambilan (intake) Efisiensi irigasi merupakan
faktor penentu utama dari unjuk kerja suatu sistem jaringan irigasi Efisiensi
irigasi terdiri atas efisiensi pengaliran yang pada umumnya terjadi di jaringan
26
utama dan efisiensi dijaringan sekunder yaitu dari bangunan pembagi sampai
petak sawah Efisiensi irigasi didasarkan asumsi sebagian dari jumlah air
yang diambil akan hilang baik di saluran maupun di petak sawah
Kehilangan air yang diperhitungkan untuk operasi irigasi meliputi
kehilangan air di tingkat tersier sekunder dan primer Besarnya masing-
masing kehilangan air tersebut dipengaruhi oleh panjang saluran luas
permukaan saluran keliling basah salurandan kedudukan air tanah
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
29 Membuat Desain Saluran Irigasi Permukaan (Alur)
Desain suatu sistem irigasi permukaan harus mengisi bagian zona
perakaran secara efisien dan seragam sehingga stres tanaman dapat dihindari dan
sumber daya seperti energi air nutrisi dan tenaga kerja tetap seimbang atau
terjaga Sistem irigasi juga dapat digunakan untuk mendinginkan keadaan di
sekitar buah yang sensitif dan tanaman sayuran atau memanaskan atmosfer untuk
mencegah kerusakan dengan embun beku Sebuah sistem irigasi harus selalu
mampu mengakumulasi pencucian garam di zona akar Hal ini juga dapat
digunakan untuk melunakkan tanah untuk budidaya yang lebih baik atau bahkan
untuk menyuburkan dan menyebarkan insektisida dilahan (Walker 1989)
Prosedur desain didasarkan pada target aplikasi (Z req) yang sesuai dengan
kelembaban tanah yang diekstraksi oleh tanaman Dimana dalam analisis akhir
prosedur akan muncul trial and error dimana pilihan panjang lereng tingkat
lapangan inflow dan waktu cutoff dapat dibuat yang akan memaksimalkan
efisiensi aplikasi Pertimbangan seperti keterbatasan pasokan air dan erosi akan
bertindak sebagai kendala pada prosedur desain Efisiensi aplikasi maksimal
tujuan implisit desain akan terjadi ketika lahan hanya diairi kembali Perkolasi
yang meningkat akan dikurangi dengan meminimalkan perbedaan waktu asupan
kesempatan dan mengakhiri pemasukan tepat waktu Limpasan permukaan
dikendalikan atau digunakan kembali Asupan waktu desain peluang didefinisikan
dengan cara berikut
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(7)
27
di mana Z req adalah volume diberikandibutuhkan per satuan panjang dan lebar
per unit (dan sama dengan defisit kelembaban tanah) dan rreq adalah asupan
desain kali kesempatan (Walker dan Skogerboe 1989)
Tabel 3 Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi awal
Continuous Flow Intake Curve Parameters For Initial Irrigations
ID Soil Name a K
(m^3mmn^a)
Fo
(m^3mmn^a)
Qr
(ls)
Vpr
(m)
002 Heavy Clay 0188 0000220 00000073 0468 0111
005 Clay 0248 0000416 00000184 0521 0122
010 Clay 0306 0000633 00000313 0609 0138
015 Light Clay 0351 0000810 00000437 0695 0152
020 Clay Loam 0387 0000966 00000555 0781 0166
025 Clay Loam 0417 0001107 00000670 0866 0179
030 Clay Loam 0442 0001220 00000780 0949 0191
035 Silty 0463 0001346 00000887 1031 0202
040 Silty 0481 0001453 00000990 1112 0213
045 Silty Loam 0497 0001551 00001090 1192 0224
050 Silty Loam 0512 0001650 00001187 1271 0234
060 Silty Loam 0535 0001830 00001372 1426 0253
070 Silty Loam 0555 0002011 00001547 1576 0271
080 Sandy Loam 0571 0002172 00001711 1721 0288
090 Sandy Loam 0585 0002324 00001867 1862 0305
100 Sandy Loam 0597 0002476 00002014 1999 0320
150 Sandy 0641 0003130 00002637 2613 0391
200 Sandy 0671 0003706 00003113 3115 0452
400 Sandy 0749 0005531 00004144 4000 0650
Sumber Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University 2003
28
Tabel 4Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi selanjutnya
Continuous Flow Intake Curve Parameters For Later Irrigations
ID Soil Name a K
(m^3mmn^a)
Fo
(m^3mmn^a)
Qr
(ls)
Vpr
(m)
002 Heavy Clay 0151 0000190 00000058 0468 0111
005 Clay 0198 0000356 00000147 0521 0122
010 Clay 0245 0000543 00000251 0609 0138
015 Light Clay 0281 0000690 00000349 0695 0152
020 Clay Loam 0310 0000826 00000444 0781 0166
025 Clay Loam 0334 0000937 00000536 0866 0179
030 Clay Loam 0353 0001040 00000624 0949 0191
035 Silty 0370 0001146 00000709 1031 0202
040 Silty 0385 0001233 00000792 1112 0213
045 Silty Loam 0398 0001321 00000872 1192 0224
050 Silty Loam 0409 0001400 00000949 1271 0234
060 Silty Loam 0428 0001560 00001098 1426 0253
070 Silty Loam 0444 0001701 00001237 1576 0271
080 Sandy Loam 0457 0001842 00001369 1721 0288
090 Sandy Loam 0468 0001974 00001493 1862 0305
100 Sandy Loam 0478 0002106 00001611 1999 0320
150 Sandy 0513 0002660 00002110 2613 0391
200 Sandy 0537 0003146 00002490 3115 0452
400 Sandy 0599 0004701 00003316 4000 0650
Sumber Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University 2003
Menurut Walker dan Skogerboe (1989) data yang dibutuhkan dalam
membuat desan irigasi secara umum adalah
a sifat pasokan air irigasi dalam hal kebutuhan tahunan tahunan metode
pengiriman dan biaya debit dan durasi frekuensi penggunaan dan kualitas air
b topografi tanah dengan penekanan khusus pada lereng utama undulations
lokasi pengiriman air dan outlet permukaan drainase
c fisik kimia dan karakteristik tanah terutama karakteristik infiltrasi
kelembaban-holding kapasitas salinitas dan drainase internal
d pola tanam kebutuhan airnya dan pertimbangan khusus yang diberikan untuk
memastikan bahwa sistem irigasi dapat dilaksanakan dalam panen dan jadwal
budidaya periode perkecambahan dan periode pertumbuhan yang kritis
29
e kondisi pemasaran di daerah serta tenaga kerja pemeliharaan dan
penggantian ketersediaan dan keterampilan pelayanan pendanaan untuk
konstruksi dan operasi dan energi pupuk benih pestisida dll dan
f budaya praktek yang digunakan di daerah pertanian terutama di mana mereka
dapat melarang elemen tertentu dari desain atau operasi dari sistem
Waktu pengaliran merupakan waktu yang diperlukan air untuk menutupi
seluruh lahan membutuhkan evaluasi atau setidaknya perkiraan jalur pengaliran
Penentuan nilai parameter hidrolik alur bervariasi sesuai dengan ukuran dan
bentuk alur biasanya dalam kisaran 03-07 Gambar di bawah menunjukkan tiga
bentuk alur khas dan berhubungan dengan nilai p 1 dan p 2 (parameter hidrolik)
Gambar 8 Bentuk spesifik alur dan parameter hidroliknya
Setelah parameter-parameter seperti bentuk alur jarak antar alur panjang alur
kemiringan alur topografi alur jenis tanah waktu asupan peluang dll Maka
selanjutnya mengikuti desain sistem model irigasi alur menurut FAO
(Walker 1989)
30
210 Cropwat
Cropwat merupakan suatu program komputer under DOS (Program yang
dipakai melalui perintah DOS) untuk menghitung evapotranspirasi Penman
Modifikasi dan kebutuhan air untuk tanaman Selanjutnya dapat juga menghitung
kebutuhan air irigasi jadwal pemberian air irigasi untuk macam-macam kondisi
pengelolaan dan suplai air untuk seluruh daerah irigasi dengan bermacam-macam
pola tanam tertentu Untuk perhitungan tersebut dibutuhkan data-data
klimatologi dan data-data lainnya misalnya data tanaman dan data pola tanam
Prosedur dalam perhitungan kebutuhan air bagi tanaman dan rencana kebutuhan
air untuk irigasi ini didasarkan pada makalah FAO - ID No 24 mengenai
Kebutuhan air bagi tanaman dan No 33 mengenai Respon tanaman terhadap
air Program ini berarti sebagai alat praktis untuk membantu para ahli melakukan
perhitungan dalam perencanaan dan pengelolaan suatu daerah irigasi Lebih lanjut
program ini diharapkan dapat membantu memberikan rekomendasi untuk
memperbaiki irigasi yang telah ada dan merencanakan jadwal irigasi yang sesuai
dengan kondisi suplai air yang beraneka ragam Beberapa hal yang perlu dijelaskan
berkaitan dengan penggunaan komputer model Cropwat ini antara lain
mengenai perhitungan evapotranspirasi referensi pemrosesan data curah hujan
pola tanam dan data tanaman (Susilawati 2004)
Evapotranspirasi referensi atau ETo adalah evapotranpirasi potensial dari
tanaman rumput yang sehat dan mendapat air cukup Kebutuhan air untuk
tanaman lain secara langsung dibandingkan dengan parameter iklim ini Metode
Penman Modifikasi (FAO - ID No24) secara umum telah diterima sebagai
metode yang cukup untuk menghitung evapotranspirasi dari data klimatologi
seperti temperatur kelembaban (humidity) radiasi penyinaran (sunshine) dan
kecepatan angin (windspeed) Data klimatologi harus diambil dari stasiun
terdekat dan yang paling mewakili daerah kajian Data pertama yang penting dari
stasiun klimatologi ini adalah elevasi ketinggian (altitude) dan latitude
(Susilawati 2004)
Menurut Susilawati (2004) Masukan data klimatologi meliputi tiap bulanan
a Temperatur dalam derajat Celcius dapat sebagai temperatur rata-rata harian
31
atau sebagai temperatur maksimum dan minimum dalam bulan
b Kelembaban udara (air humidity) dapat diberikan sebagai kelembaban
relatif (relative humidity) dalam persen (0 - 100) atau vapour pressure dalam
mbar (1 - 50) Untuk membedakan diantara kedua satuan di atas nilai
vapour pressure dimasukkan sebagai nilai negative
c Penyinaran (daily sunshine) dapat diberikan sebagai persentase (20 - 100)
dari perbandingan penyinaran terhadap panjang hari atau pecahan (0 - 1)
atau sebagai lamanya penyinaran dalam jam (1 - 20)
d Kecepatan angin (windspeed) dapat diberikan dalam kmhari (10 - 500) atau
mdet (0 - 10)
Hujan memberikan kontribusi yang besar dari kebutuhan air untuk
tanaman Selama musim hujan sebagian besar kebutuhan air dipenuhi oleh hujan
sementara dalam musim kering dipenuhi oleh air irigasi Berapa jumlah air yang
datang dari curah hujan dan berapa jumlah air yang harus dipenuhi oleh air irigasi
adalah sulit diperkirakan Untuk mengestimasi kekurangan curah hujan yang
harus dipenuhi oleh air irigasi diperlukan suatu analisa statistik yang
membutuhkan data curah hujan yang panjang Sedangkan tidak semua curah
hujan yang jatuh digunakan oleh tanaman Sebagian hujan hilang karena limpasan
permukaan (run off) atau karena perkolasi yang dalam jauh di luar daerah akar
tanaman (Susilawati 2004)
Menurut Susilawati (2004) untuk menentukan bagian hujan yang dapat
diperhitungkan sebagai air yang dapat digunakan oleh tanaman diberikan definisi
a Curah hujan rata-rata bulanan (average monthly rainfall) adalah nilai rata-
rata dari suatu data curah hujan Digunakan dalam perhitungan kebutuhan
air tanaman dalam keadaan iklim yang rata- rata
b Dependable rainfall jumlah hujan dapat tergantung dari 1 di luar 4 atau 5
tahun tergantung pada 75 atau 80 kemungkinan terlampaui dan
menunjukkan suatu tahun kering normal Dependable rainfall digunakan
untuk merencanakan kapasitas sistem irigasi
c Hujan dalam tahun basah tahun normal dan tahun kering adalah hujan
dengan kemungkinan terlampaui 20 untuk tahun basah 50 tahun normal
31
32
dan 80 untuk tahun kering Ketiga nilai tersebut sangat berguna untuk
merencanakan suplai air irigasi dan simulasi dari macam-macam kondisi
pengelolaan irigasi
d Effective rainfall didefinisikan sebagai bagian dari hujan yang secara
efektif digunakan oleh tanaman setelah beberapa hilang karena limpasan
permukaanrun off) dan perkolasi yang dalam diperhitungkan Hujan efektif ini
digunakan untuk menentukan kebutuhan irigasi bagi tanaman
Kebutuhan air irigasi selain tergantung dari curah hujan juga tergantung
dari data tanaman dan pola tanam yang disusun Data tanaman meliputi sifat-sifat
dari tanaman yang diungkapkan oleh koefisien tanaman kc dan lama
pertumbuhan tanaman yaitu dalam tingkatan-tingkatan pertumbuhan Dari data
tanaman ini dapat dihitung kebutuhan air untuk tanaman Dengan menambahkan
data tanggal tanam pertama maka kebutuhan air irigasi untuk tanaman dapat
ditemukan Data pola tanam dari beberapa jenis tanaman yang tumbuh dalam
daerah irigasi yang disusun secara skematik diperlukan untuk menghitung
kebutuhan air irigasi (Susilawati 2004)
211 Sirmod III
SIRMOD III adalah paket perangkat lunak komprehensif untuk
mensimulasikan hidrolika sistem irigasi permukaan pada suatu lahan dengan
memilih kombinasi ukuran parameter dan operasional yang memaksimalkan
efisiensi aplikasi dan solusi dua-titik terbalik Permasalahan perhitungan
parameter infiltrasi dari suatu data merupakan data paling awal yang dimasukkan
(Walker 1989)
Kegiatan simulasi dikembangkan selama beberapa tahun dan dikodekan
menjadi MSDOS program yang bernama SIRMOD Pemrograman SIRMOD III
adalah 32 bit C + + revisi paket SIRMOD aslinya Prosedur numerik yang
digunakan dalam perangkat lunak yang diuraikan dalam teks Irigasi Permukaan
Teori dan Praktek 9 SIRMOD III merupakan perangkat lunak yang telah ditulis
untuk sistem mikro IBM kompatibel dengan memanfaatkan Windows 95 98
2000 dan sistem operasi berikutnya (Walker 1989)
32
2
33
III METODOLOGI PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat
Penelitian mengenai ldquoDesain Sistem Irigasi Alur Pada Perkebunan Tanaman
Jagung di Kabupaten Bonerdquo dilaksanakan pada bulan September sampai pada bulan
Oktober 2012 di Desa Samaelo Kecamatan Barebbo Kabupaten Bone Provinsi
Sulawesi Selatan
32 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah Teodolit Program SRFR
SIRMOD III SURFER CROPWAT 80 CLIMWAT 20 GPS kamera meteraacuten
parang linggis cangkul Selang air ring sampel ring infiltrometer aluminum foil
timbangan digital palu karet pengikatWater pass Pompa mesin
Bahan yang digunakan pada penelitian ini yaitu
1 Plastik
2 Patok kayu
3 Tali rapia
4 Air
5 Tanaman jagung
33 Metode Penelitian
331 Pengambilan data
Data yang akan digunakan pada penelitian ini meliputi data untuk
ketersediaan air kebutuhan air irigasi dan data untuk desain sistem irigasi
Data ketersediaan air meliputi
a Data curah hujan 10 tahun terakhir (2003-2012)
b Data debit air irigasi setengah bulanan (2005-2011)
Data untuk kebutuhan air irigasi meliputi
a Data Tanah meliputi sampel tanah dan ring sampel Data sampel tanah
diambil secara berurutan dalam waktu 10 hari untuk mengetahui kadar air
tanah sedangkan ring sampel digunakan untuk mengetahui titik layu
permanen porositas tekstur dan kapasitas lapang
34
b Data tanaman meliputi pengukuran kedalaman perakaran diambil dari
pengukuran panjang akar selama tiga kali sesuai dengan periode
pertumbuhan tanaman
c Data iklim meliputi data evaporasi seperti suhu udara kelembaban
kecepatan angin dan lama penyinaran
Sedangkan data untuk desain sistem irigasi meliputi
a Data Kemiringan lahantopografi digunakan untuk mengetahui kontur
wilayah lahan penaman
b Data laju infiltrasi dengan menggunakan ring infiltrometer
332 Pengolahan dan Analisis Data
1 Membuat kontur lahan pertanaman dengan aplikasi surfer
2 Menghitung kebutuhan air tanaman berdasarkan iklim dan pola tanam
yang diterapkan oleh petani setempat dengan Cropwat
3 Membuat desain saluran irigasi alur
a Penentuan bentuk saluran yaitu
1 2
Keterangan gambar penampang pengaliran air
1 Sesuai referensi FAO bentuk trapezoidal dengan bagian hidrolik
p1= 0513 dan p2=1329
2 Sesuai aplikasi dilapangan bentuk parabolasetengah lingkaran
dengan bagian hidrolik p1= 0582 dan p2= 1352
b Jarak antar alur ditentukan berdasarkan hasil survei jarak tanam di lahan
pertanaman jagung yaitu 16 m Sedangkan untuk desain 08 m
c Panjang alur 60 m
d Panjang akar atau kedalaman air aplikasi adalah 011m 037 m dan
045 m
e Koefisien manning adalah 004 (menurut FAO)
f Kecepatan aliran adalah 001 mmenit
35
g Kemiringan lahan adalah 00008 (berdasarkan data pengukuran
langsung dilapangan)
h Perhitungan A0
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(8)
i Perhitungan Zreq (persamaan 10)
j Perhitungan waktu aplikasipemberian air tL
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(9)
k Perhitungan debit maksimum
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(10)
l Perhitungan efisiensi aplikasi (Ea)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(11)
Keterangan
A0 = Luas penampang alur (m2)
Q0 = Debit aliran (m3menit)
n = Koefisien manning
S0 = Kemiringan saluran
f0 = Nilai waktu awal (m3menitm)
P12 = Parameter hidrolik
tL = Waktu pemberian air (menit)
Qmax = Debit maksimum(m3menit)
Vmax = Kecepatan maksimum (m3menit)
Ea = Efisiensi aplikasi ()
Zreq = Kedalaman aplikasi(m)
L = Panjang alur (m)
tco = Waktu pemberhentian aliran (menit)
36
4 Optimasi parameter dengan menggunakan perangkat lunak SIRMOD III
Parameter yang divariasikan adalah
a Debit atau kecepatan aliran
b Dimensi saluran
c Waktu aplikasi
d Panjang alur
Gambar 9 Tampilan awal program SIRMOD III
37
34 Bagan Alir Penelitian
Tidak
Ya
KEBUTUHAN AIR TANAMAN KETERSEDIAAN AIR
DATA
TANAH
MULAI
DESAIN SISTEM IRIGASI
CROPWATT 80
KEBUTUHAN AIR TANAMAN DAN
IRIGASIWAKTU PEMBERIAN AIR
SIMULASI DENGAN
MENGGUNAKAN SIRMOD III
HASIL
SELESAI
DATA CURAH
HUJAN
DATA
IKLIM
INFILTRASI
DATA DEBIT
IRIGASI
TOPOGRAFI
LAHAN
DATA
TANAMAN
AN
38
BAB VI HASIL PENELITIAN
41 Keadaan Umum Lokasi Penelitian
Kabupaten Bone secara geografis terletak antara4deg13- 5deg6 LS dan antara
119deg42-120deg30 BT seluas 4559 kmsup2 Secara administratif wilayah kabupaten
Bone berbatasan sebelah utara dengan Kabupaten Wajo dan Kabupaten Soppeng
sebelah selatan dengan Kabupaten Sinjai dan Kabupaten Gowa sebelah barat
dengan Kabupaten Maros Kabupaten Pangkep dan Kabupaten Barru dan sebelah
timur dengan Teluk Bone Daerah penelitian merupakan tempat penanaman padi
pada MT1 dan MT2 sedangkan pada MT3 yang ditanam adalah jagung Kondisi
dimana ketersediaan air untuk tanaman padi sulit untuk dipenuhi Penelitian ini
dilaksanakan pada perkebunan tanaman jagung di Desa Samaelo Kecamatan
Barebbo
Gambar 10 Lokasi penelitian
Untuk menentukan kemiringan pengaliran air di lahan dilakukan
pengukuran ketinggian lokasi dengan sistem grid Topografi lahan telah diukur
dengan theodolit untuk memperlihatkan kondisi kontur lahan yang akan didesain
Topografi akan menjadi salah satu faktor dalam pengaturan kemiringan dasar
SUKRI
G62107057 TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2013
39
saluran (furrow) sehingga menjadi penting untuk disajikan Hasil pengukuran
topografi dengan theodolit disajikan pada Gambar 11
Gambar 11 Layout ketinggian lokasi (kontur) lahan sawah di Kabupaten Bone
Daerah penelitian beriklim tropis dimana musim hujan berlangsung pada bulan
Desember ndash Juli dan musim kemarau yang berlangsung dari bulan Agustus ndash November
Berdasarkan data klimatologi dari tahun 2003 sampai tahun 2012 yang diperoleh dari
BMKG Maros suhu udara maksimum (Tmax) tertinggi terjadi pada bulan Januari ndash Juni
dan suhu udara maksimum (Tmax) terendah terjadi pada bulan Agustus ndash September
Sedangkan suhu udara minimum (Tmin) tertinggi pada bulan November ndash Maret dan
suhu udara miacutenimum (Tmin) terendah pada bulan Agustus ndash September Kelembaban
udara rata ndash rata sepanjang tahun adalah 836 dan kecepatan angin rata ndash rata 5 kmhari
dengan lama penyinaran rata ndash rata 15
42 Ketersediaan Air
Salah satu faktor penting dalam pengelolaan air untuk pertanian adalah
kesetimbangan air di lahan Jika ketersediaan air dapat memenuhi kebutuhan air di
lahan khususnya untuk pertanaman maka kebutuhan air pertumbuhan tanaman
dapat dipenuhi sehingga kekurangan air tidak terjadi dan tanaman tidak berada
40
dalam kondisi cekaman kekurangan air (deficit water stress) Salah satu sumber
ketersediaan air adalah hujan yang ditunjukkan dengan nilai curah hujan
Gambar 12 Curah hujan rata-ratabulanan (aktual dan efektif) di Kabupaten Bone
Tahun (2003-2012)
Data nilai curah rata-ratahujan bulanan di Kabupaten Bone menunjukkan
terjadinya hujan puncak pada bulan Mei (sekitar 400 mm) Sedangkan curah hujan
terendah terjadi pada bulan Agustus (sekitar 75 mm) Kondisi ini sangat baik untuk
wilayah pertanian yang membutuhkan hujan yang lebih merata
Ketersediaan air di daerah penelitian juga disuplai oleh air dari DI Pattiro
dengan distribusi ketersediaan air setiap periode (setengah bulanan) rata-rata
selama tahun 2005 ndash 2012 Nilai debit per periode maksimum terjadi pada bulan
Juli seperti disajikan pada Gambar 13
Gambar 13 Nilai debit rata-rata tersedia yang dialirkan di DI Pattiro (Tahun 2005 ndash
2012)
0
100
200
300
400
500
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Cu
rah
Hu
jan
(m
m)
Waktu (bulan)
Curah Hujan Aktual (mm)
Curah Hujan Efektif (mm)
0
20
40
60
80
100
120
Jan
I
Jan
II
Feb
I
Feb
II
Mar
I
Mahellip
Ap
r I
Ap
r II
Mei
I
Mei
II
Jun
I
Jun
II
Jul I
Jul I
I
Agt
I
Agt
II
Sep
I
Sep
II
Okt
I
Okt
II
No
v I
No
v hellip
Des
I
Des
II
De
bit
(m
^3d
eti
k) Series1Debit Rata-rata
41
43 Kebutuhan Air
Kebutuhan air untuk tanaman (evapotranspirasi ETcrop) dapat diperkirakan
dari data evaporasi atau evaportanspirasi potensial (ETo) Berdasarkan data iklim
yang ada di Kabupaten Bone dan Maros diperoleh hasil perhitungan nilai ETo rata
rata bulanan dalam 10 tahun terakhir untuk wiayah kajian dengan nilai seperti
ditunjukkan pada gambar di bawah ini
Gambar 14 Nilai evapotranspirasi potensial (ETo) Kabupaten Bone (2003-2012)
Dengan menggunakan rumus Etc = Kc x Eto maka nilai Etc dapat
diketahui dan dengan acuan ketersediaan air di lahan dan deplesi lengas tanah
maka kebutuhan air irigasi dapat ditentukan Gambar 15 menunjukkan kebutuhan
air tanaman aktual dan kebutuhan air irigasi selama pertanaman jagung di
Kabupaten Bone yang dihitung dengan Software Cropwat 8
Gambar 15 Nilai kebutuhan air tanaman aktual (ETcrop) dan kebutuhan air irigasi
(Irr Req) selama pertanaman jagung di Kabupaten Bone (nilai dalam
satuan mm)
0
1
2
3
4
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Evap
otr
ansp
iras
i Tan
aman
(m
mh
ari)
Waktu (bulan)
Eto (mmhari)
0
5
10
15
20
25
30
35
7 8 9 10 11 12
Ke
bu
tuh
an A
ir (
mm
har
i)
Waktu (bulan)
Kebutuhan Air Tanaman (mmhari)Keburuhan Air Irigasi (mmhari)
42
Pada sistem pertanaman jagung dengan jenis tanah lempung berliat
ketersediaan air dalam tanah sangat stabil mengingat tanah dapat memegang air
dengan baik Selama proses pertanaman jagung dilakukan terlihat bahwa deplesi
lengas tanah dapat berproses selama rata-rata 20 hari dengan tambahan air hujan
yang terjadi dengan nilai curah hujan yang kecil Namun demikian pada
prakteknya petani memberikan air irigasi setiap 10 hari dengan alasan kekhawatiran
akan terjadinya stress kekurangan air bagi tanaman
Gambar 16 Nilai retensi air tanah air tersedia (TAM dan RAM) di lahan
pertanaman jagung di Kabupaten Bone
44 Sistem Pemberian Air
Berdasarkan hasil survei lahan di pertanaman jagung diperoleh informasi
berupa kedalaman perakarandan laju infiltrasi Untuk wilayah penelitian di
Kabupaten Bone interval pemberian air di lahan mencapai 10 hari dengan cuaca
normal (tanpa hujan)
Panjang akar tanaman merupakan salah satu indikator yang penting dalam
sistem pemberian air irigasi karena sangat berkaitan dengan kedalaman efektif
pemberian air dan lama pemberian air Ukuran akar jagung pada fase I 011 m fase
II mencapai 037 m sedangkan pada fase III panjang akar 044 m Data tersebut
merupakan kedalaman air aplikasi yang akan digunakan sebagai kedalaman air
irigasi ke dalam tanah
Berdasarkan hasil pengukuran infiltrasi di lahan sawah untuk jagung hibrida
diperoleh data bahwa untuk waktu pemberian air irigasi dapat dilakukan melalui
sistem alur Laju penetrasi air kedalam lahan mencapai 05 mmdetik pada saat awal
0
20
40
60
80
100
120
140
0 20 40 60 80 100 120
Re
ten
si A
ir T
anah
(m
m)
Waktu (hari)
Depletion (mm)RAM (mm)
TAM (mm)
43
pemberian air dan selanjutnya menuju konstan pada laju 0083 mmdetik Bila
penjenuhan air diberikan sampai kedalaman maksimum perakaran hasil
pengukuran maka dibutuhkan waktu sekira 120 menit untuk pengaliran air dari
saluran ke lahan Waktu ini melebihi waktu untuk proses infiltrasi (opportunity
time)
Gambar 17 Laju infiltasi tanah pada lahan pertanaman Jagung
Ketersediaan air di lahan diukur dengan menggunakan current meter untuk
mengukur kecepatan aliran air yang selanjutnya digunakan untuk menentukan debit
air tersedia (m3det) Pada saat yang sama juga diukur kemiringan dasar saluran
Hasil pengukuran ini digunakan untuk menentukan nilai koefisien Manning yang
selanjutnya digunakan dalam penentuan fungsi debit aliran (Rumus Manning)
Hasil pengukuran debit sesaat di saluran irigasi menunjukkan debit 000041 m3s
45 Simulasi Hasil Berdasarkan Penerapan Petani di Lahan
Hasil simulasi irigasi alur yang diterapkan oleh petani menunjukkan kondisi
dimana kedalaman air aplikasi pada tahap pertumbuhan awal tanaman sebesar
hanya 011 m Pada praktek irigasi yang dilakukan petani dengan panjang alur 60
m bentuk penampang alur paraacutebola dan debit alir 000041 m3s dengan ujung alur
tertutup menunjukkan bahwa air terpenetrasi ke dalam tanah sedalam lebih 011 m
atau sedalam 037 m pada titik pemasukan air dan 040 m pada ujung alur Hal ini
secara detail dapat dilihat pada Gambar 18 dan Gambar 19
y = -076ln(x) + 3903Rsup2 = 0979
0
05
1
15
2
25
3
35
0 20 40 60 80 100
Laju
Infi
ltra
si (
cmm
en
it)
Waktu (menit)
Laju Infiltrasi (cmmenit)
Log (Laju Infiltrasi (cmmenit))
44
Gambar 18 Hasil kedalaman air aplikasi irigasi di lahan pertanaman jagung pada
tahap awal pengairan
Dari data ini menunjukkan bahwa irigasi yang dilakukan petani belum
optimal dalam memanfaatkan air Apalagi bila air sudah diberi pupuk maka
kehilangan pupuk akibat perkolasi akan menjadi besar karena tidak dapat
dijangkau oleh akar tanaman yang hanya sedalam 011 m pada tahap pertumbuhan
awal
Pada kondisi ini nilai efisiensi irigasi hanya mencapai 3609 efisiensi
aplikasi 3248 dan efisiensi distribusi hanya 3234 Hasil ini menunjukkan
bahwa hanya sekitar 32 air yang termanfaatkan sementara selebihnya terbuang
lewat perkolasi
Pada tahap ke 2 dengan kedalaman perakaran rata-rata mencapai 037 m
terdapat perubahan profil aplikasi air dengan debit air yag tetap 000041 m3s pada
waktu aplikasi selama 4 jam Nilai ini dianggap oleh sistem sebagai bentuk
penerapan air tak terkontrol karena memiliki nilai kedalaman air aplikasi yang
kurang di lebih setengah panjang alur sedangkan pada akhir alur mengalami
kelebihan air aplikasi
Gambar 19 Hasil Simulasi untuk kedalaman air aplikasi pada tahap pemberian
berikutnya mengikuti praktek irigasi petani
0
01
02
03
04
05
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)Panjang Alur (meter)
INFILTRASION DEPTH
Z_Req
0
01
02
03
04
05
06
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)
Panjang Alur (meter)
INFILTRASION DEPTH
Z_Req
45
Dengan dasar ini maka perlu optimasi desain pemberian air yang dapat
meningkatkan efisiensi aplikasi dan nilai efisiensiirigasi Optimasi dapat dilakukan
pada debit aliran panjang alur kecepatan alur dimensi saluran agar diperoleh nilai
efisiensi aplikasi dan efisiensi irigasi yang lebih baik
46 Simulasi Berdasarkan Hasil Desain
Desain irigasi alur dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak
SIRMOD III Model simulasi yang digunakan adalah tipe hydrodynamic ujung alur
tertutup tanpa penggunaan kembali bentuk penampang alur parabola atau
trapezoidal dan panjang alur 60 meter untuk target aplikasi atau kedalaman air
aplikasi 011 m 037 m dan 045 m
461 Kedalaman Air Aplikasi 011 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
pada tahap pertumbuhan awal tanaman sebesar hanya 011 m dengan jarak antar
alur dikurangi dari 16m menjadi 08m dan debit dari 000041m3s menjadi
00004m3s Waktu pengairan divariasikan dari 190 menit 200 menit 205 menit
dan 210 menit untuk mendapatkan hasil simulasi terbaik Hasil simulasi dapat
diamati pada gambar berikut ini
Gambar 20 Hasil simulasi untuk Kedalaman Air Aplikasi 011 meter
Dari gambar diatas untuk lama pengairan 190 menit diperoleh nilai efisiensi
apikasi 9904 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9894 dan air yang
terperkolasi kedalam tanah 106 untuk lama pengairan 200 menit diperoleh nilai
003
004
005
006
007
008
009
01
011
012
013
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)
Panjang Alur (meter) Zreq (m)
T=190 menitT=200 menitT=205 menitT=210 menit
46
efisiensi apikasi 9772 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9761 dan air
yang terperkolasi kedalam tanah 239 untuk lama pengairan 205 menit diperoleh
nilai efisiensi apikasi 9508 efisiensi irigasi 9866 efisiensi distribusi 9509
dan air yang terperkolasi kedalam tanah 491 danuntuk lama pengairan 210
menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9888 efisiensi irigasi 100 efisiensi
distribusi 9888 dan air yang terperkolasi kedalam tanah 112
Gambar 21 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi ()
Gambar 22 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut di atas untuk kedalaman air aplikasi 011 m
Efisiensi irigasi cenderung normal dengan meningkatnya lama pengairan Efisiensi
aplikasi dan efisiensi irigasi memiliki nilai yang relatif sama dan mengalami
penurunan tertinggi pada lama pengairan 205 menit namun laju perkolasi
meningkat menjadi 491 Dari keempat waktu pengairan yang digunakan
disarankan pada aplikasi dilapangan menggunakan lama pengairan 210 menit
dengan laju efisiensi tinggi namun laju perkolasinya rendah
94
95
96
97
98
99
100
185 190 195 200 205 210
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
0
1
2
3
4
5
185 190 195 200 205 210
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan
Laju Perkolasi ()
47
462 Kedalaman Air Aplikasi 037 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
037 m dengan jarak antar alur 08 m dan debit dari 00004m3s ditingkatkan
menjadi 00006 m3s Lama pengairan divariasikan dari 470 menit 480 menit 520
menit dan 525 menit
Gambar 23 Hasil simulasi untuk kedalaman air aplikasi 037 meter
Dari data hasil simulasi diataspada kedalam air aplikasi 037 meter untuk
lama pengairan 470 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9558 efisiensi irigasi
9859 efisiensi distribusi 9538 dan air yang terperkolasi ke dalam tanah
463 untuk lama pengairan 480 diperoleh nilai efisiensi apikasi 9827 efisiensi
irigasi 100 efisiensi distribusi 9822 dan air yang terperkolasi kedalam tanah
178 untuk lama pengairan 520 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 8631
efisiensi irigasi 9166 efisiensi distribusi 8578 dan air yang terperkolasi
kedalam tanah 1431 dan untuk lama pengairan 525 menit diperoleh nilai
efisiensi apikasi 9192 efisiensi irigasi 9712 efisiensi distribusi 9161 dan
air yang terperkolasi kedalam tanah 842
01
015
02
025
03
035
04
045
05
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
)
Panjang Alur (m)
Zreq(m)
T = 470 menitT = 480 menitT = 520 menitT = 525 menit
48
Gambar 24 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi ()
Gambar 25 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut untuk kedalaman air aplikasi 037 m terlihat
bahwa nilai dari laju efisiensi (aplikasi irigasi dan distribusi) masing-masing
memiliki nilai tertinggi pada lama pengairan 480 menit dan terendah pada lama
pengairan 520 menit Sedangkan laju perkolasi terendah pada lama pengairan 480
menit dan meningkat pada lama pengairan 520 menit Sehingga dari keempat
waktu lama pengairan yang digunakan untuk kedalaman air aplikasi 037 meter
dianjurkan menggunakan lama pengairan 480 menit dengan laju efisiensi yang
tinggi namun laju perkolasinya rendah
463 Kedalaman Air Aplikasi 045 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
045 m dan debit ditingkatkan menjadi 0000615 m3s dengan lama pengairan yang
divariasikan dari 550 menit 580 menit 600 menit dan 620 menit
84
86
88
90
92
94
96
98
100
460 470 480 490 500 510 520 530
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
0
5
10
15
460 470 480 490 500 510 520 530
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan (menit)
Laju Perkolasi ()
49
Gambar 26 Hasil simulasi I untuk kedalaman air aplikasi 045 meter
Dari gambar grafik diatas pada kedalaman air aplikasi 045 meter untuk
lama pengairan 550 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9786 efisiensi irigasi
100 efisiensi distribusi 9772 dan air yang terperkolasi kedalam tanah 228
untuk lama pengairan 580 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9731 efisiensi
irigasi 9996 efisiensi distribusi 9735 dan air yang terperkolasi kedalam tanah
265 untuk lama pengairan 600 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9096
efisiensi irigasi 9602 efisiensi distribusi 9068 dan air yang terperkolasi
kedalam tanah 935 dan untuk lama pengairan 620 menit diperoleh nilai efisiensi
apikasi 8915 efisiensi irigasi 9541 efisiensi distribusi 8857 dan air yang
terperkolasi kedalam tanah 1151
Gambar 27 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan efisiensi ()
015
02
025
03
035
04
045
05
055
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
)Panjang Alur (m) Zreq (m)
T=550 menitT=580 menitT=600 menitT=620 menit
88
90
92
94
96
98
100
540 550 560 570 580 590 600 610 620
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
50
Gambar 28 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut untuk kedalaman air aplikasi 045 m terlihat
bahwa nilai dari laju efisiensi (aplikasi irigasi dan distribusi) masing-masing
memiliki nilai tertinggi pada dua waktu awal lama pengairan (550 dan 580 menit)
dan menurun pada dua waktu lama pengairan berikutnya Sedangkan laju perkolasi
terendah pada dua waktu awal lama pengairan (550 dan 580 menit) dan meningkat
pada dua waktu lama pengairan berikutnya Maka dari keempat waktu lama
pengairan yang digunakan untuk kedalaman air aplikasi 045 meter dianjurkan
menggunakan lama pengairan 550 menit atau 580 menit dengan laju efisiensi yang
tinggi dan laju perkolasi yang rendah rendah
Dapat diamati bahwa pada semua kedalaman air aplikasi memiliki nilai
efisiensi yang berbeda-beda sesuai dengan tingkat pertumbuhan tanaman Pada
kedalaman air aplikasi 011 m dianjurkan menggunakan lama pengairan 210 menit
dengan debit 00004 m3s pada kedalaman air aplikasi 037 m dianjurkan
menggunakan lama pengairan 480 menit dengan debit 00006 m3s dan untuk
kedalaman air aplikasi 045 meter dianjurkan menggunakan lama pengairan 550
menit atau 580 menit dengan debit 0000615 m3s
0
3
6
9
12
540 550 560 570 580 590 600 610 620
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan (menit)
Laju Perkolasi ()
51
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan sebagai
berikut
1 Debit yang diterapkan oleh para petani adalah 000041 m3detik untuk semua
kedalaman air aplikasi kemudian dalam desain debit berubah sesuai dengan
kedalaman air aplikasi (00004 m3detik untuk 011 meter 00006 m
3detik
untuk 037 meter dan 0000615 m3detik untuk 045 meter)
2 Waktu yang diterapkan oleh para petani adalah 240 menit untuk semua
kedalaman air aplikasi (011m 037m dan 045m) kemudian dalam desain
waktu pengairan berubah sesuai dengan kedalaman air aplikasi (210 menit untuk
011 meter 480 menit untuk 037 meter dan 550 menit dan 580 menit untuk
045 meter)
3 Efisiensi irigasi yang diperoleh berdasarkan hasil desain mencapai 100
sedangkan menurut aplikasi yang diterapkan oleh para petani di lapangan
memiliki nilai efisiensi irigasi 36
52 Saran
Berdasarkan penelitian yang telah saya lakukan saya menyarankan untuk
dilakukan penelitian lanjutan agar diperoleh desain yang lebih maksimal dengan
efisiensi distribusi yang lebih merata dari awal pemasukan hingga ujung alur
52
DAFTAR PUSTAKA
Achmad M 2011 Hidrologi Teknik Universitas Hasanuddin Makassar
Ahmad S 2012 Pengolahan Tanaman Terpadu(PTT) Kepala Badan Penelitian dan
Pengembangan Pertanian
Anonim 2012a httpjagung_wikipediabahasaindonesiaensiklopedibebashtml
Tanggal diakses 27 Agustus 2012
Anonim 2012b httpDodikagrotek09UNEJjagung+kedelaihtml Tanggal diakses 30
Agustus 2012
Anonim 2012c httpawalmaulana-babIIIIII(Irigasialur)html Tanggal diakses 03
September 2010
Asdak C 1995 Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai Gadjah Mada
University Press Yogyakarta
Bambang T 2008 Hidrologi Terapan Beta Offset Yogyakarta
Brouwer C 1988 Irrigation Water Management Irrigation Methods Training manual
no 5 FAO Land and Water Development Division FAO Roma
Departemen Pekerjaan Umum 1986 Petunjuk Perencanaan Irigasi Direktorat Jenderal
Pengairan Jakarta
Ending PT dan Soetjipto 1992 Dasar-dasar dan Praktek Irigasi Erlangga Jakarta
FAO 2006 Crop Evapotranspiration (guidelines for computing crop water
requirements) FAO Irrigation and Drainage Paper No 56 FAO Roma
Jeams L 2009 Chapter 7 Midwestern State University
Kay M 1986 Surface Irrigation Systems and Practice Cranfield Press Bedford UK
Kartasapoetra dan Sutedjo MM1994 Teknologi Pengairan Pertanian (Irigasi) Bumi
Aksara Jakarta
Kusnadi DK 2000 Irigasi Permukaan Perteta Bogor
Purwono dan Purnamawati P 2011 Budidaya 8 Tanaman Pangan Unggul Penebar
Swadaya Depok
Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan 2003 Alat pembentuk alur
Drainase Bogor
53
Suprodjo P 2001 Pengembangan Irigasi Usaha Tani Berkelanjutan dan Gerakan
Hemat Air Direktoral Jenderal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan
Nasional Yogyakarta
Susi S 2004 Optimalisasi Pengelolaan Air Waduk Tilong Untuk Irigasi Pertanian Pada
Daerah Irigasi Tilong Universitas Katolik Widya Mandira Kupang
Walker WR 1989 Guidelines for designing and evaluating surface irrigation system
FAO Irrigation and Drainage Paper No 45 FAO Roma
Walker WR 2003 Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University
54
LAMPIRAN
Lampiran 1 Data Titik Ordinat Dengan Menggunakan GPS
Titik South East X Y
Titik South East X Y
A0 4 36675 120 18031 200471 9489739
B0 4 36688 120 18023 200454 9489713
A1 4 36677 120 18032 200472 9489737
B1 4 36684 120 18031 200471 9489722
A2 4 36679 120 18034 200476 9489733
B2 4 36684 120 18032 200474 9489724
A3 4 36680 120 18040 200488 9489731
B3 4 36685 120 18038 200483 9489720
A4 4 36682 120 18045 200497 9489728
B4 4 36687 120 18044 200494 9489717
A5 4 36684 120 18050 200506 9489723
B5 4 36689 120 18049 200504 9489714
A6 4 36686 120 18055 200515 9489720
B6 4 36692 120 18054 200514 9489709
A7 4 36688 120 18061 200527 9489716
B7 4 36693 120 18059 200523 9489706
A8 4 36690 120 18066 200535 9489712
B8 4 36696 120 18064 200532 9489702
A9 4 36692 120 18071 200544 9489708
B9 4 36697 120 18068 200541 9489698
Titik South East X Y
Titik South East X Y
C0 4 36692 120 18032 200473 9489708
D0 4 36699 120 18035 200477 9489696
C1 - - - -
D1 - - - -
C2 4 36689 120 18032 200473 9489714
D2 - - - -
C3 4 36689 120 18036 200480 9489714
D3 4 36697 120 18037 200482 9489722
C4 4 366692 120 18041 200489 9489708
D4 4 36694 120 18039 200486 9489704
C5 4 36694 120 18046 200498 9489704
D5 4 36699 120 18046 200497 9489696
C6 4 36696 120 18049 200504 9489701
D6 4 36702 120 18050 200506 9489691
C7 4 36698 120 18056 200517 9489698
D7 4 36704 120 18054 200515 9489687
C8 4 36700 120 18061 200527 9489694
D8 4 36706 120 18060 200524 9489689
C9 4 36703 120 18067 200536 9489689
D9 4 36707 120 18064 200532 9489681
55
Titik South East X Y
Titik South East X Y
Ta 4 36750 120 18041 200489 9489693
F1 4 36676 120 18035 200477 9489738
E1 - - - -
F2 4 36678 120 18038 200483 9489734
E2 - - - -
F3 4 36678 120 18038 200483 9489734
E3 - - - -
F4 4 36681 120 18050 200506 9489729
E4 4 36702 120 18032 200489 9489689
F5 4 36684 120 18051 200507 948924
E5 4 36703 120 18043 200492 9489688 E6 4 36706 120 18046 200500 9489684 E7 4 36707 120 18052 200511 9489681 E8 4 36709 120 18057 200520 9489677 E9 4 36711 120 18064 200532 9489673 E10 4 36712 120 18066 20035 9489672
56
Lampiran 2 Data Pengukuran Ketinggian Dengan Menggunakan Theodolit
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
A0-A1 093 353 04 10 1724 1718 1714 12 055
A0-A2 723 353 04 10 1781 1748 1709 12 055
A0-A3 1723 353 04 10 2038 1955 1868 12 055
A0-A4 2723 353 04 10 212 197 183 12 055
A0-A5 3723 353 04 10 2189 20 1809 12 055
A0-A6 4723 353 04 10 259 235 211 12 055
A0-A7 5723 353 04 10 263 235 211 12 055
A0-A8 6723 353 04 10 26 239 206 12 055
A0-A9 7723 353 04 10 271 235 197 12 055
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang
(m)
B0-B1 105 337 15 40 1808 1803 18 1375 046
B0-B2 825 337 15 40 179 175 1717 1375 046
B0-B3 1825 337 15 40 203 1945 1856 1375 046
B0-B4 2825 337 15 40 209 195 181 1375 046
B0-B5 3825 337 15 40 224 203 185 1375 046
B0-B6 4825 337 15 40 255 231 207 1375 046
B0-B7 5825 337 15 40 267 238 2068 1375 046
B0-B8 6825 337 15 40 266 229 1967 1375 046
B0-B9 7825 337 15 40 275 235 197 1375 046
57
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
C0-C1 - - - - - - -
C0-C2 143 0 28 50 1703 1697 1689 138 034
C0-C3 803 0 28 50 1764 1726 1686 138 034
C0-C4 1803 0 28 50 1812 1722 1631 138 034
C0-C5 2803 0 28 50 196 182 168 138 034
C0-C6 3803 0 28 50 203 184 164 138 034
C0-C7 4803 0 28 50 24 217 192 138 034
C0-C8 5803 0 28 50 2475 218 2189 138 034
C0-C9 6803 0 28 50 251 221 186 138 034
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
D0-D1 - - - - - - -
D0-D2 - - - - - - -
D0-D3 312 2 04 10 1769 1753 1715 152 029
D0-D4 808 2 04 10 1776 1737 1696 152 029
D0-D5 1808 2 04 10 1963 1872 1785 152 029
D0-D6 2808 2 04 10 1972 1835 1693 152 029
D0-D7 3808 2 04 10 23 211 1924 152 029
D0-D8 4808 2 04 10 24 201 188 152 029
D0-D9 5808 2 04 10 246 217 188 152 029
D0-D10 5978 2 04 10 254 224 195 152 029
58
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
Ta-E1 - - - - - - -
Ta-E2 - - - - - - -
Ta-E3 - - - - - - -
Ta-E4 415 29 56 10 2003 198 1954 1465 056
Ta-E5 1415 11 45 50 2401 20 1957 1465 056
Ta-E6 2415 2 20 30 208 1984 189 1465 056
Ta-E7 3415 0 13 10 2367 2222 209 1465 056
Ta-E8 4415 358 36 00 243 224 2041 1465 056
Ta-E9 5415 357 17 50 248 223 199 1465 056
Ta-E10 5855 356 18 30 255 227 202 1465 056
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
A0-F1 6232 350 56 50 1765 1735 1705 12 055
A0-F2 10982 344 59 30 1778 1728 1667 12 055
A0-F3 16832 344 08 20 1989 192 1856 12 055
A0-F4 37982 344 34 10 2141 197 18 12 055
A0-F5 43292 328 51 10 261 241 22 12 055
59
Lampiran 3 Data Hasil Analisis Tanah
HASIL ANALISIS CONTOH TANAH
Nomor contoh BD PD
Porosita
s
KA
Kapasita
s Lapang
KA Titik
Layu
Permanen
Tekstur Hidrometer
No
urut
Kode
Laboratoriu
m
Pengirim Liat
()
Debu
()
Pasir
() Klas Tekstur
(gcm3 (gcm3 () () ()
1 S1 I(hibrida 126 234 4611 1518 0461 46 35 19 Liat
2 S2 II(hibrida) 117 241 5165 1730 0521 52 39 9 Liat
3 S3 III(komposit
) 136 218 3777 1686 0421 42 42 16 Liat berdebu
4 S4 IV(komposit
) 112 217 4816 2837 0391 39 38 23
Lempung
berliat
Sumber Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Unhas
60
Lampiran 4 Data Klimatologi
Data Curah Hujan Bulanan (millimeter)
Tahun 2003 sampai dengan tahun 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 237 111 175 365 411 251 186 67 75 153 144 273
Data Suhu Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 269 269 269 269 269 268 268 267 268 269 269 269
Data Suhu Minimum Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 230 230 230 229 229 230 229 228 228 229 230 230
Data Suhu Maksimum Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 324 324 324 323 323 324 323 322 322 324 324 323
Data Kelembaban Bulanan Rata-rata (Persen)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 83 84 84 84 84 84 83 84 84 83 83 83
Data Kecepatan Angin Rata-rata Bulanan (KNOT)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 4 3 4 4 4 4 5 6 6 6 4 4
Data Lamanya Penyinaran Bulanan (Persen)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 11 14 17 14 12 10 14 22 25 20 17 11
Sumber BMKG (Stasiun Klimatologi Kelas I Maros)
61
Lampiran 5 Data Pengukuran Laju Infiltrasi
No Waktu
(menit)
Penurunan
(cm)
1 0-3 9
2 3-6 75
3 6-9 7
4 9-12 65
5 12-15 55
6 15-18 5
7 18-21 45
8 21-24 4
9 24-27 38
10 27-30 35
11 30-33 35
12 33-36 4
13 36-39 35
14 39-42 35
15 42-45 35
16 45-48 25
17 48-51 25
18 51-54 25
19 54-57 2
20 57-60 2
21 60-63 2
22 63-66 2
23 66-69 2
24 69-72 2
25 72-75 18
26 75-78 15
27 78-81 15
28 81-84 15
29 84-87 15
30 87-90 15
62
Lampiran 6 Perhitungan Pemberian Air
Dik luas lahan = 36000m2 waktu antara pemberian air = 10 hari
1 Perhitungan kebutuhan air tanaman diperoleh dengan menggunakan persamaan
Volume air = luas lahan x Etc x jarak pemberian air sehingga jumlah
kebutuhan air tanaman adalah
Volume air(initial) = luas lahan x Etc x jarak pemberian air
= 3600m2 x 07810
-3mh x 10 h = 2808m
3
Volume air(deve) = 3600m2 x 21710
-3mh x 10 h = 7812m
3
Volume air(mid) = 3600m2 x 31310
-3mh x 10 h = 11268m
3
Volume air(late) = 3600m2 x 20210
-3mh x 10 h = 7272m
3
2 Debit aliran peralur ditentukan dengan persamaan Q = V A dimana
A = frac12 (a+b) t = frac12 (40+15) 10 = 275cm2 = 00275m
2
V = 1n R23
S12
= 1004(00585)23
(0008)12
= 00149 ms
Maka Q = 00149 00275 = 000040975 m3s = 040975 ls
Sehingga Volume air yang diberikan peralur adalah 354024m3
Hasil perhitungan tersebut kemudian diolah dengan menggunakan perangkat lunak
Sirmod 3 untuk mnedapatkan nilai efisiensi aplikasi dan efisiensi irigasi
63
Lampiran 7 Perhitungan Desain Irigasi Alur
Dik L = 60m S0 = 0008 n = 004 w = 08 m p1 = 0582 p2 = 1352
Untuk nilai a k dan f0 berdasarkan table 3(FAO)
Untuk luas penampang (A)
A = frac12 (a+b) t = frac12 (40+15) 10 = 275cm = 00275m
Untuk debit (Q0)
Q0 = 00004 m3s
Perhitungan debit maksimum
Untuk rreq
Perkiraan nilai T1 = 60
Peritungan
= 60 +
= 60 + 361 = 421 menit
Untuk tL
1
2 A0 = 00275m2
3 T1 = 5A0LQ0 = 5(00275)600010102 = 81667 menit
4
64
Lampiran 8 Foto Kegiatan Selama Penelitian
iii
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas berkat rahmat
dan hidayahnya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagaimana
mestinya Dalam penyusunan dan penulisan skripsi ini tidak lepas dari bantuan dan
dukungan berbagai pihak baik dalam bentuk moril materil maupun tenaga Oleh
karena itu melalui kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada
1 Bapak Dr Ir Mahmud Achmad MP dan Dr Ir Sitti Nur Faridah MP sebagai
dosen pembimbing yang telah memberikan arahan dan masukan dalam pelaksanaan
dan penyusunan skripsi ini
2 Seluruh Dosen dan Staf Fakultas Pertanian khususnya Jurusan Teknologi Pertanian
yang banyak memberikan bantuan selama penulis menempuh pendidikan
3 Ayahanda H Kamaruddin dan Ibunda Hj Sittiara yang selalu memberi dukungan
dan dorsquoa dalam menyelesaikan skripsi ini
4 Ayah mertua H Naba dan Ibu mertua Hj Ngai yang selalu memberi motivasi dan
dorsquoanya
5 Istri tercinta Saribulan SPd dan Anakku Kurniawan yang sabar mendorsquoakan dan
memberi dukungan untuk menyelesaikan skipsi ini
6 Teman seperjuangan Orator rsquo07 dan seluruh keluarga mahasiswa TEKPER
Jika di dalam skripsi ini terdapat kesalahan dan kekeliruan maka penulis
mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi kesempurnaan skripsi ini Akhir
kata semoga Allah SWT senantiasa melimpahkan rahmat-nya kepada kita semua
Makassar Agustus 2013
Penulis
iv
SUKRI (G62107057) ldquoDesain Sistem Irigasi Alur Pada Perkebunan Tanaman Jagung
di Kabupaten Bonerdquo
Dibawah bimbingan
]Dr Ir MAHMUD ACHMAD MP dan Dr Ir SITTI NUR FARIDAH MP
ABSTRAK
Air merupakan sumber daya alam yang keberadaannya semakin bermasalah ke
depan dalam bidang pertanian karena jatah air untuk sektor pertanian relatif semakin
berkurang akibat kompetisi dengan keperluan rumah tangga dan industri kerusakan tata
hidrologi kawasan yang berdampak semakin rendahnya proporsi air hujan yang tersedia
bagi cadangan air dan adanya perubahan iklim yang kurang menguntungkan Irigasi
dimaksudkan untuk memberikan suplai air kepada tanaman dalam waktu ruang
jumlah dan mutu yang tepat Agar distribusi air lebih efektif ke tanaman petani
umumnya membuat saluran air di antara barisan tanaman dengan menggunakan cangkul
atau bajak ditarik ternak Pembuatan saluran dengan cangkul memerlukan waktu 176
jamha sedangkan dengan bajak ditarik ternak 24 jamha dengan tingkat efisiensi
irigasi hanya 462 Tujuan penelitian ini adalah untuk mendesain sistem irigasi dan
menguji efisiensi kinerja hasil desain irigasi alur pada pertanaman jagung di Kabupaten
Bone Desain irigasi alur dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak SIRMOD III
melalui optimasi desain pemberian air yang dapat meningkatkan efisiensi aplikasi dan
nilai efisiensi irigasi pada debit aliran panjang alur kecepatan alur dimensi saluran
agar diperoleh desain yang tepatHasil penelitian menunjukan bahwa pada kedalaman
air aplikasi 011 m 037 m dan 045 m diperoleh nilai terbaik setelah dilakukan desain
menggunakan SIRMOD III Pada kedaman air aplikasi 011 mdengan lama pengairan
210 menit diperoleh nilai efisiensi aplikasi 9888 efisiensi irigasi 100 efisiensi
distribusi 9888 dan air yang terperkolasi ke dalam tanah 112dan pada kedalaman
air aplikasi 037 meter denganlama pengairan 480 diperoleh nilai efisiensi aplikasi
9827 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9822 dan air yang terperkolasi ke
dalam tanah 178 sedangkan pada kedalaman air aplikasi 045 meter dengan lama
pengairan 580 menit diperoleh nilai efisiensi aplikasi 9731 efisiensi irigasi 9996
efisiensi distribusi 9735 dan air yang terperkolasi ke dalam tanah 265
Kata Kunci Irigasi alur Jagung Sirmod III Efisiensi Irigasi
v
RIWAYAT HIDUP
Sukri dilahirkan di Maros Kecamatan Tompobulu Kabupaten
Maros Provinsi Sulawesi Selatan pada 05 Agustus 1989
Penulis merupakan anak pertama dari tiga bersaudara dari
pasangan orang tua Bapak H Kamaruddin dan Ibu Hj Sittiara
Jalur pendidikan formal yang telah ditempuh adalah sebagai
berikut
1 SD Negeri 20 Masale pada tahun 1995-2001
2 Kemudian penulis melanjutkan pendidikan di SMP Negeri 2 Tanralili pada tahun
2001-2004
3 Pendidikan SMA pada tahun 2004-2007 di SMA Negeri 1 Maros
4 Melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) pada
tahun 2007 penulis diterima sebagai salah satu mahasiswa di Program Studi
Keteknikan Pertanian Jurusan Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian Universitas
Hasanuddin dan menyelesaikan studi tingkat S1 pada tahun 2013
Selama menjadi mahasiswa penulis aktif sebagai anggota biasa dalam Himpunan
Mahasiswa Teknologi Pertanian (HIMATEPA) dari tahun 2007 sampai sekarang Selain
itu penulis tidak lagi memiliki kegiatan lain karena kegiatan di rumah yang lebih
menuntut penulis untuk selalu aktif dalam kegiatan
vi
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL i
HALAMAN PENGESAHAN ii
KATA PENGANTAR iii
ABSTRAK iv
RIWAYAT HIDUP v
DAFTAR ISI vi
DAFTAR TABEL viii
DAFTAR GAMBAR ix
DAFTAR LAMPIRAN x
I PENDAHULUAN
1 1 Latar Belakang 1
1 2 Rumusan Masalah 3
1 3 Tujuan dan Kegunaan 3
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Irigasi 4
2 1 1 Irigasi Permukaan 5
2 1 2 Irigasi Alur 6
2 2 Curah Hujan Efektif 13
2 3 Evapotranspirasi 14
2 3 1 Evapotranspirasi Tanaman 15
2 3 1 Evapotranspirasi Acuan (ETo) 16
2 4 Infiltrasi 17
2 5 Dimensi Saluran 21
2 6 Kadar Air Tanah 21
vii
2 7 Ketersediaan Air Irigasi 23
2 7 1 Ketersediaan Air di Lahan 23
2 7 2 Ketersediaan Air di Bangunan Pengambilan 24
2 8 Kebutuhan Air Irigasi 24
2 9 Membuat Desain Saluran Irigasi Permukaan (Alur) 27
210 Cropwat 30
211 Sirmod III 32
III METODOLOGI PENELITIAN
3 1 Waktu dan Tempat 33
3 2 Alat dan Bahan 33
3 3 Metode Penelitian 33
3 3 1 Pengambilan Data 33
3 3 2 Pengolahan dan Analisis Data 34
3 4 Bagan Alir Penelitian 37
IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4 1 Keadaan Umum Lokasi Penelitian 38
4 2 Ketersediaan Air 39
4 3 Kebutuhan Air 41
4 4 Sistem Pemberian Air 42
4 5 Simulasi Hasil Berdasarkan Penerapan Petani di Lahan 43
4 6 Simulasi Berdasarkan Hasil Desain 45
4 6 1 Kedalaman Air Aplikasi 011 meter 45
4 6 1 Kedalaman Air Aplikasi 037 meter 47
4 6 1 Kedalaman Air Aplikasi 045 meter 48
V KESIMPULAN
5 1 Kesimpulan 51
5 2 Saran 51
DAFTAR PUSTAKA 52
LAMPIRAN 54
viii
DAFTAR TABEL
No Teks Halaman
01 Kemiringan dengan Jenis Tanah Untuk Panjang Alur 9
02 Harga Koefisien Tanaman Palawija 25
03 Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi awal 27
04 Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi selanjutnya 28
ix
DAFTAR GAMBAR
No Teks Halaman
01 Alur sempit pada tanah berpasir 9
02 Alur lebar dangkal pada tanah lempung 10
03 Sebuah alur ganda-bergerigi 10
04 Alat pembentuk alur 11
05 Zona perakaran ideal 12
06 Tabung infiltrometer sederhana 19
07 Simulator hujan 20
08 Bentuk spesifik alur dan parameter hidroliknya 29
09 Tampilan awal program SIRMOD III 36
10 Lokasi penelitian 38
11 Layout ketinggian lokasi (kontur) lahan sawah di Kabupaten Bone 39
12 Curah hujan rata-ratabulanan (aktual dan efektif) di Kabupaten Bone
Tahun (2003-2012) 40
13 Nilai debit rata-rata tersedia yang dialirkan di DI Pattiro
(Tahun 2005ndash2012) 40
14 Nilai evapotranspirasi potensial (ETo) Kabupaten Bone (2003-2012) 41
15 Nilai kebutuhan air tanaman aktual (ETcrop) dan kebutuhan air irigasi
(Irr Req) selama pertanaman jagung di Kabupaten Bone (nilai dalam
satuan mm) 41
16 Nilai retensi air tanah air tersedia (TAM dan RAM) di lahan
pertanaman jagung di Kabupaten Bone 42
17 Laju infiltasi tanah pada lahan pertanaman Jagung 43
18 Hasil kedalaman air aplikasi irigasi di lahan pertanaman jagung pada
tahap awal pengairan 44
19 Hasil Simulasi untuk kedalaman air aplikasi pada tahap pemberian
berikutnya mengikuti praktek irigasi petani 44
20 Hasil simulasi untuk Kedalaman Air Aplikasi 011 meter 45
21 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi () 46
22 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi () 46
23 Hasil simulasi untuk kedalaman air aplikasi 037 meter 47
24 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi () 48
25 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi () 48
26 Hasil simulasi I untuk kedalaman air aplikasi 045 meter 49
27 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan efisiensi () 49
28 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan laju perkolasi () 50
x
DAFTAR LAMPIRAN
No Teks Halaman
01 Data Titik Ordinat Dengan Menggunakan GPS 54
02 Data Pengukuran Ketinggian Dengan Menggunakan Theodolit 56
03 Data Hasil Analisis Tanah 59
04 Data Klimatologi 60
05 Data Pengukuran Laju Infiltrasi 61
06 Perhitungan Pemberian Air 62
07 Perhitungan Desain Irigasi Alur 63
08 Perhitungan Kebutuhan Air 64
09 Foto Kegiatan Selama Penelitian 66
1
I PENDAHULUAN
11 Latar Belakang
Air merupakan sumberdaya alam yang keberadaannya semakin
bermasalah ke depan bagi peruntukan pertanian karena (a) jatah air untuk sektor
pertanian relatif semakin berkurang akibat kompetisi dengan keperluan rumah
tangga dan industri (b) kerusakan tata hidrologi kawasan yang berdampak
semakin rendahnya proporsi air hujan yang tersediakan bagi cadangan air dan (c)
adanya perubahan iklim yang kurang menguntungkan Sehubungan dengan itu
teknologi pengelolaan air harus semakin mendapat perhatian besar tidak hanya
dari segi efisiensi penggunaan airnya sendiri tapi juga pertimbangan cara
aplikasinya dan umur tanaman yang mampu meningkatkan efisiensi tenaga
kerjabiaya (Suryana dkk 2008)
Irigasi dimaksudkan untuk memberikan suplai air kepada tanaman dalam
waktu ruang jumlah dan mutu yang tepat Pencapaian tujuan tersebut dapat
dicapai melalui berbagai teknik pemberian air irigasiRancangan pemakaian
berbagai teknik tersebut disesuaikan dengan karakteristik tanaman dan kondisi
setempatSebagian petani mengusahakan jagung di lahan sawahPada musim
kemarau tanaman seringkali kekurangan air sehingga produksi tidak optimal Di
sisi lain efisiensi penggunaan air irigasi masih rendah Penelitian di Kabupaten
Takalar Sulawesi Selatan menunjukkan bahwa efisiensi penggunaan air irigasi
oleh petani hanya 46Dengan kata lain 54 air terbuang percuma Penyebabnya
adalah kondisi saluran drainase yang tidak memadaiUpaya peningkatan efisiensi
penggunaan air irigasi dapat dilakukan melalui perbaikan desain saluran drainase
menggunakan alat pembentuk alurDimensi saluran drainase yang optimal adalah
lebar 32-34 cm kedalaman 21-25 cm dan kecuraman lereng 08 (Puslitbangtan
2003)
Pada musim penghujan kemungkinan besar curah hujan efektif akan
berlimpah tersedianya baik dipermukaan maupun yang telah meresap kedalam
pori pori tanah kebawah permukaan tanah (tergantung dari lamalembab sering
turunnya hujan dan daya meresapnya ke bawah permukaan tanah) Pada musim
2
kemarau curah hujan efektif tentunya tidak biasa diharapkan lagi dan tersedianya
air tanah pun banyak berkurang sehingga tidak sedikit lahan pertanaman menjadi
kering dan pertumbuhannya menjadi terganggu (Kartasapoetra 1994)
Sebagian besar daerah yang ada di Sulawesi Selatan memiliki potensi yang
baik untuk tanaman jagung seperti kabupaten Bone Jagung (Zea mays L)
merupakan salah satu tanaman pangan dunia yang terpenting selain gandum dan
padi Sebagai sumber karbohidrat utama di Amerika Tengah dan Selatan jagung
juga menjadi alternatif sumber pangan di Amerika Serikat Penduduk beberapa
daerah di Indonesia (misalnya di Madura dan Nusa Tenggara) juga menggunakan
jagung sebagai pangan pokok Selain sebagai sumber karbohidrat jagung juga
ditanam sebagai pakan ternak (hijauan maupun tongkolnya) diambil minyaknya
(dari bulir) dibuat tepung (dari bulir dikenal dengan istilah tepung jagung atau
maizena) dan bahan baku industri (dari tepung bulir dan tepung tongkolnya)
Tongkol jagung kaya akan pentosa yang dipakai sebagai bahan baku pembuatan
furfural Jagung yang telah direkayasa genetika juga sekarang ditanam sebagai
penghasil bahan farmasi (Anonim 2012a)
Budi daya jagung tidak hanya di lahan kering pada musim hujan tetapi
juga pada lahan sawah tadah hujan dan lahan sawah pada irigasi musim kemarau
terutama pada areal yang ketersediaan air irigasinya kurang memadai untuk budi
daya padi Pengairan tanaman jagung pada musim kemarau bersumber dari air
tanah yang dipompa maupun air permukaan dari jaringan irigasi Agar distribusi
air lebih efektif ke tanaman petani umumnya membuat saluran air di antara
barisan tanaman dengan menggunakan cangkul atau bajak ditarik ternak
Pembuatan saluran dengan cangkul memerlukan waktu 176 jamha sedangkan
dengan bajak ditarik ternak 24 jamha dengan tingkat efisiensi irigasi hanya
462(Puslitbangtan 2003)
Dengan perkembangan irigasi dalam bidang pertanian irigasi alur
dianggap penting dan tepat untuk pengairan tanaman jagung yang ditanam pada
awal musim hujan atau menjelang musim kemarau (Purwono dan Heni 2011)
3
Berdasarkan uraian di atas maka dianggap perlu untuk melakukan
penelitian mengenai ldquoDesain Sistem Irigasi Alur Pada Perkebunan Tanaman
Jagung di Kabupaten Bonerdquo
12 Rumusan Masalah
Dari uraian di atas maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut
1 Bagaimana mendesain sistem irigasi alur yang tepat untuk pertanaman
jagung
2 Bagaimana tingkat keakurasian hasil desain dengan sistem simulasi
menggunakan SIRMOD III pada pertanaman jagung
13 Tujuan dan Kegunaan
Tujuan dilakukan penelitian ini adalah untuk mendesain sistem irigasi dan
menguji efisiensi kinerja hasil desain irigasi alur pada pertanaman jagung
Kegunaan dilakukan penelitian ini adalah untuk memberikan hasil desain
irigasi pertanian yang efektif dan efisien pada lahan pertanaman jagung di
Kabupaten Bone sebagai informasi bagi para penyuluh dan praktisi irigasi dan
sebagai informasi bagi petani yang dapat digunakan atau diaplikasikandalam
sistem pertanaman jagung
4
II TINJAUAN PUSTAKA
2 1 Irigasi
Pengertian irigasi secara umum yaitu pemberian air kepada tanah dengan
maksud untuk memasok lengas esensial bagi pertumbuhan tanaman(Hansen
dkk1990) Tujuan irigasi lebih lanjut yaitu menjamin keberhasilan produksi
tanaman dalam menghadapi kekeringan jangka pendek mendinginkan tanah dan
atmosfir sehingga akrab dengan pertumbuhan tanaman mengurangi bahaya
kekeringan mencuci atau melarutkan garam dalam tanah mengurangi bahaya
pemipaan tanah melunakkan lapisan olah dan gumpalan gumpalan tanah dan
menunda pertunasan dengan cara pendinginan lewat evaporasi Tujuan umum
irigasi tersebut secara implisit mencakup pula kegiatan drainase pertanian
terutama yang berkaitan dengan tujuan mencuci dan melarutkan garam dalam
tanah Tujuan utama irigasi yang disebutkan di atas tentu saja tidak semuanya
berlaku untuk indonesia yang sebagian besar daerahnya terletak di kawasan
muson tropis-basah Irigasi juga dapat diartikan sebagai bentuk kegiatan
penyediaanpengambilan pemberian dan penggunaan air untuk pertanian dengan
menggunakan satu kesatuan saluran dan bangunan berupa jaringan irigasi
(Suprodjo 2001)
Pada metode irigasi lain dalam pemberian air semua permukaan tanah
dibasahi pada tiap pemberian air Dengan menggunakan metode alur untuk
pemberian air Kebutuhan pembasahan hanya sebagian dari permukaan
tanahsehingga mengurangi kehilangan akibat penguapan mengurangi
pelumpuran tanah berat dan memungkinkan untuk mengolah tanah lebih cepat
setelah pemberian air Hampir semua tanaman yang berderet diairi dengan metode
alur Tanaman biji bijian dan alfalfa sering diairi dengan alur kecil yang disebut
alur kerap Alur kerap ini menguntungkan apabila aliran pemberian air kecil dan
juga untuk tanah yang topografinya tidak menentu Irigasi alur dapat diterapkan
pada variasi kemiringan yang besar Dalam hal ini biasanya menempatkan alur
menuruni kemiringan yang paling terjal untuk menghindari peluapan tanggul alur
(Endang dan Soejipto 1992)
5
211 Irigasi Permukaan
Irigasi telah berkembang luas menjadi bentuk menarik yang dapat
diklasifikasikan menjadi irigasi genangan irigasi limpasan irigasi alur
dan banjir yang tidak terkendali Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya
ada dua hal yang membedakan sistem irigasi permukaan yaitu aliran
permukaan memiliki kebebasan menanggapi gradien gravitasi dan berarti
di lahan pengangkutan dan distribusi terjadi pada bidang permukaan itu
sendiri Sebuah peristiwa irigasi permukaan terdiri dari empat faseKetika
air dialirkan ke lahan sampai permukaan air meluas di seluruh area Air
tidak langsung membasahi seluruh permukaan tetapi semua jalur aliran
telah terisi air Kemudian air akan mengalir di permukaan cekunganlahan
Volume air di permukaan mulai menurun setelah air tidak lagi
diberikanSehingga air akan mengalir dari permukaan (limpasan) masuk ke
dalam tanah Untuk menggambarkan hidrolika aliran permukaan periode
drainase dibagi ke dalam tahap penipisan (resesi vertikal) dan fase resesi
(resesi horizontal) Deplesi adalah interval perpotongan munculnya tanah
kering pertama di bawah airResesi dimulai pada saat itu dan berlanjut
hingga permukaannya kering (Walker 1989)
Masing-masing sistem irigasi permukaan memiliki kelebihan dan
kekurangan yang unik tergantung pada faktor-faktor seperti yang telah
dijelaskan sebelumnya yaitu biaya awal ukuran dan bentuk bidang
karakteristik tanah alam dan ketersediaan pasokan air iklim pola tanam
preferensi sosial dan struktur pengalaman historis dan pengaruh luar ke
sistem irigasi permukaan (Walker 1989)
Pada irigasi permukaan air diberikan secara langsung melalui
permukaan tanah dari suatu saluran atau pipa dimana elevasi muka airnya
lebih tinggi dari elevasi lahan yang akan diairi (sekitar 10-15 cm) Air
irigasi mengalir pada permukaan tanah dari pangkal ke ujung lahan dan
meresap ke dalam tanah membasahi daerah perakaran tanamanTerdapat
dua syarat penting untuk mendapatkan sistim irigasi permukaan yang
efisien yaitu perencanaan sistim distribusi air untuk mendapatkan
6
pengendalian aliran air irigasi dan perataan lahanyang baik sehingga
penyebaran air seragam ke seluruh petakan Prosedur pelaksanaan irigasi
dalam irigasi permukaan adalah dengan menggunakan debit yang cukup
besar maka aliran akan mencapai bagian ujung secepat mungkin dan
meresap ke dalam tanah dengan merata Setelah atau sebelum mencapai
bagian ujung aliran masuk dapat diperkecil debitnya (cut-back flow)
sampai sejumlah air irigasi yang diinginkan sudah diresapkanKetika
pasokan aliran air dihentikan maka proses resesi sepanjang lahan akan
terjadi sampai proses irigasi selesai (Kusnadi 2000)
212 Irigasi Alur
Irigasi alur dapat diartikan sebagai air yang mengalir melalui
saluran kecil (alur) yang dibuat pada kemiringan atau lereng lahan Air
masuk ke dalam tanah dari dasar dan sisi saluran bergerak lateral dan ke
bawah untuk membasahi tanah dan sekaligus membawa garam terlarut
pupuk dan herbisida Tanah yang baik dengan lerengkemiringan seragam
dapat memberikan hasil yang baik dari metode ini (James 1993)
Irigasi alur cocok untuk berbagai jenis tanah tanaman dan lereng
tanah Irigasi alur cocok untuk tanaman terutama tanaman baris Tanaman
yang akan rusak jika air menutupi batang atau mahkota harus
menggunakan irigasi alur Irigasi alur juga cocok untuk tumbuhan tanaman
pohon Pada tahap awal penanaman pohon penggunaan satu alur
disamping baris pohon mungkin cukup tetapi ketika pohon berkembang
maka dua atau lebih alur dapat dibuat untuk menyediakan air yang cukup
(Brouwer 1988)
Menurut Brouwer (1988) tanaman yang dapat diairi dengan irigasi
alur meliputi
a Tanaman berbaris seperti jagung kedelai bunga matahari tebu
b Tanaman yang akan rusak oleh air berlebih seperti tomat sayuran
kentang kacang-kacangan
c Pohon buah-buahan seperti jeruk anggur
d Siaran tanaman (metode kerut) seperti gandum
7
Sistem irigasi alur biasanya digunakan dalam pengairan sayuran-
sayuran Hal ini memberikan keuntungan bahwa air tidak diterapkan
secara langsung ke lahan tetapi air masuk kedalam alur Hal itu
memberikan penghematan air tanaman tidak bersentuhan langsung dengan
air karena beberapa tanaman seperti sayuran sangat sensitif terhadap air
tergenang Berdasarkan keselarasan irigasi alur dapat digolongkan
menjadi dua jenis umum yaitualur lurus dan alur kontur Alur kontur
memiliki kemiringan yang halus sepanjang aliran Lahan dengan
kemiringan hingga 15 persen dapat diairi dengan alur kontur (Bishop et al
1967) Metode alur kontur dapat berhasil digunakan di hampir semua
tanah yang diairi Keterbatasan alur yang lurus yang diatasi dengan kontur
untuk menahan tanah Berdasarkan pada ukuran dan jarak alur dapat
diklasifikasikan sebagai alur-alur dan lipatan atau kerutan Secara umum
tanaman kecil memerlukan alur yang kecil seperti sayuran membutuhkan
alur dari 75-125 cm sedangkan beberapa tanaman baris membutuhkan
alur yang lebih lebar (Kay 1986)
Alur lurus biasanya saluran dibangun menuruni lereng tanah yang
berliku (bertingkat) Tanah halus (yaitu mengisi daerah yang rendah
dengan bahan dibawa dari tempat tinggi) biasanya diperlukan untuk
efisiensi aplikasi air Namun keseragaman yang buruk dapat terjadi ketika
lereng melebihi 2 dan tanah bertekstur kasar Alur sangat cocok untuk
mengairi tanaman yang bisa tertanggu jika air merendam mahkota atau
batang tanaman Akar tanaman seperti sayuran kapas jagung gula bit
jagung kentang dan tanaman bibit ditanam pada bedengan yang diairi
dengan alur yang ditempatkan di antara baris tanaman Kebun-kebun
anggur dapat diairi dengan menempatkan satu atau lebih alur antara baris
pohon untuk membasahi area utama dari zona akar (Jeams 2009)
Secara umum bentuk panjang dan jarak ditentukan oleh keadaan
alam yaitu kemiringan jenis tanah dan ukuran aliran yang tersedia
Namun faktor lain dapat mempengaruhi desain sistem alur seperti
kedalaman perairan praktek pertanian dan panjang lahan Alur harus
8
searah dengan kemiringan jenis tanah ukuran saluran kedalaman irigasi
praktek budidaya dan panjang lahan Meskipun alur dapat lebih lama
ketika kemiringan lahan yang curam kemiringan alur maksimum yang
disarankan adalah 05 untuk menghindari erosi tanah Alur juga dapat
dibuat bertingkat sehingga sangat mirip dengan cekungan sempit yang
panjang Namun nilai minimum dari 005 dianjurkan agar drainase yang
efektif dapat terjadi pada irigasi berikutnya atau curah hujan yang
berlebihan Jika kemiringan tanah lebih curam dari 05 maka alur dapat
diatur pada sudut lereng utama atau bahkan sepanjang kontur untuk
menjaga lereng alur dalam batas-batas yang disarankan Alur dapat diatur
dengan cara ini ketika kemiringan tanah utama tidak melebihi 3 Hal itu
dilakukan untuk menghindari resiko utama erosi tanah dalam sistem alur
Untuk tanah berpasir air cepat terinfiltrasi Alur harus pendek (kurang dari
110 m) sehingga air akan mencapai ujung hilir tanpa kerugian perkolasi
yang berlebihan Pada tanah liat laju infiltrasi jauh lebih rendah dari pada
di tanah berpasir Alur dapat lebih panjang dari pada tanah berpasir
(Brouwer 1988)
Ukuran aliran maksimum yang tidak akan menyebabkan erosi jelas
akan tergantung pada kemiringan alur dalam hal apapun disarankan untuk
tidak menggunakan ukuran saluran dengan kecepatan aliran lebih besar
dari 301mdetik Ketika para petani menggunakan mesin (mekanik) alur-
alur harus dibuat panjang untuk memudahkan pekerjaan Alur pendek yang
sama dengan panjang lahan bukan jarak yang ideal itu akan menyisakan
tanah yang tidak terairi Panjang alur yang bersesuaian dapat dilihat pada
tabel berikut (Brouwer 1988)
9
Tabel1 Kemiringan dengan Jenis Tanah Untuk Panjang Alur
Furrow
slope
()
Maximum stream size
(ls) per furrow
Clay Loam Sand
Net irrigation depth (mm)
50 75 50 75 50 75
00 30 100 150 60 90 30 45
01 30 120 170 90 125 45 60
02 25 130 180 110 150 60 95
03 20 150 200 130 170 75 110
05 12 150 200 130 170 75 110
Sumber Training manual no 5 FAO Land and Water Development
Division 1988
Bentuk alur dipengaruhi oleh jenis tanah dan ukuran aliran
Pada tanah berpasir air bergerak cepat vertikal dari samping (lateral) Alur
berbentuk V diharapkan dapat mengurangi rembesan air pada permukaan
tanah Namun itu tidak cocok untuk tanah berpasir yang kurang stabil dan
cenderung runtuh karena mengurangi efisiensi irigasi Pada tanah liat ada
gerakan air yang jauh lebih lateral dan laju infiltrasi jauh lebih sedikit dari
pada tanah berpasir Sehingga alur dibuat lebar dan dangkal untuk
mendapatkan luas penampang basah yang besar untuk mendorong infiltrasi
(Brouwer 1988)
Gambar 1 Alur sempit pada tanah berpasir
10
Gambar 2 Alur lebar dangkal pada tanah lempung
Jarak dari alur dipengaruhi oleh jenis tanah dan praktek budidaya
Aturan jarak alur untuk tanah berpasir jarak harus antara 30 dan 60 cm
yaitu 30 cm untuk pasir kasar dan 60 cm untuk pasir halus Pada tanah liat
jarak antara kedua alur yang berdekatan harus 75-150 cm Pada tanah liat
alur ganda bergerigi juga dapat digunakan Keuntungannya adalah bahwa
baris tanaman akan lebih banyak pada punggung masing-masing dan
memudahkan penyiangan manual Punggungan dapat sedikit membulat di
bagian atas untuk mengalirkan air di permukaan punggungan pada saat
hujan deras (Brouwer 1988)
Gambar 3 Sebuah alur ganda-bergerigi
Dalam pertanian mekanik diperlukan kecocokan antara mesin yang
tersedia untuk membuat alur dan jarak yang ideal untuk tanaman
Peralatan mekanik akan menghasilkan lebih sedikit pekerjaan jika lebar
standar antara alur dipertahankan namun ketika tanaman ditanam
biasanya memerlukan jarak tanam yang berbeda Dengan cara ini jarak
dari gandengan alat tidak perlu diubah ketika peralatan tersebut akan
dipindahkan dari satu tanaman ke yang lain Namun perawatan diperlukan
11
untuk memastikan bahwa jarak standar memberikan pembasahan lateral
yang memadai pada semua jenis tanah (Brouwer 1988)
Ada beberapa alat pembentuk alur yang dapat digunakan Bajak
merupakan alat yang umum digunakan baik itu bajak kayu dan bajak besi
yang ditarik dengan tenaga hewan maupun bajakcangkul dengan
menggunakan tanganmanual Seperti yang ditunjukkan pada gambar
berikut ini (Brouwer 1988)
Gambar 4 Alat pembentuk alur
Air dialirkan ke lahan melalui masing-masing alur dari saluran
menggunakan sifon dan spiles atau pipa tergantung pada debit yang
tersedia dalam saluran irigasi beberapa alur dapat diairi pada waktu yang
sama Ketika terjadi kekurangan air irigasi alur menjadi solusi yang
diterapkan dengan membatasi jumlah air irigasi Hal ini dilakukan dengan
menggunakan sistem bergilir untuk tiap alur pada lahan yang sama
Misalnya untuk suatu lahan yang diari setiap 10 hari alur ganjil (1 3 5
dan seterusnya) diairi setelah 5 hari dan alur genap (2 4 6 dan
seterusnya) diairi setelah 10 hari Dengan demikian tanaman menerima air
setiap 5 hari bukan dalam jumlah besar setiap 10 hari
Limpasan pada ujung alur dapat menjadi masalah pada lahan miring Hal
ini dapat menampung air hingga 30 persen dari air yang diberikan
meskipun dalam kondisi yang baik Oleh karena itu pengurasan dangkal
harus selalu dilakukan pada ujung lahan untuk membuang kelebihan air
Ketika hal itu tidak dilakukan tanaman akan rusak oleh genangan air
Limpasan yang berlebihan dapat dicegah dengan mengurangi arus masuk
12
setelah air irigasi telah mencapai akhir dari alur-alur (irigasi pengurangan)
atau air limpasan digunakan kembali (Brouwer 1988)
Untuk mendapatkan pola pembasahan yang seragam pada zona
perakaran jarak kerutan harus baik memiliki kemiringan yang seragam
dan air irigasi harus diterapkan dengan cepat Zona perakaran akan
dibasahi melalui air yang mengalir pada alur yang bergerak ke bawah
tanah dan kesamping Kedua gerakan air tersebut bergantung pada jenis
tanah suatu lahan (Brouwer 1988)
Menurut Brouwer (1988) pola pembasahan yang ideal dapat
terjadi ketika pola pembasahan yang berdekatan saling tumpang tindih
dan ada gerakan air ke atas yang membasahi seluruh punggungan sehingga
air menyebar pada zona perakaran yang diamati pada gambar berikut
Gambar 5 Zona perakaran ideal
Untuk mendapatkan distribusi air yang seragam sepanjang alur
kemiringan saluran yang seragam merupakan hal yang penting dan ukuran
aliran cukup besar sehingga kecepatan aliran pada alur tinggi Dengan
demikian kerugian akibat perkolasi yang besar di hulu alur dapat dihindari
(Brouwer 1988)
13
Menurut Brouwer (1988) pola pembasahan yang buruk atau tidak
merata disebabkan oleh
a Kondisi alam yang tidak menguntungkan misalnya lapisan
dipadatkan jenis tanah yang berbeda-beda kemiringan lahan tidak
merata
b Letak alur yang buruk misalnya jarak alur terlalu lebar
c Manajemen yang buruk ukuran sungai yang tersedia terlalu besar atau
terlalu kecil menghentikan pemasukan air terlalu cepat
22 Curah Hujan Efektif (Re)
Hujan adalah peristiwa jatuhnya aires dari atmosfer ke permukaan bumi
dan atau laut dalam bentuk yang berbeda Hujan di daerah tropis (termasuk
Indonesia) umumnya dalam bentuk air dan sesekali dalam bentuk es pada suatu
kejadian ekstrim sedangkan di daerah subtropis dan kutub hutan dapat berupa air
atau saljues Besarnya curah hujan adalah volume air yang jatuh pada suatu areal
tertentu Besarnya curah hujan dapat dimaksudkan untuk satu kali hujan atau
untuk masa tertentu seperti perhari perbulan permusim atau pertahun Curah
hujan yang diperlukan untuk penyusunan suatu rancangan pemanfaatan air dan
rancangan pengendalian banjir adalah curah hujan rata-rata diseluruh daerah yang
bersangkutan Distribusi curah hujan adalah berbeda-beda sesuai dengan jangka
waktu yang ditinjau dari curah hujan tahunan curah hujan bulanan curah hujan
harian dan curah hujan perjam Harga-harga yang diperoleh ini dapat digunakan
untuk menentukan prospek dikemudian hari dan akhirnya perancangan sesuai
dengan tujuan yang dimaksud Kejadian hujan menunjukkan suatu variabilitas
dalam ruang dan waktu Salah satu konsekuensi dari variabliltas hujan adalah
terjadinya fluktuasi curah hujan di etiap wilayah yang dapat menimbulkan kondisi
ekstrim berupa kekeringan dan banjir yang terjadi dengan skala yang berbeda dan
tergantung pada periode keberulangannya (Achmad 2011)
Hujan yang diharapkan terjadi selama satu musim tanam berlangsung
disebut curah hujan efektif Masa hujan efektif untuk suatu lahan persawahan
dimulai dari pengolahan tanah sampai tanaman dipanen tidak hanya selama masa
pertumbuhan Curah hujan efektif untuk tanaman lahan tergenang berbeda dengan
14
curah hujan efektif untuk tanaman pada lahan kering dengan memperhatikan pola
periode musim hujan dan musim kemarau Perhitungan curah hujan efektif
dilakukan atas dasar prinsip hubungan antara keadaan tanah cara pemberian air
dan jenis tanaman (Achmad 2011)
Besarnya curah hujan efektif diperoleh dari pengolahan data curah hujan
harian pada stasiun curah hujan yang ada di daerah irigasi atau daerah sekitarnya
Re = Rtot (125 ndash 02 Rtot)125 Rtotlt 250 mm(1)
Re = 125 + 01 Rtot Rtotgt 250 mm(2)
Dimana
Re = Curah hujan efektif (mmhari)
Rtot = Jumlah curah hujan (mmhari)
23 Evapotranspirasi
Evapotranspirasi adalah perpaduan dua proses yakni evaporasi dan
transpirasi Evaporasi adalah proses penguapan atau hilangnya air dari tanah dan
badan-badan air (abiotik) sedangkan transpirasi adalah proses keluarnya air dari
tanaman (boitik) akibat proses respirasi dan fotosistesis Kombinasi dua proses
yang saling terpisah dimana kehilangan air dari permukaan tanah melalui proses
evaporasi dan kehilangan air dari tanaman melalui proses transpirasi disebut
sebagai evapotranspirasi (ET) (Achmad 2011)
Menurut Achmad (2011) evapotranspirasi ditentukan oleh banyak faktor
yakni
a Radiasi surya (Rd) Komponen sumber energi dalam memanaskan badan-
badan air tanah dan tanaman Radiasi potensial sangat ditentukan oleh posisi
geografis lokasi
b Kecepatan angin (v) Angin merupakan faktor yang menyebabkan
terdistribusinya air yang telah diuapkan ke atmosfir sehingga proses
penguapan dapat berlangsung terus sebelum terjadinya kejenuhan kandungan
uap di udara
c Kelembaban relatif (RH) Parameter iklim ini memegang peranan karena
udara memiliki kemampuan untuk menyerap air sesuai kondisinya termasuk
temperatur udara dan tekanan udara atmosfir
15
d Temperatur Suhu merupakan komponen tak terpisah dari RH dan Radiasi
Suhu ini dapat berupa suhu badan air tanah dan tanaman ataupun juga suhu
atmosfir
Evaporasi adalah proses dimana air dalam bentuk cair dikonversi menjadi
uap air dan dipindahkan dari permukaan penguapan Air dapat terevaporasi dari
berbagai permukaana seperti danau sungai tanah dan vegetasi hijau Sedangkan
transpirasi merupakan penguapan cairan (air) yang terkandung pada jaringan
tanaman dan pemindahan uap ke atmosfir Tanaman umumnya kehilangan air
melalui stomata Stomata merupakan saluran terbuka pada permukaan daun
tanaman melalui proses penguapan dan perubahan wujud menjadi gas
(Achmad 2011)
231 Evapotranspirasi Tanaman
Evapotranspirasi tanaman (ETc) adalah perpaduan dua istilah
yakni evaporasi dan transpirasi Kebutuhan air dapat diketahui
berdasarkan kebutuhan air dari suatu tanaman Apabila kebutuhan air
suatu tanaman diketahui kebutuhan air yang lebih besar dapat dihitung
(Hansen dkk 1986) Evaporasi yaitu penguapan di atas permukaan
tanah sedangkan transpirasi yaitu penguapan melalui permukaan dari air
yang semula diserap oleh tanaman Atau dengan kata lain
evapotranspirasi adalah banyaknya air yang menguap dari lahan dan
tanaman dalam suatu petakan karena panas matahari (Asdak 1995)
Evapotranspirasi (ETc) adalah proses dimana air berpindah dari
permukaan bumi ke atmosfer termasuk evaporasi air dari tanah dan
transpirasi dari tanaman melalui jaringan tanaman melalui transfer panas
laten persatuan area Ada 3 faktor yang mendukung kecepatan
evapotranspirasi yaitu (1) faktor iklim mikro mencakup radiasi netto
suhu kelembaban dan angin (2) faktor tanaman mencakup jenis
tanaman derajat penutupannya struktur tanaman stadia perkembangan
sampai masak keteraturan dan banyaknya stomata mekanisme menutup
dan membukanya stomata (3) faktor tanah mencakup kondisi tanah
16
aerasi tanah potensial air tanah dan kecepatan air tanah bergerak ke akar
tanaman (Achmad 2011)
Doonrenbos dan Pruitt (1977) menjelaskan bahwa untuk
menghitung kebutuhan air tanaman berupa evapotranspirasi
dipergunakan persamaan
ETc = Kc times ETohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(3)
Dimana
ETc= evapotranspirasi potensial (mmhari)
ETo= evapotranspirasi acuan (mmhari)
Kc= koefisian konsumtif tanaman
Koefisien konsumtif tanaman (Kc) didefinisikan sebagai
perbandingan antara besarnya evapotranspirasi potensial dengan
evaporasi acuan tanaman pada kondisi pertumbuhan tanaman yang tidak
terganggu Dalam hubungannya dengan pertumbuhan dan perhitungan
evapotranspirasi acuan tanaman (ETo) maka dimasukkan nilai Kc yang
nilainya tergantung pada musim serta tingkat pertumbuhan tanaman
Nilai koefisien tanaman dibagi atas empat fase pertumbuhan yaitu Kc
initial (Kc in) Kc development (Kc dev) Kc middle (Kc mid) dan Kc
end Kc in merupakan fase awal pertumbuhan tanaman selama kurang
lebih dua minggu sedangkan Kc dev adalah koefisien tanaman untuk
masa perkembangan (masa antara fase initial dan middle) Kc mid
merupakan Kc untuk masa pertumbuhan dan perkembangan termasuk
persiapan dalam masa pembuahan Kc end merupakan Kc untuk
pertumbuhan akhir tanaman dimana tanaman tersebut tidak berproduksi
lagi (Achmad 2011)
232 Evapotranspirasi Acuan (ETo)
Evapotranspirasi acuan (ETo) adalah nilai evapotranspirasi
tanaman rumput-rumputan yang terhampar menutupi tanah dengan
ketinggian 8ndash15 cm tumbuh secara aktif dengan cukup air Untuk
menghitung evapotranspirasi acuan (ETo) dapat digunakan beberapa
metode yaitu (1) metode Penman (2) metode panci evaporasi (3)
17
metode radiasi (4) metode Blaney Criddle dan (5) metode Penman
modifikasi FAO Menduga besarnya evapotranspirasi tanaman ada
beberapa tahap harus dilakukan yaitu menduga evapotranspirasi acuan
menentukan koefisien tanaman kemudian memperhatikan kondisi
lingkungan setempat seperti variasi iklim setiap saat ketinggian tempat
luas lahan air tanah tersedia salinitas metode irigasi dan budidaya
pertanian (Achmad 2011)
Beberapa metode pendugaan evapotranspirasi seperti Metode
PenmanETo = c (W Rn + (1 ndash W) f(u) (ea ndash ed) ) Metode Penman
modifikasi (FAO) digunakan untuk luasan lahan dengan data pengukuran
temperatur kelembaban kecepatan angin dan lama matahari bersinar
(Doorenbos dan Pruitt 1977)
24 Infiltrasi
Infiltrasi adalah proses aliran air (umumnya berasal dari curah hujan)
masuk kedalam tanah Perkolasi merupakan proses kelanjutan aliran air yang
berasal dari infiltrasi ke tanah yang lebih dalam Kebalikan dari infiltrasi adalah
rembesan Laju maksimal gerakan air masuk kedalam tanah dinamakan kapasitas
infiltrasi Kapasitas infiltrasi terjadi ketika intensitas hujan melebihi kemampuan
tanah dalam menyerap kelembaban tanah Sebaliknya apabila intensitas hujan
lebih kecil dari pada kapasitas infiltrasi maka laju infiltrasi sama dengan laju
curah hujan (Achmad 2011)
Perpindahan air dari atas ke dalam permukaan tanah baik secara vertikal
maupun secara horizontal disebut infiltrasi Banyaknya air yang terinfiltrasi dalam
satuan waktu disebut laju infiltrasi Besarnya laju infiltrasi f dinyatakan dalam
mmjam atau mmhari Laju infiltrasi akan sama dengan intensitas hujan bila laju
infiltrasi tersebut lebih kecil dari daya infiltrasinya Jadi f le fp dan f le I Infiltrasi
berubah-ubah sesuai dengan intensitas curah hujan Akan tetapi setelah mencapai
limitnya banyaknya infiltrasi akan berlangsung terus sesuai dengan kecepatan
absorbsi setiap tanah Pada tanah yang sama kapasitas infiltrasinya berbeda - beda
tergantung dari kondisi permukaan tanah struktur tanah tumbuh-tumbuhan dan
lain-lain Di samping intensitas curah hujan infiltrasi berubah-ubah karena
18
dipengaruhi oleh kelembaban tanah dan udara yang terdapat dalam tanah
(Achmad 2011)
Menurut Achmad ( 2011) ada beberapa faktor internal dan eksternal yang
mempengaruhi laju infiltrasi adalah sebagai berikut
1 Tinggi genangan air di atas permukaan tanah dan tebal lapisan tanah yang
jenuh
2 Kadar air atau lengas tanah
3 Pemadatan tanah oleh curah hujan
4 Penyumbatan pori tanah mikro oleh partikel tanah halus seperti bahan
endapan dari partikel liat
5 Pemadatan tanah oleh manusia dan hewan akibat traffic line oleh alat olah
6 Struktur tanah
7 Kondisi perakaran tumbuhan baik akar aktif maupun akar mati (bahan
organik)
8 roporsi udara yang terdapat dalam tanah
9 Topografi atau kemiringan lahan
10 Intensitas hujan
11 Kekasaran permukaan tanah
12 Kualitas air yang akan terinfiltrasi
13 Suhu udara tanah dan udara sekitar
Dalam infiltrasi dikenal dua istilah yaitu kapasitas infiltrasi dan laju
infiltrasi yang dinyatakan dalam mmjam Kapasitas infiltrasi adalah laju infiltrasi
maksimum untuk suatu jenis tanah tertentu sedangkan laju infiltrasi ( ft ) adalah
kecepatan infiltrasi yang nilainya tergantung pada kondisi tanah dan intensitas
hujan Apabila tanah dalam kondisi kering ketika infiltrasi terjadi kapasitas
infiltrasi tinggi karena kedua gaya kapiler dan gaya gravitasi bekerja bersama ndash
sama menarik air kedalam tanah Ketika tanah menjadi basah gaya kapiler
berkurang yang menyebabkan laju infiltrasi menurun Akhirnya kapasitas infiltrasi
mencapai suatu nilai konstan yang dipengaruhi terutama oleh gravitasi dan laju
perkolasi Laju infiltrasi dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu kedalaman
19
genangan dan tebal lapisan jenuh kelembaban tanah pemadatan oleh hujan
tanaman penutup intensitas hujan dan sifat ndash sifat fisik tanah (Triatmodjo 2008)
Metode yang biasa digunakan untuk menentukan kapasitas infiltrasi adalah
pengukuran dengan infiltrometer dan analisis hidrograf Infiltrometer dibedakan
menjadi infiltrometer genangan dan simulator hujan Infiltrometer genangan yang
banyak digunakan adalah dua silinder kosentris atau tabung yang dimasukkan
kedalam tanah (Triatmodjo 2008)
Untuk tipe pertama dua silinder kosentris yang terbuat dari logam dengan
diameter antara 225 dan 90 cm ditempatkan dengan sisi bawahnya berada
beberapa sentimeter di bawah tanah ke dalam kedua ruangan diisikan air yang
selalu dijaga pada elevasi sama Fungsi dari silinder luar adalah untuk mencegah
air di dalam ruang sebelah dalam menyebar pada daerah yang lebih besar setelah
merembes di bawah dasar silinder Kapasitas infiltrasi dan perubahannya dapat
ditentukan dari kecepatan penambahan air pada silinder dalam yang diperlukan
untuk mempertahankan elevasi konstan Infiltrasi dapat diukur dengan cara
berikut dengan menggunakan infiltrometer (Triatmodjo 2008)
Infiltrometer tipe kedua (gambar 7) terdiri dari tabung dengan diameter
sekitar 225 cm dan panjang 45 sampai 60 cm yang dimasukkan kedalam tanah
sampai kedalaman minimum sama dengan kedalaman dimana air meresap selama
percobaan ( sekitar 375 sampai 525 cm ) sehingga tidak terjadi penyebaran
Gambar 6 Tabung infiltrometer sederhana
20
Laju air yang harus ditambahkan untuk menjaga kedalaman yang konstan
di dalam tabung dicatat Infiltrometer genangan ini tidak memberikan kondisi
infiltrasi yang sebenarnya terjadi di lapangan karena pengaruh pukulan butir ndash
butir hujan tidak diperhitungkan dan struktur tanah di sekeliling dinding silinder
telah terganggu pada waktu pemasukannya kedalam tanah Tetapi meskipun
mempunyai kelemahan alat ini mudah dipindah dan dapat digunakan untuk
mengetahui kapasitas infiltrasi di titik yang dikehendaki sesuai dengan tata guna
lahan jenis tanaman dan sebagainya (Triatmodjo 2008)
Untuk mengurangi kelemahan dari penggunaan alat diatas dibuat hujan
tiruan dengan intensitas merata yang lebih tinggi dari kapasitas infiltrasi Luas
bidang yang disiram antara 01 sampai 40 m2 Besar infiltrasi dihitung dengan
mencatat besarnya hujan dan limpasan Gambar 7 adalah sket simulator hujan
Hujan tiruan dengan intensitas hujan I jatuh pada bidang yang akan dicari
kapasitas infiltrasinya Intensitas hujan lebih besar dari kapasitas infiltrasi f
sehingga terjadi genangan diatas permukaan tanah Pada suatu saat genangan air
akan meluap dan luapan air ditampung dalam ember Dengan mengetahui
intensitas hujan I volume tampungan dalam ember dan tinggi genangan maka
akan dapat dihitung kapasitas infiltrasi (Triatmodjo 2008)
Gambar 7 Simulator hujan
Laju infiltrasi (f) dinyatakan dalam injam atau cmjam adalah kecepatan
air masuk kedalam tanah dari permukaan tanah Jika air menggenang pada
permukaan tanah maka kapasitas infiltrasi telah mencapai batas kemampuan Jika
21
laju distribusi air pada permukaan sebagai contoh hujan lebih kecil dari pada
kemampuan laju infiltrasi maka laju infiltrasi sebenarnya akan juga lebih kecil
dari pada laju potensial Kumulatif infiltrasi (F) adalah akumulasi dari kedalaman
air yang masuk kedalam tanah selama jangka waktu tertentu dan itu sama dengan
integral dari laju infiltrasi pada periode tersebut (Triatmojo 2008)
25 Dimensi Saluran
Dimensi saluran merupakan salah satu kapasitaskemampuan lapisan
bahan kemiringan dan bentuk dari kanal atau selokan yang digunakan Ukuran
saluran dapat ditentukan dengan persamaan manning dan persamaan kelancaran
persamaan tersebut dapat menghubungkan kecepatan aliran kapasitas kemiringan
saluran saluran bentuk dan ukuran pembagian saluran Persamaannya sebagai
berikut (Jeans 2009)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(4)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(5)
Dimana
V = Kecepatan aliran (ms)
K = Koefisien kekasaran saluran
n = Koefisien manning
S = Kemiringan (mm)
A = Luas penampang saluran (m2)
Q = Debit aliran (m3s)
R = Jari-jari hidrolik (m)
26 Kadar Air Tanah
Data kadar air tanah membutuhkan pengukuran periodik di lapangan hal
tersebut dapat memberikan gambaran pada pemberian irigasi berikutnya dilakukan
dan berapa kedalaman air yang harus diterapkan Sebaliknya data tersebut dapat
menunjukkan berapa banyak yang telah diterapkan dan air keseragaman pada
lahan Seperti yang telah dijelaskan pada sub bagian sebelumnya bulk density
kapasitas lapangan dan titik layu permanen juga dibutuhkan (Walker 1989)
22
Menurut (Walker 1989) ada banyak teknik yang dapat digunakan untuk
menghitung kadar air tanah Namun yang digunakan pada penelitian ini adalah
metode gravimetrik sampling Gravimetrik sampel dilakukan dengan
mengumpulkan sampel tanah dari masing-masing kedalaman 15-30 cm dari profil
tanah atau dari penetrasi akar Sampel tanah diambil beratnya sekitar 100-200
gram kemudian ditempatkan dalam wadah kedap udara dan kemudian ditimbang
Sampel tersebut kemudian ditempatkan dalam oven untuk dipanaskan sampai 105
deg C selama 24 jam dengan membuka penutup wadah Setelah kering tanah dan
wadah ditimbang lagi dan berat air ditentukan baik sebelum maupun sesudah
pengeringanoven Fraksi berat kering masing-masing sampel dapat dihitung
dengan menggunakan Persamaan
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(6)
Dimana
W = kadar air tanah
BB = berat basah (berat tanah sesungguhnya)
BK = berat kering (berat tanah setelah di panaskan)
Jagung merupakan tanaman yang tergolong tidak tahan kelebihan air dan
kekurangan air dan relatif sedikit membutuhkan air dibandingkan padi Oleh
karena itu pengaturan ketersediaan air sangat penting Pada pertanaman di lahan
kering yang umumnya ditanam saat musim hujan peluang terjadinya kelebihan
air cukup besar oleh karena itu untuk menghindari agar tidak terjadi kelebihan air
maka perlu dibuat saluran-saluran drainase yang pengerjaannya dapat dilakukan
bersamaan dengan pembumbunan tanaman Pada pertanaman di lahan sawah yang
umumnya ditanam pada akhir musim hujan maka peluang terjadinya kekeringan
cukup besar Oleh karena itu perlu pemberian air pada saat-saat tanaman telah
menunjukkan gejala kekeringan Sumber air dapat diperoleh baik dari air tanah
dangkal yang didistribusikan dengan poma atau air irigasi Dalam hal ini yang
penting adalah pengaturan waktu dan cara pendistribusian air agar tanaman
tumbuh optimal dan pemanfaatan air lebih efisiensi Khusus untuk pertanaman
23
jagung pada lahan sawah tadah hujan ketersediaan air mutlak diperlukan oleh
karena itu harus ada sumber air yang dapat dimanfaatkan untuk pengairi
pertanaman Pendistribusian air dapat dilakukan melalui alur-alur yang dibuat saat
pembumbunan Pembuatan alur dapat dilakukan pula dengan menggunakan bajak
atau alat khusus pembuat alur model PAI-1R-Balitsereal atau PAI-2R-Balitsereal
yang ditarik hand tractor (Suryana dkk 2008)
27 Ketersediaan Air Irigasi
Ketersediaan air untuk keperluan irigasi secara garis besar dapat
dibedakan menjadi dua jenis yaitu ketersediaan air di lahan dan ketersediaan air
di bangunan pengambilan Ketersediaan air irigasi baik di lahan maupun di
bangunan pengambilan diharapkan dapat mencukupi kebutuhan air irigasi yang
diperlukan pada daerah irigasi yang ditinjau sesuai dengan luas areal dan pola
tanam yang ada Informasi ketersediaan air di bangunan pengambilan atau sungai
diperlukan untuk mengetahui jumlah air yang dapat disediakan pada lahan yang
ditinjau berkaitan dengan pengelolaan air irigasi untuk suatu lahan pertanian
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
271 Ketersediaan Air di Lahan
Ketersediaan air di lahan adalah air yang tersedia di suatu lahan
pertanian yang dapat dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan air irigasi
di lahan itu sendiri Ketersediaan air di lahan yang dapat digunakan untuk
pertanian terdiri dari dua sumber yaitu konstribusi air tanah dan hujan
efektif (Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
Konstribusi air tanah sangat dipengaruhi oleh karakteristik tanah
kedalaman air aplikasi (kedalaman zona perakaran) dan jenis tanaman
Untuk daerah irigasi yang berada pada daerah kedalaman air aplikasi
dangkal konstribusi air tanah diperoleh melalui daya kapiler tanah Untuk
daerah yang berada pada daerah kedalaman air aplikasi dalam konstribusi
air tanah sangat kecil dan dapat dianggap bernilai nol Curah hujan efektif
adalah curah hujan yang secara efektif dan secara langsung dipergunakan
memenuhi kebutuhan air tanaman untuk pertumbuhan tanaman
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
24
272 Ketersediaan Air di Bangunan Pengambilan
Ketersediaan air di bangunan pengambilan adalah air yang
tersedia di suatu bangunan pengambilan yang dapat digunakan untuk
mengaliri lahan pertanian melaui sistem irigasi Untuk sistem irigasi
dengan memanfaatkan air sungai informasi ketersediaan air di sungai
(debit andalan) perlu diketahui Debit andalan adalah debit minimum
sungai untuk kemungkinan terpenuhi yang sudah ditentukan dapat dipakai
untuk irigasi Debit minimum untuk kemungkinan terpenuhi ditetapkan
80 yang dapat diartikan pula bahwa kemungkinan (probabilitas) debit
sungai lebih rendah dari debit andalan 20 Untuk bangunan pengambilan
yang telah tersedia bangunan pencatat debit maka analisis ketersediaan air
dapat dilakukan dengan analisis frekuensi terhadap data debit yang cukup
panjang (Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
28 Kebutuhan Air Irigasi
Direktorat Jenderal Pengairan (1986) memberikan gambaran bahwa dalam
penentuan kebutuhan air untuk irigasi atau air yang dibutuhkan untuk lahan
pertanian didasarkan pada keseimbangan air di lahan untuk satu unit luasan dalam
satu periode biasanya periode setengah bulanan Faktor-faktor yang menentukan
kebutuhan air untuk irigasi menurut Direktorat Jenderal Pengairan (1986) adalah
a) Penyiapan lahan (Ir)
Untuk menentukan kebutuhan maksimum air irigasi pada suatu
proyek irigasi ditentukan oleh kebutuhan air untuk penyiapan lahan
b) Penggunaan Konsumtif (Etc)
Penggunaan konsumtif diartikan sebagai jumlah air yang dibutuhkan
untuk pertumbuhan tanaman Penggunaan konsumtif juga dapat didefinisikan
sebagai kebutuhan air tanaman sebagai jumlah air yang disediakan untuk
mengimbangi air yang hilang akibat evaporasi dan transpirasi Evapotranspirasi
adalah gabungan proses penguapan dari permukaan tanah atau evaporasi dan
penguapan dari daun tanaman atau transpirasi Besarnya nilai evaporasi
dipengaruhi oleh iklim varietas jenis dan umur tanaman
25
Besarnya koefisien tanaman setiap jenis tanaman berbeda-beda dan
berubah setiap periode pertumbuhan tanaman itu Evapotranspirasi potencial
dihitung dengan metode modifikasi Penman yang telah disesuaikan dengan
keadaan daerah Indonesia dan nilai kc untuk berbagai jenis tanaman yang ditanam
disajikan harga-harga koefisien tanaman termasuk jagung menurut FAO
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
Tabel 2 Harga Koefisien Tanaman Palawija
Setengah
Bulan
Ke-
Koefisien tanaman
Kedelai Jagung
Kac
tanah Bawang Buncis Kapas
1 050 0 50 0 50 0 50 0 50 050
2 075 0 59 0 51 0 51 0 64 050
3 100 0 96 0 66 0 59 0 89 058
4 100 1 05 0 85 0 90 0 95 075
5 082 1 02 0 95 0 95 0 88 091
6 045 0 95 0 95 - 104 -
Sumber Direktorat Jenderal Pengairan 1986
c) Perkolasi dan Rembesan (P)
Laju perkolasi sangat tergantung pada sifat-sifat tanah Guna
menentukan laju perkolasi tinggi muka air tanah juga harus diperhitungkan
Perembesan terjadi akibat meresapnya air melalui tanggul sawah Perkolasi
dan rembesan disawah berdasarkan Direktorat Jenderal Pengairan (1986)
yaitu sebesar 2 mmhari
d) Penggantian Lapisan Air (Wlr)
Banyaknya air yang dibutuhkan oleh tanaman palawija sebesar 50-
100 mm
e) Efisiensi Irigasi (Ei)
Efisiensi irigasi adalah angka perbandingan dari jumlah air irigasi
nyata yang terpakai untuk kebutuhan pertumbuhan tanaman dengan jumlah
air yang keluar dari pintu pengambilan (intake) Efisiensi irigasi merupakan
faktor penentu utama dari unjuk kerja suatu sistem jaringan irigasi Efisiensi
irigasi terdiri atas efisiensi pengaliran yang pada umumnya terjadi di jaringan
26
utama dan efisiensi dijaringan sekunder yaitu dari bangunan pembagi sampai
petak sawah Efisiensi irigasi didasarkan asumsi sebagian dari jumlah air
yang diambil akan hilang baik di saluran maupun di petak sawah
Kehilangan air yang diperhitungkan untuk operasi irigasi meliputi
kehilangan air di tingkat tersier sekunder dan primer Besarnya masing-
masing kehilangan air tersebut dipengaruhi oleh panjang saluran luas
permukaan saluran keliling basah salurandan kedudukan air tanah
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
29 Membuat Desain Saluran Irigasi Permukaan (Alur)
Desain suatu sistem irigasi permukaan harus mengisi bagian zona
perakaran secara efisien dan seragam sehingga stres tanaman dapat dihindari dan
sumber daya seperti energi air nutrisi dan tenaga kerja tetap seimbang atau
terjaga Sistem irigasi juga dapat digunakan untuk mendinginkan keadaan di
sekitar buah yang sensitif dan tanaman sayuran atau memanaskan atmosfer untuk
mencegah kerusakan dengan embun beku Sebuah sistem irigasi harus selalu
mampu mengakumulasi pencucian garam di zona akar Hal ini juga dapat
digunakan untuk melunakkan tanah untuk budidaya yang lebih baik atau bahkan
untuk menyuburkan dan menyebarkan insektisida dilahan (Walker 1989)
Prosedur desain didasarkan pada target aplikasi (Z req) yang sesuai dengan
kelembaban tanah yang diekstraksi oleh tanaman Dimana dalam analisis akhir
prosedur akan muncul trial and error dimana pilihan panjang lereng tingkat
lapangan inflow dan waktu cutoff dapat dibuat yang akan memaksimalkan
efisiensi aplikasi Pertimbangan seperti keterbatasan pasokan air dan erosi akan
bertindak sebagai kendala pada prosedur desain Efisiensi aplikasi maksimal
tujuan implisit desain akan terjadi ketika lahan hanya diairi kembali Perkolasi
yang meningkat akan dikurangi dengan meminimalkan perbedaan waktu asupan
kesempatan dan mengakhiri pemasukan tepat waktu Limpasan permukaan
dikendalikan atau digunakan kembali Asupan waktu desain peluang didefinisikan
dengan cara berikut
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(7)
27
di mana Z req adalah volume diberikandibutuhkan per satuan panjang dan lebar
per unit (dan sama dengan defisit kelembaban tanah) dan rreq adalah asupan
desain kali kesempatan (Walker dan Skogerboe 1989)
Tabel 3 Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi awal
Continuous Flow Intake Curve Parameters For Initial Irrigations
ID Soil Name a K
(m^3mmn^a)
Fo
(m^3mmn^a)
Qr
(ls)
Vpr
(m)
002 Heavy Clay 0188 0000220 00000073 0468 0111
005 Clay 0248 0000416 00000184 0521 0122
010 Clay 0306 0000633 00000313 0609 0138
015 Light Clay 0351 0000810 00000437 0695 0152
020 Clay Loam 0387 0000966 00000555 0781 0166
025 Clay Loam 0417 0001107 00000670 0866 0179
030 Clay Loam 0442 0001220 00000780 0949 0191
035 Silty 0463 0001346 00000887 1031 0202
040 Silty 0481 0001453 00000990 1112 0213
045 Silty Loam 0497 0001551 00001090 1192 0224
050 Silty Loam 0512 0001650 00001187 1271 0234
060 Silty Loam 0535 0001830 00001372 1426 0253
070 Silty Loam 0555 0002011 00001547 1576 0271
080 Sandy Loam 0571 0002172 00001711 1721 0288
090 Sandy Loam 0585 0002324 00001867 1862 0305
100 Sandy Loam 0597 0002476 00002014 1999 0320
150 Sandy 0641 0003130 00002637 2613 0391
200 Sandy 0671 0003706 00003113 3115 0452
400 Sandy 0749 0005531 00004144 4000 0650
Sumber Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University 2003
28
Tabel 4Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi selanjutnya
Continuous Flow Intake Curve Parameters For Later Irrigations
ID Soil Name a K
(m^3mmn^a)
Fo
(m^3mmn^a)
Qr
(ls)
Vpr
(m)
002 Heavy Clay 0151 0000190 00000058 0468 0111
005 Clay 0198 0000356 00000147 0521 0122
010 Clay 0245 0000543 00000251 0609 0138
015 Light Clay 0281 0000690 00000349 0695 0152
020 Clay Loam 0310 0000826 00000444 0781 0166
025 Clay Loam 0334 0000937 00000536 0866 0179
030 Clay Loam 0353 0001040 00000624 0949 0191
035 Silty 0370 0001146 00000709 1031 0202
040 Silty 0385 0001233 00000792 1112 0213
045 Silty Loam 0398 0001321 00000872 1192 0224
050 Silty Loam 0409 0001400 00000949 1271 0234
060 Silty Loam 0428 0001560 00001098 1426 0253
070 Silty Loam 0444 0001701 00001237 1576 0271
080 Sandy Loam 0457 0001842 00001369 1721 0288
090 Sandy Loam 0468 0001974 00001493 1862 0305
100 Sandy Loam 0478 0002106 00001611 1999 0320
150 Sandy 0513 0002660 00002110 2613 0391
200 Sandy 0537 0003146 00002490 3115 0452
400 Sandy 0599 0004701 00003316 4000 0650
Sumber Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University 2003
Menurut Walker dan Skogerboe (1989) data yang dibutuhkan dalam
membuat desan irigasi secara umum adalah
a sifat pasokan air irigasi dalam hal kebutuhan tahunan tahunan metode
pengiriman dan biaya debit dan durasi frekuensi penggunaan dan kualitas air
b topografi tanah dengan penekanan khusus pada lereng utama undulations
lokasi pengiriman air dan outlet permukaan drainase
c fisik kimia dan karakteristik tanah terutama karakteristik infiltrasi
kelembaban-holding kapasitas salinitas dan drainase internal
d pola tanam kebutuhan airnya dan pertimbangan khusus yang diberikan untuk
memastikan bahwa sistem irigasi dapat dilaksanakan dalam panen dan jadwal
budidaya periode perkecambahan dan periode pertumbuhan yang kritis
29
e kondisi pemasaran di daerah serta tenaga kerja pemeliharaan dan
penggantian ketersediaan dan keterampilan pelayanan pendanaan untuk
konstruksi dan operasi dan energi pupuk benih pestisida dll dan
f budaya praktek yang digunakan di daerah pertanian terutama di mana mereka
dapat melarang elemen tertentu dari desain atau operasi dari sistem
Waktu pengaliran merupakan waktu yang diperlukan air untuk menutupi
seluruh lahan membutuhkan evaluasi atau setidaknya perkiraan jalur pengaliran
Penentuan nilai parameter hidrolik alur bervariasi sesuai dengan ukuran dan
bentuk alur biasanya dalam kisaran 03-07 Gambar di bawah menunjukkan tiga
bentuk alur khas dan berhubungan dengan nilai p 1 dan p 2 (parameter hidrolik)
Gambar 8 Bentuk spesifik alur dan parameter hidroliknya
Setelah parameter-parameter seperti bentuk alur jarak antar alur panjang alur
kemiringan alur topografi alur jenis tanah waktu asupan peluang dll Maka
selanjutnya mengikuti desain sistem model irigasi alur menurut FAO
(Walker 1989)
30
210 Cropwat
Cropwat merupakan suatu program komputer under DOS (Program yang
dipakai melalui perintah DOS) untuk menghitung evapotranspirasi Penman
Modifikasi dan kebutuhan air untuk tanaman Selanjutnya dapat juga menghitung
kebutuhan air irigasi jadwal pemberian air irigasi untuk macam-macam kondisi
pengelolaan dan suplai air untuk seluruh daerah irigasi dengan bermacam-macam
pola tanam tertentu Untuk perhitungan tersebut dibutuhkan data-data
klimatologi dan data-data lainnya misalnya data tanaman dan data pola tanam
Prosedur dalam perhitungan kebutuhan air bagi tanaman dan rencana kebutuhan
air untuk irigasi ini didasarkan pada makalah FAO - ID No 24 mengenai
Kebutuhan air bagi tanaman dan No 33 mengenai Respon tanaman terhadap
air Program ini berarti sebagai alat praktis untuk membantu para ahli melakukan
perhitungan dalam perencanaan dan pengelolaan suatu daerah irigasi Lebih lanjut
program ini diharapkan dapat membantu memberikan rekomendasi untuk
memperbaiki irigasi yang telah ada dan merencanakan jadwal irigasi yang sesuai
dengan kondisi suplai air yang beraneka ragam Beberapa hal yang perlu dijelaskan
berkaitan dengan penggunaan komputer model Cropwat ini antara lain
mengenai perhitungan evapotranspirasi referensi pemrosesan data curah hujan
pola tanam dan data tanaman (Susilawati 2004)
Evapotranspirasi referensi atau ETo adalah evapotranpirasi potensial dari
tanaman rumput yang sehat dan mendapat air cukup Kebutuhan air untuk
tanaman lain secara langsung dibandingkan dengan parameter iklim ini Metode
Penman Modifikasi (FAO - ID No24) secara umum telah diterima sebagai
metode yang cukup untuk menghitung evapotranspirasi dari data klimatologi
seperti temperatur kelembaban (humidity) radiasi penyinaran (sunshine) dan
kecepatan angin (windspeed) Data klimatologi harus diambil dari stasiun
terdekat dan yang paling mewakili daerah kajian Data pertama yang penting dari
stasiun klimatologi ini adalah elevasi ketinggian (altitude) dan latitude
(Susilawati 2004)
Menurut Susilawati (2004) Masukan data klimatologi meliputi tiap bulanan
a Temperatur dalam derajat Celcius dapat sebagai temperatur rata-rata harian
31
atau sebagai temperatur maksimum dan minimum dalam bulan
b Kelembaban udara (air humidity) dapat diberikan sebagai kelembaban
relatif (relative humidity) dalam persen (0 - 100) atau vapour pressure dalam
mbar (1 - 50) Untuk membedakan diantara kedua satuan di atas nilai
vapour pressure dimasukkan sebagai nilai negative
c Penyinaran (daily sunshine) dapat diberikan sebagai persentase (20 - 100)
dari perbandingan penyinaran terhadap panjang hari atau pecahan (0 - 1)
atau sebagai lamanya penyinaran dalam jam (1 - 20)
d Kecepatan angin (windspeed) dapat diberikan dalam kmhari (10 - 500) atau
mdet (0 - 10)
Hujan memberikan kontribusi yang besar dari kebutuhan air untuk
tanaman Selama musim hujan sebagian besar kebutuhan air dipenuhi oleh hujan
sementara dalam musim kering dipenuhi oleh air irigasi Berapa jumlah air yang
datang dari curah hujan dan berapa jumlah air yang harus dipenuhi oleh air irigasi
adalah sulit diperkirakan Untuk mengestimasi kekurangan curah hujan yang
harus dipenuhi oleh air irigasi diperlukan suatu analisa statistik yang
membutuhkan data curah hujan yang panjang Sedangkan tidak semua curah
hujan yang jatuh digunakan oleh tanaman Sebagian hujan hilang karena limpasan
permukaan (run off) atau karena perkolasi yang dalam jauh di luar daerah akar
tanaman (Susilawati 2004)
Menurut Susilawati (2004) untuk menentukan bagian hujan yang dapat
diperhitungkan sebagai air yang dapat digunakan oleh tanaman diberikan definisi
a Curah hujan rata-rata bulanan (average monthly rainfall) adalah nilai rata-
rata dari suatu data curah hujan Digunakan dalam perhitungan kebutuhan
air tanaman dalam keadaan iklim yang rata- rata
b Dependable rainfall jumlah hujan dapat tergantung dari 1 di luar 4 atau 5
tahun tergantung pada 75 atau 80 kemungkinan terlampaui dan
menunjukkan suatu tahun kering normal Dependable rainfall digunakan
untuk merencanakan kapasitas sistem irigasi
c Hujan dalam tahun basah tahun normal dan tahun kering adalah hujan
dengan kemungkinan terlampaui 20 untuk tahun basah 50 tahun normal
31
32
dan 80 untuk tahun kering Ketiga nilai tersebut sangat berguna untuk
merencanakan suplai air irigasi dan simulasi dari macam-macam kondisi
pengelolaan irigasi
d Effective rainfall didefinisikan sebagai bagian dari hujan yang secara
efektif digunakan oleh tanaman setelah beberapa hilang karena limpasan
permukaanrun off) dan perkolasi yang dalam diperhitungkan Hujan efektif ini
digunakan untuk menentukan kebutuhan irigasi bagi tanaman
Kebutuhan air irigasi selain tergantung dari curah hujan juga tergantung
dari data tanaman dan pola tanam yang disusun Data tanaman meliputi sifat-sifat
dari tanaman yang diungkapkan oleh koefisien tanaman kc dan lama
pertumbuhan tanaman yaitu dalam tingkatan-tingkatan pertumbuhan Dari data
tanaman ini dapat dihitung kebutuhan air untuk tanaman Dengan menambahkan
data tanggal tanam pertama maka kebutuhan air irigasi untuk tanaman dapat
ditemukan Data pola tanam dari beberapa jenis tanaman yang tumbuh dalam
daerah irigasi yang disusun secara skematik diperlukan untuk menghitung
kebutuhan air irigasi (Susilawati 2004)
211 Sirmod III
SIRMOD III adalah paket perangkat lunak komprehensif untuk
mensimulasikan hidrolika sistem irigasi permukaan pada suatu lahan dengan
memilih kombinasi ukuran parameter dan operasional yang memaksimalkan
efisiensi aplikasi dan solusi dua-titik terbalik Permasalahan perhitungan
parameter infiltrasi dari suatu data merupakan data paling awal yang dimasukkan
(Walker 1989)
Kegiatan simulasi dikembangkan selama beberapa tahun dan dikodekan
menjadi MSDOS program yang bernama SIRMOD Pemrograman SIRMOD III
adalah 32 bit C + + revisi paket SIRMOD aslinya Prosedur numerik yang
digunakan dalam perangkat lunak yang diuraikan dalam teks Irigasi Permukaan
Teori dan Praktek 9 SIRMOD III merupakan perangkat lunak yang telah ditulis
untuk sistem mikro IBM kompatibel dengan memanfaatkan Windows 95 98
2000 dan sistem operasi berikutnya (Walker 1989)
32
2
33
III METODOLOGI PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat
Penelitian mengenai ldquoDesain Sistem Irigasi Alur Pada Perkebunan Tanaman
Jagung di Kabupaten Bonerdquo dilaksanakan pada bulan September sampai pada bulan
Oktober 2012 di Desa Samaelo Kecamatan Barebbo Kabupaten Bone Provinsi
Sulawesi Selatan
32 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah Teodolit Program SRFR
SIRMOD III SURFER CROPWAT 80 CLIMWAT 20 GPS kamera meteraacuten
parang linggis cangkul Selang air ring sampel ring infiltrometer aluminum foil
timbangan digital palu karet pengikatWater pass Pompa mesin
Bahan yang digunakan pada penelitian ini yaitu
1 Plastik
2 Patok kayu
3 Tali rapia
4 Air
5 Tanaman jagung
33 Metode Penelitian
331 Pengambilan data
Data yang akan digunakan pada penelitian ini meliputi data untuk
ketersediaan air kebutuhan air irigasi dan data untuk desain sistem irigasi
Data ketersediaan air meliputi
a Data curah hujan 10 tahun terakhir (2003-2012)
b Data debit air irigasi setengah bulanan (2005-2011)
Data untuk kebutuhan air irigasi meliputi
a Data Tanah meliputi sampel tanah dan ring sampel Data sampel tanah
diambil secara berurutan dalam waktu 10 hari untuk mengetahui kadar air
tanah sedangkan ring sampel digunakan untuk mengetahui titik layu
permanen porositas tekstur dan kapasitas lapang
34
b Data tanaman meliputi pengukuran kedalaman perakaran diambil dari
pengukuran panjang akar selama tiga kali sesuai dengan periode
pertumbuhan tanaman
c Data iklim meliputi data evaporasi seperti suhu udara kelembaban
kecepatan angin dan lama penyinaran
Sedangkan data untuk desain sistem irigasi meliputi
a Data Kemiringan lahantopografi digunakan untuk mengetahui kontur
wilayah lahan penaman
b Data laju infiltrasi dengan menggunakan ring infiltrometer
332 Pengolahan dan Analisis Data
1 Membuat kontur lahan pertanaman dengan aplikasi surfer
2 Menghitung kebutuhan air tanaman berdasarkan iklim dan pola tanam
yang diterapkan oleh petani setempat dengan Cropwat
3 Membuat desain saluran irigasi alur
a Penentuan bentuk saluran yaitu
1 2
Keterangan gambar penampang pengaliran air
1 Sesuai referensi FAO bentuk trapezoidal dengan bagian hidrolik
p1= 0513 dan p2=1329
2 Sesuai aplikasi dilapangan bentuk parabolasetengah lingkaran
dengan bagian hidrolik p1= 0582 dan p2= 1352
b Jarak antar alur ditentukan berdasarkan hasil survei jarak tanam di lahan
pertanaman jagung yaitu 16 m Sedangkan untuk desain 08 m
c Panjang alur 60 m
d Panjang akar atau kedalaman air aplikasi adalah 011m 037 m dan
045 m
e Koefisien manning adalah 004 (menurut FAO)
f Kecepatan aliran adalah 001 mmenit
35
g Kemiringan lahan adalah 00008 (berdasarkan data pengukuran
langsung dilapangan)
h Perhitungan A0
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(8)
i Perhitungan Zreq (persamaan 10)
j Perhitungan waktu aplikasipemberian air tL
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(9)
k Perhitungan debit maksimum
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(10)
l Perhitungan efisiensi aplikasi (Ea)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(11)
Keterangan
A0 = Luas penampang alur (m2)
Q0 = Debit aliran (m3menit)
n = Koefisien manning
S0 = Kemiringan saluran
f0 = Nilai waktu awal (m3menitm)
P12 = Parameter hidrolik
tL = Waktu pemberian air (menit)
Qmax = Debit maksimum(m3menit)
Vmax = Kecepatan maksimum (m3menit)
Ea = Efisiensi aplikasi ()
Zreq = Kedalaman aplikasi(m)
L = Panjang alur (m)
tco = Waktu pemberhentian aliran (menit)
36
4 Optimasi parameter dengan menggunakan perangkat lunak SIRMOD III
Parameter yang divariasikan adalah
a Debit atau kecepatan aliran
b Dimensi saluran
c Waktu aplikasi
d Panjang alur
Gambar 9 Tampilan awal program SIRMOD III
37
34 Bagan Alir Penelitian
Tidak
Ya
KEBUTUHAN AIR TANAMAN KETERSEDIAAN AIR
DATA
TANAH
MULAI
DESAIN SISTEM IRIGASI
CROPWATT 80
KEBUTUHAN AIR TANAMAN DAN
IRIGASIWAKTU PEMBERIAN AIR
SIMULASI DENGAN
MENGGUNAKAN SIRMOD III
HASIL
SELESAI
DATA CURAH
HUJAN
DATA
IKLIM
INFILTRASI
DATA DEBIT
IRIGASI
TOPOGRAFI
LAHAN
DATA
TANAMAN
AN
38
BAB VI HASIL PENELITIAN
41 Keadaan Umum Lokasi Penelitian
Kabupaten Bone secara geografis terletak antara4deg13- 5deg6 LS dan antara
119deg42-120deg30 BT seluas 4559 kmsup2 Secara administratif wilayah kabupaten
Bone berbatasan sebelah utara dengan Kabupaten Wajo dan Kabupaten Soppeng
sebelah selatan dengan Kabupaten Sinjai dan Kabupaten Gowa sebelah barat
dengan Kabupaten Maros Kabupaten Pangkep dan Kabupaten Barru dan sebelah
timur dengan Teluk Bone Daerah penelitian merupakan tempat penanaman padi
pada MT1 dan MT2 sedangkan pada MT3 yang ditanam adalah jagung Kondisi
dimana ketersediaan air untuk tanaman padi sulit untuk dipenuhi Penelitian ini
dilaksanakan pada perkebunan tanaman jagung di Desa Samaelo Kecamatan
Barebbo
Gambar 10 Lokasi penelitian
Untuk menentukan kemiringan pengaliran air di lahan dilakukan
pengukuran ketinggian lokasi dengan sistem grid Topografi lahan telah diukur
dengan theodolit untuk memperlihatkan kondisi kontur lahan yang akan didesain
Topografi akan menjadi salah satu faktor dalam pengaturan kemiringan dasar
SUKRI
G62107057 TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2013
39
saluran (furrow) sehingga menjadi penting untuk disajikan Hasil pengukuran
topografi dengan theodolit disajikan pada Gambar 11
Gambar 11 Layout ketinggian lokasi (kontur) lahan sawah di Kabupaten Bone
Daerah penelitian beriklim tropis dimana musim hujan berlangsung pada bulan
Desember ndash Juli dan musim kemarau yang berlangsung dari bulan Agustus ndash November
Berdasarkan data klimatologi dari tahun 2003 sampai tahun 2012 yang diperoleh dari
BMKG Maros suhu udara maksimum (Tmax) tertinggi terjadi pada bulan Januari ndash Juni
dan suhu udara maksimum (Tmax) terendah terjadi pada bulan Agustus ndash September
Sedangkan suhu udara minimum (Tmin) tertinggi pada bulan November ndash Maret dan
suhu udara miacutenimum (Tmin) terendah pada bulan Agustus ndash September Kelembaban
udara rata ndash rata sepanjang tahun adalah 836 dan kecepatan angin rata ndash rata 5 kmhari
dengan lama penyinaran rata ndash rata 15
42 Ketersediaan Air
Salah satu faktor penting dalam pengelolaan air untuk pertanian adalah
kesetimbangan air di lahan Jika ketersediaan air dapat memenuhi kebutuhan air di
lahan khususnya untuk pertanaman maka kebutuhan air pertumbuhan tanaman
dapat dipenuhi sehingga kekurangan air tidak terjadi dan tanaman tidak berada
40
dalam kondisi cekaman kekurangan air (deficit water stress) Salah satu sumber
ketersediaan air adalah hujan yang ditunjukkan dengan nilai curah hujan
Gambar 12 Curah hujan rata-ratabulanan (aktual dan efektif) di Kabupaten Bone
Tahun (2003-2012)
Data nilai curah rata-ratahujan bulanan di Kabupaten Bone menunjukkan
terjadinya hujan puncak pada bulan Mei (sekitar 400 mm) Sedangkan curah hujan
terendah terjadi pada bulan Agustus (sekitar 75 mm) Kondisi ini sangat baik untuk
wilayah pertanian yang membutuhkan hujan yang lebih merata
Ketersediaan air di daerah penelitian juga disuplai oleh air dari DI Pattiro
dengan distribusi ketersediaan air setiap periode (setengah bulanan) rata-rata
selama tahun 2005 ndash 2012 Nilai debit per periode maksimum terjadi pada bulan
Juli seperti disajikan pada Gambar 13
Gambar 13 Nilai debit rata-rata tersedia yang dialirkan di DI Pattiro (Tahun 2005 ndash
2012)
0
100
200
300
400
500
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Cu
rah
Hu
jan
(m
m)
Waktu (bulan)
Curah Hujan Aktual (mm)
Curah Hujan Efektif (mm)
0
20
40
60
80
100
120
Jan
I
Jan
II
Feb
I
Feb
II
Mar
I
Mahellip
Ap
r I
Ap
r II
Mei
I
Mei
II
Jun
I
Jun
II
Jul I
Jul I
I
Agt
I
Agt
II
Sep
I
Sep
II
Okt
I
Okt
II
No
v I
No
v hellip
Des
I
Des
II
De
bit
(m
^3d
eti
k) Series1Debit Rata-rata
41
43 Kebutuhan Air
Kebutuhan air untuk tanaman (evapotranspirasi ETcrop) dapat diperkirakan
dari data evaporasi atau evaportanspirasi potensial (ETo) Berdasarkan data iklim
yang ada di Kabupaten Bone dan Maros diperoleh hasil perhitungan nilai ETo rata
rata bulanan dalam 10 tahun terakhir untuk wiayah kajian dengan nilai seperti
ditunjukkan pada gambar di bawah ini
Gambar 14 Nilai evapotranspirasi potensial (ETo) Kabupaten Bone (2003-2012)
Dengan menggunakan rumus Etc = Kc x Eto maka nilai Etc dapat
diketahui dan dengan acuan ketersediaan air di lahan dan deplesi lengas tanah
maka kebutuhan air irigasi dapat ditentukan Gambar 15 menunjukkan kebutuhan
air tanaman aktual dan kebutuhan air irigasi selama pertanaman jagung di
Kabupaten Bone yang dihitung dengan Software Cropwat 8
Gambar 15 Nilai kebutuhan air tanaman aktual (ETcrop) dan kebutuhan air irigasi
(Irr Req) selama pertanaman jagung di Kabupaten Bone (nilai dalam
satuan mm)
0
1
2
3
4
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Evap
otr
ansp
iras
i Tan
aman
(m
mh
ari)
Waktu (bulan)
Eto (mmhari)
0
5
10
15
20
25
30
35
7 8 9 10 11 12
Ke
bu
tuh
an A
ir (
mm
har
i)
Waktu (bulan)
Kebutuhan Air Tanaman (mmhari)Keburuhan Air Irigasi (mmhari)
42
Pada sistem pertanaman jagung dengan jenis tanah lempung berliat
ketersediaan air dalam tanah sangat stabil mengingat tanah dapat memegang air
dengan baik Selama proses pertanaman jagung dilakukan terlihat bahwa deplesi
lengas tanah dapat berproses selama rata-rata 20 hari dengan tambahan air hujan
yang terjadi dengan nilai curah hujan yang kecil Namun demikian pada
prakteknya petani memberikan air irigasi setiap 10 hari dengan alasan kekhawatiran
akan terjadinya stress kekurangan air bagi tanaman
Gambar 16 Nilai retensi air tanah air tersedia (TAM dan RAM) di lahan
pertanaman jagung di Kabupaten Bone
44 Sistem Pemberian Air
Berdasarkan hasil survei lahan di pertanaman jagung diperoleh informasi
berupa kedalaman perakarandan laju infiltrasi Untuk wilayah penelitian di
Kabupaten Bone interval pemberian air di lahan mencapai 10 hari dengan cuaca
normal (tanpa hujan)
Panjang akar tanaman merupakan salah satu indikator yang penting dalam
sistem pemberian air irigasi karena sangat berkaitan dengan kedalaman efektif
pemberian air dan lama pemberian air Ukuran akar jagung pada fase I 011 m fase
II mencapai 037 m sedangkan pada fase III panjang akar 044 m Data tersebut
merupakan kedalaman air aplikasi yang akan digunakan sebagai kedalaman air
irigasi ke dalam tanah
Berdasarkan hasil pengukuran infiltrasi di lahan sawah untuk jagung hibrida
diperoleh data bahwa untuk waktu pemberian air irigasi dapat dilakukan melalui
sistem alur Laju penetrasi air kedalam lahan mencapai 05 mmdetik pada saat awal
0
20
40
60
80
100
120
140
0 20 40 60 80 100 120
Re
ten
si A
ir T
anah
(m
m)
Waktu (hari)
Depletion (mm)RAM (mm)
TAM (mm)
43
pemberian air dan selanjutnya menuju konstan pada laju 0083 mmdetik Bila
penjenuhan air diberikan sampai kedalaman maksimum perakaran hasil
pengukuran maka dibutuhkan waktu sekira 120 menit untuk pengaliran air dari
saluran ke lahan Waktu ini melebihi waktu untuk proses infiltrasi (opportunity
time)
Gambar 17 Laju infiltasi tanah pada lahan pertanaman Jagung
Ketersediaan air di lahan diukur dengan menggunakan current meter untuk
mengukur kecepatan aliran air yang selanjutnya digunakan untuk menentukan debit
air tersedia (m3det) Pada saat yang sama juga diukur kemiringan dasar saluran
Hasil pengukuran ini digunakan untuk menentukan nilai koefisien Manning yang
selanjutnya digunakan dalam penentuan fungsi debit aliran (Rumus Manning)
Hasil pengukuran debit sesaat di saluran irigasi menunjukkan debit 000041 m3s
45 Simulasi Hasil Berdasarkan Penerapan Petani di Lahan
Hasil simulasi irigasi alur yang diterapkan oleh petani menunjukkan kondisi
dimana kedalaman air aplikasi pada tahap pertumbuhan awal tanaman sebesar
hanya 011 m Pada praktek irigasi yang dilakukan petani dengan panjang alur 60
m bentuk penampang alur paraacutebola dan debit alir 000041 m3s dengan ujung alur
tertutup menunjukkan bahwa air terpenetrasi ke dalam tanah sedalam lebih 011 m
atau sedalam 037 m pada titik pemasukan air dan 040 m pada ujung alur Hal ini
secara detail dapat dilihat pada Gambar 18 dan Gambar 19
y = -076ln(x) + 3903Rsup2 = 0979
0
05
1
15
2
25
3
35
0 20 40 60 80 100
Laju
Infi
ltra
si (
cmm
en
it)
Waktu (menit)
Laju Infiltrasi (cmmenit)
Log (Laju Infiltrasi (cmmenit))
44
Gambar 18 Hasil kedalaman air aplikasi irigasi di lahan pertanaman jagung pada
tahap awal pengairan
Dari data ini menunjukkan bahwa irigasi yang dilakukan petani belum
optimal dalam memanfaatkan air Apalagi bila air sudah diberi pupuk maka
kehilangan pupuk akibat perkolasi akan menjadi besar karena tidak dapat
dijangkau oleh akar tanaman yang hanya sedalam 011 m pada tahap pertumbuhan
awal
Pada kondisi ini nilai efisiensi irigasi hanya mencapai 3609 efisiensi
aplikasi 3248 dan efisiensi distribusi hanya 3234 Hasil ini menunjukkan
bahwa hanya sekitar 32 air yang termanfaatkan sementara selebihnya terbuang
lewat perkolasi
Pada tahap ke 2 dengan kedalaman perakaran rata-rata mencapai 037 m
terdapat perubahan profil aplikasi air dengan debit air yag tetap 000041 m3s pada
waktu aplikasi selama 4 jam Nilai ini dianggap oleh sistem sebagai bentuk
penerapan air tak terkontrol karena memiliki nilai kedalaman air aplikasi yang
kurang di lebih setengah panjang alur sedangkan pada akhir alur mengalami
kelebihan air aplikasi
Gambar 19 Hasil Simulasi untuk kedalaman air aplikasi pada tahap pemberian
berikutnya mengikuti praktek irigasi petani
0
01
02
03
04
05
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)Panjang Alur (meter)
INFILTRASION DEPTH
Z_Req
0
01
02
03
04
05
06
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)
Panjang Alur (meter)
INFILTRASION DEPTH
Z_Req
45
Dengan dasar ini maka perlu optimasi desain pemberian air yang dapat
meningkatkan efisiensi aplikasi dan nilai efisiensiirigasi Optimasi dapat dilakukan
pada debit aliran panjang alur kecepatan alur dimensi saluran agar diperoleh nilai
efisiensi aplikasi dan efisiensi irigasi yang lebih baik
46 Simulasi Berdasarkan Hasil Desain
Desain irigasi alur dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak
SIRMOD III Model simulasi yang digunakan adalah tipe hydrodynamic ujung alur
tertutup tanpa penggunaan kembali bentuk penampang alur parabola atau
trapezoidal dan panjang alur 60 meter untuk target aplikasi atau kedalaman air
aplikasi 011 m 037 m dan 045 m
461 Kedalaman Air Aplikasi 011 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
pada tahap pertumbuhan awal tanaman sebesar hanya 011 m dengan jarak antar
alur dikurangi dari 16m menjadi 08m dan debit dari 000041m3s menjadi
00004m3s Waktu pengairan divariasikan dari 190 menit 200 menit 205 menit
dan 210 menit untuk mendapatkan hasil simulasi terbaik Hasil simulasi dapat
diamati pada gambar berikut ini
Gambar 20 Hasil simulasi untuk Kedalaman Air Aplikasi 011 meter
Dari gambar diatas untuk lama pengairan 190 menit diperoleh nilai efisiensi
apikasi 9904 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9894 dan air yang
terperkolasi kedalam tanah 106 untuk lama pengairan 200 menit diperoleh nilai
003
004
005
006
007
008
009
01
011
012
013
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)
Panjang Alur (meter) Zreq (m)
T=190 menitT=200 menitT=205 menitT=210 menit
46
efisiensi apikasi 9772 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9761 dan air
yang terperkolasi kedalam tanah 239 untuk lama pengairan 205 menit diperoleh
nilai efisiensi apikasi 9508 efisiensi irigasi 9866 efisiensi distribusi 9509
dan air yang terperkolasi kedalam tanah 491 danuntuk lama pengairan 210
menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9888 efisiensi irigasi 100 efisiensi
distribusi 9888 dan air yang terperkolasi kedalam tanah 112
Gambar 21 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi ()
Gambar 22 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut di atas untuk kedalaman air aplikasi 011 m
Efisiensi irigasi cenderung normal dengan meningkatnya lama pengairan Efisiensi
aplikasi dan efisiensi irigasi memiliki nilai yang relatif sama dan mengalami
penurunan tertinggi pada lama pengairan 205 menit namun laju perkolasi
meningkat menjadi 491 Dari keempat waktu pengairan yang digunakan
disarankan pada aplikasi dilapangan menggunakan lama pengairan 210 menit
dengan laju efisiensi tinggi namun laju perkolasinya rendah
94
95
96
97
98
99
100
185 190 195 200 205 210
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
0
1
2
3
4
5
185 190 195 200 205 210
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan
Laju Perkolasi ()
47
462 Kedalaman Air Aplikasi 037 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
037 m dengan jarak antar alur 08 m dan debit dari 00004m3s ditingkatkan
menjadi 00006 m3s Lama pengairan divariasikan dari 470 menit 480 menit 520
menit dan 525 menit
Gambar 23 Hasil simulasi untuk kedalaman air aplikasi 037 meter
Dari data hasil simulasi diataspada kedalam air aplikasi 037 meter untuk
lama pengairan 470 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9558 efisiensi irigasi
9859 efisiensi distribusi 9538 dan air yang terperkolasi ke dalam tanah
463 untuk lama pengairan 480 diperoleh nilai efisiensi apikasi 9827 efisiensi
irigasi 100 efisiensi distribusi 9822 dan air yang terperkolasi kedalam tanah
178 untuk lama pengairan 520 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 8631
efisiensi irigasi 9166 efisiensi distribusi 8578 dan air yang terperkolasi
kedalam tanah 1431 dan untuk lama pengairan 525 menit diperoleh nilai
efisiensi apikasi 9192 efisiensi irigasi 9712 efisiensi distribusi 9161 dan
air yang terperkolasi kedalam tanah 842
01
015
02
025
03
035
04
045
05
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
)
Panjang Alur (m)
Zreq(m)
T = 470 menitT = 480 menitT = 520 menitT = 525 menit
48
Gambar 24 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi ()
Gambar 25 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut untuk kedalaman air aplikasi 037 m terlihat
bahwa nilai dari laju efisiensi (aplikasi irigasi dan distribusi) masing-masing
memiliki nilai tertinggi pada lama pengairan 480 menit dan terendah pada lama
pengairan 520 menit Sedangkan laju perkolasi terendah pada lama pengairan 480
menit dan meningkat pada lama pengairan 520 menit Sehingga dari keempat
waktu lama pengairan yang digunakan untuk kedalaman air aplikasi 037 meter
dianjurkan menggunakan lama pengairan 480 menit dengan laju efisiensi yang
tinggi namun laju perkolasinya rendah
463 Kedalaman Air Aplikasi 045 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
045 m dan debit ditingkatkan menjadi 0000615 m3s dengan lama pengairan yang
divariasikan dari 550 menit 580 menit 600 menit dan 620 menit
84
86
88
90
92
94
96
98
100
460 470 480 490 500 510 520 530
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
0
5
10
15
460 470 480 490 500 510 520 530
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan (menit)
Laju Perkolasi ()
49
Gambar 26 Hasil simulasi I untuk kedalaman air aplikasi 045 meter
Dari gambar grafik diatas pada kedalaman air aplikasi 045 meter untuk
lama pengairan 550 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9786 efisiensi irigasi
100 efisiensi distribusi 9772 dan air yang terperkolasi kedalam tanah 228
untuk lama pengairan 580 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9731 efisiensi
irigasi 9996 efisiensi distribusi 9735 dan air yang terperkolasi kedalam tanah
265 untuk lama pengairan 600 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9096
efisiensi irigasi 9602 efisiensi distribusi 9068 dan air yang terperkolasi
kedalam tanah 935 dan untuk lama pengairan 620 menit diperoleh nilai efisiensi
apikasi 8915 efisiensi irigasi 9541 efisiensi distribusi 8857 dan air yang
terperkolasi kedalam tanah 1151
Gambar 27 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan efisiensi ()
015
02
025
03
035
04
045
05
055
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
)Panjang Alur (m) Zreq (m)
T=550 menitT=580 menitT=600 menitT=620 menit
88
90
92
94
96
98
100
540 550 560 570 580 590 600 610 620
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
50
Gambar 28 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut untuk kedalaman air aplikasi 045 m terlihat
bahwa nilai dari laju efisiensi (aplikasi irigasi dan distribusi) masing-masing
memiliki nilai tertinggi pada dua waktu awal lama pengairan (550 dan 580 menit)
dan menurun pada dua waktu lama pengairan berikutnya Sedangkan laju perkolasi
terendah pada dua waktu awal lama pengairan (550 dan 580 menit) dan meningkat
pada dua waktu lama pengairan berikutnya Maka dari keempat waktu lama
pengairan yang digunakan untuk kedalaman air aplikasi 045 meter dianjurkan
menggunakan lama pengairan 550 menit atau 580 menit dengan laju efisiensi yang
tinggi dan laju perkolasi yang rendah rendah
Dapat diamati bahwa pada semua kedalaman air aplikasi memiliki nilai
efisiensi yang berbeda-beda sesuai dengan tingkat pertumbuhan tanaman Pada
kedalaman air aplikasi 011 m dianjurkan menggunakan lama pengairan 210 menit
dengan debit 00004 m3s pada kedalaman air aplikasi 037 m dianjurkan
menggunakan lama pengairan 480 menit dengan debit 00006 m3s dan untuk
kedalaman air aplikasi 045 meter dianjurkan menggunakan lama pengairan 550
menit atau 580 menit dengan debit 0000615 m3s
0
3
6
9
12
540 550 560 570 580 590 600 610 620
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan (menit)
Laju Perkolasi ()
51
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan sebagai
berikut
1 Debit yang diterapkan oleh para petani adalah 000041 m3detik untuk semua
kedalaman air aplikasi kemudian dalam desain debit berubah sesuai dengan
kedalaman air aplikasi (00004 m3detik untuk 011 meter 00006 m
3detik
untuk 037 meter dan 0000615 m3detik untuk 045 meter)
2 Waktu yang diterapkan oleh para petani adalah 240 menit untuk semua
kedalaman air aplikasi (011m 037m dan 045m) kemudian dalam desain
waktu pengairan berubah sesuai dengan kedalaman air aplikasi (210 menit untuk
011 meter 480 menit untuk 037 meter dan 550 menit dan 580 menit untuk
045 meter)
3 Efisiensi irigasi yang diperoleh berdasarkan hasil desain mencapai 100
sedangkan menurut aplikasi yang diterapkan oleh para petani di lapangan
memiliki nilai efisiensi irigasi 36
52 Saran
Berdasarkan penelitian yang telah saya lakukan saya menyarankan untuk
dilakukan penelitian lanjutan agar diperoleh desain yang lebih maksimal dengan
efisiensi distribusi yang lebih merata dari awal pemasukan hingga ujung alur
52
DAFTAR PUSTAKA
Achmad M 2011 Hidrologi Teknik Universitas Hasanuddin Makassar
Ahmad S 2012 Pengolahan Tanaman Terpadu(PTT) Kepala Badan Penelitian dan
Pengembangan Pertanian
Anonim 2012a httpjagung_wikipediabahasaindonesiaensiklopedibebashtml
Tanggal diakses 27 Agustus 2012
Anonim 2012b httpDodikagrotek09UNEJjagung+kedelaihtml Tanggal diakses 30
Agustus 2012
Anonim 2012c httpawalmaulana-babIIIIII(Irigasialur)html Tanggal diakses 03
September 2010
Asdak C 1995 Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai Gadjah Mada
University Press Yogyakarta
Bambang T 2008 Hidrologi Terapan Beta Offset Yogyakarta
Brouwer C 1988 Irrigation Water Management Irrigation Methods Training manual
no 5 FAO Land and Water Development Division FAO Roma
Departemen Pekerjaan Umum 1986 Petunjuk Perencanaan Irigasi Direktorat Jenderal
Pengairan Jakarta
Ending PT dan Soetjipto 1992 Dasar-dasar dan Praktek Irigasi Erlangga Jakarta
FAO 2006 Crop Evapotranspiration (guidelines for computing crop water
requirements) FAO Irrigation and Drainage Paper No 56 FAO Roma
Jeams L 2009 Chapter 7 Midwestern State University
Kay M 1986 Surface Irrigation Systems and Practice Cranfield Press Bedford UK
Kartasapoetra dan Sutedjo MM1994 Teknologi Pengairan Pertanian (Irigasi) Bumi
Aksara Jakarta
Kusnadi DK 2000 Irigasi Permukaan Perteta Bogor
Purwono dan Purnamawati P 2011 Budidaya 8 Tanaman Pangan Unggul Penebar
Swadaya Depok
Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan 2003 Alat pembentuk alur
Drainase Bogor
53
Suprodjo P 2001 Pengembangan Irigasi Usaha Tani Berkelanjutan dan Gerakan
Hemat Air Direktoral Jenderal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan
Nasional Yogyakarta
Susi S 2004 Optimalisasi Pengelolaan Air Waduk Tilong Untuk Irigasi Pertanian Pada
Daerah Irigasi Tilong Universitas Katolik Widya Mandira Kupang
Walker WR 1989 Guidelines for designing and evaluating surface irrigation system
FAO Irrigation and Drainage Paper No 45 FAO Roma
Walker WR 2003 Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University
54
LAMPIRAN
Lampiran 1 Data Titik Ordinat Dengan Menggunakan GPS
Titik South East X Y
Titik South East X Y
A0 4 36675 120 18031 200471 9489739
B0 4 36688 120 18023 200454 9489713
A1 4 36677 120 18032 200472 9489737
B1 4 36684 120 18031 200471 9489722
A2 4 36679 120 18034 200476 9489733
B2 4 36684 120 18032 200474 9489724
A3 4 36680 120 18040 200488 9489731
B3 4 36685 120 18038 200483 9489720
A4 4 36682 120 18045 200497 9489728
B4 4 36687 120 18044 200494 9489717
A5 4 36684 120 18050 200506 9489723
B5 4 36689 120 18049 200504 9489714
A6 4 36686 120 18055 200515 9489720
B6 4 36692 120 18054 200514 9489709
A7 4 36688 120 18061 200527 9489716
B7 4 36693 120 18059 200523 9489706
A8 4 36690 120 18066 200535 9489712
B8 4 36696 120 18064 200532 9489702
A9 4 36692 120 18071 200544 9489708
B9 4 36697 120 18068 200541 9489698
Titik South East X Y
Titik South East X Y
C0 4 36692 120 18032 200473 9489708
D0 4 36699 120 18035 200477 9489696
C1 - - - -
D1 - - - -
C2 4 36689 120 18032 200473 9489714
D2 - - - -
C3 4 36689 120 18036 200480 9489714
D3 4 36697 120 18037 200482 9489722
C4 4 366692 120 18041 200489 9489708
D4 4 36694 120 18039 200486 9489704
C5 4 36694 120 18046 200498 9489704
D5 4 36699 120 18046 200497 9489696
C6 4 36696 120 18049 200504 9489701
D6 4 36702 120 18050 200506 9489691
C7 4 36698 120 18056 200517 9489698
D7 4 36704 120 18054 200515 9489687
C8 4 36700 120 18061 200527 9489694
D8 4 36706 120 18060 200524 9489689
C9 4 36703 120 18067 200536 9489689
D9 4 36707 120 18064 200532 9489681
55
Titik South East X Y
Titik South East X Y
Ta 4 36750 120 18041 200489 9489693
F1 4 36676 120 18035 200477 9489738
E1 - - - -
F2 4 36678 120 18038 200483 9489734
E2 - - - -
F3 4 36678 120 18038 200483 9489734
E3 - - - -
F4 4 36681 120 18050 200506 9489729
E4 4 36702 120 18032 200489 9489689
F5 4 36684 120 18051 200507 948924
E5 4 36703 120 18043 200492 9489688 E6 4 36706 120 18046 200500 9489684 E7 4 36707 120 18052 200511 9489681 E8 4 36709 120 18057 200520 9489677 E9 4 36711 120 18064 200532 9489673 E10 4 36712 120 18066 20035 9489672
56
Lampiran 2 Data Pengukuran Ketinggian Dengan Menggunakan Theodolit
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
A0-A1 093 353 04 10 1724 1718 1714 12 055
A0-A2 723 353 04 10 1781 1748 1709 12 055
A0-A3 1723 353 04 10 2038 1955 1868 12 055
A0-A4 2723 353 04 10 212 197 183 12 055
A0-A5 3723 353 04 10 2189 20 1809 12 055
A0-A6 4723 353 04 10 259 235 211 12 055
A0-A7 5723 353 04 10 263 235 211 12 055
A0-A8 6723 353 04 10 26 239 206 12 055
A0-A9 7723 353 04 10 271 235 197 12 055
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang
(m)
B0-B1 105 337 15 40 1808 1803 18 1375 046
B0-B2 825 337 15 40 179 175 1717 1375 046
B0-B3 1825 337 15 40 203 1945 1856 1375 046
B0-B4 2825 337 15 40 209 195 181 1375 046
B0-B5 3825 337 15 40 224 203 185 1375 046
B0-B6 4825 337 15 40 255 231 207 1375 046
B0-B7 5825 337 15 40 267 238 2068 1375 046
B0-B8 6825 337 15 40 266 229 1967 1375 046
B0-B9 7825 337 15 40 275 235 197 1375 046
57
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
C0-C1 - - - - - - -
C0-C2 143 0 28 50 1703 1697 1689 138 034
C0-C3 803 0 28 50 1764 1726 1686 138 034
C0-C4 1803 0 28 50 1812 1722 1631 138 034
C0-C5 2803 0 28 50 196 182 168 138 034
C0-C6 3803 0 28 50 203 184 164 138 034
C0-C7 4803 0 28 50 24 217 192 138 034
C0-C8 5803 0 28 50 2475 218 2189 138 034
C0-C9 6803 0 28 50 251 221 186 138 034
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
D0-D1 - - - - - - -
D0-D2 - - - - - - -
D0-D3 312 2 04 10 1769 1753 1715 152 029
D0-D4 808 2 04 10 1776 1737 1696 152 029
D0-D5 1808 2 04 10 1963 1872 1785 152 029
D0-D6 2808 2 04 10 1972 1835 1693 152 029
D0-D7 3808 2 04 10 23 211 1924 152 029
D0-D8 4808 2 04 10 24 201 188 152 029
D0-D9 5808 2 04 10 246 217 188 152 029
D0-D10 5978 2 04 10 254 224 195 152 029
58
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
Ta-E1 - - - - - - -
Ta-E2 - - - - - - -
Ta-E3 - - - - - - -
Ta-E4 415 29 56 10 2003 198 1954 1465 056
Ta-E5 1415 11 45 50 2401 20 1957 1465 056
Ta-E6 2415 2 20 30 208 1984 189 1465 056
Ta-E7 3415 0 13 10 2367 2222 209 1465 056
Ta-E8 4415 358 36 00 243 224 2041 1465 056
Ta-E9 5415 357 17 50 248 223 199 1465 056
Ta-E10 5855 356 18 30 255 227 202 1465 056
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
A0-F1 6232 350 56 50 1765 1735 1705 12 055
A0-F2 10982 344 59 30 1778 1728 1667 12 055
A0-F3 16832 344 08 20 1989 192 1856 12 055
A0-F4 37982 344 34 10 2141 197 18 12 055
A0-F5 43292 328 51 10 261 241 22 12 055
59
Lampiran 3 Data Hasil Analisis Tanah
HASIL ANALISIS CONTOH TANAH
Nomor contoh BD PD
Porosita
s
KA
Kapasita
s Lapang
KA Titik
Layu
Permanen
Tekstur Hidrometer
No
urut
Kode
Laboratoriu
m
Pengirim Liat
()
Debu
()
Pasir
() Klas Tekstur
(gcm3 (gcm3 () () ()
1 S1 I(hibrida 126 234 4611 1518 0461 46 35 19 Liat
2 S2 II(hibrida) 117 241 5165 1730 0521 52 39 9 Liat
3 S3 III(komposit
) 136 218 3777 1686 0421 42 42 16 Liat berdebu
4 S4 IV(komposit
) 112 217 4816 2837 0391 39 38 23
Lempung
berliat
Sumber Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Unhas
60
Lampiran 4 Data Klimatologi
Data Curah Hujan Bulanan (millimeter)
Tahun 2003 sampai dengan tahun 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 237 111 175 365 411 251 186 67 75 153 144 273
Data Suhu Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 269 269 269 269 269 268 268 267 268 269 269 269
Data Suhu Minimum Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 230 230 230 229 229 230 229 228 228 229 230 230
Data Suhu Maksimum Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 324 324 324 323 323 324 323 322 322 324 324 323
Data Kelembaban Bulanan Rata-rata (Persen)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 83 84 84 84 84 84 83 84 84 83 83 83
Data Kecepatan Angin Rata-rata Bulanan (KNOT)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 4 3 4 4 4 4 5 6 6 6 4 4
Data Lamanya Penyinaran Bulanan (Persen)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 11 14 17 14 12 10 14 22 25 20 17 11
Sumber BMKG (Stasiun Klimatologi Kelas I Maros)
61
Lampiran 5 Data Pengukuran Laju Infiltrasi
No Waktu
(menit)
Penurunan
(cm)
1 0-3 9
2 3-6 75
3 6-9 7
4 9-12 65
5 12-15 55
6 15-18 5
7 18-21 45
8 21-24 4
9 24-27 38
10 27-30 35
11 30-33 35
12 33-36 4
13 36-39 35
14 39-42 35
15 42-45 35
16 45-48 25
17 48-51 25
18 51-54 25
19 54-57 2
20 57-60 2
21 60-63 2
22 63-66 2
23 66-69 2
24 69-72 2
25 72-75 18
26 75-78 15
27 78-81 15
28 81-84 15
29 84-87 15
30 87-90 15
62
Lampiran 6 Perhitungan Pemberian Air
Dik luas lahan = 36000m2 waktu antara pemberian air = 10 hari
1 Perhitungan kebutuhan air tanaman diperoleh dengan menggunakan persamaan
Volume air = luas lahan x Etc x jarak pemberian air sehingga jumlah
kebutuhan air tanaman adalah
Volume air(initial) = luas lahan x Etc x jarak pemberian air
= 3600m2 x 07810
-3mh x 10 h = 2808m
3
Volume air(deve) = 3600m2 x 21710
-3mh x 10 h = 7812m
3
Volume air(mid) = 3600m2 x 31310
-3mh x 10 h = 11268m
3
Volume air(late) = 3600m2 x 20210
-3mh x 10 h = 7272m
3
2 Debit aliran peralur ditentukan dengan persamaan Q = V A dimana
A = frac12 (a+b) t = frac12 (40+15) 10 = 275cm2 = 00275m
2
V = 1n R23
S12
= 1004(00585)23
(0008)12
= 00149 ms
Maka Q = 00149 00275 = 000040975 m3s = 040975 ls
Sehingga Volume air yang diberikan peralur adalah 354024m3
Hasil perhitungan tersebut kemudian diolah dengan menggunakan perangkat lunak
Sirmod 3 untuk mnedapatkan nilai efisiensi aplikasi dan efisiensi irigasi
63
Lampiran 7 Perhitungan Desain Irigasi Alur
Dik L = 60m S0 = 0008 n = 004 w = 08 m p1 = 0582 p2 = 1352
Untuk nilai a k dan f0 berdasarkan table 3(FAO)
Untuk luas penampang (A)
A = frac12 (a+b) t = frac12 (40+15) 10 = 275cm = 00275m
Untuk debit (Q0)
Q0 = 00004 m3s
Perhitungan debit maksimum
Untuk rreq
Perkiraan nilai T1 = 60
Peritungan
= 60 +
= 60 + 361 = 421 menit
Untuk tL
1
2 A0 = 00275m2
3 T1 = 5A0LQ0 = 5(00275)600010102 = 81667 menit
4
64
Lampiran 8 Foto Kegiatan Selama Penelitian
iv
SUKRI (G62107057) ldquoDesain Sistem Irigasi Alur Pada Perkebunan Tanaman Jagung
di Kabupaten Bonerdquo
Dibawah bimbingan
]Dr Ir MAHMUD ACHMAD MP dan Dr Ir SITTI NUR FARIDAH MP
ABSTRAK
Air merupakan sumber daya alam yang keberadaannya semakin bermasalah ke
depan dalam bidang pertanian karena jatah air untuk sektor pertanian relatif semakin
berkurang akibat kompetisi dengan keperluan rumah tangga dan industri kerusakan tata
hidrologi kawasan yang berdampak semakin rendahnya proporsi air hujan yang tersedia
bagi cadangan air dan adanya perubahan iklim yang kurang menguntungkan Irigasi
dimaksudkan untuk memberikan suplai air kepada tanaman dalam waktu ruang
jumlah dan mutu yang tepat Agar distribusi air lebih efektif ke tanaman petani
umumnya membuat saluran air di antara barisan tanaman dengan menggunakan cangkul
atau bajak ditarik ternak Pembuatan saluran dengan cangkul memerlukan waktu 176
jamha sedangkan dengan bajak ditarik ternak 24 jamha dengan tingkat efisiensi
irigasi hanya 462 Tujuan penelitian ini adalah untuk mendesain sistem irigasi dan
menguji efisiensi kinerja hasil desain irigasi alur pada pertanaman jagung di Kabupaten
Bone Desain irigasi alur dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak SIRMOD III
melalui optimasi desain pemberian air yang dapat meningkatkan efisiensi aplikasi dan
nilai efisiensi irigasi pada debit aliran panjang alur kecepatan alur dimensi saluran
agar diperoleh desain yang tepatHasil penelitian menunjukan bahwa pada kedalaman
air aplikasi 011 m 037 m dan 045 m diperoleh nilai terbaik setelah dilakukan desain
menggunakan SIRMOD III Pada kedaman air aplikasi 011 mdengan lama pengairan
210 menit diperoleh nilai efisiensi aplikasi 9888 efisiensi irigasi 100 efisiensi
distribusi 9888 dan air yang terperkolasi ke dalam tanah 112dan pada kedalaman
air aplikasi 037 meter denganlama pengairan 480 diperoleh nilai efisiensi aplikasi
9827 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9822 dan air yang terperkolasi ke
dalam tanah 178 sedangkan pada kedalaman air aplikasi 045 meter dengan lama
pengairan 580 menit diperoleh nilai efisiensi aplikasi 9731 efisiensi irigasi 9996
efisiensi distribusi 9735 dan air yang terperkolasi ke dalam tanah 265
Kata Kunci Irigasi alur Jagung Sirmod III Efisiensi Irigasi
v
RIWAYAT HIDUP
Sukri dilahirkan di Maros Kecamatan Tompobulu Kabupaten
Maros Provinsi Sulawesi Selatan pada 05 Agustus 1989
Penulis merupakan anak pertama dari tiga bersaudara dari
pasangan orang tua Bapak H Kamaruddin dan Ibu Hj Sittiara
Jalur pendidikan formal yang telah ditempuh adalah sebagai
berikut
1 SD Negeri 20 Masale pada tahun 1995-2001
2 Kemudian penulis melanjutkan pendidikan di SMP Negeri 2 Tanralili pada tahun
2001-2004
3 Pendidikan SMA pada tahun 2004-2007 di SMA Negeri 1 Maros
4 Melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) pada
tahun 2007 penulis diterima sebagai salah satu mahasiswa di Program Studi
Keteknikan Pertanian Jurusan Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian Universitas
Hasanuddin dan menyelesaikan studi tingkat S1 pada tahun 2013
Selama menjadi mahasiswa penulis aktif sebagai anggota biasa dalam Himpunan
Mahasiswa Teknologi Pertanian (HIMATEPA) dari tahun 2007 sampai sekarang Selain
itu penulis tidak lagi memiliki kegiatan lain karena kegiatan di rumah yang lebih
menuntut penulis untuk selalu aktif dalam kegiatan
vi
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL i
HALAMAN PENGESAHAN ii
KATA PENGANTAR iii
ABSTRAK iv
RIWAYAT HIDUP v
DAFTAR ISI vi
DAFTAR TABEL viii
DAFTAR GAMBAR ix
DAFTAR LAMPIRAN x
I PENDAHULUAN
1 1 Latar Belakang 1
1 2 Rumusan Masalah 3
1 3 Tujuan dan Kegunaan 3
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Irigasi 4
2 1 1 Irigasi Permukaan 5
2 1 2 Irigasi Alur 6
2 2 Curah Hujan Efektif 13
2 3 Evapotranspirasi 14
2 3 1 Evapotranspirasi Tanaman 15
2 3 1 Evapotranspirasi Acuan (ETo) 16
2 4 Infiltrasi 17
2 5 Dimensi Saluran 21
2 6 Kadar Air Tanah 21
vii
2 7 Ketersediaan Air Irigasi 23
2 7 1 Ketersediaan Air di Lahan 23
2 7 2 Ketersediaan Air di Bangunan Pengambilan 24
2 8 Kebutuhan Air Irigasi 24
2 9 Membuat Desain Saluran Irigasi Permukaan (Alur) 27
210 Cropwat 30
211 Sirmod III 32
III METODOLOGI PENELITIAN
3 1 Waktu dan Tempat 33
3 2 Alat dan Bahan 33
3 3 Metode Penelitian 33
3 3 1 Pengambilan Data 33
3 3 2 Pengolahan dan Analisis Data 34
3 4 Bagan Alir Penelitian 37
IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4 1 Keadaan Umum Lokasi Penelitian 38
4 2 Ketersediaan Air 39
4 3 Kebutuhan Air 41
4 4 Sistem Pemberian Air 42
4 5 Simulasi Hasil Berdasarkan Penerapan Petani di Lahan 43
4 6 Simulasi Berdasarkan Hasil Desain 45
4 6 1 Kedalaman Air Aplikasi 011 meter 45
4 6 1 Kedalaman Air Aplikasi 037 meter 47
4 6 1 Kedalaman Air Aplikasi 045 meter 48
V KESIMPULAN
5 1 Kesimpulan 51
5 2 Saran 51
DAFTAR PUSTAKA 52
LAMPIRAN 54
viii
DAFTAR TABEL
No Teks Halaman
01 Kemiringan dengan Jenis Tanah Untuk Panjang Alur 9
02 Harga Koefisien Tanaman Palawija 25
03 Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi awal 27
04 Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi selanjutnya 28
ix
DAFTAR GAMBAR
No Teks Halaman
01 Alur sempit pada tanah berpasir 9
02 Alur lebar dangkal pada tanah lempung 10
03 Sebuah alur ganda-bergerigi 10
04 Alat pembentuk alur 11
05 Zona perakaran ideal 12
06 Tabung infiltrometer sederhana 19
07 Simulator hujan 20
08 Bentuk spesifik alur dan parameter hidroliknya 29
09 Tampilan awal program SIRMOD III 36
10 Lokasi penelitian 38
11 Layout ketinggian lokasi (kontur) lahan sawah di Kabupaten Bone 39
12 Curah hujan rata-ratabulanan (aktual dan efektif) di Kabupaten Bone
Tahun (2003-2012) 40
13 Nilai debit rata-rata tersedia yang dialirkan di DI Pattiro
(Tahun 2005ndash2012) 40
14 Nilai evapotranspirasi potensial (ETo) Kabupaten Bone (2003-2012) 41
15 Nilai kebutuhan air tanaman aktual (ETcrop) dan kebutuhan air irigasi
(Irr Req) selama pertanaman jagung di Kabupaten Bone (nilai dalam
satuan mm) 41
16 Nilai retensi air tanah air tersedia (TAM dan RAM) di lahan
pertanaman jagung di Kabupaten Bone 42
17 Laju infiltasi tanah pada lahan pertanaman Jagung 43
18 Hasil kedalaman air aplikasi irigasi di lahan pertanaman jagung pada
tahap awal pengairan 44
19 Hasil Simulasi untuk kedalaman air aplikasi pada tahap pemberian
berikutnya mengikuti praktek irigasi petani 44
20 Hasil simulasi untuk Kedalaman Air Aplikasi 011 meter 45
21 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi () 46
22 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi () 46
23 Hasil simulasi untuk kedalaman air aplikasi 037 meter 47
24 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi () 48
25 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi () 48
26 Hasil simulasi I untuk kedalaman air aplikasi 045 meter 49
27 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan efisiensi () 49
28 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan laju perkolasi () 50
x
DAFTAR LAMPIRAN
No Teks Halaman
01 Data Titik Ordinat Dengan Menggunakan GPS 54
02 Data Pengukuran Ketinggian Dengan Menggunakan Theodolit 56
03 Data Hasil Analisis Tanah 59
04 Data Klimatologi 60
05 Data Pengukuran Laju Infiltrasi 61
06 Perhitungan Pemberian Air 62
07 Perhitungan Desain Irigasi Alur 63
08 Perhitungan Kebutuhan Air 64
09 Foto Kegiatan Selama Penelitian 66
1
I PENDAHULUAN
11 Latar Belakang
Air merupakan sumberdaya alam yang keberadaannya semakin
bermasalah ke depan bagi peruntukan pertanian karena (a) jatah air untuk sektor
pertanian relatif semakin berkurang akibat kompetisi dengan keperluan rumah
tangga dan industri (b) kerusakan tata hidrologi kawasan yang berdampak
semakin rendahnya proporsi air hujan yang tersediakan bagi cadangan air dan (c)
adanya perubahan iklim yang kurang menguntungkan Sehubungan dengan itu
teknologi pengelolaan air harus semakin mendapat perhatian besar tidak hanya
dari segi efisiensi penggunaan airnya sendiri tapi juga pertimbangan cara
aplikasinya dan umur tanaman yang mampu meningkatkan efisiensi tenaga
kerjabiaya (Suryana dkk 2008)
Irigasi dimaksudkan untuk memberikan suplai air kepada tanaman dalam
waktu ruang jumlah dan mutu yang tepat Pencapaian tujuan tersebut dapat
dicapai melalui berbagai teknik pemberian air irigasiRancangan pemakaian
berbagai teknik tersebut disesuaikan dengan karakteristik tanaman dan kondisi
setempatSebagian petani mengusahakan jagung di lahan sawahPada musim
kemarau tanaman seringkali kekurangan air sehingga produksi tidak optimal Di
sisi lain efisiensi penggunaan air irigasi masih rendah Penelitian di Kabupaten
Takalar Sulawesi Selatan menunjukkan bahwa efisiensi penggunaan air irigasi
oleh petani hanya 46Dengan kata lain 54 air terbuang percuma Penyebabnya
adalah kondisi saluran drainase yang tidak memadaiUpaya peningkatan efisiensi
penggunaan air irigasi dapat dilakukan melalui perbaikan desain saluran drainase
menggunakan alat pembentuk alurDimensi saluran drainase yang optimal adalah
lebar 32-34 cm kedalaman 21-25 cm dan kecuraman lereng 08 (Puslitbangtan
2003)
Pada musim penghujan kemungkinan besar curah hujan efektif akan
berlimpah tersedianya baik dipermukaan maupun yang telah meresap kedalam
pori pori tanah kebawah permukaan tanah (tergantung dari lamalembab sering
turunnya hujan dan daya meresapnya ke bawah permukaan tanah) Pada musim
2
kemarau curah hujan efektif tentunya tidak biasa diharapkan lagi dan tersedianya
air tanah pun banyak berkurang sehingga tidak sedikit lahan pertanaman menjadi
kering dan pertumbuhannya menjadi terganggu (Kartasapoetra 1994)
Sebagian besar daerah yang ada di Sulawesi Selatan memiliki potensi yang
baik untuk tanaman jagung seperti kabupaten Bone Jagung (Zea mays L)
merupakan salah satu tanaman pangan dunia yang terpenting selain gandum dan
padi Sebagai sumber karbohidrat utama di Amerika Tengah dan Selatan jagung
juga menjadi alternatif sumber pangan di Amerika Serikat Penduduk beberapa
daerah di Indonesia (misalnya di Madura dan Nusa Tenggara) juga menggunakan
jagung sebagai pangan pokok Selain sebagai sumber karbohidrat jagung juga
ditanam sebagai pakan ternak (hijauan maupun tongkolnya) diambil minyaknya
(dari bulir) dibuat tepung (dari bulir dikenal dengan istilah tepung jagung atau
maizena) dan bahan baku industri (dari tepung bulir dan tepung tongkolnya)
Tongkol jagung kaya akan pentosa yang dipakai sebagai bahan baku pembuatan
furfural Jagung yang telah direkayasa genetika juga sekarang ditanam sebagai
penghasil bahan farmasi (Anonim 2012a)
Budi daya jagung tidak hanya di lahan kering pada musim hujan tetapi
juga pada lahan sawah tadah hujan dan lahan sawah pada irigasi musim kemarau
terutama pada areal yang ketersediaan air irigasinya kurang memadai untuk budi
daya padi Pengairan tanaman jagung pada musim kemarau bersumber dari air
tanah yang dipompa maupun air permukaan dari jaringan irigasi Agar distribusi
air lebih efektif ke tanaman petani umumnya membuat saluran air di antara
barisan tanaman dengan menggunakan cangkul atau bajak ditarik ternak
Pembuatan saluran dengan cangkul memerlukan waktu 176 jamha sedangkan
dengan bajak ditarik ternak 24 jamha dengan tingkat efisiensi irigasi hanya
462(Puslitbangtan 2003)
Dengan perkembangan irigasi dalam bidang pertanian irigasi alur
dianggap penting dan tepat untuk pengairan tanaman jagung yang ditanam pada
awal musim hujan atau menjelang musim kemarau (Purwono dan Heni 2011)
3
Berdasarkan uraian di atas maka dianggap perlu untuk melakukan
penelitian mengenai ldquoDesain Sistem Irigasi Alur Pada Perkebunan Tanaman
Jagung di Kabupaten Bonerdquo
12 Rumusan Masalah
Dari uraian di atas maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut
1 Bagaimana mendesain sistem irigasi alur yang tepat untuk pertanaman
jagung
2 Bagaimana tingkat keakurasian hasil desain dengan sistem simulasi
menggunakan SIRMOD III pada pertanaman jagung
13 Tujuan dan Kegunaan
Tujuan dilakukan penelitian ini adalah untuk mendesain sistem irigasi dan
menguji efisiensi kinerja hasil desain irigasi alur pada pertanaman jagung
Kegunaan dilakukan penelitian ini adalah untuk memberikan hasil desain
irigasi pertanian yang efektif dan efisien pada lahan pertanaman jagung di
Kabupaten Bone sebagai informasi bagi para penyuluh dan praktisi irigasi dan
sebagai informasi bagi petani yang dapat digunakan atau diaplikasikandalam
sistem pertanaman jagung
4
II TINJAUAN PUSTAKA
2 1 Irigasi
Pengertian irigasi secara umum yaitu pemberian air kepada tanah dengan
maksud untuk memasok lengas esensial bagi pertumbuhan tanaman(Hansen
dkk1990) Tujuan irigasi lebih lanjut yaitu menjamin keberhasilan produksi
tanaman dalam menghadapi kekeringan jangka pendek mendinginkan tanah dan
atmosfir sehingga akrab dengan pertumbuhan tanaman mengurangi bahaya
kekeringan mencuci atau melarutkan garam dalam tanah mengurangi bahaya
pemipaan tanah melunakkan lapisan olah dan gumpalan gumpalan tanah dan
menunda pertunasan dengan cara pendinginan lewat evaporasi Tujuan umum
irigasi tersebut secara implisit mencakup pula kegiatan drainase pertanian
terutama yang berkaitan dengan tujuan mencuci dan melarutkan garam dalam
tanah Tujuan utama irigasi yang disebutkan di atas tentu saja tidak semuanya
berlaku untuk indonesia yang sebagian besar daerahnya terletak di kawasan
muson tropis-basah Irigasi juga dapat diartikan sebagai bentuk kegiatan
penyediaanpengambilan pemberian dan penggunaan air untuk pertanian dengan
menggunakan satu kesatuan saluran dan bangunan berupa jaringan irigasi
(Suprodjo 2001)
Pada metode irigasi lain dalam pemberian air semua permukaan tanah
dibasahi pada tiap pemberian air Dengan menggunakan metode alur untuk
pemberian air Kebutuhan pembasahan hanya sebagian dari permukaan
tanahsehingga mengurangi kehilangan akibat penguapan mengurangi
pelumpuran tanah berat dan memungkinkan untuk mengolah tanah lebih cepat
setelah pemberian air Hampir semua tanaman yang berderet diairi dengan metode
alur Tanaman biji bijian dan alfalfa sering diairi dengan alur kecil yang disebut
alur kerap Alur kerap ini menguntungkan apabila aliran pemberian air kecil dan
juga untuk tanah yang topografinya tidak menentu Irigasi alur dapat diterapkan
pada variasi kemiringan yang besar Dalam hal ini biasanya menempatkan alur
menuruni kemiringan yang paling terjal untuk menghindari peluapan tanggul alur
(Endang dan Soejipto 1992)
5
211 Irigasi Permukaan
Irigasi telah berkembang luas menjadi bentuk menarik yang dapat
diklasifikasikan menjadi irigasi genangan irigasi limpasan irigasi alur
dan banjir yang tidak terkendali Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya
ada dua hal yang membedakan sistem irigasi permukaan yaitu aliran
permukaan memiliki kebebasan menanggapi gradien gravitasi dan berarti
di lahan pengangkutan dan distribusi terjadi pada bidang permukaan itu
sendiri Sebuah peristiwa irigasi permukaan terdiri dari empat faseKetika
air dialirkan ke lahan sampai permukaan air meluas di seluruh area Air
tidak langsung membasahi seluruh permukaan tetapi semua jalur aliran
telah terisi air Kemudian air akan mengalir di permukaan cekunganlahan
Volume air di permukaan mulai menurun setelah air tidak lagi
diberikanSehingga air akan mengalir dari permukaan (limpasan) masuk ke
dalam tanah Untuk menggambarkan hidrolika aliran permukaan periode
drainase dibagi ke dalam tahap penipisan (resesi vertikal) dan fase resesi
(resesi horizontal) Deplesi adalah interval perpotongan munculnya tanah
kering pertama di bawah airResesi dimulai pada saat itu dan berlanjut
hingga permukaannya kering (Walker 1989)
Masing-masing sistem irigasi permukaan memiliki kelebihan dan
kekurangan yang unik tergantung pada faktor-faktor seperti yang telah
dijelaskan sebelumnya yaitu biaya awal ukuran dan bentuk bidang
karakteristik tanah alam dan ketersediaan pasokan air iklim pola tanam
preferensi sosial dan struktur pengalaman historis dan pengaruh luar ke
sistem irigasi permukaan (Walker 1989)
Pada irigasi permukaan air diberikan secara langsung melalui
permukaan tanah dari suatu saluran atau pipa dimana elevasi muka airnya
lebih tinggi dari elevasi lahan yang akan diairi (sekitar 10-15 cm) Air
irigasi mengalir pada permukaan tanah dari pangkal ke ujung lahan dan
meresap ke dalam tanah membasahi daerah perakaran tanamanTerdapat
dua syarat penting untuk mendapatkan sistim irigasi permukaan yang
efisien yaitu perencanaan sistim distribusi air untuk mendapatkan
6
pengendalian aliran air irigasi dan perataan lahanyang baik sehingga
penyebaran air seragam ke seluruh petakan Prosedur pelaksanaan irigasi
dalam irigasi permukaan adalah dengan menggunakan debit yang cukup
besar maka aliran akan mencapai bagian ujung secepat mungkin dan
meresap ke dalam tanah dengan merata Setelah atau sebelum mencapai
bagian ujung aliran masuk dapat diperkecil debitnya (cut-back flow)
sampai sejumlah air irigasi yang diinginkan sudah diresapkanKetika
pasokan aliran air dihentikan maka proses resesi sepanjang lahan akan
terjadi sampai proses irigasi selesai (Kusnadi 2000)
212 Irigasi Alur
Irigasi alur dapat diartikan sebagai air yang mengalir melalui
saluran kecil (alur) yang dibuat pada kemiringan atau lereng lahan Air
masuk ke dalam tanah dari dasar dan sisi saluran bergerak lateral dan ke
bawah untuk membasahi tanah dan sekaligus membawa garam terlarut
pupuk dan herbisida Tanah yang baik dengan lerengkemiringan seragam
dapat memberikan hasil yang baik dari metode ini (James 1993)
Irigasi alur cocok untuk berbagai jenis tanah tanaman dan lereng
tanah Irigasi alur cocok untuk tanaman terutama tanaman baris Tanaman
yang akan rusak jika air menutupi batang atau mahkota harus
menggunakan irigasi alur Irigasi alur juga cocok untuk tumbuhan tanaman
pohon Pada tahap awal penanaman pohon penggunaan satu alur
disamping baris pohon mungkin cukup tetapi ketika pohon berkembang
maka dua atau lebih alur dapat dibuat untuk menyediakan air yang cukup
(Brouwer 1988)
Menurut Brouwer (1988) tanaman yang dapat diairi dengan irigasi
alur meliputi
a Tanaman berbaris seperti jagung kedelai bunga matahari tebu
b Tanaman yang akan rusak oleh air berlebih seperti tomat sayuran
kentang kacang-kacangan
c Pohon buah-buahan seperti jeruk anggur
d Siaran tanaman (metode kerut) seperti gandum
7
Sistem irigasi alur biasanya digunakan dalam pengairan sayuran-
sayuran Hal ini memberikan keuntungan bahwa air tidak diterapkan
secara langsung ke lahan tetapi air masuk kedalam alur Hal itu
memberikan penghematan air tanaman tidak bersentuhan langsung dengan
air karena beberapa tanaman seperti sayuran sangat sensitif terhadap air
tergenang Berdasarkan keselarasan irigasi alur dapat digolongkan
menjadi dua jenis umum yaitualur lurus dan alur kontur Alur kontur
memiliki kemiringan yang halus sepanjang aliran Lahan dengan
kemiringan hingga 15 persen dapat diairi dengan alur kontur (Bishop et al
1967) Metode alur kontur dapat berhasil digunakan di hampir semua
tanah yang diairi Keterbatasan alur yang lurus yang diatasi dengan kontur
untuk menahan tanah Berdasarkan pada ukuran dan jarak alur dapat
diklasifikasikan sebagai alur-alur dan lipatan atau kerutan Secara umum
tanaman kecil memerlukan alur yang kecil seperti sayuran membutuhkan
alur dari 75-125 cm sedangkan beberapa tanaman baris membutuhkan
alur yang lebih lebar (Kay 1986)
Alur lurus biasanya saluran dibangun menuruni lereng tanah yang
berliku (bertingkat) Tanah halus (yaitu mengisi daerah yang rendah
dengan bahan dibawa dari tempat tinggi) biasanya diperlukan untuk
efisiensi aplikasi air Namun keseragaman yang buruk dapat terjadi ketika
lereng melebihi 2 dan tanah bertekstur kasar Alur sangat cocok untuk
mengairi tanaman yang bisa tertanggu jika air merendam mahkota atau
batang tanaman Akar tanaman seperti sayuran kapas jagung gula bit
jagung kentang dan tanaman bibit ditanam pada bedengan yang diairi
dengan alur yang ditempatkan di antara baris tanaman Kebun-kebun
anggur dapat diairi dengan menempatkan satu atau lebih alur antara baris
pohon untuk membasahi area utama dari zona akar (Jeams 2009)
Secara umum bentuk panjang dan jarak ditentukan oleh keadaan
alam yaitu kemiringan jenis tanah dan ukuran aliran yang tersedia
Namun faktor lain dapat mempengaruhi desain sistem alur seperti
kedalaman perairan praktek pertanian dan panjang lahan Alur harus
8
searah dengan kemiringan jenis tanah ukuran saluran kedalaman irigasi
praktek budidaya dan panjang lahan Meskipun alur dapat lebih lama
ketika kemiringan lahan yang curam kemiringan alur maksimum yang
disarankan adalah 05 untuk menghindari erosi tanah Alur juga dapat
dibuat bertingkat sehingga sangat mirip dengan cekungan sempit yang
panjang Namun nilai minimum dari 005 dianjurkan agar drainase yang
efektif dapat terjadi pada irigasi berikutnya atau curah hujan yang
berlebihan Jika kemiringan tanah lebih curam dari 05 maka alur dapat
diatur pada sudut lereng utama atau bahkan sepanjang kontur untuk
menjaga lereng alur dalam batas-batas yang disarankan Alur dapat diatur
dengan cara ini ketika kemiringan tanah utama tidak melebihi 3 Hal itu
dilakukan untuk menghindari resiko utama erosi tanah dalam sistem alur
Untuk tanah berpasir air cepat terinfiltrasi Alur harus pendek (kurang dari
110 m) sehingga air akan mencapai ujung hilir tanpa kerugian perkolasi
yang berlebihan Pada tanah liat laju infiltrasi jauh lebih rendah dari pada
di tanah berpasir Alur dapat lebih panjang dari pada tanah berpasir
(Brouwer 1988)
Ukuran aliran maksimum yang tidak akan menyebabkan erosi jelas
akan tergantung pada kemiringan alur dalam hal apapun disarankan untuk
tidak menggunakan ukuran saluran dengan kecepatan aliran lebih besar
dari 301mdetik Ketika para petani menggunakan mesin (mekanik) alur-
alur harus dibuat panjang untuk memudahkan pekerjaan Alur pendek yang
sama dengan panjang lahan bukan jarak yang ideal itu akan menyisakan
tanah yang tidak terairi Panjang alur yang bersesuaian dapat dilihat pada
tabel berikut (Brouwer 1988)
9
Tabel1 Kemiringan dengan Jenis Tanah Untuk Panjang Alur
Furrow
slope
()
Maximum stream size
(ls) per furrow
Clay Loam Sand
Net irrigation depth (mm)
50 75 50 75 50 75
00 30 100 150 60 90 30 45
01 30 120 170 90 125 45 60
02 25 130 180 110 150 60 95
03 20 150 200 130 170 75 110
05 12 150 200 130 170 75 110
Sumber Training manual no 5 FAO Land and Water Development
Division 1988
Bentuk alur dipengaruhi oleh jenis tanah dan ukuran aliran
Pada tanah berpasir air bergerak cepat vertikal dari samping (lateral) Alur
berbentuk V diharapkan dapat mengurangi rembesan air pada permukaan
tanah Namun itu tidak cocok untuk tanah berpasir yang kurang stabil dan
cenderung runtuh karena mengurangi efisiensi irigasi Pada tanah liat ada
gerakan air yang jauh lebih lateral dan laju infiltrasi jauh lebih sedikit dari
pada tanah berpasir Sehingga alur dibuat lebar dan dangkal untuk
mendapatkan luas penampang basah yang besar untuk mendorong infiltrasi
(Brouwer 1988)
Gambar 1 Alur sempit pada tanah berpasir
10
Gambar 2 Alur lebar dangkal pada tanah lempung
Jarak dari alur dipengaruhi oleh jenis tanah dan praktek budidaya
Aturan jarak alur untuk tanah berpasir jarak harus antara 30 dan 60 cm
yaitu 30 cm untuk pasir kasar dan 60 cm untuk pasir halus Pada tanah liat
jarak antara kedua alur yang berdekatan harus 75-150 cm Pada tanah liat
alur ganda bergerigi juga dapat digunakan Keuntungannya adalah bahwa
baris tanaman akan lebih banyak pada punggung masing-masing dan
memudahkan penyiangan manual Punggungan dapat sedikit membulat di
bagian atas untuk mengalirkan air di permukaan punggungan pada saat
hujan deras (Brouwer 1988)
Gambar 3 Sebuah alur ganda-bergerigi
Dalam pertanian mekanik diperlukan kecocokan antara mesin yang
tersedia untuk membuat alur dan jarak yang ideal untuk tanaman
Peralatan mekanik akan menghasilkan lebih sedikit pekerjaan jika lebar
standar antara alur dipertahankan namun ketika tanaman ditanam
biasanya memerlukan jarak tanam yang berbeda Dengan cara ini jarak
dari gandengan alat tidak perlu diubah ketika peralatan tersebut akan
dipindahkan dari satu tanaman ke yang lain Namun perawatan diperlukan
11
untuk memastikan bahwa jarak standar memberikan pembasahan lateral
yang memadai pada semua jenis tanah (Brouwer 1988)
Ada beberapa alat pembentuk alur yang dapat digunakan Bajak
merupakan alat yang umum digunakan baik itu bajak kayu dan bajak besi
yang ditarik dengan tenaga hewan maupun bajakcangkul dengan
menggunakan tanganmanual Seperti yang ditunjukkan pada gambar
berikut ini (Brouwer 1988)
Gambar 4 Alat pembentuk alur
Air dialirkan ke lahan melalui masing-masing alur dari saluran
menggunakan sifon dan spiles atau pipa tergantung pada debit yang
tersedia dalam saluran irigasi beberapa alur dapat diairi pada waktu yang
sama Ketika terjadi kekurangan air irigasi alur menjadi solusi yang
diterapkan dengan membatasi jumlah air irigasi Hal ini dilakukan dengan
menggunakan sistem bergilir untuk tiap alur pada lahan yang sama
Misalnya untuk suatu lahan yang diari setiap 10 hari alur ganjil (1 3 5
dan seterusnya) diairi setelah 5 hari dan alur genap (2 4 6 dan
seterusnya) diairi setelah 10 hari Dengan demikian tanaman menerima air
setiap 5 hari bukan dalam jumlah besar setiap 10 hari
Limpasan pada ujung alur dapat menjadi masalah pada lahan miring Hal
ini dapat menampung air hingga 30 persen dari air yang diberikan
meskipun dalam kondisi yang baik Oleh karena itu pengurasan dangkal
harus selalu dilakukan pada ujung lahan untuk membuang kelebihan air
Ketika hal itu tidak dilakukan tanaman akan rusak oleh genangan air
Limpasan yang berlebihan dapat dicegah dengan mengurangi arus masuk
12
setelah air irigasi telah mencapai akhir dari alur-alur (irigasi pengurangan)
atau air limpasan digunakan kembali (Brouwer 1988)
Untuk mendapatkan pola pembasahan yang seragam pada zona
perakaran jarak kerutan harus baik memiliki kemiringan yang seragam
dan air irigasi harus diterapkan dengan cepat Zona perakaran akan
dibasahi melalui air yang mengalir pada alur yang bergerak ke bawah
tanah dan kesamping Kedua gerakan air tersebut bergantung pada jenis
tanah suatu lahan (Brouwer 1988)
Menurut Brouwer (1988) pola pembasahan yang ideal dapat
terjadi ketika pola pembasahan yang berdekatan saling tumpang tindih
dan ada gerakan air ke atas yang membasahi seluruh punggungan sehingga
air menyebar pada zona perakaran yang diamati pada gambar berikut
Gambar 5 Zona perakaran ideal
Untuk mendapatkan distribusi air yang seragam sepanjang alur
kemiringan saluran yang seragam merupakan hal yang penting dan ukuran
aliran cukup besar sehingga kecepatan aliran pada alur tinggi Dengan
demikian kerugian akibat perkolasi yang besar di hulu alur dapat dihindari
(Brouwer 1988)
13
Menurut Brouwer (1988) pola pembasahan yang buruk atau tidak
merata disebabkan oleh
a Kondisi alam yang tidak menguntungkan misalnya lapisan
dipadatkan jenis tanah yang berbeda-beda kemiringan lahan tidak
merata
b Letak alur yang buruk misalnya jarak alur terlalu lebar
c Manajemen yang buruk ukuran sungai yang tersedia terlalu besar atau
terlalu kecil menghentikan pemasukan air terlalu cepat
22 Curah Hujan Efektif (Re)
Hujan adalah peristiwa jatuhnya aires dari atmosfer ke permukaan bumi
dan atau laut dalam bentuk yang berbeda Hujan di daerah tropis (termasuk
Indonesia) umumnya dalam bentuk air dan sesekali dalam bentuk es pada suatu
kejadian ekstrim sedangkan di daerah subtropis dan kutub hutan dapat berupa air
atau saljues Besarnya curah hujan adalah volume air yang jatuh pada suatu areal
tertentu Besarnya curah hujan dapat dimaksudkan untuk satu kali hujan atau
untuk masa tertentu seperti perhari perbulan permusim atau pertahun Curah
hujan yang diperlukan untuk penyusunan suatu rancangan pemanfaatan air dan
rancangan pengendalian banjir adalah curah hujan rata-rata diseluruh daerah yang
bersangkutan Distribusi curah hujan adalah berbeda-beda sesuai dengan jangka
waktu yang ditinjau dari curah hujan tahunan curah hujan bulanan curah hujan
harian dan curah hujan perjam Harga-harga yang diperoleh ini dapat digunakan
untuk menentukan prospek dikemudian hari dan akhirnya perancangan sesuai
dengan tujuan yang dimaksud Kejadian hujan menunjukkan suatu variabilitas
dalam ruang dan waktu Salah satu konsekuensi dari variabliltas hujan adalah
terjadinya fluktuasi curah hujan di etiap wilayah yang dapat menimbulkan kondisi
ekstrim berupa kekeringan dan banjir yang terjadi dengan skala yang berbeda dan
tergantung pada periode keberulangannya (Achmad 2011)
Hujan yang diharapkan terjadi selama satu musim tanam berlangsung
disebut curah hujan efektif Masa hujan efektif untuk suatu lahan persawahan
dimulai dari pengolahan tanah sampai tanaman dipanen tidak hanya selama masa
pertumbuhan Curah hujan efektif untuk tanaman lahan tergenang berbeda dengan
14
curah hujan efektif untuk tanaman pada lahan kering dengan memperhatikan pola
periode musim hujan dan musim kemarau Perhitungan curah hujan efektif
dilakukan atas dasar prinsip hubungan antara keadaan tanah cara pemberian air
dan jenis tanaman (Achmad 2011)
Besarnya curah hujan efektif diperoleh dari pengolahan data curah hujan
harian pada stasiun curah hujan yang ada di daerah irigasi atau daerah sekitarnya
Re = Rtot (125 ndash 02 Rtot)125 Rtotlt 250 mm(1)
Re = 125 + 01 Rtot Rtotgt 250 mm(2)
Dimana
Re = Curah hujan efektif (mmhari)
Rtot = Jumlah curah hujan (mmhari)
23 Evapotranspirasi
Evapotranspirasi adalah perpaduan dua proses yakni evaporasi dan
transpirasi Evaporasi adalah proses penguapan atau hilangnya air dari tanah dan
badan-badan air (abiotik) sedangkan transpirasi adalah proses keluarnya air dari
tanaman (boitik) akibat proses respirasi dan fotosistesis Kombinasi dua proses
yang saling terpisah dimana kehilangan air dari permukaan tanah melalui proses
evaporasi dan kehilangan air dari tanaman melalui proses transpirasi disebut
sebagai evapotranspirasi (ET) (Achmad 2011)
Menurut Achmad (2011) evapotranspirasi ditentukan oleh banyak faktor
yakni
a Radiasi surya (Rd) Komponen sumber energi dalam memanaskan badan-
badan air tanah dan tanaman Radiasi potensial sangat ditentukan oleh posisi
geografis lokasi
b Kecepatan angin (v) Angin merupakan faktor yang menyebabkan
terdistribusinya air yang telah diuapkan ke atmosfir sehingga proses
penguapan dapat berlangsung terus sebelum terjadinya kejenuhan kandungan
uap di udara
c Kelembaban relatif (RH) Parameter iklim ini memegang peranan karena
udara memiliki kemampuan untuk menyerap air sesuai kondisinya termasuk
temperatur udara dan tekanan udara atmosfir
15
d Temperatur Suhu merupakan komponen tak terpisah dari RH dan Radiasi
Suhu ini dapat berupa suhu badan air tanah dan tanaman ataupun juga suhu
atmosfir
Evaporasi adalah proses dimana air dalam bentuk cair dikonversi menjadi
uap air dan dipindahkan dari permukaan penguapan Air dapat terevaporasi dari
berbagai permukaana seperti danau sungai tanah dan vegetasi hijau Sedangkan
transpirasi merupakan penguapan cairan (air) yang terkandung pada jaringan
tanaman dan pemindahan uap ke atmosfir Tanaman umumnya kehilangan air
melalui stomata Stomata merupakan saluran terbuka pada permukaan daun
tanaman melalui proses penguapan dan perubahan wujud menjadi gas
(Achmad 2011)
231 Evapotranspirasi Tanaman
Evapotranspirasi tanaman (ETc) adalah perpaduan dua istilah
yakni evaporasi dan transpirasi Kebutuhan air dapat diketahui
berdasarkan kebutuhan air dari suatu tanaman Apabila kebutuhan air
suatu tanaman diketahui kebutuhan air yang lebih besar dapat dihitung
(Hansen dkk 1986) Evaporasi yaitu penguapan di atas permukaan
tanah sedangkan transpirasi yaitu penguapan melalui permukaan dari air
yang semula diserap oleh tanaman Atau dengan kata lain
evapotranspirasi adalah banyaknya air yang menguap dari lahan dan
tanaman dalam suatu petakan karena panas matahari (Asdak 1995)
Evapotranspirasi (ETc) adalah proses dimana air berpindah dari
permukaan bumi ke atmosfer termasuk evaporasi air dari tanah dan
transpirasi dari tanaman melalui jaringan tanaman melalui transfer panas
laten persatuan area Ada 3 faktor yang mendukung kecepatan
evapotranspirasi yaitu (1) faktor iklim mikro mencakup radiasi netto
suhu kelembaban dan angin (2) faktor tanaman mencakup jenis
tanaman derajat penutupannya struktur tanaman stadia perkembangan
sampai masak keteraturan dan banyaknya stomata mekanisme menutup
dan membukanya stomata (3) faktor tanah mencakup kondisi tanah
16
aerasi tanah potensial air tanah dan kecepatan air tanah bergerak ke akar
tanaman (Achmad 2011)
Doonrenbos dan Pruitt (1977) menjelaskan bahwa untuk
menghitung kebutuhan air tanaman berupa evapotranspirasi
dipergunakan persamaan
ETc = Kc times ETohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(3)
Dimana
ETc= evapotranspirasi potensial (mmhari)
ETo= evapotranspirasi acuan (mmhari)
Kc= koefisian konsumtif tanaman
Koefisien konsumtif tanaman (Kc) didefinisikan sebagai
perbandingan antara besarnya evapotranspirasi potensial dengan
evaporasi acuan tanaman pada kondisi pertumbuhan tanaman yang tidak
terganggu Dalam hubungannya dengan pertumbuhan dan perhitungan
evapotranspirasi acuan tanaman (ETo) maka dimasukkan nilai Kc yang
nilainya tergantung pada musim serta tingkat pertumbuhan tanaman
Nilai koefisien tanaman dibagi atas empat fase pertumbuhan yaitu Kc
initial (Kc in) Kc development (Kc dev) Kc middle (Kc mid) dan Kc
end Kc in merupakan fase awal pertumbuhan tanaman selama kurang
lebih dua minggu sedangkan Kc dev adalah koefisien tanaman untuk
masa perkembangan (masa antara fase initial dan middle) Kc mid
merupakan Kc untuk masa pertumbuhan dan perkembangan termasuk
persiapan dalam masa pembuahan Kc end merupakan Kc untuk
pertumbuhan akhir tanaman dimana tanaman tersebut tidak berproduksi
lagi (Achmad 2011)
232 Evapotranspirasi Acuan (ETo)
Evapotranspirasi acuan (ETo) adalah nilai evapotranspirasi
tanaman rumput-rumputan yang terhampar menutupi tanah dengan
ketinggian 8ndash15 cm tumbuh secara aktif dengan cukup air Untuk
menghitung evapotranspirasi acuan (ETo) dapat digunakan beberapa
metode yaitu (1) metode Penman (2) metode panci evaporasi (3)
17
metode radiasi (4) metode Blaney Criddle dan (5) metode Penman
modifikasi FAO Menduga besarnya evapotranspirasi tanaman ada
beberapa tahap harus dilakukan yaitu menduga evapotranspirasi acuan
menentukan koefisien tanaman kemudian memperhatikan kondisi
lingkungan setempat seperti variasi iklim setiap saat ketinggian tempat
luas lahan air tanah tersedia salinitas metode irigasi dan budidaya
pertanian (Achmad 2011)
Beberapa metode pendugaan evapotranspirasi seperti Metode
PenmanETo = c (W Rn + (1 ndash W) f(u) (ea ndash ed) ) Metode Penman
modifikasi (FAO) digunakan untuk luasan lahan dengan data pengukuran
temperatur kelembaban kecepatan angin dan lama matahari bersinar
(Doorenbos dan Pruitt 1977)
24 Infiltrasi
Infiltrasi adalah proses aliran air (umumnya berasal dari curah hujan)
masuk kedalam tanah Perkolasi merupakan proses kelanjutan aliran air yang
berasal dari infiltrasi ke tanah yang lebih dalam Kebalikan dari infiltrasi adalah
rembesan Laju maksimal gerakan air masuk kedalam tanah dinamakan kapasitas
infiltrasi Kapasitas infiltrasi terjadi ketika intensitas hujan melebihi kemampuan
tanah dalam menyerap kelembaban tanah Sebaliknya apabila intensitas hujan
lebih kecil dari pada kapasitas infiltrasi maka laju infiltrasi sama dengan laju
curah hujan (Achmad 2011)
Perpindahan air dari atas ke dalam permukaan tanah baik secara vertikal
maupun secara horizontal disebut infiltrasi Banyaknya air yang terinfiltrasi dalam
satuan waktu disebut laju infiltrasi Besarnya laju infiltrasi f dinyatakan dalam
mmjam atau mmhari Laju infiltrasi akan sama dengan intensitas hujan bila laju
infiltrasi tersebut lebih kecil dari daya infiltrasinya Jadi f le fp dan f le I Infiltrasi
berubah-ubah sesuai dengan intensitas curah hujan Akan tetapi setelah mencapai
limitnya banyaknya infiltrasi akan berlangsung terus sesuai dengan kecepatan
absorbsi setiap tanah Pada tanah yang sama kapasitas infiltrasinya berbeda - beda
tergantung dari kondisi permukaan tanah struktur tanah tumbuh-tumbuhan dan
lain-lain Di samping intensitas curah hujan infiltrasi berubah-ubah karena
18
dipengaruhi oleh kelembaban tanah dan udara yang terdapat dalam tanah
(Achmad 2011)
Menurut Achmad ( 2011) ada beberapa faktor internal dan eksternal yang
mempengaruhi laju infiltrasi adalah sebagai berikut
1 Tinggi genangan air di atas permukaan tanah dan tebal lapisan tanah yang
jenuh
2 Kadar air atau lengas tanah
3 Pemadatan tanah oleh curah hujan
4 Penyumbatan pori tanah mikro oleh partikel tanah halus seperti bahan
endapan dari partikel liat
5 Pemadatan tanah oleh manusia dan hewan akibat traffic line oleh alat olah
6 Struktur tanah
7 Kondisi perakaran tumbuhan baik akar aktif maupun akar mati (bahan
organik)
8 roporsi udara yang terdapat dalam tanah
9 Topografi atau kemiringan lahan
10 Intensitas hujan
11 Kekasaran permukaan tanah
12 Kualitas air yang akan terinfiltrasi
13 Suhu udara tanah dan udara sekitar
Dalam infiltrasi dikenal dua istilah yaitu kapasitas infiltrasi dan laju
infiltrasi yang dinyatakan dalam mmjam Kapasitas infiltrasi adalah laju infiltrasi
maksimum untuk suatu jenis tanah tertentu sedangkan laju infiltrasi ( ft ) adalah
kecepatan infiltrasi yang nilainya tergantung pada kondisi tanah dan intensitas
hujan Apabila tanah dalam kondisi kering ketika infiltrasi terjadi kapasitas
infiltrasi tinggi karena kedua gaya kapiler dan gaya gravitasi bekerja bersama ndash
sama menarik air kedalam tanah Ketika tanah menjadi basah gaya kapiler
berkurang yang menyebabkan laju infiltrasi menurun Akhirnya kapasitas infiltrasi
mencapai suatu nilai konstan yang dipengaruhi terutama oleh gravitasi dan laju
perkolasi Laju infiltrasi dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu kedalaman
19
genangan dan tebal lapisan jenuh kelembaban tanah pemadatan oleh hujan
tanaman penutup intensitas hujan dan sifat ndash sifat fisik tanah (Triatmodjo 2008)
Metode yang biasa digunakan untuk menentukan kapasitas infiltrasi adalah
pengukuran dengan infiltrometer dan analisis hidrograf Infiltrometer dibedakan
menjadi infiltrometer genangan dan simulator hujan Infiltrometer genangan yang
banyak digunakan adalah dua silinder kosentris atau tabung yang dimasukkan
kedalam tanah (Triatmodjo 2008)
Untuk tipe pertama dua silinder kosentris yang terbuat dari logam dengan
diameter antara 225 dan 90 cm ditempatkan dengan sisi bawahnya berada
beberapa sentimeter di bawah tanah ke dalam kedua ruangan diisikan air yang
selalu dijaga pada elevasi sama Fungsi dari silinder luar adalah untuk mencegah
air di dalam ruang sebelah dalam menyebar pada daerah yang lebih besar setelah
merembes di bawah dasar silinder Kapasitas infiltrasi dan perubahannya dapat
ditentukan dari kecepatan penambahan air pada silinder dalam yang diperlukan
untuk mempertahankan elevasi konstan Infiltrasi dapat diukur dengan cara
berikut dengan menggunakan infiltrometer (Triatmodjo 2008)
Infiltrometer tipe kedua (gambar 7) terdiri dari tabung dengan diameter
sekitar 225 cm dan panjang 45 sampai 60 cm yang dimasukkan kedalam tanah
sampai kedalaman minimum sama dengan kedalaman dimana air meresap selama
percobaan ( sekitar 375 sampai 525 cm ) sehingga tidak terjadi penyebaran
Gambar 6 Tabung infiltrometer sederhana
20
Laju air yang harus ditambahkan untuk menjaga kedalaman yang konstan
di dalam tabung dicatat Infiltrometer genangan ini tidak memberikan kondisi
infiltrasi yang sebenarnya terjadi di lapangan karena pengaruh pukulan butir ndash
butir hujan tidak diperhitungkan dan struktur tanah di sekeliling dinding silinder
telah terganggu pada waktu pemasukannya kedalam tanah Tetapi meskipun
mempunyai kelemahan alat ini mudah dipindah dan dapat digunakan untuk
mengetahui kapasitas infiltrasi di titik yang dikehendaki sesuai dengan tata guna
lahan jenis tanaman dan sebagainya (Triatmodjo 2008)
Untuk mengurangi kelemahan dari penggunaan alat diatas dibuat hujan
tiruan dengan intensitas merata yang lebih tinggi dari kapasitas infiltrasi Luas
bidang yang disiram antara 01 sampai 40 m2 Besar infiltrasi dihitung dengan
mencatat besarnya hujan dan limpasan Gambar 7 adalah sket simulator hujan
Hujan tiruan dengan intensitas hujan I jatuh pada bidang yang akan dicari
kapasitas infiltrasinya Intensitas hujan lebih besar dari kapasitas infiltrasi f
sehingga terjadi genangan diatas permukaan tanah Pada suatu saat genangan air
akan meluap dan luapan air ditampung dalam ember Dengan mengetahui
intensitas hujan I volume tampungan dalam ember dan tinggi genangan maka
akan dapat dihitung kapasitas infiltrasi (Triatmodjo 2008)
Gambar 7 Simulator hujan
Laju infiltrasi (f) dinyatakan dalam injam atau cmjam adalah kecepatan
air masuk kedalam tanah dari permukaan tanah Jika air menggenang pada
permukaan tanah maka kapasitas infiltrasi telah mencapai batas kemampuan Jika
21
laju distribusi air pada permukaan sebagai contoh hujan lebih kecil dari pada
kemampuan laju infiltrasi maka laju infiltrasi sebenarnya akan juga lebih kecil
dari pada laju potensial Kumulatif infiltrasi (F) adalah akumulasi dari kedalaman
air yang masuk kedalam tanah selama jangka waktu tertentu dan itu sama dengan
integral dari laju infiltrasi pada periode tersebut (Triatmojo 2008)
25 Dimensi Saluran
Dimensi saluran merupakan salah satu kapasitaskemampuan lapisan
bahan kemiringan dan bentuk dari kanal atau selokan yang digunakan Ukuran
saluran dapat ditentukan dengan persamaan manning dan persamaan kelancaran
persamaan tersebut dapat menghubungkan kecepatan aliran kapasitas kemiringan
saluran saluran bentuk dan ukuran pembagian saluran Persamaannya sebagai
berikut (Jeans 2009)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(4)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(5)
Dimana
V = Kecepatan aliran (ms)
K = Koefisien kekasaran saluran
n = Koefisien manning
S = Kemiringan (mm)
A = Luas penampang saluran (m2)
Q = Debit aliran (m3s)
R = Jari-jari hidrolik (m)
26 Kadar Air Tanah
Data kadar air tanah membutuhkan pengukuran periodik di lapangan hal
tersebut dapat memberikan gambaran pada pemberian irigasi berikutnya dilakukan
dan berapa kedalaman air yang harus diterapkan Sebaliknya data tersebut dapat
menunjukkan berapa banyak yang telah diterapkan dan air keseragaman pada
lahan Seperti yang telah dijelaskan pada sub bagian sebelumnya bulk density
kapasitas lapangan dan titik layu permanen juga dibutuhkan (Walker 1989)
22
Menurut (Walker 1989) ada banyak teknik yang dapat digunakan untuk
menghitung kadar air tanah Namun yang digunakan pada penelitian ini adalah
metode gravimetrik sampling Gravimetrik sampel dilakukan dengan
mengumpulkan sampel tanah dari masing-masing kedalaman 15-30 cm dari profil
tanah atau dari penetrasi akar Sampel tanah diambil beratnya sekitar 100-200
gram kemudian ditempatkan dalam wadah kedap udara dan kemudian ditimbang
Sampel tersebut kemudian ditempatkan dalam oven untuk dipanaskan sampai 105
deg C selama 24 jam dengan membuka penutup wadah Setelah kering tanah dan
wadah ditimbang lagi dan berat air ditentukan baik sebelum maupun sesudah
pengeringanoven Fraksi berat kering masing-masing sampel dapat dihitung
dengan menggunakan Persamaan
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(6)
Dimana
W = kadar air tanah
BB = berat basah (berat tanah sesungguhnya)
BK = berat kering (berat tanah setelah di panaskan)
Jagung merupakan tanaman yang tergolong tidak tahan kelebihan air dan
kekurangan air dan relatif sedikit membutuhkan air dibandingkan padi Oleh
karena itu pengaturan ketersediaan air sangat penting Pada pertanaman di lahan
kering yang umumnya ditanam saat musim hujan peluang terjadinya kelebihan
air cukup besar oleh karena itu untuk menghindari agar tidak terjadi kelebihan air
maka perlu dibuat saluran-saluran drainase yang pengerjaannya dapat dilakukan
bersamaan dengan pembumbunan tanaman Pada pertanaman di lahan sawah yang
umumnya ditanam pada akhir musim hujan maka peluang terjadinya kekeringan
cukup besar Oleh karena itu perlu pemberian air pada saat-saat tanaman telah
menunjukkan gejala kekeringan Sumber air dapat diperoleh baik dari air tanah
dangkal yang didistribusikan dengan poma atau air irigasi Dalam hal ini yang
penting adalah pengaturan waktu dan cara pendistribusian air agar tanaman
tumbuh optimal dan pemanfaatan air lebih efisiensi Khusus untuk pertanaman
23
jagung pada lahan sawah tadah hujan ketersediaan air mutlak diperlukan oleh
karena itu harus ada sumber air yang dapat dimanfaatkan untuk pengairi
pertanaman Pendistribusian air dapat dilakukan melalui alur-alur yang dibuat saat
pembumbunan Pembuatan alur dapat dilakukan pula dengan menggunakan bajak
atau alat khusus pembuat alur model PAI-1R-Balitsereal atau PAI-2R-Balitsereal
yang ditarik hand tractor (Suryana dkk 2008)
27 Ketersediaan Air Irigasi
Ketersediaan air untuk keperluan irigasi secara garis besar dapat
dibedakan menjadi dua jenis yaitu ketersediaan air di lahan dan ketersediaan air
di bangunan pengambilan Ketersediaan air irigasi baik di lahan maupun di
bangunan pengambilan diharapkan dapat mencukupi kebutuhan air irigasi yang
diperlukan pada daerah irigasi yang ditinjau sesuai dengan luas areal dan pola
tanam yang ada Informasi ketersediaan air di bangunan pengambilan atau sungai
diperlukan untuk mengetahui jumlah air yang dapat disediakan pada lahan yang
ditinjau berkaitan dengan pengelolaan air irigasi untuk suatu lahan pertanian
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
271 Ketersediaan Air di Lahan
Ketersediaan air di lahan adalah air yang tersedia di suatu lahan
pertanian yang dapat dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan air irigasi
di lahan itu sendiri Ketersediaan air di lahan yang dapat digunakan untuk
pertanian terdiri dari dua sumber yaitu konstribusi air tanah dan hujan
efektif (Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
Konstribusi air tanah sangat dipengaruhi oleh karakteristik tanah
kedalaman air aplikasi (kedalaman zona perakaran) dan jenis tanaman
Untuk daerah irigasi yang berada pada daerah kedalaman air aplikasi
dangkal konstribusi air tanah diperoleh melalui daya kapiler tanah Untuk
daerah yang berada pada daerah kedalaman air aplikasi dalam konstribusi
air tanah sangat kecil dan dapat dianggap bernilai nol Curah hujan efektif
adalah curah hujan yang secara efektif dan secara langsung dipergunakan
memenuhi kebutuhan air tanaman untuk pertumbuhan tanaman
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
24
272 Ketersediaan Air di Bangunan Pengambilan
Ketersediaan air di bangunan pengambilan adalah air yang
tersedia di suatu bangunan pengambilan yang dapat digunakan untuk
mengaliri lahan pertanian melaui sistem irigasi Untuk sistem irigasi
dengan memanfaatkan air sungai informasi ketersediaan air di sungai
(debit andalan) perlu diketahui Debit andalan adalah debit minimum
sungai untuk kemungkinan terpenuhi yang sudah ditentukan dapat dipakai
untuk irigasi Debit minimum untuk kemungkinan terpenuhi ditetapkan
80 yang dapat diartikan pula bahwa kemungkinan (probabilitas) debit
sungai lebih rendah dari debit andalan 20 Untuk bangunan pengambilan
yang telah tersedia bangunan pencatat debit maka analisis ketersediaan air
dapat dilakukan dengan analisis frekuensi terhadap data debit yang cukup
panjang (Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
28 Kebutuhan Air Irigasi
Direktorat Jenderal Pengairan (1986) memberikan gambaran bahwa dalam
penentuan kebutuhan air untuk irigasi atau air yang dibutuhkan untuk lahan
pertanian didasarkan pada keseimbangan air di lahan untuk satu unit luasan dalam
satu periode biasanya periode setengah bulanan Faktor-faktor yang menentukan
kebutuhan air untuk irigasi menurut Direktorat Jenderal Pengairan (1986) adalah
a) Penyiapan lahan (Ir)
Untuk menentukan kebutuhan maksimum air irigasi pada suatu
proyek irigasi ditentukan oleh kebutuhan air untuk penyiapan lahan
b) Penggunaan Konsumtif (Etc)
Penggunaan konsumtif diartikan sebagai jumlah air yang dibutuhkan
untuk pertumbuhan tanaman Penggunaan konsumtif juga dapat didefinisikan
sebagai kebutuhan air tanaman sebagai jumlah air yang disediakan untuk
mengimbangi air yang hilang akibat evaporasi dan transpirasi Evapotranspirasi
adalah gabungan proses penguapan dari permukaan tanah atau evaporasi dan
penguapan dari daun tanaman atau transpirasi Besarnya nilai evaporasi
dipengaruhi oleh iklim varietas jenis dan umur tanaman
25
Besarnya koefisien tanaman setiap jenis tanaman berbeda-beda dan
berubah setiap periode pertumbuhan tanaman itu Evapotranspirasi potencial
dihitung dengan metode modifikasi Penman yang telah disesuaikan dengan
keadaan daerah Indonesia dan nilai kc untuk berbagai jenis tanaman yang ditanam
disajikan harga-harga koefisien tanaman termasuk jagung menurut FAO
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
Tabel 2 Harga Koefisien Tanaman Palawija
Setengah
Bulan
Ke-
Koefisien tanaman
Kedelai Jagung
Kac
tanah Bawang Buncis Kapas
1 050 0 50 0 50 0 50 0 50 050
2 075 0 59 0 51 0 51 0 64 050
3 100 0 96 0 66 0 59 0 89 058
4 100 1 05 0 85 0 90 0 95 075
5 082 1 02 0 95 0 95 0 88 091
6 045 0 95 0 95 - 104 -
Sumber Direktorat Jenderal Pengairan 1986
c) Perkolasi dan Rembesan (P)
Laju perkolasi sangat tergantung pada sifat-sifat tanah Guna
menentukan laju perkolasi tinggi muka air tanah juga harus diperhitungkan
Perembesan terjadi akibat meresapnya air melalui tanggul sawah Perkolasi
dan rembesan disawah berdasarkan Direktorat Jenderal Pengairan (1986)
yaitu sebesar 2 mmhari
d) Penggantian Lapisan Air (Wlr)
Banyaknya air yang dibutuhkan oleh tanaman palawija sebesar 50-
100 mm
e) Efisiensi Irigasi (Ei)
Efisiensi irigasi adalah angka perbandingan dari jumlah air irigasi
nyata yang terpakai untuk kebutuhan pertumbuhan tanaman dengan jumlah
air yang keluar dari pintu pengambilan (intake) Efisiensi irigasi merupakan
faktor penentu utama dari unjuk kerja suatu sistem jaringan irigasi Efisiensi
irigasi terdiri atas efisiensi pengaliran yang pada umumnya terjadi di jaringan
26
utama dan efisiensi dijaringan sekunder yaitu dari bangunan pembagi sampai
petak sawah Efisiensi irigasi didasarkan asumsi sebagian dari jumlah air
yang diambil akan hilang baik di saluran maupun di petak sawah
Kehilangan air yang diperhitungkan untuk operasi irigasi meliputi
kehilangan air di tingkat tersier sekunder dan primer Besarnya masing-
masing kehilangan air tersebut dipengaruhi oleh panjang saluran luas
permukaan saluran keliling basah salurandan kedudukan air tanah
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
29 Membuat Desain Saluran Irigasi Permukaan (Alur)
Desain suatu sistem irigasi permukaan harus mengisi bagian zona
perakaran secara efisien dan seragam sehingga stres tanaman dapat dihindari dan
sumber daya seperti energi air nutrisi dan tenaga kerja tetap seimbang atau
terjaga Sistem irigasi juga dapat digunakan untuk mendinginkan keadaan di
sekitar buah yang sensitif dan tanaman sayuran atau memanaskan atmosfer untuk
mencegah kerusakan dengan embun beku Sebuah sistem irigasi harus selalu
mampu mengakumulasi pencucian garam di zona akar Hal ini juga dapat
digunakan untuk melunakkan tanah untuk budidaya yang lebih baik atau bahkan
untuk menyuburkan dan menyebarkan insektisida dilahan (Walker 1989)
Prosedur desain didasarkan pada target aplikasi (Z req) yang sesuai dengan
kelembaban tanah yang diekstraksi oleh tanaman Dimana dalam analisis akhir
prosedur akan muncul trial and error dimana pilihan panjang lereng tingkat
lapangan inflow dan waktu cutoff dapat dibuat yang akan memaksimalkan
efisiensi aplikasi Pertimbangan seperti keterbatasan pasokan air dan erosi akan
bertindak sebagai kendala pada prosedur desain Efisiensi aplikasi maksimal
tujuan implisit desain akan terjadi ketika lahan hanya diairi kembali Perkolasi
yang meningkat akan dikurangi dengan meminimalkan perbedaan waktu asupan
kesempatan dan mengakhiri pemasukan tepat waktu Limpasan permukaan
dikendalikan atau digunakan kembali Asupan waktu desain peluang didefinisikan
dengan cara berikut
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(7)
27
di mana Z req adalah volume diberikandibutuhkan per satuan panjang dan lebar
per unit (dan sama dengan defisit kelembaban tanah) dan rreq adalah asupan
desain kali kesempatan (Walker dan Skogerboe 1989)
Tabel 3 Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi awal
Continuous Flow Intake Curve Parameters For Initial Irrigations
ID Soil Name a K
(m^3mmn^a)
Fo
(m^3mmn^a)
Qr
(ls)
Vpr
(m)
002 Heavy Clay 0188 0000220 00000073 0468 0111
005 Clay 0248 0000416 00000184 0521 0122
010 Clay 0306 0000633 00000313 0609 0138
015 Light Clay 0351 0000810 00000437 0695 0152
020 Clay Loam 0387 0000966 00000555 0781 0166
025 Clay Loam 0417 0001107 00000670 0866 0179
030 Clay Loam 0442 0001220 00000780 0949 0191
035 Silty 0463 0001346 00000887 1031 0202
040 Silty 0481 0001453 00000990 1112 0213
045 Silty Loam 0497 0001551 00001090 1192 0224
050 Silty Loam 0512 0001650 00001187 1271 0234
060 Silty Loam 0535 0001830 00001372 1426 0253
070 Silty Loam 0555 0002011 00001547 1576 0271
080 Sandy Loam 0571 0002172 00001711 1721 0288
090 Sandy Loam 0585 0002324 00001867 1862 0305
100 Sandy Loam 0597 0002476 00002014 1999 0320
150 Sandy 0641 0003130 00002637 2613 0391
200 Sandy 0671 0003706 00003113 3115 0452
400 Sandy 0749 0005531 00004144 4000 0650
Sumber Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University 2003
28
Tabel 4Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi selanjutnya
Continuous Flow Intake Curve Parameters For Later Irrigations
ID Soil Name a K
(m^3mmn^a)
Fo
(m^3mmn^a)
Qr
(ls)
Vpr
(m)
002 Heavy Clay 0151 0000190 00000058 0468 0111
005 Clay 0198 0000356 00000147 0521 0122
010 Clay 0245 0000543 00000251 0609 0138
015 Light Clay 0281 0000690 00000349 0695 0152
020 Clay Loam 0310 0000826 00000444 0781 0166
025 Clay Loam 0334 0000937 00000536 0866 0179
030 Clay Loam 0353 0001040 00000624 0949 0191
035 Silty 0370 0001146 00000709 1031 0202
040 Silty 0385 0001233 00000792 1112 0213
045 Silty Loam 0398 0001321 00000872 1192 0224
050 Silty Loam 0409 0001400 00000949 1271 0234
060 Silty Loam 0428 0001560 00001098 1426 0253
070 Silty Loam 0444 0001701 00001237 1576 0271
080 Sandy Loam 0457 0001842 00001369 1721 0288
090 Sandy Loam 0468 0001974 00001493 1862 0305
100 Sandy Loam 0478 0002106 00001611 1999 0320
150 Sandy 0513 0002660 00002110 2613 0391
200 Sandy 0537 0003146 00002490 3115 0452
400 Sandy 0599 0004701 00003316 4000 0650
Sumber Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University 2003
Menurut Walker dan Skogerboe (1989) data yang dibutuhkan dalam
membuat desan irigasi secara umum adalah
a sifat pasokan air irigasi dalam hal kebutuhan tahunan tahunan metode
pengiriman dan biaya debit dan durasi frekuensi penggunaan dan kualitas air
b topografi tanah dengan penekanan khusus pada lereng utama undulations
lokasi pengiriman air dan outlet permukaan drainase
c fisik kimia dan karakteristik tanah terutama karakteristik infiltrasi
kelembaban-holding kapasitas salinitas dan drainase internal
d pola tanam kebutuhan airnya dan pertimbangan khusus yang diberikan untuk
memastikan bahwa sistem irigasi dapat dilaksanakan dalam panen dan jadwal
budidaya periode perkecambahan dan periode pertumbuhan yang kritis
29
e kondisi pemasaran di daerah serta tenaga kerja pemeliharaan dan
penggantian ketersediaan dan keterampilan pelayanan pendanaan untuk
konstruksi dan operasi dan energi pupuk benih pestisida dll dan
f budaya praktek yang digunakan di daerah pertanian terutama di mana mereka
dapat melarang elemen tertentu dari desain atau operasi dari sistem
Waktu pengaliran merupakan waktu yang diperlukan air untuk menutupi
seluruh lahan membutuhkan evaluasi atau setidaknya perkiraan jalur pengaliran
Penentuan nilai parameter hidrolik alur bervariasi sesuai dengan ukuran dan
bentuk alur biasanya dalam kisaran 03-07 Gambar di bawah menunjukkan tiga
bentuk alur khas dan berhubungan dengan nilai p 1 dan p 2 (parameter hidrolik)
Gambar 8 Bentuk spesifik alur dan parameter hidroliknya
Setelah parameter-parameter seperti bentuk alur jarak antar alur panjang alur
kemiringan alur topografi alur jenis tanah waktu asupan peluang dll Maka
selanjutnya mengikuti desain sistem model irigasi alur menurut FAO
(Walker 1989)
30
210 Cropwat
Cropwat merupakan suatu program komputer under DOS (Program yang
dipakai melalui perintah DOS) untuk menghitung evapotranspirasi Penman
Modifikasi dan kebutuhan air untuk tanaman Selanjutnya dapat juga menghitung
kebutuhan air irigasi jadwal pemberian air irigasi untuk macam-macam kondisi
pengelolaan dan suplai air untuk seluruh daerah irigasi dengan bermacam-macam
pola tanam tertentu Untuk perhitungan tersebut dibutuhkan data-data
klimatologi dan data-data lainnya misalnya data tanaman dan data pola tanam
Prosedur dalam perhitungan kebutuhan air bagi tanaman dan rencana kebutuhan
air untuk irigasi ini didasarkan pada makalah FAO - ID No 24 mengenai
Kebutuhan air bagi tanaman dan No 33 mengenai Respon tanaman terhadap
air Program ini berarti sebagai alat praktis untuk membantu para ahli melakukan
perhitungan dalam perencanaan dan pengelolaan suatu daerah irigasi Lebih lanjut
program ini diharapkan dapat membantu memberikan rekomendasi untuk
memperbaiki irigasi yang telah ada dan merencanakan jadwal irigasi yang sesuai
dengan kondisi suplai air yang beraneka ragam Beberapa hal yang perlu dijelaskan
berkaitan dengan penggunaan komputer model Cropwat ini antara lain
mengenai perhitungan evapotranspirasi referensi pemrosesan data curah hujan
pola tanam dan data tanaman (Susilawati 2004)
Evapotranspirasi referensi atau ETo adalah evapotranpirasi potensial dari
tanaman rumput yang sehat dan mendapat air cukup Kebutuhan air untuk
tanaman lain secara langsung dibandingkan dengan parameter iklim ini Metode
Penman Modifikasi (FAO - ID No24) secara umum telah diterima sebagai
metode yang cukup untuk menghitung evapotranspirasi dari data klimatologi
seperti temperatur kelembaban (humidity) radiasi penyinaran (sunshine) dan
kecepatan angin (windspeed) Data klimatologi harus diambil dari stasiun
terdekat dan yang paling mewakili daerah kajian Data pertama yang penting dari
stasiun klimatologi ini adalah elevasi ketinggian (altitude) dan latitude
(Susilawati 2004)
Menurut Susilawati (2004) Masukan data klimatologi meliputi tiap bulanan
a Temperatur dalam derajat Celcius dapat sebagai temperatur rata-rata harian
31
atau sebagai temperatur maksimum dan minimum dalam bulan
b Kelembaban udara (air humidity) dapat diberikan sebagai kelembaban
relatif (relative humidity) dalam persen (0 - 100) atau vapour pressure dalam
mbar (1 - 50) Untuk membedakan diantara kedua satuan di atas nilai
vapour pressure dimasukkan sebagai nilai negative
c Penyinaran (daily sunshine) dapat diberikan sebagai persentase (20 - 100)
dari perbandingan penyinaran terhadap panjang hari atau pecahan (0 - 1)
atau sebagai lamanya penyinaran dalam jam (1 - 20)
d Kecepatan angin (windspeed) dapat diberikan dalam kmhari (10 - 500) atau
mdet (0 - 10)
Hujan memberikan kontribusi yang besar dari kebutuhan air untuk
tanaman Selama musim hujan sebagian besar kebutuhan air dipenuhi oleh hujan
sementara dalam musim kering dipenuhi oleh air irigasi Berapa jumlah air yang
datang dari curah hujan dan berapa jumlah air yang harus dipenuhi oleh air irigasi
adalah sulit diperkirakan Untuk mengestimasi kekurangan curah hujan yang
harus dipenuhi oleh air irigasi diperlukan suatu analisa statistik yang
membutuhkan data curah hujan yang panjang Sedangkan tidak semua curah
hujan yang jatuh digunakan oleh tanaman Sebagian hujan hilang karena limpasan
permukaan (run off) atau karena perkolasi yang dalam jauh di luar daerah akar
tanaman (Susilawati 2004)
Menurut Susilawati (2004) untuk menentukan bagian hujan yang dapat
diperhitungkan sebagai air yang dapat digunakan oleh tanaman diberikan definisi
a Curah hujan rata-rata bulanan (average monthly rainfall) adalah nilai rata-
rata dari suatu data curah hujan Digunakan dalam perhitungan kebutuhan
air tanaman dalam keadaan iklim yang rata- rata
b Dependable rainfall jumlah hujan dapat tergantung dari 1 di luar 4 atau 5
tahun tergantung pada 75 atau 80 kemungkinan terlampaui dan
menunjukkan suatu tahun kering normal Dependable rainfall digunakan
untuk merencanakan kapasitas sistem irigasi
c Hujan dalam tahun basah tahun normal dan tahun kering adalah hujan
dengan kemungkinan terlampaui 20 untuk tahun basah 50 tahun normal
31
32
dan 80 untuk tahun kering Ketiga nilai tersebut sangat berguna untuk
merencanakan suplai air irigasi dan simulasi dari macam-macam kondisi
pengelolaan irigasi
d Effective rainfall didefinisikan sebagai bagian dari hujan yang secara
efektif digunakan oleh tanaman setelah beberapa hilang karena limpasan
permukaanrun off) dan perkolasi yang dalam diperhitungkan Hujan efektif ini
digunakan untuk menentukan kebutuhan irigasi bagi tanaman
Kebutuhan air irigasi selain tergantung dari curah hujan juga tergantung
dari data tanaman dan pola tanam yang disusun Data tanaman meliputi sifat-sifat
dari tanaman yang diungkapkan oleh koefisien tanaman kc dan lama
pertumbuhan tanaman yaitu dalam tingkatan-tingkatan pertumbuhan Dari data
tanaman ini dapat dihitung kebutuhan air untuk tanaman Dengan menambahkan
data tanggal tanam pertama maka kebutuhan air irigasi untuk tanaman dapat
ditemukan Data pola tanam dari beberapa jenis tanaman yang tumbuh dalam
daerah irigasi yang disusun secara skematik diperlukan untuk menghitung
kebutuhan air irigasi (Susilawati 2004)
211 Sirmod III
SIRMOD III adalah paket perangkat lunak komprehensif untuk
mensimulasikan hidrolika sistem irigasi permukaan pada suatu lahan dengan
memilih kombinasi ukuran parameter dan operasional yang memaksimalkan
efisiensi aplikasi dan solusi dua-titik terbalik Permasalahan perhitungan
parameter infiltrasi dari suatu data merupakan data paling awal yang dimasukkan
(Walker 1989)
Kegiatan simulasi dikembangkan selama beberapa tahun dan dikodekan
menjadi MSDOS program yang bernama SIRMOD Pemrograman SIRMOD III
adalah 32 bit C + + revisi paket SIRMOD aslinya Prosedur numerik yang
digunakan dalam perangkat lunak yang diuraikan dalam teks Irigasi Permukaan
Teori dan Praktek 9 SIRMOD III merupakan perangkat lunak yang telah ditulis
untuk sistem mikro IBM kompatibel dengan memanfaatkan Windows 95 98
2000 dan sistem operasi berikutnya (Walker 1989)
32
2
33
III METODOLOGI PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat
Penelitian mengenai ldquoDesain Sistem Irigasi Alur Pada Perkebunan Tanaman
Jagung di Kabupaten Bonerdquo dilaksanakan pada bulan September sampai pada bulan
Oktober 2012 di Desa Samaelo Kecamatan Barebbo Kabupaten Bone Provinsi
Sulawesi Selatan
32 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah Teodolit Program SRFR
SIRMOD III SURFER CROPWAT 80 CLIMWAT 20 GPS kamera meteraacuten
parang linggis cangkul Selang air ring sampel ring infiltrometer aluminum foil
timbangan digital palu karet pengikatWater pass Pompa mesin
Bahan yang digunakan pada penelitian ini yaitu
1 Plastik
2 Patok kayu
3 Tali rapia
4 Air
5 Tanaman jagung
33 Metode Penelitian
331 Pengambilan data
Data yang akan digunakan pada penelitian ini meliputi data untuk
ketersediaan air kebutuhan air irigasi dan data untuk desain sistem irigasi
Data ketersediaan air meliputi
a Data curah hujan 10 tahun terakhir (2003-2012)
b Data debit air irigasi setengah bulanan (2005-2011)
Data untuk kebutuhan air irigasi meliputi
a Data Tanah meliputi sampel tanah dan ring sampel Data sampel tanah
diambil secara berurutan dalam waktu 10 hari untuk mengetahui kadar air
tanah sedangkan ring sampel digunakan untuk mengetahui titik layu
permanen porositas tekstur dan kapasitas lapang
34
b Data tanaman meliputi pengukuran kedalaman perakaran diambil dari
pengukuran panjang akar selama tiga kali sesuai dengan periode
pertumbuhan tanaman
c Data iklim meliputi data evaporasi seperti suhu udara kelembaban
kecepatan angin dan lama penyinaran
Sedangkan data untuk desain sistem irigasi meliputi
a Data Kemiringan lahantopografi digunakan untuk mengetahui kontur
wilayah lahan penaman
b Data laju infiltrasi dengan menggunakan ring infiltrometer
332 Pengolahan dan Analisis Data
1 Membuat kontur lahan pertanaman dengan aplikasi surfer
2 Menghitung kebutuhan air tanaman berdasarkan iklim dan pola tanam
yang diterapkan oleh petani setempat dengan Cropwat
3 Membuat desain saluran irigasi alur
a Penentuan bentuk saluran yaitu
1 2
Keterangan gambar penampang pengaliran air
1 Sesuai referensi FAO bentuk trapezoidal dengan bagian hidrolik
p1= 0513 dan p2=1329
2 Sesuai aplikasi dilapangan bentuk parabolasetengah lingkaran
dengan bagian hidrolik p1= 0582 dan p2= 1352
b Jarak antar alur ditentukan berdasarkan hasil survei jarak tanam di lahan
pertanaman jagung yaitu 16 m Sedangkan untuk desain 08 m
c Panjang alur 60 m
d Panjang akar atau kedalaman air aplikasi adalah 011m 037 m dan
045 m
e Koefisien manning adalah 004 (menurut FAO)
f Kecepatan aliran adalah 001 mmenit
35
g Kemiringan lahan adalah 00008 (berdasarkan data pengukuran
langsung dilapangan)
h Perhitungan A0
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(8)
i Perhitungan Zreq (persamaan 10)
j Perhitungan waktu aplikasipemberian air tL
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(9)
k Perhitungan debit maksimum
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(10)
l Perhitungan efisiensi aplikasi (Ea)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(11)
Keterangan
A0 = Luas penampang alur (m2)
Q0 = Debit aliran (m3menit)
n = Koefisien manning
S0 = Kemiringan saluran
f0 = Nilai waktu awal (m3menitm)
P12 = Parameter hidrolik
tL = Waktu pemberian air (menit)
Qmax = Debit maksimum(m3menit)
Vmax = Kecepatan maksimum (m3menit)
Ea = Efisiensi aplikasi ()
Zreq = Kedalaman aplikasi(m)
L = Panjang alur (m)
tco = Waktu pemberhentian aliran (menit)
36
4 Optimasi parameter dengan menggunakan perangkat lunak SIRMOD III
Parameter yang divariasikan adalah
a Debit atau kecepatan aliran
b Dimensi saluran
c Waktu aplikasi
d Panjang alur
Gambar 9 Tampilan awal program SIRMOD III
37
34 Bagan Alir Penelitian
Tidak
Ya
KEBUTUHAN AIR TANAMAN KETERSEDIAAN AIR
DATA
TANAH
MULAI
DESAIN SISTEM IRIGASI
CROPWATT 80
KEBUTUHAN AIR TANAMAN DAN
IRIGASIWAKTU PEMBERIAN AIR
SIMULASI DENGAN
MENGGUNAKAN SIRMOD III
HASIL
SELESAI
DATA CURAH
HUJAN
DATA
IKLIM
INFILTRASI
DATA DEBIT
IRIGASI
TOPOGRAFI
LAHAN
DATA
TANAMAN
AN
38
BAB VI HASIL PENELITIAN
41 Keadaan Umum Lokasi Penelitian
Kabupaten Bone secara geografis terletak antara4deg13- 5deg6 LS dan antara
119deg42-120deg30 BT seluas 4559 kmsup2 Secara administratif wilayah kabupaten
Bone berbatasan sebelah utara dengan Kabupaten Wajo dan Kabupaten Soppeng
sebelah selatan dengan Kabupaten Sinjai dan Kabupaten Gowa sebelah barat
dengan Kabupaten Maros Kabupaten Pangkep dan Kabupaten Barru dan sebelah
timur dengan Teluk Bone Daerah penelitian merupakan tempat penanaman padi
pada MT1 dan MT2 sedangkan pada MT3 yang ditanam adalah jagung Kondisi
dimana ketersediaan air untuk tanaman padi sulit untuk dipenuhi Penelitian ini
dilaksanakan pada perkebunan tanaman jagung di Desa Samaelo Kecamatan
Barebbo
Gambar 10 Lokasi penelitian
Untuk menentukan kemiringan pengaliran air di lahan dilakukan
pengukuran ketinggian lokasi dengan sistem grid Topografi lahan telah diukur
dengan theodolit untuk memperlihatkan kondisi kontur lahan yang akan didesain
Topografi akan menjadi salah satu faktor dalam pengaturan kemiringan dasar
SUKRI
G62107057 TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2013
39
saluran (furrow) sehingga menjadi penting untuk disajikan Hasil pengukuran
topografi dengan theodolit disajikan pada Gambar 11
Gambar 11 Layout ketinggian lokasi (kontur) lahan sawah di Kabupaten Bone
Daerah penelitian beriklim tropis dimana musim hujan berlangsung pada bulan
Desember ndash Juli dan musim kemarau yang berlangsung dari bulan Agustus ndash November
Berdasarkan data klimatologi dari tahun 2003 sampai tahun 2012 yang diperoleh dari
BMKG Maros suhu udara maksimum (Tmax) tertinggi terjadi pada bulan Januari ndash Juni
dan suhu udara maksimum (Tmax) terendah terjadi pada bulan Agustus ndash September
Sedangkan suhu udara minimum (Tmin) tertinggi pada bulan November ndash Maret dan
suhu udara miacutenimum (Tmin) terendah pada bulan Agustus ndash September Kelembaban
udara rata ndash rata sepanjang tahun adalah 836 dan kecepatan angin rata ndash rata 5 kmhari
dengan lama penyinaran rata ndash rata 15
42 Ketersediaan Air
Salah satu faktor penting dalam pengelolaan air untuk pertanian adalah
kesetimbangan air di lahan Jika ketersediaan air dapat memenuhi kebutuhan air di
lahan khususnya untuk pertanaman maka kebutuhan air pertumbuhan tanaman
dapat dipenuhi sehingga kekurangan air tidak terjadi dan tanaman tidak berada
40
dalam kondisi cekaman kekurangan air (deficit water stress) Salah satu sumber
ketersediaan air adalah hujan yang ditunjukkan dengan nilai curah hujan
Gambar 12 Curah hujan rata-ratabulanan (aktual dan efektif) di Kabupaten Bone
Tahun (2003-2012)
Data nilai curah rata-ratahujan bulanan di Kabupaten Bone menunjukkan
terjadinya hujan puncak pada bulan Mei (sekitar 400 mm) Sedangkan curah hujan
terendah terjadi pada bulan Agustus (sekitar 75 mm) Kondisi ini sangat baik untuk
wilayah pertanian yang membutuhkan hujan yang lebih merata
Ketersediaan air di daerah penelitian juga disuplai oleh air dari DI Pattiro
dengan distribusi ketersediaan air setiap periode (setengah bulanan) rata-rata
selama tahun 2005 ndash 2012 Nilai debit per periode maksimum terjadi pada bulan
Juli seperti disajikan pada Gambar 13
Gambar 13 Nilai debit rata-rata tersedia yang dialirkan di DI Pattiro (Tahun 2005 ndash
2012)
0
100
200
300
400
500
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Cu
rah
Hu
jan
(m
m)
Waktu (bulan)
Curah Hujan Aktual (mm)
Curah Hujan Efektif (mm)
0
20
40
60
80
100
120
Jan
I
Jan
II
Feb
I
Feb
II
Mar
I
Mahellip
Ap
r I
Ap
r II
Mei
I
Mei
II
Jun
I
Jun
II
Jul I
Jul I
I
Agt
I
Agt
II
Sep
I
Sep
II
Okt
I
Okt
II
No
v I
No
v hellip
Des
I
Des
II
De
bit
(m
^3d
eti
k) Series1Debit Rata-rata
41
43 Kebutuhan Air
Kebutuhan air untuk tanaman (evapotranspirasi ETcrop) dapat diperkirakan
dari data evaporasi atau evaportanspirasi potensial (ETo) Berdasarkan data iklim
yang ada di Kabupaten Bone dan Maros diperoleh hasil perhitungan nilai ETo rata
rata bulanan dalam 10 tahun terakhir untuk wiayah kajian dengan nilai seperti
ditunjukkan pada gambar di bawah ini
Gambar 14 Nilai evapotranspirasi potensial (ETo) Kabupaten Bone (2003-2012)
Dengan menggunakan rumus Etc = Kc x Eto maka nilai Etc dapat
diketahui dan dengan acuan ketersediaan air di lahan dan deplesi lengas tanah
maka kebutuhan air irigasi dapat ditentukan Gambar 15 menunjukkan kebutuhan
air tanaman aktual dan kebutuhan air irigasi selama pertanaman jagung di
Kabupaten Bone yang dihitung dengan Software Cropwat 8
Gambar 15 Nilai kebutuhan air tanaman aktual (ETcrop) dan kebutuhan air irigasi
(Irr Req) selama pertanaman jagung di Kabupaten Bone (nilai dalam
satuan mm)
0
1
2
3
4
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Evap
otr
ansp
iras
i Tan
aman
(m
mh
ari)
Waktu (bulan)
Eto (mmhari)
0
5
10
15
20
25
30
35
7 8 9 10 11 12
Ke
bu
tuh
an A
ir (
mm
har
i)
Waktu (bulan)
Kebutuhan Air Tanaman (mmhari)Keburuhan Air Irigasi (mmhari)
42
Pada sistem pertanaman jagung dengan jenis tanah lempung berliat
ketersediaan air dalam tanah sangat stabil mengingat tanah dapat memegang air
dengan baik Selama proses pertanaman jagung dilakukan terlihat bahwa deplesi
lengas tanah dapat berproses selama rata-rata 20 hari dengan tambahan air hujan
yang terjadi dengan nilai curah hujan yang kecil Namun demikian pada
prakteknya petani memberikan air irigasi setiap 10 hari dengan alasan kekhawatiran
akan terjadinya stress kekurangan air bagi tanaman
Gambar 16 Nilai retensi air tanah air tersedia (TAM dan RAM) di lahan
pertanaman jagung di Kabupaten Bone
44 Sistem Pemberian Air
Berdasarkan hasil survei lahan di pertanaman jagung diperoleh informasi
berupa kedalaman perakarandan laju infiltrasi Untuk wilayah penelitian di
Kabupaten Bone interval pemberian air di lahan mencapai 10 hari dengan cuaca
normal (tanpa hujan)
Panjang akar tanaman merupakan salah satu indikator yang penting dalam
sistem pemberian air irigasi karena sangat berkaitan dengan kedalaman efektif
pemberian air dan lama pemberian air Ukuran akar jagung pada fase I 011 m fase
II mencapai 037 m sedangkan pada fase III panjang akar 044 m Data tersebut
merupakan kedalaman air aplikasi yang akan digunakan sebagai kedalaman air
irigasi ke dalam tanah
Berdasarkan hasil pengukuran infiltrasi di lahan sawah untuk jagung hibrida
diperoleh data bahwa untuk waktu pemberian air irigasi dapat dilakukan melalui
sistem alur Laju penetrasi air kedalam lahan mencapai 05 mmdetik pada saat awal
0
20
40
60
80
100
120
140
0 20 40 60 80 100 120
Re
ten
si A
ir T
anah
(m
m)
Waktu (hari)
Depletion (mm)RAM (mm)
TAM (mm)
43
pemberian air dan selanjutnya menuju konstan pada laju 0083 mmdetik Bila
penjenuhan air diberikan sampai kedalaman maksimum perakaran hasil
pengukuran maka dibutuhkan waktu sekira 120 menit untuk pengaliran air dari
saluran ke lahan Waktu ini melebihi waktu untuk proses infiltrasi (opportunity
time)
Gambar 17 Laju infiltasi tanah pada lahan pertanaman Jagung
Ketersediaan air di lahan diukur dengan menggunakan current meter untuk
mengukur kecepatan aliran air yang selanjutnya digunakan untuk menentukan debit
air tersedia (m3det) Pada saat yang sama juga diukur kemiringan dasar saluran
Hasil pengukuran ini digunakan untuk menentukan nilai koefisien Manning yang
selanjutnya digunakan dalam penentuan fungsi debit aliran (Rumus Manning)
Hasil pengukuran debit sesaat di saluran irigasi menunjukkan debit 000041 m3s
45 Simulasi Hasil Berdasarkan Penerapan Petani di Lahan
Hasil simulasi irigasi alur yang diterapkan oleh petani menunjukkan kondisi
dimana kedalaman air aplikasi pada tahap pertumbuhan awal tanaman sebesar
hanya 011 m Pada praktek irigasi yang dilakukan petani dengan panjang alur 60
m bentuk penampang alur paraacutebola dan debit alir 000041 m3s dengan ujung alur
tertutup menunjukkan bahwa air terpenetrasi ke dalam tanah sedalam lebih 011 m
atau sedalam 037 m pada titik pemasukan air dan 040 m pada ujung alur Hal ini
secara detail dapat dilihat pada Gambar 18 dan Gambar 19
y = -076ln(x) + 3903Rsup2 = 0979
0
05
1
15
2
25
3
35
0 20 40 60 80 100
Laju
Infi
ltra
si (
cmm
en
it)
Waktu (menit)
Laju Infiltrasi (cmmenit)
Log (Laju Infiltrasi (cmmenit))
44
Gambar 18 Hasil kedalaman air aplikasi irigasi di lahan pertanaman jagung pada
tahap awal pengairan
Dari data ini menunjukkan bahwa irigasi yang dilakukan petani belum
optimal dalam memanfaatkan air Apalagi bila air sudah diberi pupuk maka
kehilangan pupuk akibat perkolasi akan menjadi besar karena tidak dapat
dijangkau oleh akar tanaman yang hanya sedalam 011 m pada tahap pertumbuhan
awal
Pada kondisi ini nilai efisiensi irigasi hanya mencapai 3609 efisiensi
aplikasi 3248 dan efisiensi distribusi hanya 3234 Hasil ini menunjukkan
bahwa hanya sekitar 32 air yang termanfaatkan sementara selebihnya terbuang
lewat perkolasi
Pada tahap ke 2 dengan kedalaman perakaran rata-rata mencapai 037 m
terdapat perubahan profil aplikasi air dengan debit air yag tetap 000041 m3s pada
waktu aplikasi selama 4 jam Nilai ini dianggap oleh sistem sebagai bentuk
penerapan air tak terkontrol karena memiliki nilai kedalaman air aplikasi yang
kurang di lebih setengah panjang alur sedangkan pada akhir alur mengalami
kelebihan air aplikasi
Gambar 19 Hasil Simulasi untuk kedalaman air aplikasi pada tahap pemberian
berikutnya mengikuti praktek irigasi petani
0
01
02
03
04
05
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)Panjang Alur (meter)
INFILTRASION DEPTH
Z_Req
0
01
02
03
04
05
06
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)
Panjang Alur (meter)
INFILTRASION DEPTH
Z_Req
45
Dengan dasar ini maka perlu optimasi desain pemberian air yang dapat
meningkatkan efisiensi aplikasi dan nilai efisiensiirigasi Optimasi dapat dilakukan
pada debit aliran panjang alur kecepatan alur dimensi saluran agar diperoleh nilai
efisiensi aplikasi dan efisiensi irigasi yang lebih baik
46 Simulasi Berdasarkan Hasil Desain
Desain irigasi alur dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak
SIRMOD III Model simulasi yang digunakan adalah tipe hydrodynamic ujung alur
tertutup tanpa penggunaan kembali bentuk penampang alur parabola atau
trapezoidal dan panjang alur 60 meter untuk target aplikasi atau kedalaman air
aplikasi 011 m 037 m dan 045 m
461 Kedalaman Air Aplikasi 011 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
pada tahap pertumbuhan awal tanaman sebesar hanya 011 m dengan jarak antar
alur dikurangi dari 16m menjadi 08m dan debit dari 000041m3s menjadi
00004m3s Waktu pengairan divariasikan dari 190 menit 200 menit 205 menit
dan 210 menit untuk mendapatkan hasil simulasi terbaik Hasil simulasi dapat
diamati pada gambar berikut ini
Gambar 20 Hasil simulasi untuk Kedalaman Air Aplikasi 011 meter
Dari gambar diatas untuk lama pengairan 190 menit diperoleh nilai efisiensi
apikasi 9904 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9894 dan air yang
terperkolasi kedalam tanah 106 untuk lama pengairan 200 menit diperoleh nilai
003
004
005
006
007
008
009
01
011
012
013
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)
Panjang Alur (meter) Zreq (m)
T=190 menitT=200 menitT=205 menitT=210 menit
46
efisiensi apikasi 9772 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9761 dan air
yang terperkolasi kedalam tanah 239 untuk lama pengairan 205 menit diperoleh
nilai efisiensi apikasi 9508 efisiensi irigasi 9866 efisiensi distribusi 9509
dan air yang terperkolasi kedalam tanah 491 danuntuk lama pengairan 210
menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9888 efisiensi irigasi 100 efisiensi
distribusi 9888 dan air yang terperkolasi kedalam tanah 112
Gambar 21 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi ()
Gambar 22 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut di atas untuk kedalaman air aplikasi 011 m
Efisiensi irigasi cenderung normal dengan meningkatnya lama pengairan Efisiensi
aplikasi dan efisiensi irigasi memiliki nilai yang relatif sama dan mengalami
penurunan tertinggi pada lama pengairan 205 menit namun laju perkolasi
meningkat menjadi 491 Dari keempat waktu pengairan yang digunakan
disarankan pada aplikasi dilapangan menggunakan lama pengairan 210 menit
dengan laju efisiensi tinggi namun laju perkolasinya rendah
94
95
96
97
98
99
100
185 190 195 200 205 210
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
0
1
2
3
4
5
185 190 195 200 205 210
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan
Laju Perkolasi ()
47
462 Kedalaman Air Aplikasi 037 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
037 m dengan jarak antar alur 08 m dan debit dari 00004m3s ditingkatkan
menjadi 00006 m3s Lama pengairan divariasikan dari 470 menit 480 menit 520
menit dan 525 menit
Gambar 23 Hasil simulasi untuk kedalaman air aplikasi 037 meter
Dari data hasil simulasi diataspada kedalam air aplikasi 037 meter untuk
lama pengairan 470 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9558 efisiensi irigasi
9859 efisiensi distribusi 9538 dan air yang terperkolasi ke dalam tanah
463 untuk lama pengairan 480 diperoleh nilai efisiensi apikasi 9827 efisiensi
irigasi 100 efisiensi distribusi 9822 dan air yang terperkolasi kedalam tanah
178 untuk lama pengairan 520 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 8631
efisiensi irigasi 9166 efisiensi distribusi 8578 dan air yang terperkolasi
kedalam tanah 1431 dan untuk lama pengairan 525 menit diperoleh nilai
efisiensi apikasi 9192 efisiensi irigasi 9712 efisiensi distribusi 9161 dan
air yang terperkolasi kedalam tanah 842
01
015
02
025
03
035
04
045
05
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
)
Panjang Alur (m)
Zreq(m)
T = 470 menitT = 480 menitT = 520 menitT = 525 menit
48
Gambar 24 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi ()
Gambar 25 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut untuk kedalaman air aplikasi 037 m terlihat
bahwa nilai dari laju efisiensi (aplikasi irigasi dan distribusi) masing-masing
memiliki nilai tertinggi pada lama pengairan 480 menit dan terendah pada lama
pengairan 520 menit Sedangkan laju perkolasi terendah pada lama pengairan 480
menit dan meningkat pada lama pengairan 520 menit Sehingga dari keempat
waktu lama pengairan yang digunakan untuk kedalaman air aplikasi 037 meter
dianjurkan menggunakan lama pengairan 480 menit dengan laju efisiensi yang
tinggi namun laju perkolasinya rendah
463 Kedalaman Air Aplikasi 045 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
045 m dan debit ditingkatkan menjadi 0000615 m3s dengan lama pengairan yang
divariasikan dari 550 menit 580 menit 600 menit dan 620 menit
84
86
88
90
92
94
96
98
100
460 470 480 490 500 510 520 530
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
0
5
10
15
460 470 480 490 500 510 520 530
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan (menit)
Laju Perkolasi ()
49
Gambar 26 Hasil simulasi I untuk kedalaman air aplikasi 045 meter
Dari gambar grafik diatas pada kedalaman air aplikasi 045 meter untuk
lama pengairan 550 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9786 efisiensi irigasi
100 efisiensi distribusi 9772 dan air yang terperkolasi kedalam tanah 228
untuk lama pengairan 580 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9731 efisiensi
irigasi 9996 efisiensi distribusi 9735 dan air yang terperkolasi kedalam tanah
265 untuk lama pengairan 600 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9096
efisiensi irigasi 9602 efisiensi distribusi 9068 dan air yang terperkolasi
kedalam tanah 935 dan untuk lama pengairan 620 menit diperoleh nilai efisiensi
apikasi 8915 efisiensi irigasi 9541 efisiensi distribusi 8857 dan air yang
terperkolasi kedalam tanah 1151
Gambar 27 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan efisiensi ()
015
02
025
03
035
04
045
05
055
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
)Panjang Alur (m) Zreq (m)
T=550 menitT=580 menitT=600 menitT=620 menit
88
90
92
94
96
98
100
540 550 560 570 580 590 600 610 620
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
50
Gambar 28 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut untuk kedalaman air aplikasi 045 m terlihat
bahwa nilai dari laju efisiensi (aplikasi irigasi dan distribusi) masing-masing
memiliki nilai tertinggi pada dua waktu awal lama pengairan (550 dan 580 menit)
dan menurun pada dua waktu lama pengairan berikutnya Sedangkan laju perkolasi
terendah pada dua waktu awal lama pengairan (550 dan 580 menit) dan meningkat
pada dua waktu lama pengairan berikutnya Maka dari keempat waktu lama
pengairan yang digunakan untuk kedalaman air aplikasi 045 meter dianjurkan
menggunakan lama pengairan 550 menit atau 580 menit dengan laju efisiensi yang
tinggi dan laju perkolasi yang rendah rendah
Dapat diamati bahwa pada semua kedalaman air aplikasi memiliki nilai
efisiensi yang berbeda-beda sesuai dengan tingkat pertumbuhan tanaman Pada
kedalaman air aplikasi 011 m dianjurkan menggunakan lama pengairan 210 menit
dengan debit 00004 m3s pada kedalaman air aplikasi 037 m dianjurkan
menggunakan lama pengairan 480 menit dengan debit 00006 m3s dan untuk
kedalaman air aplikasi 045 meter dianjurkan menggunakan lama pengairan 550
menit atau 580 menit dengan debit 0000615 m3s
0
3
6
9
12
540 550 560 570 580 590 600 610 620
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan (menit)
Laju Perkolasi ()
51
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan sebagai
berikut
1 Debit yang diterapkan oleh para petani adalah 000041 m3detik untuk semua
kedalaman air aplikasi kemudian dalam desain debit berubah sesuai dengan
kedalaman air aplikasi (00004 m3detik untuk 011 meter 00006 m
3detik
untuk 037 meter dan 0000615 m3detik untuk 045 meter)
2 Waktu yang diterapkan oleh para petani adalah 240 menit untuk semua
kedalaman air aplikasi (011m 037m dan 045m) kemudian dalam desain
waktu pengairan berubah sesuai dengan kedalaman air aplikasi (210 menit untuk
011 meter 480 menit untuk 037 meter dan 550 menit dan 580 menit untuk
045 meter)
3 Efisiensi irigasi yang diperoleh berdasarkan hasil desain mencapai 100
sedangkan menurut aplikasi yang diterapkan oleh para petani di lapangan
memiliki nilai efisiensi irigasi 36
52 Saran
Berdasarkan penelitian yang telah saya lakukan saya menyarankan untuk
dilakukan penelitian lanjutan agar diperoleh desain yang lebih maksimal dengan
efisiensi distribusi yang lebih merata dari awal pemasukan hingga ujung alur
52
DAFTAR PUSTAKA
Achmad M 2011 Hidrologi Teknik Universitas Hasanuddin Makassar
Ahmad S 2012 Pengolahan Tanaman Terpadu(PTT) Kepala Badan Penelitian dan
Pengembangan Pertanian
Anonim 2012a httpjagung_wikipediabahasaindonesiaensiklopedibebashtml
Tanggal diakses 27 Agustus 2012
Anonim 2012b httpDodikagrotek09UNEJjagung+kedelaihtml Tanggal diakses 30
Agustus 2012
Anonim 2012c httpawalmaulana-babIIIIII(Irigasialur)html Tanggal diakses 03
September 2010
Asdak C 1995 Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai Gadjah Mada
University Press Yogyakarta
Bambang T 2008 Hidrologi Terapan Beta Offset Yogyakarta
Brouwer C 1988 Irrigation Water Management Irrigation Methods Training manual
no 5 FAO Land and Water Development Division FAO Roma
Departemen Pekerjaan Umum 1986 Petunjuk Perencanaan Irigasi Direktorat Jenderal
Pengairan Jakarta
Ending PT dan Soetjipto 1992 Dasar-dasar dan Praktek Irigasi Erlangga Jakarta
FAO 2006 Crop Evapotranspiration (guidelines for computing crop water
requirements) FAO Irrigation and Drainage Paper No 56 FAO Roma
Jeams L 2009 Chapter 7 Midwestern State University
Kay M 1986 Surface Irrigation Systems and Practice Cranfield Press Bedford UK
Kartasapoetra dan Sutedjo MM1994 Teknologi Pengairan Pertanian (Irigasi) Bumi
Aksara Jakarta
Kusnadi DK 2000 Irigasi Permukaan Perteta Bogor
Purwono dan Purnamawati P 2011 Budidaya 8 Tanaman Pangan Unggul Penebar
Swadaya Depok
Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan 2003 Alat pembentuk alur
Drainase Bogor
53
Suprodjo P 2001 Pengembangan Irigasi Usaha Tani Berkelanjutan dan Gerakan
Hemat Air Direktoral Jenderal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan
Nasional Yogyakarta
Susi S 2004 Optimalisasi Pengelolaan Air Waduk Tilong Untuk Irigasi Pertanian Pada
Daerah Irigasi Tilong Universitas Katolik Widya Mandira Kupang
Walker WR 1989 Guidelines for designing and evaluating surface irrigation system
FAO Irrigation and Drainage Paper No 45 FAO Roma
Walker WR 2003 Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University
54
LAMPIRAN
Lampiran 1 Data Titik Ordinat Dengan Menggunakan GPS
Titik South East X Y
Titik South East X Y
A0 4 36675 120 18031 200471 9489739
B0 4 36688 120 18023 200454 9489713
A1 4 36677 120 18032 200472 9489737
B1 4 36684 120 18031 200471 9489722
A2 4 36679 120 18034 200476 9489733
B2 4 36684 120 18032 200474 9489724
A3 4 36680 120 18040 200488 9489731
B3 4 36685 120 18038 200483 9489720
A4 4 36682 120 18045 200497 9489728
B4 4 36687 120 18044 200494 9489717
A5 4 36684 120 18050 200506 9489723
B5 4 36689 120 18049 200504 9489714
A6 4 36686 120 18055 200515 9489720
B6 4 36692 120 18054 200514 9489709
A7 4 36688 120 18061 200527 9489716
B7 4 36693 120 18059 200523 9489706
A8 4 36690 120 18066 200535 9489712
B8 4 36696 120 18064 200532 9489702
A9 4 36692 120 18071 200544 9489708
B9 4 36697 120 18068 200541 9489698
Titik South East X Y
Titik South East X Y
C0 4 36692 120 18032 200473 9489708
D0 4 36699 120 18035 200477 9489696
C1 - - - -
D1 - - - -
C2 4 36689 120 18032 200473 9489714
D2 - - - -
C3 4 36689 120 18036 200480 9489714
D3 4 36697 120 18037 200482 9489722
C4 4 366692 120 18041 200489 9489708
D4 4 36694 120 18039 200486 9489704
C5 4 36694 120 18046 200498 9489704
D5 4 36699 120 18046 200497 9489696
C6 4 36696 120 18049 200504 9489701
D6 4 36702 120 18050 200506 9489691
C7 4 36698 120 18056 200517 9489698
D7 4 36704 120 18054 200515 9489687
C8 4 36700 120 18061 200527 9489694
D8 4 36706 120 18060 200524 9489689
C9 4 36703 120 18067 200536 9489689
D9 4 36707 120 18064 200532 9489681
55
Titik South East X Y
Titik South East X Y
Ta 4 36750 120 18041 200489 9489693
F1 4 36676 120 18035 200477 9489738
E1 - - - -
F2 4 36678 120 18038 200483 9489734
E2 - - - -
F3 4 36678 120 18038 200483 9489734
E3 - - - -
F4 4 36681 120 18050 200506 9489729
E4 4 36702 120 18032 200489 9489689
F5 4 36684 120 18051 200507 948924
E5 4 36703 120 18043 200492 9489688 E6 4 36706 120 18046 200500 9489684 E7 4 36707 120 18052 200511 9489681 E8 4 36709 120 18057 200520 9489677 E9 4 36711 120 18064 200532 9489673 E10 4 36712 120 18066 20035 9489672
56
Lampiran 2 Data Pengukuran Ketinggian Dengan Menggunakan Theodolit
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
A0-A1 093 353 04 10 1724 1718 1714 12 055
A0-A2 723 353 04 10 1781 1748 1709 12 055
A0-A3 1723 353 04 10 2038 1955 1868 12 055
A0-A4 2723 353 04 10 212 197 183 12 055
A0-A5 3723 353 04 10 2189 20 1809 12 055
A0-A6 4723 353 04 10 259 235 211 12 055
A0-A7 5723 353 04 10 263 235 211 12 055
A0-A8 6723 353 04 10 26 239 206 12 055
A0-A9 7723 353 04 10 271 235 197 12 055
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang
(m)
B0-B1 105 337 15 40 1808 1803 18 1375 046
B0-B2 825 337 15 40 179 175 1717 1375 046
B0-B3 1825 337 15 40 203 1945 1856 1375 046
B0-B4 2825 337 15 40 209 195 181 1375 046
B0-B5 3825 337 15 40 224 203 185 1375 046
B0-B6 4825 337 15 40 255 231 207 1375 046
B0-B7 5825 337 15 40 267 238 2068 1375 046
B0-B8 6825 337 15 40 266 229 1967 1375 046
B0-B9 7825 337 15 40 275 235 197 1375 046
57
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
C0-C1 - - - - - - -
C0-C2 143 0 28 50 1703 1697 1689 138 034
C0-C3 803 0 28 50 1764 1726 1686 138 034
C0-C4 1803 0 28 50 1812 1722 1631 138 034
C0-C5 2803 0 28 50 196 182 168 138 034
C0-C6 3803 0 28 50 203 184 164 138 034
C0-C7 4803 0 28 50 24 217 192 138 034
C0-C8 5803 0 28 50 2475 218 2189 138 034
C0-C9 6803 0 28 50 251 221 186 138 034
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
D0-D1 - - - - - - -
D0-D2 - - - - - - -
D0-D3 312 2 04 10 1769 1753 1715 152 029
D0-D4 808 2 04 10 1776 1737 1696 152 029
D0-D5 1808 2 04 10 1963 1872 1785 152 029
D0-D6 2808 2 04 10 1972 1835 1693 152 029
D0-D7 3808 2 04 10 23 211 1924 152 029
D0-D8 4808 2 04 10 24 201 188 152 029
D0-D9 5808 2 04 10 246 217 188 152 029
D0-D10 5978 2 04 10 254 224 195 152 029
58
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
Ta-E1 - - - - - - -
Ta-E2 - - - - - - -
Ta-E3 - - - - - - -
Ta-E4 415 29 56 10 2003 198 1954 1465 056
Ta-E5 1415 11 45 50 2401 20 1957 1465 056
Ta-E6 2415 2 20 30 208 1984 189 1465 056
Ta-E7 3415 0 13 10 2367 2222 209 1465 056
Ta-E8 4415 358 36 00 243 224 2041 1465 056
Ta-E9 5415 357 17 50 248 223 199 1465 056
Ta-E10 5855 356 18 30 255 227 202 1465 056
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
A0-F1 6232 350 56 50 1765 1735 1705 12 055
A0-F2 10982 344 59 30 1778 1728 1667 12 055
A0-F3 16832 344 08 20 1989 192 1856 12 055
A0-F4 37982 344 34 10 2141 197 18 12 055
A0-F5 43292 328 51 10 261 241 22 12 055
59
Lampiran 3 Data Hasil Analisis Tanah
HASIL ANALISIS CONTOH TANAH
Nomor contoh BD PD
Porosita
s
KA
Kapasita
s Lapang
KA Titik
Layu
Permanen
Tekstur Hidrometer
No
urut
Kode
Laboratoriu
m
Pengirim Liat
()
Debu
()
Pasir
() Klas Tekstur
(gcm3 (gcm3 () () ()
1 S1 I(hibrida 126 234 4611 1518 0461 46 35 19 Liat
2 S2 II(hibrida) 117 241 5165 1730 0521 52 39 9 Liat
3 S3 III(komposit
) 136 218 3777 1686 0421 42 42 16 Liat berdebu
4 S4 IV(komposit
) 112 217 4816 2837 0391 39 38 23
Lempung
berliat
Sumber Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Unhas
60
Lampiran 4 Data Klimatologi
Data Curah Hujan Bulanan (millimeter)
Tahun 2003 sampai dengan tahun 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 237 111 175 365 411 251 186 67 75 153 144 273
Data Suhu Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 269 269 269 269 269 268 268 267 268 269 269 269
Data Suhu Minimum Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 230 230 230 229 229 230 229 228 228 229 230 230
Data Suhu Maksimum Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 324 324 324 323 323 324 323 322 322 324 324 323
Data Kelembaban Bulanan Rata-rata (Persen)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 83 84 84 84 84 84 83 84 84 83 83 83
Data Kecepatan Angin Rata-rata Bulanan (KNOT)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 4 3 4 4 4 4 5 6 6 6 4 4
Data Lamanya Penyinaran Bulanan (Persen)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 11 14 17 14 12 10 14 22 25 20 17 11
Sumber BMKG (Stasiun Klimatologi Kelas I Maros)
61
Lampiran 5 Data Pengukuran Laju Infiltrasi
No Waktu
(menit)
Penurunan
(cm)
1 0-3 9
2 3-6 75
3 6-9 7
4 9-12 65
5 12-15 55
6 15-18 5
7 18-21 45
8 21-24 4
9 24-27 38
10 27-30 35
11 30-33 35
12 33-36 4
13 36-39 35
14 39-42 35
15 42-45 35
16 45-48 25
17 48-51 25
18 51-54 25
19 54-57 2
20 57-60 2
21 60-63 2
22 63-66 2
23 66-69 2
24 69-72 2
25 72-75 18
26 75-78 15
27 78-81 15
28 81-84 15
29 84-87 15
30 87-90 15
62
Lampiran 6 Perhitungan Pemberian Air
Dik luas lahan = 36000m2 waktu antara pemberian air = 10 hari
1 Perhitungan kebutuhan air tanaman diperoleh dengan menggunakan persamaan
Volume air = luas lahan x Etc x jarak pemberian air sehingga jumlah
kebutuhan air tanaman adalah
Volume air(initial) = luas lahan x Etc x jarak pemberian air
= 3600m2 x 07810
-3mh x 10 h = 2808m
3
Volume air(deve) = 3600m2 x 21710
-3mh x 10 h = 7812m
3
Volume air(mid) = 3600m2 x 31310
-3mh x 10 h = 11268m
3
Volume air(late) = 3600m2 x 20210
-3mh x 10 h = 7272m
3
2 Debit aliran peralur ditentukan dengan persamaan Q = V A dimana
A = frac12 (a+b) t = frac12 (40+15) 10 = 275cm2 = 00275m
2
V = 1n R23
S12
= 1004(00585)23
(0008)12
= 00149 ms
Maka Q = 00149 00275 = 000040975 m3s = 040975 ls
Sehingga Volume air yang diberikan peralur adalah 354024m3
Hasil perhitungan tersebut kemudian diolah dengan menggunakan perangkat lunak
Sirmod 3 untuk mnedapatkan nilai efisiensi aplikasi dan efisiensi irigasi
63
Lampiran 7 Perhitungan Desain Irigasi Alur
Dik L = 60m S0 = 0008 n = 004 w = 08 m p1 = 0582 p2 = 1352
Untuk nilai a k dan f0 berdasarkan table 3(FAO)
Untuk luas penampang (A)
A = frac12 (a+b) t = frac12 (40+15) 10 = 275cm = 00275m
Untuk debit (Q0)
Q0 = 00004 m3s
Perhitungan debit maksimum
Untuk rreq
Perkiraan nilai T1 = 60
Peritungan
= 60 +
= 60 + 361 = 421 menit
Untuk tL
1
2 A0 = 00275m2
3 T1 = 5A0LQ0 = 5(00275)600010102 = 81667 menit
4
64
Lampiran 8 Foto Kegiatan Selama Penelitian
v
RIWAYAT HIDUP
Sukri dilahirkan di Maros Kecamatan Tompobulu Kabupaten
Maros Provinsi Sulawesi Selatan pada 05 Agustus 1989
Penulis merupakan anak pertama dari tiga bersaudara dari
pasangan orang tua Bapak H Kamaruddin dan Ibu Hj Sittiara
Jalur pendidikan formal yang telah ditempuh adalah sebagai
berikut
1 SD Negeri 20 Masale pada tahun 1995-2001
2 Kemudian penulis melanjutkan pendidikan di SMP Negeri 2 Tanralili pada tahun
2001-2004
3 Pendidikan SMA pada tahun 2004-2007 di SMA Negeri 1 Maros
4 Melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) pada
tahun 2007 penulis diterima sebagai salah satu mahasiswa di Program Studi
Keteknikan Pertanian Jurusan Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian Universitas
Hasanuddin dan menyelesaikan studi tingkat S1 pada tahun 2013
Selama menjadi mahasiswa penulis aktif sebagai anggota biasa dalam Himpunan
Mahasiswa Teknologi Pertanian (HIMATEPA) dari tahun 2007 sampai sekarang Selain
itu penulis tidak lagi memiliki kegiatan lain karena kegiatan di rumah yang lebih
menuntut penulis untuk selalu aktif dalam kegiatan
vi
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL i
HALAMAN PENGESAHAN ii
KATA PENGANTAR iii
ABSTRAK iv
RIWAYAT HIDUP v
DAFTAR ISI vi
DAFTAR TABEL viii
DAFTAR GAMBAR ix
DAFTAR LAMPIRAN x
I PENDAHULUAN
1 1 Latar Belakang 1
1 2 Rumusan Masalah 3
1 3 Tujuan dan Kegunaan 3
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Irigasi 4
2 1 1 Irigasi Permukaan 5
2 1 2 Irigasi Alur 6
2 2 Curah Hujan Efektif 13
2 3 Evapotranspirasi 14
2 3 1 Evapotranspirasi Tanaman 15
2 3 1 Evapotranspirasi Acuan (ETo) 16
2 4 Infiltrasi 17
2 5 Dimensi Saluran 21
2 6 Kadar Air Tanah 21
vii
2 7 Ketersediaan Air Irigasi 23
2 7 1 Ketersediaan Air di Lahan 23
2 7 2 Ketersediaan Air di Bangunan Pengambilan 24
2 8 Kebutuhan Air Irigasi 24
2 9 Membuat Desain Saluran Irigasi Permukaan (Alur) 27
210 Cropwat 30
211 Sirmod III 32
III METODOLOGI PENELITIAN
3 1 Waktu dan Tempat 33
3 2 Alat dan Bahan 33
3 3 Metode Penelitian 33
3 3 1 Pengambilan Data 33
3 3 2 Pengolahan dan Analisis Data 34
3 4 Bagan Alir Penelitian 37
IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4 1 Keadaan Umum Lokasi Penelitian 38
4 2 Ketersediaan Air 39
4 3 Kebutuhan Air 41
4 4 Sistem Pemberian Air 42
4 5 Simulasi Hasil Berdasarkan Penerapan Petani di Lahan 43
4 6 Simulasi Berdasarkan Hasil Desain 45
4 6 1 Kedalaman Air Aplikasi 011 meter 45
4 6 1 Kedalaman Air Aplikasi 037 meter 47
4 6 1 Kedalaman Air Aplikasi 045 meter 48
V KESIMPULAN
5 1 Kesimpulan 51
5 2 Saran 51
DAFTAR PUSTAKA 52
LAMPIRAN 54
viii
DAFTAR TABEL
No Teks Halaman
01 Kemiringan dengan Jenis Tanah Untuk Panjang Alur 9
02 Harga Koefisien Tanaman Palawija 25
03 Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi awal 27
04 Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi selanjutnya 28
ix
DAFTAR GAMBAR
No Teks Halaman
01 Alur sempit pada tanah berpasir 9
02 Alur lebar dangkal pada tanah lempung 10
03 Sebuah alur ganda-bergerigi 10
04 Alat pembentuk alur 11
05 Zona perakaran ideal 12
06 Tabung infiltrometer sederhana 19
07 Simulator hujan 20
08 Bentuk spesifik alur dan parameter hidroliknya 29
09 Tampilan awal program SIRMOD III 36
10 Lokasi penelitian 38
11 Layout ketinggian lokasi (kontur) lahan sawah di Kabupaten Bone 39
12 Curah hujan rata-ratabulanan (aktual dan efektif) di Kabupaten Bone
Tahun (2003-2012) 40
13 Nilai debit rata-rata tersedia yang dialirkan di DI Pattiro
(Tahun 2005ndash2012) 40
14 Nilai evapotranspirasi potensial (ETo) Kabupaten Bone (2003-2012) 41
15 Nilai kebutuhan air tanaman aktual (ETcrop) dan kebutuhan air irigasi
(Irr Req) selama pertanaman jagung di Kabupaten Bone (nilai dalam
satuan mm) 41
16 Nilai retensi air tanah air tersedia (TAM dan RAM) di lahan
pertanaman jagung di Kabupaten Bone 42
17 Laju infiltasi tanah pada lahan pertanaman Jagung 43
18 Hasil kedalaman air aplikasi irigasi di lahan pertanaman jagung pada
tahap awal pengairan 44
19 Hasil Simulasi untuk kedalaman air aplikasi pada tahap pemberian
berikutnya mengikuti praktek irigasi petani 44
20 Hasil simulasi untuk Kedalaman Air Aplikasi 011 meter 45
21 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi () 46
22 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi () 46
23 Hasil simulasi untuk kedalaman air aplikasi 037 meter 47
24 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi () 48
25 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi () 48
26 Hasil simulasi I untuk kedalaman air aplikasi 045 meter 49
27 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan efisiensi () 49
28 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan laju perkolasi () 50
x
DAFTAR LAMPIRAN
No Teks Halaman
01 Data Titik Ordinat Dengan Menggunakan GPS 54
02 Data Pengukuran Ketinggian Dengan Menggunakan Theodolit 56
03 Data Hasil Analisis Tanah 59
04 Data Klimatologi 60
05 Data Pengukuran Laju Infiltrasi 61
06 Perhitungan Pemberian Air 62
07 Perhitungan Desain Irigasi Alur 63
08 Perhitungan Kebutuhan Air 64
09 Foto Kegiatan Selama Penelitian 66
1
I PENDAHULUAN
11 Latar Belakang
Air merupakan sumberdaya alam yang keberadaannya semakin
bermasalah ke depan bagi peruntukan pertanian karena (a) jatah air untuk sektor
pertanian relatif semakin berkurang akibat kompetisi dengan keperluan rumah
tangga dan industri (b) kerusakan tata hidrologi kawasan yang berdampak
semakin rendahnya proporsi air hujan yang tersediakan bagi cadangan air dan (c)
adanya perubahan iklim yang kurang menguntungkan Sehubungan dengan itu
teknologi pengelolaan air harus semakin mendapat perhatian besar tidak hanya
dari segi efisiensi penggunaan airnya sendiri tapi juga pertimbangan cara
aplikasinya dan umur tanaman yang mampu meningkatkan efisiensi tenaga
kerjabiaya (Suryana dkk 2008)
Irigasi dimaksudkan untuk memberikan suplai air kepada tanaman dalam
waktu ruang jumlah dan mutu yang tepat Pencapaian tujuan tersebut dapat
dicapai melalui berbagai teknik pemberian air irigasiRancangan pemakaian
berbagai teknik tersebut disesuaikan dengan karakteristik tanaman dan kondisi
setempatSebagian petani mengusahakan jagung di lahan sawahPada musim
kemarau tanaman seringkali kekurangan air sehingga produksi tidak optimal Di
sisi lain efisiensi penggunaan air irigasi masih rendah Penelitian di Kabupaten
Takalar Sulawesi Selatan menunjukkan bahwa efisiensi penggunaan air irigasi
oleh petani hanya 46Dengan kata lain 54 air terbuang percuma Penyebabnya
adalah kondisi saluran drainase yang tidak memadaiUpaya peningkatan efisiensi
penggunaan air irigasi dapat dilakukan melalui perbaikan desain saluran drainase
menggunakan alat pembentuk alurDimensi saluran drainase yang optimal adalah
lebar 32-34 cm kedalaman 21-25 cm dan kecuraman lereng 08 (Puslitbangtan
2003)
Pada musim penghujan kemungkinan besar curah hujan efektif akan
berlimpah tersedianya baik dipermukaan maupun yang telah meresap kedalam
pori pori tanah kebawah permukaan tanah (tergantung dari lamalembab sering
turunnya hujan dan daya meresapnya ke bawah permukaan tanah) Pada musim
2
kemarau curah hujan efektif tentunya tidak biasa diharapkan lagi dan tersedianya
air tanah pun banyak berkurang sehingga tidak sedikit lahan pertanaman menjadi
kering dan pertumbuhannya menjadi terganggu (Kartasapoetra 1994)
Sebagian besar daerah yang ada di Sulawesi Selatan memiliki potensi yang
baik untuk tanaman jagung seperti kabupaten Bone Jagung (Zea mays L)
merupakan salah satu tanaman pangan dunia yang terpenting selain gandum dan
padi Sebagai sumber karbohidrat utama di Amerika Tengah dan Selatan jagung
juga menjadi alternatif sumber pangan di Amerika Serikat Penduduk beberapa
daerah di Indonesia (misalnya di Madura dan Nusa Tenggara) juga menggunakan
jagung sebagai pangan pokok Selain sebagai sumber karbohidrat jagung juga
ditanam sebagai pakan ternak (hijauan maupun tongkolnya) diambil minyaknya
(dari bulir) dibuat tepung (dari bulir dikenal dengan istilah tepung jagung atau
maizena) dan bahan baku industri (dari tepung bulir dan tepung tongkolnya)
Tongkol jagung kaya akan pentosa yang dipakai sebagai bahan baku pembuatan
furfural Jagung yang telah direkayasa genetika juga sekarang ditanam sebagai
penghasil bahan farmasi (Anonim 2012a)
Budi daya jagung tidak hanya di lahan kering pada musim hujan tetapi
juga pada lahan sawah tadah hujan dan lahan sawah pada irigasi musim kemarau
terutama pada areal yang ketersediaan air irigasinya kurang memadai untuk budi
daya padi Pengairan tanaman jagung pada musim kemarau bersumber dari air
tanah yang dipompa maupun air permukaan dari jaringan irigasi Agar distribusi
air lebih efektif ke tanaman petani umumnya membuat saluran air di antara
barisan tanaman dengan menggunakan cangkul atau bajak ditarik ternak
Pembuatan saluran dengan cangkul memerlukan waktu 176 jamha sedangkan
dengan bajak ditarik ternak 24 jamha dengan tingkat efisiensi irigasi hanya
462(Puslitbangtan 2003)
Dengan perkembangan irigasi dalam bidang pertanian irigasi alur
dianggap penting dan tepat untuk pengairan tanaman jagung yang ditanam pada
awal musim hujan atau menjelang musim kemarau (Purwono dan Heni 2011)
3
Berdasarkan uraian di atas maka dianggap perlu untuk melakukan
penelitian mengenai ldquoDesain Sistem Irigasi Alur Pada Perkebunan Tanaman
Jagung di Kabupaten Bonerdquo
12 Rumusan Masalah
Dari uraian di atas maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut
1 Bagaimana mendesain sistem irigasi alur yang tepat untuk pertanaman
jagung
2 Bagaimana tingkat keakurasian hasil desain dengan sistem simulasi
menggunakan SIRMOD III pada pertanaman jagung
13 Tujuan dan Kegunaan
Tujuan dilakukan penelitian ini adalah untuk mendesain sistem irigasi dan
menguji efisiensi kinerja hasil desain irigasi alur pada pertanaman jagung
Kegunaan dilakukan penelitian ini adalah untuk memberikan hasil desain
irigasi pertanian yang efektif dan efisien pada lahan pertanaman jagung di
Kabupaten Bone sebagai informasi bagi para penyuluh dan praktisi irigasi dan
sebagai informasi bagi petani yang dapat digunakan atau diaplikasikandalam
sistem pertanaman jagung
4
II TINJAUAN PUSTAKA
2 1 Irigasi
Pengertian irigasi secara umum yaitu pemberian air kepada tanah dengan
maksud untuk memasok lengas esensial bagi pertumbuhan tanaman(Hansen
dkk1990) Tujuan irigasi lebih lanjut yaitu menjamin keberhasilan produksi
tanaman dalam menghadapi kekeringan jangka pendek mendinginkan tanah dan
atmosfir sehingga akrab dengan pertumbuhan tanaman mengurangi bahaya
kekeringan mencuci atau melarutkan garam dalam tanah mengurangi bahaya
pemipaan tanah melunakkan lapisan olah dan gumpalan gumpalan tanah dan
menunda pertunasan dengan cara pendinginan lewat evaporasi Tujuan umum
irigasi tersebut secara implisit mencakup pula kegiatan drainase pertanian
terutama yang berkaitan dengan tujuan mencuci dan melarutkan garam dalam
tanah Tujuan utama irigasi yang disebutkan di atas tentu saja tidak semuanya
berlaku untuk indonesia yang sebagian besar daerahnya terletak di kawasan
muson tropis-basah Irigasi juga dapat diartikan sebagai bentuk kegiatan
penyediaanpengambilan pemberian dan penggunaan air untuk pertanian dengan
menggunakan satu kesatuan saluran dan bangunan berupa jaringan irigasi
(Suprodjo 2001)
Pada metode irigasi lain dalam pemberian air semua permukaan tanah
dibasahi pada tiap pemberian air Dengan menggunakan metode alur untuk
pemberian air Kebutuhan pembasahan hanya sebagian dari permukaan
tanahsehingga mengurangi kehilangan akibat penguapan mengurangi
pelumpuran tanah berat dan memungkinkan untuk mengolah tanah lebih cepat
setelah pemberian air Hampir semua tanaman yang berderet diairi dengan metode
alur Tanaman biji bijian dan alfalfa sering diairi dengan alur kecil yang disebut
alur kerap Alur kerap ini menguntungkan apabila aliran pemberian air kecil dan
juga untuk tanah yang topografinya tidak menentu Irigasi alur dapat diterapkan
pada variasi kemiringan yang besar Dalam hal ini biasanya menempatkan alur
menuruni kemiringan yang paling terjal untuk menghindari peluapan tanggul alur
(Endang dan Soejipto 1992)
5
211 Irigasi Permukaan
Irigasi telah berkembang luas menjadi bentuk menarik yang dapat
diklasifikasikan menjadi irigasi genangan irigasi limpasan irigasi alur
dan banjir yang tidak terkendali Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya
ada dua hal yang membedakan sistem irigasi permukaan yaitu aliran
permukaan memiliki kebebasan menanggapi gradien gravitasi dan berarti
di lahan pengangkutan dan distribusi terjadi pada bidang permukaan itu
sendiri Sebuah peristiwa irigasi permukaan terdiri dari empat faseKetika
air dialirkan ke lahan sampai permukaan air meluas di seluruh area Air
tidak langsung membasahi seluruh permukaan tetapi semua jalur aliran
telah terisi air Kemudian air akan mengalir di permukaan cekunganlahan
Volume air di permukaan mulai menurun setelah air tidak lagi
diberikanSehingga air akan mengalir dari permukaan (limpasan) masuk ke
dalam tanah Untuk menggambarkan hidrolika aliran permukaan periode
drainase dibagi ke dalam tahap penipisan (resesi vertikal) dan fase resesi
(resesi horizontal) Deplesi adalah interval perpotongan munculnya tanah
kering pertama di bawah airResesi dimulai pada saat itu dan berlanjut
hingga permukaannya kering (Walker 1989)
Masing-masing sistem irigasi permukaan memiliki kelebihan dan
kekurangan yang unik tergantung pada faktor-faktor seperti yang telah
dijelaskan sebelumnya yaitu biaya awal ukuran dan bentuk bidang
karakteristik tanah alam dan ketersediaan pasokan air iklim pola tanam
preferensi sosial dan struktur pengalaman historis dan pengaruh luar ke
sistem irigasi permukaan (Walker 1989)
Pada irigasi permukaan air diberikan secara langsung melalui
permukaan tanah dari suatu saluran atau pipa dimana elevasi muka airnya
lebih tinggi dari elevasi lahan yang akan diairi (sekitar 10-15 cm) Air
irigasi mengalir pada permukaan tanah dari pangkal ke ujung lahan dan
meresap ke dalam tanah membasahi daerah perakaran tanamanTerdapat
dua syarat penting untuk mendapatkan sistim irigasi permukaan yang
efisien yaitu perencanaan sistim distribusi air untuk mendapatkan
6
pengendalian aliran air irigasi dan perataan lahanyang baik sehingga
penyebaran air seragam ke seluruh petakan Prosedur pelaksanaan irigasi
dalam irigasi permukaan adalah dengan menggunakan debit yang cukup
besar maka aliran akan mencapai bagian ujung secepat mungkin dan
meresap ke dalam tanah dengan merata Setelah atau sebelum mencapai
bagian ujung aliran masuk dapat diperkecil debitnya (cut-back flow)
sampai sejumlah air irigasi yang diinginkan sudah diresapkanKetika
pasokan aliran air dihentikan maka proses resesi sepanjang lahan akan
terjadi sampai proses irigasi selesai (Kusnadi 2000)
212 Irigasi Alur
Irigasi alur dapat diartikan sebagai air yang mengalir melalui
saluran kecil (alur) yang dibuat pada kemiringan atau lereng lahan Air
masuk ke dalam tanah dari dasar dan sisi saluran bergerak lateral dan ke
bawah untuk membasahi tanah dan sekaligus membawa garam terlarut
pupuk dan herbisida Tanah yang baik dengan lerengkemiringan seragam
dapat memberikan hasil yang baik dari metode ini (James 1993)
Irigasi alur cocok untuk berbagai jenis tanah tanaman dan lereng
tanah Irigasi alur cocok untuk tanaman terutama tanaman baris Tanaman
yang akan rusak jika air menutupi batang atau mahkota harus
menggunakan irigasi alur Irigasi alur juga cocok untuk tumbuhan tanaman
pohon Pada tahap awal penanaman pohon penggunaan satu alur
disamping baris pohon mungkin cukup tetapi ketika pohon berkembang
maka dua atau lebih alur dapat dibuat untuk menyediakan air yang cukup
(Brouwer 1988)
Menurut Brouwer (1988) tanaman yang dapat diairi dengan irigasi
alur meliputi
a Tanaman berbaris seperti jagung kedelai bunga matahari tebu
b Tanaman yang akan rusak oleh air berlebih seperti tomat sayuran
kentang kacang-kacangan
c Pohon buah-buahan seperti jeruk anggur
d Siaran tanaman (metode kerut) seperti gandum
7
Sistem irigasi alur biasanya digunakan dalam pengairan sayuran-
sayuran Hal ini memberikan keuntungan bahwa air tidak diterapkan
secara langsung ke lahan tetapi air masuk kedalam alur Hal itu
memberikan penghematan air tanaman tidak bersentuhan langsung dengan
air karena beberapa tanaman seperti sayuran sangat sensitif terhadap air
tergenang Berdasarkan keselarasan irigasi alur dapat digolongkan
menjadi dua jenis umum yaitualur lurus dan alur kontur Alur kontur
memiliki kemiringan yang halus sepanjang aliran Lahan dengan
kemiringan hingga 15 persen dapat diairi dengan alur kontur (Bishop et al
1967) Metode alur kontur dapat berhasil digunakan di hampir semua
tanah yang diairi Keterbatasan alur yang lurus yang diatasi dengan kontur
untuk menahan tanah Berdasarkan pada ukuran dan jarak alur dapat
diklasifikasikan sebagai alur-alur dan lipatan atau kerutan Secara umum
tanaman kecil memerlukan alur yang kecil seperti sayuran membutuhkan
alur dari 75-125 cm sedangkan beberapa tanaman baris membutuhkan
alur yang lebih lebar (Kay 1986)
Alur lurus biasanya saluran dibangun menuruni lereng tanah yang
berliku (bertingkat) Tanah halus (yaitu mengisi daerah yang rendah
dengan bahan dibawa dari tempat tinggi) biasanya diperlukan untuk
efisiensi aplikasi air Namun keseragaman yang buruk dapat terjadi ketika
lereng melebihi 2 dan tanah bertekstur kasar Alur sangat cocok untuk
mengairi tanaman yang bisa tertanggu jika air merendam mahkota atau
batang tanaman Akar tanaman seperti sayuran kapas jagung gula bit
jagung kentang dan tanaman bibit ditanam pada bedengan yang diairi
dengan alur yang ditempatkan di antara baris tanaman Kebun-kebun
anggur dapat diairi dengan menempatkan satu atau lebih alur antara baris
pohon untuk membasahi area utama dari zona akar (Jeams 2009)
Secara umum bentuk panjang dan jarak ditentukan oleh keadaan
alam yaitu kemiringan jenis tanah dan ukuran aliran yang tersedia
Namun faktor lain dapat mempengaruhi desain sistem alur seperti
kedalaman perairan praktek pertanian dan panjang lahan Alur harus
8
searah dengan kemiringan jenis tanah ukuran saluran kedalaman irigasi
praktek budidaya dan panjang lahan Meskipun alur dapat lebih lama
ketika kemiringan lahan yang curam kemiringan alur maksimum yang
disarankan adalah 05 untuk menghindari erosi tanah Alur juga dapat
dibuat bertingkat sehingga sangat mirip dengan cekungan sempit yang
panjang Namun nilai minimum dari 005 dianjurkan agar drainase yang
efektif dapat terjadi pada irigasi berikutnya atau curah hujan yang
berlebihan Jika kemiringan tanah lebih curam dari 05 maka alur dapat
diatur pada sudut lereng utama atau bahkan sepanjang kontur untuk
menjaga lereng alur dalam batas-batas yang disarankan Alur dapat diatur
dengan cara ini ketika kemiringan tanah utama tidak melebihi 3 Hal itu
dilakukan untuk menghindari resiko utama erosi tanah dalam sistem alur
Untuk tanah berpasir air cepat terinfiltrasi Alur harus pendek (kurang dari
110 m) sehingga air akan mencapai ujung hilir tanpa kerugian perkolasi
yang berlebihan Pada tanah liat laju infiltrasi jauh lebih rendah dari pada
di tanah berpasir Alur dapat lebih panjang dari pada tanah berpasir
(Brouwer 1988)
Ukuran aliran maksimum yang tidak akan menyebabkan erosi jelas
akan tergantung pada kemiringan alur dalam hal apapun disarankan untuk
tidak menggunakan ukuran saluran dengan kecepatan aliran lebih besar
dari 301mdetik Ketika para petani menggunakan mesin (mekanik) alur-
alur harus dibuat panjang untuk memudahkan pekerjaan Alur pendek yang
sama dengan panjang lahan bukan jarak yang ideal itu akan menyisakan
tanah yang tidak terairi Panjang alur yang bersesuaian dapat dilihat pada
tabel berikut (Brouwer 1988)
9
Tabel1 Kemiringan dengan Jenis Tanah Untuk Panjang Alur
Furrow
slope
()
Maximum stream size
(ls) per furrow
Clay Loam Sand
Net irrigation depth (mm)
50 75 50 75 50 75
00 30 100 150 60 90 30 45
01 30 120 170 90 125 45 60
02 25 130 180 110 150 60 95
03 20 150 200 130 170 75 110
05 12 150 200 130 170 75 110
Sumber Training manual no 5 FAO Land and Water Development
Division 1988
Bentuk alur dipengaruhi oleh jenis tanah dan ukuran aliran
Pada tanah berpasir air bergerak cepat vertikal dari samping (lateral) Alur
berbentuk V diharapkan dapat mengurangi rembesan air pada permukaan
tanah Namun itu tidak cocok untuk tanah berpasir yang kurang stabil dan
cenderung runtuh karena mengurangi efisiensi irigasi Pada tanah liat ada
gerakan air yang jauh lebih lateral dan laju infiltrasi jauh lebih sedikit dari
pada tanah berpasir Sehingga alur dibuat lebar dan dangkal untuk
mendapatkan luas penampang basah yang besar untuk mendorong infiltrasi
(Brouwer 1988)
Gambar 1 Alur sempit pada tanah berpasir
10
Gambar 2 Alur lebar dangkal pada tanah lempung
Jarak dari alur dipengaruhi oleh jenis tanah dan praktek budidaya
Aturan jarak alur untuk tanah berpasir jarak harus antara 30 dan 60 cm
yaitu 30 cm untuk pasir kasar dan 60 cm untuk pasir halus Pada tanah liat
jarak antara kedua alur yang berdekatan harus 75-150 cm Pada tanah liat
alur ganda bergerigi juga dapat digunakan Keuntungannya adalah bahwa
baris tanaman akan lebih banyak pada punggung masing-masing dan
memudahkan penyiangan manual Punggungan dapat sedikit membulat di
bagian atas untuk mengalirkan air di permukaan punggungan pada saat
hujan deras (Brouwer 1988)
Gambar 3 Sebuah alur ganda-bergerigi
Dalam pertanian mekanik diperlukan kecocokan antara mesin yang
tersedia untuk membuat alur dan jarak yang ideal untuk tanaman
Peralatan mekanik akan menghasilkan lebih sedikit pekerjaan jika lebar
standar antara alur dipertahankan namun ketika tanaman ditanam
biasanya memerlukan jarak tanam yang berbeda Dengan cara ini jarak
dari gandengan alat tidak perlu diubah ketika peralatan tersebut akan
dipindahkan dari satu tanaman ke yang lain Namun perawatan diperlukan
11
untuk memastikan bahwa jarak standar memberikan pembasahan lateral
yang memadai pada semua jenis tanah (Brouwer 1988)
Ada beberapa alat pembentuk alur yang dapat digunakan Bajak
merupakan alat yang umum digunakan baik itu bajak kayu dan bajak besi
yang ditarik dengan tenaga hewan maupun bajakcangkul dengan
menggunakan tanganmanual Seperti yang ditunjukkan pada gambar
berikut ini (Brouwer 1988)
Gambar 4 Alat pembentuk alur
Air dialirkan ke lahan melalui masing-masing alur dari saluran
menggunakan sifon dan spiles atau pipa tergantung pada debit yang
tersedia dalam saluran irigasi beberapa alur dapat diairi pada waktu yang
sama Ketika terjadi kekurangan air irigasi alur menjadi solusi yang
diterapkan dengan membatasi jumlah air irigasi Hal ini dilakukan dengan
menggunakan sistem bergilir untuk tiap alur pada lahan yang sama
Misalnya untuk suatu lahan yang diari setiap 10 hari alur ganjil (1 3 5
dan seterusnya) diairi setelah 5 hari dan alur genap (2 4 6 dan
seterusnya) diairi setelah 10 hari Dengan demikian tanaman menerima air
setiap 5 hari bukan dalam jumlah besar setiap 10 hari
Limpasan pada ujung alur dapat menjadi masalah pada lahan miring Hal
ini dapat menampung air hingga 30 persen dari air yang diberikan
meskipun dalam kondisi yang baik Oleh karena itu pengurasan dangkal
harus selalu dilakukan pada ujung lahan untuk membuang kelebihan air
Ketika hal itu tidak dilakukan tanaman akan rusak oleh genangan air
Limpasan yang berlebihan dapat dicegah dengan mengurangi arus masuk
12
setelah air irigasi telah mencapai akhir dari alur-alur (irigasi pengurangan)
atau air limpasan digunakan kembali (Brouwer 1988)
Untuk mendapatkan pola pembasahan yang seragam pada zona
perakaran jarak kerutan harus baik memiliki kemiringan yang seragam
dan air irigasi harus diterapkan dengan cepat Zona perakaran akan
dibasahi melalui air yang mengalir pada alur yang bergerak ke bawah
tanah dan kesamping Kedua gerakan air tersebut bergantung pada jenis
tanah suatu lahan (Brouwer 1988)
Menurut Brouwer (1988) pola pembasahan yang ideal dapat
terjadi ketika pola pembasahan yang berdekatan saling tumpang tindih
dan ada gerakan air ke atas yang membasahi seluruh punggungan sehingga
air menyebar pada zona perakaran yang diamati pada gambar berikut
Gambar 5 Zona perakaran ideal
Untuk mendapatkan distribusi air yang seragam sepanjang alur
kemiringan saluran yang seragam merupakan hal yang penting dan ukuran
aliran cukup besar sehingga kecepatan aliran pada alur tinggi Dengan
demikian kerugian akibat perkolasi yang besar di hulu alur dapat dihindari
(Brouwer 1988)
13
Menurut Brouwer (1988) pola pembasahan yang buruk atau tidak
merata disebabkan oleh
a Kondisi alam yang tidak menguntungkan misalnya lapisan
dipadatkan jenis tanah yang berbeda-beda kemiringan lahan tidak
merata
b Letak alur yang buruk misalnya jarak alur terlalu lebar
c Manajemen yang buruk ukuran sungai yang tersedia terlalu besar atau
terlalu kecil menghentikan pemasukan air terlalu cepat
22 Curah Hujan Efektif (Re)
Hujan adalah peristiwa jatuhnya aires dari atmosfer ke permukaan bumi
dan atau laut dalam bentuk yang berbeda Hujan di daerah tropis (termasuk
Indonesia) umumnya dalam bentuk air dan sesekali dalam bentuk es pada suatu
kejadian ekstrim sedangkan di daerah subtropis dan kutub hutan dapat berupa air
atau saljues Besarnya curah hujan adalah volume air yang jatuh pada suatu areal
tertentu Besarnya curah hujan dapat dimaksudkan untuk satu kali hujan atau
untuk masa tertentu seperti perhari perbulan permusim atau pertahun Curah
hujan yang diperlukan untuk penyusunan suatu rancangan pemanfaatan air dan
rancangan pengendalian banjir adalah curah hujan rata-rata diseluruh daerah yang
bersangkutan Distribusi curah hujan adalah berbeda-beda sesuai dengan jangka
waktu yang ditinjau dari curah hujan tahunan curah hujan bulanan curah hujan
harian dan curah hujan perjam Harga-harga yang diperoleh ini dapat digunakan
untuk menentukan prospek dikemudian hari dan akhirnya perancangan sesuai
dengan tujuan yang dimaksud Kejadian hujan menunjukkan suatu variabilitas
dalam ruang dan waktu Salah satu konsekuensi dari variabliltas hujan adalah
terjadinya fluktuasi curah hujan di etiap wilayah yang dapat menimbulkan kondisi
ekstrim berupa kekeringan dan banjir yang terjadi dengan skala yang berbeda dan
tergantung pada periode keberulangannya (Achmad 2011)
Hujan yang diharapkan terjadi selama satu musim tanam berlangsung
disebut curah hujan efektif Masa hujan efektif untuk suatu lahan persawahan
dimulai dari pengolahan tanah sampai tanaman dipanen tidak hanya selama masa
pertumbuhan Curah hujan efektif untuk tanaman lahan tergenang berbeda dengan
14
curah hujan efektif untuk tanaman pada lahan kering dengan memperhatikan pola
periode musim hujan dan musim kemarau Perhitungan curah hujan efektif
dilakukan atas dasar prinsip hubungan antara keadaan tanah cara pemberian air
dan jenis tanaman (Achmad 2011)
Besarnya curah hujan efektif diperoleh dari pengolahan data curah hujan
harian pada stasiun curah hujan yang ada di daerah irigasi atau daerah sekitarnya
Re = Rtot (125 ndash 02 Rtot)125 Rtotlt 250 mm(1)
Re = 125 + 01 Rtot Rtotgt 250 mm(2)
Dimana
Re = Curah hujan efektif (mmhari)
Rtot = Jumlah curah hujan (mmhari)
23 Evapotranspirasi
Evapotranspirasi adalah perpaduan dua proses yakni evaporasi dan
transpirasi Evaporasi adalah proses penguapan atau hilangnya air dari tanah dan
badan-badan air (abiotik) sedangkan transpirasi adalah proses keluarnya air dari
tanaman (boitik) akibat proses respirasi dan fotosistesis Kombinasi dua proses
yang saling terpisah dimana kehilangan air dari permukaan tanah melalui proses
evaporasi dan kehilangan air dari tanaman melalui proses transpirasi disebut
sebagai evapotranspirasi (ET) (Achmad 2011)
Menurut Achmad (2011) evapotranspirasi ditentukan oleh banyak faktor
yakni
a Radiasi surya (Rd) Komponen sumber energi dalam memanaskan badan-
badan air tanah dan tanaman Radiasi potensial sangat ditentukan oleh posisi
geografis lokasi
b Kecepatan angin (v) Angin merupakan faktor yang menyebabkan
terdistribusinya air yang telah diuapkan ke atmosfir sehingga proses
penguapan dapat berlangsung terus sebelum terjadinya kejenuhan kandungan
uap di udara
c Kelembaban relatif (RH) Parameter iklim ini memegang peranan karena
udara memiliki kemampuan untuk menyerap air sesuai kondisinya termasuk
temperatur udara dan tekanan udara atmosfir
15
d Temperatur Suhu merupakan komponen tak terpisah dari RH dan Radiasi
Suhu ini dapat berupa suhu badan air tanah dan tanaman ataupun juga suhu
atmosfir
Evaporasi adalah proses dimana air dalam bentuk cair dikonversi menjadi
uap air dan dipindahkan dari permukaan penguapan Air dapat terevaporasi dari
berbagai permukaana seperti danau sungai tanah dan vegetasi hijau Sedangkan
transpirasi merupakan penguapan cairan (air) yang terkandung pada jaringan
tanaman dan pemindahan uap ke atmosfir Tanaman umumnya kehilangan air
melalui stomata Stomata merupakan saluran terbuka pada permukaan daun
tanaman melalui proses penguapan dan perubahan wujud menjadi gas
(Achmad 2011)
231 Evapotranspirasi Tanaman
Evapotranspirasi tanaman (ETc) adalah perpaduan dua istilah
yakni evaporasi dan transpirasi Kebutuhan air dapat diketahui
berdasarkan kebutuhan air dari suatu tanaman Apabila kebutuhan air
suatu tanaman diketahui kebutuhan air yang lebih besar dapat dihitung
(Hansen dkk 1986) Evaporasi yaitu penguapan di atas permukaan
tanah sedangkan transpirasi yaitu penguapan melalui permukaan dari air
yang semula diserap oleh tanaman Atau dengan kata lain
evapotranspirasi adalah banyaknya air yang menguap dari lahan dan
tanaman dalam suatu petakan karena panas matahari (Asdak 1995)
Evapotranspirasi (ETc) adalah proses dimana air berpindah dari
permukaan bumi ke atmosfer termasuk evaporasi air dari tanah dan
transpirasi dari tanaman melalui jaringan tanaman melalui transfer panas
laten persatuan area Ada 3 faktor yang mendukung kecepatan
evapotranspirasi yaitu (1) faktor iklim mikro mencakup radiasi netto
suhu kelembaban dan angin (2) faktor tanaman mencakup jenis
tanaman derajat penutupannya struktur tanaman stadia perkembangan
sampai masak keteraturan dan banyaknya stomata mekanisme menutup
dan membukanya stomata (3) faktor tanah mencakup kondisi tanah
16
aerasi tanah potensial air tanah dan kecepatan air tanah bergerak ke akar
tanaman (Achmad 2011)
Doonrenbos dan Pruitt (1977) menjelaskan bahwa untuk
menghitung kebutuhan air tanaman berupa evapotranspirasi
dipergunakan persamaan
ETc = Kc times ETohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(3)
Dimana
ETc= evapotranspirasi potensial (mmhari)
ETo= evapotranspirasi acuan (mmhari)
Kc= koefisian konsumtif tanaman
Koefisien konsumtif tanaman (Kc) didefinisikan sebagai
perbandingan antara besarnya evapotranspirasi potensial dengan
evaporasi acuan tanaman pada kondisi pertumbuhan tanaman yang tidak
terganggu Dalam hubungannya dengan pertumbuhan dan perhitungan
evapotranspirasi acuan tanaman (ETo) maka dimasukkan nilai Kc yang
nilainya tergantung pada musim serta tingkat pertumbuhan tanaman
Nilai koefisien tanaman dibagi atas empat fase pertumbuhan yaitu Kc
initial (Kc in) Kc development (Kc dev) Kc middle (Kc mid) dan Kc
end Kc in merupakan fase awal pertumbuhan tanaman selama kurang
lebih dua minggu sedangkan Kc dev adalah koefisien tanaman untuk
masa perkembangan (masa antara fase initial dan middle) Kc mid
merupakan Kc untuk masa pertumbuhan dan perkembangan termasuk
persiapan dalam masa pembuahan Kc end merupakan Kc untuk
pertumbuhan akhir tanaman dimana tanaman tersebut tidak berproduksi
lagi (Achmad 2011)
232 Evapotranspirasi Acuan (ETo)
Evapotranspirasi acuan (ETo) adalah nilai evapotranspirasi
tanaman rumput-rumputan yang terhampar menutupi tanah dengan
ketinggian 8ndash15 cm tumbuh secara aktif dengan cukup air Untuk
menghitung evapotranspirasi acuan (ETo) dapat digunakan beberapa
metode yaitu (1) metode Penman (2) metode panci evaporasi (3)
17
metode radiasi (4) metode Blaney Criddle dan (5) metode Penman
modifikasi FAO Menduga besarnya evapotranspirasi tanaman ada
beberapa tahap harus dilakukan yaitu menduga evapotranspirasi acuan
menentukan koefisien tanaman kemudian memperhatikan kondisi
lingkungan setempat seperti variasi iklim setiap saat ketinggian tempat
luas lahan air tanah tersedia salinitas metode irigasi dan budidaya
pertanian (Achmad 2011)
Beberapa metode pendugaan evapotranspirasi seperti Metode
PenmanETo = c (W Rn + (1 ndash W) f(u) (ea ndash ed) ) Metode Penman
modifikasi (FAO) digunakan untuk luasan lahan dengan data pengukuran
temperatur kelembaban kecepatan angin dan lama matahari bersinar
(Doorenbos dan Pruitt 1977)
24 Infiltrasi
Infiltrasi adalah proses aliran air (umumnya berasal dari curah hujan)
masuk kedalam tanah Perkolasi merupakan proses kelanjutan aliran air yang
berasal dari infiltrasi ke tanah yang lebih dalam Kebalikan dari infiltrasi adalah
rembesan Laju maksimal gerakan air masuk kedalam tanah dinamakan kapasitas
infiltrasi Kapasitas infiltrasi terjadi ketika intensitas hujan melebihi kemampuan
tanah dalam menyerap kelembaban tanah Sebaliknya apabila intensitas hujan
lebih kecil dari pada kapasitas infiltrasi maka laju infiltrasi sama dengan laju
curah hujan (Achmad 2011)
Perpindahan air dari atas ke dalam permukaan tanah baik secara vertikal
maupun secara horizontal disebut infiltrasi Banyaknya air yang terinfiltrasi dalam
satuan waktu disebut laju infiltrasi Besarnya laju infiltrasi f dinyatakan dalam
mmjam atau mmhari Laju infiltrasi akan sama dengan intensitas hujan bila laju
infiltrasi tersebut lebih kecil dari daya infiltrasinya Jadi f le fp dan f le I Infiltrasi
berubah-ubah sesuai dengan intensitas curah hujan Akan tetapi setelah mencapai
limitnya banyaknya infiltrasi akan berlangsung terus sesuai dengan kecepatan
absorbsi setiap tanah Pada tanah yang sama kapasitas infiltrasinya berbeda - beda
tergantung dari kondisi permukaan tanah struktur tanah tumbuh-tumbuhan dan
lain-lain Di samping intensitas curah hujan infiltrasi berubah-ubah karena
18
dipengaruhi oleh kelembaban tanah dan udara yang terdapat dalam tanah
(Achmad 2011)
Menurut Achmad ( 2011) ada beberapa faktor internal dan eksternal yang
mempengaruhi laju infiltrasi adalah sebagai berikut
1 Tinggi genangan air di atas permukaan tanah dan tebal lapisan tanah yang
jenuh
2 Kadar air atau lengas tanah
3 Pemadatan tanah oleh curah hujan
4 Penyumbatan pori tanah mikro oleh partikel tanah halus seperti bahan
endapan dari partikel liat
5 Pemadatan tanah oleh manusia dan hewan akibat traffic line oleh alat olah
6 Struktur tanah
7 Kondisi perakaran tumbuhan baik akar aktif maupun akar mati (bahan
organik)
8 roporsi udara yang terdapat dalam tanah
9 Topografi atau kemiringan lahan
10 Intensitas hujan
11 Kekasaran permukaan tanah
12 Kualitas air yang akan terinfiltrasi
13 Suhu udara tanah dan udara sekitar
Dalam infiltrasi dikenal dua istilah yaitu kapasitas infiltrasi dan laju
infiltrasi yang dinyatakan dalam mmjam Kapasitas infiltrasi adalah laju infiltrasi
maksimum untuk suatu jenis tanah tertentu sedangkan laju infiltrasi ( ft ) adalah
kecepatan infiltrasi yang nilainya tergantung pada kondisi tanah dan intensitas
hujan Apabila tanah dalam kondisi kering ketika infiltrasi terjadi kapasitas
infiltrasi tinggi karena kedua gaya kapiler dan gaya gravitasi bekerja bersama ndash
sama menarik air kedalam tanah Ketika tanah menjadi basah gaya kapiler
berkurang yang menyebabkan laju infiltrasi menurun Akhirnya kapasitas infiltrasi
mencapai suatu nilai konstan yang dipengaruhi terutama oleh gravitasi dan laju
perkolasi Laju infiltrasi dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu kedalaman
19
genangan dan tebal lapisan jenuh kelembaban tanah pemadatan oleh hujan
tanaman penutup intensitas hujan dan sifat ndash sifat fisik tanah (Triatmodjo 2008)
Metode yang biasa digunakan untuk menentukan kapasitas infiltrasi adalah
pengukuran dengan infiltrometer dan analisis hidrograf Infiltrometer dibedakan
menjadi infiltrometer genangan dan simulator hujan Infiltrometer genangan yang
banyak digunakan adalah dua silinder kosentris atau tabung yang dimasukkan
kedalam tanah (Triatmodjo 2008)
Untuk tipe pertama dua silinder kosentris yang terbuat dari logam dengan
diameter antara 225 dan 90 cm ditempatkan dengan sisi bawahnya berada
beberapa sentimeter di bawah tanah ke dalam kedua ruangan diisikan air yang
selalu dijaga pada elevasi sama Fungsi dari silinder luar adalah untuk mencegah
air di dalam ruang sebelah dalam menyebar pada daerah yang lebih besar setelah
merembes di bawah dasar silinder Kapasitas infiltrasi dan perubahannya dapat
ditentukan dari kecepatan penambahan air pada silinder dalam yang diperlukan
untuk mempertahankan elevasi konstan Infiltrasi dapat diukur dengan cara
berikut dengan menggunakan infiltrometer (Triatmodjo 2008)
Infiltrometer tipe kedua (gambar 7) terdiri dari tabung dengan diameter
sekitar 225 cm dan panjang 45 sampai 60 cm yang dimasukkan kedalam tanah
sampai kedalaman minimum sama dengan kedalaman dimana air meresap selama
percobaan ( sekitar 375 sampai 525 cm ) sehingga tidak terjadi penyebaran
Gambar 6 Tabung infiltrometer sederhana
20
Laju air yang harus ditambahkan untuk menjaga kedalaman yang konstan
di dalam tabung dicatat Infiltrometer genangan ini tidak memberikan kondisi
infiltrasi yang sebenarnya terjadi di lapangan karena pengaruh pukulan butir ndash
butir hujan tidak diperhitungkan dan struktur tanah di sekeliling dinding silinder
telah terganggu pada waktu pemasukannya kedalam tanah Tetapi meskipun
mempunyai kelemahan alat ini mudah dipindah dan dapat digunakan untuk
mengetahui kapasitas infiltrasi di titik yang dikehendaki sesuai dengan tata guna
lahan jenis tanaman dan sebagainya (Triatmodjo 2008)
Untuk mengurangi kelemahan dari penggunaan alat diatas dibuat hujan
tiruan dengan intensitas merata yang lebih tinggi dari kapasitas infiltrasi Luas
bidang yang disiram antara 01 sampai 40 m2 Besar infiltrasi dihitung dengan
mencatat besarnya hujan dan limpasan Gambar 7 adalah sket simulator hujan
Hujan tiruan dengan intensitas hujan I jatuh pada bidang yang akan dicari
kapasitas infiltrasinya Intensitas hujan lebih besar dari kapasitas infiltrasi f
sehingga terjadi genangan diatas permukaan tanah Pada suatu saat genangan air
akan meluap dan luapan air ditampung dalam ember Dengan mengetahui
intensitas hujan I volume tampungan dalam ember dan tinggi genangan maka
akan dapat dihitung kapasitas infiltrasi (Triatmodjo 2008)
Gambar 7 Simulator hujan
Laju infiltrasi (f) dinyatakan dalam injam atau cmjam adalah kecepatan
air masuk kedalam tanah dari permukaan tanah Jika air menggenang pada
permukaan tanah maka kapasitas infiltrasi telah mencapai batas kemampuan Jika
21
laju distribusi air pada permukaan sebagai contoh hujan lebih kecil dari pada
kemampuan laju infiltrasi maka laju infiltrasi sebenarnya akan juga lebih kecil
dari pada laju potensial Kumulatif infiltrasi (F) adalah akumulasi dari kedalaman
air yang masuk kedalam tanah selama jangka waktu tertentu dan itu sama dengan
integral dari laju infiltrasi pada periode tersebut (Triatmojo 2008)
25 Dimensi Saluran
Dimensi saluran merupakan salah satu kapasitaskemampuan lapisan
bahan kemiringan dan bentuk dari kanal atau selokan yang digunakan Ukuran
saluran dapat ditentukan dengan persamaan manning dan persamaan kelancaran
persamaan tersebut dapat menghubungkan kecepatan aliran kapasitas kemiringan
saluran saluran bentuk dan ukuran pembagian saluran Persamaannya sebagai
berikut (Jeans 2009)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(4)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(5)
Dimana
V = Kecepatan aliran (ms)
K = Koefisien kekasaran saluran
n = Koefisien manning
S = Kemiringan (mm)
A = Luas penampang saluran (m2)
Q = Debit aliran (m3s)
R = Jari-jari hidrolik (m)
26 Kadar Air Tanah
Data kadar air tanah membutuhkan pengukuran periodik di lapangan hal
tersebut dapat memberikan gambaran pada pemberian irigasi berikutnya dilakukan
dan berapa kedalaman air yang harus diterapkan Sebaliknya data tersebut dapat
menunjukkan berapa banyak yang telah diterapkan dan air keseragaman pada
lahan Seperti yang telah dijelaskan pada sub bagian sebelumnya bulk density
kapasitas lapangan dan titik layu permanen juga dibutuhkan (Walker 1989)
22
Menurut (Walker 1989) ada banyak teknik yang dapat digunakan untuk
menghitung kadar air tanah Namun yang digunakan pada penelitian ini adalah
metode gravimetrik sampling Gravimetrik sampel dilakukan dengan
mengumpulkan sampel tanah dari masing-masing kedalaman 15-30 cm dari profil
tanah atau dari penetrasi akar Sampel tanah diambil beratnya sekitar 100-200
gram kemudian ditempatkan dalam wadah kedap udara dan kemudian ditimbang
Sampel tersebut kemudian ditempatkan dalam oven untuk dipanaskan sampai 105
deg C selama 24 jam dengan membuka penutup wadah Setelah kering tanah dan
wadah ditimbang lagi dan berat air ditentukan baik sebelum maupun sesudah
pengeringanoven Fraksi berat kering masing-masing sampel dapat dihitung
dengan menggunakan Persamaan
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(6)
Dimana
W = kadar air tanah
BB = berat basah (berat tanah sesungguhnya)
BK = berat kering (berat tanah setelah di panaskan)
Jagung merupakan tanaman yang tergolong tidak tahan kelebihan air dan
kekurangan air dan relatif sedikit membutuhkan air dibandingkan padi Oleh
karena itu pengaturan ketersediaan air sangat penting Pada pertanaman di lahan
kering yang umumnya ditanam saat musim hujan peluang terjadinya kelebihan
air cukup besar oleh karena itu untuk menghindari agar tidak terjadi kelebihan air
maka perlu dibuat saluran-saluran drainase yang pengerjaannya dapat dilakukan
bersamaan dengan pembumbunan tanaman Pada pertanaman di lahan sawah yang
umumnya ditanam pada akhir musim hujan maka peluang terjadinya kekeringan
cukup besar Oleh karena itu perlu pemberian air pada saat-saat tanaman telah
menunjukkan gejala kekeringan Sumber air dapat diperoleh baik dari air tanah
dangkal yang didistribusikan dengan poma atau air irigasi Dalam hal ini yang
penting adalah pengaturan waktu dan cara pendistribusian air agar tanaman
tumbuh optimal dan pemanfaatan air lebih efisiensi Khusus untuk pertanaman
23
jagung pada lahan sawah tadah hujan ketersediaan air mutlak diperlukan oleh
karena itu harus ada sumber air yang dapat dimanfaatkan untuk pengairi
pertanaman Pendistribusian air dapat dilakukan melalui alur-alur yang dibuat saat
pembumbunan Pembuatan alur dapat dilakukan pula dengan menggunakan bajak
atau alat khusus pembuat alur model PAI-1R-Balitsereal atau PAI-2R-Balitsereal
yang ditarik hand tractor (Suryana dkk 2008)
27 Ketersediaan Air Irigasi
Ketersediaan air untuk keperluan irigasi secara garis besar dapat
dibedakan menjadi dua jenis yaitu ketersediaan air di lahan dan ketersediaan air
di bangunan pengambilan Ketersediaan air irigasi baik di lahan maupun di
bangunan pengambilan diharapkan dapat mencukupi kebutuhan air irigasi yang
diperlukan pada daerah irigasi yang ditinjau sesuai dengan luas areal dan pola
tanam yang ada Informasi ketersediaan air di bangunan pengambilan atau sungai
diperlukan untuk mengetahui jumlah air yang dapat disediakan pada lahan yang
ditinjau berkaitan dengan pengelolaan air irigasi untuk suatu lahan pertanian
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
271 Ketersediaan Air di Lahan
Ketersediaan air di lahan adalah air yang tersedia di suatu lahan
pertanian yang dapat dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan air irigasi
di lahan itu sendiri Ketersediaan air di lahan yang dapat digunakan untuk
pertanian terdiri dari dua sumber yaitu konstribusi air tanah dan hujan
efektif (Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
Konstribusi air tanah sangat dipengaruhi oleh karakteristik tanah
kedalaman air aplikasi (kedalaman zona perakaran) dan jenis tanaman
Untuk daerah irigasi yang berada pada daerah kedalaman air aplikasi
dangkal konstribusi air tanah diperoleh melalui daya kapiler tanah Untuk
daerah yang berada pada daerah kedalaman air aplikasi dalam konstribusi
air tanah sangat kecil dan dapat dianggap bernilai nol Curah hujan efektif
adalah curah hujan yang secara efektif dan secara langsung dipergunakan
memenuhi kebutuhan air tanaman untuk pertumbuhan tanaman
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
24
272 Ketersediaan Air di Bangunan Pengambilan
Ketersediaan air di bangunan pengambilan adalah air yang
tersedia di suatu bangunan pengambilan yang dapat digunakan untuk
mengaliri lahan pertanian melaui sistem irigasi Untuk sistem irigasi
dengan memanfaatkan air sungai informasi ketersediaan air di sungai
(debit andalan) perlu diketahui Debit andalan adalah debit minimum
sungai untuk kemungkinan terpenuhi yang sudah ditentukan dapat dipakai
untuk irigasi Debit minimum untuk kemungkinan terpenuhi ditetapkan
80 yang dapat diartikan pula bahwa kemungkinan (probabilitas) debit
sungai lebih rendah dari debit andalan 20 Untuk bangunan pengambilan
yang telah tersedia bangunan pencatat debit maka analisis ketersediaan air
dapat dilakukan dengan analisis frekuensi terhadap data debit yang cukup
panjang (Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
28 Kebutuhan Air Irigasi
Direktorat Jenderal Pengairan (1986) memberikan gambaran bahwa dalam
penentuan kebutuhan air untuk irigasi atau air yang dibutuhkan untuk lahan
pertanian didasarkan pada keseimbangan air di lahan untuk satu unit luasan dalam
satu periode biasanya periode setengah bulanan Faktor-faktor yang menentukan
kebutuhan air untuk irigasi menurut Direktorat Jenderal Pengairan (1986) adalah
a) Penyiapan lahan (Ir)
Untuk menentukan kebutuhan maksimum air irigasi pada suatu
proyek irigasi ditentukan oleh kebutuhan air untuk penyiapan lahan
b) Penggunaan Konsumtif (Etc)
Penggunaan konsumtif diartikan sebagai jumlah air yang dibutuhkan
untuk pertumbuhan tanaman Penggunaan konsumtif juga dapat didefinisikan
sebagai kebutuhan air tanaman sebagai jumlah air yang disediakan untuk
mengimbangi air yang hilang akibat evaporasi dan transpirasi Evapotranspirasi
adalah gabungan proses penguapan dari permukaan tanah atau evaporasi dan
penguapan dari daun tanaman atau transpirasi Besarnya nilai evaporasi
dipengaruhi oleh iklim varietas jenis dan umur tanaman
25
Besarnya koefisien tanaman setiap jenis tanaman berbeda-beda dan
berubah setiap periode pertumbuhan tanaman itu Evapotranspirasi potencial
dihitung dengan metode modifikasi Penman yang telah disesuaikan dengan
keadaan daerah Indonesia dan nilai kc untuk berbagai jenis tanaman yang ditanam
disajikan harga-harga koefisien tanaman termasuk jagung menurut FAO
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
Tabel 2 Harga Koefisien Tanaman Palawija
Setengah
Bulan
Ke-
Koefisien tanaman
Kedelai Jagung
Kac
tanah Bawang Buncis Kapas
1 050 0 50 0 50 0 50 0 50 050
2 075 0 59 0 51 0 51 0 64 050
3 100 0 96 0 66 0 59 0 89 058
4 100 1 05 0 85 0 90 0 95 075
5 082 1 02 0 95 0 95 0 88 091
6 045 0 95 0 95 - 104 -
Sumber Direktorat Jenderal Pengairan 1986
c) Perkolasi dan Rembesan (P)
Laju perkolasi sangat tergantung pada sifat-sifat tanah Guna
menentukan laju perkolasi tinggi muka air tanah juga harus diperhitungkan
Perembesan terjadi akibat meresapnya air melalui tanggul sawah Perkolasi
dan rembesan disawah berdasarkan Direktorat Jenderal Pengairan (1986)
yaitu sebesar 2 mmhari
d) Penggantian Lapisan Air (Wlr)
Banyaknya air yang dibutuhkan oleh tanaman palawija sebesar 50-
100 mm
e) Efisiensi Irigasi (Ei)
Efisiensi irigasi adalah angka perbandingan dari jumlah air irigasi
nyata yang terpakai untuk kebutuhan pertumbuhan tanaman dengan jumlah
air yang keluar dari pintu pengambilan (intake) Efisiensi irigasi merupakan
faktor penentu utama dari unjuk kerja suatu sistem jaringan irigasi Efisiensi
irigasi terdiri atas efisiensi pengaliran yang pada umumnya terjadi di jaringan
26
utama dan efisiensi dijaringan sekunder yaitu dari bangunan pembagi sampai
petak sawah Efisiensi irigasi didasarkan asumsi sebagian dari jumlah air
yang diambil akan hilang baik di saluran maupun di petak sawah
Kehilangan air yang diperhitungkan untuk operasi irigasi meliputi
kehilangan air di tingkat tersier sekunder dan primer Besarnya masing-
masing kehilangan air tersebut dipengaruhi oleh panjang saluran luas
permukaan saluran keliling basah salurandan kedudukan air tanah
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
29 Membuat Desain Saluran Irigasi Permukaan (Alur)
Desain suatu sistem irigasi permukaan harus mengisi bagian zona
perakaran secara efisien dan seragam sehingga stres tanaman dapat dihindari dan
sumber daya seperti energi air nutrisi dan tenaga kerja tetap seimbang atau
terjaga Sistem irigasi juga dapat digunakan untuk mendinginkan keadaan di
sekitar buah yang sensitif dan tanaman sayuran atau memanaskan atmosfer untuk
mencegah kerusakan dengan embun beku Sebuah sistem irigasi harus selalu
mampu mengakumulasi pencucian garam di zona akar Hal ini juga dapat
digunakan untuk melunakkan tanah untuk budidaya yang lebih baik atau bahkan
untuk menyuburkan dan menyebarkan insektisida dilahan (Walker 1989)
Prosedur desain didasarkan pada target aplikasi (Z req) yang sesuai dengan
kelembaban tanah yang diekstraksi oleh tanaman Dimana dalam analisis akhir
prosedur akan muncul trial and error dimana pilihan panjang lereng tingkat
lapangan inflow dan waktu cutoff dapat dibuat yang akan memaksimalkan
efisiensi aplikasi Pertimbangan seperti keterbatasan pasokan air dan erosi akan
bertindak sebagai kendala pada prosedur desain Efisiensi aplikasi maksimal
tujuan implisit desain akan terjadi ketika lahan hanya diairi kembali Perkolasi
yang meningkat akan dikurangi dengan meminimalkan perbedaan waktu asupan
kesempatan dan mengakhiri pemasukan tepat waktu Limpasan permukaan
dikendalikan atau digunakan kembali Asupan waktu desain peluang didefinisikan
dengan cara berikut
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(7)
27
di mana Z req adalah volume diberikandibutuhkan per satuan panjang dan lebar
per unit (dan sama dengan defisit kelembaban tanah) dan rreq adalah asupan
desain kali kesempatan (Walker dan Skogerboe 1989)
Tabel 3 Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi awal
Continuous Flow Intake Curve Parameters For Initial Irrigations
ID Soil Name a K
(m^3mmn^a)
Fo
(m^3mmn^a)
Qr
(ls)
Vpr
(m)
002 Heavy Clay 0188 0000220 00000073 0468 0111
005 Clay 0248 0000416 00000184 0521 0122
010 Clay 0306 0000633 00000313 0609 0138
015 Light Clay 0351 0000810 00000437 0695 0152
020 Clay Loam 0387 0000966 00000555 0781 0166
025 Clay Loam 0417 0001107 00000670 0866 0179
030 Clay Loam 0442 0001220 00000780 0949 0191
035 Silty 0463 0001346 00000887 1031 0202
040 Silty 0481 0001453 00000990 1112 0213
045 Silty Loam 0497 0001551 00001090 1192 0224
050 Silty Loam 0512 0001650 00001187 1271 0234
060 Silty Loam 0535 0001830 00001372 1426 0253
070 Silty Loam 0555 0002011 00001547 1576 0271
080 Sandy Loam 0571 0002172 00001711 1721 0288
090 Sandy Loam 0585 0002324 00001867 1862 0305
100 Sandy Loam 0597 0002476 00002014 1999 0320
150 Sandy 0641 0003130 00002637 2613 0391
200 Sandy 0671 0003706 00003113 3115 0452
400 Sandy 0749 0005531 00004144 4000 0650
Sumber Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University 2003
28
Tabel 4Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi selanjutnya
Continuous Flow Intake Curve Parameters For Later Irrigations
ID Soil Name a K
(m^3mmn^a)
Fo
(m^3mmn^a)
Qr
(ls)
Vpr
(m)
002 Heavy Clay 0151 0000190 00000058 0468 0111
005 Clay 0198 0000356 00000147 0521 0122
010 Clay 0245 0000543 00000251 0609 0138
015 Light Clay 0281 0000690 00000349 0695 0152
020 Clay Loam 0310 0000826 00000444 0781 0166
025 Clay Loam 0334 0000937 00000536 0866 0179
030 Clay Loam 0353 0001040 00000624 0949 0191
035 Silty 0370 0001146 00000709 1031 0202
040 Silty 0385 0001233 00000792 1112 0213
045 Silty Loam 0398 0001321 00000872 1192 0224
050 Silty Loam 0409 0001400 00000949 1271 0234
060 Silty Loam 0428 0001560 00001098 1426 0253
070 Silty Loam 0444 0001701 00001237 1576 0271
080 Sandy Loam 0457 0001842 00001369 1721 0288
090 Sandy Loam 0468 0001974 00001493 1862 0305
100 Sandy Loam 0478 0002106 00001611 1999 0320
150 Sandy 0513 0002660 00002110 2613 0391
200 Sandy 0537 0003146 00002490 3115 0452
400 Sandy 0599 0004701 00003316 4000 0650
Sumber Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University 2003
Menurut Walker dan Skogerboe (1989) data yang dibutuhkan dalam
membuat desan irigasi secara umum adalah
a sifat pasokan air irigasi dalam hal kebutuhan tahunan tahunan metode
pengiriman dan biaya debit dan durasi frekuensi penggunaan dan kualitas air
b topografi tanah dengan penekanan khusus pada lereng utama undulations
lokasi pengiriman air dan outlet permukaan drainase
c fisik kimia dan karakteristik tanah terutama karakteristik infiltrasi
kelembaban-holding kapasitas salinitas dan drainase internal
d pola tanam kebutuhan airnya dan pertimbangan khusus yang diberikan untuk
memastikan bahwa sistem irigasi dapat dilaksanakan dalam panen dan jadwal
budidaya periode perkecambahan dan periode pertumbuhan yang kritis
29
e kondisi pemasaran di daerah serta tenaga kerja pemeliharaan dan
penggantian ketersediaan dan keterampilan pelayanan pendanaan untuk
konstruksi dan operasi dan energi pupuk benih pestisida dll dan
f budaya praktek yang digunakan di daerah pertanian terutama di mana mereka
dapat melarang elemen tertentu dari desain atau operasi dari sistem
Waktu pengaliran merupakan waktu yang diperlukan air untuk menutupi
seluruh lahan membutuhkan evaluasi atau setidaknya perkiraan jalur pengaliran
Penentuan nilai parameter hidrolik alur bervariasi sesuai dengan ukuran dan
bentuk alur biasanya dalam kisaran 03-07 Gambar di bawah menunjukkan tiga
bentuk alur khas dan berhubungan dengan nilai p 1 dan p 2 (parameter hidrolik)
Gambar 8 Bentuk spesifik alur dan parameter hidroliknya
Setelah parameter-parameter seperti bentuk alur jarak antar alur panjang alur
kemiringan alur topografi alur jenis tanah waktu asupan peluang dll Maka
selanjutnya mengikuti desain sistem model irigasi alur menurut FAO
(Walker 1989)
30
210 Cropwat
Cropwat merupakan suatu program komputer under DOS (Program yang
dipakai melalui perintah DOS) untuk menghitung evapotranspirasi Penman
Modifikasi dan kebutuhan air untuk tanaman Selanjutnya dapat juga menghitung
kebutuhan air irigasi jadwal pemberian air irigasi untuk macam-macam kondisi
pengelolaan dan suplai air untuk seluruh daerah irigasi dengan bermacam-macam
pola tanam tertentu Untuk perhitungan tersebut dibutuhkan data-data
klimatologi dan data-data lainnya misalnya data tanaman dan data pola tanam
Prosedur dalam perhitungan kebutuhan air bagi tanaman dan rencana kebutuhan
air untuk irigasi ini didasarkan pada makalah FAO - ID No 24 mengenai
Kebutuhan air bagi tanaman dan No 33 mengenai Respon tanaman terhadap
air Program ini berarti sebagai alat praktis untuk membantu para ahli melakukan
perhitungan dalam perencanaan dan pengelolaan suatu daerah irigasi Lebih lanjut
program ini diharapkan dapat membantu memberikan rekomendasi untuk
memperbaiki irigasi yang telah ada dan merencanakan jadwal irigasi yang sesuai
dengan kondisi suplai air yang beraneka ragam Beberapa hal yang perlu dijelaskan
berkaitan dengan penggunaan komputer model Cropwat ini antara lain
mengenai perhitungan evapotranspirasi referensi pemrosesan data curah hujan
pola tanam dan data tanaman (Susilawati 2004)
Evapotranspirasi referensi atau ETo adalah evapotranpirasi potensial dari
tanaman rumput yang sehat dan mendapat air cukup Kebutuhan air untuk
tanaman lain secara langsung dibandingkan dengan parameter iklim ini Metode
Penman Modifikasi (FAO - ID No24) secara umum telah diterima sebagai
metode yang cukup untuk menghitung evapotranspirasi dari data klimatologi
seperti temperatur kelembaban (humidity) radiasi penyinaran (sunshine) dan
kecepatan angin (windspeed) Data klimatologi harus diambil dari stasiun
terdekat dan yang paling mewakili daerah kajian Data pertama yang penting dari
stasiun klimatologi ini adalah elevasi ketinggian (altitude) dan latitude
(Susilawati 2004)
Menurut Susilawati (2004) Masukan data klimatologi meliputi tiap bulanan
a Temperatur dalam derajat Celcius dapat sebagai temperatur rata-rata harian
31
atau sebagai temperatur maksimum dan minimum dalam bulan
b Kelembaban udara (air humidity) dapat diberikan sebagai kelembaban
relatif (relative humidity) dalam persen (0 - 100) atau vapour pressure dalam
mbar (1 - 50) Untuk membedakan diantara kedua satuan di atas nilai
vapour pressure dimasukkan sebagai nilai negative
c Penyinaran (daily sunshine) dapat diberikan sebagai persentase (20 - 100)
dari perbandingan penyinaran terhadap panjang hari atau pecahan (0 - 1)
atau sebagai lamanya penyinaran dalam jam (1 - 20)
d Kecepatan angin (windspeed) dapat diberikan dalam kmhari (10 - 500) atau
mdet (0 - 10)
Hujan memberikan kontribusi yang besar dari kebutuhan air untuk
tanaman Selama musim hujan sebagian besar kebutuhan air dipenuhi oleh hujan
sementara dalam musim kering dipenuhi oleh air irigasi Berapa jumlah air yang
datang dari curah hujan dan berapa jumlah air yang harus dipenuhi oleh air irigasi
adalah sulit diperkirakan Untuk mengestimasi kekurangan curah hujan yang
harus dipenuhi oleh air irigasi diperlukan suatu analisa statistik yang
membutuhkan data curah hujan yang panjang Sedangkan tidak semua curah
hujan yang jatuh digunakan oleh tanaman Sebagian hujan hilang karena limpasan
permukaan (run off) atau karena perkolasi yang dalam jauh di luar daerah akar
tanaman (Susilawati 2004)
Menurut Susilawati (2004) untuk menentukan bagian hujan yang dapat
diperhitungkan sebagai air yang dapat digunakan oleh tanaman diberikan definisi
a Curah hujan rata-rata bulanan (average monthly rainfall) adalah nilai rata-
rata dari suatu data curah hujan Digunakan dalam perhitungan kebutuhan
air tanaman dalam keadaan iklim yang rata- rata
b Dependable rainfall jumlah hujan dapat tergantung dari 1 di luar 4 atau 5
tahun tergantung pada 75 atau 80 kemungkinan terlampaui dan
menunjukkan suatu tahun kering normal Dependable rainfall digunakan
untuk merencanakan kapasitas sistem irigasi
c Hujan dalam tahun basah tahun normal dan tahun kering adalah hujan
dengan kemungkinan terlampaui 20 untuk tahun basah 50 tahun normal
31
32
dan 80 untuk tahun kering Ketiga nilai tersebut sangat berguna untuk
merencanakan suplai air irigasi dan simulasi dari macam-macam kondisi
pengelolaan irigasi
d Effective rainfall didefinisikan sebagai bagian dari hujan yang secara
efektif digunakan oleh tanaman setelah beberapa hilang karena limpasan
permukaanrun off) dan perkolasi yang dalam diperhitungkan Hujan efektif ini
digunakan untuk menentukan kebutuhan irigasi bagi tanaman
Kebutuhan air irigasi selain tergantung dari curah hujan juga tergantung
dari data tanaman dan pola tanam yang disusun Data tanaman meliputi sifat-sifat
dari tanaman yang diungkapkan oleh koefisien tanaman kc dan lama
pertumbuhan tanaman yaitu dalam tingkatan-tingkatan pertumbuhan Dari data
tanaman ini dapat dihitung kebutuhan air untuk tanaman Dengan menambahkan
data tanggal tanam pertama maka kebutuhan air irigasi untuk tanaman dapat
ditemukan Data pola tanam dari beberapa jenis tanaman yang tumbuh dalam
daerah irigasi yang disusun secara skematik diperlukan untuk menghitung
kebutuhan air irigasi (Susilawati 2004)
211 Sirmod III
SIRMOD III adalah paket perangkat lunak komprehensif untuk
mensimulasikan hidrolika sistem irigasi permukaan pada suatu lahan dengan
memilih kombinasi ukuran parameter dan operasional yang memaksimalkan
efisiensi aplikasi dan solusi dua-titik terbalik Permasalahan perhitungan
parameter infiltrasi dari suatu data merupakan data paling awal yang dimasukkan
(Walker 1989)
Kegiatan simulasi dikembangkan selama beberapa tahun dan dikodekan
menjadi MSDOS program yang bernama SIRMOD Pemrograman SIRMOD III
adalah 32 bit C + + revisi paket SIRMOD aslinya Prosedur numerik yang
digunakan dalam perangkat lunak yang diuraikan dalam teks Irigasi Permukaan
Teori dan Praktek 9 SIRMOD III merupakan perangkat lunak yang telah ditulis
untuk sistem mikro IBM kompatibel dengan memanfaatkan Windows 95 98
2000 dan sistem operasi berikutnya (Walker 1989)
32
2
33
III METODOLOGI PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat
Penelitian mengenai ldquoDesain Sistem Irigasi Alur Pada Perkebunan Tanaman
Jagung di Kabupaten Bonerdquo dilaksanakan pada bulan September sampai pada bulan
Oktober 2012 di Desa Samaelo Kecamatan Barebbo Kabupaten Bone Provinsi
Sulawesi Selatan
32 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah Teodolit Program SRFR
SIRMOD III SURFER CROPWAT 80 CLIMWAT 20 GPS kamera meteraacuten
parang linggis cangkul Selang air ring sampel ring infiltrometer aluminum foil
timbangan digital palu karet pengikatWater pass Pompa mesin
Bahan yang digunakan pada penelitian ini yaitu
1 Plastik
2 Patok kayu
3 Tali rapia
4 Air
5 Tanaman jagung
33 Metode Penelitian
331 Pengambilan data
Data yang akan digunakan pada penelitian ini meliputi data untuk
ketersediaan air kebutuhan air irigasi dan data untuk desain sistem irigasi
Data ketersediaan air meliputi
a Data curah hujan 10 tahun terakhir (2003-2012)
b Data debit air irigasi setengah bulanan (2005-2011)
Data untuk kebutuhan air irigasi meliputi
a Data Tanah meliputi sampel tanah dan ring sampel Data sampel tanah
diambil secara berurutan dalam waktu 10 hari untuk mengetahui kadar air
tanah sedangkan ring sampel digunakan untuk mengetahui titik layu
permanen porositas tekstur dan kapasitas lapang
34
b Data tanaman meliputi pengukuran kedalaman perakaran diambil dari
pengukuran panjang akar selama tiga kali sesuai dengan periode
pertumbuhan tanaman
c Data iklim meliputi data evaporasi seperti suhu udara kelembaban
kecepatan angin dan lama penyinaran
Sedangkan data untuk desain sistem irigasi meliputi
a Data Kemiringan lahantopografi digunakan untuk mengetahui kontur
wilayah lahan penaman
b Data laju infiltrasi dengan menggunakan ring infiltrometer
332 Pengolahan dan Analisis Data
1 Membuat kontur lahan pertanaman dengan aplikasi surfer
2 Menghitung kebutuhan air tanaman berdasarkan iklim dan pola tanam
yang diterapkan oleh petani setempat dengan Cropwat
3 Membuat desain saluran irigasi alur
a Penentuan bentuk saluran yaitu
1 2
Keterangan gambar penampang pengaliran air
1 Sesuai referensi FAO bentuk trapezoidal dengan bagian hidrolik
p1= 0513 dan p2=1329
2 Sesuai aplikasi dilapangan bentuk parabolasetengah lingkaran
dengan bagian hidrolik p1= 0582 dan p2= 1352
b Jarak antar alur ditentukan berdasarkan hasil survei jarak tanam di lahan
pertanaman jagung yaitu 16 m Sedangkan untuk desain 08 m
c Panjang alur 60 m
d Panjang akar atau kedalaman air aplikasi adalah 011m 037 m dan
045 m
e Koefisien manning adalah 004 (menurut FAO)
f Kecepatan aliran adalah 001 mmenit
35
g Kemiringan lahan adalah 00008 (berdasarkan data pengukuran
langsung dilapangan)
h Perhitungan A0
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(8)
i Perhitungan Zreq (persamaan 10)
j Perhitungan waktu aplikasipemberian air tL
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(9)
k Perhitungan debit maksimum
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(10)
l Perhitungan efisiensi aplikasi (Ea)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(11)
Keterangan
A0 = Luas penampang alur (m2)
Q0 = Debit aliran (m3menit)
n = Koefisien manning
S0 = Kemiringan saluran
f0 = Nilai waktu awal (m3menitm)
P12 = Parameter hidrolik
tL = Waktu pemberian air (menit)
Qmax = Debit maksimum(m3menit)
Vmax = Kecepatan maksimum (m3menit)
Ea = Efisiensi aplikasi ()
Zreq = Kedalaman aplikasi(m)
L = Panjang alur (m)
tco = Waktu pemberhentian aliran (menit)
36
4 Optimasi parameter dengan menggunakan perangkat lunak SIRMOD III
Parameter yang divariasikan adalah
a Debit atau kecepatan aliran
b Dimensi saluran
c Waktu aplikasi
d Panjang alur
Gambar 9 Tampilan awal program SIRMOD III
37
34 Bagan Alir Penelitian
Tidak
Ya
KEBUTUHAN AIR TANAMAN KETERSEDIAAN AIR
DATA
TANAH
MULAI
DESAIN SISTEM IRIGASI
CROPWATT 80
KEBUTUHAN AIR TANAMAN DAN
IRIGASIWAKTU PEMBERIAN AIR
SIMULASI DENGAN
MENGGUNAKAN SIRMOD III
HASIL
SELESAI
DATA CURAH
HUJAN
DATA
IKLIM
INFILTRASI
DATA DEBIT
IRIGASI
TOPOGRAFI
LAHAN
DATA
TANAMAN
AN
38
BAB VI HASIL PENELITIAN
41 Keadaan Umum Lokasi Penelitian
Kabupaten Bone secara geografis terletak antara4deg13- 5deg6 LS dan antara
119deg42-120deg30 BT seluas 4559 kmsup2 Secara administratif wilayah kabupaten
Bone berbatasan sebelah utara dengan Kabupaten Wajo dan Kabupaten Soppeng
sebelah selatan dengan Kabupaten Sinjai dan Kabupaten Gowa sebelah barat
dengan Kabupaten Maros Kabupaten Pangkep dan Kabupaten Barru dan sebelah
timur dengan Teluk Bone Daerah penelitian merupakan tempat penanaman padi
pada MT1 dan MT2 sedangkan pada MT3 yang ditanam adalah jagung Kondisi
dimana ketersediaan air untuk tanaman padi sulit untuk dipenuhi Penelitian ini
dilaksanakan pada perkebunan tanaman jagung di Desa Samaelo Kecamatan
Barebbo
Gambar 10 Lokasi penelitian
Untuk menentukan kemiringan pengaliran air di lahan dilakukan
pengukuran ketinggian lokasi dengan sistem grid Topografi lahan telah diukur
dengan theodolit untuk memperlihatkan kondisi kontur lahan yang akan didesain
Topografi akan menjadi salah satu faktor dalam pengaturan kemiringan dasar
SUKRI
G62107057 TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2013
39
saluran (furrow) sehingga menjadi penting untuk disajikan Hasil pengukuran
topografi dengan theodolit disajikan pada Gambar 11
Gambar 11 Layout ketinggian lokasi (kontur) lahan sawah di Kabupaten Bone
Daerah penelitian beriklim tropis dimana musim hujan berlangsung pada bulan
Desember ndash Juli dan musim kemarau yang berlangsung dari bulan Agustus ndash November
Berdasarkan data klimatologi dari tahun 2003 sampai tahun 2012 yang diperoleh dari
BMKG Maros suhu udara maksimum (Tmax) tertinggi terjadi pada bulan Januari ndash Juni
dan suhu udara maksimum (Tmax) terendah terjadi pada bulan Agustus ndash September
Sedangkan suhu udara minimum (Tmin) tertinggi pada bulan November ndash Maret dan
suhu udara miacutenimum (Tmin) terendah pada bulan Agustus ndash September Kelembaban
udara rata ndash rata sepanjang tahun adalah 836 dan kecepatan angin rata ndash rata 5 kmhari
dengan lama penyinaran rata ndash rata 15
42 Ketersediaan Air
Salah satu faktor penting dalam pengelolaan air untuk pertanian adalah
kesetimbangan air di lahan Jika ketersediaan air dapat memenuhi kebutuhan air di
lahan khususnya untuk pertanaman maka kebutuhan air pertumbuhan tanaman
dapat dipenuhi sehingga kekurangan air tidak terjadi dan tanaman tidak berada
40
dalam kondisi cekaman kekurangan air (deficit water stress) Salah satu sumber
ketersediaan air adalah hujan yang ditunjukkan dengan nilai curah hujan
Gambar 12 Curah hujan rata-ratabulanan (aktual dan efektif) di Kabupaten Bone
Tahun (2003-2012)
Data nilai curah rata-ratahujan bulanan di Kabupaten Bone menunjukkan
terjadinya hujan puncak pada bulan Mei (sekitar 400 mm) Sedangkan curah hujan
terendah terjadi pada bulan Agustus (sekitar 75 mm) Kondisi ini sangat baik untuk
wilayah pertanian yang membutuhkan hujan yang lebih merata
Ketersediaan air di daerah penelitian juga disuplai oleh air dari DI Pattiro
dengan distribusi ketersediaan air setiap periode (setengah bulanan) rata-rata
selama tahun 2005 ndash 2012 Nilai debit per periode maksimum terjadi pada bulan
Juli seperti disajikan pada Gambar 13
Gambar 13 Nilai debit rata-rata tersedia yang dialirkan di DI Pattiro (Tahun 2005 ndash
2012)
0
100
200
300
400
500
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Cu
rah
Hu
jan
(m
m)
Waktu (bulan)
Curah Hujan Aktual (mm)
Curah Hujan Efektif (mm)
0
20
40
60
80
100
120
Jan
I
Jan
II
Feb
I
Feb
II
Mar
I
Mahellip
Ap
r I
Ap
r II
Mei
I
Mei
II
Jun
I
Jun
II
Jul I
Jul I
I
Agt
I
Agt
II
Sep
I
Sep
II
Okt
I
Okt
II
No
v I
No
v hellip
Des
I
Des
II
De
bit
(m
^3d
eti
k) Series1Debit Rata-rata
41
43 Kebutuhan Air
Kebutuhan air untuk tanaman (evapotranspirasi ETcrop) dapat diperkirakan
dari data evaporasi atau evaportanspirasi potensial (ETo) Berdasarkan data iklim
yang ada di Kabupaten Bone dan Maros diperoleh hasil perhitungan nilai ETo rata
rata bulanan dalam 10 tahun terakhir untuk wiayah kajian dengan nilai seperti
ditunjukkan pada gambar di bawah ini
Gambar 14 Nilai evapotranspirasi potensial (ETo) Kabupaten Bone (2003-2012)
Dengan menggunakan rumus Etc = Kc x Eto maka nilai Etc dapat
diketahui dan dengan acuan ketersediaan air di lahan dan deplesi lengas tanah
maka kebutuhan air irigasi dapat ditentukan Gambar 15 menunjukkan kebutuhan
air tanaman aktual dan kebutuhan air irigasi selama pertanaman jagung di
Kabupaten Bone yang dihitung dengan Software Cropwat 8
Gambar 15 Nilai kebutuhan air tanaman aktual (ETcrop) dan kebutuhan air irigasi
(Irr Req) selama pertanaman jagung di Kabupaten Bone (nilai dalam
satuan mm)
0
1
2
3
4
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Evap
otr
ansp
iras
i Tan
aman
(m
mh
ari)
Waktu (bulan)
Eto (mmhari)
0
5
10
15
20
25
30
35
7 8 9 10 11 12
Ke
bu
tuh
an A
ir (
mm
har
i)
Waktu (bulan)
Kebutuhan Air Tanaman (mmhari)Keburuhan Air Irigasi (mmhari)
42
Pada sistem pertanaman jagung dengan jenis tanah lempung berliat
ketersediaan air dalam tanah sangat stabil mengingat tanah dapat memegang air
dengan baik Selama proses pertanaman jagung dilakukan terlihat bahwa deplesi
lengas tanah dapat berproses selama rata-rata 20 hari dengan tambahan air hujan
yang terjadi dengan nilai curah hujan yang kecil Namun demikian pada
prakteknya petani memberikan air irigasi setiap 10 hari dengan alasan kekhawatiran
akan terjadinya stress kekurangan air bagi tanaman
Gambar 16 Nilai retensi air tanah air tersedia (TAM dan RAM) di lahan
pertanaman jagung di Kabupaten Bone
44 Sistem Pemberian Air
Berdasarkan hasil survei lahan di pertanaman jagung diperoleh informasi
berupa kedalaman perakarandan laju infiltrasi Untuk wilayah penelitian di
Kabupaten Bone interval pemberian air di lahan mencapai 10 hari dengan cuaca
normal (tanpa hujan)
Panjang akar tanaman merupakan salah satu indikator yang penting dalam
sistem pemberian air irigasi karena sangat berkaitan dengan kedalaman efektif
pemberian air dan lama pemberian air Ukuran akar jagung pada fase I 011 m fase
II mencapai 037 m sedangkan pada fase III panjang akar 044 m Data tersebut
merupakan kedalaman air aplikasi yang akan digunakan sebagai kedalaman air
irigasi ke dalam tanah
Berdasarkan hasil pengukuran infiltrasi di lahan sawah untuk jagung hibrida
diperoleh data bahwa untuk waktu pemberian air irigasi dapat dilakukan melalui
sistem alur Laju penetrasi air kedalam lahan mencapai 05 mmdetik pada saat awal
0
20
40
60
80
100
120
140
0 20 40 60 80 100 120
Re
ten
si A
ir T
anah
(m
m)
Waktu (hari)
Depletion (mm)RAM (mm)
TAM (mm)
43
pemberian air dan selanjutnya menuju konstan pada laju 0083 mmdetik Bila
penjenuhan air diberikan sampai kedalaman maksimum perakaran hasil
pengukuran maka dibutuhkan waktu sekira 120 menit untuk pengaliran air dari
saluran ke lahan Waktu ini melebihi waktu untuk proses infiltrasi (opportunity
time)
Gambar 17 Laju infiltasi tanah pada lahan pertanaman Jagung
Ketersediaan air di lahan diukur dengan menggunakan current meter untuk
mengukur kecepatan aliran air yang selanjutnya digunakan untuk menentukan debit
air tersedia (m3det) Pada saat yang sama juga diukur kemiringan dasar saluran
Hasil pengukuran ini digunakan untuk menentukan nilai koefisien Manning yang
selanjutnya digunakan dalam penentuan fungsi debit aliran (Rumus Manning)
Hasil pengukuran debit sesaat di saluran irigasi menunjukkan debit 000041 m3s
45 Simulasi Hasil Berdasarkan Penerapan Petani di Lahan
Hasil simulasi irigasi alur yang diterapkan oleh petani menunjukkan kondisi
dimana kedalaman air aplikasi pada tahap pertumbuhan awal tanaman sebesar
hanya 011 m Pada praktek irigasi yang dilakukan petani dengan panjang alur 60
m bentuk penampang alur paraacutebola dan debit alir 000041 m3s dengan ujung alur
tertutup menunjukkan bahwa air terpenetrasi ke dalam tanah sedalam lebih 011 m
atau sedalam 037 m pada titik pemasukan air dan 040 m pada ujung alur Hal ini
secara detail dapat dilihat pada Gambar 18 dan Gambar 19
y = -076ln(x) + 3903Rsup2 = 0979
0
05
1
15
2
25
3
35
0 20 40 60 80 100
Laju
Infi
ltra
si (
cmm
en
it)
Waktu (menit)
Laju Infiltrasi (cmmenit)
Log (Laju Infiltrasi (cmmenit))
44
Gambar 18 Hasil kedalaman air aplikasi irigasi di lahan pertanaman jagung pada
tahap awal pengairan
Dari data ini menunjukkan bahwa irigasi yang dilakukan petani belum
optimal dalam memanfaatkan air Apalagi bila air sudah diberi pupuk maka
kehilangan pupuk akibat perkolasi akan menjadi besar karena tidak dapat
dijangkau oleh akar tanaman yang hanya sedalam 011 m pada tahap pertumbuhan
awal
Pada kondisi ini nilai efisiensi irigasi hanya mencapai 3609 efisiensi
aplikasi 3248 dan efisiensi distribusi hanya 3234 Hasil ini menunjukkan
bahwa hanya sekitar 32 air yang termanfaatkan sementara selebihnya terbuang
lewat perkolasi
Pada tahap ke 2 dengan kedalaman perakaran rata-rata mencapai 037 m
terdapat perubahan profil aplikasi air dengan debit air yag tetap 000041 m3s pada
waktu aplikasi selama 4 jam Nilai ini dianggap oleh sistem sebagai bentuk
penerapan air tak terkontrol karena memiliki nilai kedalaman air aplikasi yang
kurang di lebih setengah panjang alur sedangkan pada akhir alur mengalami
kelebihan air aplikasi
Gambar 19 Hasil Simulasi untuk kedalaman air aplikasi pada tahap pemberian
berikutnya mengikuti praktek irigasi petani
0
01
02
03
04
05
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)Panjang Alur (meter)
INFILTRASION DEPTH
Z_Req
0
01
02
03
04
05
06
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)
Panjang Alur (meter)
INFILTRASION DEPTH
Z_Req
45
Dengan dasar ini maka perlu optimasi desain pemberian air yang dapat
meningkatkan efisiensi aplikasi dan nilai efisiensiirigasi Optimasi dapat dilakukan
pada debit aliran panjang alur kecepatan alur dimensi saluran agar diperoleh nilai
efisiensi aplikasi dan efisiensi irigasi yang lebih baik
46 Simulasi Berdasarkan Hasil Desain
Desain irigasi alur dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak
SIRMOD III Model simulasi yang digunakan adalah tipe hydrodynamic ujung alur
tertutup tanpa penggunaan kembali bentuk penampang alur parabola atau
trapezoidal dan panjang alur 60 meter untuk target aplikasi atau kedalaman air
aplikasi 011 m 037 m dan 045 m
461 Kedalaman Air Aplikasi 011 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
pada tahap pertumbuhan awal tanaman sebesar hanya 011 m dengan jarak antar
alur dikurangi dari 16m menjadi 08m dan debit dari 000041m3s menjadi
00004m3s Waktu pengairan divariasikan dari 190 menit 200 menit 205 menit
dan 210 menit untuk mendapatkan hasil simulasi terbaik Hasil simulasi dapat
diamati pada gambar berikut ini
Gambar 20 Hasil simulasi untuk Kedalaman Air Aplikasi 011 meter
Dari gambar diatas untuk lama pengairan 190 menit diperoleh nilai efisiensi
apikasi 9904 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9894 dan air yang
terperkolasi kedalam tanah 106 untuk lama pengairan 200 menit diperoleh nilai
003
004
005
006
007
008
009
01
011
012
013
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)
Panjang Alur (meter) Zreq (m)
T=190 menitT=200 menitT=205 menitT=210 menit
46
efisiensi apikasi 9772 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9761 dan air
yang terperkolasi kedalam tanah 239 untuk lama pengairan 205 menit diperoleh
nilai efisiensi apikasi 9508 efisiensi irigasi 9866 efisiensi distribusi 9509
dan air yang terperkolasi kedalam tanah 491 danuntuk lama pengairan 210
menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9888 efisiensi irigasi 100 efisiensi
distribusi 9888 dan air yang terperkolasi kedalam tanah 112
Gambar 21 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi ()
Gambar 22 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut di atas untuk kedalaman air aplikasi 011 m
Efisiensi irigasi cenderung normal dengan meningkatnya lama pengairan Efisiensi
aplikasi dan efisiensi irigasi memiliki nilai yang relatif sama dan mengalami
penurunan tertinggi pada lama pengairan 205 menit namun laju perkolasi
meningkat menjadi 491 Dari keempat waktu pengairan yang digunakan
disarankan pada aplikasi dilapangan menggunakan lama pengairan 210 menit
dengan laju efisiensi tinggi namun laju perkolasinya rendah
94
95
96
97
98
99
100
185 190 195 200 205 210
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
0
1
2
3
4
5
185 190 195 200 205 210
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan
Laju Perkolasi ()
47
462 Kedalaman Air Aplikasi 037 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
037 m dengan jarak antar alur 08 m dan debit dari 00004m3s ditingkatkan
menjadi 00006 m3s Lama pengairan divariasikan dari 470 menit 480 menit 520
menit dan 525 menit
Gambar 23 Hasil simulasi untuk kedalaman air aplikasi 037 meter
Dari data hasil simulasi diataspada kedalam air aplikasi 037 meter untuk
lama pengairan 470 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9558 efisiensi irigasi
9859 efisiensi distribusi 9538 dan air yang terperkolasi ke dalam tanah
463 untuk lama pengairan 480 diperoleh nilai efisiensi apikasi 9827 efisiensi
irigasi 100 efisiensi distribusi 9822 dan air yang terperkolasi kedalam tanah
178 untuk lama pengairan 520 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 8631
efisiensi irigasi 9166 efisiensi distribusi 8578 dan air yang terperkolasi
kedalam tanah 1431 dan untuk lama pengairan 525 menit diperoleh nilai
efisiensi apikasi 9192 efisiensi irigasi 9712 efisiensi distribusi 9161 dan
air yang terperkolasi kedalam tanah 842
01
015
02
025
03
035
04
045
05
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
)
Panjang Alur (m)
Zreq(m)
T = 470 menitT = 480 menitT = 520 menitT = 525 menit
48
Gambar 24 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi ()
Gambar 25 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut untuk kedalaman air aplikasi 037 m terlihat
bahwa nilai dari laju efisiensi (aplikasi irigasi dan distribusi) masing-masing
memiliki nilai tertinggi pada lama pengairan 480 menit dan terendah pada lama
pengairan 520 menit Sedangkan laju perkolasi terendah pada lama pengairan 480
menit dan meningkat pada lama pengairan 520 menit Sehingga dari keempat
waktu lama pengairan yang digunakan untuk kedalaman air aplikasi 037 meter
dianjurkan menggunakan lama pengairan 480 menit dengan laju efisiensi yang
tinggi namun laju perkolasinya rendah
463 Kedalaman Air Aplikasi 045 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
045 m dan debit ditingkatkan menjadi 0000615 m3s dengan lama pengairan yang
divariasikan dari 550 menit 580 menit 600 menit dan 620 menit
84
86
88
90
92
94
96
98
100
460 470 480 490 500 510 520 530
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
0
5
10
15
460 470 480 490 500 510 520 530
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan (menit)
Laju Perkolasi ()
49
Gambar 26 Hasil simulasi I untuk kedalaman air aplikasi 045 meter
Dari gambar grafik diatas pada kedalaman air aplikasi 045 meter untuk
lama pengairan 550 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9786 efisiensi irigasi
100 efisiensi distribusi 9772 dan air yang terperkolasi kedalam tanah 228
untuk lama pengairan 580 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9731 efisiensi
irigasi 9996 efisiensi distribusi 9735 dan air yang terperkolasi kedalam tanah
265 untuk lama pengairan 600 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9096
efisiensi irigasi 9602 efisiensi distribusi 9068 dan air yang terperkolasi
kedalam tanah 935 dan untuk lama pengairan 620 menit diperoleh nilai efisiensi
apikasi 8915 efisiensi irigasi 9541 efisiensi distribusi 8857 dan air yang
terperkolasi kedalam tanah 1151
Gambar 27 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan efisiensi ()
015
02
025
03
035
04
045
05
055
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
)Panjang Alur (m) Zreq (m)
T=550 menitT=580 menitT=600 menitT=620 menit
88
90
92
94
96
98
100
540 550 560 570 580 590 600 610 620
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
50
Gambar 28 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut untuk kedalaman air aplikasi 045 m terlihat
bahwa nilai dari laju efisiensi (aplikasi irigasi dan distribusi) masing-masing
memiliki nilai tertinggi pada dua waktu awal lama pengairan (550 dan 580 menit)
dan menurun pada dua waktu lama pengairan berikutnya Sedangkan laju perkolasi
terendah pada dua waktu awal lama pengairan (550 dan 580 menit) dan meningkat
pada dua waktu lama pengairan berikutnya Maka dari keempat waktu lama
pengairan yang digunakan untuk kedalaman air aplikasi 045 meter dianjurkan
menggunakan lama pengairan 550 menit atau 580 menit dengan laju efisiensi yang
tinggi dan laju perkolasi yang rendah rendah
Dapat diamati bahwa pada semua kedalaman air aplikasi memiliki nilai
efisiensi yang berbeda-beda sesuai dengan tingkat pertumbuhan tanaman Pada
kedalaman air aplikasi 011 m dianjurkan menggunakan lama pengairan 210 menit
dengan debit 00004 m3s pada kedalaman air aplikasi 037 m dianjurkan
menggunakan lama pengairan 480 menit dengan debit 00006 m3s dan untuk
kedalaman air aplikasi 045 meter dianjurkan menggunakan lama pengairan 550
menit atau 580 menit dengan debit 0000615 m3s
0
3
6
9
12
540 550 560 570 580 590 600 610 620
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan (menit)
Laju Perkolasi ()
51
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan sebagai
berikut
1 Debit yang diterapkan oleh para petani adalah 000041 m3detik untuk semua
kedalaman air aplikasi kemudian dalam desain debit berubah sesuai dengan
kedalaman air aplikasi (00004 m3detik untuk 011 meter 00006 m
3detik
untuk 037 meter dan 0000615 m3detik untuk 045 meter)
2 Waktu yang diterapkan oleh para petani adalah 240 menit untuk semua
kedalaman air aplikasi (011m 037m dan 045m) kemudian dalam desain
waktu pengairan berubah sesuai dengan kedalaman air aplikasi (210 menit untuk
011 meter 480 menit untuk 037 meter dan 550 menit dan 580 menit untuk
045 meter)
3 Efisiensi irigasi yang diperoleh berdasarkan hasil desain mencapai 100
sedangkan menurut aplikasi yang diterapkan oleh para petani di lapangan
memiliki nilai efisiensi irigasi 36
52 Saran
Berdasarkan penelitian yang telah saya lakukan saya menyarankan untuk
dilakukan penelitian lanjutan agar diperoleh desain yang lebih maksimal dengan
efisiensi distribusi yang lebih merata dari awal pemasukan hingga ujung alur
52
DAFTAR PUSTAKA
Achmad M 2011 Hidrologi Teknik Universitas Hasanuddin Makassar
Ahmad S 2012 Pengolahan Tanaman Terpadu(PTT) Kepala Badan Penelitian dan
Pengembangan Pertanian
Anonim 2012a httpjagung_wikipediabahasaindonesiaensiklopedibebashtml
Tanggal diakses 27 Agustus 2012
Anonim 2012b httpDodikagrotek09UNEJjagung+kedelaihtml Tanggal diakses 30
Agustus 2012
Anonim 2012c httpawalmaulana-babIIIIII(Irigasialur)html Tanggal diakses 03
September 2010
Asdak C 1995 Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai Gadjah Mada
University Press Yogyakarta
Bambang T 2008 Hidrologi Terapan Beta Offset Yogyakarta
Brouwer C 1988 Irrigation Water Management Irrigation Methods Training manual
no 5 FAO Land and Water Development Division FAO Roma
Departemen Pekerjaan Umum 1986 Petunjuk Perencanaan Irigasi Direktorat Jenderal
Pengairan Jakarta
Ending PT dan Soetjipto 1992 Dasar-dasar dan Praktek Irigasi Erlangga Jakarta
FAO 2006 Crop Evapotranspiration (guidelines for computing crop water
requirements) FAO Irrigation and Drainage Paper No 56 FAO Roma
Jeams L 2009 Chapter 7 Midwestern State University
Kay M 1986 Surface Irrigation Systems and Practice Cranfield Press Bedford UK
Kartasapoetra dan Sutedjo MM1994 Teknologi Pengairan Pertanian (Irigasi) Bumi
Aksara Jakarta
Kusnadi DK 2000 Irigasi Permukaan Perteta Bogor
Purwono dan Purnamawati P 2011 Budidaya 8 Tanaman Pangan Unggul Penebar
Swadaya Depok
Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan 2003 Alat pembentuk alur
Drainase Bogor
53
Suprodjo P 2001 Pengembangan Irigasi Usaha Tani Berkelanjutan dan Gerakan
Hemat Air Direktoral Jenderal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan
Nasional Yogyakarta
Susi S 2004 Optimalisasi Pengelolaan Air Waduk Tilong Untuk Irigasi Pertanian Pada
Daerah Irigasi Tilong Universitas Katolik Widya Mandira Kupang
Walker WR 1989 Guidelines for designing and evaluating surface irrigation system
FAO Irrigation and Drainage Paper No 45 FAO Roma
Walker WR 2003 Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University
54
LAMPIRAN
Lampiran 1 Data Titik Ordinat Dengan Menggunakan GPS
Titik South East X Y
Titik South East X Y
A0 4 36675 120 18031 200471 9489739
B0 4 36688 120 18023 200454 9489713
A1 4 36677 120 18032 200472 9489737
B1 4 36684 120 18031 200471 9489722
A2 4 36679 120 18034 200476 9489733
B2 4 36684 120 18032 200474 9489724
A3 4 36680 120 18040 200488 9489731
B3 4 36685 120 18038 200483 9489720
A4 4 36682 120 18045 200497 9489728
B4 4 36687 120 18044 200494 9489717
A5 4 36684 120 18050 200506 9489723
B5 4 36689 120 18049 200504 9489714
A6 4 36686 120 18055 200515 9489720
B6 4 36692 120 18054 200514 9489709
A7 4 36688 120 18061 200527 9489716
B7 4 36693 120 18059 200523 9489706
A8 4 36690 120 18066 200535 9489712
B8 4 36696 120 18064 200532 9489702
A9 4 36692 120 18071 200544 9489708
B9 4 36697 120 18068 200541 9489698
Titik South East X Y
Titik South East X Y
C0 4 36692 120 18032 200473 9489708
D0 4 36699 120 18035 200477 9489696
C1 - - - -
D1 - - - -
C2 4 36689 120 18032 200473 9489714
D2 - - - -
C3 4 36689 120 18036 200480 9489714
D3 4 36697 120 18037 200482 9489722
C4 4 366692 120 18041 200489 9489708
D4 4 36694 120 18039 200486 9489704
C5 4 36694 120 18046 200498 9489704
D5 4 36699 120 18046 200497 9489696
C6 4 36696 120 18049 200504 9489701
D6 4 36702 120 18050 200506 9489691
C7 4 36698 120 18056 200517 9489698
D7 4 36704 120 18054 200515 9489687
C8 4 36700 120 18061 200527 9489694
D8 4 36706 120 18060 200524 9489689
C9 4 36703 120 18067 200536 9489689
D9 4 36707 120 18064 200532 9489681
55
Titik South East X Y
Titik South East X Y
Ta 4 36750 120 18041 200489 9489693
F1 4 36676 120 18035 200477 9489738
E1 - - - -
F2 4 36678 120 18038 200483 9489734
E2 - - - -
F3 4 36678 120 18038 200483 9489734
E3 - - - -
F4 4 36681 120 18050 200506 9489729
E4 4 36702 120 18032 200489 9489689
F5 4 36684 120 18051 200507 948924
E5 4 36703 120 18043 200492 9489688 E6 4 36706 120 18046 200500 9489684 E7 4 36707 120 18052 200511 9489681 E8 4 36709 120 18057 200520 9489677 E9 4 36711 120 18064 200532 9489673 E10 4 36712 120 18066 20035 9489672
56
Lampiran 2 Data Pengukuran Ketinggian Dengan Menggunakan Theodolit
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
A0-A1 093 353 04 10 1724 1718 1714 12 055
A0-A2 723 353 04 10 1781 1748 1709 12 055
A0-A3 1723 353 04 10 2038 1955 1868 12 055
A0-A4 2723 353 04 10 212 197 183 12 055
A0-A5 3723 353 04 10 2189 20 1809 12 055
A0-A6 4723 353 04 10 259 235 211 12 055
A0-A7 5723 353 04 10 263 235 211 12 055
A0-A8 6723 353 04 10 26 239 206 12 055
A0-A9 7723 353 04 10 271 235 197 12 055
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang
(m)
B0-B1 105 337 15 40 1808 1803 18 1375 046
B0-B2 825 337 15 40 179 175 1717 1375 046
B0-B3 1825 337 15 40 203 1945 1856 1375 046
B0-B4 2825 337 15 40 209 195 181 1375 046
B0-B5 3825 337 15 40 224 203 185 1375 046
B0-B6 4825 337 15 40 255 231 207 1375 046
B0-B7 5825 337 15 40 267 238 2068 1375 046
B0-B8 6825 337 15 40 266 229 1967 1375 046
B0-B9 7825 337 15 40 275 235 197 1375 046
57
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
C0-C1 - - - - - - -
C0-C2 143 0 28 50 1703 1697 1689 138 034
C0-C3 803 0 28 50 1764 1726 1686 138 034
C0-C4 1803 0 28 50 1812 1722 1631 138 034
C0-C5 2803 0 28 50 196 182 168 138 034
C0-C6 3803 0 28 50 203 184 164 138 034
C0-C7 4803 0 28 50 24 217 192 138 034
C0-C8 5803 0 28 50 2475 218 2189 138 034
C0-C9 6803 0 28 50 251 221 186 138 034
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
D0-D1 - - - - - - -
D0-D2 - - - - - - -
D0-D3 312 2 04 10 1769 1753 1715 152 029
D0-D4 808 2 04 10 1776 1737 1696 152 029
D0-D5 1808 2 04 10 1963 1872 1785 152 029
D0-D6 2808 2 04 10 1972 1835 1693 152 029
D0-D7 3808 2 04 10 23 211 1924 152 029
D0-D8 4808 2 04 10 24 201 188 152 029
D0-D9 5808 2 04 10 246 217 188 152 029
D0-D10 5978 2 04 10 254 224 195 152 029
58
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
Ta-E1 - - - - - - -
Ta-E2 - - - - - - -
Ta-E3 - - - - - - -
Ta-E4 415 29 56 10 2003 198 1954 1465 056
Ta-E5 1415 11 45 50 2401 20 1957 1465 056
Ta-E6 2415 2 20 30 208 1984 189 1465 056
Ta-E7 3415 0 13 10 2367 2222 209 1465 056
Ta-E8 4415 358 36 00 243 224 2041 1465 056
Ta-E9 5415 357 17 50 248 223 199 1465 056
Ta-E10 5855 356 18 30 255 227 202 1465 056
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
A0-F1 6232 350 56 50 1765 1735 1705 12 055
A0-F2 10982 344 59 30 1778 1728 1667 12 055
A0-F3 16832 344 08 20 1989 192 1856 12 055
A0-F4 37982 344 34 10 2141 197 18 12 055
A0-F5 43292 328 51 10 261 241 22 12 055
59
Lampiran 3 Data Hasil Analisis Tanah
HASIL ANALISIS CONTOH TANAH
Nomor contoh BD PD
Porosita
s
KA
Kapasita
s Lapang
KA Titik
Layu
Permanen
Tekstur Hidrometer
No
urut
Kode
Laboratoriu
m
Pengirim Liat
()
Debu
()
Pasir
() Klas Tekstur
(gcm3 (gcm3 () () ()
1 S1 I(hibrida 126 234 4611 1518 0461 46 35 19 Liat
2 S2 II(hibrida) 117 241 5165 1730 0521 52 39 9 Liat
3 S3 III(komposit
) 136 218 3777 1686 0421 42 42 16 Liat berdebu
4 S4 IV(komposit
) 112 217 4816 2837 0391 39 38 23
Lempung
berliat
Sumber Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Unhas
60
Lampiran 4 Data Klimatologi
Data Curah Hujan Bulanan (millimeter)
Tahun 2003 sampai dengan tahun 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 237 111 175 365 411 251 186 67 75 153 144 273
Data Suhu Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 269 269 269 269 269 268 268 267 268 269 269 269
Data Suhu Minimum Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 230 230 230 229 229 230 229 228 228 229 230 230
Data Suhu Maksimum Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 324 324 324 323 323 324 323 322 322 324 324 323
Data Kelembaban Bulanan Rata-rata (Persen)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 83 84 84 84 84 84 83 84 84 83 83 83
Data Kecepatan Angin Rata-rata Bulanan (KNOT)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 4 3 4 4 4 4 5 6 6 6 4 4
Data Lamanya Penyinaran Bulanan (Persen)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 11 14 17 14 12 10 14 22 25 20 17 11
Sumber BMKG (Stasiun Klimatologi Kelas I Maros)
61
Lampiran 5 Data Pengukuran Laju Infiltrasi
No Waktu
(menit)
Penurunan
(cm)
1 0-3 9
2 3-6 75
3 6-9 7
4 9-12 65
5 12-15 55
6 15-18 5
7 18-21 45
8 21-24 4
9 24-27 38
10 27-30 35
11 30-33 35
12 33-36 4
13 36-39 35
14 39-42 35
15 42-45 35
16 45-48 25
17 48-51 25
18 51-54 25
19 54-57 2
20 57-60 2
21 60-63 2
22 63-66 2
23 66-69 2
24 69-72 2
25 72-75 18
26 75-78 15
27 78-81 15
28 81-84 15
29 84-87 15
30 87-90 15
62
Lampiran 6 Perhitungan Pemberian Air
Dik luas lahan = 36000m2 waktu antara pemberian air = 10 hari
1 Perhitungan kebutuhan air tanaman diperoleh dengan menggunakan persamaan
Volume air = luas lahan x Etc x jarak pemberian air sehingga jumlah
kebutuhan air tanaman adalah
Volume air(initial) = luas lahan x Etc x jarak pemberian air
= 3600m2 x 07810
-3mh x 10 h = 2808m
3
Volume air(deve) = 3600m2 x 21710
-3mh x 10 h = 7812m
3
Volume air(mid) = 3600m2 x 31310
-3mh x 10 h = 11268m
3
Volume air(late) = 3600m2 x 20210
-3mh x 10 h = 7272m
3
2 Debit aliran peralur ditentukan dengan persamaan Q = V A dimana
A = frac12 (a+b) t = frac12 (40+15) 10 = 275cm2 = 00275m
2
V = 1n R23
S12
= 1004(00585)23
(0008)12
= 00149 ms
Maka Q = 00149 00275 = 000040975 m3s = 040975 ls
Sehingga Volume air yang diberikan peralur adalah 354024m3
Hasil perhitungan tersebut kemudian diolah dengan menggunakan perangkat lunak
Sirmod 3 untuk mnedapatkan nilai efisiensi aplikasi dan efisiensi irigasi
63
Lampiran 7 Perhitungan Desain Irigasi Alur
Dik L = 60m S0 = 0008 n = 004 w = 08 m p1 = 0582 p2 = 1352
Untuk nilai a k dan f0 berdasarkan table 3(FAO)
Untuk luas penampang (A)
A = frac12 (a+b) t = frac12 (40+15) 10 = 275cm = 00275m
Untuk debit (Q0)
Q0 = 00004 m3s
Perhitungan debit maksimum
Untuk rreq
Perkiraan nilai T1 = 60
Peritungan
= 60 +
= 60 + 361 = 421 menit
Untuk tL
1
2 A0 = 00275m2
3 T1 = 5A0LQ0 = 5(00275)600010102 = 81667 menit
4
64
Lampiran 8 Foto Kegiatan Selama Penelitian
vi
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL i
HALAMAN PENGESAHAN ii
KATA PENGANTAR iii
ABSTRAK iv
RIWAYAT HIDUP v
DAFTAR ISI vi
DAFTAR TABEL viii
DAFTAR GAMBAR ix
DAFTAR LAMPIRAN x
I PENDAHULUAN
1 1 Latar Belakang 1
1 2 Rumusan Masalah 3
1 3 Tujuan dan Kegunaan 3
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Irigasi 4
2 1 1 Irigasi Permukaan 5
2 1 2 Irigasi Alur 6
2 2 Curah Hujan Efektif 13
2 3 Evapotranspirasi 14
2 3 1 Evapotranspirasi Tanaman 15
2 3 1 Evapotranspirasi Acuan (ETo) 16
2 4 Infiltrasi 17
2 5 Dimensi Saluran 21
2 6 Kadar Air Tanah 21
vii
2 7 Ketersediaan Air Irigasi 23
2 7 1 Ketersediaan Air di Lahan 23
2 7 2 Ketersediaan Air di Bangunan Pengambilan 24
2 8 Kebutuhan Air Irigasi 24
2 9 Membuat Desain Saluran Irigasi Permukaan (Alur) 27
210 Cropwat 30
211 Sirmod III 32
III METODOLOGI PENELITIAN
3 1 Waktu dan Tempat 33
3 2 Alat dan Bahan 33
3 3 Metode Penelitian 33
3 3 1 Pengambilan Data 33
3 3 2 Pengolahan dan Analisis Data 34
3 4 Bagan Alir Penelitian 37
IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4 1 Keadaan Umum Lokasi Penelitian 38
4 2 Ketersediaan Air 39
4 3 Kebutuhan Air 41
4 4 Sistem Pemberian Air 42
4 5 Simulasi Hasil Berdasarkan Penerapan Petani di Lahan 43
4 6 Simulasi Berdasarkan Hasil Desain 45
4 6 1 Kedalaman Air Aplikasi 011 meter 45
4 6 1 Kedalaman Air Aplikasi 037 meter 47
4 6 1 Kedalaman Air Aplikasi 045 meter 48
V KESIMPULAN
5 1 Kesimpulan 51
5 2 Saran 51
DAFTAR PUSTAKA 52
LAMPIRAN 54
viii
DAFTAR TABEL
No Teks Halaman
01 Kemiringan dengan Jenis Tanah Untuk Panjang Alur 9
02 Harga Koefisien Tanaman Palawija 25
03 Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi awal 27
04 Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi selanjutnya 28
ix
DAFTAR GAMBAR
No Teks Halaman
01 Alur sempit pada tanah berpasir 9
02 Alur lebar dangkal pada tanah lempung 10
03 Sebuah alur ganda-bergerigi 10
04 Alat pembentuk alur 11
05 Zona perakaran ideal 12
06 Tabung infiltrometer sederhana 19
07 Simulator hujan 20
08 Bentuk spesifik alur dan parameter hidroliknya 29
09 Tampilan awal program SIRMOD III 36
10 Lokasi penelitian 38
11 Layout ketinggian lokasi (kontur) lahan sawah di Kabupaten Bone 39
12 Curah hujan rata-ratabulanan (aktual dan efektif) di Kabupaten Bone
Tahun (2003-2012) 40
13 Nilai debit rata-rata tersedia yang dialirkan di DI Pattiro
(Tahun 2005ndash2012) 40
14 Nilai evapotranspirasi potensial (ETo) Kabupaten Bone (2003-2012) 41
15 Nilai kebutuhan air tanaman aktual (ETcrop) dan kebutuhan air irigasi
(Irr Req) selama pertanaman jagung di Kabupaten Bone (nilai dalam
satuan mm) 41
16 Nilai retensi air tanah air tersedia (TAM dan RAM) di lahan
pertanaman jagung di Kabupaten Bone 42
17 Laju infiltasi tanah pada lahan pertanaman Jagung 43
18 Hasil kedalaman air aplikasi irigasi di lahan pertanaman jagung pada
tahap awal pengairan 44
19 Hasil Simulasi untuk kedalaman air aplikasi pada tahap pemberian
berikutnya mengikuti praktek irigasi petani 44
20 Hasil simulasi untuk Kedalaman Air Aplikasi 011 meter 45
21 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi () 46
22 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi () 46
23 Hasil simulasi untuk kedalaman air aplikasi 037 meter 47
24 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi () 48
25 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi () 48
26 Hasil simulasi I untuk kedalaman air aplikasi 045 meter 49
27 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan efisiensi () 49
28 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan laju perkolasi () 50
x
DAFTAR LAMPIRAN
No Teks Halaman
01 Data Titik Ordinat Dengan Menggunakan GPS 54
02 Data Pengukuran Ketinggian Dengan Menggunakan Theodolit 56
03 Data Hasil Analisis Tanah 59
04 Data Klimatologi 60
05 Data Pengukuran Laju Infiltrasi 61
06 Perhitungan Pemberian Air 62
07 Perhitungan Desain Irigasi Alur 63
08 Perhitungan Kebutuhan Air 64
09 Foto Kegiatan Selama Penelitian 66
1
I PENDAHULUAN
11 Latar Belakang
Air merupakan sumberdaya alam yang keberadaannya semakin
bermasalah ke depan bagi peruntukan pertanian karena (a) jatah air untuk sektor
pertanian relatif semakin berkurang akibat kompetisi dengan keperluan rumah
tangga dan industri (b) kerusakan tata hidrologi kawasan yang berdampak
semakin rendahnya proporsi air hujan yang tersediakan bagi cadangan air dan (c)
adanya perubahan iklim yang kurang menguntungkan Sehubungan dengan itu
teknologi pengelolaan air harus semakin mendapat perhatian besar tidak hanya
dari segi efisiensi penggunaan airnya sendiri tapi juga pertimbangan cara
aplikasinya dan umur tanaman yang mampu meningkatkan efisiensi tenaga
kerjabiaya (Suryana dkk 2008)
Irigasi dimaksudkan untuk memberikan suplai air kepada tanaman dalam
waktu ruang jumlah dan mutu yang tepat Pencapaian tujuan tersebut dapat
dicapai melalui berbagai teknik pemberian air irigasiRancangan pemakaian
berbagai teknik tersebut disesuaikan dengan karakteristik tanaman dan kondisi
setempatSebagian petani mengusahakan jagung di lahan sawahPada musim
kemarau tanaman seringkali kekurangan air sehingga produksi tidak optimal Di
sisi lain efisiensi penggunaan air irigasi masih rendah Penelitian di Kabupaten
Takalar Sulawesi Selatan menunjukkan bahwa efisiensi penggunaan air irigasi
oleh petani hanya 46Dengan kata lain 54 air terbuang percuma Penyebabnya
adalah kondisi saluran drainase yang tidak memadaiUpaya peningkatan efisiensi
penggunaan air irigasi dapat dilakukan melalui perbaikan desain saluran drainase
menggunakan alat pembentuk alurDimensi saluran drainase yang optimal adalah
lebar 32-34 cm kedalaman 21-25 cm dan kecuraman lereng 08 (Puslitbangtan
2003)
Pada musim penghujan kemungkinan besar curah hujan efektif akan
berlimpah tersedianya baik dipermukaan maupun yang telah meresap kedalam
pori pori tanah kebawah permukaan tanah (tergantung dari lamalembab sering
turunnya hujan dan daya meresapnya ke bawah permukaan tanah) Pada musim
2
kemarau curah hujan efektif tentunya tidak biasa diharapkan lagi dan tersedianya
air tanah pun banyak berkurang sehingga tidak sedikit lahan pertanaman menjadi
kering dan pertumbuhannya menjadi terganggu (Kartasapoetra 1994)
Sebagian besar daerah yang ada di Sulawesi Selatan memiliki potensi yang
baik untuk tanaman jagung seperti kabupaten Bone Jagung (Zea mays L)
merupakan salah satu tanaman pangan dunia yang terpenting selain gandum dan
padi Sebagai sumber karbohidrat utama di Amerika Tengah dan Selatan jagung
juga menjadi alternatif sumber pangan di Amerika Serikat Penduduk beberapa
daerah di Indonesia (misalnya di Madura dan Nusa Tenggara) juga menggunakan
jagung sebagai pangan pokok Selain sebagai sumber karbohidrat jagung juga
ditanam sebagai pakan ternak (hijauan maupun tongkolnya) diambil minyaknya
(dari bulir) dibuat tepung (dari bulir dikenal dengan istilah tepung jagung atau
maizena) dan bahan baku industri (dari tepung bulir dan tepung tongkolnya)
Tongkol jagung kaya akan pentosa yang dipakai sebagai bahan baku pembuatan
furfural Jagung yang telah direkayasa genetika juga sekarang ditanam sebagai
penghasil bahan farmasi (Anonim 2012a)
Budi daya jagung tidak hanya di lahan kering pada musim hujan tetapi
juga pada lahan sawah tadah hujan dan lahan sawah pada irigasi musim kemarau
terutama pada areal yang ketersediaan air irigasinya kurang memadai untuk budi
daya padi Pengairan tanaman jagung pada musim kemarau bersumber dari air
tanah yang dipompa maupun air permukaan dari jaringan irigasi Agar distribusi
air lebih efektif ke tanaman petani umumnya membuat saluran air di antara
barisan tanaman dengan menggunakan cangkul atau bajak ditarik ternak
Pembuatan saluran dengan cangkul memerlukan waktu 176 jamha sedangkan
dengan bajak ditarik ternak 24 jamha dengan tingkat efisiensi irigasi hanya
462(Puslitbangtan 2003)
Dengan perkembangan irigasi dalam bidang pertanian irigasi alur
dianggap penting dan tepat untuk pengairan tanaman jagung yang ditanam pada
awal musim hujan atau menjelang musim kemarau (Purwono dan Heni 2011)
3
Berdasarkan uraian di atas maka dianggap perlu untuk melakukan
penelitian mengenai ldquoDesain Sistem Irigasi Alur Pada Perkebunan Tanaman
Jagung di Kabupaten Bonerdquo
12 Rumusan Masalah
Dari uraian di atas maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut
1 Bagaimana mendesain sistem irigasi alur yang tepat untuk pertanaman
jagung
2 Bagaimana tingkat keakurasian hasil desain dengan sistem simulasi
menggunakan SIRMOD III pada pertanaman jagung
13 Tujuan dan Kegunaan
Tujuan dilakukan penelitian ini adalah untuk mendesain sistem irigasi dan
menguji efisiensi kinerja hasil desain irigasi alur pada pertanaman jagung
Kegunaan dilakukan penelitian ini adalah untuk memberikan hasil desain
irigasi pertanian yang efektif dan efisien pada lahan pertanaman jagung di
Kabupaten Bone sebagai informasi bagi para penyuluh dan praktisi irigasi dan
sebagai informasi bagi petani yang dapat digunakan atau diaplikasikandalam
sistem pertanaman jagung
4
II TINJAUAN PUSTAKA
2 1 Irigasi
Pengertian irigasi secara umum yaitu pemberian air kepada tanah dengan
maksud untuk memasok lengas esensial bagi pertumbuhan tanaman(Hansen
dkk1990) Tujuan irigasi lebih lanjut yaitu menjamin keberhasilan produksi
tanaman dalam menghadapi kekeringan jangka pendek mendinginkan tanah dan
atmosfir sehingga akrab dengan pertumbuhan tanaman mengurangi bahaya
kekeringan mencuci atau melarutkan garam dalam tanah mengurangi bahaya
pemipaan tanah melunakkan lapisan olah dan gumpalan gumpalan tanah dan
menunda pertunasan dengan cara pendinginan lewat evaporasi Tujuan umum
irigasi tersebut secara implisit mencakup pula kegiatan drainase pertanian
terutama yang berkaitan dengan tujuan mencuci dan melarutkan garam dalam
tanah Tujuan utama irigasi yang disebutkan di atas tentu saja tidak semuanya
berlaku untuk indonesia yang sebagian besar daerahnya terletak di kawasan
muson tropis-basah Irigasi juga dapat diartikan sebagai bentuk kegiatan
penyediaanpengambilan pemberian dan penggunaan air untuk pertanian dengan
menggunakan satu kesatuan saluran dan bangunan berupa jaringan irigasi
(Suprodjo 2001)
Pada metode irigasi lain dalam pemberian air semua permukaan tanah
dibasahi pada tiap pemberian air Dengan menggunakan metode alur untuk
pemberian air Kebutuhan pembasahan hanya sebagian dari permukaan
tanahsehingga mengurangi kehilangan akibat penguapan mengurangi
pelumpuran tanah berat dan memungkinkan untuk mengolah tanah lebih cepat
setelah pemberian air Hampir semua tanaman yang berderet diairi dengan metode
alur Tanaman biji bijian dan alfalfa sering diairi dengan alur kecil yang disebut
alur kerap Alur kerap ini menguntungkan apabila aliran pemberian air kecil dan
juga untuk tanah yang topografinya tidak menentu Irigasi alur dapat diterapkan
pada variasi kemiringan yang besar Dalam hal ini biasanya menempatkan alur
menuruni kemiringan yang paling terjal untuk menghindari peluapan tanggul alur
(Endang dan Soejipto 1992)
5
211 Irigasi Permukaan
Irigasi telah berkembang luas menjadi bentuk menarik yang dapat
diklasifikasikan menjadi irigasi genangan irigasi limpasan irigasi alur
dan banjir yang tidak terkendali Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya
ada dua hal yang membedakan sistem irigasi permukaan yaitu aliran
permukaan memiliki kebebasan menanggapi gradien gravitasi dan berarti
di lahan pengangkutan dan distribusi terjadi pada bidang permukaan itu
sendiri Sebuah peristiwa irigasi permukaan terdiri dari empat faseKetika
air dialirkan ke lahan sampai permukaan air meluas di seluruh area Air
tidak langsung membasahi seluruh permukaan tetapi semua jalur aliran
telah terisi air Kemudian air akan mengalir di permukaan cekunganlahan
Volume air di permukaan mulai menurun setelah air tidak lagi
diberikanSehingga air akan mengalir dari permukaan (limpasan) masuk ke
dalam tanah Untuk menggambarkan hidrolika aliran permukaan periode
drainase dibagi ke dalam tahap penipisan (resesi vertikal) dan fase resesi
(resesi horizontal) Deplesi adalah interval perpotongan munculnya tanah
kering pertama di bawah airResesi dimulai pada saat itu dan berlanjut
hingga permukaannya kering (Walker 1989)
Masing-masing sistem irigasi permukaan memiliki kelebihan dan
kekurangan yang unik tergantung pada faktor-faktor seperti yang telah
dijelaskan sebelumnya yaitu biaya awal ukuran dan bentuk bidang
karakteristik tanah alam dan ketersediaan pasokan air iklim pola tanam
preferensi sosial dan struktur pengalaman historis dan pengaruh luar ke
sistem irigasi permukaan (Walker 1989)
Pada irigasi permukaan air diberikan secara langsung melalui
permukaan tanah dari suatu saluran atau pipa dimana elevasi muka airnya
lebih tinggi dari elevasi lahan yang akan diairi (sekitar 10-15 cm) Air
irigasi mengalir pada permukaan tanah dari pangkal ke ujung lahan dan
meresap ke dalam tanah membasahi daerah perakaran tanamanTerdapat
dua syarat penting untuk mendapatkan sistim irigasi permukaan yang
efisien yaitu perencanaan sistim distribusi air untuk mendapatkan
6
pengendalian aliran air irigasi dan perataan lahanyang baik sehingga
penyebaran air seragam ke seluruh petakan Prosedur pelaksanaan irigasi
dalam irigasi permukaan adalah dengan menggunakan debit yang cukup
besar maka aliran akan mencapai bagian ujung secepat mungkin dan
meresap ke dalam tanah dengan merata Setelah atau sebelum mencapai
bagian ujung aliran masuk dapat diperkecil debitnya (cut-back flow)
sampai sejumlah air irigasi yang diinginkan sudah diresapkanKetika
pasokan aliran air dihentikan maka proses resesi sepanjang lahan akan
terjadi sampai proses irigasi selesai (Kusnadi 2000)
212 Irigasi Alur
Irigasi alur dapat diartikan sebagai air yang mengalir melalui
saluran kecil (alur) yang dibuat pada kemiringan atau lereng lahan Air
masuk ke dalam tanah dari dasar dan sisi saluran bergerak lateral dan ke
bawah untuk membasahi tanah dan sekaligus membawa garam terlarut
pupuk dan herbisida Tanah yang baik dengan lerengkemiringan seragam
dapat memberikan hasil yang baik dari metode ini (James 1993)
Irigasi alur cocok untuk berbagai jenis tanah tanaman dan lereng
tanah Irigasi alur cocok untuk tanaman terutama tanaman baris Tanaman
yang akan rusak jika air menutupi batang atau mahkota harus
menggunakan irigasi alur Irigasi alur juga cocok untuk tumbuhan tanaman
pohon Pada tahap awal penanaman pohon penggunaan satu alur
disamping baris pohon mungkin cukup tetapi ketika pohon berkembang
maka dua atau lebih alur dapat dibuat untuk menyediakan air yang cukup
(Brouwer 1988)
Menurut Brouwer (1988) tanaman yang dapat diairi dengan irigasi
alur meliputi
a Tanaman berbaris seperti jagung kedelai bunga matahari tebu
b Tanaman yang akan rusak oleh air berlebih seperti tomat sayuran
kentang kacang-kacangan
c Pohon buah-buahan seperti jeruk anggur
d Siaran tanaman (metode kerut) seperti gandum
7
Sistem irigasi alur biasanya digunakan dalam pengairan sayuran-
sayuran Hal ini memberikan keuntungan bahwa air tidak diterapkan
secara langsung ke lahan tetapi air masuk kedalam alur Hal itu
memberikan penghematan air tanaman tidak bersentuhan langsung dengan
air karena beberapa tanaman seperti sayuran sangat sensitif terhadap air
tergenang Berdasarkan keselarasan irigasi alur dapat digolongkan
menjadi dua jenis umum yaitualur lurus dan alur kontur Alur kontur
memiliki kemiringan yang halus sepanjang aliran Lahan dengan
kemiringan hingga 15 persen dapat diairi dengan alur kontur (Bishop et al
1967) Metode alur kontur dapat berhasil digunakan di hampir semua
tanah yang diairi Keterbatasan alur yang lurus yang diatasi dengan kontur
untuk menahan tanah Berdasarkan pada ukuran dan jarak alur dapat
diklasifikasikan sebagai alur-alur dan lipatan atau kerutan Secara umum
tanaman kecil memerlukan alur yang kecil seperti sayuran membutuhkan
alur dari 75-125 cm sedangkan beberapa tanaman baris membutuhkan
alur yang lebih lebar (Kay 1986)
Alur lurus biasanya saluran dibangun menuruni lereng tanah yang
berliku (bertingkat) Tanah halus (yaitu mengisi daerah yang rendah
dengan bahan dibawa dari tempat tinggi) biasanya diperlukan untuk
efisiensi aplikasi air Namun keseragaman yang buruk dapat terjadi ketika
lereng melebihi 2 dan tanah bertekstur kasar Alur sangat cocok untuk
mengairi tanaman yang bisa tertanggu jika air merendam mahkota atau
batang tanaman Akar tanaman seperti sayuran kapas jagung gula bit
jagung kentang dan tanaman bibit ditanam pada bedengan yang diairi
dengan alur yang ditempatkan di antara baris tanaman Kebun-kebun
anggur dapat diairi dengan menempatkan satu atau lebih alur antara baris
pohon untuk membasahi area utama dari zona akar (Jeams 2009)
Secara umum bentuk panjang dan jarak ditentukan oleh keadaan
alam yaitu kemiringan jenis tanah dan ukuran aliran yang tersedia
Namun faktor lain dapat mempengaruhi desain sistem alur seperti
kedalaman perairan praktek pertanian dan panjang lahan Alur harus
8
searah dengan kemiringan jenis tanah ukuran saluran kedalaman irigasi
praktek budidaya dan panjang lahan Meskipun alur dapat lebih lama
ketika kemiringan lahan yang curam kemiringan alur maksimum yang
disarankan adalah 05 untuk menghindari erosi tanah Alur juga dapat
dibuat bertingkat sehingga sangat mirip dengan cekungan sempit yang
panjang Namun nilai minimum dari 005 dianjurkan agar drainase yang
efektif dapat terjadi pada irigasi berikutnya atau curah hujan yang
berlebihan Jika kemiringan tanah lebih curam dari 05 maka alur dapat
diatur pada sudut lereng utama atau bahkan sepanjang kontur untuk
menjaga lereng alur dalam batas-batas yang disarankan Alur dapat diatur
dengan cara ini ketika kemiringan tanah utama tidak melebihi 3 Hal itu
dilakukan untuk menghindari resiko utama erosi tanah dalam sistem alur
Untuk tanah berpasir air cepat terinfiltrasi Alur harus pendek (kurang dari
110 m) sehingga air akan mencapai ujung hilir tanpa kerugian perkolasi
yang berlebihan Pada tanah liat laju infiltrasi jauh lebih rendah dari pada
di tanah berpasir Alur dapat lebih panjang dari pada tanah berpasir
(Brouwer 1988)
Ukuran aliran maksimum yang tidak akan menyebabkan erosi jelas
akan tergantung pada kemiringan alur dalam hal apapun disarankan untuk
tidak menggunakan ukuran saluran dengan kecepatan aliran lebih besar
dari 301mdetik Ketika para petani menggunakan mesin (mekanik) alur-
alur harus dibuat panjang untuk memudahkan pekerjaan Alur pendek yang
sama dengan panjang lahan bukan jarak yang ideal itu akan menyisakan
tanah yang tidak terairi Panjang alur yang bersesuaian dapat dilihat pada
tabel berikut (Brouwer 1988)
9
Tabel1 Kemiringan dengan Jenis Tanah Untuk Panjang Alur
Furrow
slope
()
Maximum stream size
(ls) per furrow
Clay Loam Sand
Net irrigation depth (mm)
50 75 50 75 50 75
00 30 100 150 60 90 30 45
01 30 120 170 90 125 45 60
02 25 130 180 110 150 60 95
03 20 150 200 130 170 75 110
05 12 150 200 130 170 75 110
Sumber Training manual no 5 FAO Land and Water Development
Division 1988
Bentuk alur dipengaruhi oleh jenis tanah dan ukuran aliran
Pada tanah berpasir air bergerak cepat vertikal dari samping (lateral) Alur
berbentuk V diharapkan dapat mengurangi rembesan air pada permukaan
tanah Namun itu tidak cocok untuk tanah berpasir yang kurang stabil dan
cenderung runtuh karena mengurangi efisiensi irigasi Pada tanah liat ada
gerakan air yang jauh lebih lateral dan laju infiltrasi jauh lebih sedikit dari
pada tanah berpasir Sehingga alur dibuat lebar dan dangkal untuk
mendapatkan luas penampang basah yang besar untuk mendorong infiltrasi
(Brouwer 1988)
Gambar 1 Alur sempit pada tanah berpasir
10
Gambar 2 Alur lebar dangkal pada tanah lempung
Jarak dari alur dipengaruhi oleh jenis tanah dan praktek budidaya
Aturan jarak alur untuk tanah berpasir jarak harus antara 30 dan 60 cm
yaitu 30 cm untuk pasir kasar dan 60 cm untuk pasir halus Pada tanah liat
jarak antara kedua alur yang berdekatan harus 75-150 cm Pada tanah liat
alur ganda bergerigi juga dapat digunakan Keuntungannya adalah bahwa
baris tanaman akan lebih banyak pada punggung masing-masing dan
memudahkan penyiangan manual Punggungan dapat sedikit membulat di
bagian atas untuk mengalirkan air di permukaan punggungan pada saat
hujan deras (Brouwer 1988)
Gambar 3 Sebuah alur ganda-bergerigi
Dalam pertanian mekanik diperlukan kecocokan antara mesin yang
tersedia untuk membuat alur dan jarak yang ideal untuk tanaman
Peralatan mekanik akan menghasilkan lebih sedikit pekerjaan jika lebar
standar antara alur dipertahankan namun ketika tanaman ditanam
biasanya memerlukan jarak tanam yang berbeda Dengan cara ini jarak
dari gandengan alat tidak perlu diubah ketika peralatan tersebut akan
dipindahkan dari satu tanaman ke yang lain Namun perawatan diperlukan
11
untuk memastikan bahwa jarak standar memberikan pembasahan lateral
yang memadai pada semua jenis tanah (Brouwer 1988)
Ada beberapa alat pembentuk alur yang dapat digunakan Bajak
merupakan alat yang umum digunakan baik itu bajak kayu dan bajak besi
yang ditarik dengan tenaga hewan maupun bajakcangkul dengan
menggunakan tanganmanual Seperti yang ditunjukkan pada gambar
berikut ini (Brouwer 1988)
Gambar 4 Alat pembentuk alur
Air dialirkan ke lahan melalui masing-masing alur dari saluran
menggunakan sifon dan spiles atau pipa tergantung pada debit yang
tersedia dalam saluran irigasi beberapa alur dapat diairi pada waktu yang
sama Ketika terjadi kekurangan air irigasi alur menjadi solusi yang
diterapkan dengan membatasi jumlah air irigasi Hal ini dilakukan dengan
menggunakan sistem bergilir untuk tiap alur pada lahan yang sama
Misalnya untuk suatu lahan yang diari setiap 10 hari alur ganjil (1 3 5
dan seterusnya) diairi setelah 5 hari dan alur genap (2 4 6 dan
seterusnya) diairi setelah 10 hari Dengan demikian tanaman menerima air
setiap 5 hari bukan dalam jumlah besar setiap 10 hari
Limpasan pada ujung alur dapat menjadi masalah pada lahan miring Hal
ini dapat menampung air hingga 30 persen dari air yang diberikan
meskipun dalam kondisi yang baik Oleh karena itu pengurasan dangkal
harus selalu dilakukan pada ujung lahan untuk membuang kelebihan air
Ketika hal itu tidak dilakukan tanaman akan rusak oleh genangan air
Limpasan yang berlebihan dapat dicegah dengan mengurangi arus masuk
12
setelah air irigasi telah mencapai akhir dari alur-alur (irigasi pengurangan)
atau air limpasan digunakan kembali (Brouwer 1988)
Untuk mendapatkan pola pembasahan yang seragam pada zona
perakaran jarak kerutan harus baik memiliki kemiringan yang seragam
dan air irigasi harus diterapkan dengan cepat Zona perakaran akan
dibasahi melalui air yang mengalir pada alur yang bergerak ke bawah
tanah dan kesamping Kedua gerakan air tersebut bergantung pada jenis
tanah suatu lahan (Brouwer 1988)
Menurut Brouwer (1988) pola pembasahan yang ideal dapat
terjadi ketika pola pembasahan yang berdekatan saling tumpang tindih
dan ada gerakan air ke atas yang membasahi seluruh punggungan sehingga
air menyebar pada zona perakaran yang diamati pada gambar berikut
Gambar 5 Zona perakaran ideal
Untuk mendapatkan distribusi air yang seragam sepanjang alur
kemiringan saluran yang seragam merupakan hal yang penting dan ukuran
aliran cukup besar sehingga kecepatan aliran pada alur tinggi Dengan
demikian kerugian akibat perkolasi yang besar di hulu alur dapat dihindari
(Brouwer 1988)
13
Menurut Brouwer (1988) pola pembasahan yang buruk atau tidak
merata disebabkan oleh
a Kondisi alam yang tidak menguntungkan misalnya lapisan
dipadatkan jenis tanah yang berbeda-beda kemiringan lahan tidak
merata
b Letak alur yang buruk misalnya jarak alur terlalu lebar
c Manajemen yang buruk ukuran sungai yang tersedia terlalu besar atau
terlalu kecil menghentikan pemasukan air terlalu cepat
22 Curah Hujan Efektif (Re)
Hujan adalah peristiwa jatuhnya aires dari atmosfer ke permukaan bumi
dan atau laut dalam bentuk yang berbeda Hujan di daerah tropis (termasuk
Indonesia) umumnya dalam bentuk air dan sesekali dalam bentuk es pada suatu
kejadian ekstrim sedangkan di daerah subtropis dan kutub hutan dapat berupa air
atau saljues Besarnya curah hujan adalah volume air yang jatuh pada suatu areal
tertentu Besarnya curah hujan dapat dimaksudkan untuk satu kali hujan atau
untuk masa tertentu seperti perhari perbulan permusim atau pertahun Curah
hujan yang diperlukan untuk penyusunan suatu rancangan pemanfaatan air dan
rancangan pengendalian banjir adalah curah hujan rata-rata diseluruh daerah yang
bersangkutan Distribusi curah hujan adalah berbeda-beda sesuai dengan jangka
waktu yang ditinjau dari curah hujan tahunan curah hujan bulanan curah hujan
harian dan curah hujan perjam Harga-harga yang diperoleh ini dapat digunakan
untuk menentukan prospek dikemudian hari dan akhirnya perancangan sesuai
dengan tujuan yang dimaksud Kejadian hujan menunjukkan suatu variabilitas
dalam ruang dan waktu Salah satu konsekuensi dari variabliltas hujan adalah
terjadinya fluktuasi curah hujan di etiap wilayah yang dapat menimbulkan kondisi
ekstrim berupa kekeringan dan banjir yang terjadi dengan skala yang berbeda dan
tergantung pada periode keberulangannya (Achmad 2011)
Hujan yang diharapkan terjadi selama satu musim tanam berlangsung
disebut curah hujan efektif Masa hujan efektif untuk suatu lahan persawahan
dimulai dari pengolahan tanah sampai tanaman dipanen tidak hanya selama masa
pertumbuhan Curah hujan efektif untuk tanaman lahan tergenang berbeda dengan
14
curah hujan efektif untuk tanaman pada lahan kering dengan memperhatikan pola
periode musim hujan dan musim kemarau Perhitungan curah hujan efektif
dilakukan atas dasar prinsip hubungan antara keadaan tanah cara pemberian air
dan jenis tanaman (Achmad 2011)
Besarnya curah hujan efektif diperoleh dari pengolahan data curah hujan
harian pada stasiun curah hujan yang ada di daerah irigasi atau daerah sekitarnya
Re = Rtot (125 ndash 02 Rtot)125 Rtotlt 250 mm(1)
Re = 125 + 01 Rtot Rtotgt 250 mm(2)
Dimana
Re = Curah hujan efektif (mmhari)
Rtot = Jumlah curah hujan (mmhari)
23 Evapotranspirasi
Evapotranspirasi adalah perpaduan dua proses yakni evaporasi dan
transpirasi Evaporasi adalah proses penguapan atau hilangnya air dari tanah dan
badan-badan air (abiotik) sedangkan transpirasi adalah proses keluarnya air dari
tanaman (boitik) akibat proses respirasi dan fotosistesis Kombinasi dua proses
yang saling terpisah dimana kehilangan air dari permukaan tanah melalui proses
evaporasi dan kehilangan air dari tanaman melalui proses transpirasi disebut
sebagai evapotranspirasi (ET) (Achmad 2011)
Menurut Achmad (2011) evapotranspirasi ditentukan oleh banyak faktor
yakni
a Radiasi surya (Rd) Komponen sumber energi dalam memanaskan badan-
badan air tanah dan tanaman Radiasi potensial sangat ditentukan oleh posisi
geografis lokasi
b Kecepatan angin (v) Angin merupakan faktor yang menyebabkan
terdistribusinya air yang telah diuapkan ke atmosfir sehingga proses
penguapan dapat berlangsung terus sebelum terjadinya kejenuhan kandungan
uap di udara
c Kelembaban relatif (RH) Parameter iklim ini memegang peranan karena
udara memiliki kemampuan untuk menyerap air sesuai kondisinya termasuk
temperatur udara dan tekanan udara atmosfir
15
d Temperatur Suhu merupakan komponen tak terpisah dari RH dan Radiasi
Suhu ini dapat berupa suhu badan air tanah dan tanaman ataupun juga suhu
atmosfir
Evaporasi adalah proses dimana air dalam bentuk cair dikonversi menjadi
uap air dan dipindahkan dari permukaan penguapan Air dapat terevaporasi dari
berbagai permukaana seperti danau sungai tanah dan vegetasi hijau Sedangkan
transpirasi merupakan penguapan cairan (air) yang terkandung pada jaringan
tanaman dan pemindahan uap ke atmosfir Tanaman umumnya kehilangan air
melalui stomata Stomata merupakan saluran terbuka pada permukaan daun
tanaman melalui proses penguapan dan perubahan wujud menjadi gas
(Achmad 2011)
231 Evapotranspirasi Tanaman
Evapotranspirasi tanaman (ETc) adalah perpaduan dua istilah
yakni evaporasi dan transpirasi Kebutuhan air dapat diketahui
berdasarkan kebutuhan air dari suatu tanaman Apabila kebutuhan air
suatu tanaman diketahui kebutuhan air yang lebih besar dapat dihitung
(Hansen dkk 1986) Evaporasi yaitu penguapan di atas permukaan
tanah sedangkan transpirasi yaitu penguapan melalui permukaan dari air
yang semula diserap oleh tanaman Atau dengan kata lain
evapotranspirasi adalah banyaknya air yang menguap dari lahan dan
tanaman dalam suatu petakan karena panas matahari (Asdak 1995)
Evapotranspirasi (ETc) adalah proses dimana air berpindah dari
permukaan bumi ke atmosfer termasuk evaporasi air dari tanah dan
transpirasi dari tanaman melalui jaringan tanaman melalui transfer panas
laten persatuan area Ada 3 faktor yang mendukung kecepatan
evapotranspirasi yaitu (1) faktor iklim mikro mencakup radiasi netto
suhu kelembaban dan angin (2) faktor tanaman mencakup jenis
tanaman derajat penutupannya struktur tanaman stadia perkembangan
sampai masak keteraturan dan banyaknya stomata mekanisme menutup
dan membukanya stomata (3) faktor tanah mencakup kondisi tanah
16
aerasi tanah potensial air tanah dan kecepatan air tanah bergerak ke akar
tanaman (Achmad 2011)
Doonrenbos dan Pruitt (1977) menjelaskan bahwa untuk
menghitung kebutuhan air tanaman berupa evapotranspirasi
dipergunakan persamaan
ETc = Kc times ETohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(3)
Dimana
ETc= evapotranspirasi potensial (mmhari)
ETo= evapotranspirasi acuan (mmhari)
Kc= koefisian konsumtif tanaman
Koefisien konsumtif tanaman (Kc) didefinisikan sebagai
perbandingan antara besarnya evapotranspirasi potensial dengan
evaporasi acuan tanaman pada kondisi pertumbuhan tanaman yang tidak
terganggu Dalam hubungannya dengan pertumbuhan dan perhitungan
evapotranspirasi acuan tanaman (ETo) maka dimasukkan nilai Kc yang
nilainya tergantung pada musim serta tingkat pertumbuhan tanaman
Nilai koefisien tanaman dibagi atas empat fase pertumbuhan yaitu Kc
initial (Kc in) Kc development (Kc dev) Kc middle (Kc mid) dan Kc
end Kc in merupakan fase awal pertumbuhan tanaman selama kurang
lebih dua minggu sedangkan Kc dev adalah koefisien tanaman untuk
masa perkembangan (masa antara fase initial dan middle) Kc mid
merupakan Kc untuk masa pertumbuhan dan perkembangan termasuk
persiapan dalam masa pembuahan Kc end merupakan Kc untuk
pertumbuhan akhir tanaman dimana tanaman tersebut tidak berproduksi
lagi (Achmad 2011)
232 Evapotranspirasi Acuan (ETo)
Evapotranspirasi acuan (ETo) adalah nilai evapotranspirasi
tanaman rumput-rumputan yang terhampar menutupi tanah dengan
ketinggian 8ndash15 cm tumbuh secara aktif dengan cukup air Untuk
menghitung evapotranspirasi acuan (ETo) dapat digunakan beberapa
metode yaitu (1) metode Penman (2) metode panci evaporasi (3)
17
metode radiasi (4) metode Blaney Criddle dan (5) metode Penman
modifikasi FAO Menduga besarnya evapotranspirasi tanaman ada
beberapa tahap harus dilakukan yaitu menduga evapotranspirasi acuan
menentukan koefisien tanaman kemudian memperhatikan kondisi
lingkungan setempat seperti variasi iklim setiap saat ketinggian tempat
luas lahan air tanah tersedia salinitas metode irigasi dan budidaya
pertanian (Achmad 2011)
Beberapa metode pendugaan evapotranspirasi seperti Metode
PenmanETo = c (W Rn + (1 ndash W) f(u) (ea ndash ed) ) Metode Penman
modifikasi (FAO) digunakan untuk luasan lahan dengan data pengukuran
temperatur kelembaban kecepatan angin dan lama matahari bersinar
(Doorenbos dan Pruitt 1977)
24 Infiltrasi
Infiltrasi adalah proses aliran air (umumnya berasal dari curah hujan)
masuk kedalam tanah Perkolasi merupakan proses kelanjutan aliran air yang
berasal dari infiltrasi ke tanah yang lebih dalam Kebalikan dari infiltrasi adalah
rembesan Laju maksimal gerakan air masuk kedalam tanah dinamakan kapasitas
infiltrasi Kapasitas infiltrasi terjadi ketika intensitas hujan melebihi kemampuan
tanah dalam menyerap kelembaban tanah Sebaliknya apabila intensitas hujan
lebih kecil dari pada kapasitas infiltrasi maka laju infiltrasi sama dengan laju
curah hujan (Achmad 2011)
Perpindahan air dari atas ke dalam permukaan tanah baik secara vertikal
maupun secara horizontal disebut infiltrasi Banyaknya air yang terinfiltrasi dalam
satuan waktu disebut laju infiltrasi Besarnya laju infiltrasi f dinyatakan dalam
mmjam atau mmhari Laju infiltrasi akan sama dengan intensitas hujan bila laju
infiltrasi tersebut lebih kecil dari daya infiltrasinya Jadi f le fp dan f le I Infiltrasi
berubah-ubah sesuai dengan intensitas curah hujan Akan tetapi setelah mencapai
limitnya banyaknya infiltrasi akan berlangsung terus sesuai dengan kecepatan
absorbsi setiap tanah Pada tanah yang sama kapasitas infiltrasinya berbeda - beda
tergantung dari kondisi permukaan tanah struktur tanah tumbuh-tumbuhan dan
lain-lain Di samping intensitas curah hujan infiltrasi berubah-ubah karena
18
dipengaruhi oleh kelembaban tanah dan udara yang terdapat dalam tanah
(Achmad 2011)
Menurut Achmad ( 2011) ada beberapa faktor internal dan eksternal yang
mempengaruhi laju infiltrasi adalah sebagai berikut
1 Tinggi genangan air di atas permukaan tanah dan tebal lapisan tanah yang
jenuh
2 Kadar air atau lengas tanah
3 Pemadatan tanah oleh curah hujan
4 Penyumbatan pori tanah mikro oleh partikel tanah halus seperti bahan
endapan dari partikel liat
5 Pemadatan tanah oleh manusia dan hewan akibat traffic line oleh alat olah
6 Struktur tanah
7 Kondisi perakaran tumbuhan baik akar aktif maupun akar mati (bahan
organik)
8 roporsi udara yang terdapat dalam tanah
9 Topografi atau kemiringan lahan
10 Intensitas hujan
11 Kekasaran permukaan tanah
12 Kualitas air yang akan terinfiltrasi
13 Suhu udara tanah dan udara sekitar
Dalam infiltrasi dikenal dua istilah yaitu kapasitas infiltrasi dan laju
infiltrasi yang dinyatakan dalam mmjam Kapasitas infiltrasi adalah laju infiltrasi
maksimum untuk suatu jenis tanah tertentu sedangkan laju infiltrasi ( ft ) adalah
kecepatan infiltrasi yang nilainya tergantung pada kondisi tanah dan intensitas
hujan Apabila tanah dalam kondisi kering ketika infiltrasi terjadi kapasitas
infiltrasi tinggi karena kedua gaya kapiler dan gaya gravitasi bekerja bersama ndash
sama menarik air kedalam tanah Ketika tanah menjadi basah gaya kapiler
berkurang yang menyebabkan laju infiltrasi menurun Akhirnya kapasitas infiltrasi
mencapai suatu nilai konstan yang dipengaruhi terutama oleh gravitasi dan laju
perkolasi Laju infiltrasi dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu kedalaman
19
genangan dan tebal lapisan jenuh kelembaban tanah pemadatan oleh hujan
tanaman penutup intensitas hujan dan sifat ndash sifat fisik tanah (Triatmodjo 2008)
Metode yang biasa digunakan untuk menentukan kapasitas infiltrasi adalah
pengukuran dengan infiltrometer dan analisis hidrograf Infiltrometer dibedakan
menjadi infiltrometer genangan dan simulator hujan Infiltrometer genangan yang
banyak digunakan adalah dua silinder kosentris atau tabung yang dimasukkan
kedalam tanah (Triatmodjo 2008)
Untuk tipe pertama dua silinder kosentris yang terbuat dari logam dengan
diameter antara 225 dan 90 cm ditempatkan dengan sisi bawahnya berada
beberapa sentimeter di bawah tanah ke dalam kedua ruangan diisikan air yang
selalu dijaga pada elevasi sama Fungsi dari silinder luar adalah untuk mencegah
air di dalam ruang sebelah dalam menyebar pada daerah yang lebih besar setelah
merembes di bawah dasar silinder Kapasitas infiltrasi dan perubahannya dapat
ditentukan dari kecepatan penambahan air pada silinder dalam yang diperlukan
untuk mempertahankan elevasi konstan Infiltrasi dapat diukur dengan cara
berikut dengan menggunakan infiltrometer (Triatmodjo 2008)
Infiltrometer tipe kedua (gambar 7) terdiri dari tabung dengan diameter
sekitar 225 cm dan panjang 45 sampai 60 cm yang dimasukkan kedalam tanah
sampai kedalaman minimum sama dengan kedalaman dimana air meresap selama
percobaan ( sekitar 375 sampai 525 cm ) sehingga tidak terjadi penyebaran
Gambar 6 Tabung infiltrometer sederhana
20
Laju air yang harus ditambahkan untuk menjaga kedalaman yang konstan
di dalam tabung dicatat Infiltrometer genangan ini tidak memberikan kondisi
infiltrasi yang sebenarnya terjadi di lapangan karena pengaruh pukulan butir ndash
butir hujan tidak diperhitungkan dan struktur tanah di sekeliling dinding silinder
telah terganggu pada waktu pemasukannya kedalam tanah Tetapi meskipun
mempunyai kelemahan alat ini mudah dipindah dan dapat digunakan untuk
mengetahui kapasitas infiltrasi di titik yang dikehendaki sesuai dengan tata guna
lahan jenis tanaman dan sebagainya (Triatmodjo 2008)
Untuk mengurangi kelemahan dari penggunaan alat diatas dibuat hujan
tiruan dengan intensitas merata yang lebih tinggi dari kapasitas infiltrasi Luas
bidang yang disiram antara 01 sampai 40 m2 Besar infiltrasi dihitung dengan
mencatat besarnya hujan dan limpasan Gambar 7 adalah sket simulator hujan
Hujan tiruan dengan intensitas hujan I jatuh pada bidang yang akan dicari
kapasitas infiltrasinya Intensitas hujan lebih besar dari kapasitas infiltrasi f
sehingga terjadi genangan diatas permukaan tanah Pada suatu saat genangan air
akan meluap dan luapan air ditampung dalam ember Dengan mengetahui
intensitas hujan I volume tampungan dalam ember dan tinggi genangan maka
akan dapat dihitung kapasitas infiltrasi (Triatmodjo 2008)
Gambar 7 Simulator hujan
Laju infiltrasi (f) dinyatakan dalam injam atau cmjam adalah kecepatan
air masuk kedalam tanah dari permukaan tanah Jika air menggenang pada
permukaan tanah maka kapasitas infiltrasi telah mencapai batas kemampuan Jika
21
laju distribusi air pada permukaan sebagai contoh hujan lebih kecil dari pada
kemampuan laju infiltrasi maka laju infiltrasi sebenarnya akan juga lebih kecil
dari pada laju potensial Kumulatif infiltrasi (F) adalah akumulasi dari kedalaman
air yang masuk kedalam tanah selama jangka waktu tertentu dan itu sama dengan
integral dari laju infiltrasi pada periode tersebut (Triatmojo 2008)
25 Dimensi Saluran
Dimensi saluran merupakan salah satu kapasitaskemampuan lapisan
bahan kemiringan dan bentuk dari kanal atau selokan yang digunakan Ukuran
saluran dapat ditentukan dengan persamaan manning dan persamaan kelancaran
persamaan tersebut dapat menghubungkan kecepatan aliran kapasitas kemiringan
saluran saluran bentuk dan ukuran pembagian saluran Persamaannya sebagai
berikut (Jeans 2009)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(4)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(5)
Dimana
V = Kecepatan aliran (ms)
K = Koefisien kekasaran saluran
n = Koefisien manning
S = Kemiringan (mm)
A = Luas penampang saluran (m2)
Q = Debit aliran (m3s)
R = Jari-jari hidrolik (m)
26 Kadar Air Tanah
Data kadar air tanah membutuhkan pengukuran periodik di lapangan hal
tersebut dapat memberikan gambaran pada pemberian irigasi berikutnya dilakukan
dan berapa kedalaman air yang harus diterapkan Sebaliknya data tersebut dapat
menunjukkan berapa banyak yang telah diterapkan dan air keseragaman pada
lahan Seperti yang telah dijelaskan pada sub bagian sebelumnya bulk density
kapasitas lapangan dan titik layu permanen juga dibutuhkan (Walker 1989)
22
Menurut (Walker 1989) ada banyak teknik yang dapat digunakan untuk
menghitung kadar air tanah Namun yang digunakan pada penelitian ini adalah
metode gravimetrik sampling Gravimetrik sampel dilakukan dengan
mengumpulkan sampel tanah dari masing-masing kedalaman 15-30 cm dari profil
tanah atau dari penetrasi akar Sampel tanah diambil beratnya sekitar 100-200
gram kemudian ditempatkan dalam wadah kedap udara dan kemudian ditimbang
Sampel tersebut kemudian ditempatkan dalam oven untuk dipanaskan sampai 105
deg C selama 24 jam dengan membuka penutup wadah Setelah kering tanah dan
wadah ditimbang lagi dan berat air ditentukan baik sebelum maupun sesudah
pengeringanoven Fraksi berat kering masing-masing sampel dapat dihitung
dengan menggunakan Persamaan
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(6)
Dimana
W = kadar air tanah
BB = berat basah (berat tanah sesungguhnya)
BK = berat kering (berat tanah setelah di panaskan)
Jagung merupakan tanaman yang tergolong tidak tahan kelebihan air dan
kekurangan air dan relatif sedikit membutuhkan air dibandingkan padi Oleh
karena itu pengaturan ketersediaan air sangat penting Pada pertanaman di lahan
kering yang umumnya ditanam saat musim hujan peluang terjadinya kelebihan
air cukup besar oleh karena itu untuk menghindari agar tidak terjadi kelebihan air
maka perlu dibuat saluran-saluran drainase yang pengerjaannya dapat dilakukan
bersamaan dengan pembumbunan tanaman Pada pertanaman di lahan sawah yang
umumnya ditanam pada akhir musim hujan maka peluang terjadinya kekeringan
cukup besar Oleh karena itu perlu pemberian air pada saat-saat tanaman telah
menunjukkan gejala kekeringan Sumber air dapat diperoleh baik dari air tanah
dangkal yang didistribusikan dengan poma atau air irigasi Dalam hal ini yang
penting adalah pengaturan waktu dan cara pendistribusian air agar tanaman
tumbuh optimal dan pemanfaatan air lebih efisiensi Khusus untuk pertanaman
23
jagung pada lahan sawah tadah hujan ketersediaan air mutlak diperlukan oleh
karena itu harus ada sumber air yang dapat dimanfaatkan untuk pengairi
pertanaman Pendistribusian air dapat dilakukan melalui alur-alur yang dibuat saat
pembumbunan Pembuatan alur dapat dilakukan pula dengan menggunakan bajak
atau alat khusus pembuat alur model PAI-1R-Balitsereal atau PAI-2R-Balitsereal
yang ditarik hand tractor (Suryana dkk 2008)
27 Ketersediaan Air Irigasi
Ketersediaan air untuk keperluan irigasi secara garis besar dapat
dibedakan menjadi dua jenis yaitu ketersediaan air di lahan dan ketersediaan air
di bangunan pengambilan Ketersediaan air irigasi baik di lahan maupun di
bangunan pengambilan diharapkan dapat mencukupi kebutuhan air irigasi yang
diperlukan pada daerah irigasi yang ditinjau sesuai dengan luas areal dan pola
tanam yang ada Informasi ketersediaan air di bangunan pengambilan atau sungai
diperlukan untuk mengetahui jumlah air yang dapat disediakan pada lahan yang
ditinjau berkaitan dengan pengelolaan air irigasi untuk suatu lahan pertanian
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
271 Ketersediaan Air di Lahan
Ketersediaan air di lahan adalah air yang tersedia di suatu lahan
pertanian yang dapat dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan air irigasi
di lahan itu sendiri Ketersediaan air di lahan yang dapat digunakan untuk
pertanian terdiri dari dua sumber yaitu konstribusi air tanah dan hujan
efektif (Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
Konstribusi air tanah sangat dipengaruhi oleh karakteristik tanah
kedalaman air aplikasi (kedalaman zona perakaran) dan jenis tanaman
Untuk daerah irigasi yang berada pada daerah kedalaman air aplikasi
dangkal konstribusi air tanah diperoleh melalui daya kapiler tanah Untuk
daerah yang berada pada daerah kedalaman air aplikasi dalam konstribusi
air tanah sangat kecil dan dapat dianggap bernilai nol Curah hujan efektif
adalah curah hujan yang secara efektif dan secara langsung dipergunakan
memenuhi kebutuhan air tanaman untuk pertumbuhan tanaman
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
24
272 Ketersediaan Air di Bangunan Pengambilan
Ketersediaan air di bangunan pengambilan adalah air yang
tersedia di suatu bangunan pengambilan yang dapat digunakan untuk
mengaliri lahan pertanian melaui sistem irigasi Untuk sistem irigasi
dengan memanfaatkan air sungai informasi ketersediaan air di sungai
(debit andalan) perlu diketahui Debit andalan adalah debit minimum
sungai untuk kemungkinan terpenuhi yang sudah ditentukan dapat dipakai
untuk irigasi Debit minimum untuk kemungkinan terpenuhi ditetapkan
80 yang dapat diartikan pula bahwa kemungkinan (probabilitas) debit
sungai lebih rendah dari debit andalan 20 Untuk bangunan pengambilan
yang telah tersedia bangunan pencatat debit maka analisis ketersediaan air
dapat dilakukan dengan analisis frekuensi terhadap data debit yang cukup
panjang (Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
28 Kebutuhan Air Irigasi
Direktorat Jenderal Pengairan (1986) memberikan gambaran bahwa dalam
penentuan kebutuhan air untuk irigasi atau air yang dibutuhkan untuk lahan
pertanian didasarkan pada keseimbangan air di lahan untuk satu unit luasan dalam
satu periode biasanya periode setengah bulanan Faktor-faktor yang menentukan
kebutuhan air untuk irigasi menurut Direktorat Jenderal Pengairan (1986) adalah
a) Penyiapan lahan (Ir)
Untuk menentukan kebutuhan maksimum air irigasi pada suatu
proyek irigasi ditentukan oleh kebutuhan air untuk penyiapan lahan
b) Penggunaan Konsumtif (Etc)
Penggunaan konsumtif diartikan sebagai jumlah air yang dibutuhkan
untuk pertumbuhan tanaman Penggunaan konsumtif juga dapat didefinisikan
sebagai kebutuhan air tanaman sebagai jumlah air yang disediakan untuk
mengimbangi air yang hilang akibat evaporasi dan transpirasi Evapotranspirasi
adalah gabungan proses penguapan dari permukaan tanah atau evaporasi dan
penguapan dari daun tanaman atau transpirasi Besarnya nilai evaporasi
dipengaruhi oleh iklim varietas jenis dan umur tanaman
25
Besarnya koefisien tanaman setiap jenis tanaman berbeda-beda dan
berubah setiap periode pertumbuhan tanaman itu Evapotranspirasi potencial
dihitung dengan metode modifikasi Penman yang telah disesuaikan dengan
keadaan daerah Indonesia dan nilai kc untuk berbagai jenis tanaman yang ditanam
disajikan harga-harga koefisien tanaman termasuk jagung menurut FAO
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
Tabel 2 Harga Koefisien Tanaman Palawija
Setengah
Bulan
Ke-
Koefisien tanaman
Kedelai Jagung
Kac
tanah Bawang Buncis Kapas
1 050 0 50 0 50 0 50 0 50 050
2 075 0 59 0 51 0 51 0 64 050
3 100 0 96 0 66 0 59 0 89 058
4 100 1 05 0 85 0 90 0 95 075
5 082 1 02 0 95 0 95 0 88 091
6 045 0 95 0 95 - 104 -
Sumber Direktorat Jenderal Pengairan 1986
c) Perkolasi dan Rembesan (P)
Laju perkolasi sangat tergantung pada sifat-sifat tanah Guna
menentukan laju perkolasi tinggi muka air tanah juga harus diperhitungkan
Perembesan terjadi akibat meresapnya air melalui tanggul sawah Perkolasi
dan rembesan disawah berdasarkan Direktorat Jenderal Pengairan (1986)
yaitu sebesar 2 mmhari
d) Penggantian Lapisan Air (Wlr)
Banyaknya air yang dibutuhkan oleh tanaman palawija sebesar 50-
100 mm
e) Efisiensi Irigasi (Ei)
Efisiensi irigasi adalah angka perbandingan dari jumlah air irigasi
nyata yang terpakai untuk kebutuhan pertumbuhan tanaman dengan jumlah
air yang keluar dari pintu pengambilan (intake) Efisiensi irigasi merupakan
faktor penentu utama dari unjuk kerja suatu sistem jaringan irigasi Efisiensi
irigasi terdiri atas efisiensi pengaliran yang pada umumnya terjadi di jaringan
26
utama dan efisiensi dijaringan sekunder yaitu dari bangunan pembagi sampai
petak sawah Efisiensi irigasi didasarkan asumsi sebagian dari jumlah air
yang diambil akan hilang baik di saluran maupun di petak sawah
Kehilangan air yang diperhitungkan untuk operasi irigasi meliputi
kehilangan air di tingkat tersier sekunder dan primer Besarnya masing-
masing kehilangan air tersebut dipengaruhi oleh panjang saluran luas
permukaan saluran keliling basah salurandan kedudukan air tanah
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
29 Membuat Desain Saluran Irigasi Permukaan (Alur)
Desain suatu sistem irigasi permukaan harus mengisi bagian zona
perakaran secara efisien dan seragam sehingga stres tanaman dapat dihindari dan
sumber daya seperti energi air nutrisi dan tenaga kerja tetap seimbang atau
terjaga Sistem irigasi juga dapat digunakan untuk mendinginkan keadaan di
sekitar buah yang sensitif dan tanaman sayuran atau memanaskan atmosfer untuk
mencegah kerusakan dengan embun beku Sebuah sistem irigasi harus selalu
mampu mengakumulasi pencucian garam di zona akar Hal ini juga dapat
digunakan untuk melunakkan tanah untuk budidaya yang lebih baik atau bahkan
untuk menyuburkan dan menyebarkan insektisida dilahan (Walker 1989)
Prosedur desain didasarkan pada target aplikasi (Z req) yang sesuai dengan
kelembaban tanah yang diekstraksi oleh tanaman Dimana dalam analisis akhir
prosedur akan muncul trial and error dimana pilihan panjang lereng tingkat
lapangan inflow dan waktu cutoff dapat dibuat yang akan memaksimalkan
efisiensi aplikasi Pertimbangan seperti keterbatasan pasokan air dan erosi akan
bertindak sebagai kendala pada prosedur desain Efisiensi aplikasi maksimal
tujuan implisit desain akan terjadi ketika lahan hanya diairi kembali Perkolasi
yang meningkat akan dikurangi dengan meminimalkan perbedaan waktu asupan
kesempatan dan mengakhiri pemasukan tepat waktu Limpasan permukaan
dikendalikan atau digunakan kembali Asupan waktu desain peluang didefinisikan
dengan cara berikut
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(7)
27
di mana Z req adalah volume diberikandibutuhkan per satuan panjang dan lebar
per unit (dan sama dengan defisit kelembaban tanah) dan rreq adalah asupan
desain kali kesempatan (Walker dan Skogerboe 1989)
Tabel 3 Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi awal
Continuous Flow Intake Curve Parameters For Initial Irrigations
ID Soil Name a K
(m^3mmn^a)
Fo
(m^3mmn^a)
Qr
(ls)
Vpr
(m)
002 Heavy Clay 0188 0000220 00000073 0468 0111
005 Clay 0248 0000416 00000184 0521 0122
010 Clay 0306 0000633 00000313 0609 0138
015 Light Clay 0351 0000810 00000437 0695 0152
020 Clay Loam 0387 0000966 00000555 0781 0166
025 Clay Loam 0417 0001107 00000670 0866 0179
030 Clay Loam 0442 0001220 00000780 0949 0191
035 Silty 0463 0001346 00000887 1031 0202
040 Silty 0481 0001453 00000990 1112 0213
045 Silty Loam 0497 0001551 00001090 1192 0224
050 Silty Loam 0512 0001650 00001187 1271 0234
060 Silty Loam 0535 0001830 00001372 1426 0253
070 Silty Loam 0555 0002011 00001547 1576 0271
080 Sandy Loam 0571 0002172 00001711 1721 0288
090 Sandy Loam 0585 0002324 00001867 1862 0305
100 Sandy Loam 0597 0002476 00002014 1999 0320
150 Sandy 0641 0003130 00002637 2613 0391
200 Sandy 0671 0003706 00003113 3115 0452
400 Sandy 0749 0005531 00004144 4000 0650
Sumber Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University 2003
28
Tabel 4Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi selanjutnya
Continuous Flow Intake Curve Parameters For Later Irrigations
ID Soil Name a K
(m^3mmn^a)
Fo
(m^3mmn^a)
Qr
(ls)
Vpr
(m)
002 Heavy Clay 0151 0000190 00000058 0468 0111
005 Clay 0198 0000356 00000147 0521 0122
010 Clay 0245 0000543 00000251 0609 0138
015 Light Clay 0281 0000690 00000349 0695 0152
020 Clay Loam 0310 0000826 00000444 0781 0166
025 Clay Loam 0334 0000937 00000536 0866 0179
030 Clay Loam 0353 0001040 00000624 0949 0191
035 Silty 0370 0001146 00000709 1031 0202
040 Silty 0385 0001233 00000792 1112 0213
045 Silty Loam 0398 0001321 00000872 1192 0224
050 Silty Loam 0409 0001400 00000949 1271 0234
060 Silty Loam 0428 0001560 00001098 1426 0253
070 Silty Loam 0444 0001701 00001237 1576 0271
080 Sandy Loam 0457 0001842 00001369 1721 0288
090 Sandy Loam 0468 0001974 00001493 1862 0305
100 Sandy Loam 0478 0002106 00001611 1999 0320
150 Sandy 0513 0002660 00002110 2613 0391
200 Sandy 0537 0003146 00002490 3115 0452
400 Sandy 0599 0004701 00003316 4000 0650
Sumber Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University 2003
Menurut Walker dan Skogerboe (1989) data yang dibutuhkan dalam
membuat desan irigasi secara umum adalah
a sifat pasokan air irigasi dalam hal kebutuhan tahunan tahunan metode
pengiriman dan biaya debit dan durasi frekuensi penggunaan dan kualitas air
b topografi tanah dengan penekanan khusus pada lereng utama undulations
lokasi pengiriman air dan outlet permukaan drainase
c fisik kimia dan karakteristik tanah terutama karakteristik infiltrasi
kelembaban-holding kapasitas salinitas dan drainase internal
d pola tanam kebutuhan airnya dan pertimbangan khusus yang diberikan untuk
memastikan bahwa sistem irigasi dapat dilaksanakan dalam panen dan jadwal
budidaya periode perkecambahan dan periode pertumbuhan yang kritis
29
e kondisi pemasaran di daerah serta tenaga kerja pemeliharaan dan
penggantian ketersediaan dan keterampilan pelayanan pendanaan untuk
konstruksi dan operasi dan energi pupuk benih pestisida dll dan
f budaya praktek yang digunakan di daerah pertanian terutama di mana mereka
dapat melarang elemen tertentu dari desain atau operasi dari sistem
Waktu pengaliran merupakan waktu yang diperlukan air untuk menutupi
seluruh lahan membutuhkan evaluasi atau setidaknya perkiraan jalur pengaliran
Penentuan nilai parameter hidrolik alur bervariasi sesuai dengan ukuran dan
bentuk alur biasanya dalam kisaran 03-07 Gambar di bawah menunjukkan tiga
bentuk alur khas dan berhubungan dengan nilai p 1 dan p 2 (parameter hidrolik)
Gambar 8 Bentuk spesifik alur dan parameter hidroliknya
Setelah parameter-parameter seperti bentuk alur jarak antar alur panjang alur
kemiringan alur topografi alur jenis tanah waktu asupan peluang dll Maka
selanjutnya mengikuti desain sistem model irigasi alur menurut FAO
(Walker 1989)
30
210 Cropwat
Cropwat merupakan suatu program komputer under DOS (Program yang
dipakai melalui perintah DOS) untuk menghitung evapotranspirasi Penman
Modifikasi dan kebutuhan air untuk tanaman Selanjutnya dapat juga menghitung
kebutuhan air irigasi jadwal pemberian air irigasi untuk macam-macam kondisi
pengelolaan dan suplai air untuk seluruh daerah irigasi dengan bermacam-macam
pola tanam tertentu Untuk perhitungan tersebut dibutuhkan data-data
klimatologi dan data-data lainnya misalnya data tanaman dan data pola tanam
Prosedur dalam perhitungan kebutuhan air bagi tanaman dan rencana kebutuhan
air untuk irigasi ini didasarkan pada makalah FAO - ID No 24 mengenai
Kebutuhan air bagi tanaman dan No 33 mengenai Respon tanaman terhadap
air Program ini berarti sebagai alat praktis untuk membantu para ahli melakukan
perhitungan dalam perencanaan dan pengelolaan suatu daerah irigasi Lebih lanjut
program ini diharapkan dapat membantu memberikan rekomendasi untuk
memperbaiki irigasi yang telah ada dan merencanakan jadwal irigasi yang sesuai
dengan kondisi suplai air yang beraneka ragam Beberapa hal yang perlu dijelaskan
berkaitan dengan penggunaan komputer model Cropwat ini antara lain
mengenai perhitungan evapotranspirasi referensi pemrosesan data curah hujan
pola tanam dan data tanaman (Susilawati 2004)
Evapotranspirasi referensi atau ETo adalah evapotranpirasi potensial dari
tanaman rumput yang sehat dan mendapat air cukup Kebutuhan air untuk
tanaman lain secara langsung dibandingkan dengan parameter iklim ini Metode
Penman Modifikasi (FAO - ID No24) secara umum telah diterima sebagai
metode yang cukup untuk menghitung evapotranspirasi dari data klimatologi
seperti temperatur kelembaban (humidity) radiasi penyinaran (sunshine) dan
kecepatan angin (windspeed) Data klimatologi harus diambil dari stasiun
terdekat dan yang paling mewakili daerah kajian Data pertama yang penting dari
stasiun klimatologi ini adalah elevasi ketinggian (altitude) dan latitude
(Susilawati 2004)
Menurut Susilawati (2004) Masukan data klimatologi meliputi tiap bulanan
a Temperatur dalam derajat Celcius dapat sebagai temperatur rata-rata harian
31
atau sebagai temperatur maksimum dan minimum dalam bulan
b Kelembaban udara (air humidity) dapat diberikan sebagai kelembaban
relatif (relative humidity) dalam persen (0 - 100) atau vapour pressure dalam
mbar (1 - 50) Untuk membedakan diantara kedua satuan di atas nilai
vapour pressure dimasukkan sebagai nilai negative
c Penyinaran (daily sunshine) dapat diberikan sebagai persentase (20 - 100)
dari perbandingan penyinaran terhadap panjang hari atau pecahan (0 - 1)
atau sebagai lamanya penyinaran dalam jam (1 - 20)
d Kecepatan angin (windspeed) dapat diberikan dalam kmhari (10 - 500) atau
mdet (0 - 10)
Hujan memberikan kontribusi yang besar dari kebutuhan air untuk
tanaman Selama musim hujan sebagian besar kebutuhan air dipenuhi oleh hujan
sementara dalam musim kering dipenuhi oleh air irigasi Berapa jumlah air yang
datang dari curah hujan dan berapa jumlah air yang harus dipenuhi oleh air irigasi
adalah sulit diperkirakan Untuk mengestimasi kekurangan curah hujan yang
harus dipenuhi oleh air irigasi diperlukan suatu analisa statistik yang
membutuhkan data curah hujan yang panjang Sedangkan tidak semua curah
hujan yang jatuh digunakan oleh tanaman Sebagian hujan hilang karena limpasan
permukaan (run off) atau karena perkolasi yang dalam jauh di luar daerah akar
tanaman (Susilawati 2004)
Menurut Susilawati (2004) untuk menentukan bagian hujan yang dapat
diperhitungkan sebagai air yang dapat digunakan oleh tanaman diberikan definisi
a Curah hujan rata-rata bulanan (average monthly rainfall) adalah nilai rata-
rata dari suatu data curah hujan Digunakan dalam perhitungan kebutuhan
air tanaman dalam keadaan iklim yang rata- rata
b Dependable rainfall jumlah hujan dapat tergantung dari 1 di luar 4 atau 5
tahun tergantung pada 75 atau 80 kemungkinan terlampaui dan
menunjukkan suatu tahun kering normal Dependable rainfall digunakan
untuk merencanakan kapasitas sistem irigasi
c Hujan dalam tahun basah tahun normal dan tahun kering adalah hujan
dengan kemungkinan terlampaui 20 untuk tahun basah 50 tahun normal
31
32
dan 80 untuk tahun kering Ketiga nilai tersebut sangat berguna untuk
merencanakan suplai air irigasi dan simulasi dari macam-macam kondisi
pengelolaan irigasi
d Effective rainfall didefinisikan sebagai bagian dari hujan yang secara
efektif digunakan oleh tanaman setelah beberapa hilang karena limpasan
permukaanrun off) dan perkolasi yang dalam diperhitungkan Hujan efektif ini
digunakan untuk menentukan kebutuhan irigasi bagi tanaman
Kebutuhan air irigasi selain tergantung dari curah hujan juga tergantung
dari data tanaman dan pola tanam yang disusun Data tanaman meliputi sifat-sifat
dari tanaman yang diungkapkan oleh koefisien tanaman kc dan lama
pertumbuhan tanaman yaitu dalam tingkatan-tingkatan pertumbuhan Dari data
tanaman ini dapat dihitung kebutuhan air untuk tanaman Dengan menambahkan
data tanggal tanam pertama maka kebutuhan air irigasi untuk tanaman dapat
ditemukan Data pola tanam dari beberapa jenis tanaman yang tumbuh dalam
daerah irigasi yang disusun secara skematik diperlukan untuk menghitung
kebutuhan air irigasi (Susilawati 2004)
211 Sirmod III
SIRMOD III adalah paket perangkat lunak komprehensif untuk
mensimulasikan hidrolika sistem irigasi permukaan pada suatu lahan dengan
memilih kombinasi ukuran parameter dan operasional yang memaksimalkan
efisiensi aplikasi dan solusi dua-titik terbalik Permasalahan perhitungan
parameter infiltrasi dari suatu data merupakan data paling awal yang dimasukkan
(Walker 1989)
Kegiatan simulasi dikembangkan selama beberapa tahun dan dikodekan
menjadi MSDOS program yang bernama SIRMOD Pemrograman SIRMOD III
adalah 32 bit C + + revisi paket SIRMOD aslinya Prosedur numerik yang
digunakan dalam perangkat lunak yang diuraikan dalam teks Irigasi Permukaan
Teori dan Praktek 9 SIRMOD III merupakan perangkat lunak yang telah ditulis
untuk sistem mikro IBM kompatibel dengan memanfaatkan Windows 95 98
2000 dan sistem operasi berikutnya (Walker 1989)
32
2
33
III METODOLOGI PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat
Penelitian mengenai ldquoDesain Sistem Irigasi Alur Pada Perkebunan Tanaman
Jagung di Kabupaten Bonerdquo dilaksanakan pada bulan September sampai pada bulan
Oktober 2012 di Desa Samaelo Kecamatan Barebbo Kabupaten Bone Provinsi
Sulawesi Selatan
32 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah Teodolit Program SRFR
SIRMOD III SURFER CROPWAT 80 CLIMWAT 20 GPS kamera meteraacuten
parang linggis cangkul Selang air ring sampel ring infiltrometer aluminum foil
timbangan digital palu karet pengikatWater pass Pompa mesin
Bahan yang digunakan pada penelitian ini yaitu
1 Plastik
2 Patok kayu
3 Tali rapia
4 Air
5 Tanaman jagung
33 Metode Penelitian
331 Pengambilan data
Data yang akan digunakan pada penelitian ini meliputi data untuk
ketersediaan air kebutuhan air irigasi dan data untuk desain sistem irigasi
Data ketersediaan air meliputi
a Data curah hujan 10 tahun terakhir (2003-2012)
b Data debit air irigasi setengah bulanan (2005-2011)
Data untuk kebutuhan air irigasi meliputi
a Data Tanah meliputi sampel tanah dan ring sampel Data sampel tanah
diambil secara berurutan dalam waktu 10 hari untuk mengetahui kadar air
tanah sedangkan ring sampel digunakan untuk mengetahui titik layu
permanen porositas tekstur dan kapasitas lapang
34
b Data tanaman meliputi pengukuran kedalaman perakaran diambil dari
pengukuran panjang akar selama tiga kali sesuai dengan periode
pertumbuhan tanaman
c Data iklim meliputi data evaporasi seperti suhu udara kelembaban
kecepatan angin dan lama penyinaran
Sedangkan data untuk desain sistem irigasi meliputi
a Data Kemiringan lahantopografi digunakan untuk mengetahui kontur
wilayah lahan penaman
b Data laju infiltrasi dengan menggunakan ring infiltrometer
332 Pengolahan dan Analisis Data
1 Membuat kontur lahan pertanaman dengan aplikasi surfer
2 Menghitung kebutuhan air tanaman berdasarkan iklim dan pola tanam
yang diterapkan oleh petani setempat dengan Cropwat
3 Membuat desain saluran irigasi alur
a Penentuan bentuk saluran yaitu
1 2
Keterangan gambar penampang pengaliran air
1 Sesuai referensi FAO bentuk trapezoidal dengan bagian hidrolik
p1= 0513 dan p2=1329
2 Sesuai aplikasi dilapangan bentuk parabolasetengah lingkaran
dengan bagian hidrolik p1= 0582 dan p2= 1352
b Jarak antar alur ditentukan berdasarkan hasil survei jarak tanam di lahan
pertanaman jagung yaitu 16 m Sedangkan untuk desain 08 m
c Panjang alur 60 m
d Panjang akar atau kedalaman air aplikasi adalah 011m 037 m dan
045 m
e Koefisien manning adalah 004 (menurut FAO)
f Kecepatan aliran adalah 001 mmenit
35
g Kemiringan lahan adalah 00008 (berdasarkan data pengukuran
langsung dilapangan)
h Perhitungan A0
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(8)
i Perhitungan Zreq (persamaan 10)
j Perhitungan waktu aplikasipemberian air tL
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(9)
k Perhitungan debit maksimum
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(10)
l Perhitungan efisiensi aplikasi (Ea)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(11)
Keterangan
A0 = Luas penampang alur (m2)
Q0 = Debit aliran (m3menit)
n = Koefisien manning
S0 = Kemiringan saluran
f0 = Nilai waktu awal (m3menitm)
P12 = Parameter hidrolik
tL = Waktu pemberian air (menit)
Qmax = Debit maksimum(m3menit)
Vmax = Kecepatan maksimum (m3menit)
Ea = Efisiensi aplikasi ()
Zreq = Kedalaman aplikasi(m)
L = Panjang alur (m)
tco = Waktu pemberhentian aliran (menit)
36
4 Optimasi parameter dengan menggunakan perangkat lunak SIRMOD III
Parameter yang divariasikan adalah
a Debit atau kecepatan aliran
b Dimensi saluran
c Waktu aplikasi
d Panjang alur
Gambar 9 Tampilan awal program SIRMOD III
37
34 Bagan Alir Penelitian
Tidak
Ya
KEBUTUHAN AIR TANAMAN KETERSEDIAAN AIR
DATA
TANAH
MULAI
DESAIN SISTEM IRIGASI
CROPWATT 80
KEBUTUHAN AIR TANAMAN DAN
IRIGASIWAKTU PEMBERIAN AIR
SIMULASI DENGAN
MENGGUNAKAN SIRMOD III
HASIL
SELESAI
DATA CURAH
HUJAN
DATA
IKLIM
INFILTRASI
DATA DEBIT
IRIGASI
TOPOGRAFI
LAHAN
DATA
TANAMAN
AN
38
BAB VI HASIL PENELITIAN
41 Keadaan Umum Lokasi Penelitian
Kabupaten Bone secara geografis terletak antara4deg13- 5deg6 LS dan antara
119deg42-120deg30 BT seluas 4559 kmsup2 Secara administratif wilayah kabupaten
Bone berbatasan sebelah utara dengan Kabupaten Wajo dan Kabupaten Soppeng
sebelah selatan dengan Kabupaten Sinjai dan Kabupaten Gowa sebelah barat
dengan Kabupaten Maros Kabupaten Pangkep dan Kabupaten Barru dan sebelah
timur dengan Teluk Bone Daerah penelitian merupakan tempat penanaman padi
pada MT1 dan MT2 sedangkan pada MT3 yang ditanam adalah jagung Kondisi
dimana ketersediaan air untuk tanaman padi sulit untuk dipenuhi Penelitian ini
dilaksanakan pada perkebunan tanaman jagung di Desa Samaelo Kecamatan
Barebbo
Gambar 10 Lokasi penelitian
Untuk menentukan kemiringan pengaliran air di lahan dilakukan
pengukuran ketinggian lokasi dengan sistem grid Topografi lahan telah diukur
dengan theodolit untuk memperlihatkan kondisi kontur lahan yang akan didesain
Topografi akan menjadi salah satu faktor dalam pengaturan kemiringan dasar
SUKRI
G62107057 TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2013
39
saluran (furrow) sehingga menjadi penting untuk disajikan Hasil pengukuran
topografi dengan theodolit disajikan pada Gambar 11
Gambar 11 Layout ketinggian lokasi (kontur) lahan sawah di Kabupaten Bone
Daerah penelitian beriklim tropis dimana musim hujan berlangsung pada bulan
Desember ndash Juli dan musim kemarau yang berlangsung dari bulan Agustus ndash November
Berdasarkan data klimatologi dari tahun 2003 sampai tahun 2012 yang diperoleh dari
BMKG Maros suhu udara maksimum (Tmax) tertinggi terjadi pada bulan Januari ndash Juni
dan suhu udara maksimum (Tmax) terendah terjadi pada bulan Agustus ndash September
Sedangkan suhu udara minimum (Tmin) tertinggi pada bulan November ndash Maret dan
suhu udara miacutenimum (Tmin) terendah pada bulan Agustus ndash September Kelembaban
udara rata ndash rata sepanjang tahun adalah 836 dan kecepatan angin rata ndash rata 5 kmhari
dengan lama penyinaran rata ndash rata 15
42 Ketersediaan Air
Salah satu faktor penting dalam pengelolaan air untuk pertanian adalah
kesetimbangan air di lahan Jika ketersediaan air dapat memenuhi kebutuhan air di
lahan khususnya untuk pertanaman maka kebutuhan air pertumbuhan tanaman
dapat dipenuhi sehingga kekurangan air tidak terjadi dan tanaman tidak berada
40
dalam kondisi cekaman kekurangan air (deficit water stress) Salah satu sumber
ketersediaan air adalah hujan yang ditunjukkan dengan nilai curah hujan
Gambar 12 Curah hujan rata-ratabulanan (aktual dan efektif) di Kabupaten Bone
Tahun (2003-2012)
Data nilai curah rata-ratahujan bulanan di Kabupaten Bone menunjukkan
terjadinya hujan puncak pada bulan Mei (sekitar 400 mm) Sedangkan curah hujan
terendah terjadi pada bulan Agustus (sekitar 75 mm) Kondisi ini sangat baik untuk
wilayah pertanian yang membutuhkan hujan yang lebih merata
Ketersediaan air di daerah penelitian juga disuplai oleh air dari DI Pattiro
dengan distribusi ketersediaan air setiap periode (setengah bulanan) rata-rata
selama tahun 2005 ndash 2012 Nilai debit per periode maksimum terjadi pada bulan
Juli seperti disajikan pada Gambar 13
Gambar 13 Nilai debit rata-rata tersedia yang dialirkan di DI Pattiro (Tahun 2005 ndash
2012)
0
100
200
300
400
500
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Cu
rah
Hu
jan
(m
m)
Waktu (bulan)
Curah Hujan Aktual (mm)
Curah Hujan Efektif (mm)
0
20
40
60
80
100
120
Jan
I
Jan
II
Feb
I
Feb
II
Mar
I
Mahellip
Ap
r I
Ap
r II
Mei
I
Mei
II
Jun
I
Jun
II
Jul I
Jul I
I
Agt
I
Agt
II
Sep
I
Sep
II
Okt
I
Okt
II
No
v I
No
v hellip
Des
I
Des
II
De
bit
(m
^3d
eti
k) Series1Debit Rata-rata
41
43 Kebutuhan Air
Kebutuhan air untuk tanaman (evapotranspirasi ETcrop) dapat diperkirakan
dari data evaporasi atau evaportanspirasi potensial (ETo) Berdasarkan data iklim
yang ada di Kabupaten Bone dan Maros diperoleh hasil perhitungan nilai ETo rata
rata bulanan dalam 10 tahun terakhir untuk wiayah kajian dengan nilai seperti
ditunjukkan pada gambar di bawah ini
Gambar 14 Nilai evapotranspirasi potensial (ETo) Kabupaten Bone (2003-2012)
Dengan menggunakan rumus Etc = Kc x Eto maka nilai Etc dapat
diketahui dan dengan acuan ketersediaan air di lahan dan deplesi lengas tanah
maka kebutuhan air irigasi dapat ditentukan Gambar 15 menunjukkan kebutuhan
air tanaman aktual dan kebutuhan air irigasi selama pertanaman jagung di
Kabupaten Bone yang dihitung dengan Software Cropwat 8
Gambar 15 Nilai kebutuhan air tanaman aktual (ETcrop) dan kebutuhan air irigasi
(Irr Req) selama pertanaman jagung di Kabupaten Bone (nilai dalam
satuan mm)
0
1
2
3
4
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Evap
otr
ansp
iras
i Tan
aman
(m
mh
ari)
Waktu (bulan)
Eto (mmhari)
0
5
10
15
20
25
30
35
7 8 9 10 11 12
Ke
bu
tuh
an A
ir (
mm
har
i)
Waktu (bulan)
Kebutuhan Air Tanaman (mmhari)Keburuhan Air Irigasi (mmhari)
42
Pada sistem pertanaman jagung dengan jenis tanah lempung berliat
ketersediaan air dalam tanah sangat stabil mengingat tanah dapat memegang air
dengan baik Selama proses pertanaman jagung dilakukan terlihat bahwa deplesi
lengas tanah dapat berproses selama rata-rata 20 hari dengan tambahan air hujan
yang terjadi dengan nilai curah hujan yang kecil Namun demikian pada
prakteknya petani memberikan air irigasi setiap 10 hari dengan alasan kekhawatiran
akan terjadinya stress kekurangan air bagi tanaman
Gambar 16 Nilai retensi air tanah air tersedia (TAM dan RAM) di lahan
pertanaman jagung di Kabupaten Bone
44 Sistem Pemberian Air
Berdasarkan hasil survei lahan di pertanaman jagung diperoleh informasi
berupa kedalaman perakarandan laju infiltrasi Untuk wilayah penelitian di
Kabupaten Bone interval pemberian air di lahan mencapai 10 hari dengan cuaca
normal (tanpa hujan)
Panjang akar tanaman merupakan salah satu indikator yang penting dalam
sistem pemberian air irigasi karena sangat berkaitan dengan kedalaman efektif
pemberian air dan lama pemberian air Ukuran akar jagung pada fase I 011 m fase
II mencapai 037 m sedangkan pada fase III panjang akar 044 m Data tersebut
merupakan kedalaman air aplikasi yang akan digunakan sebagai kedalaman air
irigasi ke dalam tanah
Berdasarkan hasil pengukuran infiltrasi di lahan sawah untuk jagung hibrida
diperoleh data bahwa untuk waktu pemberian air irigasi dapat dilakukan melalui
sistem alur Laju penetrasi air kedalam lahan mencapai 05 mmdetik pada saat awal
0
20
40
60
80
100
120
140
0 20 40 60 80 100 120
Re
ten
si A
ir T
anah
(m
m)
Waktu (hari)
Depletion (mm)RAM (mm)
TAM (mm)
43
pemberian air dan selanjutnya menuju konstan pada laju 0083 mmdetik Bila
penjenuhan air diberikan sampai kedalaman maksimum perakaran hasil
pengukuran maka dibutuhkan waktu sekira 120 menit untuk pengaliran air dari
saluran ke lahan Waktu ini melebihi waktu untuk proses infiltrasi (opportunity
time)
Gambar 17 Laju infiltasi tanah pada lahan pertanaman Jagung
Ketersediaan air di lahan diukur dengan menggunakan current meter untuk
mengukur kecepatan aliran air yang selanjutnya digunakan untuk menentukan debit
air tersedia (m3det) Pada saat yang sama juga diukur kemiringan dasar saluran
Hasil pengukuran ini digunakan untuk menentukan nilai koefisien Manning yang
selanjutnya digunakan dalam penentuan fungsi debit aliran (Rumus Manning)
Hasil pengukuran debit sesaat di saluran irigasi menunjukkan debit 000041 m3s
45 Simulasi Hasil Berdasarkan Penerapan Petani di Lahan
Hasil simulasi irigasi alur yang diterapkan oleh petani menunjukkan kondisi
dimana kedalaman air aplikasi pada tahap pertumbuhan awal tanaman sebesar
hanya 011 m Pada praktek irigasi yang dilakukan petani dengan panjang alur 60
m bentuk penampang alur paraacutebola dan debit alir 000041 m3s dengan ujung alur
tertutup menunjukkan bahwa air terpenetrasi ke dalam tanah sedalam lebih 011 m
atau sedalam 037 m pada titik pemasukan air dan 040 m pada ujung alur Hal ini
secara detail dapat dilihat pada Gambar 18 dan Gambar 19
y = -076ln(x) + 3903Rsup2 = 0979
0
05
1
15
2
25
3
35
0 20 40 60 80 100
Laju
Infi
ltra
si (
cmm
en
it)
Waktu (menit)
Laju Infiltrasi (cmmenit)
Log (Laju Infiltrasi (cmmenit))
44
Gambar 18 Hasil kedalaman air aplikasi irigasi di lahan pertanaman jagung pada
tahap awal pengairan
Dari data ini menunjukkan bahwa irigasi yang dilakukan petani belum
optimal dalam memanfaatkan air Apalagi bila air sudah diberi pupuk maka
kehilangan pupuk akibat perkolasi akan menjadi besar karena tidak dapat
dijangkau oleh akar tanaman yang hanya sedalam 011 m pada tahap pertumbuhan
awal
Pada kondisi ini nilai efisiensi irigasi hanya mencapai 3609 efisiensi
aplikasi 3248 dan efisiensi distribusi hanya 3234 Hasil ini menunjukkan
bahwa hanya sekitar 32 air yang termanfaatkan sementara selebihnya terbuang
lewat perkolasi
Pada tahap ke 2 dengan kedalaman perakaran rata-rata mencapai 037 m
terdapat perubahan profil aplikasi air dengan debit air yag tetap 000041 m3s pada
waktu aplikasi selama 4 jam Nilai ini dianggap oleh sistem sebagai bentuk
penerapan air tak terkontrol karena memiliki nilai kedalaman air aplikasi yang
kurang di lebih setengah panjang alur sedangkan pada akhir alur mengalami
kelebihan air aplikasi
Gambar 19 Hasil Simulasi untuk kedalaman air aplikasi pada tahap pemberian
berikutnya mengikuti praktek irigasi petani
0
01
02
03
04
05
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)Panjang Alur (meter)
INFILTRASION DEPTH
Z_Req
0
01
02
03
04
05
06
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)
Panjang Alur (meter)
INFILTRASION DEPTH
Z_Req
45
Dengan dasar ini maka perlu optimasi desain pemberian air yang dapat
meningkatkan efisiensi aplikasi dan nilai efisiensiirigasi Optimasi dapat dilakukan
pada debit aliran panjang alur kecepatan alur dimensi saluran agar diperoleh nilai
efisiensi aplikasi dan efisiensi irigasi yang lebih baik
46 Simulasi Berdasarkan Hasil Desain
Desain irigasi alur dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak
SIRMOD III Model simulasi yang digunakan adalah tipe hydrodynamic ujung alur
tertutup tanpa penggunaan kembali bentuk penampang alur parabola atau
trapezoidal dan panjang alur 60 meter untuk target aplikasi atau kedalaman air
aplikasi 011 m 037 m dan 045 m
461 Kedalaman Air Aplikasi 011 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
pada tahap pertumbuhan awal tanaman sebesar hanya 011 m dengan jarak antar
alur dikurangi dari 16m menjadi 08m dan debit dari 000041m3s menjadi
00004m3s Waktu pengairan divariasikan dari 190 menit 200 menit 205 menit
dan 210 menit untuk mendapatkan hasil simulasi terbaik Hasil simulasi dapat
diamati pada gambar berikut ini
Gambar 20 Hasil simulasi untuk Kedalaman Air Aplikasi 011 meter
Dari gambar diatas untuk lama pengairan 190 menit diperoleh nilai efisiensi
apikasi 9904 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9894 dan air yang
terperkolasi kedalam tanah 106 untuk lama pengairan 200 menit diperoleh nilai
003
004
005
006
007
008
009
01
011
012
013
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)
Panjang Alur (meter) Zreq (m)
T=190 menitT=200 menitT=205 menitT=210 menit
46
efisiensi apikasi 9772 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9761 dan air
yang terperkolasi kedalam tanah 239 untuk lama pengairan 205 menit diperoleh
nilai efisiensi apikasi 9508 efisiensi irigasi 9866 efisiensi distribusi 9509
dan air yang terperkolasi kedalam tanah 491 danuntuk lama pengairan 210
menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9888 efisiensi irigasi 100 efisiensi
distribusi 9888 dan air yang terperkolasi kedalam tanah 112
Gambar 21 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi ()
Gambar 22 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut di atas untuk kedalaman air aplikasi 011 m
Efisiensi irigasi cenderung normal dengan meningkatnya lama pengairan Efisiensi
aplikasi dan efisiensi irigasi memiliki nilai yang relatif sama dan mengalami
penurunan tertinggi pada lama pengairan 205 menit namun laju perkolasi
meningkat menjadi 491 Dari keempat waktu pengairan yang digunakan
disarankan pada aplikasi dilapangan menggunakan lama pengairan 210 menit
dengan laju efisiensi tinggi namun laju perkolasinya rendah
94
95
96
97
98
99
100
185 190 195 200 205 210
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
0
1
2
3
4
5
185 190 195 200 205 210
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan
Laju Perkolasi ()
47
462 Kedalaman Air Aplikasi 037 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
037 m dengan jarak antar alur 08 m dan debit dari 00004m3s ditingkatkan
menjadi 00006 m3s Lama pengairan divariasikan dari 470 menit 480 menit 520
menit dan 525 menit
Gambar 23 Hasil simulasi untuk kedalaman air aplikasi 037 meter
Dari data hasil simulasi diataspada kedalam air aplikasi 037 meter untuk
lama pengairan 470 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9558 efisiensi irigasi
9859 efisiensi distribusi 9538 dan air yang terperkolasi ke dalam tanah
463 untuk lama pengairan 480 diperoleh nilai efisiensi apikasi 9827 efisiensi
irigasi 100 efisiensi distribusi 9822 dan air yang terperkolasi kedalam tanah
178 untuk lama pengairan 520 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 8631
efisiensi irigasi 9166 efisiensi distribusi 8578 dan air yang terperkolasi
kedalam tanah 1431 dan untuk lama pengairan 525 menit diperoleh nilai
efisiensi apikasi 9192 efisiensi irigasi 9712 efisiensi distribusi 9161 dan
air yang terperkolasi kedalam tanah 842
01
015
02
025
03
035
04
045
05
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
)
Panjang Alur (m)
Zreq(m)
T = 470 menitT = 480 menitT = 520 menitT = 525 menit
48
Gambar 24 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi ()
Gambar 25 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut untuk kedalaman air aplikasi 037 m terlihat
bahwa nilai dari laju efisiensi (aplikasi irigasi dan distribusi) masing-masing
memiliki nilai tertinggi pada lama pengairan 480 menit dan terendah pada lama
pengairan 520 menit Sedangkan laju perkolasi terendah pada lama pengairan 480
menit dan meningkat pada lama pengairan 520 menit Sehingga dari keempat
waktu lama pengairan yang digunakan untuk kedalaman air aplikasi 037 meter
dianjurkan menggunakan lama pengairan 480 menit dengan laju efisiensi yang
tinggi namun laju perkolasinya rendah
463 Kedalaman Air Aplikasi 045 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
045 m dan debit ditingkatkan menjadi 0000615 m3s dengan lama pengairan yang
divariasikan dari 550 menit 580 menit 600 menit dan 620 menit
84
86
88
90
92
94
96
98
100
460 470 480 490 500 510 520 530
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
0
5
10
15
460 470 480 490 500 510 520 530
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan (menit)
Laju Perkolasi ()
49
Gambar 26 Hasil simulasi I untuk kedalaman air aplikasi 045 meter
Dari gambar grafik diatas pada kedalaman air aplikasi 045 meter untuk
lama pengairan 550 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9786 efisiensi irigasi
100 efisiensi distribusi 9772 dan air yang terperkolasi kedalam tanah 228
untuk lama pengairan 580 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9731 efisiensi
irigasi 9996 efisiensi distribusi 9735 dan air yang terperkolasi kedalam tanah
265 untuk lama pengairan 600 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9096
efisiensi irigasi 9602 efisiensi distribusi 9068 dan air yang terperkolasi
kedalam tanah 935 dan untuk lama pengairan 620 menit diperoleh nilai efisiensi
apikasi 8915 efisiensi irigasi 9541 efisiensi distribusi 8857 dan air yang
terperkolasi kedalam tanah 1151
Gambar 27 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan efisiensi ()
015
02
025
03
035
04
045
05
055
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
)Panjang Alur (m) Zreq (m)
T=550 menitT=580 menitT=600 menitT=620 menit
88
90
92
94
96
98
100
540 550 560 570 580 590 600 610 620
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
50
Gambar 28 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut untuk kedalaman air aplikasi 045 m terlihat
bahwa nilai dari laju efisiensi (aplikasi irigasi dan distribusi) masing-masing
memiliki nilai tertinggi pada dua waktu awal lama pengairan (550 dan 580 menit)
dan menurun pada dua waktu lama pengairan berikutnya Sedangkan laju perkolasi
terendah pada dua waktu awal lama pengairan (550 dan 580 menit) dan meningkat
pada dua waktu lama pengairan berikutnya Maka dari keempat waktu lama
pengairan yang digunakan untuk kedalaman air aplikasi 045 meter dianjurkan
menggunakan lama pengairan 550 menit atau 580 menit dengan laju efisiensi yang
tinggi dan laju perkolasi yang rendah rendah
Dapat diamati bahwa pada semua kedalaman air aplikasi memiliki nilai
efisiensi yang berbeda-beda sesuai dengan tingkat pertumbuhan tanaman Pada
kedalaman air aplikasi 011 m dianjurkan menggunakan lama pengairan 210 menit
dengan debit 00004 m3s pada kedalaman air aplikasi 037 m dianjurkan
menggunakan lama pengairan 480 menit dengan debit 00006 m3s dan untuk
kedalaman air aplikasi 045 meter dianjurkan menggunakan lama pengairan 550
menit atau 580 menit dengan debit 0000615 m3s
0
3
6
9
12
540 550 560 570 580 590 600 610 620
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan (menit)
Laju Perkolasi ()
51
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan sebagai
berikut
1 Debit yang diterapkan oleh para petani adalah 000041 m3detik untuk semua
kedalaman air aplikasi kemudian dalam desain debit berubah sesuai dengan
kedalaman air aplikasi (00004 m3detik untuk 011 meter 00006 m
3detik
untuk 037 meter dan 0000615 m3detik untuk 045 meter)
2 Waktu yang diterapkan oleh para petani adalah 240 menit untuk semua
kedalaman air aplikasi (011m 037m dan 045m) kemudian dalam desain
waktu pengairan berubah sesuai dengan kedalaman air aplikasi (210 menit untuk
011 meter 480 menit untuk 037 meter dan 550 menit dan 580 menit untuk
045 meter)
3 Efisiensi irigasi yang diperoleh berdasarkan hasil desain mencapai 100
sedangkan menurut aplikasi yang diterapkan oleh para petani di lapangan
memiliki nilai efisiensi irigasi 36
52 Saran
Berdasarkan penelitian yang telah saya lakukan saya menyarankan untuk
dilakukan penelitian lanjutan agar diperoleh desain yang lebih maksimal dengan
efisiensi distribusi yang lebih merata dari awal pemasukan hingga ujung alur
52
DAFTAR PUSTAKA
Achmad M 2011 Hidrologi Teknik Universitas Hasanuddin Makassar
Ahmad S 2012 Pengolahan Tanaman Terpadu(PTT) Kepala Badan Penelitian dan
Pengembangan Pertanian
Anonim 2012a httpjagung_wikipediabahasaindonesiaensiklopedibebashtml
Tanggal diakses 27 Agustus 2012
Anonim 2012b httpDodikagrotek09UNEJjagung+kedelaihtml Tanggal diakses 30
Agustus 2012
Anonim 2012c httpawalmaulana-babIIIIII(Irigasialur)html Tanggal diakses 03
September 2010
Asdak C 1995 Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai Gadjah Mada
University Press Yogyakarta
Bambang T 2008 Hidrologi Terapan Beta Offset Yogyakarta
Brouwer C 1988 Irrigation Water Management Irrigation Methods Training manual
no 5 FAO Land and Water Development Division FAO Roma
Departemen Pekerjaan Umum 1986 Petunjuk Perencanaan Irigasi Direktorat Jenderal
Pengairan Jakarta
Ending PT dan Soetjipto 1992 Dasar-dasar dan Praktek Irigasi Erlangga Jakarta
FAO 2006 Crop Evapotranspiration (guidelines for computing crop water
requirements) FAO Irrigation and Drainage Paper No 56 FAO Roma
Jeams L 2009 Chapter 7 Midwestern State University
Kay M 1986 Surface Irrigation Systems and Practice Cranfield Press Bedford UK
Kartasapoetra dan Sutedjo MM1994 Teknologi Pengairan Pertanian (Irigasi) Bumi
Aksara Jakarta
Kusnadi DK 2000 Irigasi Permukaan Perteta Bogor
Purwono dan Purnamawati P 2011 Budidaya 8 Tanaman Pangan Unggul Penebar
Swadaya Depok
Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan 2003 Alat pembentuk alur
Drainase Bogor
53
Suprodjo P 2001 Pengembangan Irigasi Usaha Tani Berkelanjutan dan Gerakan
Hemat Air Direktoral Jenderal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan
Nasional Yogyakarta
Susi S 2004 Optimalisasi Pengelolaan Air Waduk Tilong Untuk Irigasi Pertanian Pada
Daerah Irigasi Tilong Universitas Katolik Widya Mandira Kupang
Walker WR 1989 Guidelines for designing and evaluating surface irrigation system
FAO Irrigation and Drainage Paper No 45 FAO Roma
Walker WR 2003 Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University
54
LAMPIRAN
Lampiran 1 Data Titik Ordinat Dengan Menggunakan GPS
Titik South East X Y
Titik South East X Y
A0 4 36675 120 18031 200471 9489739
B0 4 36688 120 18023 200454 9489713
A1 4 36677 120 18032 200472 9489737
B1 4 36684 120 18031 200471 9489722
A2 4 36679 120 18034 200476 9489733
B2 4 36684 120 18032 200474 9489724
A3 4 36680 120 18040 200488 9489731
B3 4 36685 120 18038 200483 9489720
A4 4 36682 120 18045 200497 9489728
B4 4 36687 120 18044 200494 9489717
A5 4 36684 120 18050 200506 9489723
B5 4 36689 120 18049 200504 9489714
A6 4 36686 120 18055 200515 9489720
B6 4 36692 120 18054 200514 9489709
A7 4 36688 120 18061 200527 9489716
B7 4 36693 120 18059 200523 9489706
A8 4 36690 120 18066 200535 9489712
B8 4 36696 120 18064 200532 9489702
A9 4 36692 120 18071 200544 9489708
B9 4 36697 120 18068 200541 9489698
Titik South East X Y
Titik South East X Y
C0 4 36692 120 18032 200473 9489708
D0 4 36699 120 18035 200477 9489696
C1 - - - -
D1 - - - -
C2 4 36689 120 18032 200473 9489714
D2 - - - -
C3 4 36689 120 18036 200480 9489714
D3 4 36697 120 18037 200482 9489722
C4 4 366692 120 18041 200489 9489708
D4 4 36694 120 18039 200486 9489704
C5 4 36694 120 18046 200498 9489704
D5 4 36699 120 18046 200497 9489696
C6 4 36696 120 18049 200504 9489701
D6 4 36702 120 18050 200506 9489691
C7 4 36698 120 18056 200517 9489698
D7 4 36704 120 18054 200515 9489687
C8 4 36700 120 18061 200527 9489694
D8 4 36706 120 18060 200524 9489689
C9 4 36703 120 18067 200536 9489689
D9 4 36707 120 18064 200532 9489681
55
Titik South East X Y
Titik South East X Y
Ta 4 36750 120 18041 200489 9489693
F1 4 36676 120 18035 200477 9489738
E1 - - - -
F2 4 36678 120 18038 200483 9489734
E2 - - - -
F3 4 36678 120 18038 200483 9489734
E3 - - - -
F4 4 36681 120 18050 200506 9489729
E4 4 36702 120 18032 200489 9489689
F5 4 36684 120 18051 200507 948924
E5 4 36703 120 18043 200492 9489688 E6 4 36706 120 18046 200500 9489684 E7 4 36707 120 18052 200511 9489681 E8 4 36709 120 18057 200520 9489677 E9 4 36711 120 18064 200532 9489673 E10 4 36712 120 18066 20035 9489672
56
Lampiran 2 Data Pengukuran Ketinggian Dengan Menggunakan Theodolit
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
A0-A1 093 353 04 10 1724 1718 1714 12 055
A0-A2 723 353 04 10 1781 1748 1709 12 055
A0-A3 1723 353 04 10 2038 1955 1868 12 055
A0-A4 2723 353 04 10 212 197 183 12 055
A0-A5 3723 353 04 10 2189 20 1809 12 055
A0-A6 4723 353 04 10 259 235 211 12 055
A0-A7 5723 353 04 10 263 235 211 12 055
A0-A8 6723 353 04 10 26 239 206 12 055
A0-A9 7723 353 04 10 271 235 197 12 055
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang
(m)
B0-B1 105 337 15 40 1808 1803 18 1375 046
B0-B2 825 337 15 40 179 175 1717 1375 046
B0-B3 1825 337 15 40 203 1945 1856 1375 046
B0-B4 2825 337 15 40 209 195 181 1375 046
B0-B5 3825 337 15 40 224 203 185 1375 046
B0-B6 4825 337 15 40 255 231 207 1375 046
B0-B7 5825 337 15 40 267 238 2068 1375 046
B0-B8 6825 337 15 40 266 229 1967 1375 046
B0-B9 7825 337 15 40 275 235 197 1375 046
57
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
C0-C1 - - - - - - -
C0-C2 143 0 28 50 1703 1697 1689 138 034
C0-C3 803 0 28 50 1764 1726 1686 138 034
C0-C4 1803 0 28 50 1812 1722 1631 138 034
C0-C5 2803 0 28 50 196 182 168 138 034
C0-C6 3803 0 28 50 203 184 164 138 034
C0-C7 4803 0 28 50 24 217 192 138 034
C0-C8 5803 0 28 50 2475 218 2189 138 034
C0-C9 6803 0 28 50 251 221 186 138 034
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
D0-D1 - - - - - - -
D0-D2 - - - - - - -
D0-D3 312 2 04 10 1769 1753 1715 152 029
D0-D4 808 2 04 10 1776 1737 1696 152 029
D0-D5 1808 2 04 10 1963 1872 1785 152 029
D0-D6 2808 2 04 10 1972 1835 1693 152 029
D0-D7 3808 2 04 10 23 211 1924 152 029
D0-D8 4808 2 04 10 24 201 188 152 029
D0-D9 5808 2 04 10 246 217 188 152 029
D0-D10 5978 2 04 10 254 224 195 152 029
58
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
Ta-E1 - - - - - - -
Ta-E2 - - - - - - -
Ta-E3 - - - - - - -
Ta-E4 415 29 56 10 2003 198 1954 1465 056
Ta-E5 1415 11 45 50 2401 20 1957 1465 056
Ta-E6 2415 2 20 30 208 1984 189 1465 056
Ta-E7 3415 0 13 10 2367 2222 209 1465 056
Ta-E8 4415 358 36 00 243 224 2041 1465 056
Ta-E9 5415 357 17 50 248 223 199 1465 056
Ta-E10 5855 356 18 30 255 227 202 1465 056
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
A0-F1 6232 350 56 50 1765 1735 1705 12 055
A0-F2 10982 344 59 30 1778 1728 1667 12 055
A0-F3 16832 344 08 20 1989 192 1856 12 055
A0-F4 37982 344 34 10 2141 197 18 12 055
A0-F5 43292 328 51 10 261 241 22 12 055
59
Lampiran 3 Data Hasil Analisis Tanah
HASIL ANALISIS CONTOH TANAH
Nomor contoh BD PD
Porosita
s
KA
Kapasita
s Lapang
KA Titik
Layu
Permanen
Tekstur Hidrometer
No
urut
Kode
Laboratoriu
m
Pengirim Liat
()
Debu
()
Pasir
() Klas Tekstur
(gcm3 (gcm3 () () ()
1 S1 I(hibrida 126 234 4611 1518 0461 46 35 19 Liat
2 S2 II(hibrida) 117 241 5165 1730 0521 52 39 9 Liat
3 S3 III(komposit
) 136 218 3777 1686 0421 42 42 16 Liat berdebu
4 S4 IV(komposit
) 112 217 4816 2837 0391 39 38 23
Lempung
berliat
Sumber Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Unhas
60
Lampiran 4 Data Klimatologi
Data Curah Hujan Bulanan (millimeter)
Tahun 2003 sampai dengan tahun 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 237 111 175 365 411 251 186 67 75 153 144 273
Data Suhu Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 269 269 269 269 269 268 268 267 268 269 269 269
Data Suhu Minimum Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 230 230 230 229 229 230 229 228 228 229 230 230
Data Suhu Maksimum Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 324 324 324 323 323 324 323 322 322 324 324 323
Data Kelembaban Bulanan Rata-rata (Persen)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 83 84 84 84 84 84 83 84 84 83 83 83
Data Kecepatan Angin Rata-rata Bulanan (KNOT)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 4 3 4 4 4 4 5 6 6 6 4 4
Data Lamanya Penyinaran Bulanan (Persen)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 11 14 17 14 12 10 14 22 25 20 17 11
Sumber BMKG (Stasiun Klimatologi Kelas I Maros)
61
Lampiran 5 Data Pengukuran Laju Infiltrasi
No Waktu
(menit)
Penurunan
(cm)
1 0-3 9
2 3-6 75
3 6-9 7
4 9-12 65
5 12-15 55
6 15-18 5
7 18-21 45
8 21-24 4
9 24-27 38
10 27-30 35
11 30-33 35
12 33-36 4
13 36-39 35
14 39-42 35
15 42-45 35
16 45-48 25
17 48-51 25
18 51-54 25
19 54-57 2
20 57-60 2
21 60-63 2
22 63-66 2
23 66-69 2
24 69-72 2
25 72-75 18
26 75-78 15
27 78-81 15
28 81-84 15
29 84-87 15
30 87-90 15
62
Lampiran 6 Perhitungan Pemberian Air
Dik luas lahan = 36000m2 waktu antara pemberian air = 10 hari
1 Perhitungan kebutuhan air tanaman diperoleh dengan menggunakan persamaan
Volume air = luas lahan x Etc x jarak pemberian air sehingga jumlah
kebutuhan air tanaman adalah
Volume air(initial) = luas lahan x Etc x jarak pemberian air
= 3600m2 x 07810
-3mh x 10 h = 2808m
3
Volume air(deve) = 3600m2 x 21710
-3mh x 10 h = 7812m
3
Volume air(mid) = 3600m2 x 31310
-3mh x 10 h = 11268m
3
Volume air(late) = 3600m2 x 20210
-3mh x 10 h = 7272m
3
2 Debit aliran peralur ditentukan dengan persamaan Q = V A dimana
A = frac12 (a+b) t = frac12 (40+15) 10 = 275cm2 = 00275m
2
V = 1n R23
S12
= 1004(00585)23
(0008)12
= 00149 ms
Maka Q = 00149 00275 = 000040975 m3s = 040975 ls
Sehingga Volume air yang diberikan peralur adalah 354024m3
Hasil perhitungan tersebut kemudian diolah dengan menggunakan perangkat lunak
Sirmod 3 untuk mnedapatkan nilai efisiensi aplikasi dan efisiensi irigasi
63
Lampiran 7 Perhitungan Desain Irigasi Alur
Dik L = 60m S0 = 0008 n = 004 w = 08 m p1 = 0582 p2 = 1352
Untuk nilai a k dan f0 berdasarkan table 3(FAO)
Untuk luas penampang (A)
A = frac12 (a+b) t = frac12 (40+15) 10 = 275cm = 00275m
Untuk debit (Q0)
Q0 = 00004 m3s
Perhitungan debit maksimum
Untuk rreq
Perkiraan nilai T1 = 60
Peritungan
= 60 +
= 60 + 361 = 421 menit
Untuk tL
1
2 A0 = 00275m2
3 T1 = 5A0LQ0 = 5(00275)600010102 = 81667 menit
4
64
Lampiran 8 Foto Kegiatan Selama Penelitian
vii
2 7 Ketersediaan Air Irigasi 23
2 7 1 Ketersediaan Air di Lahan 23
2 7 2 Ketersediaan Air di Bangunan Pengambilan 24
2 8 Kebutuhan Air Irigasi 24
2 9 Membuat Desain Saluran Irigasi Permukaan (Alur) 27
210 Cropwat 30
211 Sirmod III 32
III METODOLOGI PENELITIAN
3 1 Waktu dan Tempat 33
3 2 Alat dan Bahan 33
3 3 Metode Penelitian 33
3 3 1 Pengambilan Data 33
3 3 2 Pengolahan dan Analisis Data 34
3 4 Bagan Alir Penelitian 37
IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4 1 Keadaan Umum Lokasi Penelitian 38
4 2 Ketersediaan Air 39
4 3 Kebutuhan Air 41
4 4 Sistem Pemberian Air 42
4 5 Simulasi Hasil Berdasarkan Penerapan Petani di Lahan 43
4 6 Simulasi Berdasarkan Hasil Desain 45
4 6 1 Kedalaman Air Aplikasi 011 meter 45
4 6 1 Kedalaman Air Aplikasi 037 meter 47
4 6 1 Kedalaman Air Aplikasi 045 meter 48
V KESIMPULAN
5 1 Kesimpulan 51
5 2 Saran 51
DAFTAR PUSTAKA 52
LAMPIRAN 54
viii
DAFTAR TABEL
No Teks Halaman
01 Kemiringan dengan Jenis Tanah Untuk Panjang Alur 9
02 Harga Koefisien Tanaman Palawija 25
03 Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi awal 27
04 Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi selanjutnya 28
ix
DAFTAR GAMBAR
No Teks Halaman
01 Alur sempit pada tanah berpasir 9
02 Alur lebar dangkal pada tanah lempung 10
03 Sebuah alur ganda-bergerigi 10
04 Alat pembentuk alur 11
05 Zona perakaran ideal 12
06 Tabung infiltrometer sederhana 19
07 Simulator hujan 20
08 Bentuk spesifik alur dan parameter hidroliknya 29
09 Tampilan awal program SIRMOD III 36
10 Lokasi penelitian 38
11 Layout ketinggian lokasi (kontur) lahan sawah di Kabupaten Bone 39
12 Curah hujan rata-ratabulanan (aktual dan efektif) di Kabupaten Bone
Tahun (2003-2012) 40
13 Nilai debit rata-rata tersedia yang dialirkan di DI Pattiro
(Tahun 2005ndash2012) 40
14 Nilai evapotranspirasi potensial (ETo) Kabupaten Bone (2003-2012) 41
15 Nilai kebutuhan air tanaman aktual (ETcrop) dan kebutuhan air irigasi
(Irr Req) selama pertanaman jagung di Kabupaten Bone (nilai dalam
satuan mm) 41
16 Nilai retensi air tanah air tersedia (TAM dan RAM) di lahan
pertanaman jagung di Kabupaten Bone 42
17 Laju infiltasi tanah pada lahan pertanaman Jagung 43
18 Hasil kedalaman air aplikasi irigasi di lahan pertanaman jagung pada
tahap awal pengairan 44
19 Hasil Simulasi untuk kedalaman air aplikasi pada tahap pemberian
berikutnya mengikuti praktek irigasi petani 44
20 Hasil simulasi untuk Kedalaman Air Aplikasi 011 meter 45
21 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi () 46
22 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi () 46
23 Hasil simulasi untuk kedalaman air aplikasi 037 meter 47
24 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi () 48
25 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi () 48
26 Hasil simulasi I untuk kedalaman air aplikasi 045 meter 49
27 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan efisiensi () 49
28 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan laju perkolasi () 50
x
DAFTAR LAMPIRAN
No Teks Halaman
01 Data Titik Ordinat Dengan Menggunakan GPS 54
02 Data Pengukuran Ketinggian Dengan Menggunakan Theodolit 56
03 Data Hasil Analisis Tanah 59
04 Data Klimatologi 60
05 Data Pengukuran Laju Infiltrasi 61
06 Perhitungan Pemberian Air 62
07 Perhitungan Desain Irigasi Alur 63
08 Perhitungan Kebutuhan Air 64
09 Foto Kegiatan Selama Penelitian 66
1
I PENDAHULUAN
11 Latar Belakang
Air merupakan sumberdaya alam yang keberadaannya semakin
bermasalah ke depan bagi peruntukan pertanian karena (a) jatah air untuk sektor
pertanian relatif semakin berkurang akibat kompetisi dengan keperluan rumah
tangga dan industri (b) kerusakan tata hidrologi kawasan yang berdampak
semakin rendahnya proporsi air hujan yang tersediakan bagi cadangan air dan (c)
adanya perubahan iklim yang kurang menguntungkan Sehubungan dengan itu
teknologi pengelolaan air harus semakin mendapat perhatian besar tidak hanya
dari segi efisiensi penggunaan airnya sendiri tapi juga pertimbangan cara
aplikasinya dan umur tanaman yang mampu meningkatkan efisiensi tenaga
kerjabiaya (Suryana dkk 2008)
Irigasi dimaksudkan untuk memberikan suplai air kepada tanaman dalam
waktu ruang jumlah dan mutu yang tepat Pencapaian tujuan tersebut dapat
dicapai melalui berbagai teknik pemberian air irigasiRancangan pemakaian
berbagai teknik tersebut disesuaikan dengan karakteristik tanaman dan kondisi
setempatSebagian petani mengusahakan jagung di lahan sawahPada musim
kemarau tanaman seringkali kekurangan air sehingga produksi tidak optimal Di
sisi lain efisiensi penggunaan air irigasi masih rendah Penelitian di Kabupaten
Takalar Sulawesi Selatan menunjukkan bahwa efisiensi penggunaan air irigasi
oleh petani hanya 46Dengan kata lain 54 air terbuang percuma Penyebabnya
adalah kondisi saluran drainase yang tidak memadaiUpaya peningkatan efisiensi
penggunaan air irigasi dapat dilakukan melalui perbaikan desain saluran drainase
menggunakan alat pembentuk alurDimensi saluran drainase yang optimal adalah
lebar 32-34 cm kedalaman 21-25 cm dan kecuraman lereng 08 (Puslitbangtan
2003)
Pada musim penghujan kemungkinan besar curah hujan efektif akan
berlimpah tersedianya baik dipermukaan maupun yang telah meresap kedalam
pori pori tanah kebawah permukaan tanah (tergantung dari lamalembab sering
turunnya hujan dan daya meresapnya ke bawah permukaan tanah) Pada musim
2
kemarau curah hujan efektif tentunya tidak biasa diharapkan lagi dan tersedianya
air tanah pun banyak berkurang sehingga tidak sedikit lahan pertanaman menjadi
kering dan pertumbuhannya menjadi terganggu (Kartasapoetra 1994)
Sebagian besar daerah yang ada di Sulawesi Selatan memiliki potensi yang
baik untuk tanaman jagung seperti kabupaten Bone Jagung (Zea mays L)
merupakan salah satu tanaman pangan dunia yang terpenting selain gandum dan
padi Sebagai sumber karbohidrat utama di Amerika Tengah dan Selatan jagung
juga menjadi alternatif sumber pangan di Amerika Serikat Penduduk beberapa
daerah di Indonesia (misalnya di Madura dan Nusa Tenggara) juga menggunakan
jagung sebagai pangan pokok Selain sebagai sumber karbohidrat jagung juga
ditanam sebagai pakan ternak (hijauan maupun tongkolnya) diambil minyaknya
(dari bulir) dibuat tepung (dari bulir dikenal dengan istilah tepung jagung atau
maizena) dan bahan baku industri (dari tepung bulir dan tepung tongkolnya)
Tongkol jagung kaya akan pentosa yang dipakai sebagai bahan baku pembuatan
furfural Jagung yang telah direkayasa genetika juga sekarang ditanam sebagai
penghasil bahan farmasi (Anonim 2012a)
Budi daya jagung tidak hanya di lahan kering pada musim hujan tetapi
juga pada lahan sawah tadah hujan dan lahan sawah pada irigasi musim kemarau
terutama pada areal yang ketersediaan air irigasinya kurang memadai untuk budi
daya padi Pengairan tanaman jagung pada musim kemarau bersumber dari air
tanah yang dipompa maupun air permukaan dari jaringan irigasi Agar distribusi
air lebih efektif ke tanaman petani umumnya membuat saluran air di antara
barisan tanaman dengan menggunakan cangkul atau bajak ditarik ternak
Pembuatan saluran dengan cangkul memerlukan waktu 176 jamha sedangkan
dengan bajak ditarik ternak 24 jamha dengan tingkat efisiensi irigasi hanya
462(Puslitbangtan 2003)
Dengan perkembangan irigasi dalam bidang pertanian irigasi alur
dianggap penting dan tepat untuk pengairan tanaman jagung yang ditanam pada
awal musim hujan atau menjelang musim kemarau (Purwono dan Heni 2011)
3
Berdasarkan uraian di atas maka dianggap perlu untuk melakukan
penelitian mengenai ldquoDesain Sistem Irigasi Alur Pada Perkebunan Tanaman
Jagung di Kabupaten Bonerdquo
12 Rumusan Masalah
Dari uraian di atas maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut
1 Bagaimana mendesain sistem irigasi alur yang tepat untuk pertanaman
jagung
2 Bagaimana tingkat keakurasian hasil desain dengan sistem simulasi
menggunakan SIRMOD III pada pertanaman jagung
13 Tujuan dan Kegunaan
Tujuan dilakukan penelitian ini adalah untuk mendesain sistem irigasi dan
menguji efisiensi kinerja hasil desain irigasi alur pada pertanaman jagung
Kegunaan dilakukan penelitian ini adalah untuk memberikan hasil desain
irigasi pertanian yang efektif dan efisien pada lahan pertanaman jagung di
Kabupaten Bone sebagai informasi bagi para penyuluh dan praktisi irigasi dan
sebagai informasi bagi petani yang dapat digunakan atau diaplikasikandalam
sistem pertanaman jagung
4
II TINJAUAN PUSTAKA
2 1 Irigasi
Pengertian irigasi secara umum yaitu pemberian air kepada tanah dengan
maksud untuk memasok lengas esensial bagi pertumbuhan tanaman(Hansen
dkk1990) Tujuan irigasi lebih lanjut yaitu menjamin keberhasilan produksi
tanaman dalam menghadapi kekeringan jangka pendek mendinginkan tanah dan
atmosfir sehingga akrab dengan pertumbuhan tanaman mengurangi bahaya
kekeringan mencuci atau melarutkan garam dalam tanah mengurangi bahaya
pemipaan tanah melunakkan lapisan olah dan gumpalan gumpalan tanah dan
menunda pertunasan dengan cara pendinginan lewat evaporasi Tujuan umum
irigasi tersebut secara implisit mencakup pula kegiatan drainase pertanian
terutama yang berkaitan dengan tujuan mencuci dan melarutkan garam dalam
tanah Tujuan utama irigasi yang disebutkan di atas tentu saja tidak semuanya
berlaku untuk indonesia yang sebagian besar daerahnya terletak di kawasan
muson tropis-basah Irigasi juga dapat diartikan sebagai bentuk kegiatan
penyediaanpengambilan pemberian dan penggunaan air untuk pertanian dengan
menggunakan satu kesatuan saluran dan bangunan berupa jaringan irigasi
(Suprodjo 2001)
Pada metode irigasi lain dalam pemberian air semua permukaan tanah
dibasahi pada tiap pemberian air Dengan menggunakan metode alur untuk
pemberian air Kebutuhan pembasahan hanya sebagian dari permukaan
tanahsehingga mengurangi kehilangan akibat penguapan mengurangi
pelumpuran tanah berat dan memungkinkan untuk mengolah tanah lebih cepat
setelah pemberian air Hampir semua tanaman yang berderet diairi dengan metode
alur Tanaman biji bijian dan alfalfa sering diairi dengan alur kecil yang disebut
alur kerap Alur kerap ini menguntungkan apabila aliran pemberian air kecil dan
juga untuk tanah yang topografinya tidak menentu Irigasi alur dapat diterapkan
pada variasi kemiringan yang besar Dalam hal ini biasanya menempatkan alur
menuruni kemiringan yang paling terjal untuk menghindari peluapan tanggul alur
(Endang dan Soejipto 1992)
5
211 Irigasi Permukaan
Irigasi telah berkembang luas menjadi bentuk menarik yang dapat
diklasifikasikan menjadi irigasi genangan irigasi limpasan irigasi alur
dan banjir yang tidak terkendali Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya
ada dua hal yang membedakan sistem irigasi permukaan yaitu aliran
permukaan memiliki kebebasan menanggapi gradien gravitasi dan berarti
di lahan pengangkutan dan distribusi terjadi pada bidang permukaan itu
sendiri Sebuah peristiwa irigasi permukaan terdiri dari empat faseKetika
air dialirkan ke lahan sampai permukaan air meluas di seluruh area Air
tidak langsung membasahi seluruh permukaan tetapi semua jalur aliran
telah terisi air Kemudian air akan mengalir di permukaan cekunganlahan
Volume air di permukaan mulai menurun setelah air tidak lagi
diberikanSehingga air akan mengalir dari permukaan (limpasan) masuk ke
dalam tanah Untuk menggambarkan hidrolika aliran permukaan periode
drainase dibagi ke dalam tahap penipisan (resesi vertikal) dan fase resesi
(resesi horizontal) Deplesi adalah interval perpotongan munculnya tanah
kering pertama di bawah airResesi dimulai pada saat itu dan berlanjut
hingga permukaannya kering (Walker 1989)
Masing-masing sistem irigasi permukaan memiliki kelebihan dan
kekurangan yang unik tergantung pada faktor-faktor seperti yang telah
dijelaskan sebelumnya yaitu biaya awal ukuran dan bentuk bidang
karakteristik tanah alam dan ketersediaan pasokan air iklim pola tanam
preferensi sosial dan struktur pengalaman historis dan pengaruh luar ke
sistem irigasi permukaan (Walker 1989)
Pada irigasi permukaan air diberikan secara langsung melalui
permukaan tanah dari suatu saluran atau pipa dimana elevasi muka airnya
lebih tinggi dari elevasi lahan yang akan diairi (sekitar 10-15 cm) Air
irigasi mengalir pada permukaan tanah dari pangkal ke ujung lahan dan
meresap ke dalam tanah membasahi daerah perakaran tanamanTerdapat
dua syarat penting untuk mendapatkan sistim irigasi permukaan yang
efisien yaitu perencanaan sistim distribusi air untuk mendapatkan
6
pengendalian aliran air irigasi dan perataan lahanyang baik sehingga
penyebaran air seragam ke seluruh petakan Prosedur pelaksanaan irigasi
dalam irigasi permukaan adalah dengan menggunakan debit yang cukup
besar maka aliran akan mencapai bagian ujung secepat mungkin dan
meresap ke dalam tanah dengan merata Setelah atau sebelum mencapai
bagian ujung aliran masuk dapat diperkecil debitnya (cut-back flow)
sampai sejumlah air irigasi yang diinginkan sudah diresapkanKetika
pasokan aliran air dihentikan maka proses resesi sepanjang lahan akan
terjadi sampai proses irigasi selesai (Kusnadi 2000)
212 Irigasi Alur
Irigasi alur dapat diartikan sebagai air yang mengalir melalui
saluran kecil (alur) yang dibuat pada kemiringan atau lereng lahan Air
masuk ke dalam tanah dari dasar dan sisi saluran bergerak lateral dan ke
bawah untuk membasahi tanah dan sekaligus membawa garam terlarut
pupuk dan herbisida Tanah yang baik dengan lerengkemiringan seragam
dapat memberikan hasil yang baik dari metode ini (James 1993)
Irigasi alur cocok untuk berbagai jenis tanah tanaman dan lereng
tanah Irigasi alur cocok untuk tanaman terutama tanaman baris Tanaman
yang akan rusak jika air menutupi batang atau mahkota harus
menggunakan irigasi alur Irigasi alur juga cocok untuk tumbuhan tanaman
pohon Pada tahap awal penanaman pohon penggunaan satu alur
disamping baris pohon mungkin cukup tetapi ketika pohon berkembang
maka dua atau lebih alur dapat dibuat untuk menyediakan air yang cukup
(Brouwer 1988)
Menurut Brouwer (1988) tanaman yang dapat diairi dengan irigasi
alur meliputi
a Tanaman berbaris seperti jagung kedelai bunga matahari tebu
b Tanaman yang akan rusak oleh air berlebih seperti tomat sayuran
kentang kacang-kacangan
c Pohon buah-buahan seperti jeruk anggur
d Siaran tanaman (metode kerut) seperti gandum
7
Sistem irigasi alur biasanya digunakan dalam pengairan sayuran-
sayuran Hal ini memberikan keuntungan bahwa air tidak diterapkan
secara langsung ke lahan tetapi air masuk kedalam alur Hal itu
memberikan penghematan air tanaman tidak bersentuhan langsung dengan
air karena beberapa tanaman seperti sayuran sangat sensitif terhadap air
tergenang Berdasarkan keselarasan irigasi alur dapat digolongkan
menjadi dua jenis umum yaitualur lurus dan alur kontur Alur kontur
memiliki kemiringan yang halus sepanjang aliran Lahan dengan
kemiringan hingga 15 persen dapat diairi dengan alur kontur (Bishop et al
1967) Metode alur kontur dapat berhasil digunakan di hampir semua
tanah yang diairi Keterbatasan alur yang lurus yang diatasi dengan kontur
untuk menahan tanah Berdasarkan pada ukuran dan jarak alur dapat
diklasifikasikan sebagai alur-alur dan lipatan atau kerutan Secara umum
tanaman kecil memerlukan alur yang kecil seperti sayuran membutuhkan
alur dari 75-125 cm sedangkan beberapa tanaman baris membutuhkan
alur yang lebih lebar (Kay 1986)
Alur lurus biasanya saluran dibangun menuruni lereng tanah yang
berliku (bertingkat) Tanah halus (yaitu mengisi daerah yang rendah
dengan bahan dibawa dari tempat tinggi) biasanya diperlukan untuk
efisiensi aplikasi air Namun keseragaman yang buruk dapat terjadi ketika
lereng melebihi 2 dan tanah bertekstur kasar Alur sangat cocok untuk
mengairi tanaman yang bisa tertanggu jika air merendam mahkota atau
batang tanaman Akar tanaman seperti sayuran kapas jagung gula bit
jagung kentang dan tanaman bibit ditanam pada bedengan yang diairi
dengan alur yang ditempatkan di antara baris tanaman Kebun-kebun
anggur dapat diairi dengan menempatkan satu atau lebih alur antara baris
pohon untuk membasahi area utama dari zona akar (Jeams 2009)
Secara umum bentuk panjang dan jarak ditentukan oleh keadaan
alam yaitu kemiringan jenis tanah dan ukuran aliran yang tersedia
Namun faktor lain dapat mempengaruhi desain sistem alur seperti
kedalaman perairan praktek pertanian dan panjang lahan Alur harus
8
searah dengan kemiringan jenis tanah ukuran saluran kedalaman irigasi
praktek budidaya dan panjang lahan Meskipun alur dapat lebih lama
ketika kemiringan lahan yang curam kemiringan alur maksimum yang
disarankan adalah 05 untuk menghindari erosi tanah Alur juga dapat
dibuat bertingkat sehingga sangat mirip dengan cekungan sempit yang
panjang Namun nilai minimum dari 005 dianjurkan agar drainase yang
efektif dapat terjadi pada irigasi berikutnya atau curah hujan yang
berlebihan Jika kemiringan tanah lebih curam dari 05 maka alur dapat
diatur pada sudut lereng utama atau bahkan sepanjang kontur untuk
menjaga lereng alur dalam batas-batas yang disarankan Alur dapat diatur
dengan cara ini ketika kemiringan tanah utama tidak melebihi 3 Hal itu
dilakukan untuk menghindari resiko utama erosi tanah dalam sistem alur
Untuk tanah berpasir air cepat terinfiltrasi Alur harus pendek (kurang dari
110 m) sehingga air akan mencapai ujung hilir tanpa kerugian perkolasi
yang berlebihan Pada tanah liat laju infiltrasi jauh lebih rendah dari pada
di tanah berpasir Alur dapat lebih panjang dari pada tanah berpasir
(Brouwer 1988)
Ukuran aliran maksimum yang tidak akan menyebabkan erosi jelas
akan tergantung pada kemiringan alur dalam hal apapun disarankan untuk
tidak menggunakan ukuran saluran dengan kecepatan aliran lebih besar
dari 301mdetik Ketika para petani menggunakan mesin (mekanik) alur-
alur harus dibuat panjang untuk memudahkan pekerjaan Alur pendek yang
sama dengan panjang lahan bukan jarak yang ideal itu akan menyisakan
tanah yang tidak terairi Panjang alur yang bersesuaian dapat dilihat pada
tabel berikut (Brouwer 1988)
9
Tabel1 Kemiringan dengan Jenis Tanah Untuk Panjang Alur
Furrow
slope
()
Maximum stream size
(ls) per furrow
Clay Loam Sand
Net irrigation depth (mm)
50 75 50 75 50 75
00 30 100 150 60 90 30 45
01 30 120 170 90 125 45 60
02 25 130 180 110 150 60 95
03 20 150 200 130 170 75 110
05 12 150 200 130 170 75 110
Sumber Training manual no 5 FAO Land and Water Development
Division 1988
Bentuk alur dipengaruhi oleh jenis tanah dan ukuran aliran
Pada tanah berpasir air bergerak cepat vertikal dari samping (lateral) Alur
berbentuk V diharapkan dapat mengurangi rembesan air pada permukaan
tanah Namun itu tidak cocok untuk tanah berpasir yang kurang stabil dan
cenderung runtuh karena mengurangi efisiensi irigasi Pada tanah liat ada
gerakan air yang jauh lebih lateral dan laju infiltrasi jauh lebih sedikit dari
pada tanah berpasir Sehingga alur dibuat lebar dan dangkal untuk
mendapatkan luas penampang basah yang besar untuk mendorong infiltrasi
(Brouwer 1988)
Gambar 1 Alur sempit pada tanah berpasir
10
Gambar 2 Alur lebar dangkal pada tanah lempung
Jarak dari alur dipengaruhi oleh jenis tanah dan praktek budidaya
Aturan jarak alur untuk tanah berpasir jarak harus antara 30 dan 60 cm
yaitu 30 cm untuk pasir kasar dan 60 cm untuk pasir halus Pada tanah liat
jarak antara kedua alur yang berdekatan harus 75-150 cm Pada tanah liat
alur ganda bergerigi juga dapat digunakan Keuntungannya adalah bahwa
baris tanaman akan lebih banyak pada punggung masing-masing dan
memudahkan penyiangan manual Punggungan dapat sedikit membulat di
bagian atas untuk mengalirkan air di permukaan punggungan pada saat
hujan deras (Brouwer 1988)
Gambar 3 Sebuah alur ganda-bergerigi
Dalam pertanian mekanik diperlukan kecocokan antara mesin yang
tersedia untuk membuat alur dan jarak yang ideal untuk tanaman
Peralatan mekanik akan menghasilkan lebih sedikit pekerjaan jika lebar
standar antara alur dipertahankan namun ketika tanaman ditanam
biasanya memerlukan jarak tanam yang berbeda Dengan cara ini jarak
dari gandengan alat tidak perlu diubah ketika peralatan tersebut akan
dipindahkan dari satu tanaman ke yang lain Namun perawatan diperlukan
11
untuk memastikan bahwa jarak standar memberikan pembasahan lateral
yang memadai pada semua jenis tanah (Brouwer 1988)
Ada beberapa alat pembentuk alur yang dapat digunakan Bajak
merupakan alat yang umum digunakan baik itu bajak kayu dan bajak besi
yang ditarik dengan tenaga hewan maupun bajakcangkul dengan
menggunakan tanganmanual Seperti yang ditunjukkan pada gambar
berikut ini (Brouwer 1988)
Gambar 4 Alat pembentuk alur
Air dialirkan ke lahan melalui masing-masing alur dari saluran
menggunakan sifon dan spiles atau pipa tergantung pada debit yang
tersedia dalam saluran irigasi beberapa alur dapat diairi pada waktu yang
sama Ketika terjadi kekurangan air irigasi alur menjadi solusi yang
diterapkan dengan membatasi jumlah air irigasi Hal ini dilakukan dengan
menggunakan sistem bergilir untuk tiap alur pada lahan yang sama
Misalnya untuk suatu lahan yang diari setiap 10 hari alur ganjil (1 3 5
dan seterusnya) diairi setelah 5 hari dan alur genap (2 4 6 dan
seterusnya) diairi setelah 10 hari Dengan demikian tanaman menerima air
setiap 5 hari bukan dalam jumlah besar setiap 10 hari
Limpasan pada ujung alur dapat menjadi masalah pada lahan miring Hal
ini dapat menampung air hingga 30 persen dari air yang diberikan
meskipun dalam kondisi yang baik Oleh karena itu pengurasan dangkal
harus selalu dilakukan pada ujung lahan untuk membuang kelebihan air
Ketika hal itu tidak dilakukan tanaman akan rusak oleh genangan air
Limpasan yang berlebihan dapat dicegah dengan mengurangi arus masuk
12
setelah air irigasi telah mencapai akhir dari alur-alur (irigasi pengurangan)
atau air limpasan digunakan kembali (Brouwer 1988)
Untuk mendapatkan pola pembasahan yang seragam pada zona
perakaran jarak kerutan harus baik memiliki kemiringan yang seragam
dan air irigasi harus diterapkan dengan cepat Zona perakaran akan
dibasahi melalui air yang mengalir pada alur yang bergerak ke bawah
tanah dan kesamping Kedua gerakan air tersebut bergantung pada jenis
tanah suatu lahan (Brouwer 1988)
Menurut Brouwer (1988) pola pembasahan yang ideal dapat
terjadi ketika pola pembasahan yang berdekatan saling tumpang tindih
dan ada gerakan air ke atas yang membasahi seluruh punggungan sehingga
air menyebar pada zona perakaran yang diamati pada gambar berikut
Gambar 5 Zona perakaran ideal
Untuk mendapatkan distribusi air yang seragam sepanjang alur
kemiringan saluran yang seragam merupakan hal yang penting dan ukuran
aliran cukup besar sehingga kecepatan aliran pada alur tinggi Dengan
demikian kerugian akibat perkolasi yang besar di hulu alur dapat dihindari
(Brouwer 1988)
13
Menurut Brouwer (1988) pola pembasahan yang buruk atau tidak
merata disebabkan oleh
a Kondisi alam yang tidak menguntungkan misalnya lapisan
dipadatkan jenis tanah yang berbeda-beda kemiringan lahan tidak
merata
b Letak alur yang buruk misalnya jarak alur terlalu lebar
c Manajemen yang buruk ukuran sungai yang tersedia terlalu besar atau
terlalu kecil menghentikan pemasukan air terlalu cepat
22 Curah Hujan Efektif (Re)
Hujan adalah peristiwa jatuhnya aires dari atmosfer ke permukaan bumi
dan atau laut dalam bentuk yang berbeda Hujan di daerah tropis (termasuk
Indonesia) umumnya dalam bentuk air dan sesekali dalam bentuk es pada suatu
kejadian ekstrim sedangkan di daerah subtropis dan kutub hutan dapat berupa air
atau saljues Besarnya curah hujan adalah volume air yang jatuh pada suatu areal
tertentu Besarnya curah hujan dapat dimaksudkan untuk satu kali hujan atau
untuk masa tertentu seperti perhari perbulan permusim atau pertahun Curah
hujan yang diperlukan untuk penyusunan suatu rancangan pemanfaatan air dan
rancangan pengendalian banjir adalah curah hujan rata-rata diseluruh daerah yang
bersangkutan Distribusi curah hujan adalah berbeda-beda sesuai dengan jangka
waktu yang ditinjau dari curah hujan tahunan curah hujan bulanan curah hujan
harian dan curah hujan perjam Harga-harga yang diperoleh ini dapat digunakan
untuk menentukan prospek dikemudian hari dan akhirnya perancangan sesuai
dengan tujuan yang dimaksud Kejadian hujan menunjukkan suatu variabilitas
dalam ruang dan waktu Salah satu konsekuensi dari variabliltas hujan adalah
terjadinya fluktuasi curah hujan di etiap wilayah yang dapat menimbulkan kondisi
ekstrim berupa kekeringan dan banjir yang terjadi dengan skala yang berbeda dan
tergantung pada periode keberulangannya (Achmad 2011)
Hujan yang diharapkan terjadi selama satu musim tanam berlangsung
disebut curah hujan efektif Masa hujan efektif untuk suatu lahan persawahan
dimulai dari pengolahan tanah sampai tanaman dipanen tidak hanya selama masa
pertumbuhan Curah hujan efektif untuk tanaman lahan tergenang berbeda dengan
14
curah hujan efektif untuk tanaman pada lahan kering dengan memperhatikan pola
periode musim hujan dan musim kemarau Perhitungan curah hujan efektif
dilakukan atas dasar prinsip hubungan antara keadaan tanah cara pemberian air
dan jenis tanaman (Achmad 2011)
Besarnya curah hujan efektif diperoleh dari pengolahan data curah hujan
harian pada stasiun curah hujan yang ada di daerah irigasi atau daerah sekitarnya
Re = Rtot (125 ndash 02 Rtot)125 Rtotlt 250 mm(1)
Re = 125 + 01 Rtot Rtotgt 250 mm(2)
Dimana
Re = Curah hujan efektif (mmhari)
Rtot = Jumlah curah hujan (mmhari)
23 Evapotranspirasi
Evapotranspirasi adalah perpaduan dua proses yakni evaporasi dan
transpirasi Evaporasi adalah proses penguapan atau hilangnya air dari tanah dan
badan-badan air (abiotik) sedangkan transpirasi adalah proses keluarnya air dari
tanaman (boitik) akibat proses respirasi dan fotosistesis Kombinasi dua proses
yang saling terpisah dimana kehilangan air dari permukaan tanah melalui proses
evaporasi dan kehilangan air dari tanaman melalui proses transpirasi disebut
sebagai evapotranspirasi (ET) (Achmad 2011)
Menurut Achmad (2011) evapotranspirasi ditentukan oleh banyak faktor
yakni
a Radiasi surya (Rd) Komponen sumber energi dalam memanaskan badan-
badan air tanah dan tanaman Radiasi potensial sangat ditentukan oleh posisi
geografis lokasi
b Kecepatan angin (v) Angin merupakan faktor yang menyebabkan
terdistribusinya air yang telah diuapkan ke atmosfir sehingga proses
penguapan dapat berlangsung terus sebelum terjadinya kejenuhan kandungan
uap di udara
c Kelembaban relatif (RH) Parameter iklim ini memegang peranan karena
udara memiliki kemampuan untuk menyerap air sesuai kondisinya termasuk
temperatur udara dan tekanan udara atmosfir
15
d Temperatur Suhu merupakan komponen tak terpisah dari RH dan Radiasi
Suhu ini dapat berupa suhu badan air tanah dan tanaman ataupun juga suhu
atmosfir
Evaporasi adalah proses dimana air dalam bentuk cair dikonversi menjadi
uap air dan dipindahkan dari permukaan penguapan Air dapat terevaporasi dari
berbagai permukaana seperti danau sungai tanah dan vegetasi hijau Sedangkan
transpirasi merupakan penguapan cairan (air) yang terkandung pada jaringan
tanaman dan pemindahan uap ke atmosfir Tanaman umumnya kehilangan air
melalui stomata Stomata merupakan saluran terbuka pada permukaan daun
tanaman melalui proses penguapan dan perubahan wujud menjadi gas
(Achmad 2011)
231 Evapotranspirasi Tanaman
Evapotranspirasi tanaman (ETc) adalah perpaduan dua istilah
yakni evaporasi dan transpirasi Kebutuhan air dapat diketahui
berdasarkan kebutuhan air dari suatu tanaman Apabila kebutuhan air
suatu tanaman diketahui kebutuhan air yang lebih besar dapat dihitung
(Hansen dkk 1986) Evaporasi yaitu penguapan di atas permukaan
tanah sedangkan transpirasi yaitu penguapan melalui permukaan dari air
yang semula diserap oleh tanaman Atau dengan kata lain
evapotranspirasi adalah banyaknya air yang menguap dari lahan dan
tanaman dalam suatu petakan karena panas matahari (Asdak 1995)
Evapotranspirasi (ETc) adalah proses dimana air berpindah dari
permukaan bumi ke atmosfer termasuk evaporasi air dari tanah dan
transpirasi dari tanaman melalui jaringan tanaman melalui transfer panas
laten persatuan area Ada 3 faktor yang mendukung kecepatan
evapotranspirasi yaitu (1) faktor iklim mikro mencakup radiasi netto
suhu kelembaban dan angin (2) faktor tanaman mencakup jenis
tanaman derajat penutupannya struktur tanaman stadia perkembangan
sampai masak keteraturan dan banyaknya stomata mekanisme menutup
dan membukanya stomata (3) faktor tanah mencakup kondisi tanah
16
aerasi tanah potensial air tanah dan kecepatan air tanah bergerak ke akar
tanaman (Achmad 2011)
Doonrenbos dan Pruitt (1977) menjelaskan bahwa untuk
menghitung kebutuhan air tanaman berupa evapotranspirasi
dipergunakan persamaan
ETc = Kc times ETohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(3)
Dimana
ETc= evapotranspirasi potensial (mmhari)
ETo= evapotranspirasi acuan (mmhari)
Kc= koefisian konsumtif tanaman
Koefisien konsumtif tanaman (Kc) didefinisikan sebagai
perbandingan antara besarnya evapotranspirasi potensial dengan
evaporasi acuan tanaman pada kondisi pertumbuhan tanaman yang tidak
terganggu Dalam hubungannya dengan pertumbuhan dan perhitungan
evapotranspirasi acuan tanaman (ETo) maka dimasukkan nilai Kc yang
nilainya tergantung pada musim serta tingkat pertumbuhan tanaman
Nilai koefisien tanaman dibagi atas empat fase pertumbuhan yaitu Kc
initial (Kc in) Kc development (Kc dev) Kc middle (Kc mid) dan Kc
end Kc in merupakan fase awal pertumbuhan tanaman selama kurang
lebih dua minggu sedangkan Kc dev adalah koefisien tanaman untuk
masa perkembangan (masa antara fase initial dan middle) Kc mid
merupakan Kc untuk masa pertumbuhan dan perkembangan termasuk
persiapan dalam masa pembuahan Kc end merupakan Kc untuk
pertumbuhan akhir tanaman dimana tanaman tersebut tidak berproduksi
lagi (Achmad 2011)
232 Evapotranspirasi Acuan (ETo)
Evapotranspirasi acuan (ETo) adalah nilai evapotranspirasi
tanaman rumput-rumputan yang terhampar menutupi tanah dengan
ketinggian 8ndash15 cm tumbuh secara aktif dengan cukup air Untuk
menghitung evapotranspirasi acuan (ETo) dapat digunakan beberapa
metode yaitu (1) metode Penman (2) metode panci evaporasi (3)
17
metode radiasi (4) metode Blaney Criddle dan (5) metode Penman
modifikasi FAO Menduga besarnya evapotranspirasi tanaman ada
beberapa tahap harus dilakukan yaitu menduga evapotranspirasi acuan
menentukan koefisien tanaman kemudian memperhatikan kondisi
lingkungan setempat seperti variasi iklim setiap saat ketinggian tempat
luas lahan air tanah tersedia salinitas metode irigasi dan budidaya
pertanian (Achmad 2011)
Beberapa metode pendugaan evapotranspirasi seperti Metode
PenmanETo = c (W Rn + (1 ndash W) f(u) (ea ndash ed) ) Metode Penman
modifikasi (FAO) digunakan untuk luasan lahan dengan data pengukuran
temperatur kelembaban kecepatan angin dan lama matahari bersinar
(Doorenbos dan Pruitt 1977)
24 Infiltrasi
Infiltrasi adalah proses aliran air (umumnya berasal dari curah hujan)
masuk kedalam tanah Perkolasi merupakan proses kelanjutan aliran air yang
berasal dari infiltrasi ke tanah yang lebih dalam Kebalikan dari infiltrasi adalah
rembesan Laju maksimal gerakan air masuk kedalam tanah dinamakan kapasitas
infiltrasi Kapasitas infiltrasi terjadi ketika intensitas hujan melebihi kemampuan
tanah dalam menyerap kelembaban tanah Sebaliknya apabila intensitas hujan
lebih kecil dari pada kapasitas infiltrasi maka laju infiltrasi sama dengan laju
curah hujan (Achmad 2011)
Perpindahan air dari atas ke dalam permukaan tanah baik secara vertikal
maupun secara horizontal disebut infiltrasi Banyaknya air yang terinfiltrasi dalam
satuan waktu disebut laju infiltrasi Besarnya laju infiltrasi f dinyatakan dalam
mmjam atau mmhari Laju infiltrasi akan sama dengan intensitas hujan bila laju
infiltrasi tersebut lebih kecil dari daya infiltrasinya Jadi f le fp dan f le I Infiltrasi
berubah-ubah sesuai dengan intensitas curah hujan Akan tetapi setelah mencapai
limitnya banyaknya infiltrasi akan berlangsung terus sesuai dengan kecepatan
absorbsi setiap tanah Pada tanah yang sama kapasitas infiltrasinya berbeda - beda
tergantung dari kondisi permukaan tanah struktur tanah tumbuh-tumbuhan dan
lain-lain Di samping intensitas curah hujan infiltrasi berubah-ubah karena
18
dipengaruhi oleh kelembaban tanah dan udara yang terdapat dalam tanah
(Achmad 2011)
Menurut Achmad ( 2011) ada beberapa faktor internal dan eksternal yang
mempengaruhi laju infiltrasi adalah sebagai berikut
1 Tinggi genangan air di atas permukaan tanah dan tebal lapisan tanah yang
jenuh
2 Kadar air atau lengas tanah
3 Pemadatan tanah oleh curah hujan
4 Penyumbatan pori tanah mikro oleh partikel tanah halus seperti bahan
endapan dari partikel liat
5 Pemadatan tanah oleh manusia dan hewan akibat traffic line oleh alat olah
6 Struktur tanah
7 Kondisi perakaran tumbuhan baik akar aktif maupun akar mati (bahan
organik)
8 roporsi udara yang terdapat dalam tanah
9 Topografi atau kemiringan lahan
10 Intensitas hujan
11 Kekasaran permukaan tanah
12 Kualitas air yang akan terinfiltrasi
13 Suhu udara tanah dan udara sekitar
Dalam infiltrasi dikenal dua istilah yaitu kapasitas infiltrasi dan laju
infiltrasi yang dinyatakan dalam mmjam Kapasitas infiltrasi adalah laju infiltrasi
maksimum untuk suatu jenis tanah tertentu sedangkan laju infiltrasi ( ft ) adalah
kecepatan infiltrasi yang nilainya tergantung pada kondisi tanah dan intensitas
hujan Apabila tanah dalam kondisi kering ketika infiltrasi terjadi kapasitas
infiltrasi tinggi karena kedua gaya kapiler dan gaya gravitasi bekerja bersama ndash
sama menarik air kedalam tanah Ketika tanah menjadi basah gaya kapiler
berkurang yang menyebabkan laju infiltrasi menurun Akhirnya kapasitas infiltrasi
mencapai suatu nilai konstan yang dipengaruhi terutama oleh gravitasi dan laju
perkolasi Laju infiltrasi dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu kedalaman
19
genangan dan tebal lapisan jenuh kelembaban tanah pemadatan oleh hujan
tanaman penutup intensitas hujan dan sifat ndash sifat fisik tanah (Triatmodjo 2008)
Metode yang biasa digunakan untuk menentukan kapasitas infiltrasi adalah
pengukuran dengan infiltrometer dan analisis hidrograf Infiltrometer dibedakan
menjadi infiltrometer genangan dan simulator hujan Infiltrometer genangan yang
banyak digunakan adalah dua silinder kosentris atau tabung yang dimasukkan
kedalam tanah (Triatmodjo 2008)
Untuk tipe pertama dua silinder kosentris yang terbuat dari logam dengan
diameter antara 225 dan 90 cm ditempatkan dengan sisi bawahnya berada
beberapa sentimeter di bawah tanah ke dalam kedua ruangan diisikan air yang
selalu dijaga pada elevasi sama Fungsi dari silinder luar adalah untuk mencegah
air di dalam ruang sebelah dalam menyebar pada daerah yang lebih besar setelah
merembes di bawah dasar silinder Kapasitas infiltrasi dan perubahannya dapat
ditentukan dari kecepatan penambahan air pada silinder dalam yang diperlukan
untuk mempertahankan elevasi konstan Infiltrasi dapat diukur dengan cara
berikut dengan menggunakan infiltrometer (Triatmodjo 2008)
Infiltrometer tipe kedua (gambar 7) terdiri dari tabung dengan diameter
sekitar 225 cm dan panjang 45 sampai 60 cm yang dimasukkan kedalam tanah
sampai kedalaman minimum sama dengan kedalaman dimana air meresap selama
percobaan ( sekitar 375 sampai 525 cm ) sehingga tidak terjadi penyebaran
Gambar 6 Tabung infiltrometer sederhana
20
Laju air yang harus ditambahkan untuk menjaga kedalaman yang konstan
di dalam tabung dicatat Infiltrometer genangan ini tidak memberikan kondisi
infiltrasi yang sebenarnya terjadi di lapangan karena pengaruh pukulan butir ndash
butir hujan tidak diperhitungkan dan struktur tanah di sekeliling dinding silinder
telah terganggu pada waktu pemasukannya kedalam tanah Tetapi meskipun
mempunyai kelemahan alat ini mudah dipindah dan dapat digunakan untuk
mengetahui kapasitas infiltrasi di titik yang dikehendaki sesuai dengan tata guna
lahan jenis tanaman dan sebagainya (Triatmodjo 2008)
Untuk mengurangi kelemahan dari penggunaan alat diatas dibuat hujan
tiruan dengan intensitas merata yang lebih tinggi dari kapasitas infiltrasi Luas
bidang yang disiram antara 01 sampai 40 m2 Besar infiltrasi dihitung dengan
mencatat besarnya hujan dan limpasan Gambar 7 adalah sket simulator hujan
Hujan tiruan dengan intensitas hujan I jatuh pada bidang yang akan dicari
kapasitas infiltrasinya Intensitas hujan lebih besar dari kapasitas infiltrasi f
sehingga terjadi genangan diatas permukaan tanah Pada suatu saat genangan air
akan meluap dan luapan air ditampung dalam ember Dengan mengetahui
intensitas hujan I volume tampungan dalam ember dan tinggi genangan maka
akan dapat dihitung kapasitas infiltrasi (Triatmodjo 2008)
Gambar 7 Simulator hujan
Laju infiltrasi (f) dinyatakan dalam injam atau cmjam adalah kecepatan
air masuk kedalam tanah dari permukaan tanah Jika air menggenang pada
permukaan tanah maka kapasitas infiltrasi telah mencapai batas kemampuan Jika
21
laju distribusi air pada permukaan sebagai contoh hujan lebih kecil dari pada
kemampuan laju infiltrasi maka laju infiltrasi sebenarnya akan juga lebih kecil
dari pada laju potensial Kumulatif infiltrasi (F) adalah akumulasi dari kedalaman
air yang masuk kedalam tanah selama jangka waktu tertentu dan itu sama dengan
integral dari laju infiltrasi pada periode tersebut (Triatmojo 2008)
25 Dimensi Saluran
Dimensi saluran merupakan salah satu kapasitaskemampuan lapisan
bahan kemiringan dan bentuk dari kanal atau selokan yang digunakan Ukuran
saluran dapat ditentukan dengan persamaan manning dan persamaan kelancaran
persamaan tersebut dapat menghubungkan kecepatan aliran kapasitas kemiringan
saluran saluran bentuk dan ukuran pembagian saluran Persamaannya sebagai
berikut (Jeans 2009)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(4)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(5)
Dimana
V = Kecepatan aliran (ms)
K = Koefisien kekasaran saluran
n = Koefisien manning
S = Kemiringan (mm)
A = Luas penampang saluran (m2)
Q = Debit aliran (m3s)
R = Jari-jari hidrolik (m)
26 Kadar Air Tanah
Data kadar air tanah membutuhkan pengukuran periodik di lapangan hal
tersebut dapat memberikan gambaran pada pemberian irigasi berikutnya dilakukan
dan berapa kedalaman air yang harus diterapkan Sebaliknya data tersebut dapat
menunjukkan berapa banyak yang telah diterapkan dan air keseragaman pada
lahan Seperti yang telah dijelaskan pada sub bagian sebelumnya bulk density
kapasitas lapangan dan titik layu permanen juga dibutuhkan (Walker 1989)
22
Menurut (Walker 1989) ada banyak teknik yang dapat digunakan untuk
menghitung kadar air tanah Namun yang digunakan pada penelitian ini adalah
metode gravimetrik sampling Gravimetrik sampel dilakukan dengan
mengumpulkan sampel tanah dari masing-masing kedalaman 15-30 cm dari profil
tanah atau dari penetrasi akar Sampel tanah diambil beratnya sekitar 100-200
gram kemudian ditempatkan dalam wadah kedap udara dan kemudian ditimbang
Sampel tersebut kemudian ditempatkan dalam oven untuk dipanaskan sampai 105
deg C selama 24 jam dengan membuka penutup wadah Setelah kering tanah dan
wadah ditimbang lagi dan berat air ditentukan baik sebelum maupun sesudah
pengeringanoven Fraksi berat kering masing-masing sampel dapat dihitung
dengan menggunakan Persamaan
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(6)
Dimana
W = kadar air tanah
BB = berat basah (berat tanah sesungguhnya)
BK = berat kering (berat tanah setelah di panaskan)
Jagung merupakan tanaman yang tergolong tidak tahan kelebihan air dan
kekurangan air dan relatif sedikit membutuhkan air dibandingkan padi Oleh
karena itu pengaturan ketersediaan air sangat penting Pada pertanaman di lahan
kering yang umumnya ditanam saat musim hujan peluang terjadinya kelebihan
air cukup besar oleh karena itu untuk menghindari agar tidak terjadi kelebihan air
maka perlu dibuat saluran-saluran drainase yang pengerjaannya dapat dilakukan
bersamaan dengan pembumbunan tanaman Pada pertanaman di lahan sawah yang
umumnya ditanam pada akhir musim hujan maka peluang terjadinya kekeringan
cukup besar Oleh karena itu perlu pemberian air pada saat-saat tanaman telah
menunjukkan gejala kekeringan Sumber air dapat diperoleh baik dari air tanah
dangkal yang didistribusikan dengan poma atau air irigasi Dalam hal ini yang
penting adalah pengaturan waktu dan cara pendistribusian air agar tanaman
tumbuh optimal dan pemanfaatan air lebih efisiensi Khusus untuk pertanaman
23
jagung pada lahan sawah tadah hujan ketersediaan air mutlak diperlukan oleh
karena itu harus ada sumber air yang dapat dimanfaatkan untuk pengairi
pertanaman Pendistribusian air dapat dilakukan melalui alur-alur yang dibuat saat
pembumbunan Pembuatan alur dapat dilakukan pula dengan menggunakan bajak
atau alat khusus pembuat alur model PAI-1R-Balitsereal atau PAI-2R-Balitsereal
yang ditarik hand tractor (Suryana dkk 2008)
27 Ketersediaan Air Irigasi
Ketersediaan air untuk keperluan irigasi secara garis besar dapat
dibedakan menjadi dua jenis yaitu ketersediaan air di lahan dan ketersediaan air
di bangunan pengambilan Ketersediaan air irigasi baik di lahan maupun di
bangunan pengambilan diharapkan dapat mencukupi kebutuhan air irigasi yang
diperlukan pada daerah irigasi yang ditinjau sesuai dengan luas areal dan pola
tanam yang ada Informasi ketersediaan air di bangunan pengambilan atau sungai
diperlukan untuk mengetahui jumlah air yang dapat disediakan pada lahan yang
ditinjau berkaitan dengan pengelolaan air irigasi untuk suatu lahan pertanian
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
271 Ketersediaan Air di Lahan
Ketersediaan air di lahan adalah air yang tersedia di suatu lahan
pertanian yang dapat dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan air irigasi
di lahan itu sendiri Ketersediaan air di lahan yang dapat digunakan untuk
pertanian terdiri dari dua sumber yaitu konstribusi air tanah dan hujan
efektif (Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
Konstribusi air tanah sangat dipengaruhi oleh karakteristik tanah
kedalaman air aplikasi (kedalaman zona perakaran) dan jenis tanaman
Untuk daerah irigasi yang berada pada daerah kedalaman air aplikasi
dangkal konstribusi air tanah diperoleh melalui daya kapiler tanah Untuk
daerah yang berada pada daerah kedalaman air aplikasi dalam konstribusi
air tanah sangat kecil dan dapat dianggap bernilai nol Curah hujan efektif
adalah curah hujan yang secara efektif dan secara langsung dipergunakan
memenuhi kebutuhan air tanaman untuk pertumbuhan tanaman
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
24
272 Ketersediaan Air di Bangunan Pengambilan
Ketersediaan air di bangunan pengambilan adalah air yang
tersedia di suatu bangunan pengambilan yang dapat digunakan untuk
mengaliri lahan pertanian melaui sistem irigasi Untuk sistem irigasi
dengan memanfaatkan air sungai informasi ketersediaan air di sungai
(debit andalan) perlu diketahui Debit andalan adalah debit minimum
sungai untuk kemungkinan terpenuhi yang sudah ditentukan dapat dipakai
untuk irigasi Debit minimum untuk kemungkinan terpenuhi ditetapkan
80 yang dapat diartikan pula bahwa kemungkinan (probabilitas) debit
sungai lebih rendah dari debit andalan 20 Untuk bangunan pengambilan
yang telah tersedia bangunan pencatat debit maka analisis ketersediaan air
dapat dilakukan dengan analisis frekuensi terhadap data debit yang cukup
panjang (Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
28 Kebutuhan Air Irigasi
Direktorat Jenderal Pengairan (1986) memberikan gambaran bahwa dalam
penentuan kebutuhan air untuk irigasi atau air yang dibutuhkan untuk lahan
pertanian didasarkan pada keseimbangan air di lahan untuk satu unit luasan dalam
satu periode biasanya periode setengah bulanan Faktor-faktor yang menentukan
kebutuhan air untuk irigasi menurut Direktorat Jenderal Pengairan (1986) adalah
a) Penyiapan lahan (Ir)
Untuk menentukan kebutuhan maksimum air irigasi pada suatu
proyek irigasi ditentukan oleh kebutuhan air untuk penyiapan lahan
b) Penggunaan Konsumtif (Etc)
Penggunaan konsumtif diartikan sebagai jumlah air yang dibutuhkan
untuk pertumbuhan tanaman Penggunaan konsumtif juga dapat didefinisikan
sebagai kebutuhan air tanaman sebagai jumlah air yang disediakan untuk
mengimbangi air yang hilang akibat evaporasi dan transpirasi Evapotranspirasi
adalah gabungan proses penguapan dari permukaan tanah atau evaporasi dan
penguapan dari daun tanaman atau transpirasi Besarnya nilai evaporasi
dipengaruhi oleh iklim varietas jenis dan umur tanaman
25
Besarnya koefisien tanaman setiap jenis tanaman berbeda-beda dan
berubah setiap periode pertumbuhan tanaman itu Evapotranspirasi potencial
dihitung dengan metode modifikasi Penman yang telah disesuaikan dengan
keadaan daerah Indonesia dan nilai kc untuk berbagai jenis tanaman yang ditanam
disajikan harga-harga koefisien tanaman termasuk jagung menurut FAO
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
Tabel 2 Harga Koefisien Tanaman Palawija
Setengah
Bulan
Ke-
Koefisien tanaman
Kedelai Jagung
Kac
tanah Bawang Buncis Kapas
1 050 0 50 0 50 0 50 0 50 050
2 075 0 59 0 51 0 51 0 64 050
3 100 0 96 0 66 0 59 0 89 058
4 100 1 05 0 85 0 90 0 95 075
5 082 1 02 0 95 0 95 0 88 091
6 045 0 95 0 95 - 104 -
Sumber Direktorat Jenderal Pengairan 1986
c) Perkolasi dan Rembesan (P)
Laju perkolasi sangat tergantung pada sifat-sifat tanah Guna
menentukan laju perkolasi tinggi muka air tanah juga harus diperhitungkan
Perembesan terjadi akibat meresapnya air melalui tanggul sawah Perkolasi
dan rembesan disawah berdasarkan Direktorat Jenderal Pengairan (1986)
yaitu sebesar 2 mmhari
d) Penggantian Lapisan Air (Wlr)
Banyaknya air yang dibutuhkan oleh tanaman palawija sebesar 50-
100 mm
e) Efisiensi Irigasi (Ei)
Efisiensi irigasi adalah angka perbandingan dari jumlah air irigasi
nyata yang terpakai untuk kebutuhan pertumbuhan tanaman dengan jumlah
air yang keluar dari pintu pengambilan (intake) Efisiensi irigasi merupakan
faktor penentu utama dari unjuk kerja suatu sistem jaringan irigasi Efisiensi
irigasi terdiri atas efisiensi pengaliran yang pada umumnya terjadi di jaringan
26
utama dan efisiensi dijaringan sekunder yaitu dari bangunan pembagi sampai
petak sawah Efisiensi irigasi didasarkan asumsi sebagian dari jumlah air
yang diambil akan hilang baik di saluran maupun di petak sawah
Kehilangan air yang diperhitungkan untuk operasi irigasi meliputi
kehilangan air di tingkat tersier sekunder dan primer Besarnya masing-
masing kehilangan air tersebut dipengaruhi oleh panjang saluran luas
permukaan saluran keliling basah salurandan kedudukan air tanah
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
29 Membuat Desain Saluran Irigasi Permukaan (Alur)
Desain suatu sistem irigasi permukaan harus mengisi bagian zona
perakaran secara efisien dan seragam sehingga stres tanaman dapat dihindari dan
sumber daya seperti energi air nutrisi dan tenaga kerja tetap seimbang atau
terjaga Sistem irigasi juga dapat digunakan untuk mendinginkan keadaan di
sekitar buah yang sensitif dan tanaman sayuran atau memanaskan atmosfer untuk
mencegah kerusakan dengan embun beku Sebuah sistem irigasi harus selalu
mampu mengakumulasi pencucian garam di zona akar Hal ini juga dapat
digunakan untuk melunakkan tanah untuk budidaya yang lebih baik atau bahkan
untuk menyuburkan dan menyebarkan insektisida dilahan (Walker 1989)
Prosedur desain didasarkan pada target aplikasi (Z req) yang sesuai dengan
kelembaban tanah yang diekstraksi oleh tanaman Dimana dalam analisis akhir
prosedur akan muncul trial and error dimana pilihan panjang lereng tingkat
lapangan inflow dan waktu cutoff dapat dibuat yang akan memaksimalkan
efisiensi aplikasi Pertimbangan seperti keterbatasan pasokan air dan erosi akan
bertindak sebagai kendala pada prosedur desain Efisiensi aplikasi maksimal
tujuan implisit desain akan terjadi ketika lahan hanya diairi kembali Perkolasi
yang meningkat akan dikurangi dengan meminimalkan perbedaan waktu asupan
kesempatan dan mengakhiri pemasukan tepat waktu Limpasan permukaan
dikendalikan atau digunakan kembali Asupan waktu desain peluang didefinisikan
dengan cara berikut
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(7)
27
di mana Z req adalah volume diberikandibutuhkan per satuan panjang dan lebar
per unit (dan sama dengan defisit kelembaban tanah) dan rreq adalah asupan
desain kali kesempatan (Walker dan Skogerboe 1989)
Tabel 3 Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi awal
Continuous Flow Intake Curve Parameters For Initial Irrigations
ID Soil Name a K
(m^3mmn^a)
Fo
(m^3mmn^a)
Qr
(ls)
Vpr
(m)
002 Heavy Clay 0188 0000220 00000073 0468 0111
005 Clay 0248 0000416 00000184 0521 0122
010 Clay 0306 0000633 00000313 0609 0138
015 Light Clay 0351 0000810 00000437 0695 0152
020 Clay Loam 0387 0000966 00000555 0781 0166
025 Clay Loam 0417 0001107 00000670 0866 0179
030 Clay Loam 0442 0001220 00000780 0949 0191
035 Silty 0463 0001346 00000887 1031 0202
040 Silty 0481 0001453 00000990 1112 0213
045 Silty Loam 0497 0001551 00001090 1192 0224
050 Silty Loam 0512 0001650 00001187 1271 0234
060 Silty Loam 0535 0001830 00001372 1426 0253
070 Silty Loam 0555 0002011 00001547 1576 0271
080 Sandy Loam 0571 0002172 00001711 1721 0288
090 Sandy Loam 0585 0002324 00001867 1862 0305
100 Sandy Loam 0597 0002476 00002014 1999 0320
150 Sandy 0641 0003130 00002637 2613 0391
200 Sandy 0671 0003706 00003113 3115 0452
400 Sandy 0749 0005531 00004144 4000 0650
Sumber Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University 2003
28
Tabel 4Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi selanjutnya
Continuous Flow Intake Curve Parameters For Later Irrigations
ID Soil Name a K
(m^3mmn^a)
Fo
(m^3mmn^a)
Qr
(ls)
Vpr
(m)
002 Heavy Clay 0151 0000190 00000058 0468 0111
005 Clay 0198 0000356 00000147 0521 0122
010 Clay 0245 0000543 00000251 0609 0138
015 Light Clay 0281 0000690 00000349 0695 0152
020 Clay Loam 0310 0000826 00000444 0781 0166
025 Clay Loam 0334 0000937 00000536 0866 0179
030 Clay Loam 0353 0001040 00000624 0949 0191
035 Silty 0370 0001146 00000709 1031 0202
040 Silty 0385 0001233 00000792 1112 0213
045 Silty Loam 0398 0001321 00000872 1192 0224
050 Silty Loam 0409 0001400 00000949 1271 0234
060 Silty Loam 0428 0001560 00001098 1426 0253
070 Silty Loam 0444 0001701 00001237 1576 0271
080 Sandy Loam 0457 0001842 00001369 1721 0288
090 Sandy Loam 0468 0001974 00001493 1862 0305
100 Sandy Loam 0478 0002106 00001611 1999 0320
150 Sandy 0513 0002660 00002110 2613 0391
200 Sandy 0537 0003146 00002490 3115 0452
400 Sandy 0599 0004701 00003316 4000 0650
Sumber Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University 2003
Menurut Walker dan Skogerboe (1989) data yang dibutuhkan dalam
membuat desan irigasi secara umum adalah
a sifat pasokan air irigasi dalam hal kebutuhan tahunan tahunan metode
pengiriman dan biaya debit dan durasi frekuensi penggunaan dan kualitas air
b topografi tanah dengan penekanan khusus pada lereng utama undulations
lokasi pengiriman air dan outlet permukaan drainase
c fisik kimia dan karakteristik tanah terutama karakteristik infiltrasi
kelembaban-holding kapasitas salinitas dan drainase internal
d pola tanam kebutuhan airnya dan pertimbangan khusus yang diberikan untuk
memastikan bahwa sistem irigasi dapat dilaksanakan dalam panen dan jadwal
budidaya periode perkecambahan dan periode pertumbuhan yang kritis
29
e kondisi pemasaran di daerah serta tenaga kerja pemeliharaan dan
penggantian ketersediaan dan keterampilan pelayanan pendanaan untuk
konstruksi dan operasi dan energi pupuk benih pestisida dll dan
f budaya praktek yang digunakan di daerah pertanian terutama di mana mereka
dapat melarang elemen tertentu dari desain atau operasi dari sistem
Waktu pengaliran merupakan waktu yang diperlukan air untuk menutupi
seluruh lahan membutuhkan evaluasi atau setidaknya perkiraan jalur pengaliran
Penentuan nilai parameter hidrolik alur bervariasi sesuai dengan ukuran dan
bentuk alur biasanya dalam kisaran 03-07 Gambar di bawah menunjukkan tiga
bentuk alur khas dan berhubungan dengan nilai p 1 dan p 2 (parameter hidrolik)
Gambar 8 Bentuk spesifik alur dan parameter hidroliknya
Setelah parameter-parameter seperti bentuk alur jarak antar alur panjang alur
kemiringan alur topografi alur jenis tanah waktu asupan peluang dll Maka
selanjutnya mengikuti desain sistem model irigasi alur menurut FAO
(Walker 1989)
30
210 Cropwat
Cropwat merupakan suatu program komputer under DOS (Program yang
dipakai melalui perintah DOS) untuk menghitung evapotranspirasi Penman
Modifikasi dan kebutuhan air untuk tanaman Selanjutnya dapat juga menghitung
kebutuhan air irigasi jadwal pemberian air irigasi untuk macam-macam kondisi
pengelolaan dan suplai air untuk seluruh daerah irigasi dengan bermacam-macam
pola tanam tertentu Untuk perhitungan tersebut dibutuhkan data-data
klimatologi dan data-data lainnya misalnya data tanaman dan data pola tanam
Prosedur dalam perhitungan kebutuhan air bagi tanaman dan rencana kebutuhan
air untuk irigasi ini didasarkan pada makalah FAO - ID No 24 mengenai
Kebutuhan air bagi tanaman dan No 33 mengenai Respon tanaman terhadap
air Program ini berarti sebagai alat praktis untuk membantu para ahli melakukan
perhitungan dalam perencanaan dan pengelolaan suatu daerah irigasi Lebih lanjut
program ini diharapkan dapat membantu memberikan rekomendasi untuk
memperbaiki irigasi yang telah ada dan merencanakan jadwal irigasi yang sesuai
dengan kondisi suplai air yang beraneka ragam Beberapa hal yang perlu dijelaskan
berkaitan dengan penggunaan komputer model Cropwat ini antara lain
mengenai perhitungan evapotranspirasi referensi pemrosesan data curah hujan
pola tanam dan data tanaman (Susilawati 2004)
Evapotranspirasi referensi atau ETo adalah evapotranpirasi potensial dari
tanaman rumput yang sehat dan mendapat air cukup Kebutuhan air untuk
tanaman lain secara langsung dibandingkan dengan parameter iklim ini Metode
Penman Modifikasi (FAO - ID No24) secara umum telah diterima sebagai
metode yang cukup untuk menghitung evapotranspirasi dari data klimatologi
seperti temperatur kelembaban (humidity) radiasi penyinaran (sunshine) dan
kecepatan angin (windspeed) Data klimatologi harus diambil dari stasiun
terdekat dan yang paling mewakili daerah kajian Data pertama yang penting dari
stasiun klimatologi ini adalah elevasi ketinggian (altitude) dan latitude
(Susilawati 2004)
Menurut Susilawati (2004) Masukan data klimatologi meliputi tiap bulanan
a Temperatur dalam derajat Celcius dapat sebagai temperatur rata-rata harian
31
atau sebagai temperatur maksimum dan minimum dalam bulan
b Kelembaban udara (air humidity) dapat diberikan sebagai kelembaban
relatif (relative humidity) dalam persen (0 - 100) atau vapour pressure dalam
mbar (1 - 50) Untuk membedakan diantara kedua satuan di atas nilai
vapour pressure dimasukkan sebagai nilai negative
c Penyinaran (daily sunshine) dapat diberikan sebagai persentase (20 - 100)
dari perbandingan penyinaran terhadap panjang hari atau pecahan (0 - 1)
atau sebagai lamanya penyinaran dalam jam (1 - 20)
d Kecepatan angin (windspeed) dapat diberikan dalam kmhari (10 - 500) atau
mdet (0 - 10)
Hujan memberikan kontribusi yang besar dari kebutuhan air untuk
tanaman Selama musim hujan sebagian besar kebutuhan air dipenuhi oleh hujan
sementara dalam musim kering dipenuhi oleh air irigasi Berapa jumlah air yang
datang dari curah hujan dan berapa jumlah air yang harus dipenuhi oleh air irigasi
adalah sulit diperkirakan Untuk mengestimasi kekurangan curah hujan yang
harus dipenuhi oleh air irigasi diperlukan suatu analisa statistik yang
membutuhkan data curah hujan yang panjang Sedangkan tidak semua curah
hujan yang jatuh digunakan oleh tanaman Sebagian hujan hilang karena limpasan
permukaan (run off) atau karena perkolasi yang dalam jauh di luar daerah akar
tanaman (Susilawati 2004)
Menurut Susilawati (2004) untuk menentukan bagian hujan yang dapat
diperhitungkan sebagai air yang dapat digunakan oleh tanaman diberikan definisi
a Curah hujan rata-rata bulanan (average monthly rainfall) adalah nilai rata-
rata dari suatu data curah hujan Digunakan dalam perhitungan kebutuhan
air tanaman dalam keadaan iklim yang rata- rata
b Dependable rainfall jumlah hujan dapat tergantung dari 1 di luar 4 atau 5
tahun tergantung pada 75 atau 80 kemungkinan terlampaui dan
menunjukkan suatu tahun kering normal Dependable rainfall digunakan
untuk merencanakan kapasitas sistem irigasi
c Hujan dalam tahun basah tahun normal dan tahun kering adalah hujan
dengan kemungkinan terlampaui 20 untuk tahun basah 50 tahun normal
31
32
dan 80 untuk tahun kering Ketiga nilai tersebut sangat berguna untuk
merencanakan suplai air irigasi dan simulasi dari macam-macam kondisi
pengelolaan irigasi
d Effective rainfall didefinisikan sebagai bagian dari hujan yang secara
efektif digunakan oleh tanaman setelah beberapa hilang karena limpasan
permukaanrun off) dan perkolasi yang dalam diperhitungkan Hujan efektif ini
digunakan untuk menentukan kebutuhan irigasi bagi tanaman
Kebutuhan air irigasi selain tergantung dari curah hujan juga tergantung
dari data tanaman dan pola tanam yang disusun Data tanaman meliputi sifat-sifat
dari tanaman yang diungkapkan oleh koefisien tanaman kc dan lama
pertumbuhan tanaman yaitu dalam tingkatan-tingkatan pertumbuhan Dari data
tanaman ini dapat dihitung kebutuhan air untuk tanaman Dengan menambahkan
data tanggal tanam pertama maka kebutuhan air irigasi untuk tanaman dapat
ditemukan Data pola tanam dari beberapa jenis tanaman yang tumbuh dalam
daerah irigasi yang disusun secara skematik diperlukan untuk menghitung
kebutuhan air irigasi (Susilawati 2004)
211 Sirmod III
SIRMOD III adalah paket perangkat lunak komprehensif untuk
mensimulasikan hidrolika sistem irigasi permukaan pada suatu lahan dengan
memilih kombinasi ukuran parameter dan operasional yang memaksimalkan
efisiensi aplikasi dan solusi dua-titik terbalik Permasalahan perhitungan
parameter infiltrasi dari suatu data merupakan data paling awal yang dimasukkan
(Walker 1989)
Kegiatan simulasi dikembangkan selama beberapa tahun dan dikodekan
menjadi MSDOS program yang bernama SIRMOD Pemrograman SIRMOD III
adalah 32 bit C + + revisi paket SIRMOD aslinya Prosedur numerik yang
digunakan dalam perangkat lunak yang diuraikan dalam teks Irigasi Permukaan
Teori dan Praktek 9 SIRMOD III merupakan perangkat lunak yang telah ditulis
untuk sistem mikro IBM kompatibel dengan memanfaatkan Windows 95 98
2000 dan sistem operasi berikutnya (Walker 1989)
32
2
33
III METODOLOGI PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat
Penelitian mengenai ldquoDesain Sistem Irigasi Alur Pada Perkebunan Tanaman
Jagung di Kabupaten Bonerdquo dilaksanakan pada bulan September sampai pada bulan
Oktober 2012 di Desa Samaelo Kecamatan Barebbo Kabupaten Bone Provinsi
Sulawesi Selatan
32 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah Teodolit Program SRFR
SIRMOD III SURFER CROPWAT 80 CLIMWAT 20 GPS kamera meteraacuten
parang linggis cangkul Selang air ring sampel ring infiltrometer aluminum foil
timbangan digital palu karet pengikatWater pass Pompa mesin
Bahan yang digunakan pada penelitian ini yaitu
1 Plastik
2 Patok kayu
3 Tali rapia
4 Air
5 Tanaman jagung
33 Metode Penelitian
331 Pengambilan data
Data yang akan digunakan pada penelitian ini meliputi data untuk
ketersediaan air kebutuhan air irigasi dan data untuk desain sistem irigasi
Data ketersediaan air meliputi
a Data curah hujan 10 tahun terakhir (2003-2012)
b Data debit air irigasi setengah bulanan (2005-2011)
Data untuk kebutuhan air irigasi meliputi
a Data Tanah meliputi sampel tanah dan ring sampel Data sampel tanah
diambil secara berurutan dalam waktu 10 hari untuk mengetahui kadar air
tanah sedangkan ring sampel digunakan untuk mengetahui titik layu
permanen porositas tekstur dan kapasitas lapang
34
b Data tanaman meliputi pengukuran kedalaman perakaran diambil dari
pengukuran panjang akar selama tiga kali sesuai dengan periode
pertumbuhan tanaman
c Data iklim meliputi data evaporasi seperti suhu udara kelembaban
kecepatan angin dan lama penyinaran
Sedangkan data untuk desain sistem irigasi meliputi
a Data Kemiringan lahantopografi digunakan untuk mengetahui kontur
wilayah lahan penaman
b Data laju infiltrasi dengan menggunakan ring infiltrometer
332 Pengolahan dan Analisis Data
1 Membuat kontur lahan pertanaman dengan aplikasi surfer
2 Menghitung kebutuhan air tanaman berdasarkan iklim dan pola tanam
yang diterapkan oleh petani setempat dengan Cropwat
3 Membuat desain saluran irigasi alur
a Penentuan bentuk saluran yaitu
1 2
Keterangan gambar penampang pengaliran air
1 Sesuai referensi FAO bentuk trapezoidal dengan bagian hidrolik
p1= 0513 dan p2=1329
2 Sesuai aplikasi dilapangan bentuk parabolasetengah lingkaran
dengan bagian hidrolik p1= 0582 dan p2= 1352
b Jarak antar alur ditentukan berdasarkan hasil survei jarak tanam di lahan
pertanaman jagung yaitu 16 m Sedangkan untuk desain 08 m
c Panjang alur 60 m
d Panjang akar atau kedalaman air aplikasi adalah 011m 037 m dan
045 m
e Koefisien manning adalah 004 (menurut FAO)
f Kecepatan aliran adalah 001 mmenit
35
g Kemiringan lahan adalah 00008 (berdasarkan data pengukuran
langsung dilapangan)
h Perhitungan A0
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(8)
i Perhitungan Zreq (persamaan 10)
j Perhitungan waktu aplikasipemberian air tL
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(9)
k Perhitungan debit maksimum
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(10)
l Perhitungan efisiensi aplikasi (Ea)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(11)
Keterangan
A0 = Luas penampang alur (m2)
Q0 = Debit aliran (m3menit)
n = Koefisien manning
S0 = Kemiringan saluran
f0 = Nilai waktu awal (m3menitm)
P12 = Parameter hidrolik
tL = Waktu pemberian air (menit)
Qmax = Debit maksimum(m3menit)
Vmax = Kecepatan maksimum (m3menit)
Ea = Efisiensi aplikasi ()
Zreq = Kedalaman aplikasi(m)
L = Panjang alur (m)
tco = Waktu pemberhentian aliran (menit)
36
4 Optimasi parameter dengan menggunakan perangkat lunak SIRMOD III
Parameter yang divariasikan adalah
a Debit atau kecepatan aliran
b Dimensi saluran
c Waktu aplikasi
d Panjang alur
Gambar 9 Tampilan awal program SIRMOD III
37
34 Bagan Alir Penelitian
Tidak
Ya
KEBUTUHAN AIR TANAMAN KETERSEDIAAN AIR
DATA
TANAH
MULAI
DESAIN SISTEM IRIGASI
CROPWATT 80
KEBUTUHAN AIR TANAMAN DAN
IRIGASIWAKTU PEMBERIAN AIR
SIMULASI DENGAN
MENGGUNAKAN SIRMOD III
HASIL
SELESAI
DATA CURAH
HUJAN
DATA
IKLIM
INFILTRASI
DATA DEBIT
IRIGASI
TOPOGRAFI
LAHAN
DATA
TANAMAN
AN
38
BAB VI HASIL PENELITIAN
41 Keadaan Umum Lokasi Penelitian
Kabupaten Bone secara geografis terletak antara4deg13- 5deg6 LS dan antara
119deg42-120deg30 BT seluas 4559 kmsup2 Secara administratif wilayah kabupaten
Bone berbatasan sebelah utara dengan Kabupaten Wajo dan Kabupaten Soppeng
sebelah selatan dengan Kabupaten Sinjai dan Kabupaten Gowa sebelah barat
dengan Kabupaten Maros Kabupaten Pangkep dan Kabupaten Barru dan sebelah
timur dengan Teluk Bone Daerah penelitian merupakan tempat penanaman padi
pada MT1 dan MT2 sedangkan pada MT3 yang ditanam adalah jagung Kondisi
dimana ketersediaan air untuk tanaman padi sulit untuk dipenuhi Penelitian ini
dilaksanakan pada perkebunan tanaman jagung di Desa Samaelo Kecamatan
Barebbo
Gambar 10 Lokasi penelitian
Untuk menentukan kemiringan pengaliran air di lahan dilakukan
pengukuran ketinggian lokasi dengan sistem grid Topografi lahan telah diukur
dengan theodolit untuk memperlihatkan kondisi kontur lahan yang akan didesain
Topografi akan menjadi salah satu faktor dalam pengaturan kemiringan dasar
SUKRI
G62107057 TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2013
39
saluran (furrow) sehingga menjadi penting untuk disajikan Hasil pengukuran
topografi dengan theodolit disajikan pada Gambar 11
Gambar 11 Layout ketinggian lokasi (kontur) lahan sawah di Kabupaten Bone
Daerah penelitian beriklim tropis dimana musim hujan berlangsung pada bulan
Desember ndash Juli dan musim kemarau yang berlangsung dari bulan Agustus ndash November
Berdasarkan data klimatologi dari tahun 2003 sampai tahun 2012 yang diperoleh dari
BMKG Maros suhu udara maksimum (Tmax) tertinggi terjadi pada bulan Januari ndash Juni
dan suhu udara maksimum (Tmax) terendah terjadi pada bulan Agustus ndash September
Sedangkan suhu udara minimum (Tmin) tertinggi pada bulan November ndash Maret dan
suhu udara miacutenimum (Tmin) terendah pada bulan Agustus ndash September Kelembaban
udara rata ndash rata sepanjang tahun adalah 836 dan kecepatan angin rata ndash rata 5 kmhari
dengan lama penyinaran rata ndash rata 15
42 Ketersediaan Air
Salah satu faktor penting dalam pengelolaan air untuk pertanian adalah
kesetimbangan air di lahan Jika ketersediaan air dapat memenuhi kebutuhan air di
lahan khususnya untuk pertanaman maka kebutuhan air pertumbuhan tanaman
dapat dipenuhi sehingga kekurangan air tidak terjadi dan tanaman tidak berada
40
dalam kondisi cekaman kekurangan air (deficit water stress) Salah satu sumber
ketersediaan air adalah hujan yang ditunjukkan dengan nilai curah hujan
Gambar 12 Curah hujan rata-ratabulanan (aktual dan efektif) di Kabupaten Bone
Tahun (2003-2012)
Data nilai curah rata-ratahujan bulanan di Kabupaten Bone menunjukkan
terjadinya hujan puncak pada bulan Mei (sekitar 400 mm) Sedangkan curah hujan
terendah terjadi pada bulan Agustus (sekitar 75 mm) Kondisi ini sangat baik untuk
wilayah pertanian yang membutuhkan hujan yang lebih merata
Ketersediaan air di daerah penelitian juga disuplai oleh air dari DI Pattiro
dengan distribusi ketersediaan air setiap periode (setengah bulanan) rata-rata
selama tahun 2005 ndash 2012 Nilai debit per periode maksimum terjadi pada bulan
Juli seperti disajikan pada Gambar 13
Gambar 13 Nilai debit rata-rata tersedia yang dialirkan di DI Pattiro (Tahun 2005 ndash
2012)
0
100
200
300
400
500
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Cu
rah
Hu
jan
(m
m)
Waktu (bulan)
Curah Hujan Aktual (mm)
Curah Hujan Efektif (mm)
0
20
40
60
80
100
120
Jan
I
Jan
II
Feb
I
Feb
II
Mar
I
Mahellip
Ap
r I
Ap
r II
Mei
I
Mei
II
Jun
I
Jun
II
Jul I
Jul I
I
Agt
I
Agt
II
Sep
I
Sep
II
Okt
I
Okt
II
No
v I
No
v hellip
Des
I
Des
II
De
bit
(m
^3d
eti
k) Series1Debit Rata-rata
41
43 Kebutuhan Air
Kebutuhan air untuk tanaman (evapotranspirasi ETcrop) dapat diperkirakan
dari data evaporasi atau evaportanspirasi potensial (ETo) Berdasarkan data iklim
yang ada di Kabupaten Bone dan Maros diperoleh hasil perhitungan nilai ETo rata
rata bulanan dalam 10 tahun terakhir untuk wiayah kajian dengan nilai seperti
ditunjukkan pada gambar di bawah ini
Gambar 14 Nilai evapotranspirasi potensial (ETo) Kabupaten Bone (2003-2012)
Dengan menggunakan rumus Etc = Kc x Eto maka nilai Etc dapat
diketahui dan dengan acuan ketersediaan air di lahan dan deplesi lengas tanah
maka kebutuhan air irigasi dapat ditentukan Gambar 15 menunjukkan kebutuhan
air tanaman aktual dan kebutuhan air irigasi selama pertanaman jagung di
Kabupaten Bone yang dihitung dengan Software Cropwat 8
Gambar 15 Nilai kebutuhan air tanaman aktual (ETcrop) dan kebutuhan air irigasi
(Irr Req) selama pertanaman jagung di Kabupaten Bone (nilai dalam
satuan mm)
0
1
2
3
4
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Evap
otr
ansp
iras
i Tan
aman
(m
mh
ari)
Waktu (bulan)
Eto (mmhari)
0
5
10
15
20
25
30
35
7 8 9 10 11 12
Ke
bu
tuh
an A
ir (
mm
har
i)
Waktu (bulan)
Kebutuhan Air Tanaman (mmhari)Keburuhan Air Irigasi (mmhari)
42
Pada sistem pertanaman jagung dengan jenis tanah lempung berliat
ketersediaan air dalam tanah sangat stabil mengingat tanah dapat memegang air
dengan baik Selama proses pertanaman jagung dilakukan terlihat bahwa deplesi
lengas tanah dapat berproses selama rata-rata 20 hari dengan tambahan air hujan
yang terjadi dengan nilai curah hujan yang kecil Namun demikian pada
prakteknya petani memberikan air irigasi setiap 10 hari dengan alasan kekhawatiran
akan terjadinya stress kekurangan air bagi tanaman
Gambar 16 Nilai retensi air tanah air tersedia (TAM dan RAM) di lahan
pertanaman jagung di Kabupaten Bone
44 Sistem Pemberian Air
Berdasarkan hasil survei lahan di pertanaman jagung diperoleh informasi
berupa kedalaman perakarandan laju infiltrasi Untuk wilayah penelitian di
Kabupaten Bone interval pemberian air di lahan mencapai 10 hari dengan cuaca
normal (tanpa hujan)
Panjang akar tanaman merupakan salah satu indikator yang penting dalam
sistem pemberian air irigasi karena sangat berkaitan dengan kedalaman efektif
pemberian air dan lama pemberian air Ukuran akar jagung pada fase I 011 m fase
II mencapai 037 m sedangkan pada fase III panjang akar 044 m Data tersebut
merupakan kedalaman air aplikasi yang akan digunakan sebagai kedalaman air
irigasi ke dalam tanah
Berdasarkan hasil pengukuran infiltrasi di lahan sawah untuk jagung hibrida
diperoleh data bahwa untuk waktu pemberian air irigasi dapat dilakukan melalui
sistem alur Laju penetrasi air kedalam lahan mencapai 05 mmdetik pada saat awal
0
20
40
60
80
100
120
140
0 20 40 60 80 100 120
Re
ten
si A
ir T
anah
(m
m)
Waktu (hari)
Depletion (mm)RAM (mm)
TAM (mm)
43
pemberian air dan selanjutnya menuju konstan pada laju 0083 mmdetik Bila
penjenuhan air diberikan sampai kedalaman maksimum perakaran hasil
pengukuran maka dibutuhkan waktu sekira 120 menit untuk pengaliran air dari
saluran ke lahan Waktu ini melebihi waktu untuk proses infiltrasi (opportunity
time)
Gambar 17 Laju infiltasi tanah pada lahan pertanaman Jagung
Ketersediaan air di lahan diukur dengan menggunakan current meter untuk
mengukur kecepatan aliran air yang selanjutnya digunakan untuk menentukan debit
air tersedia (m3det) Pada saat yang sama juga diukur kemiringan dasar saluran
Hasil pengukuran ini digunakan untuk menentukan nilai koefisien Manning yang
selanjutnya digunakan dalam penentuan fungsi debit aliran (Rumus Manning)
Hasil pengukuran debit sesaat di saluran irigasi menunjukkan debit 000041 m3s
45 Simulasi Hasil Berdasarkan Penerapan Petani di Lahan
Hasil simulasi irigasi alur yang diterapkan oleh petani menunjukkan kondisi
dimana kedalaman air aplikasi pada tahap pertumbuhan awal tanaman sebesar
hanya 011 m Pada praktek irigasi yang dilakukan petani dengan panjang alur 60
m bentuk penampang alur paraacutebola dan debit alir 000041 m3s dengan ujung alur
tertutup menunjukkan bahwa air terpenetrasi ke dalam tanah sedalam lebih 011 m
atau sedalam 037 m pada titik pemasukan air dan 040 m pada ujung alur Hal ini
secara detail dapat dilihat pada Gambar 18 dan Gambar 19
y = -076ln(x) + 3903Rsup2 = 0979
0
05
1
15
2
25
3
35
0 20 40 60 80 100
Laju
Infi
ltra
si (
cmm
en
it)
Waktu (menit)
Laju Infiltrasi (cmmenit)
Log (Laju Infiltrasi (cmmenit))
44
Gambar 18 Hasil kedalaman air aplikasi irigasi di lahan pertanaman jagung pada
tahap awal pengairan
Dari data ini menunjukkan bahwa irigasi yang dilakukan petani belum
optimal dalam memanfaatkan air Apalagi bila air sudah diberi pupuk maka
kehilangan pupuk akibat perkolasi akan menjadi besar karena tidak dapat
dijangkau oleh akar tanaman yang hanya sedalam 011 m pada tahap pertumbuhan
awal
Pada kondisi ini nilai efisiensi irigasi hanya mencapai 3609 efisiensi
aplikasi 3248 dan efisiensi distribusi hanya 3234 Hasil ini menunjukkan
bahwa hanya sekitar 32 air yang termanfaatkan sementara selebihnya terbuang
lewat perkolasi
Pada tahap ke 2 dengan kedalaman perakaran rata-rata mencapai 037 m
terdapat perubahan profil aplikasi air dengan debit air yag tetap 000041 m3s pada
waktu aplikasi selama 4 jam Nilai ini dianggap oleh sistem sebagai bentuk
penerapan air tak terkontrol karena memiliki nilai kedalaman air aplikasi yang
kurang di lebih setengah panjang alur sedangkan pada akhir alur mengalami
kelebihan air aplikasi
Gambar 19 Hasil Simulasi untuk kedalaman air aplikasi pada tahap pemberian
berikutnya mengikuti praktek irigasi petani
0
01
02
03
04
05
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)Panjang Alur (meter)
INFILTRASION DEPTH
Z_Req
0
01
02
03
04
05
06
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)
Panjang Alur (meter)
INFILTRASION DEPTH
Z_Req
45
Dengan dasar ini maka perlu optimasi desain pemberian air yang dapat
meningkatkan efisiensi aplikasi dan nilai efisiensiirigasi Optimasi dapat dilakukan
pada debit aliran panjang alur kecepatan alur dimensi saluran agar diperoleh nilai
efisiensi aplikasi dan efisiensi irigasi yang lebih baik
46 Simulasi Berdasarkan Hasil Desain
Desain irigasi alur dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak
SIRMOD III Model simulasi yang digunakan adalah tipe hydrodynamic ujung alur
tertutup tanpa penggunaan kembali bentuk penampang alur parabola atau
trapezoidal dan panjang alur 60 meter untuk target aplikasi atau kedalaman air
aplikasi 011 m 037 m dan 045 m
461 Kedalaman Air Aplikasi 011 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
pada tahap pertumbuhan awal tanaman sebesar hanya 011 m dengan jarak antar
alur dikurangi dari 16m menjadi 08m dan debit dari 000041m3s menjadi
00004m3s Waktu pengairan divariasikan dari 190 menit 200 menit 205 menit
dan 210 menit untuk mendapatkan hasil simulasi terbaik Hasil simulasi dapat
diamati pada gambar berikut ini
Gambar 20 Hasil simulasi untuk Kedalaman Air Aplikasi 011 meter
Dari gambar diatas untuk lama pengairan 190 menit diperoleh nilai efisiensi
apikasi 9904 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9894 dan air yang
terperkolasi kedalam tanah 106 untuk lama pengairan 200 menit diperoleh nilai
003
004
005
006
007
008
009
01
011
012
013
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)
Panjang Alur (meter) Zreq (m)
T=190 menitT=200 menitT=205 menitT=210 menit
46
efisiensi apikasi 9772 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9761 dan air
yang terperkolasi kedalam tanah 239 untuk lama pengairan 205 menit diperoleh
nilai efisiensi apikasi 9508 efisiensi irigasi 9866 efisiensi distribusi 9509
dan air yang terperkolasi kedalam tanah 491 danuntuk lama pengairan 210
menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9888 efisiensi irigasi 100 efisiensi
distribusi 9888 dan air yang terperkolasi kedalam tanah 112
Gambar 21 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi ()
Gambar 22 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut di atas untuk kedalaman air aplikasi 011 m
Efisiensi irigasi cenderung normal dengan meningkatnya lama pengairan Efisiensi
aplikasi dan efisiensi irigasi memiliki nilai yang relatif sama dan mengalami
penurunan tertinggi pada lama pengairan 205 menit namun laju perkolasi
meningkat menjadi 491 Dari keempat waktu pengairan yang digunakan
disarankan pada aplikasi dilapangan menggunakan lama pengairan 210 menit
dengan laju efisiensi tinggi namun laju perkolasinya rendah
94
95
96
97
98
99
100
185 190 195 200 205 210
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
0
1
2
3
4
5
185 190 195 200 205 210
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan
Laju Perkolasi ()
47
462 Kedalaman Air Aplikasi 037 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
037 m dengan jarak antar alur 08 m dan debit dari 00004m3s ditingkatkan
menjadi 00006 m3s Lama pengairan divariasikan dari 470 menit 480 menit 520
menit dan 525 menit
Gambar 23 Hasil simulasi untuk kedalaman air aplikasi 037 meter
Dari data hasil simulasi diataspada kedalam air aplikasi 037 meter untuk
lama pengairan 470 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9558 efisiensi irigasi
9859 efisiensi distribusi 9538 dan air yang terperkolasi ke dalam tanah
463 untuk lama pengairan 480 diperoleh nilai efisiensi apikasi 9827 efisiensi
irigasi 100 efisiensi distribusi 9822 dan air yang terperkolasi kedalam tanah
178 untuk lama pengairan 520 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 8631
efisiensi irigasi 9166 efisiensi distribusi 8578 dan air yang terperkolasi
kedalam tanah 1431 dan untuk lama pengairan 525 menit diperoleh nilai
efisiensi apikasi 9192 efisiensi irigasi 9712 efisiensi distribusi 9161 dan
air yang terperkolasi kedalam tanah 842
01
015
02
025
03
035
04
045
05
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
)
Panjang Alur (m)
Zreq(m)
T = 470 menitT = 480 menitT = 520 menitT = 525 menit
48
Gambar 24 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi ()
Gambar 25 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut untuk kedalaman air aplikasi 037 m terlihat
bahwa nilai dari laju efisiensi (aplikasi irigasi dan distribusi) masing-masing
memiliki nilai tertinggi pada lama pengairan 480 menit dan terendah pada lama
pengairan 520 menit Sedangkan laju perkolasi terendah pada lama pengairan 480
menit dan meningkat pada lama pengairan 520 menit Sehingga dari keempat
waktu lama pengairan yang digunakan untuk kedalaman air aplikasi 037 meter
dianjurkan menggunakan lama pengairan 480 menit dengan laju efisiensi yang
tinggi namun laju perkolasinya rendah
463 Kedalaman Air Aplikasi 045 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
045 m dan debit ditingkatkan menjadi 0000615 m3s dengan lama pengairan yang
divariasikan dari 550 menit 580 menit 600 menit dan 620 menit
84
86
88
90
92
94
96
98
100
460 470 480 490 500 510 520 530
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
0
5
10
15
460 470 480 490 500 510 520 530
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan (menit)
Laju Perkolasi ()
49
Gambar 26 Hasil simulasi I untuk kedalaman air aplikasi 045 meter
Dari gambar grafik diatas pada kedalaman air aplikasi 045 meter untuk
lama pengairan 550 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9786 efisiensi irigasi
100 efisiensi distribusi 9772 dan air yang terperkolasi kedalam tanah 228
untuk lama pengairan 580 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9731 efisiensi
irigasi 9996 efisiensi distribusi 9735 dan air yang terperkolasi kedalam tanah
265 untuk lama pengairan 600 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9096
efisiensi irigasi 9602 efisiensi distribusi 9068 dan air yang terperkolasi
kedalam tanah 935 dan untuk lama pengairan 620 menit diperoleh nilai efisiensi
apikasi 8915 efisiensi irigasi 9541 efisiensi distribusi 8857 dan air yang
terperkolasi kedalam tanah 1151
Gambar 27 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan efisiensi ()
015
02
025
03
035
04
045
05
055
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
)Panjang Alur (m) Zreq (m)
T=550 menitT=580 menitT=600 menitT=620 menit
88
90
92
94
96
98
100
540 550 560 570 580 590 600 610 620
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
50
Gambar 28 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut untuk kedalaman air aplikasi 045 m terlihat
bahwa nilai dari laju efisiensi (aplikasi irigasi dan distribusi) masing-masing
memiliki nilai tertinggi pada dua waktu awal lama pengairan (550 dan 580 menit)
dan menurun pada dua waktu lama pengairan berikutnya Sedangkan laju perkolasi
terendah pada dua waktu awal lama pengairan (550 dan 580 menit) dan meningkat
pada dua waktu lama pengairan berikutnya Maka dari keempat waktu lama
pengairan yang digunakan untuk kedalaman air aplikasi 045 meter dianjurkan
menggunakan lama pengairan 550 menit atau 580 menit dengan laju efisiensi yang
tinggi dan laju perkolasi yang rendah rendah
Dapat diamati bahwa pada semua kedalaman air aplikasi memiliki nilai
efisiensi yang berbeda-beda sesuai dengan tingkat pertumbuhan tanaman Pada
kedalaman air aplikasi 011 m dianjurkan menggunakan lama pengairan 210 menit
dengan debit 00004 m3s pada kedalaman air aplikasi 037 m dianjurkan
menggunakan lama pengairan 480 menit dengan debit 00006 m3s dan untuk
kedalaman air aplikasi 045 meter dianjurkan menggunakan lama pengairan 550
menit atau 580 menit dengan debit 0000615 m3s
0
3
6
9
12
540 550 560 570 580 590 600 610 620
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan (menit)
Laju Perkolasi ()
51
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan sebagai
berikut
1 Debit yang diterapkan oleh para petani adalah 000041 m3detik untuk semua
kedalaman air aplikasi kemudian dalam desain debit berubah sesuai dengan
kedalaman air aplikasi (00004 m3detik untuk 011 meter 00006 m
3detik
untuk 037 meter dan 0000615 m3detik untuk 045 meter)
2 Waktu yang diterapkan oleh para petani adalah 240 menit untuk semua
kedalaman air aplikasi (011m 037m dan 045m) kemudian dalam desain
waktu pengairan berubah sesuai dengan kedalaman air aplikasi (210 menit untuk
011 meter 480 menit untuk 037 meter dan 550 menit dan 580 menit untuk
045 meter)
3 Efisiensi irigasi yang diperoleh berdasarkan hasil desain mencapai 100
sedangkan menurut aplikasi yang diterapkan oleh para petani di lapangan
memiliki nilai efisiensi irigasi 36
52 Saran
Berdasarkan penelitian yang telah saya lakukan saya menyarankan untuk
dilakukan penelitian lanjutan agar diperoleh desain yang lebih maksimal dengan
efisiensi distribusi yang lebih merata dari awal pemasukan hingga ujung alur
52
DAFTAR PUSTAKA
Achmad M 2011 Hidrologi Teknik Universitas Hasanuddin Makassar
Ahmad S 2012 Pengolahan Tanaman Terpadu(PTT) Kepala Badan Penelitian dan
Pengembangan Pertanian
Anonim 2012a httpjagung_wikipediabahasaindonesiaensiklopedibebashtml
Tanggal diakses 27 Agustus 2012
Anonim 2012b httpDodikagrotek09UNEJjagung+kedelaihtml Tanggal diakses 30
Agustus 2012
Anonim 2012c httpawalmaulana-babIIIIII(Irigasialur)html Tanggal diakses 03
September 2010
Asdak C 1995 Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai Gadjah Mada
University Press Yogyakarta
Bambang T 2008 Hidrologi Terapan Beta Offset Yogyakarta
Brouwer C 1988 Irrigation Water Management Irrigation Methods Training manual
no 5 FAO Land and Water Development Division FAO Roma
Departemen Pekerjaan Umum 1986 Petunjuk Perencanaan Irigasi Direktorat Jenderal
Pengairan Jakarta
Ending PT dan Soetjipto 1992 Dasar-dasar dan Praktek Irigasi Erlangga Jakarta
FAO 2006 Crop Evapotranspiration (guidelines for computing crop water
requirements) FAO Irrigation and Drainage Paper No 56 FAO Roma
Jeams L 2009 Chapter 7 Midwestern State University
Kay M 1986 Surface Irrigation Systems and Practice Cranfield Press Bedford UK
Kartasapoetra dan Sutedjo MM1994 Teknologi Pengairan Pertanian (Irigasi) Bumi
Aksara Jakarta
Kusnadi DK 2000 Irigasi Permukaan Perteta Bogor
Purwono dan Purnamawati P 2011 Budidaya 8 Tanaman Pangan Unggul Penebar
Swadaya Depok
Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan 2003 Alat pembentuk alur
Drainase Bogor
53
Suprodjo P 2001 Pengembangan Irigasi Usaha Tani Berkelanjutan dan Gerakan
Hemat Air Direktoral Jenderal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan
Nasional Yogyakarta
Susi S 2004 Optimalisasi Pengelolaan Air Waduk Tilong Untuk Irigasi Pertanian Pada
Daerah Irigasi Tilong Universitas Katolik Widya Mandira Kupang
Walker WR 1989 Guidelines for designing and evaluating surface irrigation system
FAO Irrigation and Drainage Paper No 45 FAO Roma
Walker WR 2003 Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University
54
LAMPIRAN
Lampiran 1 Data Titik Ordinat Dengan Menggunakan GPS
Titik South East X Y
Titik South East X Y
A0 4 36675 120 18031 200471 9489739
B0 4 36688 120 18023 200454 9489713
A1 4 36677 120 18032 200472 9489737
B1 4 36684 120 18031 200471 9489722
A2 4 36679 120 18034 200476 9489733
B2 4 36684 120 18032 200474 9489724
A3 4 36680 120 18040 200488 9489731
B3 4 36685 120 18038 200483 9489720
A4 4 36682 120 18045 200497 9489728
B4 4 36687 120 18044 200494 9489717
A5 4 36684 120 18050 200506 9489723
B5 4 36689 120 18049 200504 9489714
A6 4 36686 120 18055 200515 9489720
B6 4 36692 120 18054 200514 9489709
A7 4 36688 120 18061 200527 9489716
B7 4 36693 120 18059 200523 9489706
A8 4 36690 120 18066 200535 9489712
B8 4 36696 120 18064 200532 9489702
A9 4 36692 120 18071 200544 9489708
B9 4 36697 120 18068 200541 9489698
Titik South East X Y
Titik South East X Y
C0 4 36692 120 18032 200473 9489708
D0 4 36699 120 18035 200477 9489696
C1 - - - -
D1 - - - -
C2 4 36689 120 18032 200473 9489714
D2 - - - -
C3 4 36689 120 18036 200480 9489714
D3 4 36697 120 18037 200482 9489722
C4 4 366692 120 18041 200489 9489708
D4 4 36694 120 18039 200486 9489704
C5 4 36694 120 18046 200498 9489704
D5 4 36699 120 18046 200497 9489696
C6 4 36696 120 18049 200504 9489701
D6 4 36702 120 18050 200506 9489691
C7 4 36698 120 18056 200517 9489698
D7 4 36704 120 18054 200515 9489687
C8 4 36700 120 18061 200527 9489694
D8 4 36706 120 18060 200524 9489689
C9 4 36703 120 18067 200536 9489689
D9 4 36707 120 18064 200532 9489681
55
Titik South East X Y
Titik South East X Y
Ta 4 36750 120 18041 200489 9489693
F1 4 36676 120 18035 200477 9489738
E1 - - - -
F2 4 36678 120 18038 200483 9489734
E2 - - - -
F3 4 36678 120 18038 200483 9489734
E3 - - - -
F4 4 36681 120 18050 200506 9489729
E4 4 36702 120 18032 200489 9489689
F5 4 36684 120 18051 200507 948924
E5 4 36703 120 18043 200492 9489688 E6 4 36706 120 18046 200500 9489684 E7 4 36707 120 18052 200511 9489681 E8 4 36709 120 18057 200520 9489677 E9 4 36711 120 18064 200532 9489673 E10 4 36712 120 18066 20035 9489672
56
Lampiran 2 Data Pengukuran Ketinggian Dengan Menggunakan Theodolit
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
A0-A1 093 353 04 10 1724 1718 1714 12 055
A0-A2 723 353 04 10 1781 1748 1709 12 055
A0-A3 1723 353 04 10 2038 1955 1868 12 055
A0-A4 2723 353 04 10 212 197 183 12 055
A0-A5 3723 353 04 10 2189 20 1809 12 055
A0-A6 4723 353 04 10 259 235 211 12 055
A0-A7 5723 353 04 10 263 235 211 12 055
A0-A8 6723 353 04 10 26 239 206 12 055
A0-A9 7723 353 04 10 271 235 197 12 055
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang
(m)
B0-B1 105 337 15 40 1808 1803 18 1375 046
B0-B2 825 337 15 40 179 175 1717 1375 046
B0-B3 1825 337 15 40 203 1945 1856 1375 046
B0-B4 2825 337 15 40 209 195 181 1375 046
B0-B5 3825 337 15 40 224 203 185 1375 046
B0-B6 4825 337 15 40 255 231 207 1375 046
B0-B7 5825 337 15 40 267 238 2068 1375 046
B0-B8 6825 337 15 40 266 229 1967 1375 046
B0-B9 7825 337 15 40 275 235 197 1375 046
57
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
C0-C1 - - - - - - -
C0-C2 143 0 28 50 1703 1697 1689 138 034
C0-C3 803 0 28 50 1764 1726 1686 138 034
C0-C4 1803 0 28 50 1812 1722 1631 138 034
C0-C5 2803 0 28 50 196 182 168 138 034
C0-C6 3803 0 28 50 203 184 164 138 034
C0-C7 4803 0 28 50 24 217 192 138 034
C0-C8 5803 0 28 50 2475 218 2189 138 034
C0-C9 6803 0 28 50 251 221 186 138 034
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
D0-D1 - - - - - - -
D0-D2 - - - - - - -
D0-D3 312 2 04 10 1769 1753 1715 152 029
D0-D4 808 2 04 10 1776 1737 1696 152 029
D0-D5 1808 2 04 10 1963 1872 1785 152 029
D0-D6 2808 2 04 10 1972 1835 1693 152 029
D0-D7 3808 2 04 10 23 211 1924 152 029
D0-D8 4808 2 04 10 24 201 188 152 029
D0-D9 5808 2 04 10 246 217 188 152 029
D0-D10 5978 2 04 10 254 224 195 152 029
58
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
Ta-E1 - - - - - - -
Ta-E2 - - - - - - -
Ta-E3 - - - - - - -
Ta-E4 415 29 56 10 2003 198 1954 1465 056
Ta-E5 1415 11 45 50 2401 20 1957 1465 056
Ta-E6 2415 2 20 30 208 1984 189 1465 056
Ta-E7 3415 0 13 10 2367 2222 209 1465 056
Ta-E8 4415 358 36 00 243 224 2041 1465 056
Ta-E9 5415 357 17 50 248 223 199 1465 056
Ta-E10 5855 356 18 30 255 227 202 1465 056
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
A0-F1 6232 350 56 50 1765 1735 1705 12 055
A0-F2 10982 344 59 30 1778 1728 1667 12 055
A0-F3 16832 344 08 20 1989 192 1856 12 055
A0-F4 37982 344 34 10 2141 197 18 12 055
A0-F5 43292 328 51 10 261 241 22 12 055
59
Lampiran 3 Data Hasil Analisis Tanah
HASIL ANALISIS CONTOH TANAH
Nomor contoh BD PD
Porosita
s
KA
Kapasita
s Lapang
KA Titik
Layu
Permanen
Tekstur Hidrometer
No
urut
Kode
Laboratoriu
m
Pengirim Liat
()
Debu
()
Pasir
() Klas Tekstur
(gcm3 (gcm3 () () ()
1 S1 I(hibrida 126 234 4611 1518 0461 46 35 19 Liat
2 S2 II(hibrida) 117 241 5165 1730 0521 52 39 9 Liat
3 S3 III(komposit
) 136 218 3777 1686 0421 42 42 16 Liat berdebu
4 S4 IV(komposit
) 112 217 4816 2837 0391 39 38 23
Lempung
berliat
Sumber Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Unhas
60
Lampiran 4 Data Klimatologi
Data Curah Hujan Bulanan (millimeter)
Tahun 2003 sampai dengan tahun 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 237 111 175 365 411 251 186 67 75 153 144 273
Data Suhu Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 269 269 269 269 269 268 268 267 268 269 269 269
Data Suhu Minimum Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 230 230 230 229 229 230 229 228 228 229 230 230
Data Suhu Maksimum Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 324 324 324 323 323 324 323 322 322 324 324 323
Data Kelembaban Bulanan Rata-rata (Persen)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 83 84 84 84 84 84 83 84 84 83 83 83
Data Kecepatan Angin Rata-rata Bulanan (KNOT)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 4 3 4 4 4 4 5 6 6 6 4 4
Data Lamanya Penyinaran Bulanan (Persen)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 11 14 17 14 12 10 14 22 25 20 17 11
Sumber BMKG (Stasiun Klimatologi Kelas I Maros)
61
Lampiran 5 Data Pengukuran Laju Infiltrasi
No Waktu
(menit)
Penurunan
(cm)
1 0-3 9
2 3-6 75
3 6-9 7
4 9-12 65
5 12-15 55
6 15-18 5
7 18-21 45
8 21-24 4
9 24-27 38
10 27-30 35
11 30-33 35
12 33-36 4
13 36-39 35
14 39-42 35
15 42-45 35
16 45-48 25
17 48-51 25
18 51-54 25
19 54-57 2
20 57-60 2
21 60-63 2
22 63-66 2
23 66-69 2
24 69-72 2
25 72-75 18
26 75-78 15
27 78-81 15
28 81-84 15
29 84-87 15
30 87-90 15
62
Lampiran 6 Perhitungan Pemberian Air
Dik luas lahan = 36000m2 waktu antara pemberian air = 10 hari
1 Perhitungan kebutuhan air tanaman diperoleh dengan menggunakan persamaan
Volume air = luas lahan x Etc x jarak pemberian air sehingga jumlah
kebutuhan air tanaman adalah
Volume air(initial) = luas lahan x Etc x jarak pemberian air
= 3600m2 x 07810
-3mh x 10 h = 2808m
3
Volume air(deve) = 3600m2 x 21710
-3mh x 10 h = 7812m
3
Volume air(mid) = 3600m2 x 31310
-3mh x 10 h = 11268m
3
Volume air(late) = 3600m2 x 20210
-3mh x 10 h = 7272m
3
2 Debit aliran peralur ditentukan dengan persamaan Q = V A dimana
A = frac12 (a+b) t = frac12 (40+15) 10 = 275cm2 = 00275m
2
V = 1n R23
S12
= 1004(00585)23
(0008)12
= 00149 ms
Maka Q = 00149 00275 = 000040975 m3s = 040975 ls
Sehingga Volume air yang diberikan peralur adalah 354024m3
Hasil perhitungan tersebut kemudian diolah dengan menggunakan perangkat lunak
Sirmod 3 untuk mnedapatkan nilai efisiensi aplikasi dan efisiensi irigasi
63
Lampiran 7 Perhitungan Desain Irigasi Alur
Dik L = 60m S0 = 0008 n = 004 w = 08 m p1 = 0582 p2 = 1352
Untuk nilai a k dan f0 berdasarkan table 3(FAO)
Untuk luas penampang (A)
A = frac12 (a+b) t = frac12 (40+15) 10 = 275cm = 00275m
Untuk debit (Q0)
Q0 = 00004 m3s
Perhitungan debit maksimum
Untuk rreq
Perkiraan nilai T1 = 60
Peritungan
= 60 +
= 60 + 361 = 421 menit
Untuk tL
1
2 A0 = 00275m2
3 T1 = 5A0LQ0 = 5(00275)600010102 = 81667 menit
4
64
Lampiran 8 Foto Kegiatan Selama Penelitian
viii
DAFTAR TABEL
No Teks Halaman
01 Kemiringan dengan Jenis Tanah Untuk Panjang Alur 9
02 Harga Koefisien Tanaman Palawija 25
03 Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi awal 27
04 Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi selanjutnya 28
ix
DAFTAR GAMBAR
No Teks Halaman
01 Alur sempit pada tanah berpasir 9
02 Alur lebar dangkal pada tanah lempung 10
03 Sebuah alur ganda-bergerigi 10
04 Alat pembentuk alur 11
05 Zona perakaran ideal 12
06 Tabung infiltrometer sederhana 19
07 Simulator hujan 20
08 Bentuk spesifik alur dan parameter hidroliknya 29
09 Tampilan awal program SIRMOD III 36
10 Lokasi penelitian 38
11 Layout ketinggian lokasi (kontur) lahan sawah di Kabupaten Bone 39
12 Curah hujan rata-ratabulanan (aktual dan efektif) di Kabupaten Bone
Tahun (2003-2012) 40
13 Nilai debit rata-rata tersedia yang dialirkan di DI Pattiro
(Tahun 2005ndash2012) 40
14 Nilai evapotranspirasi potensial (ETo) Kabupaten Bone (2003-2012) 41
15 Nilai kebutuhan air tanaman aktual (ETcrop) dan kebutuhan air irigasi
(Irr Req) selama pertanaman jagung di Kabupaten Bone (nilai dalam
satuan mm) 41
16 Nilai retensi air tanah air tersedia (TAM dan RAM) di lahan
pertanaman jagung di Kabupaten Bone 42
17 Laju infiltasi tanah pada lahan pertanaman Jagung 43
18 Hasil kedalaman air aplikasi irigasi di lahan pertanaman jagung pada
tahap awal pengairan 44
19 Hasil Simulasi untuk kedalaman air aplikasi pada tahap pemberian
berikutnya mengikuti praktek irigasi petani 44
20 Hasil simulasi untuk Kedalaman Air Aplikasi 011 meter 45
21 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi () 46
22 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi () 46
23 Hasil simulasi untuk kedalaman air aplikasi 037 meter 47
24 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi () 48
25 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi () 48
26 Hasil simulasi I untuk kedalaman air aplikasi 045 meter 49
27 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan efisiensi () 49
28 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan laju perkolasi () 50
x
DAFTAR LAMPIRAN
No Teks Halaman
01 Data Titik Ordinat Dengan Menggunakan GPS 54
02 Data Pengukuran Ketinggian Dengan Menggunakan Theodolit 56
03 Data Hasil Analisis Tanah 59
04 Data Klimatologi 60
05 Data Pengukuran Laju Infiltrasi 61
06 Perhitungan Pemberian Air 62
07 Perhitungan Desain Irigasi Alur 63
08 Perhitungan Kebutuhan Air 64
09 Foto Kegiatan Selama Penelitian 66
1
I PENDAHULUAN
11 Latar Belakang
Air merupakan sumberdaya alam yang keberadaannya semakin
bermasalah ke depan bagi peruntukan pertanian karena (a) jatah air untuk sektor
pertanian relatif semakin berkurang akibat kompetisi dengan keperluan rumah
tangga dan industri (b) kerusakan tata hidrologi kawasan yang berdampak
semakin rendahnya proporsi air hujan yang tersediakan bagi cadangan air dan (c)
adanya perubahan iklim yang kurang menguntungkan Sehubungan dengan itu
teknologi pengelolaan air harus semakin mendapat perhatian besar tidak hanya
dari segi efisiensi penggunaan airnya sendiri tapi juga pertimbangan cara
aplikasinya dan umur tanaman yang mampu meningkatkan efisiensi tenaga
kerjabiaya (Suryana dkk 2008)
Irigasi dimaksudkan untuk memberikan suplai air kepada tanaman dalam
waktu ruang jumlah dan mutu yang tepat Pencapaian tujuan tersebut dapat
dicapai melalui berbagai teknik pemberian air irigasiRancangan pemakaian
berbagai teknik tersebut disesuaikan dengan karakteristik tanaman dan kondisi
setempatSebagian petani mengusahakan jagung di lahan sawahPada musim
kemarau tanaman seringkali kekurangan air sehingga produksi tidak optimal Di
sisi lain efisiensi penggunaan air irigasi masih rendah Penelitian di Kabupaten
Takalar Sulawesi Selatan menunjukkan bahwa efisiensi penggunaan air irigasi
oleh petani hanya 46Dengan kata lain 54 air terbuang percuma Penyebabnya
adalah kondisi saluran drainase yang tidak memadaiUpaya peningkatan efisiensi
penggunaan air irigasi dapat dilakukan melalui perbaikan desain saluran drainase
menggunakan alat pembentuk alurDimensi saluran drainase yang optimal adalah
lebar 32-34 cm kedalaman 21-25 cm dan kecuraman lereng 08 (Puslitbangtan
2003)
Pada musim penghujan kemungkinan besar curah hujan efektif akan
berlimpah tersedianya baik dipermukaan maupun yang telah meresap kedalam
pori pori tanah kebawah permukaan tanah (tergantung dari lamalembab sering
turunnya hujan dan daya meresapnya ke bawah permukaan tanah) Pada musim
2
kemarau curah hujan efektif tentunya tidak biasa diharapkan lagi dan tersedianya
air tanah pun banyak berkurang sehingga tidak sedikit lahan pertanaman menjadi
kering dan pertumbuhannya menjadi terganggu (Kartasapoetra 1994)
Sebagian besar daerah yang ada di Sulawesi Selatan memiliki potensi yang
baik untuk tanaman jagung seperti kabupaten Bone Jagung (Zea mays L)
merupakan salah satu tanaman pangan dunia yang terpenting selain gandum dan
padi Sebagai sumber karbohidrat utama di Amerika Tengah dan Selatan jagung
juga menjadi alternatif sumber pangan di Amerika Serikat Penduduk beberapa
daerah di Indonesia (misalnya di Madura dan Nusa Tenggara) juga menggunakan
jagung sebagai pangan pokok Selain sebagai sumber karbohidrat jagung juga
ditanam sebagai pakan ternak (hijauan maupun tongkolnya) diambil minyaknya
(dari bulir) dibuat tepung (dari bulir dikenal dengan istilah tepung jagung atau
maizena) dan bahan baku industri (dari tepung bulir dan tepung tongkolnya)
Tongkol jagung kaya akan pentosa yang dipakai sebagai bahan baku pembuatan
furfural Jagung yang telah direkayasa genetika juga sekarang ditanam sebagai
penghasil bahan farmasi (Anonim 2012a)
Budi daya jagung tidak hanya di lahan kering pada musim hujan tetapi
juga pada lahan sawah tadah hujan dan lahan sawah pada irigasi musim kemarau
terutama pada areal yang ketersediaan air irigasinya kurang memadai untuk budi
daya padi Pengairan tanaman jagung pada musim kemarau bersumber dari air
tanah yang dipompa maupun air permukaan dari jaringan irigasi Agar distribusi
air lebih efektif ke tanaman petani umumnya membuat saluran air di antara
barisan tanaman dengan menggunakan cangkul atau bajak ditarik ternak
Pembuatan saluran dengan cangkul memerlukan waktu 176 jamha sedangkan
dengan bajak ditarik ternak 24 jamha dengan tingkat efisiensi irigasi hanya
462(Puslitbangtan 2003)
Dengan perkembangan irigasi dalam bidang pertanian irigasi alur
dianggap penting dan tepat untuk pengairan tanaman jagung yang ditanam pada
awal musim hujan atau menjelang musim kemarau (Purwono dan Heni 2011)
3
Berdasarkan uraian di atas maka dianggap perlu untuk melakukan
penelitian mengenai ldquoDesain Sistem Irigasi Alur Pada Perkebunan Tanaman
Jagung di Kabupaten Bonerdquo
12 Rumusan Masalah
Dari uraian di atas maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut
1 Bagaimana mendesain sistem irigasi alur yang tepat untuk pertanaman
jagung
2 Bagaimana tingkat keakurasian hasil desain dengan sistem simulasi
menggunakan SIRMOD III pada pertanaman jagung
13 Tujuan dan Kegunaan
Tujuan dilakukan penelitian ini adalah untuk mendesain sistem irigasi dan
menguji efisiensi kinerja hasil desain irigasi alur pada pertanaman jagung
Kegunaan dilakukan penelitian ini adalah untuk memberikan hasil desain
irigasi pertanian yang efektif dan efisien pada lahan pertanaman jagung di
Kabupaten Bone sebagai informasi bagi para penyuluh dan praktisi irigasi dan
sebagai informasi bagi petani yang dapat digunakan atau diaplikasikandalam
sistem pertanaman jagung
4
II TINJAUAN PUSTAKA
2 1 Irigasi
Pengertian irigasi secara umum yaitu pemberian air kepada tanah dengan
maksud untuk memasok lengas esensial bagi pertumbuhan tanaman(Hansen
dkk1990) Tujuan irigasi lebih lanjut yaitu menjamin keberhasilan produksi
tanaman dalam menghadapi kekeringan jangka pendek mendinginkan tanah dan
atmosfir sehingga akrab dengan pertumbuhan tanaman mengurangi bahaya
kekeringan mencuci atau melarutkan garam dalam tanah mengurangi bahaya
pemipaan tanah melunakkan lapisan olah dan gumpalan gumpalan tanah dan
menunda pertunasan dengan cara pendinginan lewat evaporasi Tujuan umum
irigasi tersebut secara implisit mencakup pula kegiatan drainase pertanian
terutama yang berkaitan dengan tujuan mencuci dan melarutkan garam dalam
tanah Tujuan utama irigasi yang disebutkan di atas tentu saja tidak semuanya
berlaku untuk indonesia yang sebagian besar daerahnya terletak di kawasan
muson tropis-basah Irigasi juga dapat diartikan sebagai bentuk kegiatan
penyediaanpengambilan pemberian dan penggunaan air untuk pertanian dengan
menggunakan satu kesatuan saluran dan bangunan berupa jaringan irigasi
(Suprodjo 2001)
Pada metode irigasi lain dalam pemberian air semua permukaan tanah
dibasahi pada tiap pemberian air Dengan menggunakan metode alur untuk
pemberian air Kebutuhan pembasahan hanya sebagian dari permukaan
tanahsehingga mengurangi kehilangan akibat penguapan mengurangi
pelumpuran tanah berat dan memungkinkan untuk mengolah tanah lebih cepat
setelah pemberian air Hampir semua tanaman yang berderet diairi dengan metode
alur Tanaman biji bijian dan alfalfa sering diairi dengan alur kecil yang disebut
alur kerap Alur kerap ini menguntungkan apabila aliran pemberian air kecil dan
juga untuk tanah yang topografinya tidak menentu Irigasi alur dapat diterapkan
pada variasi kemiringan yang besar Dalam hal ini biasanya menempatkan alur
menuruni kemiringan yang paling terjal untuk menghindari peluapan tanggul alur
(Endang dan Soejipto 1992)
5
211 Irigasi Permukaan
Irigasi telah berkembang luas menjadi bentuk menarik yang dapat
diklasifikasikan menjadi irigasi genangan irigasi limpasan irigasi alur
dan banjir yang tidak terkendali Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya
ada dua hal yang membedakan sistem irigasi permukaan yaitu aliran
permukaan memiliki kebebasan menanggapi gradien gravitasi dan berarti
di lahan pengangkutan dan distribusi terjadi pada bidang permukaan itu
sendiri Sebuah peristiwa irigasi permukaan terdiri dari empat faseKetika
air dialirkan ke lahan sampai permukaan air meluas di seluruh area Air
tidak langsung membasahi seluruh permukaan tetapi semua jalur aliran
telah terisi air Kemudian air akan mengalir di permukaan cekunganlahan
Volume air di permukaan mulai menurun setelah air tidak lagi
diberikanSehingga air akan mengalir dari permukaan (limpasan) masuk ke
dalam tanah Untuk menggambarkan hidrolika aliran permukaan periode
drainase dibagi ke dalam tahap penipisan (resesi vertikal) dan fase resesi
(resesi horizontal) Deplesi adalah interval perpotongan munculnya tanah
kering pertama di bawah airResesi dimulai pada saat itu dan berlanjut
hingga permukaannya kering (Walker 1989)
Masing-masing sistem irigasi permukaan memiliki kelebihan dan
kekurangan yang unik tergantung pada faktor-faktor seperti yang telah
dijelaskan sebelumnya yaitu biaya awal ukuran dan bentuk bidang
karakteristik tanah alam dan ketersediaan pasokan air iklim pola tanam
preferensi sosial dan struktur pengalaman historis dan pengaruh luar ke
sistem irigasi permukaan (Walker 1989)
Pada irigasi permukaan air diberikan secara langsung melalui
permukaan tanah dari suatu saluran atau pipa dimana elevasi muka airnya
lebih tinggi dari elevasi lahan yang akan diairi (sekitar 10-15 cm) Air
irigasi mengalir pada permukaan tanah dari pangkal ke ujung lahan dan
meresap ke dalam tanah membasahi daerah perakaran tanamanTerdapat
dua syarat penting untuk mendapatkan sistim irigasi permukaan yang
efisien yaitu perencanaan sistim distribusi air untuk mendapatkan
6
pengendalian aliran air irigasi dan perataan lahanyang baik sehingga
penyebaran air seragam ke seluruh petakan Prosedur pelaksanaan irigasi
dalam irigasi permukaan adalah dengan menggunakan debit yang cukup
besar maka aliran akan mencapai bagian ujung secepat mungkin dan
meresap ke dalam tanah dengan merata Setelah atau sebelum mencapai
bagian ujung aliran masuk dapat diperkecil debitnya (cut-back flow)
sampai sejumlah air irigasi yang diinginkan sudah diresapkanKetika
pasokan aliran air dihentikan maka proses resesi sepanjang lahan akan
terjadi sampai proses irigasi selesai (Kusnadi 2000)
212 Irigasi Alur
Irigasi alur dapat diartikan sebagai air yang mengalir melalui
saluran kecil (alur) yang dibuat pada kemiringan atau lereng lahan Air
masuk ke dalam tanah dari dasar dan sisi saluran bergerak lateral dan ke
bawah untuk membasahi tanah dan sekaligus membawa garam terlarut
pupuk dan herbisida Tanah yang baik dengan lerengkemiringan seragam
dapat memberikan hasil yang baik dari metode ini (James 1993)
Irigasi alur cocok untuk berbagai jenis tanah tanaman dan lereng
tanah Irigasi alur cocok untuk tanaman terutama tanaman baris Tanaman
yang akan rusak jika air menutupi batang atau mahkota harus
menggunakan irigasi alur Irigasi alur juga cocok untuk tumbuhan tanaman
pohon Pada tahap awal penanaman pohon penggunaan satu alur
disamping baris pohon mungkin cukup tetapi ketika pohon berkembang
maka dua atau lebih alur dapat dibuat untuk menyediakan air yang cukup
(Brouwer 1988)
Menurut Brouwer (1988) tanaman yang dapat diairi dengan irigasi
alur meliputi
a Tanaman berbaris seperti jagung kedelai bunga matahari tebu
b Tanaman yang akan rusak oleh air berlebih seperti tomat sayuran
kentang kacang-kacangan
c Pohon buah-buahan seperti jeruk anggur
d Siaran tanaman (metode kerut) seperti gandum
7
Sistem irigasi alur biasanya digunakan dalam pengairan sayuran-
sayuran Hal ini memberikan keuntungan bahwa air tidak diterapkan
secara langsung ke lahan tetapi air masuk kedalam alur Hal itu
memberikan penghematan air tanaman tidak bersentuhan langsung dengan
air karena beberapa tanaman seperti sayuran sangat sensitif terhadap air
tergenang Berdasarkan keselarasan irigasi alur dapat digolongkan
menjadi dua jenis umum yaitualur lurus dan alur kontur Alur kontur
memiliki kemiringan yang halus sepanjang aliran Lahan dengan
kemiringan hingga 15 persen dapat diairi dengan alur kontur (Bishop et al
1967) Metode alur kontur dapat berhasil digunakan di hampir semua
tanah yang diairi Keterbatasan alur yang lurus yang diatasi dengan kontur
untuk menahan tanah Berdasarkan pada ukuran dan jarak alur dapat
diklasifikasikan sebagai alur-alur dan lipatan atau kerutan Secara umum
tanaman kecil memerlukan alur yang kecil seperti sayuran membutuhkan
alur dari 75-125 cm sedangkan beberapa tanaman baris membutuhkan
alur yang lebih lebar (Kay 1986)
Alur lurus biasanya saluran dibangun menuruni lereng tanah yang
berliku (bertingkat) Tanah halus (yaitu mengisi daerah yang rendah
dengan bahan dibawa dari tempat tinggi) biasanya diperlukan untuk
efisiensi aplikasi air Namun keseragaman yang buruk dapat terjadi ketika
lereng melebihi 2 dan tanah bertekstur kasar Alur sangat cocok untuk
mengairi tanaman yang bisa tertanggu jika air merendam mahkota atau
batang tanaman Akar tanaman seperti sayuran kapas jagung gula bit
jagung kentang dan tanaman bibit ditanam pada bedengan yang diairi
dengan alur yang ditempatkan di antara baris tanaman Kebun-kebun
anggur dapat diairi dengan menempatkan satu atau lebih alur antara baris
pohon untuk membasahi area utama dari zona akar (Jeams 2009)
Secara umum bentuk panjang dan jarak ditentukan oleh keadaan
alam yaitu kemiringan jenis tanah dan ukuran aliran yang tersedia
Namun faktor lain dapat mempengaruhi desain sistem alur seperti
kedalaman perairan praktek pertanian dan panjang lahan Alur harus
8
searah dengan kemiringan jenis tanah ukuran saluran kedalaman irigasi
praktek budidaya dan panjang lahan Meskipun alur dapat lebih lama
ketika kemiringan lahan yang curam kemiringan alur maksimum yang
disarankan adalah 05 untuk menghindari erosi tanah Alur juga dapat
dibuat bertingkat sehingga sangat mirip dengan cekungan sempit yang
panjang Namun nilai minimum dari 005 dianjurkan agar drainase yang
efektif dapat terjadi pada irigasi berikutnya atau curah hujan yang
berlebihan Jika kemiringan tanah lebih curam dari 05 maka alur dapat
diatur pada sudut lereng utama atau bahkan sepanjang kontur untuk
menjaga lereng alur dalam batas-batas yang disarankan Alur dapat diatur
dengan cara ini ketika kemiringan tanah utama tidak melebihi 3 Hal itu
dilakukan untuk menghindari resiko utama erosi tanah dalam sistem alur
Untuk tanah berpasir air cepat terinfiltrasi Alur harus pendek (kurang dari
110 m) sehingga air akan mencapai ujung hilir tanpa kerugian perkolasi
yang berlebihan Pada tanah liat laju infiltrasi jauh lebih rendah dari pada
di tanah berpasir Alur dapat lebih panjang dari pada tanah berpasir
(Brouwer 1988)
Ukuran aliran maksimum yang tidak akan menyebabkan erosi jelas
akan tergantung pada kemiringan alur dalam hal apapun disarankan untuk
tidak menggunakan ukuran saluran dengan kecepatan aliran lebih besar
dari 301mdetik Ketika para petani menggunakan mesin (mekanik) alur-
alur harus dibuat panjang untuk memudahkan pekerjaan Alur pendek yang
sama dengan panjang lahan bukan jarak yang ideal itu akan menyisakan
tanah yang tidak terairi Panjang alur yang bersesuaian dapat dilihat pada
tabel berikut (Brouwer 1988)
9
Tabel1 Kemiringan dengan Jenis Tanah Untuk Panjang Alur
Furrow
slope
()
Maximum stream size
(ls) per furrow
Clay Loam Sand
Net irrigation depth (mm)
50 75 50 75 50 75
00 30 100 150 60 90 30 45
01 30 120 170 90 125 45 60
02 25 130 180 110 150 60 95
03 20 150 200 130 170 75 110
05 12 150 200 130 170 75 110
Sumber Training manual no 5 FAO Land and Water Development
Division 1988
Bentuk alur dipengaruhi oleh jenis tanah dan ukuran aliran
Pada tanah berpasir air bergerak cepat vertikal dari samping (lateral) Alur
berbentuk V diharapkan dapat mengurangi rembesan air pada permukaan
tanah Namun itu tidak cocok untuk tanah berpasir yang kurang stabil dan
cenderung runtuh karena mengurangi efisiensi irigasi Pada tanah liat ada
gerakan air yang jauh lebih lateral dan laju infiltrasi jauh lebih sedikit dari
pada tanah berpasir Sehingga alur dibuat lebar dan dangkal untuk
mendapatkan luas penampang basah yang besar untuk mendorong infiltrasi
(Brouwer 1988)
Gambar 1 Alur sempit pada tanah berpasir
10
Gambar 2 Alur lebar dangkal pada tanah lempung
Jarak dari alur dipengaruhi oleh jenis tanah dan praktek budidaya
Aturan jarak alur untuk tanah berpasir jarak harus antara 30 dan 60 cm
yaitu 30 cm untuk pasir kasar dan 60 cm untuk pasir halus Pada tanah liat
jarak antara kedua alur yang berdekatan harus 75-150 cm Pada tanah liat
alur ganda bergerigi juga dapat digunakan Keuntungannya adalah bahwa
baris tanaman akan lebih banyak pada punggung masing-masing dan
memudahkan penyiangan manual Punggungan dapat sedikit membulat di
bagian atas untuk mengalirkan air di permukaan punggungan pada saat
hujan deras (Brouwer 1988)
Gambar 3 Sebuah alur ganda-bergerigi
Dalam pertanian mekanik diperlukan kecocokan antara mesin yang
tersedia untuk membuat alur dan jarak yang ideal untuk tanaman
Peralatan mekanik akan menghasilkan lebih sedikit pekerjaan jika lebar
standar antara alur dipertahankan namun ketika tanaman ditanam
biasanya memerlukan jarak tanam yang berbeda Dengan cara ini jarak
dari gandengan alat tidak perlu diubah ketika peralatan tersebut akan
dipindahkan dari satu tanaman ke yang lain Namun perawatan diperlukan
11
untuk memastikan bahwa jarak standar memberikan pembasahan lateral
yang memadai pada semua jenis tanah (Brouwer 1988)
Ada beberapa alat pembentuk alur yang dapat digunakan Bajak
merupakan alat yang umum digunakan baik itu bajak kayu dan bajak besi
yang ditarik dengan tenaga hewan maupun bajakcangkul dengan
menggunakan tanganmanual Seperti yang ditunjukkan pada gambar
berikut ini (Brouwer 1988)
Gambar 4 Alat pembentuk alur
Air dialirkan ke lahan melalui masing-masing alur dari saluran
menggunakan sifon dan spiles atau pipa tergantung pada debit yang
tersedia dalam saluran irigasi beberapa alur dapat diairi pada waktu yang
sama Ketika terjadi kekurangan air irigasi alur menjadi solusi yang
diterapkan dengan membatasi jumlah air irigasi Hal ini dilakukan dengan
menggunakan sistem bergilir untuk tiap alur pada lahan yang sama
Misalnya untuk suatu lahan yang diari setiap 10 hari alur ganjil (1 3 5
dan seterusnya) diairi setelah 5 hari dan alur genap (2 4 6 dan
seterusnya) diairi setelah 10 hari Dengan demikian tanaman menerima air
setiap 5 hari bukan dalam jumlah besar setiap 10 hari
Limpasan pada ujung alur dapat menjadi masalah pada lahan miring Hal
ini dapat menampung air hingga 30 persen dari air yang diberikan
meskipun dalam kondisi yang baik Oleh karena itu pengurasan dangkal
harus selalu dilakukan pada ujung lahan untuk membuang kelebihan air
Ketika hal itu tidak dilakukan tanaman akan rusak oleh genangan air
Limpasan yang berlebihan dapat dicegah dengan mengurangi arus masuk
12
setelah air irigasi telah mencapai akhir dari alur-alur (irigasi pengurangan)
atau air limpasan digunakan kembali (Brouwer 1988)
Untuk mendapatkan pola pembasahan yang seragam pada zona
perakaran jarak kerutan harus baik memiliki kemiringan yang seragam
dan air irigasi harus diterapkan dengan cepat Zona perakaran akan
dibasahi melalui air yang mengalir pada alur yang bergerak ke bawah
tanah dan kesamping Kedua gerakan air tersebut bergantung pada jenis
tanah suatu lahan (Brouwer 1988)
Menurut Brouwer (1988) pola pembasahan yang ideal dapat
terjadi ketika pola pembasahan yang berdekatan saling tumpang tindih
dan ada gerakan air ke atas yang membasahi seluruh punggungan sehingga
air menyebar pada zona perakaran yang diamati pada gambar berikut
Gambar 5 Zona perakaran ideal
Untuk mendapatkan distribusi air yang seragam sepanjang alur
kemiringan saluran yang seragam merupakan hal yang penting dan ukuran
aliran cukup besar sehingga kecepatan aliran pada alur tinggi Dengan
demikian kerugian akibat perkolasi yang besar di hulu alur dapat dihindari
(Brouwer 1988)
13
Menurut Brouwer (1988) pola pembasahan yang buruk atau tidak
merata disebabkan oleh
a Kondisi alam yang tidak menguntungkan misalnya lapisan
dipadatkan jenis tanah yang berbeda-beda kemiringan lahan tidak
merata
b Letak alur yang buruk misalnya jarak alur terlalu lebar
c Manajemen yang buruk ukuran sungai yang tersedia terlalu besar atau
terlalu kecil menghentikan pemasukan air terlalu cepat
22 Curah Hujan Efektif (Re)
Hujan adalah peristiwa jatuhnya aires dari atmosfer ke permukaan bumi
dan atau laut dalam bentuk yang berbeda Hujan di daerah tropis (termasuk
Indonesia) umumnya dalam bentuk air dan sesekali dalam bentuk es pada suatu
kejadian ekstrim sedangkan di daerah subtropis dan kutub hutan dapat berupa air
atau saljues Besarnya curah hujan adalah volume air yang jatuh pada suatu areal
tertentu Besarnya curah hujan dapat dimaksudkan untuk satu kali hujan atau
untuk masa tertentu seperti perhari perbulan permusim atau pertahun Curah
hujan yang diperlukan untuk penyusunan suatu rancangan pemanfaatan air dan
rancangan pengendalian banjir adalah curah hujan rata-rata diseluruh daerah yang
bersangkutan Distribusi curah hujan adalah berbeda-beda sesuai dengan jangka
waktu yang ditinjau dari curah hujan tahunan curah hujan bulanan curah hujan
harian dan curah hujan perjam Harga-harga yang diperoleh ini dapat digunakan
untuk menentukan prospek dikemudian hari dan akhirnya perancangan sesuai
dengan tujuan yang dimaksud Kejadian hujan menunjukkan suatu variabilitas
dalam ruang dan waktu Salah satu konsekuensi dari variabliltas hujan adalah
terjadinya fluktuasi curah hujan di etiap wilayah yang dapat menimbulkan kondisi
ekstrim berupa kekeringan dan banjir yang terjadi dengan skala yang berbeda dan
tergantung pada periode keberulangannya (Achmad 2011)
Hujan yang diharapkan terjadi selama satu musim tanam berlangsung
disebut curah hujan efektif Masa hujan efektif untuk suatu lahan persawahan
dimulai dari pengolahan tanah sampai tanaman dipanen tidak hanya selama masa
pertumbuhan Curah hujan efektif untuk tanaman lahan tergenang berbeda dengan
14
curah hujan efektif untuk tanaman pada lahan kering dengan memperhatikan pola
periode musim hujan dan musim kemarau Perhitungan curah hujan efektif
dilakukan atas dasar prinsip hubungan antara keadaan tanah cara pemberian air
dan jenis tanaman (Achmad 2011)
Besarnya curah hujan efektif diperoleh dari pengolahan data curah hujan
harian pada stasiun curah hujan yang ada di daerah irigasi atau daerah sekitarnya
Re = Rtot (125 ndash 02 Rtot)125 Rtotlt 250 mm(1)
Re = 125 + 01 Rtot Rtotgt 250 mm(2)
Dimana
Re = Curah hujan efektif (mmhari)
Rtot = Jumlah curah hujan (mmhari)
23 Evapotranspirasi
Evapotranspirasi adalah perpaduan dua proses yakni evaporasi dan
transpirasi Evaporasi adalah proses penguapan atau hilangnya air dari tanah dan
badan-badan air (abiotik) sedangkan transpirasi adalah proses keluarnya air dari
tanaman (boitik) akibat proses respirasi dan fotosistesis Kombinasi dua proses
yang saling terpisah dimana kehilangan air dari permukaan tanah melalui proses
evaporasi dan kehilangan air dari tanaman melalui proses transpirasi disebut
sebagai evapotranspirasi (ET) (Achmad 2011)
Menurut Achmad (2011) evapotranspirasi ditentukan oleh banyak faktor
yakni
a Radiasi surya (Rd) Komponen sumber energi dalam memanaskan badan-
badan air tanah dan tanaman Radiasi potensial sangat ditentukan oleh posisi
geografis lokasi
b Kecepatan angin (v) Angin merupakan faktor yang menyebabkan
terdistribusinya air yang telah diuapkan ke atmosfir sehingga proses
penguapan dapat berlangsung terus sebelum terjadinya kejenuhan kandungan
uap di udara
c Kelembaban relatif (RH) Parameter iklim ini memegang peranan karena
udara memiliki kemampuan untuk menyerap air sesuai kondisinya termasuk
temperatur udara dan tekanan udara atmosfir
15
d Temperatur Suhu merupakan komponen tak terpisah dari RH dan Radiasi
Suhu ini dapat berupa suhu badan air tanah dan tanaman ataupun juga suhu
atmosfir
Evaporasi adalah proses dimana air dalam bentuk cair dikonversi menjadi
uap air dan dipindahkan dari permukaan penguapan Air dapat terevaporasi dari
berbagai permukaana seperti danau sungai tanah dan vegetasi hijau Sedangkan
transpirasi merupakan penguapan cairan (air) yang terkandung pada jaringan
tanaman dan pemindahan uap ke atmosfir Tanaman umumnya kehilangan air
melalui stomata Stomata merupakan saluran terbuka pada permukaan daun
tanaman melalui proses penguapan dan perubahan wujud menjadi gas
(Achmad 2011)
231 Evapotranspirasi Tanaman
Evapotranspirasi tanaman (ETc) adalah perpaduan dua istilah
yakni evaporasi dan transpirasi Kebutuhan air dapat diketahui
berdasarkan kebutuhan air dari suatu tanaman Apabila kebutuhan air
suatu tanaman diketahui kebutuhan air yang lebih besar dapat dihitung
(Hansen dkk 1986) Evaporasi yaitu penguapan di atas permukaan
tanah sedangkan transpirasi yaitu penguapan melalui permukaan dari air
yang semula diserap oleh tanaman Atau dengan kata lain
evapotranspirasi adalah banyaknya air yang menguap dari lahan dan
tanaman dalam suatu petakan karena panas matahari (Asdak 1995)
Evapotranspirasi (ETc) adalah proses dimana air berpindah dari
permukaan bumi ke atmosfer termasuk evaporasi air dari tanah dan
transpirasi dari tanaman melalui jaringan tanaman melalui transfer panas
laten persatuan area Ada 3 faktor yang mendukung kecepatan
evapotranspirasi yaitu (1) faktor iklim mikro mencakup radiasi netto
suhu kelembaban dan angin (2) faktor tanaman mencakup jenis
tanaman derajat penutupannya struktur tanaman stadia perkembangan
sampai masak keteraturan dan banyaknya stomata mekanisme menutup
dan membukanya stomata (3) faktor tanah mencakup kondisi tanah
16
aerasi tanah potensial air tanah dan kecepatan air tanah bergerak ke akar
tanaman (Achmad 2011)
Doonrenbos dan Pruitt (1977) menjelaskan bahwa untuk
menghitung kebutuhan air tanaman berupa evapotranspirasi
dipergunakan persamaan
ETc = Kc times ETohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(3)
Dimana
ETc= evapotranspirasi potensial (mmhari)
ETo= evapotranspirasi acuan (mmhari)
Kc= koefisian konsumtif tanaman
Koefisien konsumtif tanaman (Kc) didefinisikan sebagai
perbandingan antara besarnya evapotranspirasi potensial dengan
evaporasi acuan tanaman pada kondisi pertumbuhan tanaman yang tidak
terganggu Dalam hubungannya dengan pertumbuhan dan perhitungan
evapotranspirasi acuan tanaman (ETo) maka dimasukkan nilai Kc yang
nilainya tergantung pada musim serta tingkat pertumbuhan tanaman
Nilai koefisien tanaman dibagi atas empat fase pertumbuhan yaitu Kc
initial (Kc in) Kc development (Kc dev) Kc middle (Kc mid) dan Kc
end Kc in merupakan fase awal pertumbuhan tanaman selama kurang
lebih dua minggu sedangkan Kc dev adalah koefisien tanaman untuk
masa perkembangan (masa antara fase initial dan middle) Kc mid
merupakan Kc untuk masa pertumbuhan dan perkembangan termasuk
persiapan dalam masa pembuahan Kc end merupakan Kc untuk
pertumbuhan akhir tanaman dimana tanaman tersebut tidak berproduksi
lagi (Achmad 2011)
232 Evapotranspirasi Acuan (ETo)
Evapotranspirasi acuan (ETo) adalah nilai evapotranspirasi
tanaman rumput-rumputan yang terhampar menutupi tanah dengan
ketinggian 8ndash15 cm tumbuh secara aktif dengan cukup air Untuk
menghitung evapotranspirasi acuan (ETo) dapat digunakan beberapa
metode yaitu (1) metode Penman (2) metode panci evaporasi (3)
17
metode radiasi (4) metode Blaney Criddle dan (5) metode Penman
modifikasi FAO Menduga besarnya evapotranspirasi tanaman ada
beberapa tahap harus dilakukan yaitu menduga evapotranspirasi acuan
menentukan koefisien tanaman kemudian memperhatikan kondisi
lingkungan setempat seperti variasi iklim setiap saat ketinggian tempat
luas lahan air tanah tersedia salinitas metode irigasi dan budidaya
pertanian (Achmad 2011)
Beberapa metode pendugaan evapotranspirasi seperti Metode
PenmanETo = c (W Rn + (1 ndash W) f(u) (ea ndash ed) ) Metode Penman
modifikasi (FAO) digunakan untuk luasan lahan dengan data pengukuran
temperatur kelembaban kecepatan angin dan lama matahari bersinar
(Doorenbos dan Pruitt 1977)
24 Infiltrasi
Infiltrasi adalah proses aliran air (umumnya berasal dari curah hujan)
masuk kedalam tanah Perkolasi merupakan proses kelanjutan aliran air yang
berasal dari infiltrasi ke tanah yang lebih dalam Kebalikan dari infiltrasi adalah
rembesan Laju maksimal gerakan air masuk kedalam tanah dinamakan kapasitas
infiltrasi Kapasitas infiltrasi terjadi ketika intensitas hujan melebihi kemampuan
tanah dalam menyerap kelembaban tanah Sebaliknya apabila intensitas hujan
lebih kecil dari pada kapasitas infiltrasi maka laju infiltrasi sama dengan laju
curah hujan (Achmad 2011)
Perpindahan air dari atas ke dalam permukaan tanah baik secara vertikal
maupun secara horizontal disebut infiltrasi Banyaknya air yang terinfiltrasi dalam
satuan waktu disebut laju infiltrasi Besarnya laju infiltrasi f dinyatakan dalam
mmjam atau mmhari Laju infiltrasi akan sama dengan intensitas hujan bila laju
infiltrasi tersebut lebih kecil dari daya infiltrasinya Jadi f le fp dan f le I Infiltrasi
berubah-ubah sesuai dengan intensitas curah hujan Akan tetapi setelah mencapai
limitnya banyaknya infiltrasi akan berlangsung terus sesuai dengan kecepatan
absorbsi setiap tanah Pada tanah yang sama kapasitas infiltrasinya berbeda - beda
tergantung dari kondisi permukaan tanah struktur tanah tumbuh-tumbuhan dan
lain-lain Di samping intensitas curah hujan infiltrasi berubah-ubah karena
18
dipengaruhi oleh kelembaban tanah dan udara yang terdapat dalam tanah
(Achmad 2011)
Menurut Achmad ( 2011) ada beberapa faktor internal dan eksternal yang
mempengaruhi laju infiltrasi adalah sebagai berikut
1 Tinggi genangan air di atas permukaan tanah dan tebal lapisan tanah yang
jenuh
2 Kadar air atau lengas tanah
3 Pemadatan tanah oleh curah hujan
4 Penyumbatan pori tanah mikro oleh partikel tanah halus seperti bahan
endapan dari partikel liat
5 Pemadatan tanah oleh manusia dan hewan akibat traffic line oleh alat olah
6 Struktur tanah
7 Kondisi perakaran tumbuhan baik akar aktif maupun akar mati (bahan
organik)
8 roporsi udara yang terdapat dalam tanah
9 Topografi atau kemiringan lahan
10 Intensitas hujan
11 Kekasaran permukaan tanah
12 Kualitas air yang akan terinfiltrasi
13 Suhu udara tanah dan udara sekitar
Dalam infiltrasi dikenal dua istilah yaitu kapasitas infiltrasi dan laju
infiltrasi yang dinyatakan dalam mmjam Kapasitas infiltrasi adalah laju infiltrasi
maksimum untuk suatu jenis tanah tertentu sedangkan laju infiltrasi ( ft ) adalah
kecepatan infiltrasi yang nilainya tergantung pada kondisi tanah dan intensitas
hujan Apabila tanah dalam kondisi kering ketika infiltrasi terjadi kapasitas
infiltrasi tinggi karena kedua gaya kapiler dan gaya gravitasi bekerja bersama ndash
sama menarik air kedalam tanah Ketika tanah menjadi basah gaya kapiler
berkurang yang menyebabkan laju infiltrasi menurun Akhirnya kapasitas infiltrasi
mencapai suatu nilai konstan yang dipengaruhi terutama oleh gravitasi dan laju
perkolasi Laju infiltrasi dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu kedalaman
19
genangan dan tebal lapisan jenuh kelembaban tanah pemadatan oleh hujan
tanaman penutup intensitas hujan dan sifat ndash sifat fisik tanah (Triatmodjo 2008)
Metode yang biasa digunakan untuk menentukan kapasitas infiltrasi adalah
pengukuran dengan infiltrometer dan analisis hidrograf Infiltrometer dibedakan
menjadi infiltrometer genangan dan simulator hujan Infiltrometer genangan yang
banyak digunakan adalah dua silinder kosentris atau tabung yang dimasukkan
kedalam tanah (Triatmodjo 2008)
Untuk tipe pertama dua silinder kosentris yang terbuat dari logam dengan
diameter antara 225 dan 90 cm ditempatkan dengan sisi bawahnya berada
beberapa sentimeter di bawah tanah ke dalam kedua ruangan diisikan air yang
selalu dijaga pada elevasi sama Fungsi dari silinder luar adalah untuk mencegah
air di dalam ruang sebelah dalam menyebar pada daerah yang lebih besar setelah
merembes di bawah dasar silinder Kapasitas infiltrasi dan perubahannya dapat
ditentukan dari kecepatan penambahan air pada silinder dalam yang diperlukan
untuk mempertahankan elevasi konstan Infiltrasi dapat diukur dengan cara
berikut dengan menggunakan infiltrometer (Triatmodjo 2008)
Infiltrometer tipe kedua (gambar 7) terdiri dari tabung dengan diameter
sekitar 225 cm dan panjang 45 sampai 60 cm yang dimasukkan kedalam tanah
sampai kedalaman minimum sama dengan kedalaman dimana air meresap selama
percobaan ( sekitar 375 sampai 525 cm ) sehingga tidak terjadi penyebaran
Gambar 6 Tabung infiltrometer sederhana
20
Laju air yang harus ditambahkan untuk menjaga kedalaman yang konstan
di dalam tabung dicatat Infiltrometer genangan ini tidak memberikan kondisi
infiltrasi yang sebenarnya terjadi di lapangan karena pengaruh pukulan butir ndash
butir hujan tidak diperhitungkan dan struktur tanah di sekeliling dinding silinder
telah terganggu pada waktu pemasukannya kedalam tanah Tetapi meskipun
mempunyai kelemahan alat ini mudah dipindah dan dapat digunakan untuk
mengetahui kapasitas infiltrasi di titik yang dikehendaki sesuai dengan tata guna
lahan jenis tanaman dan sebagainya (Triatmodjo 2008)
Untuk mengurangi kelemahan dari penggunaan alat diatas dibuat hujan
tiruan dengan intensitas merata yang lebih tinggi dari kapasitas infiltrasi Luas
bidang yang disiram antara 01 sampai 40 m2 Besar infiltrasi dihitung dengan
mencatat besarnya hujan dan limpasan Gambar 7 adalah sket simulator hujan
Hujan tiruan dengan intensitas hujan I jatuh pada bidang yang akan dicari
kapasitas infiltrasinya Intensitas hujan lebih besar dari kapasitas infiltrasi f
sehingga terjadi genangan diatas permukaan tanah Pada suatu saat genangan air
akan meluap dan luapan air ditampung dalam ember Dengan mengetahui
intensitas hujan I volume tampungan dalam ember dan tinggi genangan maka
akan dapat dihitung kapasitas infiltrasi (Triatmodjo 2008)
Gambar 7 Simulator hujan
Laju infiltrasi (f) dinyatakan dalam injam atau cmjam adalah kecepatan
air masuk kedalam tanah dari permukaan tanah Jika air menggenang pada
permukaan tanah maka kapasitas infiltrasi telah mencapai batas kemampuan Jika
21
laju distribusi air pada permukaan sebagai contoh hujan lebih kecil dari pada
kemampuan laju infiltrasi maka laju infiltrasi sebenarnya akan juga lebih kecil
dari pada laju potensial Kumulatif infiltrasi (F) adalah akumulasi dari kedalaman
air yang masuk kedalam tanah selama jangka waktu tertentu dan itu sama dengan
integral dari laju infiltrasi pada periode tersebut (Triatmojo 2008)
25 Dimensi Saluran
Dimensi saluran merupakan salah satu kapasitaskemampuan lapisan
bahan kemiringan dan bentuk dari kanal atau selokan yang digunakan Ukuran
saluran dapat ditentukan dengan persamaan manning dan persamaan kelancaran
persamaan tersebut dapat menghubungkan kecepatan aliran kapasitas kemiringan
saluran saluran bentuk dan ukuran pembagian saluran Persamaannya sebagai
berikut (Jeans 2009)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(4)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(5)
Dimana
V = Kecepatan aliran (ms)
K = Koefisien kekasaran saluran
n = Koefisien manning
S = Kemiringan (mm)
A = Luas penampang saluran (m2)
Q = Debit aliran (m3s)
R = Jari-jari hidrolik (m)
26 Kadar Air Tanah
Data kadar air tanah membutuhkan pengukuran periodik di lapangan hal
tersebut dapat memberikan gambaran pada pemberian irigasi berikutnya dilakukan
dan berapa kedalaman air yang harus diterapkan Sebaliknya data tersebut dapat
menunjukkan berapa banyak yang telah diterapkan dan air keseragaman pada
lahan Seperti yang telah dijelaskan pada sub bagian sebelumnya bulk density
kapasitas lapangan dan titik layu permanen juga dibutuhkan (Walker 1989)
22
Menurut (Walker 1989) ada banyak teknik yang dapat digunakan untuk
menghitung kadar air tanah Namun yang digunakan pada penelitian ini adalah
metode gravimetrik sampling Gravimetrik sampel dilakukan dengan
mengumpulkan sampel tanah dari masing-masing kedalaman 15-30 cm dari profil
tanah atau dari penetrasi akar Sampel tanah diambil beratnya sekitar 100-200
gram kemudian ditempatkan dalam wadah kedap udara dan kemudian ditimbang
Sampel tersebut kemudian ditempatkan dalam oven untuk dipanaskan sampai 105
deg C selama 24 jam dengan membuka penutup wadah Setelah kering tanah dan
wadah ditimbang lagi dan berat air ditentukan baik sebelum maupun sesudah
pengeringanoven Fraksi berat kering masing-masing sampel dapat dihitung
dengan menggunakan Persamaan
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(6)
Dimana
W = kadar air tanah
BB = berat basah (berat tanah sesungguhnya)
BK = berat kering (berat tanah setelah di panaskan)
Jagung merupakan tanaman yang tergolong tidak tahan kelebihan air dan
kekurangan air dan relatif sedikit membutuhkan air dibandingkan padi Oleh
karena itu pengaturan ketersediaan air sangat penting Pada pertanaman di lahan
kering yang umumnya ditanam saat musim hujan peluang terjadinya kelebihan
air cukup besar oleh karena itu untuk menghindari agar tidak terjadi kelebihan air
maka perlu dibuat saluran-saluran drainase yang pengerjaannya dapat dilakukan
bersamaan dengan pembumbunan tanaman Pada pertanaman di lahan sawah yang
umumnya ditanam pada akhir musim hujan maka peluang terjadinya kekeringan
cukup besar Oleh karena itu perlu pemberian air pada saat-saat tanaman telah
menunjukkan gejala kekeringan Sumber air dapat diperoleh baik dari air tanah
dangkal yang didistribusikan dengan poma atau air irigasi Dalam hal ini yang
penting adalah pengaturan waktu dan cara pendistribusian air agar tanaman
tumbuh optimal dan pemanfaatan air lebih efisiensi Khusus untuk pertanaman
23
jagung pada lahan sawah tadah hujan ketersediaan air mutlak diperlukan oleh
karena itu harus ada sumber air yang dapat dimanfaatkan untuk pengairi
pertanaman Pendistribusian air dapat dilakukan melalui alur-alur yang dibuat saat
pembumbunan Pembuatan alur dapat dilakukan pula dengan menggunakan bajak
atau alat khusus pembuat alur model PAI-1R-Balitsereal atau PAI-2R-Balitsereal
yang ditarik hand tractor (Suryana dkk 2008)
27 Ketersediaan Air Irigasi
Ketersediaan air untuk keperluan irigasi secara garis besar dapat
dibedakan menjadi dua jenis yaitu ketersediaan air di lahan dan ketersediaan air
di bangunan pengambilan Ketersediaan air irigasi baik di lahan maupun di
bangunan pengambilan diharapkan dapat mencukupi kebutuhan air irigasi yang
diperlukan pada daerah irigasi yang ditinjau sesuai dengan luas areal dan pola
tanam yang ada Informasi ketersediaan air di bangunan pengambilan atau sungai
diperlukan untuk mengetahui jumlah air yang dapat disediakan pada lahan yang
ditinjau berkaitan dengan pengelolaan air irigasi untuk suatu lahan pertanian
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
271 Ketersediaan Air di Lahan
Ketersediaan air di lahan adalah air yang tersedia di suatu lahan
pertanian yang dapat dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan air irigasi
di lahan itu sendiri Ketersediaan air di lahan yang dapat digunakan untuk
pertanian terdiri dari dua sumber yaitu konstribusi air tanah dan hujan
efektif (Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
Konstribusi air tanah sangat dipengaruhi oleh karakteristik tanah
kedalaman air aplikasi (kedalaman zona perakaran) dan jenis tanaman
Untuk daerah irigasi yang berada pada daerah kedalaman air aplikasi
dangkal konstribusi air tanah diperoleh melalui daya kapiler tanah Untuk
daerah yang berada pada daerah kedalaman air aplikasi dalam konstribusi
air tanah sangat kecil dan dapat dianggap bernilai nol Curah hujan efektif
adalah curah hujan yang secara efektif dan secara langsung dipergunakan
memenuhi kebutuhan air tanaman untuk pertumbuhan tanaman
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
24
272 Ketersediaan Air di Bangunan Pengambilan
Ketersediaan air di bangunan pengambilan adalah air yang
tersedia di suatu bangunan pengambilan yang dapat digunakan untuk
mengaliri lahan pertanian melaui sistem irigasi Untuk sistem irigasi
dengan memanfaatkan air sungai informasi ketersediaan air di sungai
(debit andalan) perlu diketahui Debit andalan adalah debit minimum
sungai untuk kemungkinan terpenuhi yang sudah ditentukan dapat dipakai
untuk irigasi Debit minimum untuk kemungkinan terpenuhi ditetapkan
80 yang dapat diartikan pula bahwa kemungkinan (probabilitas) debit
sungai lebih rendah dari debit andalan 20 Untuk bangunan pengambilan
yang telah tersedia bangunan pencatat debit maka analisis ketersediaan air
dapat dilakukan dengan analisis frekuensi terhadap data debit yang cukup
panjang (Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
28 Kebutuhan Air Irigasi
Direktorat Jenderal Pengairan (1986) memberikan gambaran bahwa dalam
penentuan kebutuhan air untuk irigasi atau air yang dibutuhkan untuk lahan
pertanian didasarkan pada keseimbangan air di lahan untuk satu unit luasan dalam
satu periode biasanya periode setengah bulanan Faktor-faktor yang menentukan
kebutuhan air untuk irigasi menurut Direktorat Jenderal Pengairan (1986) adalah
a) Penyiapan lahan (Ir)
Untuk menentukan kebutuhan maksimum air irigasi pada suatu
proyek irigasi ditentukan oleh kebutuhan air untuk penyiapan lahan
b) Penggunaan Konsumtif (Etc)
Penggunaan konsumtif diartikan sebagai jumlah air yang dibutuhkan
untuk pertumbuhan tanaman Penggunaan konsumtif juga dapat didefinisikan
sebagai kebutuhan air tanaman sebagai jumlah air yang disediakan untuk
mengimbangi air yang hilang akibat evaporasi dan transpirasi Evapotranspirasi
adalah gabungan proses penguapan dari permukaan tanah atau evaporasi dan
penguapan dari daun tanaman atau transpirasi Besarnya nilai evaporasi
dipengaruhi oleh iklim varietas jenis dan umur tanaman
25
Besarnya koefisien tanaman setiap jenis tanaman berbeda-beda dan
berubah setiap periode pertumbuhan tanaman itu Evapotranspirasi potencial
dihitung dengan metode modifikasi Penman yang telah disesuaikan dengan
keadaan daerah Indonesia dan nilai kc untuk berbagai jenis tanaman yang ditanam
disajikan harga-harga koefisien tanaman termasuk jagung menurut FAO
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
Tabel 2 Harga Koefisien Tanaman Palawija
Setengah
Bulan
Ke-
Koefisien tanaman
Kedelai Jagung
Kac
tanah Bawang Buncis Kapas
1 050 0 50 0 50 0 50 0 50 050
2 075 0 59 0 51 0 51 0 64 050
3 100 0 96 0 66 0 59 0 89 058
4 100 1 05 0 85 0 90 0 95 075
5 082 1 02 0 95 0 95 0 88 091
6 045 0 95 0 95 - 104 -
Sumber Direktorat Jenderal Pengairan 1986
c) Perkolasi dan Rembesan (P)
Laju perkolasi sangat tergantung pada sifat-sifat tanah Guna
menentukan laju perkolasi tinggi muka air tanah juga harus diperhitungkan
Perembesan terjadi akibat meresapnya air melalui tanggul sawah Perkolasi
dan rembesan disawah berdasarkan Direktorat Jenderal Pengairan (1986)
yaitu sebesar 2 mmhari
d) Penggantian Lapisan Air (Wlr)
Banyaknya air yang dibutuhkan oleh tanaman palawija sebesar 50-
100 mm
e) Efisiensi Irigasi (Ei)
Efisiensi irigasi adalah angka perbandingan dari jumlah air irigasi
nyata yang terpakai untuk kebutuhan pertumbuhan tanaman dengan jumlah
air yang keluar dari pintu pengambilan (intake) Efisiensi irigasi merupakan
faktor penentu utama dari unjuk kerja suatu sistem jaringan irigasi Efisiensi
irigasi terdiri atas efisiensi pengaliran yang pada umumnya terjadi di jaringan
26
utama dan efisiensi dijaringan sekunder yaitu dari bangunan pembagi sampai
petak sawah Efisiensi irigasi didasarkan asumsi sebagian dari jumlah air
yang diambil akan hilang baik di saluran maupun di petak sawah
Kehilangan air yang diperhitungkan untuk operasi irigasi meliputi
kehilangan air di tingkat tersier sekunder dan primer Besarnya masing-
masing kehilangan air tersebut dipengaruhi oleh panjang saluran luas
permukaan saluran keliling basah salurandan kedudukan air tanah
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
29 Membuat Desain Saluran Irigasi Permukaan (Alur)
Desain suatu sistem irigasi permukaan harus mengisi bagian zona
perakaran secara efisien dan seragam sehingga stres tanaman dapat dihindari dan
sumber daya seperti energi air nutrisi dan tenaga kerja tetap seimbang atau
terjaga Sistem irigasi juga dapat digunakan untuk mendinginkan keadaan di
sekitar buah yang sensitif dan tanaman sayuran atau memanaskan atmosfer untuk
mencegah kerusakan dengan embun beku Sebuah sistem irigasi harus selalu
mampu mengakumulasi pencucian garam di zona akar Hal ini juga dapat
digunakan untuk melunakkan tanah untuk budidaya yang lebih baik atau bahkan
untuk menyuburkan dan menyebarkan insektisida dilahan (Walker 1989)
Prosedur desain didasarkan pada target aplikasi (Z req) yang sesuai dengan
kelembaban tanah yang diekstraksi oleh tanaman Dimana dalam analisis akhir
prosedur akan muncul trial and error dimana pilihan panjang lereng tingkat
lapangan inflow dan waktu cutoff dapat dibuat yang akan memaksimalkan
efisiensi aplikasi Pertimbangan seperti keterbatasan pasokan air dan erosi akan
bertindak sebagai kendala pada prosedur desain Efisiensi aplikasi maksimal
tujuan implisit desain akan terjadi ketika lahan hanya diairi kembali Perkolasi
yang meningkat akan dikurangi dengan meminimalkan perbedaan waktu asupan
kesempatan dan mengakhiri pemasukan tepat waktu Limpasan permukaan
dikendalikan atau digunakan kembali Asupan waktu desain peluang didefinisikan
dengan cara berikut
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(7)
27
di mana Z req adalah volume diberikandibutuhkan per satuan panjang dan lebar
per unit (dan sama dengan defisit kelembaban tanah) dan rreq adalah asupan
desain kali kesempatan (Walker dan Skogerboe 1989)
Tabel 3 Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi awal
Continuous Flow Intake Curve Parameters For Initial Irrigations
ID Soil Name a K
(m^3mmn^a)
Fo
(m^3mmn^a)
Qr
(ls)
Vpr
(m)
002 Heavy Clay 0188 0000220 00000073 0468 0111
005 Clay 0248 0000416 00000184 0521 0122
010 Clay 0306 0000633 00000313 0609 0138
015 Light Clay 0351 0000810 00000437 0695 0152
020 Clay Loam 0387 0000966 00000555 0781 0166
025 Clay Loam 0417 0001107 00000670 0866 0179
030 Clay Loam 0442 0001220 00000780 0949 0191
035 Silty 0463 0001346 00000887 1031 0202
040 Silty 0481 0001453 00000990 1112 0213
045 Silty Loam 0497 0001551 00001090 1192 0224
050 Silty Loam 0512 0001650 00001187 1271 0234
060 Silty Loam 0535 0001830 00001372 1426 0253
070 Silty Loam 0555 0002011 00001547 1576 0271
080 Sandy Loam 0571 0002172 00001711 1721 0288
090 Sandy Loam 0585 0002324 00001867 1862 0305
100 Sandy Loam 0597 0002476 00002014 1999 0320
150 Sandy 0641 0003130 00002637 2613 0391
200 Sandy 0671 0003706 00003113 3115 0452
400 Sandy 0749 0005531 00004144 4000 0650
Sumber Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University 2003
28
Tabel 4Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi selanjutnya
Continuous Flow Intake Curve Parameters For Later Irrigations
ID Soil Name a K
(m^3mmn^a)
Fo
(m^3mmn^a)
Qr
(ls)
Vpr
(m)
002 Heavy Clay 0151 0000190 00000058 0468 0111
005 Clay 0198 0000356 00000147 0521 0122
010 Clay 0245 0000543 00000251 0609 0138
015 Light Clay 0281 0000690 00000349 0695 0152
020 Clay Loam 0310 0000826 00000444 0781 0166
025 Clay Loam 0334 0000937 00000536 0866 0179
030 Clay Loam 0353 0001040 00000624 0949 0191
035 Silty 0370 0001146 00000709 1031 0202
040 Silty 0385 0001233 00000792 1112 0213
045 Silty Loam 0398 0001321 00000872 1192 0224
050 Silty Loam 0409 0001400 00000949 1271 0234
060 Silty Loam 0428 0001560 00001098 1426 0253
070 Silty Loam 0444 0001701 00001237 1576 0271
080 Sandy Loam 0457 0001842 00001369 1721 0288
090 Sandy Loam 0468 0001974 00001493 1862 0305
100 Sandy Loam 0478 0002106 00001611 1999 0320
150 Sandy 0513 0002660 00002110 2613 0391
200 Sandy 0537 0003146 00002490 3115 0452
400 Sandy 0599 0004701 00003316 4000 0650
Sumber Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University 2003
Menurut Walker dan Skogerboe (1989) data yang dibutuhkan dalam
membuat desan irigasi secara umum adalah
a sifat pasokan air irigasi dalam hal kebutuhan tahunan tahunan metode
pengiriman dan biaya debit dan durasi frekuensi penggunaan dan kualitas air
b topografi tanah dengan penekanan khusus pada lereng utama undulations
lokasi pengiriman air dan outlet permukaan drainase
c fisik kimia dan karakteristik tanah terutama karakteristik infiltrasi
kelembaban-holding kapasitas salinitas dan drainase internal
d pola tanam kebutuhan airnya dan pertimbangan khusus yang diberikan untuk
memastikan bahwa sistem irigasi dapat dilaksanakan dalam panen dan jadwal
budidaya periode perkecambahan dan periode pertumbuhan yang kritis
29
e kondisi pemasaran di daerah serta tenaga kerja pemeliharaan dan
penggantian ketersediaan dan keterampilan pelayanan pendanaan untuk
konstruksi dan operasi dan energi pupuk benih pestisida dll dan
f budaya praktek yang digunakan di daerah pertanian terutama di mana mereka
dapat melarang elemen tertentu dari desain atau operasi dari sistem
Waktu pengaliran merupakan waktu yang diperlukan air untuk menutupi
seluruh lahan membutuhkan evaluasi atau setidaknya perkiraan jalur pengaliran
Penentuan nilai parameter hidrolik alur bervariasi sesuai dengan ukuran dan
bentuk alur biasanya dalam kisaran 03-07 Gambar di bawah menunjukkan tiga
bentuk alur khas dan berhubungan dengan nilai p 1 dan p 2 (parameter hidrolik)
Gambar 8 Bentuk spesifik alur dan parameter hidroliknya
Setelah parameter-parameter seperti bentuk alur jarak antar alur panjang alur
kemiringan alur topografi alur jenis tanah waktu asupan peluang dll Maka
selanjutnya mengikuti desain sistem model irigasi alur menurut FAO
(Walker 1989)
30
210 Cropwat
Cropwat merupakan suatu program komputer under DOS (Program yang
dipakai melalui perintah DOS) untuk menghitung evapotranspirasi Penman
Modifikasi dan kebutuhan air untuk tanaman Selanjutnya dapat juga menghitung
kebutuhan air irigasi jadwal pemberian air irigasi untuk macam-macam kondisi
pengelolaan dan suplai air untuk seluruh daerah irigasi dengan bermacam-macam
pola tanam tertentu Untuk perhitungan tersebut dibutuhkan data-data
klimatologi dan data-data lainnya misalnya data tanaman dan data pola tanam
Prosedur dalam perhitungan kebutuhan air bagi tanaman dan rencana kebutuhan
air untuk irigasi ini didasarkan pada makalah FAO - ID No 24 mengenai
Kebutuhan air bagi tanaman dan No 33 mengenai Respon tanaman terhadap
air Program ini berarti sebagai alat praktis untuk membantu para ahli melakukan
perhitungan dalam perencanaan dan pengelolaan suatu daerah irigasi Lebih lanjut
program ini diharapkan dapat membantu memberikan rekomendasi untuk
memperbaiki irigasi yang telah ada dan merencanakan jadwal irigasi yang sesuai
dengan kondisi suplai air yang beraneka ragam Beberapa hal yang perlu dijelaskan
berkaitan dengan penggunaan komputer model Cropwat ini antara lain
mengenai perhitungan evapotranspirasi referensi pemrosesan data curah hujan
pola tanam dan data tanaman (Susilawati 2004)
Evapotranspirasi referensi atau ETo adalah evapotranpirasi potensial dari
tanaman rumput yang sehat dan mendapat air cukup Kebutuhan air untuk
tanaman lain secara langsung dibandingkan dengan parameter iklim ini Metode
Penman Modifikasi (FAO - ID No24) secara umum telah diterima sebagai
metode yang cukup untuk menghitung evapotranspirasi dari data klimatologi
seperti temperatur kelembaban (humidity) radiasi penyinaran (sunshine) dan
kecepatan angin (windspeed) Data klimatologi harus diambil dari stasiun
terdekat dan yang paling mewakili daerah kajian Data pertama yang penting dari
stasiun klimatologi ini adalah elevasi ketinggian (altitude) dan latitude
(Susilawati 2004)
Menurut Susilawati (2004) Masukan data klimatologi meliputi tiap bulanan
a Temperatur dalam derajat Celcius dapat sebagai temperatur rata-rata harian
31
atau sebagai temperatur maksimum dan minimum dalam bulan
b Kelembaban udara (air humidity) dapat diberikan sebagai kelembaban
relatif (relative humidity) dalam persen (0 - 100) atau vapour pressure dalam
mbar (1 - 50) Untuk membedakan diantara kedua satuan di atas nilai
vapour pressure dimasukkan sebagai nilai negative
c Penyinaran (daily sunshine) dapat diberikan sebagai persentase (20 - 100)
dari perbandingan penyinaran terhadap panjang hari atau pecahan (0 - 1)
atau sebagai lamanya penyinaran dalam jam (1 - 20)
d Kecepatan angin (windspeed) dapat diberikan dalam kmhari (10 - 500) atau
mdet (0 - 10)
Hujan memberikan kontribusi yang besar dari kebutuhan air untuk
tanaman Selama musim hujan sebagian besar kebutuhan air dipenuhi oleh hujan
sementara dalam musim kering dipenuhi oleh air irigasi Berapa jumlah air yang
datang dari curah hujan dan berapa jumlah air yang harus dipenuhi oleh air irigasi
adalah sulit diperkirakan Untuk mengestimasi kekurangan curah hujan yang
harus dipenuhi oleh air irigasi diperlukan suatu analisa statistik yang
membutuhkan data curah hujan yang panjang Sedangkan tidak semua curah
hujan yang jatuh digunakan oleh tanaman Sebagian hujan hilang karena limpasan
permukaan (run off) atau karena perkolasi yang dalam jauh di luar daerah akar
tanaman (Susilawati 2004)
Menurut Susilawati (2004) untuk menentukan bagian hujan yang dapat
diperhitungkan sebagai air yang dapat digunakan oleh tanaman diberikan definisi
a Curah hujan rata-rata bulanan (average monthly rainfall) adalah nilai rata-
rata dari suatu data curah hujan Digunakan dalam perhitungan kebutuhan
air tanaman dalam keadaan iklim yang rata- rata
b Dependable rainfall jumlah hujan dapat tergantung dari 1 di luar 4 atau 5
tahun tergantung pada 75 atau 80 kemungkinan terlampaui dan
menunjukkan suatu tahun kering normal Dependable rainfall digunakan
untuk merencanakan kapasitas sistem irigasi
c Hujan dalam tahun basah tahun normal dan tahun kering adalah hujan
dengan kemungkinan terlampaui 20 untuk tahun basah 50 tahun normal
31
32
dan 80 untuk tahun kering Ketiga nilai tersebut sangat berguna untuk
merencanakan suplai air irigasi dan simulasi dari macam-macam kondisi
pengelolaan irigasi
d Effective rainfall didefinisikan sebagai bagian dari hujan yang secara
efektif digunakan oleh tanaman setelah beberapa hilang karena limpasan
permukaanrun off) dan perkolasi yang dalam diperhitungkan Hujan efektif ini
digunakan untuk menentukan kebutuhan irigasi bagi tanaman
Kebutuhan air irigasi selain tergantung dari curah hujan juga tergantung
dari data tanaman dan pola tanam yang disusun Data tanaman meliputi sifat-sifat
dari tanaman yang diungkapkan oleh koefisien tanaman kc dan lama
pertumbuhan tanaman yaitu dalam tingkatan-tingkatan pertumbuhan Dari data
tanaman ini dapat dihitung kebutuhan air untuk tanaman Dengan menambahkan
data tanggal tanam pertama maka kebutuhan air irigasi untuk tanaman dapat
ditemukan Data pola tanam dari beberapa jenis tanaman yang tumbuh dalam
daerah irigasi yang disusun secara skematik diperlukan untuk menghitung
kebutuhan air irigasi (Susilawati 2004)
211 Sirmod III
SIRMOD III adalah paket perangkat lunak komprehensif untuk
mensimulasikan hidrolika sistem irigasi permukaan pada suatu lahan dengan
memilih kombinasi ukuran parameter dan operasional yang memaksimalkan
efisiensi aplikasi dan solusi dua-titik terbalik Permasalahan perhitungan
parameter infiltrasi dari suatu data merupakan data paling awal yang dimasukkan
(Walker 1989)
Kegiatan simulasi dikembangkan selama beberapa tahun dan dikodekan
menjadi MSDOS program yang bernama SIRMOD Pemrograman SIRMOD III
adalah 32 bit C + + revisi paket SIRMOD aslinya Prosedur numerik yang
digunakan dalam perangkat lunak yang diuraikan dalam teks Irigasi Permukaan
Teori dan Praktek 9 SIRMOD III merupakan perangkat lunak yang telah ditulis
untuk sistem mikro IBM kompatibel dengan memanfaatkan Windows 95 98
2000 dan sistem operasi berikutnya (Walker 1989)
32
2
33
III METODOLOGI PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat
Penelitian mengenai ldquoDesain Sistem Irigasi Alur Pada Perkebunan Tanaman
Jagung di Kabupaten Bonerdquo dilaksanakan pada bulan September sampai pada bulan
Oktober 2012 di Desa Samaelo Kecamatan Barebbo Kabupaten Bone Provinsi
Sulawesi Selatan
32 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah Teodolit Program SRFR
SIRMOD III SURFER CROPWAT 80 CLIMWAT 20 GPS kamera meteraacuten
parang linggis cangkul Selang air ring sampel ring infiltrometer aluminum foil
timbangan digital palu karet pengikatWater pass Pompa mesin
Bahan yang digunakan pada penelitian ini yaitu
1 Plastik
2 Patok kayu
3 Tali rapia
4 Air
5 Tanaman jagung
33 Metode Penelitian
331 Pengambilan data
Data yang akan digunakan pada penelitian ini meliputi data untuk
ketersediaan air kebutuhan air irigasi dan data untuk desain sistem irigasi
Data ketersediaan air meliputi
a Data curah hujan 10 tahun terakhir (2003-2012)
b Data debit air irigasi setengah bulanan (2005-2011)
Data untuk kebutuhan air irigasi meliputi
a Data Tanah meliputi sampel tanah dan ring sampel Data sampel tanah
diambil secara berurutan dalam waktu 10 hari untuk mengetahui kadar air
tanah sedangkan ring sampel digunakan untuk mengetahui titik layu
permanen porositas tekstur dan kapasitas lapang
34
b Data tanaman meliputi pengukuran kedalaman perakaran diambil dari
pengukuran panjang akar selama tiga kali sesuai dengan periode
pertumbuhan tanaman
c Data iklim meliputi data evaporasi seperti suhu udara kelembaban
kecepatan angin dan lama penyinaran
Sedangkan data untuk desain sistem irigasi meliputi
a Data Kemiringan lahantopografi digunakan untuk mengetahui kontur
wilayah lahan penaman
b Data laju infiltrasi dengan menggunakan ring infiltrometer
332 Pengolahan dan Analisis Data
1 Membuat kontur lahan pertanaman dengan aplikasi surfer
2 Menghitung kebutuhan air tanaman berdasarkan iklim dan pola tanam
yang diterapkan oleh petani setempat dengan Cropwat
3 Membuat desain saluran irigasi alur
a Penentuan bentuk saluran yaitu
1 2
Keterangan gambar penampang pengaliran air
1 Sesuai referensi FAO bentuk trapezoidal dengan bagian hidrolik
p1= 0513 dan p2=1329
2 Sesuai aplikasi dilapangan bentuk parabolasetengah lingkaran
dengan bagian hidrolik p1= 0582 dan p2= 1352
b Jarak antar alur ditentukan berdasarkan hasil survei jarak tanam di lahan
pertanaman jagung yaitu 16 m Sedangkan untuk desain 08 m
c Panjang alur 60 m
d Panjang akar atau kedalaman air aplikasi adalah 011m 037 m dan
045 m
e Koefisien manning adalah 004 (menurut FAO)
f Kecepatan aliran adalah 001 mmenit
35
g Kemiringan lahan adalah 00008 (berdasarkan data pengukuran
langsung dilapangan)
h Perhitungan A0
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(8)
i Perhitungan Zreq (persamaan 10)
j Perhitungan waktu aplikasipemberian air tL
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(9)
k Perhitungan debit maksimum
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(10)
l Perhitungan efisiensi aplikasi (Ea)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(11)
Keterangan
A0 = Luas penampang alur (m2)
Q0 = Debit aliran (m3menit)
n = Koefisien manning
S0 = Kemiringan saluran
f0 = Nilai waktu awal (m3menitm)
P12 = Parameter hidrolik
tL = Waktu pemberian air (menit)
Qmax = Debit maksimum(m3menit)
Vmax = Kecepatan maksimum (m3menit)
Ea = Efisiensi aplikasi ()
Zreq = Kedalaman aplikasi(m)
L = Panjang alur (m)
tco = Waktu pemberhentian aliran (menit)
36
4 Optimasi parameter dengan menggunakan perangkat lunak SIRMOD III
Parameter yang divariasikan adalah
a Debit atau kecepatan aliran
b Dimensi saluran
c Waktu aplikasi
d Panjang alur
Gambar 9 Tampilan awal program SIRMOD III
37
34 Bagan Alir Penelitian
Tidak
Ya
KEBUTUHAN AIR TANAMAN KETERSEDIAAN AIR
DATA
TANAH
MULAI
DESAIN SISTEM IRIGASI
CROPWATT 80
KEBUTUHAN AIR TANAMAN DAN
IRIGASIWAKTU PEMBERIAN AIR
SIMULASI DENGAN
MENGGUNAKAN SIRMOD III
HASIL
SELESAI
DATA CURAH
HUJAN
DATA
IKLIM
INFILTRASI
DATA DEBIT
IRIGASI
TOPOGRAFI
LAHAN
DATA
TANAMAN
AN
38
BAB VI HASIL PENELITIAN
41 Keadaan Umum Lokasi Penelitian
Kabupaten Bone secara geografis terletak antara4deg13- 5deg6 LS dan antara
119deg42-120deg30 BT seluas 4559 kmsup2 Secara administratif wilayah kabupaten
Bone berbatasan sebelah utara dengan Kabupaten Wajo dan Kabupaten Soppeng
sebelah selatan dengan Kabupaten Sinjai dan Kabupaten Gowa sebelah barat
dengan Kabupaten Maros Kabupaten Pangkep dan Kabupaten Barru dan sebelah
timur dengan Teluk Bone Daerah penelitian merupakan tempat penanaman padi
pada MT1 dan MT2 sedangkan pada MT3 yang ditanam adalah jagung Kondisi
dimana ketersediaan air untuk tanaman padi sulit untuk dipenuhi Penelitian ini
dilaksanakan pada perkebunan tanaman jagung di Desa Samaelo Kecamatan
Barebbo
Gambar 10 Lokasi penelitian
Untuk menentukan kemiringan pengaliran air di lahan dilakukan
pengukuran ketinggian lokasi dengan sistem grid Topografi lahan telah diukur
dengan theodolit untuk memperlihatkan kondisi kontur lahan yang akan didesain
Topografi akan menjadi salah satu faktor dalam pengaturan kemiringan dasar
SUKRI
G62107057 TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2013
39
saluran (furrow) sehingga menjadi penting untuk disajikan Hasil pengukuran
topografi dengan theodolit disajikan pada Gambar 11
Gambar 11 Layout ketinggian lokasi (kontur) lahan sawah di Kabupaten Bone
Daerah penelitian beriklim tropis dimana musim hujan berlangsung pada bulan
Desember ndash Juli dan musim kemarau yang berlangsung dari bulan Agustus ndash November
Berdasarkan data klimatologi dari tahun 2003 sampai tahun 2012 yang diperoleh dari
BMKG Maros suhu udara maksimum (Tmax) tertinggi terjadi pada bulan Januari ndash Juni
dan suhu udara maksimum (Tmax) terendah terjadi pada bulan Agustus ndash September
Sedangkan suhu udara minimum (Tmin) tertinggi pada bulan November ndash Maret dan
suhu udara miacutenimum (Tmin) terendah pada bulan Agustus ndash September Kelembaban
udara rata ndash rata sepanjang tahun adalah 836 dan kecepatan angin rata ndash rata 5 kmhari
dengan lama penyinaran rata ndash rata 15
42 Ketersediaan Air
Salah satu faktor penting dalam pengelolaan air untuk pertanian adalah
kesetimbangan air di lahan Jika ketersediaan air dapat memenuhi kebutuhan air di
lahan khususnya untuk pertanaman maka kebutuhan air pertumbuhan tanaman
dapat dipenuhi sehingga kekurangan air tidak terjadi dan tanaman tidak berada
40
dalam kondisi cekaman kekurangan air (deficit water stress) Salah satu sumber
ketersediaan air adalah hujan yang ditunjukkan dengan nilai curah hujan
Gambar 12 Curah hujan rata-ratabulanan (aktual dan efektif) di Kabupaten Bone
Tahun (2003-2012)
Data nilai curah rata-ratahujan bulanan di Kabupaten Bone menunjukkan
terjadinya hujan puncak pada bulan Mei (sekitar 400 mm) Sedangkan curah hujan
terendah terjadi pada bulan Agustus (sekitar 75 mm) Kondisi ini sangat baik untuk
wilayah pertanian yang membutuhkan hujan yang lebih merata
Ketersediaan air di daerah penelitian juga disuplai oleh air dari DI Pattiro
dengan distribusi ketersediaan air setiap periode (setengah bulanan) rata-rata
selama tahun 2005 ndash 2012 Nilai debit per periode maksimum terjadi pada bulan
Juli seperti disajikan pada Gambar 13
Gambar 13 Nilai debit rata-rata tersedia yang dialirkan di DI Pattiro (Tahun 2005 ndash
2012)
0
100
200
300
400
500
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Cu
rah
Hu
jan
(m
m)
Waktu (bulan)
Curah Hujan Aktual (mm)
Curah Hujan Efektif (mm)
0
20
40
60
80
100
120
Jan
I
Jan
II
Feb
I
Feb
II
Mar
I
Mahellip
Ap
r I
Ap
r II
Mei
I
Mei
II
Jun
I
Jun
II
Jul I
Jul I
I
Agt
I
Agt
II
Sep
I
Sep
II
Okt
I
Okt
II
No
v I
No
v hellip
Des
I
Des
II
De
bit
(m
^3d
eti
k) Series1Debit Rata-rata
41
43 Kebutuhan Air
Kebutuhan air untuk tanaman (evapotranspirasi ETcrop) dapat diperkirakan
dari data evaporasi atau evaportanspirasi potensial (ETo) Berdasarkan data iklim
yang ada di Kabupaten Bone dan Maros diperoleh hasil perhitungan nilai ETo rata
rata bulanan dalam 10 tahun terakhir untuk wiayah kajian dengan nilai seperti
ditunjukkan pada gambar di bawah ini
Gambar 14 Nilai evapotranspirasi potensial (ETo) Kabupaten Bone (2003-2012)
Dengan menggunakan rumus Etc = Kc x Eto maka nilai Etc dapat
diketahui dan dengan acuan ketersediaan air di lahan dan deplesi lengas tanah
maka kebutuhan air irigasi dapat ditentukan Gambar 15 menunjukkan kebutuhan
air tanaman aktual dan kebutuhan air irigasi selama pertanaman jagung di
Kabupaten Bone yang dihitung dengan Software Cropwat 8
Gambar 15 Nilai kebutuhan air tanaman aktual (ETcrop) dan kebutuhan air irigasi
(Irr Req) selama pertanaman jagung di Kabupaten Bone (nilai dalam
satuan mm)
0
1
2
3
4
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Evap
otr
ansp
iras
i Tan
aman
(m
mh
ari)
Waktu (bulan)
Eto (mmhari)
0
5
10
15
20
25
30
35
7 8 9 10 11 12
Ke
bu
tuh
an A
ir (
mm
har
i)
Waktu (bulan)
Kebutuhan Air Tanaman (mmhari)Keburuhan Air Irigasi (mmhari)
42
Pada sistem pertanaman jagung dengan jenis tanah lempung berliat
ketersediaan air dalam tanah sangat stabil mengingat tanah dapat memegang air
dengan baik Selama proses pertanaman jagung dilakukan terlihat bahwa deplesi
lengas tanah dapat berproses selama rata-rata 20 hari dengan tambahan air hujan
yang terjadi dengan nilai curah hujan yang kecil Namun demikian pada
prakteknya petani memberikan air irigasi setiap 10 hari dengan alasan kekhawatiran
akan terjadinya stress kekurangan air bagi tanaman
Gambar 16 Nilai retensi air tanah air tersedia (TAM dan RAM) di lahan
pertanaman jagung di Kabupaten Bone
44 Sistem Pemberian Air
Berdasarkan hasil survei lahan di pertanaman jagung diperoleh informasi
berupa kedalaman perakarandan laju infiltrasi Untuk wilayah penelitian di
Kabupaten Bone interval pemberian air di lahan mencapai 10 hari dengan cuaca
normal (tanpa hujan)
Panjang akar tanaman merupakan salah satu indikator yang penting dalam
sistem pemberian air irigasi karena sangat berkaitan dengan kedalaman efektif
pemberian air dan lama pemberian air Ukuran akar jagung pada fase I 011 m fase
II mencapai 037 m sedangkan pada fase III panjang akar 044 m Data tersebut
merupakan kedalaman air aplikasi yang akan digunakan sebagai kedalaman air
irigasi ke dalam tanah
Berdasarkan hasil pengukuran infiltrasi di lahan sawah untuk jagung hibrida
diperoleh data bahwa untuk waktu pemberian air irigasi dapat dilakukan melalui
sistem alur Laju penetrasi air kedalam lahan mencapai 05 mmdetik pada saat awal
0
20
40
60
80
100
120
140
0 20 40 60 80 100 120
Re
ten
si A
ir T
anah
(m
m)
Waktu (hari)
Depletion (mm)RAM (mm)
TAM (mm)
43
pemberian air dan selanjutnya menuju konstan pada laju 0083 mmdetik Bila
penjenuhan air diberikan sampai kedalaman maksimum perakaran hasil
pengukuran maka dibutuhkan waktu sekira 120 menit untuk pengaliran air dari
saluran ke lahan Waktu ini melebihi waktu untuk proses infiltrasi (opportunity
time)
Gambar 17 Laju infiltasi tanah pada lahan pertanaman Jagung
Ketersediaan air di lahan diukur dengan menggunakan current meter untuk
mengukur kecepatan aliran air yang selanjutnya digunakan untuk menentukan debit
air tersedia (m3det) Pada saat yang sama juga diukur kemiringan dasar saluran
Hasil pengukuran ini digunakan untuk menentukan nilai koefisien Manning yang
selanjutnya digunakan dalam penentuan fungsi debit aliran (Rumus Manning)
Hasil pengukuran debit sesaat di saluran irigasi menunjukkan debit 000041 m3s
45 Simulasi Hasil Berdasarkan Penerapan Petani di Lahan
Hasil simulasi irigasi alur yang diterapkan oleh petani menunjukkan kondisi
dimana kedalaman air aplikasi pada tahap pertumbuhan awal tanaman sebesar
hanya 011 m Pada praktek irigasi yang dilakukan petani dengan panjang alur 60
m bentuk penampang alur paraacutebola dan debit alir 000041 m3s dengan ujung alur
tertutup menunjukkan bahwa air terpenetrasi ke dalam tanah sedalam lebih 011 m
atau sedalam 037 m pada titik pemasukan air dan 040 m pada ujung alur Hal ini
secara detail dapat dilihat pada Gambar 18 dan Gambar 19
y = -076ln(x) + 3903Rsup2 = 0979
0
05
1
15
2
25
3
35
0 20 40 60 80 100
Laju
Infi
ltra
si (
cmm
en
it)
Waktu (menit)
Laju Infiltrasi (cmmenit)
Log (Laju Infiltrasi (cmmenit))
44
Gambar 18 Hasil kedalaman air aplikasi irigasi di lahan pertanaman jagung pada
tahap awal pengairan
Dari data ini menunjukkan bahwa irigasi yang dilakukan petani belum
optimal dalam memanfaatkan air Apalagi bila air sudah diberi pupuk maka
kehilangan pupuk akibat perkolasi akan menjadi besar karena tidak dapat
dijangkau oleh akar tanaman yang hanya sedalam 011 m pada tahap pertumbuhan
awal
Pada kondisi ini nilai efisiensi irigasi hanya mencapai 3609 efisiensi
aplikasi 3248 dan efisiensi distribusi hanya 3234 Hasil ini menunjukkan
bahwa hanya sekitar 32 air yang termanfaatkan sementara selebihnya terbuang
lewat perkolasi
Pada tahap ke 2 dengan kedalaman perakaran rata-rata mencapai 037 m
terdapat perubahan profil aplikasi air dengan debit air yag tetap 000041 m3s pada
waktu aplikasi selama 4 jam Nilai ini dianggap oleh sistem sebagai bentuk
penerapan air tak terkontrol karena memiliki nilai kedalaman air aplikasi yang
kurang di lebih setengah panjang alur sedangkan pada akhir alur mengalami
kelebihan air aplikasi
Gambar 19 Hasil Simulasi untuk kedalaman air aplikasi pada tahap pemberian
berikutnya mengikuti praktek irigasi petani
0
01
02
03
04
05
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)Panjang Alur (meter)
INFILTRASION DEPTH
Z_Req
0
01
02
03
04
05
06
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)
Panjang Alur (meter)
INFILTRASION DEPTH
Z_Req
45
Dengan dasar ini maka perlu optimasi desain pemberian air yang dapat
meningkatkan efisiensi aplikasi dan nilai efisiensiirigasi Optimasi dapat dilakukan
pada debit aliran panjang alur kecepatan alur dimensi saluran agar diperoleh nilai
efisiensi aplikasi dan efisiensi irigasi yang lebih baik
46 Simulasi Berdasarkan Hasil Desain
Desain irigasi alur dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak
SIRMOD III Model simulasi yang digunakan adalah tipe hydrodynamic ujung alur
tertutup tanpa penggunaan kembali bentuk penampang alur parabola atau
trapezoidal dan panjang alur 60 meter untuk target aplikasi atau kedalaman air
aplikasi 011 m 037 m dan 045 m
461 Kedalaman Air Aplikasi 011 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
pada tahap pertumbuhan awal tanaman sebesar hanya 011 m dengan jarak antar
alur dikurangi dari 16m menjadi 08m dan debit dari 000041m3s menjadi
00004m3s Waktu pengairan divariasikan dari 190 menit 200 menit 205 menit
dan 210 menit untuk mendapatkan hasil simulasi terbaik Hasil simulasi dapat
diamati pada gambar berikut ini
Gambar 20 Hasil simulasi untuk Kedalaman Air Aplikasi 011 meter
Dari gambar diatas untuk lama pengairan 190 menit diperoleh nilai efisiensi
apikasi 9904 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9894 dan air yang
terperkolasi kedalam tanah 106 untuk lama pengairan 200 menit diperoleh nilai
003
004
005
006
007
008
009
01
011
012
013
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)
Panjang Alur (meter) Zreq (m)
T=190 menitT=200 menitT=205 menitT=210 menit
46
efisiensi apikasi 9772 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9761 dan air
yang terperkolasi kedalam tanah 239 untuk lama pengairan 205 menit diperoleh
nilai efisiensi apikasi 9508 efisiensi irigasi 9866 efisiensi distribusi 9509
dan air yang terperkolasi kedalam tanah 491 danuntuk lama pengairan 210
menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9888 efisiensi irigasi 100 efisiensi
distribusi 9888 dan air yang terperkolasi kedalam tanah 112
Gambar 21 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi ()
Gambar 22 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut di atas untuk kedalaman air aplikasi 011 m
Efisiensi irigasi cenderung normal dengan meningkatnya lama pengairan Efisiensi
aplikasi dan efisiensi irigasi memiliki nilai yang relatif sama dan mengalami
penurunan tertinggi pada lama pengairan 205 menit namun laju perkolasi
meningkat menjadi 491 Dari keempat waktu pengairan yang digunakan
disarankan pada aplikasi dilapangan menggunakan lama pengairan 210 menit
dengan laju efisiensi tinggi namun laju perkolasinya rendah
94
95
96
97
98
99
100
185 190 195 200 205 210
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
0
1
2
3
4
5
185 190 195 200 205 210
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan
Laju Perkolasi ()
47
462 Kedalaman Air Aplikasi 037 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
037 m dengan jarak antar alur 08 m dan debit dari 00004m3s ditingkatkan
menjadi 00006 m3s Lama pengairan divariasikan dari 470 menit 480 menit 520
menit dan 525 menit
Gambar 23 Hasil simulasi untuk kedalaman air aplikasi 037 meter
Dari data hasil simulasi diataspada kedalam air aplikasi 037 meter untuk
lama pengairan 470 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9558 efisiensi irigasi
9859 efisiensi distribusi 9538 dan air yang terperkolasi ke dalam tanah
463 untuk lama pengairan 480 diperoleh nilai efisiensi apikasi 9827 efisiensi
irigasi 100 efisiensi distribusi 9822 dan air yang terperkolasi kedalam tanah
178 untuk lama pengairan 520 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 8631
efisiensi irigasi 9166 efisiensi distribusi 8578 dan air yang terperkolasi
kedalam tanah 1431 dan untuk lama pengairan 525 menit diperoleh nilai
efisiensi apikasi 9192 efisiensi irigasi 9712 efisiensi distribusi 9161 dan
air yang terperkolasi kedalam tanah 842
01
015
02
025
03
035
04
045
05
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
)
Panjang Alur (m)
Zreq(m)
T = 470 menitT = 480 menitT = 520 menitT = 525 menit
48
Gambar 24 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi ()
Gambar 25 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut untuk kedalaman air aplikasi 037 m terlihat
bahwa nilai dari laju efisiensi (aplikasi irigasi dan distribusi) masing-masing
memiliki nilai tertinggi pada lama pengairan 480 menit dan terendah pada lama
pengairan 520 menit Sedangkan laju perkolasi terendah pada lama pengairan 480
menit dan meningkat pada lama pengairan 520 menit Sehingga dari keempat
waktu lama pengairan yang digunakan untuk kedalaman air aplikasi 037 meter
dianjurkan menggunakan lama pengairan 480 menit dengan laju efisiensi yang
tinggi namun laju perkolasinya rendah
463 Kedalaman Air Aplikasi 045 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
045 m dan debit ditingkatkan menjadi 0000615 m3s dengan lama pengairan yang
divariasikan dari 550 menit 580 menit 600 menit dan 620 menit
84
86
88
90
92
94
96
98
100
460 470 480 490 500 510 520 530
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
0
5
10
15
460 470 480 490 500 510 520 530
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan (menit)
Laju Perkolasi ()
49
Gambar 26 Hasil simulasi I untuk kedalaman air aplikasi 045 meter
Dari gambar grafik diatas pada kedalaman air aplikasi 045 meter untuk
lama pengairan 550 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9786 efisiensi irigasi
100 efisiensi distribusi 9772 dan air yang terperkolasi kedalam tanah 228
untuk lama pengairan 580 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9731 efisiensi
irigasi 9996 efisiensi distribusi 9735 dan air yang terperkolasi kedalam tanah
265 untuk lama pengairan 600 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9096
efisiensi irigasi 9602 efisiensi distribusi 9068 dan air yang terperkolasi
kedalam tanah 935 dan untuk lama pengairan 620 menit diperoleh nilai efisiensi
apikasi 8915 efisiensi irigasi 9541 efisiensi distribusi 8857 dan air yang
terperkolasi kedalam tanah 1151
Gambar 27 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan efisiensi ()
015
02
025
03
035
04
045
05
055
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
)Panjang Alur (m) Zreq (m)
T=550 menitT=580 menitT=600 menitT=620 menit
88
90
92
94
96
98
100
540 550 560 570 580 590 600 610 620
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
50
Gambar 28 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut untuk kedalaman air aplikasi 045 m terlihat
bahwa nilai dari laju efisiensi (aplikasi irigasi dan distribusi) masing-masing
memiliki nilai tertinggi pada dua waktu awal lama pengairan (550 dan 580 menit)
dan menurun pada dua waktu lama pengairan berikutnya Sedangkan laju perkolasi
terendah pada dua waktu awal lama pengairan (550 dan 580 menit) dan meningkat
pada dua waktu lama pengairan berikutnya Maka dari keempat waktu lama
pengairan yang digunakan untuk kedalaman air aplikasi 045 meter dianjurkan
menggunakan lama pengairan 550 menit atau 580 menit dengan laju efisiensi yang
tinggi dan laju perkolasi yang rendah rendah
Dapat diamati bahwa pada semua kedalaman air aplikasi memiliki nilai
efisiensi yang berbeda-beda sesuai dengan tingkat pertumbuhan tanaman Pada
kedalaman air aplikasi 011 m dianjurkan menggunakan lama pengairan 210 menit
dengan debit 00004 m3s pada kedalaman air aplikasi 037 m dianjurkan
menggunakan lama pengairan 480 menit dengan debit 00006 m3s dan untuk
kedalaman air aplikasi 045 meter dianjurkan menggunakan lama pengairan 550
menit atau 580 menit dengan debit 0000615 m3s
0
3
6
9
12
540 550 560 570 580 590 600 610 620
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan (menit)
Laju Perkolasi ()
51
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan sebagai
berikut
1 Debit yang diterapkan oleh para petani adalah 000041 m3detik untuk semua
kedalaman air aplikasi kemudian dalam desain debit berubah sesuai dengan
kedalaman air aplikasi (00004 m3detik untuk 011 meter 00006 m
3detik
untuk 037 meter dan 0000615 m3detik untuk 045 meter)
2 Waktu yang diterapkan oleh para petani adalah 240 menit untuk semua
kedalaman air aplikasi (011m 037m dan 045m) kemudian dalam desain
waktu pengairan berubah sesuai dengan kedalaman air aplikasi (210 menit untuk
011 meter 480 menit untuk 037 meter dan 550 menit dan 580 menit untuk
045 meter)
3 Efisiensi irigasi yang diperoleh berdasarkan hasil desain mencapai 100
sedangkan menurut aplikasi yang diterapkan oleh para petani di lapangan
memiliki nilai efisiensi irigasi 36
52 Saran
Berdasarkan penelitian yang telah saya lakukan saya menyarankan untuk
dilakukan penelitian lanjutan agar diperoleh desain yang lebih maksimal dengan
efisiensi distribusi yang lebih merata dari awal pemasukan hingga ujung alur
52
DAFTAR PUSTAKA
Achmad M 2011 Hidrologi Teknik Universitas Hasanuddin Makassar
Ahmad S 2012 Pengolahan Tanaman Terpadu(PTT) Kepala Badan Penelitian dan
Pengembangan Pertanian
Anonim 2012a httpjagung_wikipediabahasaindonesiaensiklopedibebashtml
Tanggal diakses 27 Agustus 2012
Anonim 2012b httpDodikagrotek09UNEJjagung+kedelaihtml Tanggal diakses 30
Agustus 2012
Anonim 2012c httpawalmaulana-babIIIIII(Irigasialur)html Tanggal diakses 03
September 2010
Asdak C 1995 Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai Gadjah Mada
University Press Yogyakarta
Bambang T 2008 Hidrologi Terapan Beta Offset Yogyakarta
Brouwer C 1988 Irrigation Water Management Irrigation Methods Training manual
no 5 FAO Land and Water Development Division FAO Roma
Departemen Pekerjaan Umum 1986 Petunjuk Perencanaan Irigasi Direktorat Jenderal
Pengairan Jakarta
Ending PT dan Soetjipto 1992 Dasar-dasar dan Praktek Irigasi Erlangga Jakarta
FAO 2006 Crop Evapotranspiration (guidelines for computing crop water
requirements) FAO Irrigation and Drainage Paper No 56 FAO Roma
Jeams L 2009 Chapter 7 Midwestern State University
Kay M 1986 Surface Irrigation Systems and Practice Cranfield Press Bedford UK
Kartasapoetra dan Sutedjo MM1994 Teknologi Pengairan Pertanian (Irigasi) Bumi
Aksara Jakarta
Kusnadi DK 2000 Irigasi Permukaan Perteta Bogor
Purwono dan Purnamawati P 2011 Budidaya 8 Tanaman Pangan Unggul Penebar
Swadaya Depok
Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan 2003 Alat pembentuk alur
Drainase Bogor
53
Suprodjo P 2001 Pengembangan Irigasi Usaha Tani Berkelanjutan dan Gerakan
Hemat Air Direktoral Jenderal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan
Nasional Yogyakarta
Susi S 2004 Optimalisasi Pengelolaan Air Waduk Tilong Untuk Irigasi Pertanian Pada
Daerah Irigasi Tilong Universitas Katolik Widya Mandira Kupang
Walker WR 1989 Guidelines for designing and evaluating surface irrigation system
FAO Irrigation and Drainage Paper No 45 FAO Roma
Walker WR 2003 Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University
54
LAMPIRAN
Lampiran 1 Data Titik Ordinat Dengan Menggunakan GPS
Titik South East X Y
Titik South East X Y
A0 4 36675 120 18031 200471 9489739
B0 4 36688 120 18023 200454 9489713
A1 4 36677 120 18032 200472 9489737
B1 4 36684 120 18031 200471 9489722
A2 4 36679 120 18034 200476 9489733
B2 4 36684 120 18032 200474 9489724
A3 4 36680 120 18040 200488 9489731
B3 4 36685 120 18038 200483 9489720
A4 4 36682 120 18045 200497 9489728
B4 4 36687 120 18044 200494 9489717
A5 4 36684 120 18050 200506 9489723
B5 4 36689 120 18049 200504 9489714
A6 4 36686 120 18055 200515 9489720
B6 4 36692 120 18054 200514 9489709
A7 4 36688 120 18061 200527 9489716
B7 4 36693 120 18059 200523 9489706
A8 4 36690 120 18066 200535 9489712
B8 4 36696 120 18064 200532 9489702
A9 4 36692 120 18071 200544 9489708
B9 4 36697 120 18068 200541 9489698
Titik South East X Y
Titik South East X Y
C0 4 36692 120 18032 200473 9489708
D0 4 36699 120 18035 200477 9489696
C1 - - - -
D1 - - - -
C2 4 36689 120 18032 200473 9489714
D2 - - - -
C3 4 36689 120 18036 200480 9489714
D3 4 36697 120 18037 200482 9489722
C4 4 366692 120 18041 200489 9489708
D4 4 36694 120 18039 200486 9489704
C5 4 36694 120 18046 200498 9489704
D5 4 36699 120 18046 200497 9489696
C6 4 36696 120 18049 200504 9489701
D6 4 36702 120 18050 200506 9489691
C7 4 36698 120 18056 200517 9489698
D7 4 36704 120 18054 200515 9489687
C8 4 36700 120 18061 200527 9489694
D8 4 36706 120 18060 200524 9489689
C9 4 36703 120 18067 200536 9489689
D9 4 36707 120 18064 200532 9489681
55
Titik South East X Y
Titik South East X Y
Ta 4 36750 120 18041 200489 9489693
F1 4 36676 120 18035 200477 9489738
E1 - - - -
F2 4 36678 120 18038 200483 9489734
E2 - - - -
F3 4 36678 120 18038 200483 9489734
E3 - - - -
F4 4 36681 120 18050 200506 9489729
E4 4 36702 120 18032 200489 9489689
F5 4 36684 120 18051 200507 948924
E5 4 36703 120 18043 200492 9489688 E6 4 36706 120 18046 200500 9489684 E7 4 36707 120 18052 200511 9489681 E8 4 36709 120 18057 200520 9489677 E9 4 36711 120 18064 200532 9489673 E10 4 36712 120 18066 20035 9489672
56
Lampiran 2 Data Pengukuran Ketinggian Dengan Menggunakan Theodolit
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
A0-A1 093 353 04 10 1724 1718 1714 12 055
A0-A2 723 353 04 10 1781 1748 1709 12 055
A0-A3 1723 353 04 10 2038 1955 1868 12 055
A0-A4 2723 353 04 10 212 197 183 12 055
A0-A5 3723 353 04 10 2189 20 1809 12 055
A0-A6 4723 353 04 10 259 235 211 12 055
A0-A7 5723 353 04 10 263 235 211 12 055
A0-A8 6723 353 04 10 26 239 206 12 055
A0-A9 7723 353 04 10 271 235 197 12 055
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang
(m)
B0-B1 105 337 15 40 1808 1803 18 1375 046
B0-B2 825 337 15 40 179 175 1717 1375 046
B0-B3 1825 337 15 40 203 1945 1856 1375 046
B0-B4 2825 337 15 40 209 195 181 1375 046
B0-B5 3825 337 15 40 224 203 185 1375 046
B0-B6 4825 337 15 40 255 231 207 1375 046
B0-B7 5825 337 15 40 267 238 2068 1375 046
B0-B8 6825 337 15 40 266 229 1967 1375 046
B0-B9 7825 337 15 40 275 235 197 1375 046
57
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
C0-C1 - - - - - - -
C0-C2 143 0 28 50 1703 1697 1689 138 034
C0-C3 803 0 28 50 1764 1726 1686 138 034
C0-C4 1803 0 28 50 1812 1722 1631 138 034
C0-C5 2803 0 28 50 196 182 168 138 034
C0-C6 3803 0 28 50 203 184 164 138 034
C0-C7 4803 0 28 50 24 217 192 138 034
C0-C8 5803 0 28 50 2475 218 2189 138 034
C0-C9 6803 0 28 50 251 221 186 138 034
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
D0-D1 - - - - - - -
D0-D2 - - - - - - -
D0-D3 312 2 04 10 1769 1753 1715 152 029
D0-D4 808 2 04 10 1776 1737 1696 152 029
D0-D5 1808 2 04 10 1963 1872 1785 152 029
D0-D6 2808 2 04 10 1972 1835 1693 152 029
D0-D7 3808 2 04 10 23 211 1924 152 029
D0-D8 4808 2 04 10 24 201 188 152 029
D0-D9 5808 2 04 10 246 217 188 152 029
D0-D10 5978 2 04 10 254 224 195 152 029
58
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
Ta-E1 - - - - - - -
Ta-E2 - - - - - - -
Ta-E3 - - - - - - -
Ta-E4 415 29 56 10 2003 198 1954 1465 056
Ta-E5 1415 11 45 50 2401 20 1957 1465 056
Ta-E6 2415 2 20 30 208 1984 189 1465 056
Ta-E7 3415 0 13 10 2367 2222 209 1465 056
Ta-E8 4415 358 36 00 243 224 2041 1465 056
Ta-E9 5415 357 17 50 248 223 199 1465 056
Ta-E10 5855 356 18 30 255 227 202 1465 056
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
A0-F1 6232 350 56 50 1765 1735 1705 12 055
A0-F2 10982 344 59 30 1778 1728 1667 12 055
A0-F3 16832 344 08 20 1989 192 1856 12 055
A0-F4 37982 344 34 10 2141 197 18 12 055
A0-F5 43292 328 51 10 261 241 22 12 055
59
Lampiran 3 Data Hasil Analisis Tanah
HASIL ANALISIS CONTOH TANAH
Nomor contoh BD PD
Porosita
s
KA
Kapasita
s Lapang
KA Titik
Layu
Permanen
Tekstur Hidrometer
No
urut
Kode
Laboratoriu
m
Pengirim Liat
()
Debu
()
Pasir
() Klas Tekstur
(gcm3 (gcm3 () () ()
1 S1 I(hibrida 126 234 4611 1518 0461 46 35 19 Liat
2 S2 II(hibrida) 117 241 5165 1730 0521 52 39 9 Liat
3 S3 III(komposit
) 136 218 3777 1686 0421 42 42 16 Liat berdebu
4 S4 IV(komposit
) 112 217 4816 2837 0391 39 38 23
Lempung
berliat
Sumber Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Unhas
60
Lampiran 4 Data Klimatologi
Data Curah Hujan Bulanan (millimeter)
Tahun 2003 sampai dengan tahun 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 237 111 175 365 411 251 186 67 75 153 144 273
Data Suhu Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 269 269 269 269 269 268 268 267 268 269 269 269
Data Suhu Minimum Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 230 230 230 229 229 230 229 228 228 229 230 230
Data Suhu Maksimum Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 324 324 324 323 323 324 323 322 322 324 324 323
Data Kelembaban Bulanan Rata-rata (Persen)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 83 84 84 84 84 84 83 84 84 83 83 83
Data Kecepatan Angin Rata-rata Bulanan (KNOT)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 4 3 4 4 4 4 5 6 6 6 4 4
Data Lamanya Penyinaran Bulanan (Persen)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 11 14 17 14 12 10 14 22 25 20 17 11
Sumber BMKG (Stasiun Klimatologi Kelas I Maros)
61
Lampiran 5 Data Pengukuran Laju Infiltrasi
No Waktu
(menit)
Penurunan
(cm)
1 0-3 9
2 3-6 75
3 6-9 7
4 9-12 65
5 12-15 55
6 15-18 5
7 18-21 45
8 21-24 4
9 24-27 38
10 27-30 35
11 30-33 35
12 33-36 4
13 36-39 35
14 39-42 35
15 42-45 35
16 45-48 25
17 48-51 25
18 51-54 25
19 54-57 2
20 57-60 2
21 60-63 2
22 63-66 2
23 66-69 2
24 69-72 2
25 72-75 18
26 75-78 15
27 78-81 15
28 81-84 15
29 84-87 15
30 87-90 15
62
Lampiran 6 Perhitungan Pemberian Air
Dik luas lahan = 36000m2 waktu antara pemberian air = 10 hari
1 Perhitungan kebutuhan air tanaman diperoleh dengan menggunakan persamaan
Volume air = luas lahan x Etc x jarak pemberian air sehingga jumlah
kebutuhan air tanaman adalah
Volume air(initial) = luas lahan x Etc x jarak pemberian air
= 3600m2 x 07810
-3mh x 10 h = 2808m
3
Volume air(deve) = 3600m2 x 21710
-3mh x 10 h = 7812m
3
Volume air(mid) = 3600m2 x 31310
-3mh x 10 h = 11268m
3
Volume air(late) = 3600m2 x 20210
-3mh x 10 h = 7272m
3
2 Debit aliran peralur ditentukan dengan persamaan Q = V A dimana
A = frac12 (a+b) t = frac12 (40+15) 10 = 275cm2 = 00275m
2
V = 1n R23
S12
= 1004(00585)23
(0008)12
= 00149 ms
Maka Q = 00149 00275 = 000040975 m3s = 040975 ls
Sehingga Volume air yang diberikan peralur adalah 354024m3
Hasil perhitungan tersebut kemudian diolah dengan menggunakan perangkat lunak
Sirmod 3 untuk mnedapatkan nilai efisiensi aplikasi dan efisiensi irigasi
63
Lampiran 7 Perhitungan Desain Irigasi Alur
Dik L = 60m S0 = 0008 n = 004 w = 08 m p1 = 0582 p2 = 1352
Untuk nilai a k dan f0 berdasarkan table 3(FAO)
Untuk luas penampang (A)
A = frac12 (a+b) t = frac12 (40+15) 10 = 275cm = 00275m
Untuk debit (Q0)
Q0 = 00004 m3s
Perhitungan debit maksimum
Untuk rreq
Perkiraan nilai T1 = 60
Peritungan
= 60 +
= 60 + 361 = 421 menit
Untuk tL
1
2 A0 = 00275m2
3 T1 = 5A0LQ0 = 5(00275)600010102 = 81667 menit
4
64
Lampiran 8 Foto Kegiatan Selama Penelitian
ix
DAFTAR GAMBAR
No Teks Halaman
01 Alur sempit pada tanah berpasir 9
02 Alur lebar dangkal pada tanah lempung 10
03 Sebuah alur ganda-bergerigi 10
04 Alat pembentuk alur 11
05 Zona perakaran ideal 12
06 Tabung infiltrometer sederhana 19
07 Simulator hujan 20
08 Bentuk spesifik alur dan parameter hidroliknya 29
09 Tampilan awal program SIRMOD III 36
10 Lokasi penelitian 38
11 Layout ketinggian lokasi (kontur) lahan sawah di Kabupaten Bone 39
12 Curah hujan rata-ratabulanan (aktual dan efektif) di Kabupaten Bone
Tahun (2003-2012) 40
13 Nilai debit rata-rata tersedia yang dialirkan di DI Pattiro
(Tahun 2005ndash2012) 40
14 Nilai evapotranspirasi potensial (ETo) Kabupaten Bone (2003-2012) 41
15 Nilai kebutuhan air tanaman aktual (ETcrop) dan kebutuhan air irigasi
(Irr Req) selama pertanaman jagung di Kabupaten Bone (nilai dalam
satuan mm) 41
16 Nilai retensi air tanah air tersedia (TAM dan RAM) di lahan
pertanaman jagung di Kabupaten Bone 42
17 Laju infiltasi tanah pada lahan pertanaman Jagung 43
18 Hasil kedalaman air aplikasi irigasi di lahan pertanaman jagung pada
tahap awal pengairan 44
19 Hasil Simulasi untuk kedalaman air aplikasi pada tahap pemberian
berikutnya mengikuti praktek irigasi petani 44
20 Hasil simulasi untuk Kedalaman Air Aplikasi 011 meter 45
21 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi () 46
22 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi () 46
23 Hasil simulasi untuk kedalaman air aplikasi 037 meter 47
24 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi () 48
25 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi () 48
26 Hasil simulasi I untuk kedalaman air aplikasi 045 meter 49
27 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan efisiensi () 49
28 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan laju perkolasi () 50
x
DAFTAR LAMPIRAN
No Teks Halaman
01 Data Titik Ordinat Dengan Menggunakan GPS 54
02 Data Pengukuran Ketinggian Dengan Menggunakan Theodolit 56
03 Data Hasil Analisis Tanah 59
04 Data Klimatologi 60
05 Data Pengukuran Laju Infiltrasi 61
06 Perhitungan Pemberian Air 62
07 Perhitungan Desain Irigasi Alur 63
08 Perhitungan Kebutuhan Air 64
09 Foto Kegiatan Selama Penelitian 66
1
I PENDAHULUAN
11 Latar Belakang
Air merupakan sumberdaya alam yang keberadaannya semakin
bermasalah ke depan bagi peruntukan pertanian karena (a) jatah air untuk sektor
pertanian relatif semakin berkurang akibat kompetisi dengan keperluan rumah
tangga dan industri (b) kerusakan tata hidrologi kawasan yang berdampak
semakin rendahnya proporsi air hujan yang tersediakan bagi cadangan air dan (c)
adanya perubahan iklim yang kurang menguntungkan Sehubungan dengan itu
teknologi pengelolaan air harus semakin mendapat perhatian besar tidak hanya
dari segi efisiensi penggunaan airnya sendiri tapi juga pertimbangan cara
aplikasinya dan umur tanaman yang mampu meningkatkan efisiensi tenaga
kerjabiaya (Suryana dkk 2008)
Irigasi dimaksudkan untuk memberikan suplai air kepada tanaman dalam
waktu ruang jumlah dan mutu yang tepat Pencapaian tujuan tersebut dapat
dicapai melalui berbagai teknik pemberian air irigasiRancangan pemakaian
berbagai teknik tersebut disesuaikan dengan karakteristik tanaman dan kondisi
setempatSebagian petani mengusahakan jagung di lahan sawahPada musim
kemarau tanaman seringkali kekurangan air sehingga produksi tidak optimal Di
sisi lain efisiensi penggunaan air irigasi masih rendah Penelitian di Kabupaten
Takalar Sulawesi Selatan menunjukkan bahwa efisiensi penggunaan air irigasi
oleh petani hanya 46Dengan kata lain 54 air terbuang percuma Penyebabnya
adalah kondisi saluran drainase yang tidak memadaiUpaya peningkatan efisiensi
penggunaan air irigasi dapat dilakukan melalui perbaikan desain saluran drainase
menggunakan alat pembentuk alurDimensi saluran drainase yang optimal adalah
lebar 32-34 cm kedalaman 21-25 cm dan kecuraman lereng 08 (Puslitbangtan
2003)
Pada musim penghujan kemungkinan besar curah hujan efektif akan
berlimpah tersedianya baik dipermukaan maupun yang telah meresap kedalam
pori pori tanah kebawah permukaan tanah (tergantung dari lamalembab sering
turunnya hujan dan daya meresapnya ke bawah permukaan tanah) Pada musim
2
kemarau curah hujan efektif tentunya tidak biasa diharapkan lagi dan tersedianya
air tanah pun banyak berkurang sehingga tidak sedikit lahan pertanaman menjadi
kering dan pertumbuhannya menjadi terganggu (Kartasapoetra 1994)
Sebagian besar daerah yang ada di Sulawesi Selatan memiliki potensi yang
baik untuk tanaman jagung seperti kabupaten Bone Jagung (Zea mays L)
merupakan salah satu tanaman pangan dunia yang terpenting selain gandum dan
padi Sebagai sumber karbohidrat utama di Amerika Tengah dan Selatan jagung
juga menjadi alternatif sumber pangan di Amerika Serikat Penduduk beberapa
daerah di Indonesia (misalnya di Madura dan Nusa Tenggara) juga menggunakan
jagung sebagai pangan pokok Selain sebagai sumber karbohidrat jagung juga
ditanam sebagai pakan ternak (hijauan maupun tongkolnya) diambil minyaknya
(dari bulir) dibuat tepung (dari bulir dikenal dengan istilah tepung jagung atau
maizena) dan bahan baku industri (dari tepung bulir dan tepung tongkolnya)
Tongkol jagung kaya akan pentosa yang dipakai sebagai bahan baku pembuatan
furfural Jagung yang telah direkayasa genetika juga sekarang ditanam sebagai
penghasil bahan farmasi (Anonim 2012a)
Budi daya jagung tidak hanya di lahan kering pada musim hujan tetapi
juga pada lahan sawah tadah hujan dan lahan sawah pada irigasi musim kemarau
terutama pada areal yang ketersediaan air irigasinya kurang memadai untuk budi
daya padi Pengairan tanaman jagung pada musim kemarau bersumber dari air
tanah yang dipompa maupun air permukaan dari jaringan irigasi Agar distribusi
air lebih efektif ke tanaman petani umumnya membuat saluran air di antara
barisan tanaman dengan menggunakan cangkul atau bajak ditarik ternak
Pembuatan saluran dengan cangkul memerlukan waktu 176 jamha sedangkan
dengan bajak ditarik ternak 24 jamha dengan tingkat efisiensi irigasi hanya
462(Puslitbangtan 2003)
Dengan perkembangan irigasi dalam bidang pertanian irigasi alur
dianggap penting dan tepat untuk pengairan tanaman jagung yang ditanam pada
awal musim hujan atau menjelang musim kemarau (Purwono dan Heni 2011)
3
Berdasarkan uraian di atas maka dianggap perlu untuk melakukan
penelitian mengenai ldquoDesain Sistem Irigasi Alur Pada Perkebunan Tanaman
Jagung di Kabupaten Bonerdquo
12 Rumusan Masalah
Dari uraian di atas maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut
1 Bagaimana mendesain sistem irigasi alur yang tepat untuk pertanaman
jagung
2 Bagaimana tingkat keakurasian hasil desain dengan sistem simulasi
menggunakan SIRMOD III pada pertanaman jagung
13 Tujuan dan Kegunaan
Tujuan dilakukan penelitian ini adalah untuk mendesain sistem irigasi dan
menguji efisiensi kinerja hasil desain irigasi alur pada pertanaman jagung
Kegunaan dilakukan penelitian ini adalah untuk memberikan hasil desain
irigasi pertanian yang efektif dan efisien pada lahan pertanaman jagung di
Kabupaten Bone sebagai informasi bagi para penyuluh dan praktisi irigasi dan
sebagai informasi bagi petani yang dapat digunakan atau diaplikasikandalam
sistem pertanaman jagung
4
II TINJAUAN PUSTAKA
2 1 Irigasi
Pengertian irigasi secara umum yaitu pemberian air kepada tanah dengan
maksud untuk memasok lengas esensial bagi pertumbuhan tanaman(Hansen
dkk1990) Tujuan irigasi lebih lanjut yaitu menjamin keberhasilan produksi
tanaman dalam menghadapi kekeringan jangka pendek mendinginkan tanah dan
atmosfir sehingga akrab dengan pertumbuhan tanaman mengurangi bahaya
kekeringan mencuci atau melarutkan garam dalam tanah mengurangi bahaya
pemipaan tanah melunakkan lapisan olah dan gumpalan gumpalan tanah dan
menunda pertunasan dengan cara pendinginan lewat evaporasi Tujuan umum
irigasi tersebut secara implisit mencakup pula kegiatan drainase pertanian
terutama yang berkaitan dengan tujuan mencuci dan melarutkan garam dalam
tanah Tujuan utama irigasi yang disebutkan di atas tentu saja tidak semuanya
berlaku untuk indonesia yang sebagian besar daerahnya terletak di kawasan
muson tropis-basah Irigasi juga dapat diartikan sebagai bentuk kegiatan
penyediaanpengambilan pemberian dan penggunaan air untuk pertanian dengan
menggunakan satu kesatuan saluran dan bangunan berupa jaringan irigasi
(Suprodjo 2001)
Pada metode irigasi lain dalam pemberian air semua permukaan tanah
dibasahi pada tiap pemberian air Dengan menggunakan metode alur untuk
pemberian air Kebutuhan pembasahan hanya sebagian dari permukaan
tanahsehingga mengurangi kehilangan akibat penguapan mengurangi
pelumpuran tanah berat dan memungkinkan untuk mengolah tanah lebih cepat
setelah pemberian air Hampir semua tanaman yang berderet diairi dengan metode
alur Tanaman biji bijian dan alfalfa sering diairi dengan alur kecil yang disebut
alur kerap Alur kerap ini menguntungkan apabila aliran pemberian air kecil dan
juga untuk tanah yang topografinya tidak menentu Irigasi alur dapat diterapkan
pada variasi kemiringan yang besar Dalam hal ini biasanya menempatkan alur
menuruni kemiringan yang paling terjal untuk menghindari peluapan tanggul alur
(Endang dan Soejipto 1992)
5
211 Irigasi Permukaan
Irigasi telah berkembang luas menjadi bentuk menarik yang dapat
diklasifikasikan menjadi irigasi genangan irigasi limpasan irigasi alur
dan banjir yang tidak terkendali Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya
ada dua hal yang membedakan sistem irigasi permukaan yaitu aliran
permukaan memiliki kebebasan menanggapi gradien gravitasi dan berarti
di lahan pengangkutan dan distribusi terjadi pada bidang permukaan itu
sendiri Sebuah peristiwa irigasi permukaan terdiri dari empat faseKetika
air dialirkan ke lahan sampai permukaan air meluas di seluruh area Air
tidak langsung membasahi seluruh permukaan tetapi semua jalur aliran
telah terisi air Kemudian air akan mengalir di permukaan cekunganlahan
Volume air di permukaan mulai menurun setelah air tidak lagi
diberikanSehingga air akan mengalir dari permukaan (limpasan) masuk ke
dalam tanah Untuk menggambarkan hidrolika aliran permukaan periode
drainase dibagi ke dalam tahap penipisan (resesi vertikal) dan fase resesi
(resesi horizontal) Deplesi adalah interval perpotongan munculnya tanah
kering pertama di bawah airResesi dimulai pada saat itu dan berlanjut
hingga permukaannya kering (Walker 1989)
Masing-masing sistem irigasi permukaan memiliki kelebihan dan
kekurangan yang unik tergantung pada faktor-faktor seperti yang telah
dijelaskan sebelumnya yaitu biaya awal ukuran dan bentuk bidang
karakteristik tanah alam dan ketersediaan pasokan air iklim pola tanam
preferensi sosial dan struktur pengalaman historis dan pengaruh luar ke
sistem irigasi permukaan (Walker 1989)
Pada irigasi permukaan air diberikan secara langsung melalui
permukaan tanah dari suatu saluran atau pipa dimana elevasi muka airnya
lebih tinggi dari elevasi lahan yang akan diairi (sekitar 10-15 cm) Air
irigasi mengalir pada permukaan tanah dari pangkal ke ujung lahan dan
meresap ke dalam tanah membasahi daerah perakaran tanamanTerdapat
dua syarat penting untuk mendapatkan sistim irigasi permukaan yang
efisien yaitu perencanaan sistim distribusi air untuk mendapatkan
6
pengendalian aliran air irigasi dan perataan lahanyang baik sehingga
penyebaran air seragam ke seluruh petakan Prosedur pelaksanaan irigasi
dalam irigasi permukaan adalah dengan menggunakan debit yang cukup
besar maka aliran akan mencapai bagian ujung secepat mungkin dan
meresap ke dalam tanah dengan merata Setelah atau sebelum mencapai
bagian ujung aliran masuk dapat diperkecil debitnya (cut-back flow)
sampai sejumlah air irigasi yang diinginkan sudah diresapkanKetika
pasokan aliran air dihentikan maka proses resesi sepanjang lahan akan
terjadi sampai proses irigasi selesai (Kusnadi 2000)
212 Irigasi Alur
Irigasi alur dapat diartikan sebagai air yang mengalir melalui
saluran kecil (alur) yang dibuat pada kemiringan atau lereng lahan Air
masuk ke dalam tanah dari dasar dan sisi saluran bergerak lateral dan ke
bawah untuk membasahi tanah dan sekaligus membawa garam terlarut
pupuk dan herbisida Tanah yang baik dengan lerengkemiringan seragam
dapat memberikan hasil yang baik dari metode ini (James 1993)
Irigasi alur cocok untuk berbagai jenis tanah tanaman dan lereng
tanah Irigasi alur cocok untuk tanaman terutama tanaman baris Tanaman
yang akan rusak jika air menutupi batang atau mahkota harus
menggunakan irigasi alur Irigasi alur juga cocok untuk tumbuhan tanaman
pohon Pada tahap awal penanaman pohon penggunaan satu alur
disamping baris pohon mungkin cukup tetapi ketika pohon berkembang
maka dua atau lebih alur dapat dibuat untuk menyediakan air yang cukup
(Brouwer 1988)
Menurut Brouwer (1988) tanaman yang dapat diairi dengan irigasi
alur meliputi
a Tanaman berbaris seperti jagung kedelai bunga matahari tebu
b Tanaman yang akan rusak oleh air berlebih seperti tomat sayuran
kentang kacang-kacangan
c Pohon buah-buahan seperti jeruk anggur
d Siaran tanaman (metode kerut) seperti gandum
7
Sistem irigasi alur biasanya digunakan dalam pengairan sayuran-
sayuran Hal ini memberikan keuntungan bahwa air tidak diterapkan
secara langsung ke lahan tetapi air masuk kedalam alur Hal itu
memberikan penghematan air tanaman tidak bersentuhan langsung dengan
air karena beberapa tanaman seperti sayuran sangat sensitif terhadap air
tergenang Berdasarkan keselarasan irigasi alur dapat digolongkan
menjadi dua jenis umum yaitualur lurus dan alur kontur Alur kontur
memiliki kemiringan yang halus sepanjang aliran Lahan dengan
kemiringan hingga 15 persen dapat diairi dengan alur kontur (Bishop et al
1967) Metode alur kontur dapat berhasil digunakan di hampir semua
tanah yang diairi Keterbatasan alur yang lurus yang diatasi dengan kontur
untuk menahan tanah Berdasarkan pada ukuran dan jarak alur dapat
diklasifikasikan sebagai alur-alur dan lipatan atau kerutan Secara umum
tanaman kecil memerlukan alur yang kecil seperti sayuran membutuhkan
alur dari 75-125 cm sedangkan beberapa tanaman baris membutuhkan
alur yang lebih lebar (Kay 1986)
Alur lurus biasanya saluran dibangun menuruni lereng tanah yang
berliku (bertingkat) Tanah halus (yaitu mengisi daerah yang rendah
dengan bahan dibawa dari tempat tinggi) biasanya diperlukan untuk
efisiensi aplikasi air Namun keseragaman yang buruk dapat terjadi ketika
lereng melebihi 2 dan tanah bertekstur kasar Alur sangat cocok untuk
mengairi tanaman yang bisa tertanggu jika air merendam mahkota atau
batang tanaman Akar tanaman seperti sayuran kapas jagung gula bit
jagung kentang dan tanaman bibit ditanam pada bedengan yang diairi
dengan alur yang ditempatkan di antara baris tanaman Kebun-kebun
anggur dapat diairi dengan menempatkan satu atau lebih alur antara baris
pohon untuk membasahi area utama dari zona akar (Jeams 2009)
Secara umum bentuk panjang dan jarak ditentukan oleh keadaan
alam yaitu kemiringan jenis tanah dan ukuran aliran yang tersedia
Namun faktor lain dapat mempengaruhi desain sistem alur seperti
kedalaman perairan praktek pertanian dan panjang lahan Alur harus
8
searah dengan kemiringan jenis tanah ukuran saluran kedalaman irigasi
praktek budidaya dan panjang lahan Meskipun alur dapat lebih lama
ketika kemiringan lahan yang curam kemiringan alur maksimum yang
disarankan adalah 05 untuk menghindari erosi tanah Alur juga dapat
dibuat bertingkat sehingga sangat mirip dengan cekungan sempit yang
panjang Namun nilai minimum dari 005 dianjurkan agar drainase yang
efektif dapat terjadi pada irigasi berikutnya atau curah hujan yang
berlebihan Jika kemiringan tanah lebih curam dari 05 maka alur dapat
diatur pada sudut lereng utama atau bahkan sepanjang kontur untuk
menjaga lereng alur dalam batas-batas yang disarankan Alur dapat diatur
dengan cara ini ketika kemiringan tanah utama tidak melebihi 3 Hal itu
dilakukan untuk menghindari resiko utama erosi tanah dalam sistem alur
Untuk tanah berpasir air cepat terinfiltrasi Alur harus pendek (kurang dari
110 m) sehingga air akan mencapai ujung hilir tanpa kerugian perkolasi
yang berlebihan Pada tanah liat laju infiltrasi jauh lebih rendah dari pada
di tanah berpasir Alur dapat lebih panjang dari pada tanah berpasir
(Brouwer 1988)
Ukuran aliran maksimum yang tidak akan menyebabkan erosi jelas
akan tergantung pada kemiringan alur dalam hal apapun disarankan untuk
tidak menggunakan ukuran saluran dengan kecepatan aliran lebih besar
dari 301mdetik Ketika para petani menggunakan mesin (mekanik) alur-
alur harus dibuat panjang untuk memudahkan pekerjaan Alur pendek yang
sama dengan panjang lahan bukan jarak yang ideal itu akan menyisakan
tanah yang tidak terairi Panjang alur yang bersesuaian dapat dilihat pada
tabel berikut (Brouwer 1988)
9
Tabel1 Kemiringan dengan Jenis Tanah Untuk Panjang Alur
Furrow
slope
()
Maximum stream size
(ls) per furrow
Clay Loam Sand
Net irrigation depth (mm)
50 75 50 75 50 75
00 30 100 150 60 90 30 45
01 30 120 170 90 125 45 60
02 25 130 180 110 150 60 95
03 20 150 200 130 170 75 110
05 12 150 200 130 170 75 110
Sumber Training manual no 5 FAO Land and Water Development
Division 1988
Bentuk alur dipengaruhi oleh jenis tanah dan ukuran aliran
Pada tanah berpasir air bergerak cepat vertikal dari samping (lateral) Alur
berbentuk V diharapkan dapat mengurangi rembesan air pada permukaan
tanah Namun itu tidak cocok untuk tanah berpasir yang kurang stabil dan
cenderung runtuh karena mengurangi efisiensi irigasi Pada tanah liat ada
gerakan air yang jauh lebih lateral dan laju infiltrasi jauh lebih sedikit dari
pada tanah berpasir Sehingga alur dibuat lebar dan dangkal untuk
mendapatkan luas penampang basah yang besar untuk mendorong infiltrasi
(Brouwer 1988)
Gambar 1 Alur sempit pada tanah berpasir
10
Gambar 2 Alur lebar dangkal pada tanah lempung
Jarak dari alur dipengaruhi oleh jenis tanah dan praktek budidaya
Aturan jarak alur untuk tanah berpasir jarak harus antara 30 dan 60 cm
yaitu 30 cm untuk pasir kasar dan 60 cm untuk pasir halus Pada tanah liat
jarak antara kedua alur yang berdekatan harus 75-150 cm Pada tanah liat
alur ganda bergerigi juga dapat digunakan Keuntungannya adalah bahwa
baris tanaman akan lebih banyak pada punggung masing-masing dan
memudahkan penyiangan manual Punggungan dapat sedikit membulat di
bagian atas untuk mengalirkan air di permukaan punggungan pada saat
hujan deras (Brouwer 1988)
Gambar 3 Sebuah alur ganda-bergerigi
Dalam pertanian mekanik diperlukan kecocokan antara mesin yang
tersedia untuk membuat alur dan jarak yang ideal untuk tanaman
Peralatan mekanik akan menghasilkan lebih sedikit pekerjaan jika lebar
standar antara alur dipertahankan namun ketika tanaman ditanam
biasanya memerlukan jarak tanam yang berbeda Dengan cara ini jarak
dari gandengan alat tidak perlu diubah ketika peralatan tersebut akan
dipindahkan dari satu tanaman ke yang lain Namun perawatan diperlukan
11
untuk memastikan bahwa jarak standar memberikan pembasahan lateral
yang memadai pada semua jenis tanah (Brouwer 1988)
Ada beberapa alat pembentuk alur yang dapat digunakan Bajak
merupakan alat yang umum digunakan baik itu bajak kayu dan bajak besi
yang ditarik dengan tenaga hewan maupun bajakcangkul dengan
menggunakan tanganmanual Seperti yang ditunjukkan pada gambar
berikut ini (Brouwer 1988)
Gambar 4 Alat pembentuk alur
Air dialirkan ke lahan melalui masing-masing alur dari saluran
menggunakan sifon dan spiles atau pipa tergantung pada debit yang
tersedia dalam saluran irigasi beberapa alur dapat diairi pada waktu yang
sama Ketika terjadi kekurangan air irigasi alur menjadi solusi yang
diterapkan dengan membatasi jumlah air irigasi Hal ini dilakukan dengan
menggunakan sistem bergilir untuk tiap alur pada lahan yang sama
Misalnya untuk suatu lahan yang diari setiap 10 hari alur ganjil (1 3 5
dan seterusnya) diairi setelah 5 hari dan alur genap (2 4 6 dan
seterusnya) diairi setelah 10 hari Dengan demikian tanaman menerima air
setiap 5 hari bukan dalam jumlah besar setiap 10 hari
Limpasan pada ujung alur dapat menjadi masalah pada lahan miring Hal
ini dapat menampung air hingga 30 persen dari air yang diberikan
meskipun dalam kondisi yang baik Oleh karena itu pengurasan dangkal
harus selalu dilakukan pada ujung lahan untuk membuang kelebihan air
Ketika hal itu tidak dilakukan tanaman akan rusak oleh genangan air
Limpasan yang berlebihan dapat dicegah dengan mengurangi arus masuk
12
setelah air irigasi telah mencapai akhir dari alur-alur (irigasi pengurangan)
atau air limpasan digunakan kembali (Brouwer 1988)
Untuk mendapatkan pola pembasahan yang seragam pada zona
perakaran jarak kerutan harus baik memiliki kemiringan yang seragam
dan air irigasi harus diterapkan dengan cepat Zona perakaran akan
dibasahi melalui air yang mengalir pada alur yang bergerak ke bawah
tanah dan kesamping Kedua gerakan air tersebut bergantung pada jenis
tanah suatu lahan (Brouwer 1988)
Menurut Brouwer (1988) pola pembasahan yang ideal dapat
terjadi ketika pola pembasahan yang berdekatan saling tumpang tindih
dan ada gerakan air ke atas yang membasahi seluruh punggungan sehingga
air menyebar pada zona perakaran yang diamati pada gambar berikut
Gambar 5 Zona perakaran ideal
Untuk mendapatkan distribusi air yang seragam sepanjang alur
kemiringan saluran yang seragam merupakan hal yang penting dan ukuran
aliran cukup besar sehingga kecepatan aliran pada alur tinggi Dengan
demikian kerugian akibat perkolasi yang besar di hulu alur dapat dihindari
(Brouwer 1988)
13
Menurut Brouwer (1988) pola pembasahan yang buruk atau tidak
merata disebabkan oleh
a Kondisi alam yang tidak menguntungkan misalnya lapisan
dipadatkan jenis tanah yang berbeda-beda kemiringan lahan tidak
merata
b Letak alur yang buruk misalnya jarak alur terlalu lebar
c Manajemen yang buruk ukuran sungai yang tersedia terlalu besar atau
terlalu kecil menghentikan pemasukan air terlalu cepat
22 Curah Hujan Efektif (Re)
Hujan adalah peristiwa jatuhnya aires dari atmosfer ke permukaan bumi
dan atau laut dalam bentuk yang berbeda Hujan di daerah tropis (termasuk
Indonesia) umumnya dalam bentuk air dan sesekali dalam bentuk es pada suatu
kejadian ekstrim sedangkan di daerah subtropis dan kutub hutan dapat berupa air
atau saljues Besarnya curah hujan adalah volume air yang jatuh pada suatu areal
tertentu Besarnya curah hujan dapat dimaksudkan untuk satu kali hujan atau
untuk masa tertentu seperti perhari perbulan permusim atau pertahun Curah
hujan yang diperlukan untuk penyusunan suatu rancangan pemanfaatan air dan
rancangan pengendalian banjir adalah curah hujan rata-rata diseluruh daerah yang
bersangkutan Distribusi curah hujan adalah berbeda-beda sesuai dengan jangka
waktu yang ditinjau dari curah hujan tahunan curah hujan bulanan curah hujan
harian dan curah hujan perjam Harga-harga yang diperoleh ini dapat digunakan
untuk menentukan prospek dikemudian hari dan akhirnya perancangan sesuai
dengan tujuan yang dimaksud Kejadian hujan menunjukkan suatu variabilitas
dalam ruang dan waktu Salah satu konsekuensi dari variabliltas hujan adalah
terjadinya fluktuasi curah hujan di etiap wilayah yang dapat menimbulkan kondisi
ekstrim berupa kekeringan dan banjir yang terjadi dengan skala yang berbeda dan
tergantung pada periode keberulangannya (Achmad 2011)
Hujan yang diharapkan terjadi selama satu musim tanam berlangsung
disebut curah hujan efektif Masa hujan efektif untuk suatu lahan persawahan
dimulai dari pengolahan tanah sampai tanaman dipanen tidak hanya selama masa
pertumbuhan Curah hujan efektif untuk tanaman lahan tergenang berbeda dengan
14
curah hujan efektif untuk tanaman pada lahan kering dengan memperhatikan pola
periode musim hujan dan musim kemarau Perhitungan curah hujan efektif
dilakukan atas dasar prinsip hubungan antara keadaan tanah cara pemberian air
dan jenis tanaman (Achmad 2011)
Besarnya curah hujan efektif diperoleh dari pengolahan data curah hujan
harian pada stasiun curah hujan yang ada di daerah irigasi atau daerah sekitarnya
Re = Rtot (125 ndash 02 Rtot)125 Rtotlt 250 mm(1)
Re = 125 + 01 Rtot Rtotgt 250 mm(2)
Dimana
Re = Curah hujan efektif (mmhari)
Rtot = Jumlah curah hujan (mmhari)
23 Evapotranspirasi
Evapotranspirasi adalah perpaduan dua proses yakni evaporasi dan
transpirasi Evaporasi adalah proses penguapan atau hilangnya air dari tanah dan
badan-badan air (abiotik) sedangkan transpirasi adalah proses keluarnya air dari
tanaman (boitik) akibat proses respirasi dan fotosistesis Kombinasi dua proses
yang saling terpisah dimana kehilangan air dari permukaan tanah melalui proses
evaporasi dan kehilangan air dari tanaman melalui proses transpirasi disebut
sebagai evapotranspirasi (ET) (Achmad 2011)
Menurut Achmad (2011) evapotranspirasi ditentukan oleh banyak faktor
yakni
a Radiasi surya (Rd) Komponen sumber energi dalam memanaskan badan-
badan air tanah dan tanaman Radiasi potensial sangat ditentukan oleh posisi
geografis lokasi
b Kecepatan angin (v) Angin merupakan faktor yang menyebabkan
terdistribusinya air yang telah diuapkan ke atmosfir sehingga proses
penguapan dapat berlangsung terus sebelum terjadinya kejenuhan kandungan
uap di udara
c Kelembaban relatif (RH) Parameter iklim ini memegang peranan karena
udara memiliki kemampuan untuk menyerap air sesuai kondisinya termasuk
temperatur udara dan tekanan udara atmosfir
15
d Temperatur Suhu merupakan komponen tak terpisah dari RH dan Radiasi
Suhu ini dapat berupa suhu badan air tanah dan tanaman ataupun juga suhu
atmosfir
Evaporasi adalah proses dimana air dalam bentuk cair dikonversi menjadi
uap air dan dipindahkan dari permukaan penguapan Air dapat terevaporasi dari
berbagai permukaana seperti danau sungai tanah dan vegetasi hijau Sedangkan
transpirasi merupakan penguapan cairan (air) yang terkandung pada jaringan
tanaman dan pemindahan uap ke atmosfir Tanaman umumnya kehilangan air
melalui stomata Stomata merupakan saluran terbuka pada permukaan daun
tanaman melalui proses penguapan dan perubahan wujud menjadi gas
(Achmad 2011)
231 Evapotranspirasi Tanaman
Evapotranspirasi tanaman (ETc) adalah perpaduan dua istilah
yakni evaporasi dan transpirasi Kebutuhan air dapat diketahui
berdasarkan kebutuhan air dari suatu tanaman Apabila kebutuhan air
suatu tanaman diketahui kebutuhan air yang lebih besar dapat dihitung
(Hansen dkk 1986) Evaporasi yaitu penguapan di atas permukaan
tanah sedangkan transpirasi yaitu penguapan melalui permukaan dari air
yang semula diserap oleh tanaman Atau dengan kata lain
evapotranspirasi adalah banyaknya air yang menguap dari lahan dan
tanaman dalam suatu petakan karena panas matahari (Asdak 1995)
Evapotranspirasi (ETc) adalah proses dimana air berpindah dari
permukaan bumi ke atmosfer termasuk evaporasi air dari tanah dan
transpirasi dari tanaman melalui jaringan tanaman melalui transfer panas
laten persatuan area Ada 3 faktor yang mendukung kecepatan
evapotranspirasi yaitu (1) faktor iklim mikro mencakup radiasi netto
suhu kelembaban dan angin (2) faktor tanaman mencakup jenis
tanaman derajat penutupannya struktur tanaman stadia perkembangan
sampai masak keteraturan dan banyaknya stomata mekanisme menutup
dan membukanya stomata (3) faktor tanah mencakup kondisi tanah
16
aerasi tanah potensial air tanah dan kecepatan air tanah bergerak ke akar
tanaman (Achmad 2011)
Doonrenbos dan Pruitt (1977) menjelaskan bahwa untuk
menghitung kebutuhan air tanaman berupa evapotranspirasi
dipergunakan persamaan
ETc = Kc times ETohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(3)
Dimana
ETc= evapotranspirasi potensial (mmhari)
ETo= evapotranspirasi acuan (mmhari)
Kc= koefisian konsumtif tanaman
Koefisien konsumtif tanaman (Kc) didefinisikan sebagai
perbandingan antara besarnya evapotranspirasi potensial dengan
evaporasi acuan tanaman pada kondisi pertumbuhan tanaman yang tidak
terganggu Dalam hubungannya dengan pertumbuhan dan perhitungan
evapotranspirasi acuan tanaman (ETo) maka dimasukkan nilai Kc yang
nilainya tergantung pada musim serta tingkat pertumbuhan tanaman
Nilai koefisien tanaman dibagi atas empat fase pertumbuhan yaitu Kc
initial (Kc in) Kc development (Kc dev) Kc middle (Kc mid) dan Kc
end Kc in merupakan fase awal pertumbuhan tanaman selama kurang
lebih dua minggu sedangkan Kc dev adalah koefisien tanaman untuk
masa perkembangan (masa antara fase initial dan middle) Kc mid
merupakan Kc untuk masa pertumbuhan dan perkembangan termasuk
persiapan dalam masa pembuahan Kc end merupakan Kc untuk
pertumbuhan akhir tanaman dimana tanaman tersebut tidak berproduksi
lagi (Achmad 2011)
232 Evapotranspirasi Acuan (ETo)
Evapotranspirasi acuan (ETo) adalah nilai evapotranspirasi
tanaman rumput-rumputan yang terhampar menutupi tanah dengan
ketinggian 8ndash15 cm tumbuh secara aktif dengan cukup air Untuk
menghitung evapotranspirasi acuan (ETo) dapat digunakan beberapa
metode yaitu (1) metode Penman (2) metode panci evaporasi (3)
17
metode radiasi (4) metode Blaney Criddle dan (5) metode Penman
modifikasi FAO Menduga besarnya evapotranspirasi tanaman ada
beberapa tahap harus dilakukan yaitu menduga evapotranspirasi acuan
menentukan koefisien tanaman kemudian memperhatikan kondisi
lingkungan setempat seperti variasi iklim setiap saat ketinggian tempat
luas lahan air tanah tersedia salinitas metode irigasi dan budidaya
pertanian (Achmad 2011)
Beberapa metode pendugaan evapotranspirasi seperti Metode
PenmanETo = c (W Rn + (1 ndash W) f(u) (ea ndash ed) ) Metode Penman
modifikasi (FAO) digunakan untuk luasan lahan dengan data pengukuran
temperatur kelembaban kecepatan angin dan lama matahari bersinar
(Doorenbos dan Pruitt 1977)
24 Infiltrasi
Infiltrasi adalah proses aliran air (umumnya berasal dari curah hujan)
masuk kedalam tanah Perkolasi merupakan proses kelanjutan aliran air yang
berasal dari infiltrasi ke tanah yang lebih dalam Kebalikan dari infiltrasi adalah
rembesan Laju maksimal gerakan air masuk kedalam tanah dinamakan kapasitas
infiltrasi Kapasitas infiltrasi terjadi ketika intensitas hujan melebihi kemampuan
tanah dalam menyerap kelembaban tanah Sebaliknya apabila intensitas hujan
lebih kecil dari pada kapasitas infiltrasi maka laju infiltrasi sama dengan laju
curah hujan (Achmad 2011)
Perpindahan air dari atas ke dalam permukaan tanah baik secara vertikal
maupun secara horizontal disebut infiltrasi Banyaknya air yang terinfiltrasi dalam
satuan waktu disebut laju infiltrasi Besarnya laju infiltrasi f dinyatakan dalam
mmjam atau mmhari Laju infiltrasi akan sama dengan intensitas hujan bila laju
infiltrasi tersebut lebih kecil dari daya infiltrasinya Jadi f le fp dan f le I Infiltrasi
berubah-ubah sesuai dengan intensitas curah hujan Akan tetapi setelah mencapai
limitnya banyaknya infiltrasi akan berlangsung terus sesuai dengan kecepatan
absorbsi setiap tanah Pada tanah yang sama kapasitas infiltrasinya berbeda - beda
tergantung dari kondisi permukaan tanah struktur tanah tumbuh-tumbuhan dan
lain-lain Di samping intensitas curah hujan infiltrasi berubah-ubah karena
18
dipengaruhi oleh kelembaban tanah dan udara yang terdapat dalam tanah
(Achmad 2011)
Menurut Achmad ( 2011) ada beberapa faktor internal dan eksternal yang
mempengaruhi laju infiltrasi adalah sebagai berikut
1 Tinggi genangan air di atas permukaan tanah dan tebal lapisan tanah yang
jenuh
2 Kadar air atau lengas tanah
3 Pemadatan tanah oleh curah hujan
4 Penyumbatan pori tanah mikro oleh partikel tanah halus seperti bahan
endapan dari partikel liat
5 Pemadatan tanah oleh manusia dan hewan akibat traffic line oleh alat olah
6 Struktur tanah
7 Kondisi perakaran tumbuhan baik akar aktif maupun akar mati (bahan
organik)
8 roporsi udara yang terdapat dalam tanah
9 Topografi atau kemiringan lahan
10 Intensitas hujan
11 Kekasaran permukaan tanah
12 Kualitas air yang akan terinfiltrasi
13 Suhu udara tanah dan udara sekitar
Dalam infiltrasi dikenal dua istilah yaitu kapasitas infiltrasi dan laju
infiltrasi yang dinyatakan dalam mmjam Kapasitas infiltrasi adalah laju infiltrasi
maksimum untuk suatu jenis tanah tertentu sedangkan laju infiltrasi ( ft ) adalah
kecepatan infiltrasi yang nilainya tergantung pada kondisi tanah dan intensitas
hujan Apabila tanah dalam kondisi kering ketika infiltrasi terjadi kapasitas
infiltrasi tinggi karena kedua gaya kapiler dan gaya gravitasi bekerja bersama ndash
sama menarik air kedalam tanah Ketika tanah menjadi basah gaya kapiler
berkurang yang menyebabkan laju infiltrasi menurun Akhirnya kapasitas infiltrasi
mencapai suatu nilai konstan yang dipengaruhi terutama oleh gravitasi dan laju
perkolasi Laju infiltrasi dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu kedalaman
19
genangan dan tebal lapisan jenuh kelembaban tanah pemadatan oleh hujan
tanaman penutup intensitas hujan dan sifat ndash sifat fisik tanah (Triatmodjo 2008)
Metode yang biasa digunakan untuk menentukan kapasitas infiltrasi adalah
pengukuran dengan infiltrometer dan analisis hidrograf Infiltrometer dibedakan
menjadi infiltrometer genangan dan simulator hujan Infiltrometer genangan yang
banyak digunakan adalah dua silinder kosentris atau tabung yang dimasukkan
kedalam tanah (Triatmodjo 2008)
Untuk tipe pertama dua silinder kosentris yang terbuat dari logam dengan
diameter antara 225 dan 90 cm ditempatkan dengan sisi bawahnya berada
beberapa sentimeter di bawah tanah ke dalam kedua ruangan diisikan air yang
selalu dijaga pada elevasi sama Fungsi dari silinder luar adalah untuk mencegah
air di dalam ruang sebelah dalam menyebar pada daerah yang lebih besar setelah
merembes di bawah dasar silinder Kapasitas infiltrasi dan perubahannya dapat
ditentukan dari kecepatan penambahan air pada silinder dalam yang diperlukan
untuk mempertahankan elevasi konstan Infiltrasi dapat diukur dengan cara
berikut dengan menggunakan infiltrometer (Triatmodjo 2008)
Infiltrometer tipe kedua (gambar 7) terdiri dari tabung dengan diameter
sekitar 225 cm dan panjang 45 sampai 60 cm yang dimasukkan kedalam tanah
sampai kedalaman minimum sama dengan kedalaman dimana air meresap selama
percobaan ( sekitar 375 sampai 525 cm ) sehingga tidak terjadi penyebaran
Gambar 6 Tabung infiltrometer sederhana
20
Laju air yang harus ditambahkan untuk menjaga kedalaman yang konstan
di dalam tabung dicatat Infiltrometer genangan ini tidak memberikan kondisi
infiltrasi yang sebenarnya terjadi di lapangan karena pengaruh pukulan butir ndash
butir hujan tidak diperhitungkan dan struktur tanah di sekeliling dinding silinder
telah terganggu pada waktu pemasukannya kedalam tanah Tetapi meskipun
mempunyai kelemahan alat ini mudah dipindah dan dapat digunakan untuk
mengetahui kapasitas infiltrasi di titik yang dikehendaki sesuai dengan tata guna
lahan jenis tanaman dan sebagainya (Triatmodjo 2008)
Untuk mengurangi kelemahan dari penggunaan alat diatas dibuat hujan
tiruan dengan intensitas merata yang lebih tinggi dari kapasitas infiltrasi Luas
bidang yang disiram antara 01 sampai 40 m2 Besar infiltrasi dihitung dengan
mencatat besarnya hujan dan limpasan Gambar 7 adalah sket simulator hujan
Hujan tiruan dengan intensitas hujan I jatuh pada bidang yang akan dicari
kapasitas infiltrasinya Intensitas hujan lebih besar dari kapasitas infiltrasi f
sehingga terjadi genangan diatas permukaan tanah Pada suatu saat genangan air
akan meluap dan luapan air ditampung dalam ember Dengan mengetahui
intensitas hujan I volume tampungan dalam ember dan tinggi genangan maka
akan dapat dihitung kapasitas infiltrasi (Triatmodjo 2008)
Gambar 7 Simulator hujan
Laju infiltrasi (f) dinyatakan dalam injam atau cmjam adalah kecepatan
air masuk kedalam tanah dari permukaan tanah Jika air menggenang pada
permukaan tanah maka kapasitas infiltrasi telah mencapai batas kemampuan Jika
21
laju distribusi air pada permukaan sebagai contoh hujan lebih kecil dari pada
kemampuan laju infiltrasi maka laju infiltrasi sebenarnya akan juga lebih kecil
dari pada laju potensial Kumulatif infiltrasi (F) adalah akumulasi dari kedalaman
air yang masuk kedalam tanah selama jangka waktu tertentu dan itu sama dengan
integral dari laju infiltrasi pada periode tersebut (Triatmojo 2008)
25 Dimensi Saluran
Dimensi saluran merupakan salah satu kapasitaskemampuan lapisan
bahan kemiringan dan bentuk dari kanal atau selokan yang digunakan Ukuran
saluran dapat ditentukan dengan persamaan manning dan persamaan kelancaran
persamaan tersebut dapat menghubungkan kecepatan aliran kapasitas kemiringan
saluran saluran bentuk dan ukuran pembagian saluran Persamaannya sebagai
berikut (Jeans 2009)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(4)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(5)
Dimana
V = Kecepatan aliran (ms)
K = Koefisien kekasaran saluran
n = Koefisien manning
S = Kemiringan (mm)
A = Luas penampang saluran (m2)
Q = Debit aliran (m3s)
R = Jari-jari hidrolik (m)
26 Kadar Air Tanah
Data kadar air tanah membutuhkan pengukuran periodik di lapangan hal
tersebut dapat memberikan gambaran pada pemberian irigasi berikutnya dilakukan
dan berapa kedalaman air yang harus diterapkan Sebaliknya data tersebut dapat
menunjukkan berapa banyak yang telah diterapkan dan air keseragaman pada
lahan Seperti yang telah dijelaskan pada sub bagian sebelumnya bulk density
kapasitas lapangan dan titik layu permanen juga dibutuhkan (Walker 1989)
22
Menurut (Walker 1989) ada banyak teknik yang dapat digunakan untuk
menghitung kadar air tanah Namun yang digunakan pada penelitian ini adalah
metode gravimetrik sampling Gravimetrik sampel dilakukan dengan
mengumpulkan sampel tanah dari masing-masing kedalaman 15-30 cm dari profil
tanah atau dari penetrasi akar Sampel tanah diambil beratnya sekitar 100-200
gram kemudian ditempatkan dalam wadah kedap udara dan kemudian ditimbang
Sampel tersebut kemudian ditempatkan dalam oven untuk dipanaskan sampai 105
deg C selama 24 jam dengan membuka penutup wadah Setelah kering tanah dan
wadah ditimbang lagi dan berat air ditentukan baik sebelum maupun sesudah
pengeringanoven Fraksi berat kering masing-masing sampel dapat dihitung
dengan menggunakan Persamaan
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(6)
Dimana
W = kadar air tanah
BB = berat basah (berat tanah sesungguhnya)
BK = berat kering (berat tanah setelah di panaskan)
Jagung merupakan tanaman yang tergolong tidak tahan kelebihan air dan
kekurangan air dan relatif sedikit membutuhkan air dibandingkan padi Oleh
karena itu pengaturan ketersediaan air sangat penting Pada pertanaman di lahan
kering yang umumnya ditanam saat musim hujan peluang terjadinya kelebihan
air cukup besar oleh karena itu untuk menghindari agar tidak terjadi kelebihan air
maka perlu dibuat saluran-saluran drainase yang pengerjaannya dapat dilakukan
bersamaan dengan pembumbunan tanaman Pada pertanaman di lahan sawah yang
umumnya ditanam pada akhir musim hujan maka peluang terjadinya kekeringan
cukup besar Oleh karena itu perlu pemberian air pada saat-saat tanaman telah
menunjukkan gejala kekeringan Sumber air dapat diperoleh baik dari air tanah
dangkal yang didistribusikan dengan poma atau air irigasi Dalam hal ini yang
penting adalah pengaturan waktu dan cara pendistribusian air agar tanaman
tumbuh optimal dan pemanfaatan air lebih efisiensi Khusus untuk pertanaman
23
jagung pada lahan sawah tadah hujan ketersediaan air mutlak diperlukan oleh
karena itu harus ada sumber air yang dapat dimanfaatkan untuk pengairi
pertanaman Pendistribusian air dapat dilakukan melalui alur-alur yang dibuat saat
pembumbunan Pembuatan alur dapat dilakukan pula dengan menggunakan bajak
atau alat khusus pembuat alur model PAI-1R-Balitsereal atau PAI-2R-Balitsereal
yang ditarik hand tractor (Suryana dkk 2008)
27 Ketersediaan Air Irigasi
Ketersediaan air untuk keperluan irigasi secara garis besar dapat
dibedakan menjadi dua jenis yaitu ketersediaan air di lahan dan ketersediaan air
di bangunan pengambilan Ketersediaan air irigasi baik di lahan maupun di
bangunan pengambilan diharapkan dapat mencukupi kebutuhan air irigasi yang
diperlukan pada daerah irigasi yang ditinjau sesuai dengan luas areal dan pola
tanam yang ada Informasi ketersediaan air di bangunan pengambilan atau sungai
diperlukan untuk mengetahui jumlah air yang dapat disediakan pada lahan yang
ditinjau berkaitan dengan pengelolaan air irigasi untuk suatu lahan pertanian
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
271 Ketersediaan Air di Lahan
Ketersediaan air di lahan adalah air yang tersedia di suatu lahan
pertanian yang dapat dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan air irigasi
di lahan itu sendiri Ketersediaan air di lahan yang dapat digunakan untuk
pertanian terdiri dari dua sumber yaitu konstribusi air tanah dan hujan
efektif (Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
Konstribusi air tanah sangat dipengaruhi oleh karakteristik tanah
kedalaman air aplikasi (kedalaman zona perakaran) dan jenis tanaman
Untuk daerah irigasi yang berada pada daerah kedalaman air aplikasi
dangkal konstribusi air tanah diperoleh melalui daya kapiler tanah Untuk
daerah yang berada pada daerah kedalaman air aplikasi dalam konstribusi
air tanah sangat kecil dan dapat dianggap bernilai nol Curah hujan efektif
adalah curah hujan yang secara efektif dan secara langsung dipergunakan
memenuhi kebutuhan air tanaman untuk pertumbuhan tanaman
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
24
272 Ketersediaan Air di Bangunan Pengambilan
Ketersediaan air di bangunan pengambilan adalah air yang
tersedia di suatu bangunan pengambilan yang dapat digunakan untuk
mengaliri lahan pertanian melaui sistem irigasi Untuk sistem irigasi
dengan memanfaatkan air sungai informasi ketersediaan air di sungai
(debit andalan) perlu diketahui Debit andalan adalah debit minimum
sungai untuk kemungkinan terpenuhi yang sudah ditentukan dapat dipakai
untuk irigasi Debit minimum untuk kemungkinan terpenuhi ditetapkan
80 yang dapat diartikan pula bahwa kemungkinan (probabilitas) debit
sungai lebih rendah dari debit andalan 20 Untuk bangunan pengambilan
yang telah tersedia bangunan pencatat debit maka analisis ketersediaan air
dapat dilakukan dengan analisis frekuensi terhadap data debit yang cukup
panjang (Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
28 Kebutuhan Air Irigasi
Direktorat Jenderal Pengairan (1986) memberikan gambaran bahwa dalam
penentuan kebutuhan air untuk irigasi atau air yang dibutuhkan untuk lahan
pertanian didasarkan pada keseimbangan air di lahan untuk satu unit luasan dalam
satu periode biasanya periode setengah bulanan Faktor-faktor yang menentukan
kebutuhan air untuk irigasi menurut Direktorat Jenderal Pengairan (1986) adalah
a) Penyiapan lahan (Ir)
Untuk menentukan kebutuhan maksimum air irigasi pada suatu
proyek irigasi ditentukan oleh kebutuhan air untuk penyiapan lahan
b) Penggunaan Konsumtif (Etc)
Penggunaan konsumtif diartikan sebagai jumlah air yang dibutuhkan
untuk pertumbuhan tanaman Penggunaan konsumtif juga dapat didefinisikan
sebagai kebutuhan air tanaman sebagai jumlah air yang disediakan untuk
mengimbangi air yang hilang akibat evaporasi dan transpirasi Evapotranspirasi
adalah gabungan proses penguapan dari permukaan tanah atau evaporasi dan
penguapan dari daun tanaman atau transpirasi Besarnya nilai evaporasi
dipengaruhi oleh iklim varietas jenis dan umur tanaman
25
Besarnya koefisien tanaman setiap jenis tanaman berbeda-beda dan
berubah setiap periode pertumbuhan tanaman itu Evapotranspirasi potencial
dihitung dengan metode modifikasi Penman yang telah disesuaikan dengan
keadaan daerah Indonesia dan nilai kc untuk berbagai jenis tanaman yang ditanam
disajikan harga-harga koefisien tanaman termasuk jagung menurut FAO
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
Tabel 2 Harga Koefisien Tanaman Palawija
Setengah
Bulan
Ke-
Koefisien tanaman
Kedelai Jagung
Kac
tanah Bawang Buncis Kapas
1 050 0 50 0 50 0 50 0 50 050
2 075 0 59 0 51 0 51 0 64 050
3 100 0 96 0 66 0 59 0 89 058
4 100 1 05 0 85 0 90 0 95 075
5 082 1 02 0 95 0 95 0 88 091
6 045 0 95 0 95 - 104 -
Sumber Direktorat Jenderal Pengairan 1986
c) Perkolasi dan Rembesan (P)
Laju perkolasi sangat tergantung pada sifat-sifat tanah Guna
menentukan laju perkolasi tinggi muka air tanah juga harus diperhitungkan
Perembesan terjadi akibat meresapnya air melalui tanggul sawah Perkolasi
dan rembesan disawah berdasarkan Direktorat Jenderal Pengairan (1986)
yaitu sebesar 2 mmhari
d) Penggantian Lapisan Air (Wlr)
Banyaknya air yang dibutuhkan oleh tanaman palawija sebesar 50-
100 mm
e) Efisiensi Irigasi (Ei)
Efisiensi irigasi adalah angka perbandingan dari jumlah air irigasi
nyata yang terpakai untuk kebutuhan pertumbuhan tanaman dengan jumlah
air yang keluar dari pintu pengambilan (intake) Efisiensi irigasi merupakan
faktor penentu utama dari unjuk kerja suatu sistem jaringan irigasi Efisiensi
irigasi terdiri atas efisiensi pengaliran yang pada umumnya terjadi di jaringan
26
utama dan efisiensi dijaringan sekunder yaitu dari bangunan pembagi sampai
petak sawah Efisiensi irigasi didasarkan asumsi sebagian dari jumlah air
yang diambil akan hilang baik di saluran maupun di petak sawah
Kehilangan air yang diperhitungkan untuk operasi irigasi meliputi
kehilangan air di tingkat tersier sekunder dan primer Besarnya masing-
masing kehilangan air tersebut dipengaruhi oleh panjang saluran luas
permukaan saluran keliling basah salurandan kedudukan air tanah
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
29 Membuat Desain Saluran Irigasi Permukaan (Alur)
Desain suatu sistem irigasi permukaan harus mengisi bagian zona
perakaran secara efisien dan seragam sehingga stres tanaman dapat dihindari dan
sumber daya seperti energi air nutrisi dan tenaga kerja tetap seimbang atau
terjaga Sistem irigasi juga dapat digunakan untuk mendinginkan keadaan di
sekitar buah yang sensitif dan tanaman sayuran atau memanaskan atmosfer untuk
mencegah kerusakan dengan embun beku Sebuah sistem irigasi harus selalu
mampu mengakumulasi pencucian garam di zona akar Hal ini juga dapat
digunakan untuk melunakkan tanah untuk budidaya yang lebih baik atau bahkan
untuk menyuburkan dan menyebarkan insektisida dilahan (Walker 1989)
Prosedur desain didasarkan pada target aplikasi (Z req) yang sesuai dengan
kelembaban tanah yang diekstraksi oleh tanaman Dimana dalam analisis akhir
prosedur akan muncul trial and error dimana pilihan panjang lereng tingkat
lapangan inflow dan waktu cutoff dapat dibuat yang akan memaksimalkan
efisiensi aplikasi Pertimbangan seperti keterbatasan pasokan air dan erosi akan
bertindak sebagai kendala pada prosedur desain Efisiensi aplikasi maksimal
tujuan implisit desain akan terjadi ketika lahan hanya diairi kembali Perkolasi
yang meningkat akan dikurangi dengan meminimalkan perbedaan waktu asupan
kesempatan dan mengakhiri pemasukan tepat waktu Limpasan permukaan
dikendalikan atau digunakan kembali Asupan waktu desain peluang didefinisikan
dengan cara berikut
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(7)
27
di mana Z req adalah volume diberikandibutuhkan per satuan panjang dan lebar
per unit (dan sama dengan defisit kelembaban tanah) dan rreq adalah asupan
desain kali kesempatan (Walker dan Skogerboe 1989)
Tabel 3 Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi awal
Continuous Flow Intake Curve Parameters For Initial Irrigations
ID Soil Name a K
(m^3mmn^a)
Fo
(m^3mmn^a)
Qr
(ls)
Vpr
(m)
002 Heavy Clay 0188 0000220 00000073 0468 0111
005 Clay 0248 0000416 00000184 0521 0122
010 Clay 0306 0000633 00000313 0609 0138
015 Light Clay 0351 0000810 00000437 0695 0152
020 Clay Loam 0387 0000966 00000555 0781 0166
025 Clay Loam 0417 0001107 00000670 0866 0179
030 Clay Loam 0442 0001220 00000780 0949 0191
035 Silty 0463 0001346 00000887 1031 0202
040 Silty 0481 0001453 00000990 1112 0213
045 Silty Loam 0497 0001551 00001090 1192 0224
050 Silty Loam 0512 0001650 00001187 1271 0234
060 Silty Loam 0535 0001830 00001372 1426 0253
070 Silty Loam 0555 0002011 00001547 1576 0271
080 Sandy Loam 0571 0002172 00001711 1721 0288
090 Sandy Loam 0585 0002324 00001867 1862 0305
100 Sandy Loam 0597 0002476 00002014 1999 0320
150 Sandy 0641 0003130 00002637 2613 0391
200 Sandy 0671 0003706 00003113 3115 0452
400 Sandy 0749 0005531 00004144 4000 0650
Sumber Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University 2003
28
Tabel 4Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi selanjutnya
Continuous Flow Intake Curve Parameters For Later Irrigations
ID Soil Name a K
(m^3mmn^a)
Fo
(m^3mmn^a)
Qr
(ls)
Vpr
(m)
002 Heavy Clay 0151 0000190 00000058 0468 0111
005 Clay 0198 0000356 00000147 0521 0122
010 Clay 0245 0000543 00000251 0609 0138
015 Light Clay 0281 0000690 00000349 0695 0152
020 Clay Loam 0310 0000826 00000444 0781 0166
025 Clay Loam 0334 0000937 00000536 0866 0179
030 Clay Loam 0353 0001040 00000624 0949 0191
035 Silty 0370 0001146 00000709 1031 0202
040 Silty 0385 0001233 00000792 1112 0213
045 Silty Loam 0398 0001321 00000872 1192 0224
050 Silty Loam 0409 0001400 00000949 1271 0234
060 Silty Loam 0428 0001560 00001098 1426 0253
070 Silty Loam 0444 0001701 00001237 1576 0271
080 Sandy Loam 0457 0001842 00001369 1721 0288
090 Sandy Loam 0468 0001974 00001493 1862 0305
100 Sandy Loam 0478 0002106 00001611 1999 0320
150 Sandy 0513 0002660 00002110 2613 0391
200 Sandy 0537 0003146 00002490 3115 0452
400 Sandy 0599 0004701 00003316 4000 0650
Sumber Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University 2003
Menurut Walker dan Skogerboe (1989) data yang dibutuhkan dalam
membuat desan irigasi secara umum adalah
a sifat pasokan air irigasi dalam hal kebutuhan tahunan tahunan metode
pengiriman dan biaya debit dan durasi frekuensi penggunaan dan kualitas air
b topografi tanah dengan penekanan khusus pada lereng utama undulations
lokasi pengiriman air dan outlet permukaan drainase
c fisik kimia dan karakteristik tanah terutama karakteristik infiltrasi
kelembaban-holding kapasitas salinitas dan drainase internal
d pola tanam kebutuhan airnya dan pertimbangan khusus yang diberikan untuk
memastikan bahwa sistem irigasi dapat dilaksanakan dalam panen dan jadwal
budidaya periode perkecambahan dan periode pertumbuhan yang kritis
29
e kondisi pemasaran di daerah serta tenaga kerja pemeliharaan dan
penggantian ketersediaan dan keterampilan pelayanan pendanaan untuk
konstruksi dan operasi dan energi pupuk benih pestisida dll dan
f budaya praktek yang digunakan di daerah pertanian terutama di mana mereka
dapat melarang elemen tertentu dari desain atau operasi dari sistem
Waktu pengaliran merupakan waktu yang diperlukan air untuk menutupi
seluruh lahan membutuhkan evaluasi atau setidaknya perkiraan jalur pengaliran
Penentuan nilai parameter hidrolik alur bervariasi sesuai dengan ukuran dan
bentuk alur biasanya dalam kisaran 03-07 Gambar di bawah menunjukkan tiga
bentuk alur khas dan berhubungan dengan nilai p 1 dan p 2 (parameter hidrolik)
Gambar 8 Bentuk spesifik alur dan parameter hidroliknya
Setelah parameter-parameter seperti bentuk alur jarak antar alur panjang alur
kemiringan alur topografi alur jenis tanah waktu asupan peluang dll Maka
selanjutnya mengikuti desain sistem model irigasi alur menurut FAO
(Walker 1989)
30
210 Cropwat
Cropwat merupakan suatu program komputer under DOS (Program yang
dipakai melalui perintah DOS) untuk menghitung evapotranspirasi Penman
Modifikasi dan kebutuhan air untuk tanaman Selanjutnya dapat juga menghitung
kebutuhan air irigasi jadwal pemberian air irigasi untuk macam-macam kondisi
pengelolaan dan suplai air untuk seluruh daerah irigasi dengan bermacam-macam
pola tanam tertentu Untuk perhitungan tersebut dibutuhkan data-data
klimatologi dan data-data lainnya misalnya data tanaman dan data pola tanam
Prosedur dalam perhitungan kebutuhan air bagi tanaman dan rencana kebutuhan
air untuk irigasi ini didasarkan pada makalah FAO - ID No 24 mengenai
Kebutuhan air bagi tanaman dan No 33 mengenai Respon tanaman terhadap
air Program ini berarti sebagai alat praktis untuk membantu para ahli melakukan
perhitungan dalam perencanaan dan pengelolaan suatu daerah irigasi Lebih lanjut
program ini diharapkan dapat membantu memberikan rekomendasi untuk
memperbaiki irigasi yang telah ada dan merencanakan jadwal irigasi yang sesuai
dengan kondisi suplai air yang beraneka ragam Beberapa hal yang perlu dijelaskan
berkaitan dengan penggunaan komputer model Cropwat ini antara lain
mengenai perhitungan evapotranspirasi referensi pemrosesan data curah hujan
pola tanam dan data tanaman (Susilawati 2004)
Evapotranspirasi referensi atau ETo adalah evapotranpirasi potensial dari
tanaman rumput yang sehat dan mendapat air cukup Kebutuhan air untuk
tanaman lain secara langsung dibandingkan dengan parameter iklim ini Metode
Penman Modifikasi (FAO - ID No24) secara umum telah diterima sebagai
metode yang cukup untuk menghitung evapotranspirasi dari data klimatologi
seperti temperatur kelembaban (humidity) radiasi penyinaran (sunshine) dan
kecepatan angin (windspeed) Data klimatologi harus diambil dari stasiun
terdekat dan yang paling mewakili daerah kajian Data pertama yang penting dari
stasiun klimatologi ini adalah elevasi ketinggian (altitude) dan latitude
(Susilawati 2004)
Menurut Susilawati (2004) Masukan data klimatologi meliputi tiap bulanan
a Temperatur dalam derajat Celcius dapat sebagai temperatur rata-rata harian
31
atau sebagai temperatur maksimum dan minimum dalam bulan
b Kelembaban udara (air humidity) dapat diberikan sebagai kelembaban
relatif (relative humidity) dalam persen (0 - 100) atau vapour pressure dalam
mbar (1 - 50) Untuk membedakan diantara kedua satuan di atas nilai
vapour pressure dimasukkan sebagai nilai negative
c Penyinaran (daily sunshine) dapat diberikan sebagai persentase (20 - 100)
dari perbandingan penyinaran terhadap panjang hari atau pecahan (0 - 1)
atau sebagai lamanya penyinaran dalam jam (1 - 20)
d Kecepatan angin (windspeed) dapat diberikan dalam kmhari (10 - 500) atau
mdet (0 - 10)
Hujan memberikan kontribusi yang besar dari kebutuhan air untuk
tanaman Selama musim hujan sebagian besar kebutuhan air dipenuhi oleh hujan
sementara dalam musim kering dipenuhi oleh air irigasi Berapa jumlah air yang
datang dari curah hujan dan berapa jumlah air yang harus dipenuhi oleh air irigasi
adalah sulit diperkirakan Untuk mengestimasi kekurangan curah hujan yang
harus dipenuhi oleh air irigasi diperlukan suatu analisa statistik yang
membutuhkan data curah hujan yang panjang Sedangkan tidak semua curah
hujan yang jatuh digunakan oleh tanaman Sebagian hujan hilang karena limpasan
permukaan (run off) atau karena perkolasi yang dalam jauh di luar daerah akar
tanaman (Susilawati 2004)
Menurut Susilawati (2004) untuk menentukan bagian hujan yang dapat
diperhitungkan sebagai air yang dapat digunakan oleh tanaman diberikan definisi
a Curah hujan rata-rata bulanan (average monthly rainfall) adalah nilai rata-
rata dari suatu data curah hujan Digunakan dalam perhitungan kebutuhan
air tanaman dalam keadaan iklim yang rata- rata
b Dependable rainfall jumlah hujan dapat tergantung dari 1 di luar 4 atau 5
tahun tergantung pada 75 atau 80 kemungkinan terlampaui dan
menunjukkan suatu tahun kering normal Dependable rainfall digunakan
untuk merencanakan kapasitas sistem irigasi
c Hujan dalam tahun basah tahun normal dan tahun kering adalah hujan
dengan kemungkinan terlampaui 20 untuk tahun basah 50 tahun normal
31
32
dan 80 untuk tahun kering Ketiga nilai tersebut sangat berguna untuk
merencanakan suplai air irigasi dan simulasi dari macam-macam kondisi
pengelolaan irigasi
d Effective rainfall didefinisikan sebagai bagian dari hujan yang secara
efektif digunakan oleh tanaman setelah beberapa hilang karena limpasan
permukaanrun off) dan perkolasi yang dalam diperhitungkan Hujan efektif ini
digunakan untuk menentukan kebutuhan irigasi bagi tanaman
Kebutuhan air irigasi selain tergantung dari curah hujan juga tergantung
dari data tanaman dan pola tanam yang disusun Data tanaman meliputi sifat-sifat
dari tanaman yang diungkapkan oleh koefisien tanaman kc dan lama
pertumbuhan tanaman yaitu dalam tingkatan-tingkatan pertumbuhan Dari data
tanaman ini dapat dihitung kebutuhan air untuk tanaman Dengan menambahkan
data tanggal tanam pertama maka kebutuhan air irigasi untuk tanaman dapat
ditemukan Data pola tanam dari beberapa jenis tanaman yang tumbuh dalam
daerah irigasi yang disusun secara skematik diperlukan untuk menghitung
kebutuhan air irigasi (Susilawati 2004)
211 Sirmod III
SIRMOD III adalah paket perangkat lunak komprehensif untuk
mensimulasikan hidrolika sistem irigasi permukaan pada suatu lahan dengan
memilih kombinasi ukuran parameter dan operasional yang memaksimalkan
efisiensi aplikasi dan solusi dua-titik terbalik Permasalahan perhitungan
parameter infiltrasi dari suatu data merupakan data paling awal yang dimasukkan
(Walker 1989)
Kegiatan simulasi dikembangkan selama beberapa tahun dan dikodekan
menjadi MSDOS program yang bernama SIRMOD Pemrograman SIRMOD III
adalah 32 bit C + + revisi paket SIRMOD aslinya Prosedur numerik yang
digunakan dalam perangkat lunak yang diuraikan dalam teks Irigasi Permukaan
Teori dan Praktek 9 SIRMOD III merupakan perangkat lunak yang telah ditulis
untuk sistem mikro IBM kompatibel dengan memanfaatkan Windows 95 98
2000 dan sistem operasi berikutnya (Walker 1989)
32
2
33
III METODOLOGI PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat
Penelitian mengenai ldquoDesain Sistem Irigasi Alur Pada Perkebunan Tanaman
Jagung di Kabupaten Bonerdquo dilaksanakan pada bulan September sampai pada bulan
Oktober 2012 di Desa Samaelo Kecamatan Barebbo Kabupaten Bone Provinsi
Sulawesi Selatan
32 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah Teodolit Program SRFR
SIRMOD III SURFER CROPWAT 80 CLIMWAT 20 GPS kamera meteraacuten
parang linggis cangkul Selang air ring sampel ring infiltrometer aluminum foil
timbangan digital palu karet pengikatWater pass Pompa mesin
Bahan yang digunakan pada penelitian ini yaitu
1 Plastik
2 Patok kayu
3 Tali rapia
4 Air
5 Tanaman jagung
33 Metode Penelitian
331 Pengambilan data
Data yang akan digunakan pada penelitian ini meliputi data untuk
ketersediaan air kebutuhan air irigasi dan data untuk desain sistem irigasi
Data ketersediaan air meliputi
a Data curah hujan 10 tahun terakhir (2003-2012)
b Data debit air irigasi setengah bulanan (2005-2011)
Data untuk kebutuhan air irigasi meliputi
a Data Tanah meliputi sampel tanah dan ring sampel Data sampel tanah
diambil secara berurutan dalam waktu 10 hari untuk mengetahui kadar air
tanah sedangkan ring sampel digunakan untuk mengetahui titik layu
permanen porositas tekstur dan kapasitas lapang
34
b Data tanaman meliputi pengukuran kedalaman perakaran diambil dari
pengukuran panjang akar selama tiga kali sesuai dengan periode
pertumbuhan tanaman
c Data iklim meliputi data evaporasi seperti suhu udara kelembaban
kecepatan angin dan lama penyinaran
Sedangkan data untuk desain sistem irigasi meliputi
a Data Kemiringan lahantopografi digunakan untuk mengetahui kontur
wilayah lahan penaman
b Data laju infiltrasi dengan menggunakan ring infiltrometer
332 Pengolahan dan Analisis Data
1 Membuat kontur lahan pertanaman dengan aplikasi surfer
2 Menghitung kebutuhan air tanaman berdasarkan iklim dan pola tanam
yang diterapkan oleh petani setempat dengan Cropwat
3 Membuat desain saluran irigasi alur
a Penentuan bentuk saluran yaitu
1 2
Keterangan gambar penampang pengaliran air
1 Sesuai referensi FAO bentuk trapezoidal dengan bagian hidrolik
p1= 0513 dan p2=1329
2 Sesuai aplikasi dilapangan bentuk parabolasetengah lingkaran
dengan bagian hidrolik p1= 0582 dan p2= 1352
b Jarak antar alur ditentukan berdasarkan hasil survei jarak tanam di lahan
pertanaman jagung yaitu 16 m Sedangkan untuk desain 08 m
c Panjang alur 60 m
d Panjang akar atau kedalaman air aplikasi adalah 011m 037 m dan
045 m
e Koefisien manning adalah 004 (menurut FAO)
f Kecepatan aliran adalah 001 mmenit
35
g Kemiringan lahan adalah 00008 (berdasarkan data pengukuran
langsung dilapangan)
h Perhitungan A0
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(8)
i Perhitungan Zreq (persamaan 10)
j Perhitungan waktu aplikasipemberian air tL
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(9)
k Perhitungan debit maksimum
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(10)
l Perhitungan efisiensi aplikasi (Ea)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(11)
Keterangan
A0 = Luas penampang alur (m2)
Q0 = Debit aliran (m3menit)
n = Koefisien manning
S0 = Kemiringan saluran
f0 = Nilai waktu awal (m3menitm)
P12 = Parameter hidrolik
tL = Waktu pemberian air (menit)
Qmax = Debit maksimum(m3menit)
Vmax = Kecepatan maksimum (m3menit)
Ea = Efisiensi aplikasi ()
Zreq = Kedalaman aplikasi(m)
L = Panjang alur (m)
tco = Waktu pemberhentian aliran (menit)
36
4 Optimasi parameter dengan menggunakan perangkat lunak SIRMOD III
Parameter yang divariasikan adalah
a Debit atau kecepatan aliran
b Dimensi saluran
c Waktu aplikasi
d Panjang alur
Gambar 9 Tampilan awal program SIRMOD III
37
34 Bagan Alir Penelitian
Tidak
Ya
KEBUTUHAN AIR TANAMAN KETERSEDIAAN AIR
DATA
TANAH
MULAI
DESAIN SISTEM IRIGASI
CROPWATT 80
KEBUTUHAN AIR TANAMAN DAN
IRIGASIWAKTU PEMBERIAN AIR
SIMULASI DENGAN
MENGGUNAKAN SIRMOD III
HASIL
SELESAI
DATA CURAH
HUJAN
DATA
IKLIM
INFILTRASI
DATA DEBIT
IRIGASI
TOPOGRAFI
LAHAN
DATA
TANAMAN
AN
38
BAB VI HASIL PENELITIAN
41 Keadaan Umum Lokasi Penelitian
Kabupaten Bone secara geografis terletak antara4deg13- 5deg6 LS dan antara
119deg42-120deg30 BT seluas 4559 kmsup2 Secara administratif wilayah kabupaten
Bone berbatasan sebelah utara dengan Kabupaten Wajo dan Kabupaten Soppeng
sebelah selatan dengan Kabupaten Sinjai dan Kabupaten Gowa sebelah barat
dengan Kabupaten Maros Kabupaten Pangkep dan Kabupaten Barru dan sebelah
timur dengan Teluk Bone Daerah penelitian merupakan tempat penanaman padi
pada MT1 dan MT2 sedangkan pada MT3 yang ditanam adalah jagung Kondisi
dimana ketersediaan air untuk tanaman padi sulit untuk dipenuhi Penelitian ini
dilaksanakan pada perkebunan tanaman jagung di Desa Samaelo Kecamatan
Barebbo
Gambar 10 Lokasi penelitian
Untuk menentukan kemiringan pengaliran air di lahan dilakukan
pengukuran ketinggian lokasi dengan sistem grid Topografi lahan telah diukur
dengan theodolit untuk memperlihatkan kondisi kontur lahan yang akan didesain
Topografi akan menjadi salah satu faktor dalam pengaturan kemiringan dasar
SUKRI
G62107057 TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2013
39
saluran (furrow) sehingga menjadi penting untuk disajikan Hasil pengukuran
topografi dengan theodolit disajikan pada Gambar 11
Gambar 11 Layout ketinggian lokasi (kontur) lahan sawah di Kabupaten Bone
Daerah penelitian beriklim tropis dimana musim hujan berlangsung pada bulan
Desember ndash Juli dan musim kemarau yang berlangsung dari bulan Agustus ndash November
Berdasarkan data klimatologi dari tahun 2003 sampai tahun 2012 yang diperoleh dari
BMKG Maros suhu udara maksimum (Tmax) tertinggi terjadi pada bulan Januari ndash Juni
dan suhu udara maksimum (Tmax) terendah terjadi pada bulan Agustus ndash September
Sedangkan suhu udara minimum (Tmin) tertinggi pada bulan November ndash Maret dan
suhu udara miacutenimum (Tmin) terendah pada bulan Agustus ndash September Kelembaban
udara rata ndash rata sepanjang tahun adalah 836 dan kecepatan angin rata ndash rata 5 kmhari
dengan lama penyinaran rata ndash rata 15
42 Ketersediaan Air
Salah satu faktor penting dalam pengelolaan air untuk pertanian adalah
kesetimbangan air di lahan Jika ketersediaan air dapat memenuhi kebutuhan air di
lahan khususnya untuk pertanaman maka kebutuhan air pertumbuhan tanaman
dapat dipenuhi sehingga kekurangan air tidak terjadi dan tanaman tidak berada
40
dalam kondisi cekaman kekurangan air (deficit water stress) Salah satu sumber
ketersediaan air adalah hujan yang ditunjukkan dengan nilai curah hujan
Gambar 12 Curah hujan rata-ratabulanan (aktual dan efektif) di Kabupaten Bone
Tahun (2003-2012)
Data nilai curah rata-ratahujan bulanan di Kabupaten Bone menunjukkan
terjadinya hujan puncak pada bulan Mei (sekitar 400 mm) Sedangkan curah hujan
terendah terjadi pada bulan Agustus (sekitar 75 mm) Kondisi ini sangat baik untuk
wilayah pertanian yang membutuhkan hujan yang lebih merata
Ketersediaan air di daerah penelitian juga disuplai oleh air dari DI Pattiro
dengan distribusi ketersediaan air setiap periode (setengah bulanan) rata-rata
selama tahun 2005 ndash 2012 Nilai debit per periode maksimum terjadi pada bulan
Juli seperti disajikan pada Gambar 13
Gambar 13 Nilai debit rata-rata tersedia yang dialirkan di DI Pattiro (Tahun 2005 ndash
2012)
0
100
200
300
400
500
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Cu
rah
Hu
jan
(m
m)
Waktu (bulan)
Curah Hujan Aktual (mm)
Curah Hujan Efektif (mm)
0
20
40
60
80
100
120
Jan
I
Jan
II
Feb
I
Feb
II
Mar
I
Mahellip
Ap
r I
Ap
r II
Mei
I
Mei
II
Jun
I
Jun
II
Jul I
Jul I
I
Agt
I
Agt
II
Sep
I
Sep
II
Okt
I
Okt
II
No
v I
No
v hellip
Des
I
Des
II
De
bit
(m
^3d
eti
k) Series1Debit Rata-rata
41
43 Kebutuhan Air
Kebutuhan air untuk tanaman (evapotranspirasi ETcrop) dapat diperkirakan
dari data evaporasi atau evaportanspirasi potensial (ETo) Berdasarkan data iklim
yang ada di Kabupaten Bone dan Maros diperoleh hasil perhitungan nilai ETo rata
rata bulanan dalam 10 tahun terakhir untuk wiayah kajian dengan nilai seperti
ditunjukkan pada gambar di bawah ini
Gambar 14 Nilai evapotranspirasi potensial (ETo) Kabupaten Bone (2003-2012)
Dengan menggunakan rumus Etc = Kc x Eto maka nilai Etc dapat
diketahui dan dengan acuan ketersediaan air di lahan dan deplesi lengas tanah
maka kebutuhan air irigasi dapat ditentukan Gambar 15 menunjukkan kebutuhan
air tanaman aktual dan kebutuhan air irigasi selama pertanaman jagung di
Kabupaten Bone yang dihitung dengan Software Cropwat 8
Gambar 15 Nilai kebutuhan air tanaman aktual (ETcrop) dan kebutuhan air irigasi
(Irr Req) selama pertanaman jagung di Kabupaten Bone (nilai dalam
satuan mm)
0
1
2
3
4
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Evap
otr
ansp
iras
i Tan
aman
(m
mh
ari)
Waktu (bulan)
Eto (mmhari)
0
5
10
15
20
25
30
35
7 8 9 10 11 12
Ke
bu
tuh
an A
ir (
mm
har
i)
Waktu (bulan)
Kebutuhan Air Tanaman (mmhari)Keburuhan Air Irigasi (mmhari)
42
Pada sistem pertanaman jagung dengan jenis tanah lempung berliat
ketersediaan air dalam tanah sangat stabil mengingat tanah dapat memegang air
dengan baik Selama proses pertanaman jagung dilakukan terlihat bahwa deplesi
lengas tanah dapat berproses selama rata-rata 20 hari dengan tambahan air hujan
yang terjadi dengan nilai curah hujan yang kecil Namun demikian pada
prakteknya petani memberikan air irigasi setiap 10 hari dengan alasan kekhawatiran
akan terjadinya stress kekurangan air bagi tanaman
Gambar 16 Nilai retensi air tanah air tersedia (TAM dan RAM) di lahan
pertanaman jagung di Kabupaten Bone
44 Sistem Pemberian Air
Berdasarkan hasil survei lahan di pertanaman jagung diperoleh informasi
berupa kedalaman perakarandan laju infiltrasi Untuk wilayah penelitian di
Kabupaten Bone interval pemberian air di lahan mencapai 10 hari dengan cuaca
normal (tanpa hujan)
Panjang akar tanaman merupakan salah satu indikator yang penting dalam
sistem pemberian air irigasi karena sangat berkaitan dengan kedalaman efektif
pemberian air dan lama pemberian air Ukuran akar jagung pada fase I 011 m fase
II mencapai 037 m sedangkan pada fase III panjang akar 044 m Data tersebut
merupakan kedalaman air aplikasi yang akan digunakan sebagai kedalaman air
irigasi ke dalam tanah
Berdasarkan hasil pengukuran infiltrasi di lahan sawah untuk jagung hibrida
diperoleh data bahwa untuk waktu pemberian air irigasi dapat dilakukan melalui
sistem alur Laju penetrasi air kedalam lahan mencapai 05 mmdetik pada saat awal
0
20
40
60
80
100
120
140
0 20 40 60 80 100 120
Re
ten
si A
ir T
anah
(m
m)
Waktu (hari)
Depletion (mm)RAM (mm)
TAM (mm)
43
pemberian air dan selanjutnya menuju konstan pada laju 0083 mmdetik Bila
penjenuhan air diberikan sampai kedalaman maksimum perakaran hasil
pengukuran maka dibutuhkan waktu sekira 120 menit untuk pengaliran air dari
saluran ke lahan Waktu ini melebihi waktu untuk proses infiltrasi (opportunity
time)
Gambar 17 Laju infiltasi tanah pada lahan pertanaman Jagung
Ketersediaan air di lahan diukur dengan menggunakan current meter untuk
mengukur kecepatan aliran air yang selanjutnya digunakan untuk menentukan debit
air tersedia (m3det) Pada saat yang sama juga diukur kemiringan dasar saluran
Hasil pengukuran ini digunakan untuk menentukan nilai koefisien Manning yang
selanjutnya digunakan dalam penentuan fungsi debit aliran (Rumus Manning)
Hasil pengukuran debit sesaat di saluran irigasi menunjukkan debit 000041 m3s
45 Simulasi Hasil Berdasarkan Penerapan Petani di Lahan
Hasil simulasi irigasi alur yang diterapkan oleh petani menunjukkan kondisi
dimana kedalaman air aplikasi pada tahap pertumbuhan awal tanaman sebesar
hanya 011 m Pada praktek irigasi yang dilakukan petani dengan panjang alur 60
m bentuk penampang alur paraacutebola dan debit alir 000041 m3s dengan ujung alur
tertutup menunjukkan bahwa air terpenetrasi ke dalam tanah sedalam lebih 011 m
atau sedalam 037 m pada titik pemasukan air dan 040 m pada ujung alur Hal ini
secara detail dapat dilihat pada Gambar 18 dan Gambar 19
y = -076ln(x) + 3903Rsup2 = 0979
0
05
1
15
2
25
3
35
0 20 40 60 80 100
Laju
Infi
ltra
si (
cmm
en
it)
Waktu (menit)
Laju Infiltrasi (cmmenit)
Log (Laju Infiltrasi (cmmenit))
44
Gambar 18 Hasil kedalaman air aplikasi irigasi di lahan pertanaman jagung pada
tahap awal pengairan
Dari data ini menunjukkan bahwa irigasi yang dilakukan petani belum
optimal dalam memanfaatkan air Apalagi bila air sudah diberi pupuk maka
kehilangan pupuk akibat perkolasi akan menjadi besar karena tidak dapat
dijangkau oleh akar tanaman yang hanya sedalam 011 m pada tahap pertumbuhan
awal
Pada kondisi ini nilai efisiensi irigasi hanya mencapai 3609 efisiensi
aplikasi 3248 dan efisiensi distribusi hanya 3234 Hasil ini menunjukkan
bahwa hanya sekitar 32 air yang termanfaatkan sementara selebihnya terbuang
lewat perkolasi
Pada tahap ke 2 dengan kedalaman perakaran rata-rata mencapai 037 m
terdapat perubahan profil aplikasi air dengan debit air yag tetap 000041 m3s pada
waktu aplikasi selama 4 jam Nilai ini dianggap oleh sistem sebagai bentuk
penerapan air tak terkontrol karena memiliki nilai kedalaman air aplikasi yang
kurang di lebih setengah panjang alur sedangkan pada akhir alur mengalami
kelebihan air aplikasi
Gambar 19 Hasil Simulasi untuk kedalaman air aplikasi pada tahap pemberian
berikutnya mengikuti praktek irigasi petani
0
01
02
03
04
05
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)Panjang Alur (meter)
INFILTRASION DEPTH
Z_Req
0
01
02
03
04
05
06
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)
Panjang Alur (meter)
INFILTRASION DEPTH
Z_Req
45
Dengan dasar ini maka perlu optimasi desain pemberian air yang dapat
meningkatkan efisiensi aplikasi dan nilai efisiensiirigasi Optimasi dapat dilakukan
pada debit aliran panjang alur kecepatan alur dimensi saluran agar diperoleh nilai
efisiensi aplikasi dan efisiensi irigasi yang lebih baik
46 Simulasi Berdasarkan Hasil Desain
Desain irigasi alur dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak
SIRMOD III Model simulasi yang digunakan adalah tipe hydrodynamic ujung alur
tertutup tanpa penggunaan kembali bentuk penampang alur parabola atau
trapezoidal dan panjang alur 60 meter untuk target aplikasi atau kedalaman air
aplikasi 011 m 037 m dan 045 m
461 Kedalaman Air Aplikasi 011 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
pada tahap pertumbuhan awal tanaman sebesar hanya 011 m dengan jarak antar
alur dikurangi dari 16m menjadi 08m dan debit dari 000041m3s menjadi
00004m3s Waktu pengairan divariasikan dari 190 menit 200 menit 205 menit
dan 210 menit untuk mendapatkan hasil simulasi terbaik Hasil simulasi dapat
diamati pada gambar berikut ini
Gambar 20 Hasil simulasi untuk Kedalaman Air Aplikasi 011 meter
Dari gambar diatas untuk lama pengairan 190 menit diperoleh nilai efisiensi
apikasi 9904 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9894 dan air yang
terperkolasi kedalam tanah 106 untuk lama pengairan 200 menit diperoleh nilai
003
004
005
006
007
008
009
01
011
012
013
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)
Panjang Alur (meter) Zreq (m)
T=190 menitT=200 menitT=205 menitT=210 menit
46
efisiensi apikasi 9772 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9761 dan air
yang terperkolasi kedalam tanah 239 untuk lama pengairan 205 menit diperoleh
nilai efisiensi apikasi 9508 efisiensi irigasi 9866 efisiensi distribusi 9509
dan air yang terperkolasi kedalam tanah 491 danuntuk lama pengairan 210
menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9888 efisiensi irigasi 100 efisiensi
distribusi 9888 dan air yang terperkolasi kedalam tanah 112
Gambar 21 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi ()
Gambar 22 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut di atas untuk kedalaman air aplikasi 011 m
Efisiensi irigasi cenderung normal dengan meningkatnya lama pengairan Efisiensi
aplikasi dan efisiensi irigasi memiliki nilai yang relatif sama dan mengalami
penurunan tertinggi pada lama pengairan 205 menit namun laju perkolasi
meningkat menjadi 491 Dari keempat waktu pengairan yang digunakan
disarankan pada aplikasi dilapangan menggunakan lama pengairan 210 menit
dengan laju efisiensi tinggi namun laju perkolasinya rendah
94
95
96
97
98
99
100
185 190 195 200 205 210
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
0
1
2
3
4
5
185 190 195 200 205 210
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan
Laju Perkolasi ()
47
462 Kedalaman Air Aplikasi 037 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
037 m dengan jarak antar alur 08 m dan debit dari 00004m3s ditingkatkan
menjadi 00006 m3s Lama pengairan divariasikan dari 470 menit 480 menit 520
menit dan 525 menit
Gambar 23 Hasil simulasi untuk kedalaman air aplikasi 037 meter
Dari data hasil simulasi diataspada kedalam air aplikasi 037 meter untuk
lama pengairan 470 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9558 efisiensi irigasi
9859 efisiensi distribusi 9538 dan air yang terperkolasi ke dalam tanah
463 untuk lama pengairan 480 diperoleh nilai efisiensi apikasi 9827 efisiensi
irigasi 100 efisiensi distribusi 9822 dan air yang terperkolasi kedalam tanah
178 untuk lama pengairan 520 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 8631
efisiensi irigasi 9166 efisiensi distribusi 8578 dan air yang terperkolasi
kedalam tanah 1431 dan untuk lama pengairan 525 menit diperoleh nilai
efisiensi apikasi 9192 efisiensi irigasi 9712 efisiensi distribusi 9161 dan
air yang terperkolasi kedalam tanah 842
01
015
02
025
03
035
04
045
05
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
)
Panjang Alur (m)
Zreq(m)
T = 470 menitT = 480 menitT = 520 menitT = 525 menit
48
Gambar 24 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi ()
Gambar 25 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut untuk kedalaman air aplikasi 037 m terlihat
bahwa nilai dari laju efisiensi (aplikasi irigasi dan distribusi) masing-masing
memiliki nilai tertinggi pada lama pengairan 480 menit dan terendah pada lama
pengairan 520 menit Sedangkan laju perkolasi terendah pada lama pengairan 480
menit dan meningkat pada lama pengairan 520 menit Sehingga dari keempat
waktu lama pengairan yang digunakan untuk kedalaman air aplikasi 037 meter
dianjurkan menggunakan lama pengairan 480 menit dengan laju efisiensi yang
tinggi namun laju perkolasinya rendah
463 Kedalaman Air Aplikasi 045 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
045 m dan debit ditingkatkan menjadi 0000615 m3s dengan lama pengairan yang
divariasikan dari 550 menit 580 menit 600 menit dan 620 menit
84
86
88
90
92
94
96
98
100
460 470 480 490 500 510 520 530
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
0
5
10
15
460 470 480 490 500 510 520 530
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan (menit)
Laju Perkolasi ()
49
Gambar 26 Hasil simulasi I untuk kedalaman air aplikasi 045 meter
Dari gambar grafik diatas pada kedalaman air aplikasi 045 meter untuk
lama pengairan 550 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9786 efisiensi irigasi
100 efisiensi distribusi 9772 dan air yang terperkolasi kedalam tanah 228
untuk lama pengairan 580 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9731 efisiensi
irigasi 9996 efisiensi distribusi 9735 dan air yang terperkolasi kedalam tanah
265 untuk lama pengairan 600 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9096
efisiensi irigasi 9602 efisiensi distribusi 9068 dan air yang terperkolasi
kedalam tanah 935 dan untuk lama pengairan 620 menit diperoleh nilai efisiensi
apikasi 8915 efisiensi irigasi 9541 efisiensi distribusi 8857 dan air yang
terperkolasi kedalam tanah 1151
Gambar 27 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan efisiensi ()
015
02
025
03
035
04
045
05
055
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
)Panjang Alur (m) Zreq (m)
T=550 menitT=580 menitT=600 menitT=620 menit
88
90
92
94
96
98
100
540 550 560 570 580 590 600 610 620
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
50
Gambar 28 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut untuk kedalaman air aplikasi 045 m terlihat
bahwa nilai dari laju efisiensi (aplikasi irigasi dan distribusi) masing-masing
memiliki nilai tertinggi pada dua waktu awal lama pengairan (550 dan 580 menit)
dan menurun pada dua waktu lama pengairan berikutnya Sedangkan laju perkolasi
terendah pada dua waktu awal lama pengairan (550 dan 580 menit) dan meningkat
pada dua waktu lama pengairan berikutnya Maka dari keempat waktu lama
pengairan yang digunakan untuk kedalaman air aplikasi 045 meter dianjurkan
menggunakan lama pengairan 550 menit atau 580 menit dengan laju efisiensi yang
tinggi dan laju perkolasi yang rendah rendah
Dapat diamati bahwa pada semua kedalaman air aplikasi memiliki nilai
efisiensi yang berbeda-beda sesuai dengan tingkat pertumbuhan tanaman Pada
kedalaman air aplikasi 011 m dianjurkan menggunakan lama pengairan 210 menit
dengan debit 00004 m3s pada kedalaman air aplikasi 037 m dianjurkan
menggunakan lama pengairan 480 menit dengan debit 00006 m3s dan untuk
kedalaman air aplikasi 045 meter dianjurkan menggunakan lama pengairan 550
menit atau 580 menit dengan debit 0000615 m3s
0
3
6
9
12
540 550 560 570 580 590 600 610 620
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan (menit)
Laju Perkolasi ()
51
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan sebagai
berikut
1 Debit yang diterapkan oleh para petani adalah 000041 m3detik untuk semua
kedalaman air aplikasi kemudian dalam desain debit berubah sesuai dengan
kedalaman air aplikasi (00004 m3detik untuk 011 meter 00006 m
3detik
untuk 037 meter dan 0000615 m3detik untuk 045 meter)
2 Waktu yang diterapkan oleh para petani adalah 240 menit untuk semua
kedalaman air aplikasi (011m 037m dan 045m) kemudian dalam desain
waktu pengairan berubah sesuai dengan kedalaman air aplikasi (210 menit untuk
011 meter 480 menit untuk 037 meter dan 550 menit dan 580 menit untuk
045 meter)
3 Efisiensi irigasi yang diperoleh berdasarkan hasil desain mencapai 100
sedangkan menurut aplikasi yang diterapkan oleh para petani di lapangan
memiliki nilai efisiensi irigasi 36
52 Saran
Berdasarkan penelitian yang telah saya lakukan saya menyarankan untuk
dilakukan penelitian lanjutan agar diperoleh desain yang lebih maksimal dengan
efisiensi distribusi yang lebih merata dari awal pemasukan hingga ujung alur
52
DAFTAR PUSTAKA
Achmad M 2011 Hidrologi Teknik Universitas Hasanuddin Makassar
Ahmad S 2012 Pengolahan Tanaman Terpadu(PTT) Kepala Badan Penelitian dan
Pengembangan Pertanian
Anonim 2012a httpjagung_wikipediabahasaindonesiaensiklopedibebashtml
Tanggal diakses 27 Agustus 2012
Anonim 2012b httpDodikagrotek09UNEJjagung+kedelaihtml Tanggal diakses 30
Agustus 2012
Anonim 2012c httpawalmaulana-babIIIIII(Irigasialur)html Tanggal diakses 03
September 2010
Asdak C 1995 Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai Gadjah Mada
University Press Yogyakarta
Bambang T 2008 Hidrologi Terapan Beta Offset Yogyakarta
Brouwer C 1988 Irrigation Water Management Irrigation Methods Training manual
no 5 FAO Land and Water Development Division FAO Roma
Departemen Pekerjaan Umum 1986 Petunjuk Perencanaan Irigasi Direktorat Jenderal
Pengairan Jakarta
Ending PT dan Soetjipto 1992 Dasar-dasar dan Praktek Irigasi Erlangga Jakarta
FAO 2006 Crop Evapotranspiration (guidelines for computing crop water
requirements) FAO Irrigation and Drainage Paper No 56 FAO Roma
Jeams L 2009 Chapter 7 Midwestern State University
Kay M 1986 Surface Irrigation Systems and Practice Cranfield Press Bedford UK
Kartasapoetra dan Sutedjo MM1994 Teknologi Pengairan Pertanian (Irigasi) Bumi
Aksara Jakarta
Kusnadi DK 2000 Irigasi Permukaan Perteta Bogor
Purwono dan Purnamawati P 2011 Budidaya 8 Tanaman Pangan Unggul Penebar
Swadaya Depok
Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan 2003 Alat pembentuk alur
Drainase Bogor
53
Suprodjo P 2001 Pengembangan Irigasi Usaha Tani Berkelanjutan dan Gerakan
Hemat Air Direktoral Jenderal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan
Nasional Yogyakarta
Susi S 2004 Optimalisasi Pengelolaan Air Waduk Tilong Untuk Irigasi Pertanian Pada
Daerah Irigasi Tilong Universitas Katolik Widya Mandira Kupang
Walker WR 1989 Guidelines for designing and evaluating surface irrigation system
FAO Irrigation and Drainage Paper No 45 FAO Roma
Walker WR 2003 Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University
54
LAMPIRAN
Lampiran 1 Data Titik Ordinat Dengan Menggunakan GPS
Titik South East X Y
Titik South East X Y
A0 4 36675 120 18031 200471 9489739
B0 4 36688 120 18023 200454 9489713
A1 4 36677 120 18032 200472 9489737
B1 4 36684 120 18031 200471 9489722
A2 4 36679 120 18034 200476 9489733
B2 4 36684 120 18032 200474 9489724
A3 4 36680 120 18040 200488 9489731
B3 4 36685 120 18038 200483 9489720
A4 4 36682 120 18045 200497 9489728
B4 4 36687 120 18044 200494 9489717
A5 4 36684 120 18050 200506 9489723
B5 4 36689 120 18049 200504 9489714
A6 4 36686 120 18055 200515 9489720
B6 4 36692 120 18054 200514 9489709
A7 4 36688 120 18061 200527 9489716
B7 4 36693 120 18059 200523 9489706
A8 4 36690 120 18066 200535 9489712
B8 4 36696 120 18064 200532 9489702
A9 4 36692 120 18071 200544 9489708
B9 4 36697 120 18068 200541 9489698
Titik South East X Y
Titik South East X Y
C0 4 36692 120 18032 200473 9489708
D0 4 36699 120 18035 200477 9489696
C1 - - - -
D1 - - - -
C2 4 36689 120 18032 200473 9489714
D2 - - - -
C3 4 36689 120 18036 200480 9489714
D3 4 36697 120 18037 200482 9489722
C4 4 366692 120 18041 200489 9489708
D4 4 36694 120 18039 200486 9489704
C5 4 36694 120 18046 200498 9489704
D5 4 36699 120 18046 200497 9489696
C6 4 36696 120 18049 200504 9489701
D6 4 36702 120 18050 200506 9489691
C7 4 36698 120 18056 200517 9489698
D7 4 36704 120 18054 200515 9489687
C8 4 36700 120 18061 200527 9489694
D8 4 36706 120 18060 200524 9489689
C9 4 36703 120 18067 200536 9489689
D9 4 36707 120 18064 200532 9489681
55
Titik South East X Y
Titik South East X Y
Ta 4 36750 120 18041 200489 9489693
F1 4 36676 120 18035 200477 9489738
E1 - - - -
F2 4 36678 120 18038 200483 9489734
E2 - - - -
F3 4 36678 120 18038 200483 9489734
E3 - - - -
F4 4 36681 120 18050 200506 9489729
E4 4 36702 120 18032 200489 9489689
F5 4 36684 120 18051 200507 948924
E5 4 36703 120 18043 200492 9489688 E6 4 36706 120 18046 200500 9489684 E7 4 36707 120 18052 200511 9489681 E8 4 36709 120 18057 200520 9489677 E9 4 36711 120 18064 200532 9489673 E10 4 36712 120 18066 20035 9489672
56
Lampiran 2 Data Pengukuran Ketinggian Dengan Menggunakan Theodolit
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
A0-A1 093 353 04 10 1724 1718 1714 12 055
A0-A2 723 353 04 10 1781 1748 1709 12 055
A0-A3 1723 353 04 10 2038 1955 1868 12 055
A0-A4 2723 353 04 10 212 197 183 12 055
A0-A5 3723 353 04 10 2189 20 1809 12 055
A0-A6 4723 353 04 10 259 235 211 12 055
A0-A7 5723 353 04 10 263 235 211 12 055
A0-A8 6723 353 04 10 26 239 206 12 055
A0-A9 7723 353 04 10 271 235 197 12 055
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang
(m)
B0-B1 105 337 15 40 1808 1803 18 1375 046
B0-B2 825 337 15 40 179 175 1717 1375 046
B0-B3 1825 337 15 40 203 1945 1856 1375 046
B0-B4 2825 337 15 40 209 195 181 1375 046
B0-B5 3825 337 15 40 224 203 185 1375 046
B0-B6 4825 337 15 40 255 231 207 1375 046
B0-B7 5825 337 15 40 267 238 2068 1375 046
B0-B8 6825 337 15 40 266 229 1967 1375 046
B0-B9 7825 337 15 40 275 235 197 1375 046
57
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
C0-C1 - - - - - - -
C0-C2 143 0 28 50 1703 1697 1689 138 034
C0-C3 803 0 28 50 1764 1726 1686 138 034
C0-C4 1803 0 28 50 1812 1722 1631 138 034
C0-C5 2803 0 28 50 196 182 168 138 034
C0-C6 3803 0 28 50 203 184 164 138 034
C0-C7 4803 0 28 50 24 217 192 138 034
C0-C8 5803 0 28 50 2475 218 2189 138 034
C0-C9 6803 0 28 50 251 221 186 138 034
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
D0-D1 - - - - - - -
D0-D2 - - - - - - -
D0-D3 312 2 04 10 1769 1753 1715 152 029
D0-D4 808 2 04 10 1776 1737 1696 152 029
D0-D5 1808 2 04 10 1963 1872 1785 152 029
D0-D6 2808 2 04 10 1972 1835 1693 152 029
D0-D7 3808 2 04 10 23 211 1924 152 029
D0-D8 4808 2 04 10 24 201 188 152 029
D0-D9 5808 2 04 10 246 217 188 152 029
D0-D10 5978 2 04 10 254 224 195 152 029
58
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
Ta-E1 - - - - - - -
Ta-E2 - - - - - - -
Ta-E3 - - - - - - -
Ta-E4 415 29 56 10 2003 198 1954 1465 056
Ta-E5 1415 11 45 50 2401 20 1957 1465 056
Ta-E6 2415 2 20 30 208 1984 189 1465 056
Ta-E7 3415 0 13 10 2367 2222 209 1465 056
Ta-E8 4415 358 36 00 243 224 2041 1465 056
Ta-E9 5415 357 17 50 248 223 199 1465 056
Ta-E10 5855 356 18 30 255 227 202 1465 056
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
A0-F1 6232 350 56 50 1765 1735 1705 12 055
A0-F2 10982 344 59 30 1778 1728 1667 12 055
A0-F3 16832 344 08 20 1989 192 1856 12 055
A0-F4 37982 344 34 10 2141 197 18 12 055
A0-F5 43292 328 51 10 261 241 22 12 055
59
Lampiran 3 Data Hasil Analisis Tanah
HASIL ANALISIS CONTOH TANAH
Nomor contoh BD PD
Porosita
s
KA
Kapasita
s Lapang
KA Titik
Layu
Permanen
Tekstur Hidrometer
No
urut
Kode
Laboratoriu
m
Pengirim Liat
()
Debu
()
Pasir
() Klas Tekstur
(gcm3 (gcm3 () () ()
1 S1 I(hibrida 126 234 4611 1518 0461 46 35 19 Liat
2 S2 II(hibrida) 117 241 5165 1730 0521 52 39 9 Liat
3 S3 III(komposit
) 136 218 3777 1686 0421 42 42 16 Liat berdebu
4 S4 IV(komposit
) 112 217 4816 2837 0391 39 38 23
Lempung
berliat
Sumber Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Unhas
60
Lampiran 4 Data Klimatologi
Data Curah Hujan Bulanan (millimeter)
Tahun 2003 sampai dengan tahun 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 237 111 175 365 411 251 186 67 75 153 144 273
Data Suhu Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 269 269 269 269 269 268 268 267 268 269 269 269
Data Suhu Minimum Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 230 230 230 229 229 230 229 228 228 229 230 230
Data Suhu Maksimum Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 324 324 324 323 323 324 323 322 322 324 324 323
Data Kelembaban Bulanan Rata-rata (Persen)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 83 84 84 84 84 84 83 84 84 83 83 83
Data Kecepatan Angin Rata-rata Bulanan (KNOT)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 4 3 4 4 4 4 5 6 6 6 4 4
Data Lamanya Penyinaran Bulanan (Persen)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 11 14 17 14 12 10 14 22 25 20 17 11
Sumber BMKG (Stasiun Klimatologi Kelas I Maros)
61
Lampiran 5 Data Pengukuran Laju Infiltrasi
No Waktu
(menit)
Penurunan
(cm)
1 0-3 9
2 3-6 75
3 6-9 7
4 9-12 65
5 12-15 55
6 15-18 5
7 18-21 45
8 21-24 4
9 24-27 38
10 27-30 35
11 30-33 35
12 33-36 4
13 36-39 35
14 39-42 35
15 42-45 35
16 45-48 25
17 48-51 25
18 51-54 25
19 54-57 2
20 57-60 2
21 60-63 2
22 63-66 2
23 66-69 2
24 69-72 2
25 72-75 18
26 75-78 15
27 78-81 15
28 81-84 15
29 84-87 15
30 87-90 15
62
Lampiran 6 Perhitungan Pemberian Air
Dik luas lahan = 36000m2 waktu antara pemberian air = 10 hari
1 Perhitungan kebutuhan air tanaman diperoleh dengan menggunakan persamaan
Volume air = luas lahan x Etc x jarak pemberian air sehingga jumlah
kebutuhan air tanaman adalah
Volume air(initial) = luas lahan x Etc x jarak pemberian air
= 3600m2 x 07810
-3mh x 10 h = 2808m
3
Volume air(deve) = 3600m2 x 21710
-3mh x 10 h = 7812m
3
Volume air(mid) = 3600m2 x 31310
-3mh x 10 h = 11268m
3
Volume air(late) = 3600m2 x 20210
-3mh x 10 h = 7272m
3
2 Debit aliran peralur ditentukan dengan persamaan Q = V A dimana
A = frac12 (a+b) t = frac12 (40+15) 10 = 275cm2 = 00275m
2
V = 1n R23
S12
= 1004(00585)23
(0008)12
= 00149 ms
Maka Q = 00149 00275 = 000040975 m3s = 040975 ls
Sehingga Volume air yang diberikan peralur adalah 354024m3
Hasil perhitungan tersebut kemudian diolah dengan menggunakan perangkat lunak
Sirmod 3 untuk mnedapatkan nilai efisiensi aplikasi dan efisiensi irigasi
63
Lampiran 7 Perhitungan Desain Irigasi Alur
Dik L = 60m S0 = 0008 n = 004 w = 08 m p1 = 0582 p2 = 1352
Untuk nilai a k dan f0 berdasarkan table 3(FAO)
Untuk luas penampang (A)
A = frac12 (a+b) t = frac12 (40+15) 10 = 275cm = 00275m
Untuk debit (Q0)
Q0 = 00004 m3s
Perhitungan debit maksimum
Untuk rreq
Perkiraan nilai T1 = 60
Peritungan
= 60 +
= 60 + 361 = 421 menit
Untuk tL
1
2 A0 = 00275m2
3 T1 = 5A0LQ0 = 5(00275)600010102 = 81667 menit
4
64
Lampiran 8 Foto Kegiatan Selama Penelitian
x
DAFTAR LAMPIRAN
No Teks Halaman
01 Data Titik Ordinat Dengan Menggunakan GPS 54
02 Data Pengukuran Ketinggian Dengan Menggunakan Theodolit 56
03 Data Hasil Analisis Tanah 59
04 Data Klimatologi 60
05 Data Pengukuran Laju Infiltrasi 61
06 Perhitungan Pemberian Air 62
07 Perhitungan Desain Irigasi Alur 63
08 Perhitungan Kebutuhan Air 64
09 Foto Kegiatan Selama Penelitian 66
1
I PENDAHULUAN
11 Latar Belakang
Air merupakan sumberdaya alam yang keberadaannya semakin
bermasalah ke depan bagi peruntukan pertanian karena (a) jatah air untuk sektor
pertanian relatif semakin berkurang akibat kompetisi dengan keperluan rumah
tangga dan industri (b) kerusakan tata hidrologi kawasan yang berdampak
semakin rendahnya proporsi air hujan yang tersediakan bagi cadangan air dan (c)
adanya perubahan iklim yang kurang menguntungkan Sehubungan dengan itu
teknologi pengelolaan air harus semakin mendapat perhatian besar tidak hanya
dari segi efisiensi penggunaan airnya sendiri tapi juga pertimbangan cara
aplikasinya dan umur tanaman yang mampu meningkatkan efisiensi tenaga
kerjabiaya (Suryana dkk 2008)
Irigasi dimaksudkan untuk memberikan suplai air kepada tanaman dalam
waktu ruang jumlah dan mutu yang tepat Pencapaian tujuan tersebut dapat
dicapai melalui berbagai teknik pemberian air irigasiRancangan pemakaian
berbagai teknik tersebut disesuaikan dengan karakteristik tanaman dan kondisi
setempatSebagian petani mengusahakan jagung di lahan sawahPada musim
kemarau tanaman seringkali kekurangan air sehingga produksi tidak optimal Di
sisi lain efisiensi penggunaan air irigasi masih rendah Penelitian di Kabupaten
Takalar Sulawesi Selatan menunjukkan bahwa efisiensi penggunaan air irigasi
oleh petani hanya 46Dengan kata lain 54 air terbuang percuma Penyebabnya
adalah kondisi saluran drainase yang tidak memadaiUpaya peningkatan efisiensi
penggunaan air irigasi dapat dilakukan melalui perbaikan desain saluran drainase
menggunakan alat pembentuk alurDimensi saluran drainase yang optimal adalah
lebar 32-34 cm kedalaman 21-25 cm dan kecuraman lereng 08 (Puslitbangtan
2003)
Pada musim penghujan kemungkinan besar curah hujan efektif akan
berlimpah tersedianya baik dipermukaan maupun yang telah meresap kedalam
pori pori tanah kebawah permukaan tanah (tergantung dari lamalembab sering
turunnya hujan dan daya meresapnya ke bawah permukaan tanah) Pada musim
2
kemarau curah hujan efektif tentunya tidak biasa diharapkan lagi dan tersedianya
air tanah pun banyak berkurang sehingga tidak sedikit lahan pertanaman menjadi
kering dan pertumbuhannya menjadi terganggu (Kartasapoetra 1994)
Sebagian besar daerah yang ada di Sulawesi Selatan memiliki potensi yang
baik untuk tanaman jagung seperti kabupaten Bone Jagung (Zea mays L)
merupakan salah satu tanaman pangan dunia yang terpenting selain gandum dan
padi Sebagai sumber karbohidrat utama di Amerika Tengah dan Selatan jagung
juga menjadi alternatif sumber pangan di Amerika Serikat Penduduk beberapa
daerah di Indonesia (misalnya di Madura dan Nusa Tenggara) juga menggunakan
jagung sebagai pangan pokok Selain sebagai sumber karbohidrat jagung juga
ditanam sebagai pakan ternak (hijauan maupun tongkolnya) diambil minyaknya
(dari bulir) dibuat tepung (dari bulir dikenal dengan istilah tepung jagung atau
maizena) dan bahan baku industri (dari tepung bulir dan tepung tongkolnya)
Tongkol jagung kaya akan pentosa yang dipakai sebagai bahan baku pembuatan
furfural Jagung yang telah direkayasa genetika juga sekarang ditanam sebagai
penghasil bahan farmasi (Anonim 2012a)
Budi daya jagung tidak hanya di lahan kering pada musim hujan tetapi
juga pada lahan sawah tadah hujan dan lahan sawah pada irigasi musim kemarau
terutama pada areal yang ketersediaan air irigasinya kurang memadai untuk budi
daya padi Pengairan tanaman jagung pada musim kemarau bersumber dari air
tanah yang dipompa maupun air permukaan dari jaringan irigasi Agar distribusi
air lebih efektif ke tanaman petani umumnya membuat saluran air di antara
barisan tanaman dengan menggunakan cangkul atau bajak ditarik ternak
Pembuatan saluran dengan cangkul memerlukan waktu 176 jamha sedangkan
dengan bajak ditarik ternak 24 jamha dengan tingkat efisiensi irigasi hanya
462(Puslitbangtan 2003)
Dengan perkembangan irigasi dalam bidang pertanian irigasi alur
dianggap penting dan tepat untuk pengairan tanaman jagung yang ditanam pada
awal musim hujan atau menjelang musim kemarau (Purwono dan Heni 2011)
3
Berdasarkan uraian di atas maka dianggap perlu untuk melakukan
penelitian mengenai ldquoDesain Sistem Irigasi Alur Pada Perkebunan Tanaman
Jagung di Kabupaten Bonerdquo
12 Rumusan Masalah
Dari uraian di atas maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut
1 Bagaimana mendesain sistem irigasi alur yang tepat untuk pertanaman
jagung
2 Bagaimana tingkat keakurasian hasil desain dengan sistem simulasi
menggunakan SIRMOD III pada pertanaman jagung
13 Tujuan dan Kegunaan
Tujuan dilakukan penelitian ini adalah untuk mendesain sistem irigasi dan
menguji efisiensi kinerja hasil desain irigasi alur pada pertanaman jagung
Kegunaan dilakukan penelitian ini adalah untuk memberikan hasil desain
irigasi pertanian yang efektif dan efisien pada lahan pertanaman jagung di
Kabupaten Bone sebagai informasi bagi para penyuluh dan praktisi irigasi dan
sebagai informasi bagi petani yang dapat digunakan atau diaplikasikandalam
sistem pertanaman jagung
4
II TINJAUAN PUSTAKA
2 1 Irigasi
Pengertian irigasi secara umum yaitu pemberian air kepada tanah dengan
maksud untuk memasok lengas esensial bagi pertumbuhan tanaman(Hansen
dkk1990) Tujuan irigasi lebih lanjut yaitu menjamin keberhasilan produksi
tanaman dalam menghadapi kekeringan jangka pendek mendinginkan tanah dan
atmosfir sehingga akrab dengan pertumbuhan tanaman mengurangi bahaya
kekeringan mencuci atau melarutkan garam dalam tanah mengurangi bahaya
pemipaan tanah melunakkan lapisan olah dan gumpalan gumpalan tanah dan
menunda pertunasan dengan cara pendinginan lewat evaporasi Tujuan umum
irigasi tersebut secara implisit mencakup pula kegiatan drainase pertanian
terutama yang berkaitan dengan tujuan mencuci dan melarutkan garam dalam
tanah Tujuan utama irigasi yang disebutkan di atas tentu saja tidak semuanya
berlaku untuk indonesia yang sebagian besar daerahnya terletak di kawasan
muson tropis-basah Irigasi juga dapat diartikan sebagai bentuk kegiatan
penyediaanpengambilan pemberian dan penggunaan air untuk pertanian dengan
menggunakan satu kesatuan saluran dan bangunan berupa jaringan irigasi
(Suprodjo 2001)
Pada metode irigasi lain dalam pemberian air semua permukaan tanah
dibasahi pada tiap pemberian air Dengan menggunakan metode alur untuk
pemberian air Kebutuhan pembasahan hanya sebagian dari permukaan
tanahsehingga mengurangi kehilangan akibat penguapan mengurangi
pelumpuran tanah berat dan memungkinkan untuk mengolah tanah lebih cepat
setelah pemberian air Hampir semua tanaman yang berderet diairi dengan metode
alur Tanaman biji bijian dan alfalfa sering diairi dengan alur kecil yang disebut
alur kerap Alur kerap ini menguntungkan apabila aliran pemberian air kecil dan
juga untuk tanah yang topografinya tidak menentu Irigasi alur dapat diterapkan
pada variasi kemiringan yang besar Dalam hal ini biasanya menempatkan alur
menuruni kemiringan yang paling terjal untuk menghindari peluapan tanggul alur
(Endang dan Soejipto 1992)
5
211 Irigasi Permukaan
Irigasi telah berkembang luas menjadi bentuk menarik yang dapat
diklasifikasikan menjadi irigasi genangan irigasi limpasan irigasi alur
dan banjir yang tidak terkendali Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya
ada dua hal yang membedakan sistem irigasi permukaan yaitu aliran
permukaan memiliki kebebasan menanggapi gradien gravitasi dan berarti
di lahan pengangkutan dan distribusi terjadi pada bidang permukaan itu
sendiri Sebuah peristiwa irigasi permukaan terdiri dari empat faseKetika
air dialirkan ke lahan sampai permukaan air meluas di seluruh area Air
tidak langsung membasahi seluruh permukaan tetapi semua jalur aliran
telah terisi air Kemudian air akan mengalir di permukaan cekunganlahan
Volume air di permukaan mulai menurun setelah air tidak lagi
diberikanSehingga air akan mengalir dari permukaan (limpasan) masuk ke
dalam tanah Untuk menggambarkan hidrolika aliran permukaan periode
drainase dibagi ke dalam tahap penipisan (resesi vertikal) dan fase resesi
(resesi horizontal) Deplesi adalah interval perpotongan munculnya tanah
kering pertama di bawah airResesi dimulai pada saat itu dan berlanjut
hingga permukaannya kering (Walker 1989)
Masing-masing sistem irigasi permukaan memiliki kelebihan dan
kekurangan yang unik tergantung pada faktor-faktor seperti yang telah
dijelaskan sebelumnya yaitu biaya awal ukuran dan bentuk bidang
karakteristik tanah alam dan ketersediaan pasokan air iklim pola tanam
preferensi sosial dan struktur pengalaman historis dan pengaruh luar ke
sistem irigasi permukaan (Walker 1989)
Pada irigasi permukaan air diberikan secara langsung melalui
permukaan tanah dari suatu saluran atau pipa dimana elevasi muka airnya
lebih tinggi dari elevasi lahan yang akan diairi (sekitar 10-15 cm) Air
irigasi mengalir pada permukaan tanah dari pangkal ke ujung lahan dan
meresap ke dalam tanah membasahi daerah perakaran tanamanTerdapat
dua syarat penting untuk mendapatkan sistim irigasi permukaan yang
efisien yaitu perencanaan sistim distribusi air untuk mendapatkan
6
pengendalian aliran air irigasi dan perataan lahanyang baik sehingga
penyebaran air seragam ke seluruh petakan Prosedur pelaksanaan irigasi
dalam irigasi permukaan adalah dengan menggunakan debit yang cukup
besar maka aliran akan mencapai bagian ujung secepat mungkin dan
meresap ke dalam tanah dengan merata Setelah atau sebelum mencapai
bagian ujung aliran masuk dapat diperkecil debitnya (cut-back flow)
sampai sejumlah air irigasi yang diinginkan sudah diresapkanKetika
pasokan aliran air dihentikan maka proses resesi sepanjang lahan akan
terjadi sampai proses irigasi selesai (Kusnadi 2000)
212 Irigasi Alur
Irigasi alur dapat diartikan sebagai air yang mengalir melalui
saluran kecil (alur) yang dibuat pada kemiringan atau lereng lahan Air
masuk ke dalam tanah dari dasar dan sisi saluran bergerak lateral dan ke
bawah untuk membasahi tanah dan sekaligus membawa garam terlarut
pupuk dan herbisida Tanah yang baik dengan lerengkemiringan seragam
dapat memberikan hasil yang baik dari metode ini (James 1993)
Irigasi alur cocok untuk berbagai jenis tanah tanaman dan lereng
tanah Irigasi alur cocok untuk tanaman terutama tanaman baris Tanaman
yang akan rusak jika air menutupi batang atau mahkota harus
menggunakan irigasi alur Irigasi alur juga cocok untuk tumbuhan tanaman
pohon Pada tahap awal penanaman pohon penggunaan satu alur
disamping baris pohon mungkin cukup tetapi ketika pohon berkembang
maka dua atau lebih alur dapat dibuat untuk menyediakan air yang cukup
(Brouwer 1988)
Menurut Brouwer (1988) tanaman yang dapat diairi dengan irigasi
alur meliputi
a Tanaman berbaris seperti jagung kedelai bunga matahari tebu
b Tanaman yang akan rusak oleh air berlebih seperti tomat sayuran
kentang kacang-kacangan
c Pohon buah-buahan seperti jeruk anggur
d Siaran tanaman (metode kerut) seperti gandum
7
Sistem irigasi alur biasanya digunakan dalam pengairan sayuran-
sayuran Hal ini memberikan keuntungan bahwa air tidak diterapkan
secara langsung ke lahan tetapi air masuk kedalam alur Hal itu
memberikan penghematan air tanaman tidak bersentuhan langsung dengan
air karena beberapa tanaman seperti sayuran sangat sensitif terhadap air
tergenang Berdasarkan keselarasan irigasi alur dapat digolongkan
menjadi dua jenis umum yaitualur lurus dan alur kontur Alur kontur
memiliki kemiringan yang halus sepanjang aliran Lahan dengan
kemiringan hingga 15 persen dapat diairi dengan alur kontur (Bishop et al
1967) Metode alur kontur dapat berhasil digunakan di hampir semua
tanah yang diairi Keterbatasan alur yang lurus yang diatasi dengan kontur
untuk menahan tanah Berdasarkan pada ukuran dan jarak alur dapat
diklasifikasikan sebagai alur-alur dan lipatan atau kerutan Secara umum
tanaman kecil memerlukan alur yang kecil seperti sayuran membutuhkan
alur dari 75-125 cm sedangkan beberapa tanaman baris membutuhkan
alur yang lebih lebar (Kay 1986)
Alur lurus biasanya saluran dibangun menuruni lereng tanah yang
berliku (bertingkat) Tanah halus (yaitu mengisi daerah yang rendah
dengan bahan dibawa dari tempat tinggi) biasanya diperlukan untuk
efisiensi aplikasi air Namun keseragaman yang buruk dapat terjadi ketika
lereng melebihi 2 dan tanah bertekstur kasar Alur sangat cocok untuk
mengairi tanaman yang bisa tertanggu jika air merendam mahkota atau
batang tanaman Akar tanaman seperti sayuran kapas jagung gula bit
jagung kentang dan tanaman bibit ditanam pada bedengan yang diairi
dengan alur yang ditempatkan di antara baris tanaman Kebun-kebun
anggur dapat diairi dengan menempatkan satu atau lebih alur antara baris
pohon untuk membasahi area utama dari zona akar (Jeams 2009)
Secara umum bentuk panjang dan jarak ditentukan oleh keadaan
alam yaitu kemiringan jenis tanah dan ukuran aliran yang tersedia
Namun faktor lain dapat mempengaruhi desain sistem alur seperti
kedalaman perairan praktek pertanian dan panjang lahan Alur harus
8
searah dengan kemiringan jenis tanah ukuran saluran kedalaman irigasi
praktek budidaya dan panjang lahan Meskipun alur dapat lebih lama
ketika kemiringan lahan yang curam kemiringan alur maksimum yang
disarankan adalah 05 untuk menghindari erosi tanah Alur juga dapat
dibuat bertingkat sehingga sangat mirip dengan cekungan sempit yang
panjang Namun nilai minimum dari 005 dianjurkan agar drainase yang
efektif dapat terjadi pada irigasi berikutnya atau curah hujan yang
berlebihan Jika kemiringan tanah lebih curam dari 05 maka alur dapat
diatur pada sudut lereng utama atau bahkan sepanjang kontur untuk
menjaga lereng alur dalam batas-batas yang disarankan Alur dapat diatur
dengan cara ini ketika kemiringan tanah utama tidak melebihi 3 Hal itu
dilakukan untuk menghindari resiko utama erosi tanah dalam sistem alur
Untuk tanah berpasir air cepat terinfiltrasi Alur harus pendek (kurang dari
110 m) sehingga air akan mencapai ujung hilir tanpa kerugian perkolasi
yang berlebihan Pada tanah liat laju infiltrasi jauh lebih rendah dari pada
di tanah berpasir Alur dapat lebih panjang dari pada tanah berpasir
(Brouwer 1988)
Ukuran aliran maksimum yang tidak akan menyebabkan erosi jelas
akan tergantung pada kemiringan alur dalam hal apapun disarankan untuk
tidak menggunakan ukuran saluran dengan kecepatan aliran lebih besar
dari 301mdetik Ketika para petani menggunakan mesin (mekanik) alur-
alur harus dibuat panjang untuk memudahkan pekerjaan Alur pendek yang
sama dengan panjang lahan bukan jarak yang ideal itu akan menyisakan
tanah yang tidak terairi Panjang alur yang bersesuaian dapat dilihat pada
tabel berikut (Brouwer 1988)
9
Tabel1 Kemiringan dengan Jenis Tanah Untuk Panjang Alur
Furrow
slope
()
Maximum stream size
(ls) per furrow
Clay Loam Sand
Net irrigation depth (mm)
50 75 50 75 50 75
00 30 100 150 60 90 30 45
01 30 120 170 90 125 45 60
02 25 130 180 110 150 60 95
03 20 150 200 130 170 75 110
05 12 150 200 130 170 75 110
Sumber Training manual no 5 FAO Land and Water Development
Division 1988
Bentuk alur dipengaruhi oleh jenis tanah dan ukuran aliran
Pada tanah berpasir air bergerak cepat vertikal dari samping (lateral) Alur
berbentuk V diharapkan dapat mengurangi rembesan air pada permukaan
tanah Namun itu tidak cocok untuk tanah berpasir yang kurang stabil dan
cenderung runtuh karena mengurangi efisiensi irigasi Pada tanah liat ada
gerakan air yang jauh lebih lateral dan laju infiltrasi jauh lebih sedikit dari
pada tanah berpasir Sehingga alur dibuat lebar dan dangkal untuk
mendapatkan luas penampang basah yang besar untuk mendorong infiltrasi
(Brouwer 1988)
Gambar 1 Alur sempit pada tanah berpasir
10
Gambar 2 Alur lebar dangkal pada tanah lempung
Jarak dari alur dipengaruhi oleh jenis tanah dan praktek budidaya
Aturan jarak alur untuk tanah berpasir jarak harus antara 30 dan 60 cm
yaitu 30 cm untuk pasir kasar dan 60 cm untuk pasir halus Pada tanah liat
jarak antara kedua alur yang berdekatan harus 75-150 cm Pada tanah liat
alur ganda bergerigi juga dapat digunakan Keuntungannya adalah bahwa
baris tanaman akan lebih banyak pada punggung masing-masing dan
memudahkan penyiangan manual Punggungan dapat sedikit membulat di
bagian atas untuk mengalirkan air di permukaan punggungan pada saat
hujan deras (Brouwer 1988)
Gambar 3 Sebuah alur ganda-bergerigi
Dalam pertanian mekanik diperlukan kecocokan antara mesin yang
tersedia untuk membuat alur dan jarak yang ideal untuk tanaman
Peralatan mekanik akan menghasilkan lebih sedikit pekerjaan jika lebar
standar antara alur dipertahankan namun ketika tanaman ditanam
biasanya memerlukan jarak tanam yang berbeda Dengan cara ini jarak
dari gandengan alat tidak perlu diubah ketika peralatan tersebut akan
dipindahkan dari satu tanaman ke yang lain Namun perawatan diperlukan
11
untuk memastikan bahwa jarak standar memberikan pembasahan lateral
yang memadai pada semua jenis tanah (Brouwer 1988)
Ada beberapa alat pembentuk alur yang dapat digunakan Bajak
merupakan alat yang umum digunakan baik itu bajak kayu dan bajak besi
yang ditarik dengan tenaga hewan maupun bajakcangkul dengan
menggunakan tanganmanual Seperti yang ditunjukkan pada gambar
berikut ini (Brouwer 1988)
Gambar 4 Alat pembentuk alur
Air dialirkan ke lahan melalui masing-masing alur dari saluran
menggunakan sifon dan spiles atau pipa tergantung pada debit yang
tersedia dalam saluran irigasi beberapa alur dapat diairi pada waktu yang
sama Ketika terjadi kekurangan air irigasi alur menjadi solusi yang
diterapkan dengan membatasi jumlah air irigasi Hal ini dilakukan dengan
menggunakan sistem bergilir untuk tiap alur pada lahan yang sama
Misalnya untuk suatu lahan yang diari setiap 10 hari alur ganjil (1 3 5
dan seterusnya) diairi setelah 5 hari dan alur genap (2 4 6 dan
seterusnya) diairi setelah 10 hari Dengan demikian tanaman menerima air
setiap 5 hari bukan dalam jumlah besar setiap 10 hari
Limpasan pada ujung alur dapat menjadi masalah pada lahan miring Hal
ini dapat menampung air hingga 30 persen dari air yang diberikan
meskipun dalam kondisi yang baik Oleh karena itu pengurasan dangkal
harus selalu dilakukan pada ujung lahan untuk membuang kelebihan air
Ketika hal itu tidak dilakukan tanaman akan rusak oleh genangan air
Limpasan yang berlebihan dapat dicegah dengan mengurangi arus masuk
12
setelah air irigasi telah mencapai akhir dari alur-alur (irigasi pengurangan)
atau air limpasan digunakan kembali (Brouwer 1988)
Untuk mendapatkan pola pembasahan yang seragam pada zona
perakaran jarak kerutan harus baik memiliki kemiringan yang seragam
dan air irigasi harus diterapkan dengan cepat Zona perakaran akan
dibasahi melalui air yang mengalir pada alur yang bergerak ke bawah
tanah dan kesamping Kedua gerakan air tersebut bergantung pada jenis
tanah suatu lahan (Brouwer 1988)
Menurut Brouwer (1988) pola pembasahan yang ideal dapat
terjadi ketika pola pembasahan yang berdekatan saling tumpang tindih
dan ada gerakan air ke atas yang membasahi seluruh punggungan sehingga
air menyebar pada zona perakaran yang diamati pada gambar berikut
Gambar 5 Zona perakaran ideal
Untuk mendapatkan distribusi air yang seragam sepanjang alur
kemiringan saluran yang seragam merupakan hal yang penting dan ukuran
aliran cukup besar sehingga kecepatan aliran pada alur tinggi Dengan
demikian kerugian akibat perkolasi yang besar di hulu alur dapat dihindari
(Brouwer 1988)
13
Menurut Brouwer (1988) pola pembasahan yang buruk atau tidak
merata disebabkan oleh
a Kondisi alam yang tidak menguntungkan misalnya lapisan
dipadatkan jenis tanah yang berbeda-beda kemiringan lahan tidak
merata
b Letak alur yang buruk misalnya jarak alur terlalu lebar
c Manajemen yang buruk ukuran sungai yang tersedia terlalu besar atau
terlalu kecil menghentikan pemasukan air terlalu cepat
22 Curah Hujan Efektif (Re)
Hujan adalah peristiwa jatuhnya aires dari atmosfer ke permukaan bumi
dan atau laut dalam bentuk yang berbeda Hujan di daerah tropis (termasuk
Indonesia) umumnya dalam bentuk air dan sesekali dalam bentuk es pada suatu
kejadian ekstrim sedangkan di daerah subtropis dan kutub hutan dapat berupa air
atau saljues Besarnya curah hujan adalah volume air yang jatuh pada suatu areal
tertentu Besarnya curah hujan dapat dimaksudkan untuk satu kali hujan atau
untuk masa tertentu seperti perhari perbulan permusim atau pertahun Curah
hujan yang diperlukan untuk penyusunan suatu rancangan pemanfaatan air dan
rancangan pengendalian banjir adalah curah hujan rata-rata diseluruh daerah yang
bersangkutan Distribusi curah hujan adalah berbeda-beda sesuai dengan jangka
waktu yang ditinjau dari curah hujan tahunan curah hujan bulanan curah hujan
harian dan curah hujan perjam Harga-harga yang diperoleh ini dapat digunakan
untuk menentukan prospek dikemudian hari dan akhirnya perancangan sesuai
dengan tujuan yang dimaksud Kejadian hujan menunjukkan suatu variabilitas
dalam ruang dan waktu Salah satu konsekuensi dari variabliltas hujan adalah
terjadinya fluktuasi curah hujan di etiap wilayah yang dapat menimbulkan kondisi
ekstrim berupa kekeringan dan banjir yang terjadi dengan skala yang berbeda dan
tergantung pada periode keberulangannya (Achmad 2011)
Hujan yang diharapkan terjadi selama satu musim tanam berlangsung
disebut curah hujan efektif Masa hujan efektif untuk suatu lahan persawahan
dimulai dari pengolahan tanah sampai tanaman dipanen tidak hanya selama masa
pertumbuhan Curah hujan efektif untuk tanaman lahan tergenang berbeda dengan
14
curah hujan efektif untuk tanaman pada lahan kering dengan memperhatikan pola
periode musim hujan dan musim kemarau Perhitungan curah hujan efektif
dilakukan atas dasar prinsip hubungan antara keadaan tanah cara pemberian air
dan jenis tanaman (Achmad 2011)
Besarnya curah hujan efektif diperoleh dari pengolahan data curah hujan
harian pada stasiun curah hujan yang ada di daerah irigasi atau daerah sekitarnya
Re = Rtot (125 ndash 02 Rtot)125 Rtotlt 250 mm(1)
Re = 125 + 01 Rtot Rtotgt 250 mm(2)
Dimana
Re = Curah hujan efektif (mmhari)
Rtot = Jumlah curah hujan (mmhari)
23 Evapotranspirasi
Evapotranspirasi adalah perpaduan dua proses yakni evaporasi dan
transpirasi Evaporasi adalah proses penguapan atau hilangnya air dari tanah dan
badan-badan air (abiotik) sedangkan transpirasi adalah proses keluarnya air dari
tanaman (boitik) akibat proses respirasi dan fotosistesis Kombinasi dua proses
yang saling terpisah dimana kehilangan air dari permukaan tanah melalui proses
evaporasi dan kehilangan air dari tanaman melalui proses transpirasi disebut
sebagai evapotranspirasi (ET) (Achmad 2011)
Menurut Achmad (2011) evapotranspirasi ditentukan oleh banyak faktor
yakni
a Radiasi surya (Rd) Komponen sumber energi dalam memanaskan badan-
badan air tanah dan tanaman Radiasi potensial sangat ditentukan oleh posisi
geografis lokasi
b Kecepatan angin (v) Angin merupakan faktor yang menyebabkan
terdistribusinya air yang telah diuapkan ke atmosfir sehingga proses
penguapan dapat berlangsung terus sebelum terjadinya kejenuhan kandungan
uap di udara
c Kelembaban relatif (RH) Parameter iklim ini memegang peranan karena
udara memiliki kemampuan untuk menyerap air sesuai kondisinya termasuk
temperatur udara dan tekanan udara atmosfir
15
d Temperatur Suhu merupakan komponen tak terpisah dari RH dan Radiasi
Suhu ini dapat berupa suhu badan air tanah dan tanaman ataupun juga suhu
atmosfir
Evaporasi adalah proses dimana air dalam bentuk cair dikonversi menjadi
uap air dan dipindahkan dari permukaan penguapan Air dapat terevaporasi dari
berbagai permukaana seperti danau sungai tanah dan vegetasi hijau Sedangkan
transpirasi merupakan penguapan cairan (air) yang terkandung pada jaringan
tanaman dan pemindahan uap ke atmosfir Tanaman umumnya kehilangan air
melalui stomata Stomata merupakan saluran terbuka pada permukaan daun
tanaman melalui proses penguapan dan perubahan wujud menjadi gas
(Achmad 2011)
231 Evapotranspirasi Tanaman
Evapotranspirasi tanaman (ETc) adalah perpaduan dua istilah
yakni evaporasi dan transpirasi Kebutuhan air dapat diketahui
berdasarkan kebutuhan air dari suatu tanaman Apabila kebutuhan air
suatu tanaman diketahui kebutuhan air yang lebih besar dapat dihitung
(Hansen dkk 1986) Evaporasi yaitu penguapan di atas permukaan
tanah sedangkan transpirasi yaitu penguapan melalui permukaan dari air
yang semula diserap oleh tanaman Atau dengan kata lain
evapotranspirasi adalah banyaknya air yang menguap dari lahan dan
tanaman dalam suatu petakan karena panas matahari (Asdak 1995)
Evapotranspirasi (ETc) adalah proses dimana air berpindah dari
permukaan bumi ke atmosfer termasuk evaporasi air dari tanah dan
transpirasi dari tanaman melalui jaringan tanaman melalui transfer panas
laten persatuan area Ada 3 faktor yang mendukung kecepatan
evapotranspirasi yaitu (1) faktor iklim mikro mencakup radiasi netto
suhu kelembaban dan angin (2) faktor tanaman mencakup jenis
tanaman derajat penutupannya struktur tanaman stadia perkembangan
sampai masak keteraturan dan banyaknya stomata mekanisme menutup
dan membukanya stomata (3) faktor tanah mencakup kondisi tanah
16
aerasi tanah potensial air tanah dan kecepatan air tanah bergerak ke akar
tanaman (Achmad 2011)
Doonrenbos dan Pruitt (1977) menjelaskan bahwa untuk
menghitung kebutuhan air tanaman berupa evapotranspirasi
dipergunakan persamaan
ETc = Kc times ETohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(3)
Dimana
ETc= evapotranspirasi potensial (mmhari)
ETo= evapotranspirasi acuan (mmhari)
Kc= koefisian konsumtif tanaman
Koefisien konsumtif tanaman (Kc) didefinisikan sebagai
perbandingan antara besarnya evapotranspirasi potensial dengan
evaporasi acuan tanaman pada kondisi pertumbuhan tanaman yang tidak
terganggu Dalam hubungannya dengan pertumbuhan dan perhitungan
evapotranspirasi acuan tanaman (ETo) maka dimasukkan nilai Kc yang
nilainya tergantung pada musim serta tingkat pertumbuhan tanaman
Nilai koefisien tanaman dibagi atas empat fase pertumbuhan yaitu Kc
initial (Kc in) Kc development (Kc dev) Kc middle (Kc mid) dan Kc
end Kc in merupakan fase awal pertumbuhan tanaman selama kurang
lebih dua minggu sedangkan Kc dev adalah koefisien tanaman untuk
masa perkembangan (masa antara fase initial dan middle) Kc mid
merupakan Kc untuk masa pertumbuhan dan perkembangan termasuk
persiapan dalam masa pembuahan Kc end merupakan Kc untuk
pertumbuhan akhir tanaman dimana tanaman tersebut tidak berproduksi
lagi (Achmad 2011)
232 Evapotranspirasi Acuan (ETo)
Evapotranspirasi acuan (ETo) adalah nilai evapotranspirasi
tanaman rumput-rumputan yang terhampar menutupi tanah dengan
ketinggian 8ndash15 cm tumbuh secara aktif dengan cukup air Untuk
menghitung evapotranspirasi acuan (ETo) dapat digunakan beberapa
metode yaitu (1) metode Penman (2) metode panci evaporasi (3)
17
metode radiasi (4) metode Blaney Criddle dan (5) metode Penman
modifikasi FAO Menduga besarnya evapotranspirasi tanaman ada
beberapa tahap harus dilakukan yaitu menduga evapotranspirasi acuan
menentukan koefisien tanaman kemudian memperhatikan kondisi
lingkungan setempat seperti variasi iklim setiap saat ketinggian tempat
luas lahan air tanah tersedia salinitas metode irigasi dan budidaya
pertanian (Achmad 2011)
Beberapa metode pendugaan evapotranspirasi seperti Metode
PenmanETo = c (W Rn + (1 ndash W) f(u) (ea ndash ed) ) Metode Penman
modifikasi (FAO) digunakan untuk luasan lahan dengan data pengukuran
temperatur kelembaban kecepatan angin dan lama matahari bersinar
(Doorenbos dan Pruitt 1977)
24 Infiltrasi
Infiltrasi adalah proses aliran air (umumnya berasal dari curah hujan)
masuk kedalam tanah Perkolasi merupakan proses kelanjutan aliran air yang
berasal dari infiltrasi ke tanah yang lebih dalam Kebalikan dari infiltrasi adalah
rembesan Laju maksimal gerakan air masuk kedalam tanah dinamakan kapasitas
infiltrasi Kapasitas infiltrasi terjadi ketika intensitas hujan melebihi kemampuan
tanah dalam menyerap kelembaban tanah Sebaliknya apabila intensitas hujan
lebih kecil dari pada kapasitas infiltrasi maka laju infiltrasi sama dengan laju
curah hujan (Achmad 2011)
Perpindahan air dari atas ke dalam permukaan tanah baik secara vertikal
maupun secara horizontal disebut infiltrasi Banyaknya air yang terinfiltrasi dalam
satuan waktu disebut laju infiltrasi Besarnya laju infiltrasi f dinyatakan dalam
mmjam atau mmhari Laju infiltrasi akan sama dengan intensitas hujan bila laju
infiltrasi tersebut lebih kecil dari daya infiltrasinya Jadi f le fp dan f le I Infiltrasi
berubah-ubah sesuai dengan intensitas curah hujan Akan tetapi setelah mencapai
limitnya banyaknya infiltrasi akan berlangsung terus sesuai dengan kecepatan
absorbsi setiap tanah Pada tanah yang sama kapasitas infiltrasinya berbeda - beda
tergantung dari kondisi permukaan tanah struktur tanah tumbuh-tumbuhan dan
lain-lain Di samping intensitas curah hujan infiltrasi berubah-ubah karena
18
dipengaruhi oleh kelembaban tanah dan udara yang terdapat dalam tanah
(Achmad 2011)
Menurut Achmad ( 2011) ada beberapa faktor internal dan eksternal yang
mempengaruhi laju infiltrasi adalah sebagai berikut
1 Tinggi genangan air di atas permukaan tanah dan tebal lapisan tanah yang
jenuh
2 Kadar air atau lengas tanah
3 Pemadatan tanah oleh curah hujan
4 Penyumbatan pori tanah mikro oleh partikel tanah halus seperti bahan
endapan dari partikel liat
5 Pemadatan tanah oleh manusia dan hewan akibat traffic line oleh alat olah
6 Struktur tanah
7 Kondisi perakaran tumbuhan baik akar aktif maupun akar mati (bahan
organik)
8 roporsi udara yang terdapat dalam tanah
9 Topografi atau kemiringan lahan
10 Intensitas hujan
11 Kekasaran permukaan tanah
12 Kualitas air yang akan terinfiltrasi
13 Suhu udara tanah dan udara sekitar
Dalam infiltrasi dikenal dua istilah yaitu kapasitas infiltrasi dan laju
infiltrasi yang dinyatakan dalam mmjam Kapasitas infiltrasi adalah laju infiltrasi
maksimum untuk suatu jenis tanah tertentu sedangkan laju infiltrasi ( ft ) adalah
kecepatan infiltrasi yang nilainya tergantung pada kondisi tanah dan intensitas
hujan Apabila tanah dalam kondisi kering ketika infiltrasi terjadi kapasitas
infiltrasi tinggi karena kedua gaya kapiler dan gaya gravitasi bekerja bersama ndash
sama menarik air kedalam tanah Ketika tanah menjadi basah gaya kapiler
berkurang yang menyebabkan laju infiltrasi menurun Akhirnya kapasitas infiltrasi
mencapai suatu nilai konstan yang dipengaruhi terutama oleh gravitasi dan laju
perkolasi Laju infiltrasi dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu kedalaman
19
genangan dan tebal lapisan jenuh kelembaban tanah pemadatan oleh hujan
tanaman penutup intensitas hujan dan sifat ndash sifat fisik tanah (Triatmodjo 2008)
Metode yang biasa digunakan untuk menentukan kapasitas infiltrasi adalah
pengukuran dengan infiltrometer dan analisis hidrograf Infiltrometer dibedakan
menjadi infiltrometer genangan dan simulator hujan Infiltrometer genangan yang
banyak digunakan adalah dua silinder kosentris atau tabung yang dimasukkan
kedalam tanah (Triatmodjo 2008)
Untuk tipe pertama dua silinder kosentris yang terbuat dari logam dengan
diameter antara 225 dan 90 cm ditempatkan dengan sisi bawahnya berada
beberapa sentimeter di bawah tanah ke dalam kedua ruangan diisikan air yang
selalu dijaga pada elevasi sama Fungsi dari silinder luar adalah untuk mencegah
air di dalam ruang sebelah dalam menyebar pada daerah yang lebih besar setelah
merembes di bawah dasar silinder Kapasitas infiltrasi dan perubahannya dapat
ditentukan dari kecepatan penambahan air pada silinder dalam yang diperlukan
untuk mempertahankan elevasi konstan Infiltrasi dapat diukur dengan cara
berikut dengan menggunakan infiltrometer (Triatmodjo 2008)
Infiltrometer tipe kedua (gambar 7) terdiri dari tabung dengan diameter
sekitar 225 cm dan panjang 45 sampai 60 cm yang dimasukkan kedalam tanah
sampai kedalaman minimum sama dengan kedalaman dimana air meresap selama
percobaan ( sekitar 375 sampai 525 cm ) sehingga tidak terjadi penyebaran
Gambar 6 Tabung infiltrometer sederhana
20
Laju air yang harus ditambahkan untuk menjaga kedalaman yang konstan
di dalam tabung dicatat Infiltrometer genangan ini tidak memberikan kondisi
infiltrasi yang sebenarnya terjadi di lapangan karena pengaruh pukulan butir ndash
butir hujan tidak diperhitungkan dan struktur tanah di sekeliling dinding silinder
telah terganggu pada waktu pemasukannya kedalam tanah Tetapi meskipun
mempunyai kelemahan alat ini mudah dipindah dan dapat digunakan untuk
mengetahui kapasitas infiltrasi di titik yang dikehendaki sesuai dengan tata guna
lahan jenis tanaman dan sebagainya (Triatmodjo 2008)
Untuk mengurangi kelemahan dari penggunaan alat diatas dibuat hujan
tiruan dengan intensitas merata yang lebih tinggi dari kapasitas infiltrasi Luas
bidang yang disiram antara 01 sampai 40 m2 Besar infiltrasi dihitung dengan
mencatat besarnya hujan dan limpasan Gambar 7 adalah sket simulator hujan
Hujan tiruan dengan intensitas hujan I jatuh pada bidang yang akan dicari
kapasitas infiltrasinya Intensitas hujan lebih besar dari kapasitas infiltrasi f
sehingga terjadi genangan diatas permukaan tanah Pada suatu saat genangan air
akan meluap dan luapan air ditampung dalam ember Dengan mengetahui
intensitas hujan I volume tampungan dalam ember dan tinggi genangan maka
akan dapat dihitung kapasitas infiltrasi (Triatmodjo 2008)
Gambar 7 Simulator hujan
Laju infiltrasi (f) dinyatakan dalam injam atau cmjam adalah kecepatan
air masuk kedalam tanah dari permukaan tanah Jika air menggenang pada
permukaan tanah maka kapasitas infiltrasi telah mencapai batas kemampuan Jika
21
laju distribusi air pada permukaan sebagai contoh hujan lebih kecil dari pada
kemampuan laju infiltrasi maka laju infiltrasi sebenarnya akan juga lebih kecil
dari pada laju potensial Kumulatif infiltrasi (F) adalah akumulasi dari kedalaman
air yang masuk kedalam tanah selama jangka waktu tertentu dan itu sama dengan
integral dari laju infiltrasi pada periode tersebut (Triatmojo 2008)
25 Dimensi Saluran
Dimensi saluran merupakan salah satu kapasitaskemampuan lapisan
bahan kemiringan dan bentuk dari kanal atau selokan yang digunakan Ukuran
saluran dapat ditentukan dengan persamaan manning dan persamaan kelancaran
persamaan tersebut dapat menghubungkan kecepatan aliran kapasitas kemiringan
saluran saluran bentuk dan ukuran pembagian saluran Persamaannya sebagai
berikut (Jeans 2009)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(4)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(5)
Dimana
V = Kecepatan aliran (ms)
K = Koefisien kekasaran saluran
n = Koefisien manning
S = Kemiringan (mm)
A = Luas penampang saluran (m2)
Q = Debit aliran (m3s)
R = Jari-jari hidrolik (m)
26 Kadar Air Tanah
Data kadar air tanah membutuhkan pengukuran periodik di lapangan hal
tersebut dapat memberikan gambaran pada pemberian irigasi berikutnya dilakukan
dan berapa kedalaman air yang harus diterapkan Sebaliknya data tersebut dapat
menunjukkan berapa banyak yang telah diterapkan dan air keseragaman pada
lahan Seperti yang telah dijelaskan pada sub bagian sebelumnya bulk density
kapasitas lapangan dan titik layu permanen juga dibutuhkan (Walker 1989)
22
Menurut (Walker 1989) ada banyak teknik yang dapat digunakan untuk
menghitung kadar air tanah Namun yang digunakan pada penelitian ini adalah
metode gravimetrik sampling Gravimetrik sampel dilakukan dengan
mengumpulkan sampel tanah dari masing-masing kedalaman 15-30 cm dari profil
tanah atau dari penetrasi akar Sampel tanah diambil beratnya sekitar 100-200
gram kemudian ditempatkan dalam wadah kedap udara dan kemudian ditimbang
Sampel tersebut kemudian ditempatkan dalam oven untuk dipanaskan sampai 105
deg C selama 24 jam dengan membuka penutup wadah Setelah kering tanah dan
wadah ditimbang lagi dan berat air ditentukan baik sebelum maupun sesudah
pengeringanoven Fraksi berat kering masing-masing sampel dapat dihitung
dengan menggunakan Persamaan
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(6)
Dimana
W = kadar air tanah
BB = berat basah (berat tanah sesungguhnya)
BK = berat kering (berat tanah setelah di panaskan)
Jagung merupakan tanaman yang tergolong tidak tahan kelebihan air dan
kekurangan air dan relatif sedikit membutuhkan air dibandingkan padi Oleh
karena itu pengaturan ketersediaan air sangat penting Pada pertanaman di lahan
kering yang umumnya ditanam saat musim hujan peluang terjadinya kelebihan
air cukup besar oleh karena itu untuk menghindari agar tidak terjadi kelebihan air
maka perlu dibuat saluran-saluran drainase yang pengerjaannya dapat dilakukan
bersamaan dengan pembumbunan tanaman Pada pertanaman di lahan sawah yang
umumnya ditanam pada akhir musim hujan maka peluang terjadinya kekeringan
cukup besar Oleh karena itu perlu pemberian air pada saat-saat tanaman telah
menunjukkan gejala kekeringan Sumber air dapat diperoleh baik dari air tanah
dangkal yang didistribusikan dengan poma atau air irigasi Dalam hal ini yang
penting adalah pengaturan waktu dan cara pendistribusian air agar tanaman
tumbuh optimal dan pemanfaatan air lebih efisiensi Khusus untuk pertanaman
23
jagung pada lahan sawah tadah hujan ketersediaan air mutlak diperlukan oleh
karena itu harus ada sumber air yang dapat dimanfaatkan untuk pengairi
pertanaman Pendistribusian air dapat dilakukan melalui alur-alur yang dibuat saat
pembumbunan Pembuatan alur dapat dilakukan pula dengan menggunakan bajak
atau alat khusus pembuat alur model PAI-1R-Balitsereal atau PAI-2R-Balitsereal
yang ditarik hand tractor (Suryana dkk 2008)
27 Ketersediaan Air Irigasi
Ketersediaan air untuk keperluan irigasi secara garis besar dapat
dibedakan menjadi dua jenis yaitu ketersediaan air di lahan dan ketersediaan air
di bangunan pengambilan Ketersediaan air irigasi baik di lahan maupun di
bangunan pengambilan diharapkan dapat mencukupi kebutuhan air irigasi yang
diperlukan pada daerah irigasi yang ditinjau sesuai dengan luas areal dan pola
tanam yang ada Informasi ketersediaan air di bangunan pengambilan atau sungai
diperlukan untuk mengetahui jumlah air yang dapat disediakan pada lahan yang
ditinjau berkaitan dengan pengelolaan air irigasi untuk suatu lahan pertanian
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
271 Ketersediaan Air di Lahan
Ketersediaan air di lahan adalah air yang tersedia di suatu lahan
pertanian yang dapat dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan air irigasi
di lahan itu sendiri Ketersediaan air di lahan yang dapat digunakan untuk
pertanian terdiri dari dua sumber yaitu konstribusi air tanah dan hujan
efektif (Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
Konstribusi air tanah sangat dipengaruhi oleh karakteristik tanah
kedalaman air aplikasi (kedalaman zona perakaran) dan jenis tanaman
Untuk daerah irigasi yang berada pada daerah kedalaman air aplikasi
dangkal konstribusi air tanah diperoleh melalui daya kapiler tanah Untuk
daerah yang berada pada daerah kedalaman air aplikasi dalam konstribusi
air tanah sangat kecil dan dapat dianggap bernilai nol Curah hujan efektif
adalah curah hujan yang secara efektif dan secara langsung dipergunakan
memenuhi kebutuhan air tanaman untuk pertumbuhan tanaman
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
24
272 Ketersediaan Air di Bangunan Pengambilan
Ketersediaan air di bangunan pengambilan adalah air yang
tersedia di suatu bangunan pengambilan yang dapat digunakan untuk
mengaliri lahan pertanian melaui sistem irigasi Untuk sistem irigasi
dengan memanfaatkan air sungai informasi ketersediaan air di sungai
(debit andalan) perlu diketahui Debit andalan adalah debit minimum
sungai untuk kemungkinan terpenuhi yang sudah ditentukan dapat dipakai
untuk irigasi Debit minimum untuk kemungkinan terpenuhi ditetapkan
80 yang dapat diartikan pula bahwa kemungkinan (probabilitas) debit
sungai lebih rendah dari debit andalan 20 Untuk bangunan pengambilan
yang telah tersedia bangunan pencatat debit maka analisis ketersediaan air
dapat dilakukan dengan analisis frekuensi terhadap data debit yang cukup
panjang (Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
28 Kebutuhan Air Irigasi
Direktorat Jenderal Pengairan (1986) memberikan gambaran bahwa dalam
penentuan kebutuhan air untuk irigasi atau air yang dibutuhkan untuk lahan
pertanian didasarkan pada keseimbangan air di lahan untuk satu unit luasan dalam
satu periode biasanya periode setengah bulanan Faktor-faktor yang menentukan
kebutuhan air untuk irigasi menurut Direktorat Jenderal Pengairan (1986) adalah
a) Penyiapan lahan (Ir)
Untuk menentukan kebutuhan maksimum air irigasi pada suatu
proyek irigasi ditentukan oleh kebutuhan air untuk penyiapan lahan
b) Penggunaan Konsumtif (Etc)
Penggunaan konsumtif diartikan sebagai jumlah air yang dibutuhkan
untuk pertumbuhan tanaman Penggunaan konsumtif juga dapat didefinisikan
sebagai kebutuhan air tanaman sebagai jumlah air yang disediakan untuk
mengimbangi air yang hilang akibat evaporasi dan transpirasi Evapotranspirasi
adalah gabungan proses penguapan dari permukaan tanah atau evaporasi dan
penguapan dari daun tanaman atau transpirasi Besarnya nilai evaporasi
dipengaruhi oleh iklim varietas jenis dan umur tanaman
25
Besarnya koefisien tanaman setiap jenis tanaman berbeda-beda dan
berubah setiap periode pertumbuhan tanaman itu Evapotranspirasi potencial
dihitung dengan metode modifikasi Penman yang telah disesuaikan dengan
keadaan daerah Indonesia dan nilai kc untuk berbagai jenis tanaman yang ditanam
disajikan harga-harga koefisien tanaman termasuk jagung menurut FAO
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
Tabel 2 Harga Koefisien Tanaman Palawija
Setengah
Bulan
Ke-
Koefisien tanaman
Kedelai Jagung
Kac
tanah Bawang Buncis Kapas
1 050 0 50 0 50 0 50 0 50 050
2 075 0 59 0 51 0 51 0 64 050
3 100 0 96 0 66 0 59 0 89 058
4 100 1 05 0 85 0 90 0 95 075
5 082 1 02 0 95 0 95 0 88 091
6 045 0 95 0 95 - 104 -
Sumber Direktorat Jenderal Pengairan 1986
c) Perkolasi dan Rembesan (P)
Laju perkolasi sangat tergantung pada sifat-sifat tanah Guna
menentukan laju perkolasi tinggi muka air tanah juga harus diperhitungkan
Perembesan terjadi akibat meresapnya air melalui tanggul sawah Perkolasi
dan rembesan disawah berdasarkan Direktorat Jenderal Pengairan (1986)
yaitu sebesar 2 mmhari
d) Penggantian Lapisan Air (Wlr)
Banyaknya air yang dibutuhkan oleh tanaman palawija sebesar 50-
100 mm
e) Efisiensi Irigasi (Ei)
Efisiensi irigasi adalah angka perbandingan dari jumlah air irigasi
nyata yang terpakai untuk kebutuhan pertumbuhan tanaman dengan jumlah
air yang keluar dari pintu pengambilan (intake) Efisiensi irigasi merupakan
faktor penentu utama dari unjuk kerja suatu sistem jaringan irigasi Efisiensi
irigasi terdiri atas efisiensi pengaliran yang pada umumnya terjadi di jaringan
26
utama dan efisiensi dijaringan sekunder yaitu dari bangunan pembagi sampai
petak sawah Efisiensi irigasi didasarkan asumsi sebagian dari jumlah air
yang diambil akan hilang baik di saluran maupun di petak sawah
Kehilangan air yang diperhitungkan untuk operasi irigasi meliputi
kehilangan air di tingkat tersier sekunder dan primer Besarnya masing-
masing kehilangan air tersebut dipengaruhi oleh panjang saluran luas
permukaan saluran keliling basah salurandan kedudukan air tanah
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
29 Membuat Desain Saluran Irigasi Permukaan (Alur)
Desain suatu sistem irigasi permukaan harus mengisi bagian zona
perakaran secara efisien dan seragam sehingga stres tanaman dapat dihindari dan
sumber daya seperti energi air nutrisi dan tenaga kerja tetap seimbang atau
terjaga Sistem irigasi juga dapat digunakan untuk mendinginkan keadaan di
sekitar buah yang sensitif dan tanaman sayuran atau memanaskan atmosfer untuk
mencegah kerusakan dengan embun beku Sebuah sistem irigasi harus selalu
mampu mengakumulasi pencucian garam di zona akar Hal ini juga dapat
digunakan untuk melunakkan tanah untuk budidaya yang lebih baik atau bahkan
untuk menyuburkan dan menyebarkan insektisida dilahan (Walker 1989)
Prosedur desain didasarkan pada target aplikasi (Z req) yang sesuai dengan
kelembaban tanah yang diekstraksi oleh tanaman Dimana dalam analisis akhir
prosedur akan muncul trial and error dimana pilihan panjang lereng tingkat
lapangan inflow dan waktu cutoff dapat dibuat yang akan memaksimalkan
efisiensi aplikasi Pertimbangan seperti keterbatasan pasokan air dan erosi akan
bertindak sebagai kendala pada prosedur desain Efisiensi aplikasi maksimal
tujuan implisit desain akan terjadi ketika lahan hanya diairi kembali Perkolasi
yang meningkat akan dikurangi dengan meminimalkan perbedaan waktu asupan
kesempatan dan mengakhiri pemasukan tepat waktu Limpasan permukaan
dikendalikan atau digunakan kembali Asupan waktu desain peluang didefinisikan
dengan cara berikut
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(7)
27
di mana Z req adalah volume diberikandibutuhkan per satuan panjang dan lebar
per unit (dan sama dengan defisit kelembaban tanah) dan rreq adalah asupan
desain kali kesempatan (Walker dan Skogerboe 1989)
Tabel 3 Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi awal
Continuous Flow Intake Curve Parameters For Initial Irrigations
ID Soil Name a K
(m^3mmn^a)
Fo
(m^3mmn^a)
Qr
(ls)
Vpr
(m)
002 Heavy Clay 0188 0000220 00000073 0468 0111
005 Clay 0248 0000416 00000184 0521 0122
010 Clay 0306 0000633 00000313 0609 0138
015 Light Clay 0351 0000810 00000437 0695 0152
020 Clay Loam 0387 0000966 00000555 0781 0166
025 Clay Loam 0417 0001107 00000670 0866 0179
030 Clay Loam 0442 0001220 00000780 0949 0191
035 Silty 0463 0001346 00000887 1031 0202
040 Silty 0481 0001453 00000990 1112 0213
045 Silty Loam 0497 0001551 00001090 1192 0224
050 Silty Loam 0512 0001650 00001187 1271 0234
060 Silty Loam 0535 0001830 00001372 1426 0253
070 Silty Loam 0555 0002011 00001547 1576 0271
080 Sandy Loam 0571 0002172 00001711 1721 0288
090 Sandy Loam 0585 0002324 00001867 1862 0305
100 Sandy Loam 0597 0002476 00002014 1999 0320
150 Sandy 0641 0003130 00002637 2613 0391
200 Sandy 0671 0003706 00003113 3115 0452
400 Sandy 0749 0005531 00004144 4000 0650
Sumber Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University 2003
28
Tabel 4Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi selanjutnya
Continuous Flow Intake Curve Parameters For Later Irrigations
ID Soil Name a K
(m^3mmn^a)
Fo
(m^3mmn^a)
Qr
(ls)
Vpr
(m)
002 Heavy Clay 0151 0000190 00000058 0468 0111
005 Clay 0198 0000356 00000147 0521 0122
010 Clay 0245 0000543 00000251 0609 0138
015 Light Clay 0281 0000690 00000349 0695 0152
020 Clay Loam 0310 0000826 00000444 0781 0166
025 Clay Loam 0334 0000937 00000536 0866 0179
030 Clay Loam 0353 0001040 00000624 0949 0191
035 Silty 0370 0001146 00000709 1031 0202
040 Silty 0385 0001233 00000792 1112 0213
045 Silty Loam 0398 0001321 00000872 1192 0224
050 Silty Loam 0409 0001400 00000949 1271 0234
060 Silty Loam 0428 0001560 00001098 1426 0253
070 Silty Loam 0444 0001701 00001237 1576 0271
080 Sandy Loam 0457 0001842 00001369 1721 0288
090 Sandy Loam 0468 0001974 00001493 1862 0305
100 Sandy Loam 0478 0002106 00001611 1999 0320
150 Sandy 0513 0002660 00002110 2613 0391
200 Sandy 0537 0003146 00002490 3115 0452
400 Sandy 0599 0004701 00003316 4000 0650
Sumber Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University 2003
Menurut Walker dan Skogerboe (1989) data yang dibutuhkan dalam
membuat desan irigasi secara umum adalah
a sifat pasokan air irigasi dalam hal kebutuhan tahunan tahunan metode
pengiriman dan biaya debit dan durasi frekuensi penggunaan dan kualitas air
b topografi tanah dengan penekanan khusus pada lereng utama undulations
lokasi pengiriman air dan outlet permukaan drainase
c fisik kimia dan karakteristik tanah terutama karakteristik infiltrasi
kelembaban-holding kapasitas salinitas dan drainase internal
d pola tanam kebutuhan airnya dan pertimbangan khusus yang diberikan untuk
memastikan bahwa sistem irigasi dapat dilaksanakan dalam panen dan jadwal
budidaya periode perkecambahan dan periode pertumbuhan yang kritis
29
e kondisi pemasaran di daerah serta tenaga kerja pemeliharaan dan
penggantian ketersediaan dan keterampilan pelayanan pendanaan untuk
konstruksi dan operasi dan energi pupuk benih pestisida dll dan
f budaya praktek yang digunakan di daerah pertanian terutama di mana mereka
dapat melarang elemen tertentu dari desain atau operasi dari sistem
Waktu pengaliran merupakan waktu yang diperlukan air untuk menutupi
seluruh lahan membutuhkan evaluasi atau setidaknya perkiraan jalur pengaliran
Penentuan nilai parameter hidrolik alur bervariasi sesuai dengan ukuran dan
bentuk alur biasanya dalam kisaran 03-07 Gambar di bawah menunjukkan tiga
bentuk alur khas dan berhubungan dengan nilai p 1 dan p 2 (parameter hidrolik)
Gambar 8 Bentuk spesifik alur dan parameter hidroliknya
Setelah parameter-parameter seperti bentuk alur jarak antar alur panjang alur
kemiringan alur topografi alur jenis tanah waktu asupan peluang dll Maka
selanjutnya mengikuti desain sistem model irigasi alur menurut FAO
(Walker 1989)
30
210 Cropwat
Cropwat merupakan suatu program komputer under DOS (Program yang
dipakai melalui perintah DOS) untuk menghitung evapotranspirasi Penman
Modifikasi dan kebutuhan air untuk tanaman Selanjutnya dapat juga menghitung
kebutuhan air irigasi jadwal pemberian air irigasi untuk macam-macam kondisi
pengelolaan dan suplai air untuk seluruh daerah irigasi dengan bermacam-macam
pola tanam tertentu Untuk perhitungan tersebut dibutuhkan data-data
klimatologi dan data-data lainnya misalnya data tanaman dan data pola tanam
Prosedur dalam perhitungan kebutuhan air bagi tanaman dan rencana kebutuhan
air untuk irigasi ini didasarkan pada makalah FAO - ID No 24 mengenai
Kebutuhan air bagi tanaman dan No 33 mengenai Respon tanaman terhadap
air Program ini berarti sebagai alat praktis untuk membantu para ahli melakukan
perhitungan dalam perencanaan dan pengelolaan suatu daerah irigasi Lebih lanjut
program ini diharapkan dapat membantu memberikan rekomendasi untuk
memperbaiki irigasi yang telah ada dan merencanakan jadwal irigasi yang sesuai
dengan kondisi suplai air yang beraneka ragam Beberapa hal yang perlu dijelaskan
berkaitan dengan penggunaan komputer model Cropwat ini antara lain
mengenai perhitungan evapotranspirasi referensi pemrosesan data curah hujan
pola tanam dan data tanaman (Susilawati 2004)
Evapotranspirasi referensi atau ETo adalah evapotranpirasi potensial dari
tanaman rumput yang sehat dan mendapat air cukup Kebutuhan air untuk
tanaman lain secara langsung dibandingkan dengan parameter iklim ini Metode
Penman Modifikasi (FAO - ID No24) secara umum telah diterima sebagai
metode yang cukup untuk menghitung evapotranspirasi dari data klimatologi
seperti temperatur kelembaban (humidity) radiasi penyinaran (sunshine) dan
kecepatan angin (windspeed) Data klimatologi harus diambil dari stasiun
terdekat dan yang paling mewakili daerah kajian Data pertama yang penting dari
stasiun klimatologi ini adalah elevasi ketinggian (altitude) dan latitude
(Susilawati 2004)
Menurut Susilawati (2004) Masukan data klimatologi meliputi tiap bulanan
a Temperatur dalam derajat Celcius dapat sebagai temperatur rata-rata harian
31
atau sebagai temperatur maksimum dan minimum dalam bulan
b Kelembaban udara (air humidity) dapat diberikan sebagai kelembaban
relatif (relative humidity) dalam persen (0 - 100) atau vapour pressure dalam
mbar (1 - 50) Untuk membedakan diantara kedua satuan di atas nilai
vapour pressure dimasukkan sebagai nilai negative
c Penyinaran (daily sunshine) dapat diberikan sebagai persentase (20 - 100)
dari perbandingan penyinaran terhadap panjang hari atau pecahan (0 - 1)
atau sebagai lamanya penyinaran dalam jam (1 - 20)
d Kecepatan angin (windspeed) dapat diberikan dalam kmhari (10 - 500) atau
mdet (0 - 10)
Hujan memberikan kontribusi yang besar dari kebutuhan air untuk
tanaman Selama musim hujan sebagian besar kebutuhan air dipenuhi oleh hujan
sementara dalam musim kering dipenuhi oleh air irigasi Berapa jumlah air yang
datang dari curah hujan dan berapa jumlah air yang harus dipenuhi oleh air irigasi
adalah sulit diperkirakan Untuk mengestimasi kekurangan curah hujan yang
harus dipenuhi oleh air irigasi diperlukan suatu analisa statistik yang
membutuhkan data curah hujan yang panjang Sedangkan tidak semua curah
hujan yang jatuh digunakan oleh tanaman Sebagian hujan hilang karena limpasan
permukaan (run off) atau karena perkolasi yang dalam jauh di luar daerah akar
tanaman (Susilawati 2004)
Menurut Susilawati (2004) untuk menentukan bagian hujan yang dapat
diperhitungkan sebagai air yang dapat digunakan oleh tanaman diberikan definisi
a Curah hujan rata-rata bulanan (average monthly rainfall) adalah nilai rata-
rata dari suatu data curah hujan Digunakan dalam perhitungan kebutuhan
air tanaman dalam keadaan iklim yang rata- rata
b Dependable rainfall jumlah hujan dapat tergantung dari 1 di luar 4 atau 5
tahun tergantung pada 75 atau 80 kemungkinan terlampaui dan
menunjukkan suatu tahun kering normal Dependable rainfall digunakan
untuk merencanakan kapasitas sistem irigasi
c Hujan dalam tahun basah tahun normal dan tahun kering adalah hujan
dengan kemungkinan terlampaui 20 untuk tahun basah 50 tahun normal
31
32
dan 80 untuk tahun kering Ketiga nilai tersebut sangat berguna untuk
merencanakan suplai air irigasi dan simulasi dari macam-macam kondisi
pengelolaan irigasi
d Effective rainfall didefinisikan sebagai bagian dari hujan yang secara
efektif digunakan oleh tanaman setelah beberapa hilang karena limpasan
permukaanrun off) dan perkolasi yang dalam diperhitungkan Hujan efektif ini
digunakan untuk menentukan kebutuhan irigasi bagi tanaman
Kebutuhan air irigasi selain tergantung dari curah hujan juga tergantung
dari data tanaman dan pola tanam yang disusun Data tanaman meliputi sifat-sifat
dari tanaman yang diungkapkan oleh koefisien tanaman kc dan lama
pertumbuhan tanaman yaitu dalam tingkatan-tingkatan pertumbuhan Dari data
tanaman ini dapat dihitung kebutuhan air untuk tanaman Dengan menambahkan
data tanggal tanam pertama maka kebutuhan air irigasi untuk tanaman dapat
ditemukan Data pola tanam dari beberapa jenis tanaman yang tumbuh dalam
daerah irigasi yang disusun secara skematik diperlukan untuk menghitung
kebutuhan air irigasi (Susilawati 2004)
211 Sirmod III
SIRMOD III adalah paket perangkat lunak komprehensif untuk
mensimulasikan hidrolika sistem irigasi permukaan pada suatu lahan dengan
memilih kombinasi ukuran parameter dan operasional yang memaksimalkan
efisiensi aplikasi dan solusi dua-titik terbalik Permasalahan perhitungan
parameter infiltrasi dari suatu data merupakan data paling awal yang dimasukkan
(Walker 1989)
Kegiatan simulasi dikembangkan selama beberapa tahun dan dikodekan
menjadi MSDOS program yang bernama SIRMOD Pemrograman SIRMOD III
adalah 32 bit C + + revisi paket SIRMOD aslinya Prosedur numerik yang
digunakan dalam perangkat lunak yang diuraikan dalam teks Irigasi Permukaan
Teori dan Praktek 9 SIRMOD III merupakan perangkat lunak yang telah ditulis
untuk sistem mikro IBM kompatibel dengan memanfaatkan Windows 95 98
2000 dan sistem operasi berikutnya (Walker 1989)
32
2
33
III METODOLOGI PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat
Penelitian mengenai ldquoDesain Sistem Irigasi Alur Pada Perkebunan Tanaman
Jagung di Kabupaten Bonerdquo dilaksanakan pada bulan September sampai pada bulan
Oktober 2012 di Desa Samaelo Kecamatan Barebbo Kabupaten Bone Provinsi
Sulawesi Selatan
32 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah Teodolit Program SRFR
SIRMOD III SURFER CROPWAT 80 CLIMWAT 20 GPS kamera meteraacuten
parang linggis cangkul Selang air ring sampel ring infiltrometer aluminum foil
timbangan digital palu karet pengikatWater pass Pompa mesin
Bahan yang digunakan pada penelitian ini yaitu
1 Plastik
2 Patok kayu
3 Tali rapia
4 Air
5 Tanaman jagung
33 Metode Penelitian
331 Pengambilan data
Data yang akan digunakan pada penelitian ini meliputi data untuk
ketersediaan air kebutuhan air irigasi dan data untuk desain sistem irigasi
Data ketersediaan air meliputi
a Data curah hujan 10 tahun terakhir (2003-2012)
b Data debit air irigasi setengah bulanan (2005-2011)
Data untuk kebutuhan air irigasi meliputi
a Data Tanah meliputi sampel tanah dan ring sampel Data sampel tanah
diambil secara berurutan dalam waktu 10 hari untuk mengetahui kadar air
tanah sedangkan ring sampel digunakan untuk mengetahui titik layu
permanen porositas tekstur dan kapasitas lapang
34
b Data tanaman meliputi pengukuran kedalaman perakaran diambil dari
pengukuran panjang akar selama tiga kali sesuai dengan periode
pertumbuhan tanaman
c Data iklim meliputi data evaporasi seperti suhu udara kelembaban
kecepatan angin dan lama penyinaran
Sedangkan data untuk desain sistem irigasi meliputi
a Data Kemiringan lahantopografi digunakan untuk mengetahui kontur
wilayah lahan penaman
b Data laju infiltrasi dengan menggunakan ring infiltrometer
332 Pengolahan dan Analisis Data
1 Membuat kontur lahan pertanaman dengan aplikasi surfer
2 Menghitung kebutuhan air tanaman berdasarkan iklim dan pola tanam
yang diterapkan oleh petani setempat dengan Cropwat
3 Membuat desain saluran irigasi alur
a Penentuan bentuk saluran yaitu
1 2
Keterangan gambar penampang pengaliran air
1 Sesuai referensi FAO bentuk trapezoidal dengan bagian hidrolik
p1= 0513 dan p2=1329
2 Sesuai aplikasi dilapangan bentuk parabolasetengah lingkaran
dengan bagian hidrolik p1= 0582 dan p2= 1352
b Jarak antar alur ditentukan berdasarkan hasil survei jarak tanam di lahan
pertanaman jagung yaitu 16 m Sedangkan untuk desain 08 m
c Panjang alur 60 m
d Panjang akar atau kedalaman air aplikasi adalah 011m 037 m dan
045 m
e Koefisien manning adalah 004 (menurut FAO)
f Kecepatan aliran adalah 001 mmenit
35
g Kemiringan lahan adalah 00008 (berdasarkan data pengukuran
langsung dilapangan)
h Perhitungan A0
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(8)
i Perhitungan Zreq (persamaan 10)
j Perhitungan waktu aplikasipemberian air tL
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(9)
k Perhitungan debit maksimum
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(10)
l Perhitungan efisiensi aplikasi (Ea)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(11)
Keterangan
A0 = Luas penampang alur (m2)
Q0 = Debit aliran (m3menit)
n = Koefisien manning
S0 = Kemiringan saluran
f0 = Nilai waktu awal (m3menitm)
P12 = Parameter hidrolik
tL = Waktu pemberian air (menit)
Qmax = Debit maksimum(m3menit)
Vmax = Kecepatan maksimum (m3menit)
Ea = Efisiensi aplikasi ()
Zreq = Kedalaman aplikasi(m)
L = Panjang alur (m)
tco = Waktu pemberhentian aliran (menit)
36
4 Optimasi parameter dengan menggunakan perangkat lunak SIRMOD III
Parameter yang divariasikan adalah
a Debit atau kecepatan aliran
b Dimensi saluran
c Waktu aplikasi
d Panjang alur
Gambar 9 Tampilan awal program SIRMOD III
37
34 Bagan Alir Penelitian
Tidak
Ya
KEBUTUHAN AIR TANAMAN KETERSEDIAAN AIR
DATA
TANAH
MULAI
DESAIN SISTEM IRIGASI
CROPWATT 80
KEBUTUHAN AIR TANAMAN DAN
IRIGASIWAKTU PEMBERIAN AIR
SIMULASI DENGAN
MENGGUNAKAN SIRMOD III
HASIL
SELESAI
DATA CURAH
HUJAN
DATA
IKLIM
INFILTRASI
DATA DEBIT
IRIGASI
TOPOGRAFI
LAHAN
DATA
TANAMAN
AN
38
BAB VI HASIL PENELITIAN
41 Keadaan Umum Lokasi Penelitian
Kabupaten Bone secara geografis terletak antara4deg13- 5deg6 LS dan antara
119deg42-120deg30 BT seluas 4559 kmsup2 Secara administratif wilayah kabupaten
Bone berbatasan sebelah utara dengan Kabupaten Wajo dan Kabupaten Soppeng
sebelah selatan dengan Kabupaten Sinjai dan Kabupaten Gowa sebelah barat
dengan Kabupaten Maros Kabupaten Pangkep dan Kabupaten Barru dan sebelah
timur dengan Teluk Bone Daerah penelitian merupakan tempat penanaman padi
pada MT1 dan MT2 sedangkan pada MT3 yang ditanam adalah jagung Kondisi
dimana ketersediaan air untuk tanaman padi sulit untuk dipenuhi Penelitian ini
dilaksanakan pada perkebunan tanaman jagung di Desa Samaelo Kecamatan
Barebbo
Gambar 10 Lokasi penelitian
Untuk menentukan kemiringan pengaliran air di lahan dilakukan
pengukuran ketinggian lokasi dengan sistem grid Topografi lahan telah diukur
dengan theodolit untuk memperlihatkan kondisi kontur lahan yang akan didesain
Topografi akan menjadi salah satu faktor dalam pengaturan kemiringan dasar
SUKRI
G62107057 TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2013
39
saluran (furrow) sehingga menjadi penting untuk disajikan Hasil pengukuran
topografi dengan theodolit disajikan pada Gambar 11
Gambar 11 Layout ketinggian lokasi (kontur) lahan sawah di Kabupaten Bone
Daerah penelitian beriklim tropis dimana musim hujan berlangsung pada bulan
Desember ndash Juli dan musim kemarau yang berlangsung dari bulan Agustus ndash November
Berdasarkan data klimatologi dari tahun 2003 sampai tahun 2012 yang diperoleh dari
BMKG Maros suhu udara maksimum (Tmax) tertinggi terjadi pada bulan Januari ndash Juni
dan suhu udara maksimum (Tmax) terendah terjadi pada bulan Agustus ndash September
Sedangkan suhu udara minimum (Tmin) tertinggi pada bulan November ndash Maret dan
suhu udara miacutenimum (Tmin) terendah pada bulan Agustus ndash September Kelembaban
udara rata ndash rata sepanjang tahun adalah 836 dan kecepatan angin rata ndash rata 5 kmhari
dengan lama penyinaran rata ndash rata 15
42 Ketersediaan Air
Salah satu faktor penting dalam pengelolaan air untuk pertanian adalah
kesetimbangan air di lahan Jika ketersediaan air dapat memenuhi kebutuhan air di
lahan khususnya untuk pertanaman maka kebutuhan air pertumbuhan tanaman
dapat dipenuhi sehingga kekurangan air tidak terjadi dan tanaman tidak berada
40
dalam kondisi cekaman kekurangan air (deficit water stress) Salah satu sumber
ketersediaan air adalah hujan yang ditunjukkan dengan nilai curah hujan
Gambar 12 Curah hujan rata-ratabulanan (aktual dan efektif) di Kabupaten Bone
Tahun (2003-2012)
Data nilai curah rata-ratahujan bulanan di Kabupaten Bone menunjukkan
terjadinya hujan puncak pada bulan Mei (sekitar 400 mm) Sedangkan curah hujan
terendah terjadi pada bulan Agustus (sekitar 75 mm) Kondisi ini sangat baik untuk
wilayah pertanian yang membutuhkan hujan yang lebih merata
Ketersediaan air di daerah penelitian juga disuplai oleh air dari DI Pattiro
dengan distribusi ketersediaan air setiap periode (setengah bulanan) rata-rata
selama tahun 2005 ndash 2012 Nilai debit per periode maksimum terjadi pada bulan
Juli seperti disajikan pada Gambar 13
Gambar 13 Nilai debit rata-rata tersedia yang dialirkan di DI Pattiro (Tahun 2005 ndash
2012)
0
100
200
300
400
500
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Cu
rah
Hu
jan
(m
m)
Waktu (bulan)
Curah Hujan Aktual (mm)
Curah Hujan Efektif (mm)
0
20
40
60
80
100
120
Jan
I
Jan
II
Feb
I
Feb
II
Mar
I
Mahellip
Ap
r I
Ap
r II
Mei
I
Mei
II
Jun
I
Jun
II
Jul I
Jul I
I
Agt
I
Agt
II
Sep
I
Sep
II
Okt
I
Okt
II
No
v I
No
v hellip
Des
I
Des
II
De
bit
(m
^3d
eti
k) Series1Debit Rata-rata
41
43 Kebutuhan Air
Kebutuhan air untuk tanaman (evapotranspirasi ETcrop) dapat diperkirakan
dari data evaporasi atau evaportanspirasi potensial (ETo) Berdasarkan data iklim
yang ada di Kabupaten Bone dan Maros diperoleh hasil perhitungan nilai ETo rata
rata bulanan dalam 10 tahun terakhir untuk wiayah kajian dengan nilai seperti
ditunjukkan pada gambar di bawah ini
Gambar 14 Nilai evapotranspirasi potensial (ETo) Kabupaten Bone (2003-2012)
Dengan menggunakan rumus Etc = Kc x Eto maka nilai Etc dapat
diketahui dan dengan acuan ketersediaan air di lahan dan deplesi lengas tanah
maka kebutuhan air irigasi dapat ditentukan Gambar 15 menunjukkan kebutuhan
air tanaman aktual dan kebutuhan air irigasi selama pertanaman jagung di
Kabupaten Bone yang dihitung dengan Software Cropwat 8
Gambar 15 Nilai kebutuhan air tanaman aktual (ETcrop) dan kebutuhan air irigasi
(Irr Req) selama pertanaman jagung di Kabupaten Bone (nilai dalam
satuan mm)
0
1
2
3
4
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Evap
otr
ansp
iras
i Tan
aman
(m
mh
ari)
Waktu (bulan)
Eto (mmhari)
0
5
10
15
20
25
30
35
7 8 9 10 11 12
Ke
bu
tuh
an A
ir (
mm
har
i)
Waktu (bulan)
Kebutuhan Air Tanaman (mmhari)Keburuhan Air Irigasi (mmhari)
42
Pada sistem pertanaman jagung dengan jenis tanah lempung berliat
ketersediaan air dalam tanah sangat stabil mengingat tanah dapat memegang air
dengan baik Selama proses pertanaman jagung dilakukan terlihat bahwa deplesi
lengas tanah dapat berproses selama rata-rata 20 hari dengan tambahan air hujan
yang terjadi dengan nilai curah hujan yang kecil Namun demikian pada
prakteknya petani memberikan air irigasi setiap 10 hari dengan alasan kekhawatiran
akan terjadinya stress kekurangan air bagi tanaman
Gambar 16 Nilai retensi air tanah air tersedia (TAM dan RAM) di lahan
pertanaman jagung di Kabupaten Bone
44 Sistem Pemberian Air
Berdasarkan hasil survei lahan di pertanaman jagung diperoleh informasi
berupa kedalaman perakarandan laju infiltrasi Untuk wilayah penelitian di
Kabupaten Bone interval pemberian air di lahan mencapai 10 hari dengan cuaca
normal (tanpa hujan)
Panjang akar tanaman merupakan salah satu indikator yang penting dalam
sistem pemberian air irigasi karena sangat berkaitan dengan kedalaman efektif
pemberian air dan lama pemberian air Ukuran akar jagung pada fase I 011 m fase
II mencapai 037 m sedangkan pada fase III panjang akar 044 m Data tersebut
merupakan kedalaman air aplikasi yang akan digunakan sebagai kedalaman air
irigasi ke dalam tanah
Berdasarkan hasil pengukuran infiltrasi di lahan sawah untuk jagung hibrida
diperoleh data bahwa untuk waktu pemberian air irigasi dapat dilakukan melalui
sistem alur Laju penetrasi air kedalam lahan mencapai 05 mmdetik pada saat awal
0
20
40
60
80
100
120
140
0 20 40 60 80 100 120
Re
ten
si A
ir T
anah
(m
m)
Waktu (hari)
Depletion (mm)RAM (mm)
TAM (mm)
43
pemberian air dan selanjutnya menuju konstan pada laju 0083 mmdetik Bila
penjenuhan air diberikan sampai kedalaman maksimum perakaran hasil
pengukuran maka dibutuhkan waktu sekira 120 menit untuk pengaliran air dari
saluran ke lahan Waktu ini melebihi waktu untuk proses infiltrasi (opportunity
time)
Gambar 17 Laju infiltasi tanah pada lahan pertanaman Jagung
Ketersediaan air di lahan diukur dengan menggunakan current meter untuk
mengukur kecepatan aliran air yang selanjutnya digunakan untuk menentukan debit
air tersedia (m3det) Pada saat yang sama juga diukur kemiringan dasar saluran
Hasil pengukuran ini digunakan untuk menentukan nilai koefisien Manning yang
selanjutnya digunakan dalam penentuan fungsi debit aliran (Rumus Manning)
Hasil pengukuran debit sesaat di saluran irigasi menunjukkan debit 000041 m3s
45 Simulasi Hasil Berdasarkan Penerapan Petani di Lahan
Hasil simulasi irigasi alur yang diterapkan oleh petani menunjukkan kondisi
dimana kedalaman air aplikasi pada tahap pertumbuhan awal tanaman sebesar
hanya 011 m Pada praktek irigasi yang dilakukan petani dengan panjang alur 60
m bentuk penampang alur paraacutebola dan debit alir 000041 m3s dengan ujung alur
tertutup menunjukkan bahwa air terpenetrasi ke dalam tanah sedalam lebih 011 m
atau sedalam 037 m pada titik pemasukan air dan 040 m pada ujung alur Hal ini
secara detail dapat dilihat pada Gambar 18 dan Gambar 19
y = -076ln(x) + 3903Rsup2 = 0979
0
05
1
15
2
25
3
35
0 20 40 60 80 100
Laju
Infi
ltra
si (
cmm
en
it)
Waktu (menit)
Laju Infiltrasi (cmmenit)
Log (Laju Infiltrasi (cmmenit))
44
Gambar 18 Hasil kedalaman air aplikasi irigasi di lahan pertanaman jagung pada
tahap awal pengairan
Dari data ini menunjukkan bahwa irigasi yang dilakukan petani belum
optimal dalam memanfaatkan air Apalagi bila air sudah diberi pupuk maka
kehilangan pupuk akibat perkolasi akan menjadi besar karena tidak dapat
dijangkau oleh akar tanaman yang hanya sedalam 011 m pada tahap pertumbuhan
awal
Pada kondisi ini nilai efisiensi irigasi hanya mencapai 3609 efisiensi
aplikasi 3248 dan efisiensi distribusi hanya 3234 Hasil ini menunjukkan
bahwa hanya sekitar 32 air yang termanfaatkan sementara selebihnya terbuang
lewat perkolasi
Pada tahap ke 2 dengan kedalaman perakaran rata-rata mencapai 037 m
terdapat perubahan profil aplikasi air dengan debit air yag tetap 000041 m3s pada
waktu aplikasi selama 4 jam Nilai ini dianggap oleh sistem sebagai bentuk
penerapan air tak terkontrol karena memiliki nilai kedalaman air aplikasi yang
kurang di lebih setengah panjang alur sedangkan pada akhir alur mengalami
kelebihan air aplikasi
Gambar 19 Hasil Simulasi untuk kedalaman air aplikasi pada tahap pemberian
berikutnya mengikuti praktek irigasi petani
0
01
02
03
04
05
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)Panjang Alur (meter)
INFILTRASION DEPTH
Z_Req
0
01
02
03
04
05
06
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)
Panjang Alur (meter)
INFILTRASION DEPTH
Z_Req
45
Dengan dasar ini maka perlu optimasi desain pemberian air yang dapat
meningkatkan efisiensi aplikasi dan nilai efisiensiirigasi Optimasi dapat dilakukan
pada debit aliran panjang alur kecepatan alur dimensi saluran agar diperoleh nilai
efisiensi aplikasi dan efisiensi irigasi yang lebih baik
46 Simulasi Berdasarkan Hasil Desain
Desain irigasi alur dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak
SIRMOD III Model simulasi yang digunakan adalah tipe hydrodynamic ujung alur
tertutup tanpa penggunaan kembali bentuk penampang alur parabola atau
trapezoidal dan panjang alur 60 meter untuk target aplikasi atau kedalaman air
aplikasi 011 m 037 m dan 045 m
461 Kedalaman Air Aplikasi 011 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
pada tahap pertumbuhan awal tanaman sebesar hanya 011 m dengan jarak antar
alur dikurangi dari 16m menjadi 08m dan debit dari 000041m3s menjadi
00004m3s Waktu pengairan divariasikan dari 190 menit 200 menit 205 menit
dan 210 menit untuk mendapatkan hasil simulasi terbaik Hasil simulasi dapat
diamati pada gambar berikut ini
Gambar 20 Hasil simulasi untuk Kedalaman Air Aplikasi 011 meter
Dari gambar diatas untuk lama pengairan 190 menit diperoleh nilai efisiensi
apikasi 9904 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9894 dan air yang
terperkolasi kedalam tanah 106 untuk lama pengairan 200 menit diperoleh nilai
003
004
005
006
007
008
009
01
011
012
013
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)
Panjang Alur (meter) Zreq (m)
T=190 menitT=200 menitT=205 menitT=210 menit
46
efisiensi apikasi 9772 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9761 dan air
yang terperkolasi kedalam tanah 239 untuk lama pengairan 205 menit diperoleh
nilai efisiensi apikasi 9508 efisiensi irigasi 9866 efisiensi distribusi 9509
dan air yang terperkolasi kedalam tanah 491 danuntuk lama pengairan 210
menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9888 efisiensi irigasi 100 efisiensi
distribusi 9888 dan air yang terperkolasi kedalam tanah 112
Gambar 21 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi ()
Gambar 22 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut di atas untuk kedalaman air aplikasi 011 m
Efisiensi irigasi cenderung normal dengan meningkatnya lama pengairan Efisiensi
aplikasi dan efisiensi irigasi memiliki nilai yang relatif sama dan mengalami
penurunan tertinggi pada lama pengairan 205 menit namun laju perkolasi
meningkat menjadi 491 Dari keempat waktu pengairan yang digunakan
disarankan pada aplikasi dilapangan menggunakan lama pengairan 210 menit
dengan laju efisiensi tinggi namun laju perkolasinya rendah
94
95
96
97
98
99
100
185 190 195 200 205 210
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
0
1
2
3
4
5
185 190 195 200 205 210
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan
Laju Perkolasi ()
47
462 Kedalaman Air Aplikasi 037 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
037 m dengan jarak antar alur 08 m dan debit dari 00004m3s ditingkatkan
menjadi 00006 m3s Lama pengairan divariasikan dari 470 menit 480 menit 520
menit dan 525 menit
Gambar 23 Hasil simulasi untuk kedalaman air aplikasi 037 meter
Dari data hasil simulasi diataspada kedalam air aplikasi 037 meter untuk
lama pengairan 470 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9558 efisiensi irigasi
9859 efisiensi distribusi 9538 dan air yang terperkolasi ke dalam tanah
463 untuk lama pengairan 480 diperoleh nilai efisiensi apikasi 9827 efisiensi
irigasi 100 efisiensi distribusi 9822 dan air yang terperkolasi kedalam tanah
178 untuk lama pengairan 520 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 8631
efisiensi irigasi 9166 efisiensi distribusi 8578 dan air yang terperkolasi
kedalam tanah 1431 dan untuk lama pengairan 525 menit diperoleh nilai
efisiensi apikasi 9192 efisiensi irigasi 9712 efisiensi distribusi 9161 dan
air yang terperkolasi kedalam tanah 842
01
015
02
025
03
035
04
045
05
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
)
Panjang Alur (m)
Zreq(m)
T = 470 menitT = 480 menitT = 520 menitT = 525 menit
48
Gambar 24 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi ()
Gambar 25 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut untuk kedalaman air aplikasi 037 m terlihat
bahwa nilai dari laju efisiensi (aplikasi irigasi dan distribusi) masing-masing
memiliki nilai tertinggi pada lama pengairan 480 menit dan terendah pada lama
pengairan 520 menit Sedangkan laju perkolasi terendah pada lama pengairan 480
menit dan meningkat pada lama pengairan 520 menit Sehingga dari keempat
waktu lama pengairan yang digunakan untuk kedalaman air aplikasi 037 meter
dianjurkan menggunakan lama pengairan 480 menit dengan laju efisiensi yang
tinggi namun laju perkolasinya rendah
463 Kedalaman Air Aplikasi 045 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
045 m dan debit ditingkatkan menjadi 0000615 m3s dengan lama pengairan yang
divariasikan dari 550 menit 580 menit 600 menit dan 620 menit
84
86
88
90
92
94
96
98
100
460 470 480 490 500 510 520 530
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
0
5
10
15
460 470 480 490 500 510 520 530
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan (menit)
Laju Perkolasi ()
49
Gambar 26 Hasil simulasi I untuk kedalaman air aplikasi 045 meter
Dari gambar grafik diatas pada kedalaman air aplikasi 045 meter untuk
lama pengairan 550 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9786 efisiensi irigasi
100 efisiensi distribusi 9772 dan air yang terperkolasi kedalam tanah 228
untuk lama pengairan 580 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9731 efisiensi
irigasi 9996 efisiensi distribusi 9735 dan air yang terperkolasi kedalam tanah
265 untuk lama pengairan 600 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9096
efisiensi irigasi 9602 efisiensi distribusi 9068 dan air yang terperkolasi
kedalam tanah 935 dan untuk lama pengairan 620 menit diperoleh nilai efisiensi
apikasi 8915 efisiensi irigasi 9541 efisiensi distribusi 8857 dan air yang
terperkolasi kedalam tanah 1151
Gambar 27 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan efisiensi ()
015
02
025
03
035
04
045
05
055
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
)Panjang Alur (m) Zreq (m)
T=550 menitT=580 menitT=600 menitT=620 menit
88
90
92
94
96
98
100
540 550 560 570 580 590 600 610 620
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
50
Gambar 28 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut untuk kedalaman air aplikasi 045 m terlihat
bahwa nilai dari laju efisiensi (aplikasi irigasi dan distribusi) masing-masing
memiliki nilai tertinggi pada dua waktu awal lama pengairan (550 dan 580 menit)
dan menurun pada dua waktu lama pengairan berikutnya Sedangkan laju perkolasi
terendah pada dua waktu awal lama pengairan (550 dan 580 menit) dan meningkat
pada dua waktu lama pengairan berikutnya Maka dari keempat waktu lama
pengairan yang digunakan untuk kedalaman air aplikasi 045 meter dianjurkan
menggunakan lama pengairan 550 menit atau 580 menit dengan laju efisiensi yang
tinggi dan laju perkolasi yang rendah rendah
Dapat diamati bahwa pada semua kedalaman air aplikasi memiliki nilai
efisiensi yang berbeda-beda sesuai dengan tingkat pertumbuhan tanaman Pada
kedalaman air aplikasi 011 m dianjurkan menggunakan lama pengairan 210 menit
dengan debit 00004 m3s pada kedalaman air aplikasi 037 m dianjurkan
menggunakan lama pengairan 480 menit dengan debit 00006 m3s dan untuk
kedalaman air aplikasi 045 meter dianjurkan menggunakan lama pengairan 550
menit atau 580 menit dengan debit 0000615 m3s
0
3
6
9
12
540 550 560 570 580 590 600 610 620
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan (menit)
Laju Perkolasi ()
51
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan sebagai
berikut
1 Debit yang diterapkan oleh para petani adalah 000041 m3detik untuk semua
kedalaman air aplikasi kemudian dalam desain debit berubah sesuai dengan
kedalaman air aplikasi (00004 m3detik untuk 011 meter 00006 m
3detik
untuk 037 meter dan 0000615 m3detik untuk 045 meter)
2 Waktu yang diterapkan oleh para petani adalah 240 menit untuk semua
kedalaman air aplikasi (011m 037m dan 045m) kemudian dalam desain
waktu pengairan berubah sesuai dengan kedalaman air aplikasi (210 menit untuk
011 meter 480 menit untuk 037 meter dan 550 menit dan 580 menit untuk
045 meter)
3 Efisiensi irigasi yang diperoleh berdasarkan hasil desain mencapai 100
sedangkan menurut aplikasi yang diterapkan oleh para petani di lapangan
memiliki nilai efisiensi irigasi 36
52 Saran
Berdasarkan penelitian yang telah saya lakukan saya menyarankan untuk
dilakukan penelitian lanjutan agar diperoleh desain yang lebih maksimal dengan
efisiensi distribusi yang lebih merata dari awal pemasukan hingga ujung alur
52
DAFTAR PUSTAKA
Achmad M 2011 Hidrologi Teknik Universitas Hasanuddin Makassar
Ahmad S 2012 Pengolahan Tanaman Terpadu(PTT) Kepala Badan Penelitian dan
Pengembangan Pertanian
Anonim 2012a httpjagung_wikipediabahasaindonesiaensiklopedibebashtml
Tanggal diakses 27 Agustus 2012
Anonim 2012b httpDodikagrotek09UNEJjagung+kedelaihtml Tanggal diakses 30
Agustus 2012
Anonim 2012c httpawalmaulana-babIIIIII(Irigasialur)html Tanggal diakses 03
September 2010
Asdak C 1995 Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai Gadjah Mada
University Press Yogyakarta
Bambang T 2008 Hidrologi Terapan Beta Offset Yogyakarta
Brouwer C 1988 Irrigation Water Management Irrigation Methods Training manual
no 5 FAO Land and Water Development Division FAO Roma
Departemen Pekerjaan Umum 1986 Petunjuk Perencanaan Irigasi Direktorat Jenderal
Pengairan Jakarta
Ending PT dan Soetjipto 1992 Dasar-dasar dan Praktek Irigasi Erlangga Jakarta
FAO 2006 Crop Evapotranspiration (guidelines for computing crop water
requirements) FAO Irrigation and Drainage Paper No 56 FAO Roma
Jeams L 2009 Chapter 7 Midwestern State University
Kay M 1986 Surface Irrigation Systems and Practice Cranfield Press Bedford UK
Kartasapoetra dan Sutedjo MM1994 Teknologi Pengairan Pertanian (Irigasi) Bumi
Aksara Jakarta
Kusnadi DK 2000 Irigasi Permukaan Perteta Bogor
Purwono dan Purnamawati P 2011 Budidaya 8 Tanaman Pangan Unggul Penebar
Swadaya Depok
Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan 2003 Alat pembentuk alur
Drainase Bogor
53
Suprodjo P 2001 Pengembangan Irigasi Usaha Tani Berkelanjutan dan Gerakan
Hemat Air Direktoral Jenderal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan
Nasional Yogyakarta
Susi S 2004 Optimalisasi Pengelolaan Air Waduk Tilong Untuk Irigasi Pertanian Pada
Daerah Irigasi Tilong Universitas Katolik Widya Mandira Kupang
Walker WR 1989 Guidelines for designing and evaluating surface irrigation system
FAO Irrigation and Drainage Paper No 45 FAO Roma
Walker WR 2003 Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University
54
LAMPIRAN
Lampiran 1 Data Titik Ordinat Dengan Menggunakan GPS
Titik South East X Y
Titik South East X Y
A0 4 36675 120 18031 200471 9489739
B0 4 36688 120 18023 200454 9489713
A1 4 36677 120 18032 200472 9489737
B1 4 36684 120 18031 200471 9489722
A2 4 36679 120 18034 200476 9489733
B2 4 36684 120 18032 200474 9489724
A3 4 36680 120 18040 200488 9489731
B3 4 36685 120 18038 200483 9489720
A4 4 36682 120 18045 200497 9489728
B4 4 36687 120 18044 200494 9489717
A5 4 36684 120 18050 200506 9489723
B5 4 36689 120 18049 200504 9489714
A6 4 36686 120 18055 200515 9489720
B6 4 36692 120 18054 200514 9489709
A7 4 36688 120 18061 200527 9489716
B7 4 36693 120 18059 200523 9489706
A8 4 36690 120 18066 200535 9489712
B8 4 36696 120 18064 200532 9489702
A9 4 36692 120 18071 200544 9489708
B9 4 36697 120 18068 200541 9489698
Titik South East X Y
Titik South East X Y
C0 4 36692 120 18032 200473 9489708
D0 4 36699 120 18035 200477 9489696
C1 - - - -
D1 - - - -
C2 4 36689 120 18032 200473 9489714
D2 - - - -
C3 4 36689 120 18036 200480 9489714
D3 4 36697 120 18037 200482 9489722
C4 4 366692 120 18041 200489 9489708
D4 4 36694 120 18039 200486 9489704
C5 4 36694 120 18046 200498 9489704
D5 4 36699 120 18046 200497 9489696
C6 4 36696 120 18049 200504 9489701
D6 4 36702 120 18050 200506 9489691
C7 4 36698 120 18056 200517 9489698
D7 4 36704 120 18054 200515 9489687
C8 4 36700 120 18061 200527 9489694
D8 4 36706 120 18060 200524 9489689
C9 4 36703 120 18067 200536 9489689
D9 4 36707 120 18064 200532 9489681
55
Titik South East X Y
Titik South East X Y
Ta 4 36750 120 18041 200489 9489693
F1 4 36676 120 18035 200477 9489738
E1 - - - -
F2 4 36678 120 18038 200483 9489734
E2 - - - -
F3 4 36678 120 18038 200483 9489734
E3 - - - -
F4 4 36681 120 18050 200506 9489729
E4 4 36702 120 18032 200489 9489689
F5 4 36684 120 18051 200507 948924
E5 4 36703 120 18043 200492 9489688 E6 4 36706 120 18046 200500 9489684 E7 4 36707 120 18052 200511 9489681 E8 4 36709 120 18057 200520 9489677 E9 4 36711 120 18064 200532 9489673 E10 4 36712 120 18066 20035 9489672
56
Lampiran 2 Data Pengukuran Ketinggian Dengan Menggunakan Theodolit
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
A0-A1 093 353 04 10 1724 1718 1714 12 055
A0-A2 723 353 04 10 1781 1748 1709 12 055
A0-A3 1723 353 04 10 2038 1955 1868 12 055
A0-A4 2723 353 04 10 212 197 183 12 055
A0-A5 3723 353 04 10 2189 20 1809 12 055
A0-A6 4723 353 04 10 259 235 211 12 055
A0-A7 5723 353 04 10 263 235 211 12 055
A0-A8 6723 353 04 10 26 239 206 12 055
A0-A9 7723 353 04 10 271 235 197 12 055
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang
(m)
B0-B1 105 337 15 40 1808 1803 18 1375 046
B0-B2 825 337 15 40 179 175 1717 1375 046
B0-B3 1825 337 15 40 203 1945 1856 1375 046
B0-B4 2825 337 15 40 209 195 181 1375 046
B0-B5 3825 337 15 40 224 203 185 1375 046
B0-B6 4825 337 15 40 255 231 207 1375 046
B0-B7 5825 337 15 40 267 238 2068 1375 046
B0-B8 6825 337 15 40 266 229 1967 1375 046
B0-B9 7825 337 15 40 275 235 197 1375 046
57
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
C0-C1 - - - - - - -
C0-C2 143 0 28 50 1703 1697 1689 138 034
C0-C3 803 0 28 50 1764 1726 1686 138 034
C0-C4 1803 0 28 50 1812 1722 1631 138 034
C0-C5 2803 0 28 50 196 182 168 138 034
C0-C6 3803 0 28 50 203 184 164 138 034
C0-C7 4803 0 28 50 24 217 192 138 034
C0-C8 5803 0 28 50 2475 218 2189 138 034
C0-C9 6803 0 28 50 251 221 186 138 034
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
D0-D1 - - - - - - -
D0-D2 - - - - - - -
D0-D3 312 2 04 10 1769 1753 1715 152 029
D0-D4 808 2 04 10 1776 1737 1696 152 029
D0-D5 1808 2 04 10 1963 1872 1785 152 029
D0-D6 2808 2 04 10 1972 1835 1693 152 029
D0-D7 3808 2 04 10 23 211 1924 152 029
D0-D8 4808 2 04 10 24 201 188 152 029
D0-D9 5808 2 04 10 246 217 188 152 029
D0-D10 5978 2 04 10 254 224 195 152 029
58
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
Ta-E1 - - - - - - -
Ta-E2 - - - - - - -
Ta-E3 - - - - - - -
Ta-E4 415 29 56 10 2003 198 1954 1465 056
Ta-E5 1415 11 45 50 2401 20 1957 1465 056
Ta-E6 2415 2 20 30 208 1984 189 1465 056
Ta-E7 3415 0 13 10 2367 2222 209 1465 056
Ta-E8 4415 358 36 00 243 224 2041 1465 056
Ta-E9 5415 357 17 50 248 223 199 1465 056
Ta-E10 5855 356 18 30 255 227 202 1465 056
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
A0-F1 6232 350 56 50 1765 1735 1705 12 055
A0-F2 10982 344 59 30 1778 1728 1667 12 055
A0-F3 16832 344 08 20 1989 192 1856 12 055
A0-F4 37982 344 34 10 2141 197 18 12 055
A0-F5 43292 328 51 10 261 241 22 12 055
59
Lampiran 3 Data Hasil Analisis Tanah
HASIL ANALISIS CONTOH TANAH
Nomor contoh BD PD
Porosita
s
KA
Kapasita
s Lapang
KA Titik
Layu
Permanen
Tekstur Hidrometer
No
urut
Kode
Laboratoriu
m
Pengirim Liat
()
Debu
()
Pasir
() Klas Tekstur
(gcm3 (gcm3 () () ()
1 S1 I(hibrida 126 234 4611 1518 0461 46 35 19 Liat
2 S2 II(hibrida) 117 241 5165 1730 0521 52 39 9 Liat
3 S3 III(komposit
) 136 218 3777 1686 0421 42 42 16 Liat berdebu
4 S4 IV(komposit
) 112 217 4816 2837 0391 39 38 23
Lempung
berliat
Sumber Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Unhas
60
Lampiran 4 Data Klimatologi
Data Curah Hujan Bulanan (millimeter)
Tahun 2003 sampai dengan tahun 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 237 111 175 365 411 251 186 67 75 153 144 273
Data Suhu Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 269 269 269 269 269 268 268 267 268 269 269 269
Data Suhu Minimum Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 230 230 230 229 229 230 229 228 228 229 230 230
Data Suhu Maksimum Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 324 324 324 323 323 324 323 322 322 324 324 323
Data Kelembaban Bulanan Rata-rata (Persen)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 83 84 84 84 84 84 83 84 84 83 83 83
Data Kecepatan Angin Rata-rata Bulanan (KNOT)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 4 3 4 4 4 4 5 6 6 6 4 4
Data Lamanya Penyinaran Bulanan (Persen)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 11 14 17 14 12 10 14 22 25 20 17 11
Sumber BMKG (Stasiun Klimatologi Kelas I Maros)
61
Lampiran 5 Data Pengukuran Laju Infiltrasi
No Waktu
(menit)
Penurunan
(cm)
1 0-3 9
2 3-6 75
3 6-9 7
4 9-12 65
5 12-15 55
6 15-18 5
7 18-21 45
8 21-24 4
9 24-27 38
10 27-30 35
11 30-33 35
12 33-36 4
13 36-39 35
14 39-42 35
15 42-45 35
16 45-48 25
17 48-51 25
18 51-54 25
19 54-57 2
20 57-60 2
21 60-63 2
22 63-66 2
23 66-69 2
24 69-72 2
25 72-75 18
26 75-78 15
27 78-81 15
28 81-84 15
29 84-87 15
30 87-90 15
62
Lampiran 6 Perhitungan Pemberian Air
Dik luas lahan = 36000m2 waktu antara pemberian air = 10 hari
1 Perhitungan kebutuhan air tanaman diperoleh dengan menggunakan persamaan
Volume air = luas lahan x Etc x jarak pemberian air sehingga jumlah
kebutuhan air tanaman adalah
Volume air(initial) = luas lahan x Etc x jarak pemberian air
= 3600m2 x 07810
-3mh x 10 h = 2808m
3
Volume air(deve) = 3600m2 x 21710
-3mh x 10 h = 7812m
3
Volume air(mid) = 3600m2 x 31310
-3mh x 10 h = 11268m
3
Volume air(late) = 3600m2 x 20210
-3mh x 10 h = 7272m
3
2 Debit aliran peralur ditentukan dengan persamaan Q = V A dimana
A = frac12 (a+b) t = frac12 (40+15) 10 = 275cm2 = 00275m
2
V = 1n R23
S12
= 1004(00585)23
(0008)12
= 00149 ms
Maka Q = 00149 00275 = 000040975 m3s = 040975 ls
Sehingga Volume air yang diberikan peralur adalah 354024m3
Hasil perhitungan tersebut kemudian diolah dengan menggunakan perangkat lunak
Sirmod 3 untuk mnedapatkan nilai efisiensi aplikasi dan efisiensi irigasi
63
Lampiran 7 Perhitungan Desain Irigasi Alur
Dik L = 60m S0 = 0008 n = 004 w = 08 m p1 = 0582 p2 = 1352
Untuk nilai a k dan f0 berdasarkan table 3(FAO)
Untuk luas penampang (A)
A = frac12 (a+b) t = frac12 (40+15) 10 = 275cm = 00275m
Untuk debit (Q0)
Q0 = 00004 m3s
Perhitungan debit maksimum
Untuk rreq
Perkiraan nilai T1 = 60
Peritungan
= 60 +
= 60 + 361 = 421 menit
Untuk tL
1
2 A0 = 00275m2
3 T1 = 5A0LQ0 = 5(00275)600010102 = 81667 menit
4
64
Lampiran 8 Foto Kegiatan Selama Penelitian
1
I PENDAHULUAN
11 Latar Belakang
Air merupakan sumberdaya alam yang keberadaannya semakin
bermasalah ke depan bagi peruntukan pertanian karena (a) jatah air untuk sektor
pertanian relatif semakin berkurang akibat kompetisi dengan keperluan rumah
tangga dan industri (b) kerusakan tata hidrologi kawasan yang berdampak
semakin rendahnya proporsi air hujan yang tersediakan bagi cadangan air dan (c)
adanya perubahan iklim yang kurang menguntungkan Sehubungan dengan itu
teknologi pengelolaan air harus semakin mendapat perhatian besar tidak hanya
dari segi efisiensi penggunaan airnya sendiri tapi juga pertimbangan cara
aplikasinya dan umur tanaman yang mampu meningkatkan efisiensi tenaga
kerjabiaya (Suryana dkk 2008)
Irigasi dimaksudkan untuk memberikan suplai air kepada tanaman dalam
waktu ruang jumlah dan mutu yang tepat Pencapaian tujuan tersebut dapat
dicapai melalui berbagai teknik pemberian air irigasiRancangan pemakaian
berbagai teknik tersebut disesuaikan dengan karakteristik tanaman dan kondisi
setempatSebagian petani mengusahakan jagung di lahan sawahPada musim
kemarau tanaman seringkali kekurangan air sehingga produksi tidak optimal Di
sisi lain efisiensi penggunaan air irigasi masih rendah Penelitian di Kabupaten
Takalar Sulawesi Selatan menunjukkan bahwa efisiensi penggunaan air irigasi
oleh petani hanya 46Dengan kata lain 54 air terbuang percuma Penyebabnya
adalah kondisi saluran drainase yang tidak memadaiUpaya peningkatan efisiensi
penggunaan air irigasi dapat dilakukan melalui perbaikan desain saluran drainase
menggunakan alat pembentuk alurDimensi saluran drainase yang optimal adalah
lebar 32-34 cm kedalaman 21-25 cm dan kecuraman lereng 08 (Puslitbangtan
2003)
Pada musim penghujan kemungkinan besar curah hujan efektif akan
berlimpah tersedianya baik dipermukaan maupun yang telah meresap kedalam
pori pori tanah kebawah permukaan tanah (tergantung dari lamalembab sering
turunnya hujan dan daya meresapnya ke bawah permukaan tanah) Pada musim
2
kemarau curah hujan efektif tentunya tidak biasa diharapkan lagi dan tersedianya
air tanah pun banyak berkurang sehingga tidak sedikit lahan pertanaman menjadi
kering dan pertumbuhannya menjadi terganggu (Kartasapoetra 1994)
Sebagian besar daerah yang ada di Sulawesi Selatan memiliki potensi yang
baik untuk tanaman jagung seperti kabupaten Bone Jagung (Zea mays L)
merupakan salah satu tanaman pangan dunia yang terpenting selain gandum dan
padi Sebagai sumber karbohidrat utama di Amerika Tengah dan Selatan jagung
juga menjadi alternatif sumber pangan di Amerika Serikat Penduduk beberapa
daerah di Indonesia (misalnya di Madura dan Nusa Tenggara) juga menggunakan
jagung sebagai pangan pokok Selain sebagai sumber karbohidrat jagung juga
ditanam sebagai pakan ternak (hijauan maupun tongkolnya) diambil minyaknya
(dari bulir) dibuat tepung (dari bulir dikenal dengan istilah tepung jagung atau
maizena) dan bahan baku industri (dari tepung bulir dan tepung tongkolnya)
Tongkol jagung kaya akan pentosa yang dipakai sebagai bahan baku pembuatan
furfural Jagung yang telah direkayasa genetika juga sekarang ditanam sebagai
penghasil bahan farmasi (Anonim 2012a)
Budi daya jagung tidak hanya di lahan kering pada musim hujan tetapi
juga pada lahan sawah tadah hujan dan lahan sawah pada irigasi musim kemarau
terutama pada areal yang ketersediaan air irigasinya kurang memadai untuk budi
daya padi Pengairan tanaman jagung pada musim kemarau bersumber dari air
tanah yang dipompa maupun air permukaan dari jaringan irigasi Agar distribusi
air lebih efektif ke tanaman petani umumnya membuat saluran air di antara
barisan tanaman dengan menggunakan cangkul atau bajak ditarik ternak
Pembuatan saluran dengan cangkul memerlukan waktu 176 jamha sedangkan
dengan bajak ditarik ternak 24 jamha dengan tingkat efisiensi irigasi hanya
462(Puslitbangtan 2003)
Dengan perkembangan irigasi dalam bidang pertanian irigasi alur
dianggap penting dan tepat untuk pengairan tanaman jagung yang ditanam pada
awal musim hujan atau menjelang musim kemarau (Purwono dan Heni 2011)
3
Berdasarkan uraian di atas maka dianggap perlu untuk melakukan
penelitian mengenai ldquoDesain Sistem Irigasi Alur Pada Perkebunan Tanaman
Jagung di Kabupaten Bonerdquo
12 Rumusan Masalah
Dari uraian di atas maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut
1 Bagaimana mendesain sistem irigasi alur yang tepat untuk pertanaman
jagung
2 Bagaimana tingkat keakurasian hasil desain dengan sistem simulasi
menggunakan SIRMOD III pada pertanaman jagung
13 Tujuan dan Kegunaan
Tujuan dilakukan penelitian ini adalah untuk mendesain sistem irigasi dan
menguji efisiensi kinerja hasil desain irigasi alur pada pertanaman jagung
Kegunaan dilakukan penelitian ini adalah untuk memberikan hasil desain
irigasi pertanian yang efektif dan efisien pada lahan pertanaman jagung di
Kabupaten Bone sebagai informasi bagi para penyuluh dan praktisi irigasi dan
sebagai informasi bagi petani yang dapat digunakan atau diaplikasikandalam
sistem pertanaman jagung
4
II TINJAUAN PUSTAKA
2 1 Irigasi
Pengertian irigasi secara umum yaitu pemberian air kepada tanah dengan
maksud untuk memasok lengas esensial bagi pertumbuhan tanaman(Hansen
dkk1990) Tujuan irigasi lebih lanjut yaitu menjamin keberhasilan produksi
tanaman dalam menghadapi kekeringan jangka pendek mendinginkan tanah dan
atmosfir sehingga akrab dengan pertumbuhan tanaman mengurangi bahaya
kekeringan mencuci atau melarutkan garam dalam tanah mengurangi bahaya
pemipaan tanah melunakkan lapisan olah dan gumpalan gumpalan tanah dan
menunda pertunasan dengan cara pendinginan lewat evaporasi Tujuan umum
irigasi tersebut secara implisit mencakup pula kegiatan drainase pertanian
terutama yang berkaitan dengan tujuan mencuci dan melarutkan garam dalam
tanah Tujuan utama irigasi yang disebutkan di atas tentu saja tidak semuanya
berlaku untuk indonesia yang sebagian besar daerahnya terletak di kawasan
muson tropis-basah Irigasi juga dapat diartikan sebagai bentuk kegiatan
penyediaanpengambilan pemberian dan penggunaan air untuk pertanian dengan
menggunakan satu kesatuan saluran dan bangunan berupa jaringan irigasi
(Suprodjo 2001)
Pada metode irigasi lain dalam pemberian air semua permukaan tanah
dibasahi pada tiap pemberian air Dengan menggunakan metode alur untuk
pemberian air Kebutuhan pembasahan hanya sebagian dari permukaan
tanahsehingga mengurangi kehilangan akibat penguapan mengurangi
pelumpuran tanah berat dan memungkinkan untuk mengolah tanah lebih cepat
setelah pemberian air Hampir semua tanaman yang berderet diairi dengan metode
alur Tanaman biji bijian dan alfalfa sering diairi dengan alur kecil yang disebut
alur kerap Alur kerap ini menguntungkan apabila aliran pemberian air kecil dan
juga untuk tanah yang topografinya tidak menentu Irigasi alur dapat diterapkan
pada variasi kemiringan yang besar Dalam hal ini biasanya menempatkan alur
menuruni kemiringan yang paling terjal untuk menghindari peluapan tanggul alur
(Endang dan Soejipto 1992)
5
211 Irigasi Permukaan
Irigasi telah berkembang luas menjadi bentuk menarik yang dapat
diklasifikasikan menjadi irigasi genangan irigasi limpasan irigasi alur
dan banjir yang tidak terkendali Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya
ada dua hal yang membedakan sistem irigasi permukaan yaitu aliran
permukaan memiliki kebebasan menanggapi gradien gravitasi dan berarti
di lahan pengangkutan dan distribusi terjadi pada bidang permukaan itu
sendiri Sebuah peristiwa irigasi permukaan terdiri dari empat faseKetika
air dialirkan ke lahan sampai permukaan air meluas di seluruh area Air
tidak langsung membasahi seluruh permukaan tetapi semua jalur aliran
telah terisi air Kemudian air akan mengalir di permukaan cekunganlahan
Volume air di permukaan mulai menurun setelah air tidak lagi
diberikanSehingga air akan mengalir dari permukaan (limpasan) masuk ke
dalam tanah Untuk menggambarkan hidrolika aliran permukaan periode
drainase dibagi ke dalam tahap penipisan (resesi vertikal) dan fase resesi
(resesi horizontal) Deplesi adalah interval perpotongan munculnya tanah
kering pertama di bawah airResesi dimulai pada saat itu dan berlanjut
hingga permukaannya kering (Walker 1989)
Masing-masing sistem irigasi permukaan memiliki kelebihan dan
kekurangan yang unik tergantung pada faktor-faktor seperti yang telah
dijelaskan sebelumnya yaitu biaya awal ukuran dan bentuk bidang
karakteristik tanah alam dan ketersediaan pasokan air iklim pola tanam
preferensi sosial dan struktur pengalaman historis dan pengaruh luar ke
sistem irigasi permukaan (Walker 1989)
Pada irigasi permukaan air diberikan secara langsung melalui
permukaan tanah dari suatu saluran atau pipa dimana elevasi muka airnya
lebih tinggi dari elevasi lahan yang akan diairi (sekitar 10-15 cm) Air
irigasi mengalir pada permukaan tanah dari pangkal ke ujung lahan dan
meresap ke dalam tanah membasahi daerah perakaran tanamanTerdapat
dua syarat penting untuk mendapatkan sistim irigasi permukaan yang
efisien yaitu perencanaan sistim distribusi air untuk mendapatkan
6
pengendalian aliran air irigasi dan perataan lahanyang baik sehingga
penyebaran air seragam ke seluruh petakan Prosedur pelaksanaan irigasi
dalam irigasi permukaan adalah dengan menggunakan debit yang cukup
besar maka aliran akan mencapai bagian ujung secepat mungkin dan
meresap ke dalam tanah dengan merata Setelah atau sebelum mencapai
bagian ujung aliran masuk dapat diperkecil debitnya (cut-back flow)
sampai sejumlah air irigasi yang diinginkan sudah diresapkanKetika
pasokan aliran air dihentikan maka proses resesi sepanjang lahan akan
terjadi sampai proses irigasi selesai (Kusnadi 2000)
212 Irigasi Alur
Irigasi alur dapat diartikan sebagai air yang mengalir melalui
saluran kecil (alur) yang dibuat pada kemiringan atau lereng lahan Air
masuk ke dalam tanah dari dasar dan sisi saluran bergerak lateral dan ke
bawah untuk membasahi tanah dan sekaligus membawa garam terlarut
pupuk dan herbisida Tanah yang baik dengan lerengkemiringan seragam
dapat memberikan hasil yang baik dari metode ini (James 1993)
Irigasi alur cocok untuk berbagai jenis tanah tanaman dan lereng
tanah Irigasi alur cocok untuk tanaman terutama tanaman baris Tanaman
yang akan rusak jika air menutupi batang atau mahkota harus
menggunakan irigasi alur Irigasi alur juga cocok untuk tumbuhan tanaman
pohon Pada tahap awal penanaman pohon penggunaan satu alur
disamping baris pohon mungkin cukup tetapi ketika pohon berkembang
maka dua atau lebih alur dapat dibuat untuk menyediakan air yang cukup
(Brouwer 1988)
Menurut Brouwer (1988) tanaman yang dapat diairi dengan irigasi
alur meliputi
a Tanaman berbaris seperti jagung kedelai bunga matahari tebu
b Tanaman yang akan rusak oleh air berlebih seperti tomat sayuran
kentang kacang-kacangan
c Pohon buah-buahan seperti jeruk anggur
d Siaran tanaman (metode kerut) seperti gandum
7
Sistem irigasi alur biasanya digunakan dalam pengairan sayuran-
sayuran Hal ini memberikan keuntungan bahwa air tidak diterapkan
secara langsung ke lahan tetapi air masuk kedalam alur Hal itu
memberikan penghematan air tanaman tidak bersentuhan langsung dengan
air karena beberapa tanaman seperti sayuran sangat sensitif terhadap air
tergenang Berdasarkan keselarasan irigasi alur dapat digolongkan
menjadi dua jenis umum yaitualur lurus dan alur kontur Alur kontur
memiliki kemiringan yang halus sepanjang aliran Lahan dengan
kemiringan hingga 15 persen dapat diairi dengan alur kontur (Bishop et al
1967) Metode alur kontur dapat berhasil digunakan di hampir semua
tanah yang diairi Keterbatasan alur yang lurus yang diatasi dengan kontur
untuk menahan tanah Berdasarkan pada ukuran dan jarak alur dapat
diklasifikasikan sebagai alur-alur dan lipatan atau kerutan Secara umum
tanaman kecil memerlukan alur yang kecil seperti sayuran membutuhkan
alur dari 75-125 cm sedangkan beberapa tanaman baris membutuhkan
alur yang lebih lebar (Kay 1986)
Alur lurus biasanya saluran dibangun menuruni lereng tanah yang
berliku (bertingkat) Tanah halus (yaitu mengisi daerah yang rendah
dengan bahan dibawa dari tempat tinggi) biasanya diperlukan untuk
efisiensi aplikasi air Namun keseragaman yang buruk dapat terjadi ketika
lereng melebihi 2 dan tanah bertekstur kasar Alur sangat cocok untuk
mengairi tanaman yang bisa tertanggu jika air merendam mahkota atau
batang tanaman Akar tanaman seperti sayuran kapas jagung gula bit
jagung kentang dan tanaman bibit ditanam pada bedengan yang diairi
dengan alur yang ditempatkan di antara baris tanaman Kebun-kebun
anggur dapat diairi dengan menempatkan satu atau lebih alur antara baris
pohon untuk membasahi area utama dari zona akar (Jeams 2009)
Secara umum bentuk panjang dan jarak ditentukan oleh keadaan
alam yaitu kemiringan jenis tanah dan ukuran aliran yang tersedia
Namun faktor lain dapat mempengaruhi desain sistem alur seperti
kedalaman perairan praktek pertanian dan panjang lahan Alur harus
8
searah dengan kemiringan jenis tanah ukuran saluran kedalaman irigasi
praktek budidaya dan panjang lahan Meskipun alur dapat lebih lama
ketika kemiringan lahan yang curam kemiringan alur maksimum yang
disarankan adalah 05 untuk menghindari erosi tanah Alur juga dapat
dibuat bertingkat sehingga sangat mirip dengan cekungan sempit yang
panjang Namun nilai minimum dari 005 dianjurkan agar drainase yang
efektif dapat terjadi pada irigasi berikutnya atau curah hujan yang
berlebihan Jika kemiringan tanah lebih curam dari 05 maka alur dapat
diatur pada sudut lereng utama atau bahkan sepanjang kontur untuk
menjaga lereng alur dalam batas-batas yang disarankan Alur dapat diatur
dengan cara ini ketika kemiringan tanah utama tidak melebihi 3 Hal itu
dilakukan untuk menghindari resiko utama erosi tanah dalam sistem alur
Untuk tanah berpasir air cepat terinfiltrasi Alur harus pendek (kurang dari
110 m) sehingga air akan mencapai ujung hilir tanpa kerugian perkolasi
yang berlebihan Pada tanah liat laju infiltrasi jauh lebih rendah dari pada
di tanah berpasir Alur dapat lebih panjang dari pada tanah berpasir
(Brouwer 1988)
Ukuran aliran maksimum yang tidak akan menyebabkan erosi jelas
akan tergantung pada kemiringan alur dalam hal apapun disarankan untuk
tidak menggunakan ukuran saluran dengan kecepatan aliran lebih besar
dari 301mdetik Ketika para petani menggunakan mesin (mekanik) alur-
alur harus dibuat panjang untuk memudahkan pekerjaan Alur pendek yang
sama dengan panjang lahan bukan jarak yang ideal itu akan menyisakan
tanah yang tidak terairi Panjang alur yang bersesuaian dapat dilihat pada
tabel berikut (Brouwer 1988)
9
Tabel1 Kemiringan dengan Jenis Tanah Untuk Panjang Alur
Furrow
slope
()
Maximum stream size
(ls) per furrow
Clay Loam Sand
Net irrigation depth (mm)
50 75 50 75 50 75
00 30 100 150 60 90 30 45
01 30 120 170 90 125 45 60
02 25 130 180 110 150 60 95
03 20 150 200 130 170 75 110
05 12 150 200 130 170 75 110
Sumber Training manual no 5 FAO Land and Water Development
Division 1988
Bentuk alur dipengaruhi oleh jenis tanah dan ukuran aliran
Pada tanah berpasir air bergerak cepat vertikal dari samping (lateral) Alur
berbentuk V diharapkan dapat mengurangi rembesan air pada permukaan
tanah Namun itu tidak cocok untuk tanah berpasir yang kurang stabil dan
cenderung runtuh karena mengurangi efisiensi irigasi Pada tanah liat ada
gerakan air yang jauh lebih lateral dan laju infiltrasi jauh lebih sedikit dari
pada tanah berpasir Sehingga alur dibuat lebar dan dangkal untuk
mendapatkan luas penampang basah yang besar untuk mendorong infiltrasi
(Brouwer 1988)
Gambar 1 Alur sempit pada tanah berpasir
10
Gambar 2 Alur lebar dangkal pada tanah lempung
Jarak dari alur dipengaruhi oleh jenis tanah dan praktek budidaya
Aturan jarak alur untuk tanah berpasir jarak harus antara 30 dan 60 cm
yaitu 30 cm untuk pasir kasar dan 60 cm untuk pasir halus Pada tanah liat
jarak antara kedua alur yang berdekatan harus 75-150 cm Pada tanah liat
alur ganda bergerigi juga dapat digunakan Keuntungannya adalah bahwa
baris tanaman akan lebih banyak pada punggung masing-masing dan
memudahkan penyiangan manual Punggungan dapat sedikit membulat di
bagian atas untuk mengalirkan air di permukaan punggungan pada saat
hujan deras (Brouwer 1988)
Gambar 3 Sebuah alur ganda-bergerigi
Dalam pertanian mekanik diperlukan kecocokan antara mesin yang
tersedia untuk membuat alur dan jarak yang ideal untuk tanaman
Peralatan mekanik akan menghasilkan lebih sedikit pekerjaan jika lebar
standar antara alur dipertahankan namun ketika tanaman ditanam
biasanya memerlukan jarak tanam yang berbeda Dengan cara ini jarak
dari gandengan alat tidak perlu diubah ketika peralatan tersebut akan
dipindahkan dari satu tanaman ke yang lain Namun perawatan diperlukan
11
untuk memastikan bahwa jarak standar memberikan pembasahan lateral
yang memadai pada semua jenis tanah (Brouwer 1988)
Ada beberapa alat pembentuk alur yang dapat digunakan Bajak
merupakan alat yang umum digunakan baik itu bajak kayu dan bajak besi
yang ditarik dengan tenaga hewan maupun bajakcangkul dengan
menggunakan tanganmanual Seperti yang ditunjukkan pada gambar
berikut ini (Brouwer 1988)
Gambar 4 Alat pembentuk alur
Air dialirkan ke lahan melalui masing-masing alur dari saluran
menggunakan sifon dan spiles atau pipa tergantung pada debit yang
tersedia dalam saluran irigasi beberapa alur dapat diairi pada waktu yang
sama Ketika terjadi kekurangan air irigasi alur menjadi solusi yang
diterapkan dengan membatasi jumlah air irigasi Hal ini dilakukan dengan
menggunakan sistem bergilir untuk tiap alur pada lahan yang sama
Misalnya untuk suatu lahan yang diari setiap 10 hari alur ganjil (1 3 5
dan seterusnya) diairi setelah 5 hari dan alur genap (2 4 6 dan
seterusnya) diairi setelah 10 hari Dengan demikian tanaman menerima air
setiap 5 hari bukan dalam jumlah besar setiap 10 hari
Limpasan pada ujung alur dapat menjadi masalah pada lahan miring Hal
ini dapat menampung air hingga 30 persen dari air yang diberikan
meskipun dalam kondisi yang baik Oleh karena itu pengurasan dangkal
harus selalu dilakukan pada ujung lahan untuk membuang kelebihan air
Ketika hal itu tidak dilakukan tanaman akan rusak oleh genangan air
Limpasan yang berlebihan dapat dicegah dengan mengurangi arus masuk
12
setelah air irigasi telah mencapai akhir dari alur-alur (irigasi pengurangan)
atau air limpasan digunakan kembali (Brouwer 1988)
Untuk mendapatkan pola pembasahan yang seragam pada zona
perakaran jarak kerutan harus baik memiliki kemiringan yang seragam
dan air irigasi harus diterapkan dengan cepat Zona perakaran akan
dibasahi melalui air yang mengalir pada alur yang bergerak ke bawah
tanah dan kesamping Kedua gerakan air tersebut bergantung pada jenis
tanah suatu lahan (Brouwer 1988)
Menurut Brouwer (1988) pola pembasahan yang ideal dapat
terjadi ketika pola pembasahan yang berdekatan saling tumpang tindih
dan ada gerakan air ke atas yang membasahi seluruh punggungan sehingga
air menyebar pada zona perakaran yang diamati pada gambar berikut
Gambar 5 Zona perakaran ideal
Untuk mendapatkan distribusi air yang seragam sepanjang alur
kemiringan saluran yang seragam merupakan hal yang penting dan ukuran
aliran cukup besar sehingga kecepatan aliran pada alur tinggi Dengan
demikian kerugian akibat perkolasi yang besar di hulu alur dapat dihindari
(Brouwer 1988)
13
Menurut Brouwer (1988) pola pembasahan yang buruk atau tidak
merata disebabkan oleh
a Kondisi alam yang tidak menguntungkan misalnya lapisan
dipadatkan jenis tanah yang berbeda-beda kemiringan lahan tidak
merata
b Letak alur yang buruk misalnya jarak alur terlalu lebar
c Manajemen yang buruk ukuran sungai yang tersedia terlalu besar atau
terlalu kecil menghentikan pemasukan air terlalu cepat
22 Curah Hujan Efektif (Re)
Hujan adalah peristiwa jatuhnya aires dari atmosfer ke permukaan bumi
dan atau laut dalam bentuk yang berbeda Hujan di daerah tropis (termasuk
Indonesia) umumnya dalam bentuk air dan sesekali dalam bentuk es pada suatu
kejadian ekstrim sedangkan di daerah subtropis dan kutub hutan dapat berupa air
atau saljues Besarnya curah hujan adalah volume air yang jatuh pada suatu areal
tertentu Besarnya curah hujan dapat dimaksudkan untuk satu kali hujan atau
untuk masa tertentu seperti perhari perbulan permusim atau pertahun Curah
hujan yang diperlukan untuk penyusunan suatu rancangan pemanfaatan air dan
rancangan pengendalian banjir adalah curah hujan rata-rata diseluruh daerah yang
bersangkutan Distribusi curah hujan adalah berbeda-beda sesuai dengan jangka
waktu yang ditinjau dari curah hujan tahunan curah hujan bulanan curah hujan
harian dan curah hujan perjam Harga-harga yang diperoleh ini dapat digunakan
untuk menentukan prospek dikemudian hari dan akhirnya perancangan sesuai
dengan tujuan yang dimaksud Kejadian hujan menunjukkan suatu variabilitas
dalam ruang dan waktu Salah satu konsekuensi dari variabliltas hujan adalah
terjadinya fluktuasi curah hujan di etiap wilayah yang dapat menimbulkan kondisi
ekstrim berupa kekeringan dan banjir yang terjadi dengan skala yang berbeda dan
tergantung pada periode keberulangannya (Achmad 2011)
Hujan yang diharapkan terjadi selama satu musim tanam berlangsung
disebut curah hujan efektif Masa hujan efektif untuk suatu lahan persawahan
dimulai dari pengolahan tanah sampai tanaman dipanen tidak hanya selama masa
pertumbuhan Curah hujan efektif untuk tanaman lahan tergenang berbeda dengan
14
curah hujan efektif untuk tanaman pada lahan kering dengan memperhatikan pola
periode musim hujan dan musim kemarau Perhitungan curah hujan efektif
dilakukan atas dasar prinsip hubungan antara keadaan tanah cara pemberian air
dan jenis tanaman (Achmad 2011)
Besarnya curah hujan efektif diperoleh dari pengolahan data curah hujan
harian pada stasiun curah hujan yang ada di daerah irigasi atau daerah sekitarnya
Re = Rtot (125 ndash 02 Rtot)125 Rtotlt 250 mm(1)
Re = 125 + 01 Rtot Rtotgt 250 mm(2)
Dimana
Re = Curah hujan efektif (mmhari)
Rtot = Jumlah curah hujan (mmhari)
23 Evapotranspirasi
Evapotranspirasi adalah perpaduan dua proses yakni evaporasi dan
transpirasi Evaporasi adalah proses penguapan atau hilangnya air dari tanah dan
badan-badan air (abiotik) sedangkan transpirasi adalah proses keluarnya air dari
tanaman (boitik) akibat proses respirasi dan fotosistesis Kombinasi dua proses
yang saling terpisah dimana kehilangan air dari permukaan tanah melalui proses
evaporasi dan kehilangan air dari tanaman melalui proses transpirasi disebut
sebagai evapotranspirasi (ET) (Achmad 2011)
Menurut Achmad (2011) evapotranspirasi ditentukan oleh banyak faktor
yakni
a Radiasi surya (Rd) Komponen sumber energi dalam memanaskan badan-
badan air tanah dan tanaman Radiasi potensial sangat ditentukan oleh posisi
geografis lokasi
b Kecepatan angin (v) Angin merupakan faktor yang menyebabkan
terdistribusinya air yang telah diuapkan ke atmosfir sehingga proses
penguapan dapat berlangsung terus sebelum terjadinya kejenuhan kandungan
uap di udara
c Kelembaban relatif (RH) Parameter iklim ini memegang peranan karena
udara memiliki kemampuan untuk menyerap air sesuai kondisinya termasuk
temperatur udara dan tekanan udara atmosfir
15
d Temperatur Suhu merupakan komponen tak terpisah dari RH dan Radiasi
Suhu ini dapat berupa suhu badan air tanah dan tanaman ataupun juga suhu
atmosfir
Evaporasi adalah proses dimana air dalam bentuk cair dikonversi menjadi
uap air dan dipindahkan dari permukaan penguapan Air dapat terevaporasi dari
berbagai permukaana seperti danau sungai tanah dan vegetasi hijau Sedangkan
transpirasi merupakan penguapan cairan (air) yang terkandung pada jaringan
tanaman dan pemindahan uap ke atmosfir Tanaman umumnya kehilangan air
melalui stomata Stomata merupakan saluran terbuka pada permukaan daun
tanaman melalui proses penguapan dan perubahan wujud menjadi gas
(Achmad 2011)
231 Evapotranspirasi Tanaman
Evapotranspirasi tanaman (ETc) adalah perpaduan dua istilah
yakni evaporasi dan transpirasi Kebutuhan air dapat diketahui
berdasarkan kebutuhan air dari suatu tanaman Apabila kebutuhan air
suatu tanaman diketahui kebutuhan air yang lebih besar dapat dihitung
(Hansen dkk 1986) Evaporasi yaitu penguapan di atas permukaan
tanah sedangkan transpirasi yaitu penguapan melalui permukaan dari air
yang semula diserap oleh tanaman Atau dengan kata lain
evapotranspirasi adalah banyaknya air yang menguap dari lahan dan
tanaman dalam suatu petakan karena panas matahari (Asdak 1995)
Evapotranspirasi (ETc) adalah proses dimana air berpindah dari
permukaan bumi ke atmosfer termasuk evaporasi air dari tanah dan
transpirasi dari tanaman melalui jaringan tanaman melalui transfer panas
laten persatuan area Ada 3 faktor yang mendukung kecepatan
evapotranspirasi yaitu (1) faktor iklim mikro mencakup radiasi netto
suhu kelembaban dan angin (2) faktor tanaman mencakup jenis
tanaman derajat penutupannya struktur tanaman stadia perkembangan
sampai masak keteraturan dan banyaknya stomata mekanisme menutup
dan membukanya stomata (3) faktor tanah mencakup kondisi tanah
16
aerasi tanah potensial air tanah dan kecepatan air tanah bergerak ke akar
tanaman (Achmad 2011)
Doonrenbos dan Pruitt (1977) menjelaskan bahwa untuk
menghitung kebutuhan air tanaman berupa evapotranspirasi
dipergunakan persamaan
ETc = Kc times ETohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(3)
Dimana
ETc= evapotranspirasi potensial (mmhari)
ETo= evapotranspirasi acuan (mmhari)
Kc= koefisian konsumtif tanaman
Koefisien konsumtif tanaman (Kc) didefinisikan sebagai
perbandingan antara besarnya evapotranspirasi potensial dengan
evaporasi acuan tanaman pada kondisi pertumbuhan tanaman yang tidak
terganggu Dalam hubungannya dengan pertumbuhan dan perhitungan
evapotranspirasi acuan tanaman (ETo) maka dimasukkan nilai Kc yang
nilainya tergantung pada musim serta tingkat pertumbuhan tanaman
Nilai koefisien tanaman dibagi atas empat fase pertumbuhan yaitu Kc
initial (Kc in) Kc development (Kc dev) Kc middle (Kc mid) dan Kc
end Kc in merupakan fase awal pertumbuhan tanaman selama kurang
lebih dua minggu sedangkan Kc dev adalah koefisien tanaman untuk
masa perkembangan (masa antara fase initial dan middle) Kc mid
merupakan Kc untuk masa pertumbuhan dan perkembangan termasuk
persiapan dalam masa pembuahan Kc end merupakan Kc untuk
pertumbuhan akhir tanaman dimana tanaman tersebut tidak berproduksi
lagi (Achmad 2011)
232 Evapotranspirasi Acuan (ETo)
Evapotranspirasi acuan (ETo) adalah nilai evapotranspirasi
tanaman rumput-rumputan yang terhampar menutupi tanah dengan
ketinggian 8ndash15 cm tumbuh secara aktif dengan cukup air Untuk
menghitung evapotranspirasi acuan (ETo) dapat digunakan beberapa
metode yaitu (1) metode Penman (2) metode panci evaporasi (3)
17
metode radiasi (4) metode Blaney Criddle dan (5) metode Penman
modifikasi FAO Menduga besarnya evapotranspirasi tanaman ada
beberapa tahap harus dilakukan yaitu menduga evapotranspirasi acuan
menentukan koefisien tanaman kemudian memperhatikan kondisi
lingkungan setempat seperti variasi iklim setiap saat ketinggian tempat
luas lahan air tanah tersedia salinitas metode irigasi dan budidaya
pertanian (Achmad 2011)
Beberapa metode pendugaan evapotranspirasi seperti Metode
PenmanETo = c (W Rn + (1 ndash W) f(u) (ea ndash ed) ) Metode Penman
modifikasi (FAO) digunakan untuk luasan lahan dengan data pengukuran
temperatur kelembaban kecepatan angin dan lama matahari bersinar
(Doorenbos dan Pruitt 1977)
24 Infiltrasi
Infiltrasi adalah proses aliran air (umumnya berasal dari curah hujan)
masuk kedalam tanah Perkolasi merupakan proses kelanjutan aliran air yang
berasal dari infiltrasi ke tanah yang lebih dalam Kebalikan dari infiltrasi adalah
rembesan Laju maksimal gerakan air masuk kedalam tanah dinamakan kapasitas
infiltrasi Kapasitas infiltrasi terjadi ketika intensitas hujan melebihi kemampuan
tanah dalam menyerap kelembaban tanah Sebaliknya apabila intensitas hujan
lebih kecil dari pada kapasitas infiltrasi maka laju infiltrasi sama dengan laju
curah hujan (Achmad 2011)
Perpindahan air dari atas ke dalam permukaan tanah baik secara vertikal
maupun secara horizontal disebut infiltrasi Banyaknya air yang terinfiltrasi dalam
satuan waktu disebut laju infiltrasi Besarnya laju infiltrasi f dinyatakan dalam
mmjam atau mmhari Laju infiltrasi akan sama dengan intensitas hujan bila laju
infiltrasi tersebut lebih kecil dari daya infiltrasinya Jadi f le fp dan f le I Infiltrasi
berubah-ubah sesuai dengan intensitas curah hujan Akan tetapi setelah mencapai
limitnya banyaknya infiltrasi akan berlangsung terus sesuai dengan kecepatan
absorbsi setiap tanah Pada tanah yang sama kapasitas infiltrasinya berbeda - beda
tergantung dari kondisi permukaan tanah struktur tanah tumbuh-tumbuhan dan
lain-lain Di samping intensitas curah hujan infiltrasi berubah-ubah karena
18
dipengaruhi oleh kelembaban tanah dan udara yang terdapat dalam tanah
(Achmad 2011)
Menurut Achmad ( 2011) ada beberapa faktor internal dan eksternal yang
mempengaruhi laju infiltrasi adalah sebagai berikut
1 Tinggi genangan air di atas permukaan tanah dan tebal lapisan tanah yang
jenuh
2 Kadar air atau lengas tanah
3 Pemadatan tanah oleh curah hujan
4 Penyumbatan pori tanah mikro oleh partikel tanah halus seperti bahan
endapan dari partikel liat
5 Pemadatan tanah oleh manusia dan hewan akibat traffic line oleh alat olah
6 Struktur tanah
7 Kondisi perakaran tumbuhan baik akar aktif maupun akar mati (bahan
organik)
8 roporsi udara yang terdapat dalam tanah
9 Topografi atau kemiringan lahan
10 Intensitas hujan
11 Kekasaran permukaan tanah
12 Kualitas air yang akan terinfiltrasi
13 Suhu udara tanah dan udara sekitar
Dalam infiltrasi dikenal dua istilah yaitu kapasitas infiltrasi dan laju
infiltrasi yang dinyatakan dalam mmjam Kapasitas infiltrasi adalah laju infiltrasi
maksimum untuk suatu jenis tanah tertentu sedangkan laju infiltrasi ( ft ) adalah
kecepatan infiltrasi yang nilainya tergantung pada kondisi tanah dan intensitas
hujan Apabila tanah dalam kondisi kering ketika infiltrasi terjadi kapasitas
infiltrasi tinggi karena kedua gaya kapiler dan gaya gravitasi bekerja bersama ndash
sama menarik air kedalam tanah Ketika tanah menjadi basah gaya kapiler
berkurang yang menyebabkan laju infiltrasi menurun Akhirnya kapasitas infiltrasi
mencapai suatu nilai konstan yang dipengaruhi terutama oleh gravitasi dan laju
perkolasi Laju infiltrasi dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu kedalaman
19
genangan dan tebal lapisan jenuh kelembaban tanah pemadatan oleh hujan
tanaman penutup intensitas hujan dan sifat ndash sifat fisik tanah (Triatmodjo 2008)
Metode yang biasa digunakan untuk menentukan kapasitas infiltrasi adalah
pengukuran dengan infiltrometer dan analisis hidrograf Infiltrometer dibedakan
menjadi infiltrometer genangan dan simulator hujan Infiltrometer genangan yang
banyak digunakan adalah dua silinder kosentris atau tabung yang dimasukkan
kedalam tanah (Triatmodjo 2008)
Untuk tipe pertama dua silinder kosentris yang terbuat dari logam dengan
diameter antara 225 dan 90 cm ditempatkan dengan sisi bawahnya berada
beberapa sentimeter di bawah tanah ke dalam kedua ruangan diisikan air yang
selalu dijaga pada elevasi sama Fungsi dari silinder luar adalah untuk mencegah
air di dalam ruang sebelah dalam menyebar pada daerah yang lebih besar setelah
merembes di bawah dasar silinder Kapasitas infiltrasi dan perubahannya dapat
ditentukan dari kecepatan penambahan air pada silinder dalam yang diperlukan
untuk mempertahankan elevasi konstan Infiltrasi dapat diukur dengan cara
berikut dengan menggunakan infiltrometer (Triatmodjo 2008)
Infiltrometer tipe kedua (gambar 7) terdiri dari tabung dengan diameter
sekitar 225 cm dan panjang 45 sampai 60 cm yang dimasukkan kedalam tanah
sampai kedalaman minimum sama dengan kedalaman dimana air meresap selama
percobaan ( sekitar 375 sampai 525 cm ) sehingga tidak terjadi penyebaran
Gambar 6 Tabung infiltrometer sederhana
20
Laju air yang harus ditambahkan untuk menjaga kedalaman yang konstan
di dalam tabung dicatat Infiltrometer genangan ini tidak memberikan kondisi
infiltrasi yang sebenarnya terjadi di lapangan karena pengaruh pukulan butir ndash
butir hujan tidak diperhitungkan dan struktur tanah di sekeliling dinding silinder
telah terganggu pada waktu pemasukannya kedalam tanah Tetapi meskipun
mempunyai kelemahan alat ini mudah dipindah dan dapat digunakan untuk
mengetahui kapasitas infiltrasi di titik yang dikehendaki sesuai dengan tata guna
lahan jenis tanaman dan sebagainya (Triatmodjo 2008)
Untuk mengurangi kelemahan dari penggunaan alat diatas dibuat hujan
tiruan dengan intensitas merata yang lebih tinggi dari kapasitas infiltrasi Luas
bidang yang disiram antara 01 sampai 40 m2 Besar infiltrasi dihitung dengan
mencatat besarnya hujan dan limpasan Gambar 7 adalah sket simulator hujan
Hujan tiruan dengan intensitas hujan I jatuh pada bidang yang akan dicari
kapasitas infiltrasinya Intensitas hujan lebih besar dari kapasitas infiltrasi f
sehingga terjadi genangan diatas permukaan tanah Pada suatu saat genangan air
akan meluap dan luapan air ditampung dalam ember Dengan mengetahui
intensitas hujan I volume tampungan dalam ember dan tinggi genangan maka
akan dapat dihitung kapasitas infiltrasi (Triatmodjo 2008)
Gambar 7 Simulator hujan
Laju infiltrasi (f) dinyatakan dalam injam atau cmjam adalah kecepatan
air masuk kedalam tanah dari permukaan tanah Jika air menggenang pada
permukaan tanah maka kapasitas infiltrasi telah mencapai batas kemampuan Jika
21
laju distribusi air pada permukaan sebagai contoh hujan lebih kecil dari pada
kemampuan laju infiltrasi maka laju infiltrasi sebenarnya akan juga lebih kecil
dari pada laju potensial Kumulatif infiltrasi (F) adalah akumulasi dari kedalaman
air yang masuk kedalam tanah selama jangka waktu tertentu dan itu sama dengan
integral dari laju infiltrasi pada periode tersebut (Triatmojo 2008)
25 Dimensi Saluran
Dimensi saluran merupakan salah satu kapasitaskemampuan lapisan
bahan kemiringan dan bentuk dari kanal atau selokan yang digunakan Ukuran
saluran dapat ditentukan dengan persamaan manning dan persamaan kelancaran
persamaan tersebut dapat menghubungkan kecepatan aliran kapasitas kemiringan
saluran saluran bentuk dan ukuran pembagian saluran Persamaannya sebagai
berikut (Jeans 2009)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(4)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(5)
Dimana
V = Kecepatan aliran (ms)
K = Koefisien kekasaran saluran
n = Koefisien manning
S = Kemiringan (mm)
A = Luas penampang saluran (m2)
Q = Debit aliran (m3s)
R = Jari-jari hidrolik (m)
26 Kadar Air Tanah
Data kadar air tanah membutuhkan pengukuran periodik di lapangan hal
tersebut dapat memberikan gambaran pada pemberian irigasi berikutnya dilakukan
dan berapa kedalaman air yang harus diterapkan Sebaliknya data tersebut dapat
menunjukkan berapa banyak yang telah diterapkan dan air keseragaman pada
lahan Seperti yang telah dijelaskan pada sub bagian sebelumnya bulk density
kapasitas lapangan dan titik layu permanen juga dibutuhkan (Walker 1989)
22
Menurut (Walker 1989) ada banyak teknik yang dapat digunakan untuk
menghitung kadar air tanah Namun yang digunakan pada penelitian ini adalah
metode gravimetrik sampling Gravimetrik sampel dilakukan dengan
mengumpulkan sampel tanah dari masing-masing kedalaman 15-30 cm dari profil
tanah atau dari penetrasi akar Sampel tanah diambil beratnya sekitar 100-200
gram kemudian ditempatkan dalam wadah kedap udara dan kemudian ditimbang
Sampel tersebut kemudian ditempatkan dalam oven untuk dipanaskan sampai 105
deg C selama 24 jam dengan membuka penutup wadah Setelah kering tanah dan
wadah ditimbang lagi dan berat air ditentukan baik sebelum maupun sesudah
pengeringanoven Fraksi berat kering masing-masing sampel dapat dihitung
dengan menggunakan Persamaan
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(6)
Dimana
W = kadar air tanah
BB = berat basah (berat tanah sesungguhnya)
BK = berat kering (berat tanah setelah di panaskan)
Jagung merupakan tanaman yang tergolong tidak tahan kelebihan air dan
kekurangan air dan relatif sedikit membutuhkan air dibandingkan padi Oleh
karena itu pengaturan ketersediaan air sangat penting Pada pertanaman di lahan
kering yang umumnya ditanam saat musim hujan peluang terjadinya kelebihan
air cukup besar oleh karena itu untuk menghindari agar tidak terjadi kelebihan air
maka perlu dibuat saluran-saluran drainase yang pengerjaannya dapat dilakukan
bersamaan dengan pembumbunan tanaman Pada pertanaman di lahan sawah yang
umumnya ditanam pada akhir musim hujan maka peluang terjadinya kekeringan
cukup besar Oleh karena itu perlu pemberian air pada saat-saat tanaman telah
menunjukkan gejala kekeringan Sumber air dapat diperoleh baik dari air tanah
dangkal yang didistribusikan dengan poma atau air irigasi Dalam hal ini yang
penting adalah pengaturan waktu dan cara pendistribusian air agar tanaman
tumbuh optimal dan pemanfaatan air lebih efisiensi Khusus untuk pertanaman
23
jagung pada lahan sawah tadah hujan ketersediaan air mutlak diperlukan oleh
karena itu harus ada sumber air yang dapat dimanfaatkan untuk pengairi
pertanaman Pendistribusian air dapat dilakukan melalui alur-alur yang dibuat saat
pembumbunan Pembuatan alur dapat dilakukan pula dengan menggunakan bajak
atau alat khusus pembuat alur model PAI-1R-Balitsereal atau PAI-2R-Balitsereal
yang ditarik hand tractor (Suryana dkk 2008)
27 Ketersediaan Air Irigasi
Ketersediaan air untuk keperluan irigasi secara garis besar dapat
dibedakan menjadi dua jenis yaitu ketersediaan air di lahan dan ketersediaan air
di bangunan pengambilan Ketersediaan air irigasi baik di lahan maupun di
bangunan pengambilan diharapkan dapat mencukupi kebutuhan air irigasi yang
diperlukan pada daerah irigasi yang ditinjau sesuai dengan luas areal dan pola
tanam yang ada Informasi ketersediaan air di bangunan pengambilan atau sungai
diperlukan untuk mengetahui jumlah air yang dapat disediakan pada lahan yang
ditinjau berkaitan dengan pengelolaan air irigasi untuk suatu lahan pertanian
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
271 Ketersediaan Air di Lahan
Ketersediaan air di lahan adalah air yang tersedia di suatu lahan
pertanian yang dapat dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan air irigasi
di lahan itu sendiri Ketersediaan air di lahan yang dapat digunakan untuk
pertanian terdiri dari dua sumber yaitu konstribusi air tanah dan hujan
efektif (Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
Konstribusi air tanah sangat dipengaruhi oleh karakteristik tanah
kedalaman air aplikasi (kedalaman zona perakaran) dan jenis tanaman
Untuk daerah irigasi yang berada pada daerah kedalaman air aplikasi
dangkal konstribusi air tanah diperoleh melalui daya kapiler tanah Untuk
daerah yang berada pada daerah kedalaman air aplikasi dalam konstribusi
air tanah sangat kecil dan dapat dianggap bernilai nol Curah hujan efektif
adalah curah hujan yang secara efektif dan secara langsung dipergunakan
memenuhi kebutuhan air tanaman untuk pertumbuhan tanaman
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
24
272 Ketersediaan Air di Bangunan Pengambilan
Ketersediaan air di bangunan pengambilan adalah air yang
tersedia di suatu bangunan pengambilan yang dapat digunakan untuk
mengaliri lahan pertanian melaui sistem irigasi Untuk sistem irigasi
dengan memanfaatkan air sungai informasi ketersediaan air di sungai
(debit andalan) perlu diketahui Debit andalan adalah debit minimum
sungai untuk kemungkinan terpenuhi yang sudah ditentukan dapat dipakai
untuk irigasi Debit minimum untuk kemungkinan terpenuhi ditetapkan
80 yang dapat diartikan pula bahwa kemungkinan (probabilitas) debit
sungai lebih rendah dari debit andalan 20 Untuk bangunan pengambilan
yang telah tersedia bangunan pencatat debit maka analisis ketersediaan air
dapat dilakukan dengan analisis frekuensi terhadap data debit yang cukup
panjang (Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
28 Kebutuhan Air Irigasi
Direktorat Jenderal Pengairan (1986) memberikan gambaran bahwa dalam
penentuan kebutuhan air untuk irigasi atau air yang dibutuhkan untuk lahan
pertanian didasarkan pada keseimbangan air di lahan untuk satu unit luasan dalam
satu periode biasanya periode setengah bulanan Faktor-faktor yang menentukan
kebutuhan air untuk irigasi menurut Direktorat Jenderal Pengairan (1986) adalah
a) Penyiapan lahan (Ir)
Untuk menentukan kebutuhan maksimum air irigasi pada suatu
proyek irigasi ditentukan oleh kebutuhan air untuk penyiapan lahan
b) Penggunaan Konsumtif (Etc)
Penggunaan konsumtif diartikan sebagai jumlah air yang dibutuhkan
untuk pertumbuhan tanaman Penggunaan konsumtif juga dapat didefinisikan
sebagai kebutuhan air tanaman sebagai jumlah air yang disediakan untuk
mengimbangi air yang hilang akibat evaporasi dan transpirasi Evapotranspirasi
adalah gabungan proses penguapan dari permukaan tanah atau evaporasi dan
penguapan dari daun tanaman atau transpirasi Besarnya nilai evaporasi
dipengaruhi oleh iklim varietas jenis dan umur tanaman
25
Besarnya koefisien tanaman setiap jenis tanaman berbeda-beda dan
berubah setiap periode pertumbuhan tanaman itu Evapotranspirasi potencial
dihitung dengan metode modifikasi Penman yang telah disesuaikan dengan
keadaan daerah Indonesia dan nilai kc untuk berbagai jenis tanaman yang ditanam
disajikan harga-harga koefisien tanaman termasuk jagung menurut FAO
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
Tabel 2 Harga Koefisien Tanaman Palawija
Setengah
Bulan
Ke-
Koefisien tanaman
Kedelai Jagung
Kac
tanah Bawang Buncis Kapas
1 050 0 50 0 50 0 50 0 50 050
2 075 0 59 0 51 0 51 0 64 050
3 100 0 96 0 66 0 59 0 89 058
4 100 1 05 0 85 0 90 0 95 075
5 082 1 02 0 95 0 95 0 88 091
6 045 0 95 0 95 - 104 -
Sumber Direktorat Jenderal Pengairan 1986
c) Perkolasi dan Rembesan (P)
Laju perkolasi sangat tergantung pada sifat-sifat tanah Guna
menentukan laju perkolasi tinggi muka air tanah juga harus diperhitungkan
Perembesan terjadi akibat meresapnya air melalui tanggul sawah Perkolasi
dan rembesan disawah berdasarkan Direktorat Jenderal Pengairan (1986)
yaitu sebesar 2 mmhari
d) Penggantian Lapisan Air (Wlr)
Banyaknya air yang dibutuhkan oleh tanaman palawija sebesar 50-
100 mm
e) Efisiensi Irigasi (Ei)
Efisiensi irigasi adalah angka perbandingan dari jumlah air irigasi
nyata yang terpakai untuk kebutuhan pertumbuhan tanaman dengan jumlah
air yang keluar dari pintu pengambilan (intake) Efisiensi irigasi merupakan
faktor penentu utama dari unjuk kerja suatu sistem jaringan irigasi Efisiensi
irigasi terdiri atas efisiensi pengaliran yang pada umumnya terjadi di jaringan
26
utama dan efisiensi dijaringan sekunder yaitu dari bangunan pembagi sampai
petak sawah Efisiensi irigasi didasarkan asumsi sebagian dari jumlah air
yang diambil akan hilang baik di saluran maupun di petak sawah
Kehilangan air yang diperhitungkan untuk operasi irigasi meliputi
kehilangan air di tingkat tersier sekunder dan primer Besarnya masing-
masing kehilangan air tersebut dipengaruhi oleh panjang saluran luas
permukaan saluran keliling basah salurandan kedudukan air tanah
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
29 Membuat Desain Saluran Irigasi Permukaan (Alur)
Desain suatu sistem irigasi permukaan harus mengisi bagian zona
perakaran secara efisien dan seragam sehingga stres tanaman dapat dihindari dan
sumber daya seperti energi air nutrisi dan tenaga kerja tetap seimbang atau
terjaga Sistem irigasi juga dapat digunakan untuk mendinginkan keadaan di
sekitar buah yang sensitif dan tanaman sayuran atau memanaskan atmosfer untuk
mencegah kerusakan dengan embun beku Sebuah sistem irigasi harus selalu
mampu mengakumulasi pencucian garam di zona akar Hal ini juga dapat
digunakan untuk melunakkan tanah untuk budidaya yang lebih baik atau bahkan
untuk menyuburkan dan menyebarkan insektisida dilahan (Walker 1989)
Prosedur desain didasarkan pada target aplikasi (Z req) yang sesuai dengan
kelembaban tanah yang diekstraksi oleh tanaman Dimana dalam analisis akhir
prosedur akan muncul trial and error dimana pilihan panjang lereng tingkat
lapangan inflow dan waktu cutoff dapat dibuat yang akan memaksimalkan
efisiensi aplikasi Pertimbangan seperti keterbatasan pasokan air dan erosi akan
bertindak sebagai kendala pada prosedur desain Efisiensi aplikasi maksimal
tujuan implisit desain akan terjadi ketika lahan hanya diairi kembali Perkolasi
yang meningkat akan dikurangi dengan meminimalkan perbedaan waktu asupan
kesempatan dan mengakhiri pemasukan tepat waktu Limpasan permukaan
dikendalikan atau digunakan kembali Asupan waktu desain peluang didefinisikan
dengan cara berikut
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(7)
27
di mana Z req adalah volume diberikandibutuhkan per satuan panjang dan lebar
per unit (dan sama dengan defisit kelembaban tanah) dan rreq adalah asupan
desain kali kesempatan (Walker dan Skogerboe 1989)
Tabel 3 Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi awal
Continuous Flow Intake Curve Parameters For Initial Irrigations
ID Soil Name a K
(m^3mmn^a)
Fo
(m^3mmn^a)
Qr
(ls)
Vpr
(m)
002 Heavy Clay 0188 0000220 00000073 0468 0111
005 Clay 0248 0000416 00000184 0521 0122
010 Clay 0306 0000633 00000313 0609 0138
015 Light Clay 0351 0000810 00000437 0695 0152
020 Clay Loam 0387 0000966 00000555 0781 0166
025 Clay Loam 0417 0001107 00000670 0866 0179
030 Clay Loam 0442 0001220 00000780 0949 0191
035 Silty 0463 0001346 00000887 1031 0202
040 Silty 0481 0001453 00000990 1112 0213
045 Silty Loam 0497 0001551 00001090 1192 0224
050 Silty Loam 0512 0001650 00001187 1271 0234
060 Silty Loam 0535 0001830 00001372 1426 0253
070 Silty Loam 0555 0002011 00001547 1576 0271
080 Sandy Loam 0571 0002172 00001711 1721 0288
090 Sandy Loam 0585 0002324 00001867 1862 0305
100 Sandy Loam 0597 0002476 00002014 1999 0320
150 Sandy 0641 0003130 00002637 2613 0391
200 Sandy 0671 0003706 00003113 3115 0452
400 Sandy 0749 0005531 00004144 4000 0650
Sumber Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University 2003
28
Tabel 4Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi selanjutnya
Continuous Flow Intake Curve Parameters For Later Irrigations
ID Soil Name a K
(m^3mmn^a)
Fo
(m^3mmn^a)
Qr
(ls)
Vpr
(m)
002 Heavy Clay 0151 0000190 00000058 0468 0111
005 Clay 0198 0000356 00000147 0521 0122
010 Clay 0245 0000543 00000251 0609 0138
015 Light Clay 0281 0000690 00000349 0695 0152
020 Clay Loam 0310 0000826 00000444 0781 0166
025 Clay Loam 0334 0000937 00000536 0866 0179
030 Clay Loam 0353 0001040 00000624 0949 0191
035 Silty 0370 0001146 00000709 1031 0202
040 Silty 0385 0001233 00000792 1112 0213
045 Silty Loam 0398 0001321 00000872 1192 0224
050 Silty Loam 0409 0001400 00000949 1271 0234
060 Silty Loam 0428 0001560 00001098 1426 0253
070 Silty Loam 0444 0001701 00001237 1576 0271
080 Sandy Loam 0457 0001842 00001369 1721 0288
090 Sandy Loam 0468 0001974 00001493 1862 0305
100 Sandy Loam 0478 0002106 00001611 1999 0320
150 Sandy 0513 0002660 00002110 2613 0391
200 Sandy 0537 0003146 00002490 3115 0452
400 Sandy 0599 0004701 00003316 4000 0650
Sumber Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University 2003
Menurut Walker dan Skogerboe (1989) data yang dibutuhkan dalam
membuat desan irigasi secara umum adalah
a sifat pasokan air irigasi dalam hal kebutuhan tahunan tahunan metode
pengiriman dan biaya debit dan durasi frekuensi penggunaan dan kualitas air
b topografi tanah dengan penekanan khusus pada lereng utama undulations
lokasi pengiriman air dan outlet permukaan drainase
c fisik kimia dan karakteristik tanah terutama karakteristik infiltrasi
kelembaban-holding kapasitas salinitas dan drainase internal
d pola tanam kebutuhan airnya dan pertimbangan khusus yang diberikan untuk
memastikan bahwa sistem irigasi dapat dilaksanakan dalam panen dan jadwal
budidaya periode perkecambahan dan periode pertumbuhan yang kritis
29
e kondisi pemasaran di daerah serta tenaga kerja pemeliharaan dan
penggantian ketersediaan dan keterampilan pelayanan pendanaan untuk
konstruksi dan operasi dan energi pupuk benih pestisida dll dan
f budaya praktek yang digunakan di daerah pertanian terutama di mana mereka
dapat melarang elemen tertentu dari desain atau operasi dari sistem
Waktu pengaliran merupakan waktu yang diperlukan air untuk menutupi
seluruh lahan membutuhkan evaluasi atau setidaknya perkiraan jalur pengaliran
Penentuan nilai parameter hidrolik alur bervariasi sesuai dengan ukuran dan
bentuk alur biasanya dalam kisaran 03-07 Gambar di bawah menunjukkan tiga
bentuk alur khas dan berhubungan dengan nilai p 1 dan p 2 (parameter hidrolik)
Gambar 8 Bentuk spesifik alur dan parameter hidroliknya
Setelah parameter-parameter seperti bentuk alur jarak antar alur panjang alur
kemiringan alur topografi alur jenis tanah waktu asupan peluang dll Maka
selanjutnya mengikuti desain sistem model irigasi alur menurut FAO
(Walker 1989)
30
210 Cropwat
Cropwat merupakan suatu program komputer under DOS (Program yang
dipakai melalui perintah DOS) untuk menghitung evapotranspirasi Penman
Modifikasi dan kebutuhan air untuk tanaman Selanjutnya dapat juga menghitung
kebutuhan air irigasi jadwal pemberian air irigasi untuk macam-macam kondisi
pengelolaan dan suplai air untuk seluruh daerah irigasi dengan bermacam-macam
pola tanam tertentu Untuk perhitungan tersebut dibutuhkan data-data
klimatologi dan data-data lainnya misalnya data tanaman dan data pola tanam
Prosedur dalam perhitungan kebutuhan air bagi tanaman dan rencana kebutuhan
air untuk irigasi ini didasarkan pada makalah FAO - ID No 24 mengenai
Kebutuhan air bagi tanaman dan No 33 mengenai Respon tanaman terhadap
air Program ini berarti sebagai alat praktis untuk membantu para ahli melakukan
perhitungan dalam perencanaan dan pengelolaan suatu daerah irigasi Lebih lanjut
program ini diharapkan dapat membantu memberikan rekomendasi untuk
memperbaiki irigasi yang telah ada dan merencanakan jadwal irigasi yang sesuai
dengan kondisi suplai air yang beraneka ragam Beberapa hal yang perlu dijelaskan
berkaitan dengan penggunaan komputer model Cropwat ini antara lain
mengenai perhitungan evapotranspirasi referensi pemrosesan data curah hujan
pola tanam dan data tanaman (Susilawati 2004)
Evapotranspirasi referensi atau ETo adalah evapotranpirasi potensial dari
tanaman rumput yang sehat dan mendapat air cukup Kebutuhan air untuk
tanaman lain secara langsung dibandingkan dengan parameter iklim ini Metode
Penman Modifikasi (FAO - ID No24) secara umum telah diterima sebagai
metode yang cukup untuk menghitung evapotranspirasi dari data klimatologi
seperti temperatur kelembaban (humidity) radiasi penyinaran (sunshine) dan
kecepatan angin (windspeed) Data klimatologi harus diambil dari stasiun
terdekat dan yang paling mewakili daerah kajian Data pertama yang penting dari
stasiun klimatologi ini adalah elevasi ketinggian (altitude) dan latitude
(Susilawati 2004)
Menurut Susilawati (2004) Masukan data klimatologi meliputi tiap bulanan
a Temperatur dalam derajat Celcius dapat sebagai temperatur rata-rata harian
31
atau sebagai temperatur maksimum dan minimum dalam bulan
b Kelembaban udara (air humidity) dapat diberikan sebagai kelembaban
relatif (relative humidity) dalam persen (0 - 100) atau vapour pressure dalam
mbar (1 - 50) Untuk membedakan diantara kedua satuan di atas nilai
vapour pressure dimasukkan sebagai nilai negative
c Penyinaran (daily sunshine) dapat diberikan sebagai persentase (20 - 100)
dari perbandingan penyinaran terhadap panjang hari atau pecahan (0 - 1)
atau sebagai lamanya penyinaran dalam jam (1 - 20)
d Kecepatan angin (windspeed) dapat diberikan dalam kmhari (10 - 500) atau
mdet (0 - 10)
Hujan memberikan kontribusi yang besar dari kebutuhan air untuk
tanaman Selama musim hujan sebagian besar kebutuhan air dipenuhi oleh hujan
sementara dalam musim kering dipenuhi oleh air irigasi Berapa jumlah air yang
datang dari curah hujan dan berapa jumlah air yang harus dipenuhi oleh air irigasi
adalah sulit diperkirakan Untuk mengestimasi kekurangan curah hujan yang
harus dipenuhi oleh air irigasi diperlukan suatu analisa statistik yang
membutuhkan data curah hujan yang panjang Sedangkan tidak semua curah
hujan yang jatuh digunakan oleh tanaman Sebagian hujan hilang karena limpasan
permukaan (run off) atau karena perkolasi yang dalam jauh di luar daerah akar
tanaman (Susilawati 2004)
Menurut Susilawati (2004) untuk menentukan bagian hujan yang dapat
diperhitungkan sebagai air yang dapat digunakan oleh tanaman diberikan definisi
a Curah hujan rata-rata bulanan (average monthly rainfall) adalah nilai rata-
rata dari suatu data curah hujan Digunakan dalam perhitungan kebutuhan
air tanaman dalam keadaan iklim yang rata- rata
b Dependable rainfall jumlah hujan dapat tergantung dari 1 di luar 4 atau 5
tahun tergantung pada 75 atau 80 kemungkinan terlampaui dan
menunjukkan suatu tahun kering normal Dependable rainfall digunakan
untuk merencanakan kapasitas sistem irigasi
c Hujan dalam tahun basah tahun normal dan tahun kering adalah hujan
dengan kemungkinan terlampaui 20 untuk tahun basah 50 tahun normal
31
32
dan 80 untuk tahun kering Ketiga nilai tersebut sangat berguna untuk
merencanakan suplai air irigasi dan simulasi dari macam-macam kondisi
pengelolaan irigasi
d Effective rainfall didefinisikan sebagai bagian dari hujan yang secara
efektif digunakan oleh tanaman setelah beberapa hilang karena limpasan
permukaanrun off) dan perkolasi yang dalam diperhitungkan Hujan efektif ini
digunakan untuk menentukan kebutuhan irigasi bagi tanaman
Kebutuhan air irigasi selain tergantung dari curah hujan juga tergantung
dari data tanaman dan pola tanam yang disusun Data tanaman meliputi sifat-sifat
dari tanaman yang diungkapkan oleh koefisien tanaman kc dan lama
pertumbuhan tanaman yaitu dalam tingkatan-tingkatan pertumbuhan Dari data
tanaman ini dapat dihitung kebutuhan air untuk tanaman Dengan menambahkan
data tanggal tanam pertama maka kebutuhan air irigasi untuk tanaman dapat
ditemukan Data pola tanam dari beberapa jenis tanaman yang tumbuh dalam
daerah irigasi yang disusun secara skematik diperlukan untuk menghitung
kebutuhan air irigasi (Susilawati 2004)
211 Sirmod III
SIRMOD III adalah paket perangkat lunak komprehensif untuk
mensimulasikan hidrolika sistem irigasi permukaan pada suatu lahan dengan
memilih kombinasi ukuran parameter dan operasional yang memaksimalkan
efisiensi aplikasi dan solusi dua-titik terbalik Permasalahan perhitungan
parameter infiltrasi dari suatu data merupakan data paling awal yang dimasukkan
(Walker 1989)
Kegiatan simulasi dikembangkan selama beberapa tahun dan dikodekan
menjadi MSDOS program yang bernama SIRMOD Pemrograman SIRMOD III
adalah 32 bit C + + revisi paket SIRMOD aslinya Prosedur numerik yang
digunakan dalam perangkat lunak yang diuraikan dalam teks Irigasi Permukaan
Teori dan Praktek 9 SIRMOD III merupakan perangkat lunak yang telah ditulis
untuk sistem mikro IBM kompatibel dengan memanfaatkan Windows 95 98
2000 dan sistem operasi berikutnya (Walker 1989)
32
2
33
III METODOLOGI PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat
Penelitian mengenai ldquoDesain Sistem Irigasi Alur Pada Perkebunan Tanaman
Jagung di Kabupaten Bonerdquo dilaksanakan pada bulan September sampai pada bulan
Oktober 2012 di Desa Samaelo Kecamatan Barebbo Kabupaten Bone Provinsi
Sulawesi Selatan
32 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah Teodolit Program SRFR
SIRMOD III SURFER CROPWAT 80 CLIMWAT 20 GPS kamera meteraacuten
parang linggis cangkul Selang air ring sampel ring infiltrometer aluminum foil
timbangan digital palu karet pengikatWater pass Pompa mesin
Bahan yang digunakan pada penelitian ini yaitu
1 Plastik
2 Patok kayu
3 Tali rapia
4 Air
5 Tanaman jagung
33 Metode Penelitian
331 Pengambilan data
Data yang akan digunakan pada penelitian ini meliputi data untuk
ketersediaan air kebutuhan air irigasi dan data untuk desain sistem irigasi
Data ketersediaan air meliputi
a Data curah hujan 10 tahun terakhir (2003-2012)
b Data debit air irigasi setengah bulanan (2005-2011)
Data untuk kebutuhan air irigasi meliputi
a Data Tanah meliputi sampel tanah dan ring sampel Data sampel tanah
diambil secara berurutan dalam waktu 10 hari untuk mengetahui kadar air
tanah sedangkan ring sampel digunakan untuk mengetahui titik layu
permanen porositas tekstur dan kapasitas lapang
34
b Data tanaman meliputi pengukuran kedalaman perakaran diambil dari
pengukuran panjang akar selama tiga kali sesuai dengan periode
pertumbuhan tanaman
c Data iklim meliputi data evaporasi seperti suhu udara kelembaban
kecepatan angin dan lama penyinaran
Sedangkan data untuk desain sistem irigasi meliputi
a Data Kemiringan lahantopografi digunakan untuk mengetahui kontur
wilayah lahan penaman
b Data laju infiltrasi dengan menggunakan ring infiltrometer
332 Pengolahan dan Analisis Data
1 Membuat kontur lahan pertanaman dengan aplikasi surfer
2 Menghitung kebutuhan air tanaman berdasarkan iklim dan pola tanam
yang diterapkan oleh petani setempat dengan Cropwat
3 Membuat desain saluran irigasi alur
a Penentuan bentuk saluran yaitu
1 2
Keterangan gambar penampang pengaliran air
1 Sesuai referensi FAO bentuk trapezoidal dengan bagian hidrolik
p1= 0513 dan p2=1329
2 Sesuai aplikasi dilapangan bentuk parabolasetengah lingkaran
dengan bagian hidrolik p1= 0582 dan p2= 1352
b Jarak antar alur ditentukan berdasarkan hasil survei jarak tanam di lahan
pertanaman jagung yaitu 16 m Sedangkan untuk desain 08 m
c Panjang alur 60 m
d Panjang akar atau kedalaman air aplikasi adalah 011m 037 m dan
045 m
e Koefisien manning adalah 004 (menurut FAO)
f Kecepatan aliran adalah 001 mmenit
35
g Kemiringan lahan adalah 00008 (berdasarkan data pengukuran
langsung dilapangan)
h Perhitungan A0
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(8)
i Perhitungan Zreq (persamaan 10)
j Perhitungan waktu aplikasipemberian air tL
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(9)
k Perhitungan debit maksimum
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(10)
l Perhitungan efisiensi aplikasi (Ea)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(11)
Keterangan
A0 = Luas penampang alur (m2)
Q0 = Debit aliran (m3menit)
n = Koefisien manning
S0 = Kemiringan saluran
f0 = Nilai waktu awal (m3menitm)
P12 = Parameter hidrolik
tL = Waktu pemberian air (menit)
Qmax = Debit maksimum(m3menit)
Vmax = Kecepatan maksimum (m3menit)
Ea = Efisiensi aplikasi ()
Zreq = Kedalaman aplikasi(m)
L = Panjang alur (m)
tco = Waktu pemberhentian aliran (menit)
36
4 Optimasi parameter dengan menggunakan perangkat lunak SIRMOD III
Parameter yang divariasikan adalah
a Debit atau kecepatan aliran
b Dimensi saluran
c Waktu aplikasi
d Panjang alur
Gambar 9 Tampilan awal program SIRMOD III
37
34 Bagan Alir Penelitian
Tidak
Ya
KEBUTUHAN AIR TANAMAN KETERSEDIAAN AIR
DATA
TANAH
MULAI
DESAIN SISTEM IRIGASI
CROPWATT 80
KEBUTUHAN AIR TANAMAN DAN
IRIGASIWAKTU PEMBERIAN AIR
SIMULASI DENGAN
MENGGUNAKAN SIRMOD III
HASIL
SELESAI
DATA CURAH
HUJAN
DATA
IKLIM
INFILTRASI
DATA DEBIT
IRIGASI
TOPOGRAFI
LAHAN
DATA
TANAMAN
AN
38
BAB VI HASIL PENELITIAN
41 Keadaan Umum Lokasi Penelitian
Kabupaten Bone secara geografis terletak antara4deg13- 5deg6 LS dan antara
119deg42-120deg30 BT seluas 4559 kmsup2 Secara administratif wilayah kabupaten
Bone berbatasan sebelah utara dengan Kabupaten Wajo dan Kabupaten Soppeng
sebelah selatan dengan Kabupaten Sinjai dan Kabupaten Gowa sebelah barat
dengan Kabupaten Maros Kabupaten Pangkep dan Kabupaten Barru dan sebelah
timur dengan Teluk Bone Daerah penelitian merupakan tempat penanaman padi
pada MT1 dan MT2 sedangkan pada MT3 yang ditanam adalah jagung Kondisi
dimana ketersediaan air untuk tanaman padi sulit untuk dipenuhi Penelitian ini
dilaksanakan pada perkebunan tanaman jagung di Desa Samaelo Kecamatan
Barebbo
Gambar 10 Lokasi penelitian
Untuk menentukan kemiringan pengaliran air di lahan dilakukan
pengukuran ketinggian lokasi dengan sistem grid Topografi lahan telah diukur
dengan theodolit untuk memperlihatkan kondisi kontur lahan yang akan didesain
Topografi akan menjadi salah satu faktor dalam pengaturan kemiringan dasar
SUKRI
G62107057 TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2013
39
saluran (furrow) sehingga menjadi penting untuk disajikan Hasil pengukuran
topografi dengan theodolit disajikan pada Gambar 11
Gambar 11 Layout ketinggian lokasi (kontur) lahan sawah di Kabupaten Bone
Daerah penelitian beriklim tropis dimana musim hujan berlangsung pada bulan
Desember ndash Juli dan musim kemarau yang berlangsung dari bulan Agustus ndash November
Berdasarkan data klimatologi dari tahun 2003 sampai tahun 2012 yang diperoleh dari
BMKG Maros suhu udara maksimum (Tmax) tertinggi terjadi pada bulan Januari ndash Juni
dan suhu udara maksimum (Tmax) terendah terjadi pada bulan Agustus ndash September
Sedangkan suhu udara minimum (Tmin) tertinggi pada bulan November ndash Maret dan
suhu udara miacutenimum (Tmin) terendah pada bulan Agustus ndash September Kelembaban
udara rata ndash rata sepanjang tahun adalah 836 dan kecepatan angin rata ndash rata 5 kmhari
dengan lama penyinaran rata ndash rata 15
42 Ketersediaan Air
Salah satu faktor penting dalam pengelolaan air untuk pertanian adalah
kesetimbangan air di lahan Jika ketersediaan air dapat memenuhi kebutuhan air di
lahan khususnya untuk pertanaman maka kebutuhan air pertumbuhan tanaman
dapat dipenuhi sehingga kekurangan air tidak terjadi dan tanaman tidak berada
40
dalam kondisi cekaman kekurangan air (deficit water stress) Salah satu sumber
ketersediaan air adalah hujan yang ditunjukkan dengan nilai curah hujan
Gambar 12 Curah hujan rata-ratabulanan (aktual dan efektif) di Kabupaten Bone
Tahun (2003-2012)
Data nilai curah rata-ratahujan bulanan di Kabupaten Bone menunjukkan
terjadinya hujan puncak pada bulan Mei (sekitar 400 mm) Sedangkan curah hujan
terendah terjadi pada bulan Agustus (sekitar 75 mm) Kondisi ini sangat baik untuk
wilayah pertanian yang membutuhkan hujan yang lebih merata
Ketersediaan air di daerah penelitian juga disuplai oleh air dari DI Pattiro
dengan distribusi ketersediaan air setiap periode (setengah bulanan) rata-rata
selama tahun 2005 ndash 2012 Nilai debit per periode maksimum terjadi pada bulan
Juli seperti disajikan pada Gambar 13
Gambar 13 Nilai debit rata-rata tersedia yang dialirkan di DI Pattiro (Tahun 2005 ndash
2012)
0
100
200
300
400
500
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Cu
rah
Hu
jan
(m
m)
Waktu (bulan)
Curah Hujan Aktual (mm)
Curah Hujan Efektif (mm)
0
20
40
60
80
100
120
Jan
I
Jan
II
Feb
I
Feb
II
Mar
I
Mahellip
Ap
r I
Ap
r II
Mei
I
Mei
II
Jun
I
Jun
II
Jul I
Jul I
I
Agt
I
Agt
II
Sep
I
Sep
II
Okt
I
Okt
II
No
v I
No
v hellip
Des
I
Des
II
De
bit
(m
^3d
eti
k) Series1Debit Rata-rata
41
43 Kebutuhan Air
Kebutuhan air untuk tanaman (evapotranspirasi ETcrop) dapat diperkirakan
dari data evaporasi atau evaportanspirasi potensial (ETo) Berdasarkan data iklim
yang ada di Kabupaten Bone dan Maros diperoleh hasil perhitungan nilai ETo rata
rata bulanan dalam 10 tahun terakhir untuk wiayah kajian dengan nilai seperti
ditunjukkan pada gambar di bawah ini
Gambar 14 Nilai evapotranspirasi potensial (ETo) Kabupaten Bone (2003-2012)
Dengan menggunakan rumus Etc = Kc x Eto maka nilai Etc dapat
diketahui dan dengan acuan ketersediaan air di lahan dan deplesi lengas tanah
maka kebutuhan air irigasi dapat ditentukan Gambar 15 menunjukkan kebutuhan
air tanaman aktual dan kebutuhan air irigasi selama pertanaman jagung di
Kabupaten Bone yang dihitung dengan Software Cropwat 8
Gambar 15 Nilai kebutuhan air tanaman aktual (ETcrop) dan kebutuhan air irigasi
(Irr Req) selama pertanaman jagung di Kabupaten Bone (nilai dalam
satuan mm)
0
1
2
3
4
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Evap
otr
ansp
iras
i Tan
aman
(m
mh
ari)
Waktu (bulan)
Eto (mmhari)
0
5
10
15
20
25
30
35
7 8 9 10 11 12
Ke
bu
tuh
an A
ir (
mm
har
i)
Waktu (bulan)
Kebutuhan Air Tanaman (mmhari)Keburuhan Air Irigasi (mmhari)
42
Pada sistem pertanaman jagung dengan jenis tanah lempung berliat
ketersediaan air dalam tanah sangat stabil mengingat tanah dapat memegang air
dengan baik Selama proses pertanaman jagung dilakukan terlihat bahwa deplesi
lengas tanah dapat berproses selama rata-rata 20 hari dengan tambahan air hujan
yang terjadi dengan nilai curah hujan yang kecil Namun demikian pada
prakteknya petani memberikan air irigasi setiap 10 hari dengan alasan kekhawatiran
akan terjadinya stress kekurangan air bagi tanaman
Gambar 16 Nilai retensi air tanah air tersedia (TAM dan RAM) di lahan
pertanaman jagung di Kabupaten Bone
44 Sistem Pemberian Air
Berdasarkan hasil survei lahan di pertanaman jagung diperoleh informasi
berupa kedalaman perakarandan laju infiltrasi Untuk wilayah penelitian di
Kabupaten Bone interval pemberian air di lahan mencapai 10 hari dengan cuaca
normal (tanpa hujan)
Panjang akar tanaman merupakan salah satu indikator yang penting dalam
sistem pemberian air irigasi karena sangat berkaitan dengan kedalaman efektif
pemberian air dan lama pemberian air Ukuran akar jagung pada fase I 011 m fase
II mencapai 037 m sedangkan pada fase III panjang akar 044 m Data tersebut
merupakan kedalaman air aplikasi yang akan digunakan sebagai kedalaman air
irigasi ke dalam tanah
Berdasarkan hasil pengukuran infiltrasi di lahan sawah untuk jagung hibrida
diperoleh data bahwa untuk waktu pemberian air irigasi dapat dilakukan melalui
sistem alur Laju penetrasi air kedalam lahan mencapai 05 mmdetik pada saat awal
0
20
40
60
80
100
120
140
0 20 40 60 80 100 120
Re
ten
si A
ir T
anah
(m
m)
Waktu (hari)
Depletion (mm)RAM (mm)
TAM (mm)
43
pemberian air dan selanjutnya menuju konstan pada laju 0083 mmdetik Bila
penjenuhan air diberikan sampai kedalaman maksimum perakaran hasil
pengukuran maka dibutuhkan waktu sekira 120 menit untuk pengaliran air dari
saluran ke lahan Waktu ini melebihi waktu untuk proses infiltrasi (opportunity
time)
Gambar 17 Laju infiltasi tanah pada lahan pertanaman Jagung
Ketersediaan air di lahan diukur dengan menggunakan current meter untuk
mengukur kecepatan aliran air yang selanjutnya digunakan untuk menentukan debit
air tersedia (m3det) Pada saat yang sama juga diukur kemiringan dasar saluran
Hasil pengukuran ini digunakan untuk menentukan nilai koefisien Manning yang
selanjutnya digunakan dalam penentuan fungsi debit aliran (Rumus Manning)
Hasil pengukuran debit sesaat di saluran irigasi menunjukkan debit 000041 m3s
45 Simulasi Hasil Berdasarkan Penerapan Petani di Lahan
Hasil simulasi irigasi alur yang diterapkan oleh petani menunjukkan kondisi
dimana kedalaman air aplikasi pada tahap pertumbuhan awal tanaman sebesar
hanya 011 m Pada praktek irigasi yang dilakukan petani dengan panjang alur 60
m bentuk penampang alur paraacutebola dan debit alir 000041 m3s dengan ujung alur
tertutup menunjukkan bahwa air terpenetrasi ke dalam tanah sedalam lebih 011 m
atau sedalam 037 m pada titik pemasukan air dan 040 m pada ujung alur Hal ini
secara detail dapat dilihat pada Gambar 18 dan Gambar 19
y = -076ln(x) + 3903Rsup2 = 0979
0
05
1
15
2
25
3
35
0 20 40 60 80 100
Laju
Infi
ltra
si (
cmm
en
it)
Waktu (menit)
Laju Infiltrasi (cmmenit)
Log (Laju Infiltrasi (cmmenit))
44
Gambar 18 Hasil kedalaman air aplikasi irigasi di lahan pertanaman jagung pada
tahap awal pengairan
Dari data ini menunjukkan bahwa irigasi yang dilakukan petani belum
optimal dalam memanfaatkan air Apalagi bila air sudah diberi pupuk maka
kehilangan pupuk akibat perkolasi akan menjadi besar karena tidak dapat
dijangkau oleh akar tanaman yang hanya sedalam 011 m pada tahap pertumbuhan
awal
Pada kondisi ini nilai efisiensi irigasi hanya mencapai 3609 efisiensi
aplikasi 3248 dan efisiensi distribusi hanya 3234 Hasil ini menunjukkan
bahwa hanya sekitar 32 air yang termanfaatkan sementara selebihnya terbuang
lewat perkolasi
Pada tahap ke 2 dengan kedalaman perakaran rata-rata mencapai 037 m
terdapat perubahan profil aplikasi air dengan debit air yag tetap 000041 m3s pada
waktu aplikasi selama 4 jam Nilai ini dianggap oleh sistem sebagai bentuk
penerapan air tak terkontrol karena memiliki nilai kedalaman air aplikasi yang
kurang di lebih setengah panjang alur sedangkan pada akhir alur mengalami
kelebihan air aplikasi
Gambar 19 Hasil Simulasi untuk kedalaman air aplikasi pada tahap pemberian
berikutnya mengikuti praktek irigasi petani
0
01
02
03
04
05
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)Panjang Alur (meter)
INFILTRASION DEPTH
Z_Req
0
01
02
03
04
05
06
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)
Panjang Alur (meter)
INFILTRASION DEPTH
Z_Req
45
Dengan dasar ini maka perlu optimasi desain pemberian air yang dapat
meningkatkan efisiensi aplikasi dan nilai efisiensiirigasi Optimasi dapat dilakukan
pada debit aliran panjang alur kecepatan alur dimensi saluran agar diperoleh nilai
efisiensi aplikasi dan efisiensi irigasi yang lebih baik
46 Simulasi Berdasarkan Hasil Desain
Desain irigasi alur dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak
SIRMOD III Model simulasi yang digunakan adalah tipe hydrodynamic ujung alur
tertutup tanpa penggunaan kembali bentuk penampang alur parabola atau
trapezoidal dan panjang alur 60 meter untuk target aplikasi atau kedalaman air
aplikasi 011 m 037 m dan 045 m
461 Kedalaman Air Aplikasi 011 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
pada tahap pertumbuhan awal tanaman sebesar hanya 011 m dengan jarak antar
alur dikurangi dari 16m menjadi 08m dan debit dari 000041m3s menjadi
00004m3s Waktu pengairan divariasikan dari 190 menit 200 menit 205 menit
dan 210 menit untuk mendapatkan hasil simulasi terbaik Hasil simulasi dapat
diamati pada gambar berikut ini
Gambar 20 Hasil simulasi untuk Kedalaman Air Aplikasi 011 meter
Dari gambar diatas untuk lama pengairan 190 menit diperoleh nilai efisiensi
apikasi 9904 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9894 dan air yang
terperkolasi kedalam tanah 106 untuk lama pengairan 200 menit diperoleh nilai
003
004
005
006
007
008
009
01
011
012
013
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)
Panjang Alur (meter) Zreq (m)
T=190 menitT=200 menitT=205 menitT=210 menit
46
efisiensi apikasi 9772 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9761 dan air
yang terperkolasi kedalam tanah 239 untuk lama pengairan 205 menit diperoleh
nilai efisiensi apikasi 9508 efisiensi irigasi 9866 efisiensi distribusi 9509
dan air yang terperkolasi kedalam tanah 491 danuntuk lama pengairan 210
menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9888 efisiensi irigasi 100 efisiensi
distribusi 9888 dan air yang terperkolasi kedalam tanah 112
Gambar 21 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi ()
Gambar 22 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut di atas untuk kedalaman air aplikasi 011 m
Efisiensi irigasi cenderung normal dengan meningkatnya lama pengairan Efisiensi
aplikasi dan efisiensi irigasi memiliki nilai yang relatif sama dan mengalami
penurunan tertinggi pada lama pengairan 205 menit namun laju perkolasi
meningkat menjadi 491 Dari keempat waktu pengairan yang digunakan
disarankan pada aplikasi dilapangan menggunakan lama pengairan 210 menit
dengan laju efisiensi tinggi namun laju perkolasinya rendah
94
95
96
97
98
99
100
185 190 195 200 205 210
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
0
1
2
3
4
5
185 190 195 200 205 210
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan
Laju Perkolasi ()
47
462 Kedalaman Air Aplikasi 037 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
037 m dengan jarak antar alur 08 m dan debit dari 00004m3s ditingkatkan
menjadi 00006 m3s Lama pengairan divariasikan dari 470 menit 480 menit 520
menit dan 525 menit
Gambar 23 Hasil simulasi untuk kedalaman air aplikasi 037 meter
Dari data hasil simulasi diataspada kedalam air aplikasi 037 meter untuk
lama pengairan 470 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9558 efisiensi irigasi
9859 efisiensi distribusi 9538 dan air yang terperkolasi ke dalam tanah
463 untuk lama pengairan 480 diperoleh nilai efisiensi apikasi 9827 efisiensi
irigasi 100 efisiensi distribusi 9822 dan air yang terperkolasi kedalam tanah
178 untuk lama pengairan 520 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 8631
efisiensi irigasi 9166 efisiensi distribusi 8578 dan air yang terperkolasi
kedalam tanah 1431 dan untuk lama pengairan 525 menit diperoleh nilai
efisiensi apikasi 9192 efisiensi irigasi 9712 efisiensi distribusi 9161 dan
air yang terperkolasi kedalam tanah 842
01
015
02
025
03
035
04
045
05
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
)
Panjang Alur (m)
Zreq(m)
T = 470 menitT = 480 menitT = 520 menitT = 525 menit
48
Gambar 24 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi ()
Gambar 25 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut untuk kedalaman air aplikasi 037 m terlihat
bahwa nilai dari laju efisiensi (aplikasi irigasi dan distribusi) masing-masing
memiliki nilai tertinggi pada lama pengairan 480 menit dan terendah pada lama
pengairan 520 menit Sedangkan laju perkolasi terendah pada lama pengairan 480
menit dan meningkat pada lama pengairan 520 menit Sehingga dari keempat
waktu lama pengairan yang digunakan untuk kedalaman air aplikasi 037 meter
dianjurkan menggunakan lama pengairan 480 menit dengan laju efisiensi yang
tinggi namun laju perkolasinya rendah
463 Kedalaman Air Aplikasi 045 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
045 m dan debit ditingkatkan menjadi 0000615 m3s dengan lama pengairan yang
divariasikan dari 550 menit 580 menit 600 menit dan 620 menit
84
86
88
90
92
94
96
98
100
460 470 480 490 500 510 520 530
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
0
5
10
15
460 470 480 490 500 510 520 530
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan (menit)
Laju Perkolasi ()
49
Gambar 26 Hasil simulasi I untuk kedalaman air aplikasi 045 meter
Dari gambar grafik diatas pada kedalaman air aplikasi 045 meter untuk
lama pengairan 550 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9786 efisiensi irigasi
100 efisiensi distribusi 9772 dan air yang terperkolasi kedalam tanah 228
untuk lama pengairan 580 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9731 efisiensi
irigasi 9996 efisiensi distribusi 9735 dan air yang terperkolasi kedalam tanah
265 untuk lama pengairan 600 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9096
efisiensi irigasi 9602 efisiensi distribusi 9068 dan air yang terperkolasi
kedalam tanah 935 dan untuk lama pengairan 620 menit diperoleh nilai efisiensi
apikasi 8915 efisiensi irigasi 9541 efisiensi distribusi 8857 dan air yang
terperkolasi kedalam tanah 1151
Gambar 27 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan efisiensi ()
015
02
025
03
035
04
045
05
055
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
)Panjang Alur (m) Zreq (m)
T=550 menitT=580 menitT=600 menitT=620 menit
88
90
92
94
96
98
100
540 550 560 570 580 590 600 610 620
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
50
Gambar 28 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut untuk kedalaman air aplikasi 045 m terlihat
bahwa nilai dari laju efisiensi (aplikasi irigasi dan distribusi) masing-masing
memiliki nilai tertinggi pada dua waktu awal lama pengairan (550 dan 580 menit)
dan menurun pada dua waktu lama pengairan berikutnya Sedangkan laju perkolasi
terendah pada dua waktu awal lama pengairan (550 dan 580 menit) dan meningkat
pada dua waktu lama pengairan berikutnya Maka dari keempat waktu lama
pengairan yang digunakan untuk kedalaman air aplikasi 045 meter dianjurkan
menggunakan lama pengairan 550 menit atau 580 menit dengan laju efisiensi yang
tinggi dan laju perkolasi yang rendah rendah
Dapat diamati bahwa pada semua kedalaman air aplikasi memiliki nilai
efisiensi yang berbeda-beda sesuai dengan tingkat pertumbuhan tanaman Pada
kedalaman air aplikasi 011 m dianjurkan menggunakan lama pengairan 210 menit
dengan debit 00004 m3s pada kedalaman air aplikasi 037 m dianjurkan
menggunakan lama pengairan 480 menit dengan debit 00006 m3s dan untuk
kedalaman air aplikasi 045 meter dianjurkan menggunakan lama pengairan 550
menit atau 580 menit dengan debit 0000615 m3s
0
3
6
9
12
540 550 560 570 580 590 600 610 620
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan (menit)
Laju Perkolasi ()
51
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan sebagai
berikut
1 Debit yang diterapkan oleh para petani adalah 000041 m3detik untuk semua
kedalaman air aplikasi kemudian dalam desain debit berubah sesuai dengan
kedalaman air aplikasi (00004 m3detik untuk 011 meter 00006 m
3detik
untuk 037 meter dan 0000615 m3detik untuk 045 meter)
2 Waktu yang diterapkan oleh para petani adalah 240 menit untuk semua
kedalaman air aplikasi (011m 037m dan 045m) kemudian dalam desain
waktu pengairan berubah sesuai dengan kedalaman air aplikasi (210 menit untuk
011 meter 480 menit untuk 037 meter dan 550 menit dan 580 menit untuk
045 meter)
3 Efisiensi irigasi yang diperoleh berdasarkan hasil desain mencapai 100
sedangkan menurut aplikasi yang diterapkan oleh para petani di lapangan
memiliki nilai efisiensi irigasi 36
52 Saran
Berdasarkan penelitian yang telah saya lakukan saya menyarankan untuk
dilakukan penelitian lanjutan agar diperoleh desain yang lebih maksimal dengan
efisiensi distribusi yang lebih merata dari awal pemasukan hingga ujung alur
52
DAFTAR PUSTAKA
Achmad M 2011 Hidrologi Teknik Universitas Hasanuddin Makassar
Ahmad S 2012 Pengolahan Tanaman Terpadu(PTT) Kepala Badan Penelitian dan
Pengembangan Pertanian
Anonim 2012a httpjagung_wikipediabahasaindonesiaensiklopedibebashtml
Tanggal diakses 27 Agustus 2012
Anonim 2012b httpDodikagrotek09UNEJjagung+kedelaihtml Tanggal diakses 30
Agustus 2012
Anonim 2012c httpawalmaulana-babIIIIII(Irigasialur)html Tanggal diakses 03
September 2010
Asdak C 1995 Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai Gadjah Mada
University Press Yogyakarta
Bambang T 2008 Hidrologi Terapan Beta Offset Yogyakarta
Brouwer C 1988 Irrigation Water Management Irrigation Methods Training manual
no 5 FAO Land and Water Development Division FAO Roma
Departemen Pekerjaan Umum 1986 Petunjuk Perencanaan Irigasi Direktorat Jenderal
Pengairan Jakarta
Ending PT dan Soetjipto 1992 Dasar-dasar dan Praktek Irigasi Erlangga Jakarta
FAO 2006 Crop Evapotranspiration (guidelines for computing crop water
requirements) FAO Irrigation and Drainage Paper No 56 FAO Roma
Jeams L 2009 Chapter 7 Midwestern State University
Kay M 1986 Surface Irrigation Systems and Practice Cranfield Press Bedford UK
Kartasapoetra dan Sutedjo MM1994 Teknologi Pengairan Pertanian (Irigasi) Bumi
Aksara Jakarta
Kusnadi DK 2000 Irigasi Permukaan Perteta Bogor
Purwono dan Purnamawati P 2011 Budidaya 8 Tanaman Pangan Unggul Penebar
Swadaya Depok
Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan 2003 Alat pembentuk alur
Drainase Bogor
53
Suprodjo P 2001 Pengembangan Irigasi Usaha Tani Berkelanjutan dan Gerakan
Hemat Air Direktoral Jenderal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan
Nasional Yogyakarta
Susi S 2004 Optimalisasi Pengelolaan Air Waduk Tilong Untuk Irigasi Pertanian Pada
Daerah Irigasi Tilong Universitas Katolik Widya Mandira Kupang
Walker WR 1989 Guidelines for designing and evaluating surface irrigation system
FAO Irrigation and Drainage Paper No 45 FAO Roma
Walker WR 2003 Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University
54
LAMPIRAN
Lampiran 1 Data Titik Ordinat Dengan Menggunakan GPS
Titik South East X Y
Titik South East X Y
A0 4 36675 120 18031 200471 9489739
B0 4 36688 120 18023 200454 9489713
A1 4 36677 120 18032 200472 9489737
B1 4 36684 120 18031 200471 9489722
A2 4 36679 120 18034 200476 9489733
B2 4 36684 120 18032 200474 9489724
A3 4 36680 120 18040 200488 9489731
B3 4 36685 120 18038 200483 9489720
A4 4 36682 120 18045 200497 9489728
B4 4 36687 120 18044 200494 9489717
A5 4 36684 120 18050 200506 9489723
B5 4 36689 120 18049 200504 9489714
A6 4 36686 120 18055 200515 9489720
B6 4 36692 120 18054 200514 9489709
A7 4 36688 120 18061 200527 9489716
B7 4 36693 120 18059 200523 9489706
A8 4 36690 120 18066 200535 9489712
B8 4 36696 120 18064 200532 9489702
A9 4 36692 120 18071 200544 9489708
B9 4 36697 120 18068 200541 9489698
Titik South East X Y
Titik South East X Y
C0 4 36692 120 18032 200473 9489708
D0 4 36699 120 18035 200477 9489696
C1 - - - -
D1 - - - -
C2 4 36689 120 18032 200473 9489714
D2 - - - -
C3 4 36689 120 18036 200480 9489714
D3 4 36697 120 18037 200482 9489722
C4 4 366692 120 18041 200489 9489708
D4 4 36694 120 18039 200486 9489704
C5 4 36694 120 18046 200498 9489704
D5 4 36699 120 18046 200497 9489696
C6 4 36696 120 18049 200504 9489701
D6 4 36702 120 18050 200506 9489691
C7 4 36698 120 18056 200517 9489698
D7 4 36704 120 18054 200515 9489687
C8 4 36700 120 18061 200527 9489694
D8 4 36706 120 18060 200524 9489689
C9 4 36703 120 18067 200536 9489689
D9 4 36707 120 18064 200532 9489681
55
Titik South East X Y
Titik South East X Y
Ta 4 36750 120 18041 200489 9489693
F1 4 36676 120 18035 200477 9489738
E1 - - - -
F2 4 36678 120 18038 200483 9489734
E2 - - - -
F3 4 36678 120 18038 200483 9489734
E3 - - - -
F4 4 36681 120 18050 200506 9489729
E4 4 36702 120 18032 200489 9489689
F5 4 36684 120 18051 200507 948924
E5 4 36703 120 18043 200492 9489688 E6 4 36706 120 18046 200500 9489684 E7 4 36707 120 18052 200511 9489681 E8 4 36709 120 18057 200520 9489677 E9 4 36711 120 18064 200532 9489673 E10 4 36712 120 18066 20035 9489672
56
Lampiran 2 Data Pengukuran Ketinggian Dengan Menggunakan Theodolit
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
A0-A1 093 353 04 10 1724 1718 1714 12 055
A0-A2 723 353 04 10 1781 1748 1709 12 055
A0-A3 1723 353 04 10 2038 1955 1868 12 055
A0-A4 2723 353 04 10 212 197 183 12 055
A0-A5 3723 353 04 10 2189 20 1809 12 055
A0-A6 4723 353 04 10 259 235 211 12 055
A0-A7 5723 353 04 10 263 235 211 12 055
A0-A8 6723 353 04 10 26 239 206 12 055
A0-A9 7723 353 04 10 271 235 197 12 055
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang
(m)
B0-B1 105 337 15 40 1808 1803 18 1375 046
B0-B2 825 337 15 40 179 175 1717 1375 046
B0-B3 1825 337 15 40 203 1945 1856 1375 046
B0-B4 2825 337 15 40 209 195 181 1375 046
B0-B5 3825 337 15 40 224 203 185 1375 046
B0-B6 4825 337 15 40 255 231 207 1375 046
B0-B7 5825 337 15 40 267 238 2068 1375 046
B0-B8 6825 337 15 40 266 229 1967 1375 046
B0-B9 7825 337 15 40 275 235 197 1375 046
57
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
C0-C1 - - - - - - -
C0-C2 143 0 28 50 1703 1697 1689 138 034
C0-C3 803 0 28 50 1764 1726 1686 138 034
C0-C4 1803 0 28 50 1812 1722 1631 138 034
C0-C5 2803 0 28 50 196 182 168 138 034
C0-C6 3803 0 28 50 203 184 164 138 034
C0-C7 4803 0 28 50 24 217 192 138 034
C0-C8 5803 0 28 50 2475 218 2189 138 034
C0-C9 6803 0 28 50 251 221 186 138 034
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
D0-D1 - - - - - - -
D0-D2 - - - - - - -
D0-D3 312 2 04 10 1769 1753 1715 152 029
D0-D4 808 2 04 10 1776 1737 1696 152 029
D0-D5 1808 2 04 10 1963 1872 1785 152 029
D0-D6 2808 2 04 10 1972 1835 1693 152 029
D0-D7 3808 2 04 10 23 211 1924 152 029
D0-D8 4808 2 04 10 24 201 188 152 029
D0-D9 5808 2 04 10 246 217 188 152 029
D0-D10 5978 2 04 10 254 224 195 152 029
58
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
Ta-E1 - - - - - - -
Ta-E2 - - - - - - -
Ta-E3 - - - - - - -
Ta-E4 415 29 56 10 2003 198 1954 1465 056
Ta-E5 1415 11 45 50 2401 20 1957 1465 056
Ta-E6 2415 2 20 30 208 1984 189 1465 056
Ta-E7 3415 0 13 10 2367 2222 209 1465 056
Ta-E8 4415 358 36 00 243 224 2041 1465 056
Ta-E9 5415 357 17 50 248 223 199 1465 056
Ta-E10 5855 356 18 30 255 227 202 1465 056
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
A0-F1 6232 350 56 50 1765 1735 1705 12 055
A0-F2 10982 344 59 30 1778 1728 1667 12 055
A0-F3 16832 344 08 20 1989 192 1856 12 055
A0-F4 37982 344 34 10 2141 197 18 12 055
A0-F5 43292 328 51 10 261 241 22 12 055
59
Lampiran 3 Data Hasil Analisis Tanah
HASIL ANALISIS CONTOH TANAH
Nomor contoh BD PD
Porosita
s
KA
Kapasita
s Lapang
KA Titik
Layu
Permanen
Tekstur Hidrometer
No
urut
Kode
Laboratoriu
m
Pengirim Liat
()
Debu
()
Pasir
() Klas Tekstur
(gcm3 (gcm3 () () ()
1 S1 I(hibrida 126 234 4611 1518 0461 46 35 19 Liat
2 S2 II(hibrida) 117 241 5165 1730 0521 52 39 9 Liat
3 S3 III(komposit
) 136 218 3777 1686 0421 42 42 16 Liat berdebu
4 S4 IV(komposit
) 112 217 4816 2837 0391 39 38 23
Lempung
berliat
Sumber Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Unhas
60
Lampiran 4 Data Klimatologi
Data Curah Hujan Bulanan (millimeter)
Tahun 2003 sampai dengan tahun 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 237 111 175 365 411 251 186 67 75 153 144 273
Data Suhu Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 269 269 269 269 269 268 268 267 268 269 269 269
Data Suhu Minimum Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 230 230 230 229 229 230 229 228 228 229 230 230
Data Suhu Maksimum Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 324 324 324 323 323 324 323 322 322 324 324 323
Data Kelembaban Bulanan Rata-rata (Persen)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 83 84 84 84 84 84 83 84 84 83 83 83
Data Kecepatan Angin Rata-rata Bulanan (KNOT)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 4 3 4 4 4 4 5 6 6 6 4 4
Data Lamanya Penyinaran Bulanan (Persen)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 11 14 17 14 12 10 14 22 25 20 17 11
Sumber BMKG (Stasiun Klimatologi Kelas I Maros)
61
Lampiran 5 Data Pengukuran Laju Infiltrasi
No Waktu
(menit)
Penurunan
(cm)
1 0-3 9
2 3-6 75
3 6-9 7
4 9-12 65
5 12-15 55
6 15-18 5
7 18-21 45
8 21-24 4
9 24-27 38
10 27-30 35
11 30-33 35
12 33-36 4
13 36-39 35
14 39-42 35
15 42-45 35
16 45-48 25
17 48-51 25
18 51-54 25
19 54-57 2
20 57-60 2
21 60-63 2
22 63-66 2
23 66-69 2
24 69-72 2
25 72-75 18
26 75-78 15
27 78-81 15
28 81-84 15
29 84-87 15
30 87-90 15
62
Lampiran 6 Perhitungan Pemberian Air
Dik luas lahan = 36000m2 waktu antara pemberian air = 10 hari
1 Perhitungan kebutuhan air tanaman diperoleh dengan menggunakan persamaan
Volume air = luas lahan x Etc x jarak pemberian air sehingga jumlah
kebutuhan air tanaman adalah
Volume air(initial) = luas lahan x Etc x jarak pemberian air
= 3600m2 x 07810
-3mh x 10 h = 2808m
3
Volume air(deve) = 3600m2 x 21710
-3mh x 10 h = 7812m
3
Volume air(mid) = 3600m2 x 31310
-3mh x 10 h = 11268m
3
Volume air(late) = 3600m2 x 20210
-3mh x 10 h = 7272m
3
2 Debit aliran peralur ditentukan dengan persamaan Q = V A dimana
A = frac12 (a+b) t = frac12 (40+15) 10 = 275cm2 = 00275m
2
V = 1n R23
S12
= 1004(00585)23
(0008)12
= 00149 ms
Maka Q = 00149 00275 = 000040975 m3s = 040975 ls
Sehingga Volume air yang diberikan peralur adalah 354024m3
Hasil perhitungan tersebut kemudian diolah dengan menggunakan perangkat lunak
Sirmod 3 untuk mnedapatkan nilai efisiensi aplikasi dan efisiensi irigasi
63
Lampiran 7 Perhitungan Desain Irigasi Alur
Dik L = 60m S0 = 0008 n = 004 w = 08 m p1 = 0582 p2 = 1352
Untuk nilai a k dan f0 berdasarkan table 3(FAO)
Untuk luas penampang (A)
A = frac12 (a+b) t = frac12 (40+15) 10 = 275cm = 00275m
Untuk debit (Q0)
Q0 = 00004 m3s
Perhitungan debit maksimum
Untuk rreq
Perkiraan nilai T1 = 60
Peritungan
= 60 +
= 60 + 361 = 421 menit
Untuk tL
1
2 A0 = 00275m2
3 T1 = 5A0LQ0 = 5(00275)600010102 = 81667 menit
4
64
Lampiran 8 Foto Kegiatan Selama Penelitian
2
kemarau curah hujan efektif tentunya tidak biasa diharapkan lagi dan tersedianya
air tanah pun banyak berkurang sehingga tidak sedikit lahan pertanaman menjadi
kering dan pertumbuhannya menjadi terganggu (Kartasapoetra 1994)
Sebagian besar daerah yang ada di Sulawesi Selatan memiliki potensi yang
baik untuk tanaman jagung seperti kabupaten Bone Jagung (Zea mays L)
merupakan salah satu tanaman pangan dunia yang terpenting selain gandum dan
padi Sebagai sumber karbohidrat utama di Amerika Tengah dan Selatan jagung
juga menjadi alternatif sumber pangan di Amerika Serikat Penduduk beberapa
daerah di Indonesia (misalnya di Madura dan Nusa Tenggara) juga menggunakan
jagung sebagai pangan pokok Selain sebagai sumber karbohidrat jagung juga
ditanam sebagai pakan ternak (hijauan maupun tongkolnya) diambil minyaknya
(dari bulir) dibuat tepung (dari bulir dikenal dengan istilah tepung jagung atau
maizena) dan bahan baku industri (dari tepung bulir dan tepung tongkolnya)
Tongkol jagung kaya akan pentosa yang dipakai sebagai bahan baku pembuatan
furfural Jagung yang telah direkayasa genetika juga sekarang ditanam sebagai
penghasil bahan farmasi (Anonim 2012a)
Budi daya jagung tidak hanya di lahan kering pada musim hujan tetapi
juga pada lahan sawah tadah hujan dan lahan sawah pada irigasi musim kemarau
terutama pada areal yang ketersediaan air irigasinya kurang memadai untuk budi
daya padi Pengairan tanaman jagung pada musim kemarau bersumber dari air
tanah yang dipompa maupun air permukaan dari jaringan irigasi Agar distribusi
air lebih efektif ke tanaman petani umumnya membuat saluran air di antara
barisan tanaman dengan menggunakan cangkul atau bajak ditarik ternak
Pembuatan saluran dengan cangkul memerlukan waktu 176 jamha sedangkan
dengan bajak ditarik ternak 24 jamha dengan tingkat efisiensi irigasi hanya
462(Puslitbangtan 2003)
Dengan perkembangan irigasi dalam bidang pertanian irigasi alur
dianggap penting dan tepat untuk pengairan tanaman jagung yang ditanam pada
awal musim hujan atau menjelang musim kemarau (Purwono dan Heni 2011)
3
Berdasarkan uraian di atas maka dianggap perlu untuk melakukan
penelitian mengenai ldquoDesain Sistem Irigasi Alur Pada Perkebunan Tanaman
Jagung di Kabupaten Bonerdquo
12 Rumusan Masalah
Dari uraian di atas maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut
1 Bagaimana mendesain sistem irigasi alur yang tepat untuk pertanaman
jagung
2 Bagaimana tingkat keakurasian hasil desain dengan sistem simulasi
menggunakan SIRMOD III pada pertanaman jagung
13 Tujuan dan Kegunaan
Tujuan dilakukan penelitian ini adalah untuk mendesain sistem irigasi dan
menguji efisiensi kinerja hasil desain irigasi alur pada pertanaman jagung
Kegunaan dilakukan penelitian ini adalah untuk memberikan hasil desain
irigasi pertanian yang efektif dan efisien pada lahan pertanaman jagung di
Kabupaten Bone sebagai informasi bagi para penyuluh dan praktisi irigasi dan
sebagai informasi bagi petani yang dapat digunakan atau diaplikasikandalam
sistem pertanaman jagung
4
II TINJAUAN PUSTAKA
2 1 Irigasi
Pengertian irigasi secara umum yaitu pemberian air kepada tanah dengan
maksud untuk memasok lengas esensial bagi pertumbuhan tanaman(Hansen
dkk1990) Tujuan irigasi lebih lanjut yaitu menjamin keberhasilan produksi
tanaman dalam menghadapi kekeringan jangka pendek mendinginkan tanah dan
atmosfir sehingga akrab dengan pertumbuhan tanaman mengurangi bahaya
kekeringan mencuci atau melarutkan garam dalam tanah mengurangi bahaya
pemipaan tanah melunakkan lapisan olah dan gumpalan gumpalan tanah dan
menunda pertunasan dengan cara pendinginan lewat evaporasi Tujuan umum
irigasi tersebut secara implisit mencakup pula kegiatan drainase pertanian
terutama yang berkaitan dengan tujuan mencuci dan melarutkan garam dalam
tanah Tujuan utama irigasi yang disebutkan di atas tentu saja tidak semuanya
berlaku untuk indonesia yang sebagian besar daerahnya terletak di kawasan
muson tropis-basah Irigasi juga dapat diartikan sebagai bentuk kegiatan
penyediaanpengambilan pemberian dan penggunaan air untuk pertanian dengan
menggunakan satu kesatuan saluran dan bangunan berupa jaringan irigasi
(Suprodjo 2001)
Pada metode irigasi lain dalam pemberian air semua permukaan tanah
dibasahi pada tiap pemberian air Dengan menggunakan metode alur untuk
pemberian air Kebutuhan pembasahan hanya sebagian dari permukaan
tanahsehingga mengurangi kehilangan akibat penguapan mengurangi
pelumpuran tanah berat dan memungkinkan untuk mengolah tanah lebih cepat
setelah pemberian air Hampir semua tanaman yang berderet diairi dengan metode
alur Tanaman biji bijian dan alfalfa sering diairi dengan alur kecil yang disebut
alur kerap Alur kerap ini menguntungkan apabila aliran pemberian air kecil dan
juga untuk tanah yang topografinya tidak menentu Irigasi alur dapat diterapkan
pada variasi kemiringan yang besar Dalam hal ini biasanya menempatkan alur
menuruni kemiringan yang paling terjal untuk menghindari peluapan tanggul alur
(Endang dan Soejipto 1992)
5
211 Irigasi Permukaan
Irigasi telah berkembang luas menjadi bentuk menarik yang dapat
diklasifikasikan menjadi irigasi genangan irigasi limpasan irigasi alur
dan banjir yang tidak terkendali Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya
ada dua hal yang membedakan sistem irigasi permukaan yaitu aliran
permukaan memiliki kebebasan menanggapi gradien gravitasi dan berarti
di lahan pengangkutan dan distribusi terjadi pada bidang permukaan itu
sendiri Sebuah peristiwa irigasi permukaan terdiri dari empat faseKetika
air dialirkan ke lahan sampai permukaan air meluas di seluruh area Air
tidak langsung membasahi seluruh permukaan tetapi semua jalur aliran
telah terisi air Kemudian air akan mengalir di permukaan cekunganlahan
Volume air di permukaan mulai menurun setelah air tidak lagi
diberikanSehingga air akan mengalir dari permukaan (limpasan) masuk ke
dalam tanah Untuk menggambarkan hidrolika aliran permukaan periode
drainase dibagi ke dalam tahap penipisan (resesi vertikal) dan fase resesi
(resesi horizontal) Deplesi adalah interval perpotongan munculnya tanah
kering pertama di bawah airResesi dimulai pada saat itu dan berlanjut
hingga permukaannya kering (Walker 1989)
Masing-masing sistem irigasi permukaan memiliki kelebihan dan
kekurangan yang unik tergantung pada faktor-faktor seperti yang telah
dijelaskan sebelumnya yaitu biaya awal ukuran dan bentuk bidang
karakteristik tanah alam dan ketersediaan pasokan air iklim pola tanam
preferensi sosial dan struktur pengalaman historis dan pengaruh luar ke
sistem irigasi permukaan (Walker 1989)
Pada irigasi permukaan air diberikan secara langsung melalui
permukaan tanah dari suatu saluran atau pipa dimana elevasi muka airnya
lebih tinggi dari elevasi lahan yang akan diairi (sekitar 10-15 cm) Air
irigasi mengalir pada permukaan tanah dari pangkal ke ujung lahan dan
meresap ke dalam tanah membasahi daerah perakaran tanamanTerdapat
dua syarat penting untuk mendapatkan sistim irigasi permukaan yang
efisien yaitu perencanaan sistim distribusi air untuk mendapatkan
6
pengendalian aliran air irigasi dan perataan lahanyang baik sehingga
penyebaran air seragam ke seluruh petakan Prosedur pelaksanaan irigasi
dalam irigasi permukaan adalah dengan menggunakan debit yang cukup
besar maka aliran akan mencapai bagian ujung secepat mungkin dan
meresap ke dalam tanah dengan merata Setelah atau sebelum mencapai
bagian ujung aliran masuk dapat diperkecil debitnya (cut-back flow)
sampai sejumlah air irigasi yang diinginkan sudah diresapkanKetika
pasokan aliran air dihentikan maka proses resesi sepanjang lahan akan
terjadi sampai proses irigasi selesai (Kusnadi 2000)
212 Irigasi Alur
Irigasi alur dapat diartikan sebagai air yang mengalir melalui
saluran kecil (alur) yang dibuat pada kemiringan atau lereng lahan Air
masuk ke dalam tanah dari dasar dan sisi saluran bergerak lateral dan ke
bawah untuk membasahi tanah dan sekaligus membawa garam terlarut
pupuk dan herbisida Tanah yang baik dengan lerengkemiringan seragam
dapat memberikan hasil yang baik dari metode ini (James 1993)
Irigasi alur cocok untuk berbagai jenis tanah tanaman dan lereng
tanah Irigasi alur cocok untuk tanaman terutama tanaman baris Tanaman
yang akan rusak jika air menutupi batang atau mahkota harus
menggunakan irigasi alur Irigasi alur juga cocok untuk tumbuhan tanaman
pohon Pada tahap awal penanaman pohon penggunaan satu alur
disamping baris pohon mungkin cukup tetapi ketika pohon berkembang
maka dua atau lebih alur dapat dibuat untuk menyediakan air yang cukup
(Brouwer 1988)
Menurut Brouwer (1988) tanaman yang dapat diairi dengan irigasi
alur meliputi
a Tanaman berbaris seperti jagung kedelai bunga matahari tebu
b Tanaman yang akan rusak oleh air berlebih seperti tomat sayuran
kentang kacang-kacangan
c Pohon buah-buahan seperti jeruk anggur
d Siaran tanaman (metode kerut) seperti gandum
7
Sistem irigasi alur biasanya digunakan dalam pengairan sayuran-
sayuran Hal ini memberikan keuntungan bahwa air tidak diterapkan
secara langsung ke lahan tetapi air masuk kedalam alur Hal itu
memberikan penghematan air tanaman tidak bersentuhan langsung dengan
air karena beberapa tanaman seperti sayuran sangat sensitif terhadap air
tergenang Berdasarkan keselarasan irigasi alur dapat digolongkan
menjadi dua jenis umum yaitualur lurus dan alur kontur Alur kontur
memiliki kemiringan yang halus sepanjang aliran Lahan dengan
kemiringan hingga 15 persen dapat diairi dengan alur kontur (Bishop et al
1967) Metode alur kontur dapat berhasil digunakan di hampir semua
tanah yang diairi Keterbatasan alur yang lurus yang diatasi dengan kontur
untuk menahan tanah Berdasarkan pada ukuran dan jarak alur dapat
diklasifikasikan sebagai alur-alur dan lipatan atau kerutan Secara umum
tanaman kecil memerlukan alur yang kecil seperti sayuran membutuhkan
alur dari 75-125 cm sedangkan beberapa tanaman baris membutuhkan
alur yang lebih lebar (Kay 1986)
Alur lurus biasanya saluran dibangun menuruni lereng tanah yang
berliku (bertingkat) Tanah halus (yaitu mengisi daerah yang rendah
dengan bahan dibawa dari tempat tinggi) biasanya diperlukan untuk
efisiensi aplikasi air Namun keseragaman yang buruk dapat terjadi ketika
lereng melebihi 2 dan tanah bertekstur kasar Alur sangat cocok untuk
mengairi tanaman yang bisa tertanggu jika air merendam mahkota atau
batang tanaman Akar tanaman seperti sayuran kapas jagung gula bit
jagung kentang dan tanaman bibit ditanam pada bedengan yang diairi
dengan alur yang ditempatkan di antara baris tanaman Kebun-kebun
anggur dapat diairi dengan menempatkan satu atau lebih alur antara baris
pohon untuk membasahi area utama dari zona akar (Jeams 2009)
Secara umum bentuk panjang dan jarak ditentukan oleh keadaan
alam yaitu kemiringan jenis tanah dan ukuran aliran yang tersedia
Namun faktor lain dapat mempengaruhi desain sistem alur seperti
kedalaman perairan praktek pertanian dan panjang lahan Alur harus
8
searah dengan kemiringan jenis tanah ukuran saluran kedalaman irigasi
praktek budidaya dan panjang lahan Meskipun alur dapat lebih lama
ketika kemiringan lahan yang curam kemiringan alur maksimum yang
disarankan adalah 05 untuk menghindari erosi tanah Alur juga dapat
dibuat bertingkat sehingga sangat mirip dengan cekungan sempit yang
panjang Namun nilai minimum dari 005 dianjurkan agar drainase yang
efektif dapat terjadi pada irigasi berikutnya atau curah hujan yang
berlebihan Jika kemiringan tanah lebih curam dari 05 maka alur dapat
diatur pada sudut lereng utama atau bahkan sepanjang kontur untuk
menjaga lereng alur dalam batas-batas yang disarankan Alur dapat diatur
dengan cara ini ketika kemiringan tanah utama tidak melebihi 3 Hal itu
dilakukan untuk menghindari resiko utama erosi tanah dalam sistem alur
Untuk tanah berpasir air cepat terinfiltrasi Alur harus pendek (kurang dari
110 m) sehingga air akan mencapai ujung hilir tanpa kerugian perkolasi
yang berlebihan Pada tanah liat laju infiltrasi jauh lebih rendah dari pada
di tanah berpasir Alur dapat lebih panjang dari pada tanah berpasir
(Brouwer 1988)
Ukuran aliran maksimum yang tidak akan menyebabkan erosi jelas
akan tergantung pada kemiringan alur dalam hal apapun disarankan untuk
tidak menggunakan ukuran saluran dengan kecepatan aliran lebih besar
dari 301mdetik Ketika para petani menggunakan mesin (mekanik) alur-
alur harus dibuat panjang untuk memudahkan pekerjaan Alur pendek yang
sama dengan panjang lahan bukan jarak yang ideal itu akan menyisakan
tanah yang tidak terairi Panjang alur yang bersesuaian dapat dilihat pada
tabel berikut (Brouwer 1988)
9
Tabel1 Kemiringan dengan Jenis Tanah Untuk Panjang Alur
Furrow
slope
()
Maximum stream size
(ls) per furrow
Clay Loam Sand
Net irrigation depth (mm)
50 75 50 75 50 75
00 30 100 150 60 90 30 45
01 30 120 170 90 125 45 60
02 25 130 180 110 150 60 95
03 20 150 200 130 170 75 110
05 12 150 200 130 170 75 110
Sumber Training manual no 5 FAO Land and Water Development
Division 1988
Bentuk alur dipengaruhi oleh jenis tanah dan ukuran aliran
Pada tanah berpasir air bergerak cepat vertikal dari samping (lateral) Alur
berbentuk V diharapkan dapat mengurangi rembesan air pada permukaan
tanah Namun itu tidak cocok untuk tanah berpasir yang kurang stabil dan
cenderung runtuh karena mengurangi efisiensi irigasi Pada tanah liat ada
gerakan air yang jauh lebih lateral dan laju infiltrasi jauh lebih sedikit dari
pada tanah berpasir Sehingga alur dibuat lebar dan dangkal untuk
mendapatkan luas penampang basah yang besar untuk mendorong infiltrasi
(Brouwer 1988)
Gambar 1 Alur sempit pada tanah berpasir
10
Gambar 2 Alur lebar dangkal pada tanah lempung
Jarak dari alur dipengaruhi oleh jenis tanah dan praktek budidaya
Aturan jarak alur untuk tanah berpasir jarak harus antara 30 dan 60 cm
yaitu 30 cm untuk pasir kasar dan 60 cm untuk pasir halus Pada tanah liat
jarak antara kedua alur yang berdekatan harus 75-150 cm Pada tanah liat
alur ganda bergerigi juga dapat digunakan Keuntungannya adalah bahwa
baris tanaman akan lebih banyak pada punggung masing-masing dan
memudahkan penyiangan manual Punggungan dapat sedikit membulat di
bagian atas untuk mengalirkan air di permukaan punggungan pada saat
hujan deras (Brouwer 1988)
Gambar 3 Sebuah alur ganda-bergerigi
Dalam pertanian mekanik diperlukan kecocokan antara mesin yang
tersedia untuk membuat alur dan jarak yang ideal untuk tanaman
Peralatan mekanik akan menghasilkan lebih sedikit pekerjaan jika lebar
standar antara alur dipertahankan namun ketika tanaman ditanam
biasanya memerlukan jarak tanam yang berbeda Dengan cara ini jarak
dari gandengan alat tidak perlu diubah ketika peralatan tersebut akan
dipindahkan dari satu tanaman ke yang lain Namun perawatan diperlukan
11
untuk memastikan bahwa jarak standar memberikan pembasahan lateral
yang memadai pada semua jenis tanah (Brouwer 1988)
Ada beberapa alat pembentuk alur yang dapat digunakan Bajak
merupakan alat yang umum digunakan baik itu bajak kayu dan bajak besi
yang ditarik dengan tenaga hewan maupun bajakcangkul dengan
menggunakan tanganmanual Seperti yang ditunjukkan pada gambar
berikut ini (Brouwer 1988)
Gambar 4 Alat pembentuk alur
Air dialirkan ke lahan melalui masing-masing alur dari saluran
menggunakan sifon dan spiles atau pipa tergantung pada debit yang
tersedia dalam saluran irigasi beberapa alur dapat diairi pada waktu yang
sama Ketika terjadi kekurangan air irigasi alur menjadi solusi yang
diterapkan dengan membatasi jumlah air irigasi Hal ini dilakukan dengan
menggunakan sistem bergilir untuk tiap alur pada lahan yang sama
Misalnya untuk suatu lahan yang diari setiap 10 hari alur ganjil (1 3 5
dan seterusnya) diairi setelah 5 hari dan alur genap (2 4 6 dan
seterusnya) diairi setelah 10 hari Dengan demikian tanaman menerima air
setiap 5 hari bukan dalam jumlah besar setiap 10 hari
Limpasan pada ujung alur dapat menjadi masalah pada lahan miring Hal
ini dapat menampung air hingga 30 persen dari air yang diberikan
meskipun dalam kondisi yang baik Oleh karena itu pengurasan dangkal
harus selalu dilakukan pada ujung lahan untuk membuang kelebihan air
Ketika hal itu tidak dilakukan tanaman akan rusak oleh genangan air
Limpasan yang berlebihan dapat dicegah dengan mengurangi arus masuk
12
setelah air irigasi telah mencapai akhir dari alur-alur (irigasi pengurangan)
atau air limpasan digunakan kembali (Brouwer 1988)
Untuk mendapatkan pola pembasahan yang seragam pada zona
perakaran jarak kerutan harus baik memiliki kemiringan yang seragam
dan air irigasi harus diterapkan dengan cepat Zona perakaran akan
dibasahi melalui air yang mengalir pada alur yang bergerak ke bawah
tanah dan kesamping Kedua gerakan air tersebut bergantung pada jenis
tanah suatu lahan (Brouwer 1988)
Menurut Brouwer (1988) pola pembasahan yang ideal dapat
terjadi ketika pola pembasahan yang berdekatan saling tumpang tindih
dan ada gerakan air ke atas yang membasahi seluruh punggungan sehingga
air menyebar pada zona perakaran yang diamati pada gambar berikut
Gambar 5 Zona perakaran ideal
Untuk mendapatkan distribusi air yang seragam sepanjang alur
kemiringan saluran yang seragam merupakan hal yang penting dan ukuran
aliran cukup besar sehingga kecepatan aliran pada alur tinggi Dengan
demikian kerugian akibat perkolasi yang besar di hulu alur dapat dihindari
(Brouwer 1988)
13
Menurut Brouwer (1988) pola pembasahan yang buruk atau tidak
merata disebabkan oleh
a Kondisi alam yang tidak menguntungkan misalnya lapisan
dipadatkan jenis tanah yang berbeda-beda kemiringan lahan tidak
merata
b Letak alur yang buruk misalnya jarak alur terlalu lebar
c Manajemen yang buruk ukuran sungai yang tersedia terlalu besar atau
terlalu kecil menghentikan pemasukan air terlalu cepat
22 Curah Hujan Efektif (Re)
Hujan adalah peristiwa jatuhnya aires dari atmosfer ke permukaan bumi
dan atau laut dalam bentuk yang berbeda Hujan di daerah tropis (termasuk
Indonesia) umumnya dalam bentuk air dan sesekali dalam bentuk es pada suatu
kejadian ekstrim sedangkan di daerah subtropis dan kutub hutan dapat berupa air
atau saljues Besarnya curah hujan adalah volume air yang jatuh pada suatu areal
tertentu Besarnya curah hujan dapat dimaksudkan untuk satu kali hujan atau
untuk masa tertentu seperti perhari perbulan permusim atau pertahun Curah
hujan yang diperlukan untuk penyusunan suatu rancangan pemanfaatan air dan
rancangan pengendalian banjir adalah curah hujan rata-rata diseluruh daerah yang
bersangkutan Distribusi curah hujan adalah berbeda-beda sesuai dengan jangka
waktu yang ditinjau dari curah hujan tahunan curah hujan bulanan curah hujan
harian dan curah hujan perjam Harga-harga yang diperoleh ini dapat digunakan
untuk menentukan prospek dikemudian hari dan akhirnya perancangan sesuai
dengan tujuan yang dimaksud Kejadian hujan menunjukkan suatu variabilitas
dalam ruang dan waktu Salah satu konsekuensi dari variabliltas hujan adalah
terjadinya fluktuasi curah hujan di etiap wilayah yang dapat menimbulkan kondisi
ekstrim berupa kekeringan dan banjir yang terjadi dengan skala yang berbeda dan
tergantung pada periode keberulangannya (Achmad 2011)
Hujan yang diharapkan terjadi selama satu musim tanam berlangsung
disebut curah hujan efektif Masa hujan efektif untuk suatu lahan persawahan
dimulai dari pengolahan tanah sampai tanaman dipanen tidak hanya selama masa
pertumbuhan Curah hujan efektif untuk tanaman lahan tergenang berbeda dengan
14
curah hujan efektif untuk tanaman pada lahan kering dengan memperhatikan pola
periode musim hujan dan musim kemarau Perhitungan curah hujan efektif
dilakukan atas dasar prinsip hubungan antara keadaan tanah cara pemberian air
dan jenis tanaman (Achmad 2011)
Besarnya curah hujan efektif diperoleh dari pengolahan data curah hujan
harian pada stasiun curah hujan yang ada di daerah irigasi atau daerah sekitarnya
Re = Rtot (125 ndash 02 Rtot)125 Rtotlt 250 mm(1)
Re = 125 + 01 Rtot Rtotgt 250 mm(2)
Dimana
Re = Curah hujan efektif (mmhari)
Rtot = Jumlah curah hujan (mmhari)
23 Evapotranspirasi
Evapotranspirasi adalah perpaduan dua proses yakni evaporasi dan
transpirasi Evaporasi adalah proses penguapan atau hilangnya air dari tanah dan
badan-badan air (abiotik) sedangkan transpirasi adalah proses keluarnya air dari
tanaman (boitik) akibat proses respirasi dan fotosistesis Kombinasi dua proses
yang saling terpisah dimana kehilangan air dari permukaan tanah melalui proses
evaporasi dan kehilangan air dari tanaman melalui proses transpirasi disebut
sebagai evapotranspirasi (ET) (Achmad 2011)
Menurut Achmad (2011) evapotranspirasi ditentukan oleh banyak faktor
yakni
a Radiasi surya (Rd) Komponen sumber energi dalam memanaskan badan-
badan air tanah dan tanaman Radiasi potensial sangat ditentukan oleh posisi
geografis lokasi
b Kecepatan angin (v) Angin merupakan faktor yang menyebabkan
terdistribusinya air yang telah diuapkan ke atmosfir sehingga proses
penguapan dapat berlangsung terus sebelum terjadinya kejenuhan kandungan
uap di udara
c Kelembaban relatif (RH) Parameter iklim ini memegang peranan karena
udara memiliki kemampuan untuk menyerap air sesuai kondisinya termasuk
temperatur udara dan tekanan udara atmosfir
15
d Temperatur Suhu merupakan komponen tak terpisah dari RH dan Radiasi
Suhu ini dapat berupa suhu badan air tanah dan tanaman ataupun juga suhu
atmosfir
Evaporasi adalah proses dimana air dalam bentuk cair dikonversi menjadi
uap air dan dipindahkan dari permukaan penguapan Air dapat terevaporasi dari
berbagai permukaana seperti danau sungai tanah dan vegetasi hijau Sedangkan
transpirasi merupakan penguapan cairan (air) yang terkandung pada jaringan
tanaman dan pemindahan uap ke atmosfir Tanaman umumnya kehilangan air
melalui stomata Stomata merupakan saluran terbuka pada permukaan daun
tanaman melalui proses penguapan dan perubahan wujud menjadi gas
(Achmad 2011)
231 Evapotranspirasi Tanaman
Evapotranspirasi tanaman (ETc) adalah perpaduan dua istilah
yakni evaporasi dan transpirasi Kebutuhan air dapat diketahui
berdasarkan kebutuhan air dari suatu tanaman Apabila kebutuhan air
suatu tanaman diketahui kebutuhan air yang lebih besar dapat dihitung
(Hansen dkk 1986) Evaporasi yaitu penguapan di atas permukaan
tanah sedangkan transpirasi yaitu penguapan melalui permukaan dari air
yang semula diserap oleh tanaman Atau dengan kata lain
evapotranspirasi adalah banyaknya air yang menguap dari lahan dan
tanaman dalam suatu petakan karena panas matahari (Asdak 1995)
Evapotranspirasi (ETc) adalah proses dimana air berpindah dari
permukaan bumi ke atmosfer termasuk evaporasi air dari tanah dan
transpirasi dari tanaman melalui jaringan tanaman melalui transfer panas
laten persatuan area Ada 3 faktor yang mendukung kecepatan
evapotranspirasi yaitu (1) faktor iklim mikro mencakup radiasi netto
suhu kelembaban dan angin (2) faktor tanaman mencakup jenis
tanaman derajat penutupannya struktur tanaman stadia perkembangan
sampai masak keteraturan dan banyaknya stomata mekanisme menutup
dan membukanya stomata (3) faktor tanah mencakup kondisi tanah
16
aerasi tanah potensial air tanah dan kecepatan air tanah bergerak ke akar
tanaman (Achmad 2011)
Doonrenbos dan Pruitt (1977) menjelaskan bahwa untuk
menghitung kebutuhan air tanaman berupa evapotranspirasi
dipergunakan persamaan
ETc = Kc times ETohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(3)
Dimana
ETc= evapotranspirasi potensial (mmhari)
ETo= evapotranspirasi acuan (mmhari)
Kc= koefisian konsumtif tanaman
Koefisien konsumtif tanaman (Kc) didefinisikan sebagai
perbandingan antara besarnya evapotranspirasi potensial dengan
evaporasi acuan tanaman pada kondisi pertumbuhan tanaman yang tidak
terganggu Dalam hubungannya dengan pertumbuhan dan perhitungan
evapotranspirasi acuan tanaman (ETo) maka dimasukkan nilai Kc yang
nilainya tergantung pada musim serta tingkat pertumbuhan tanaman
Nilai koefisien tanaman dibagi atas empat fase pertumbuhan yaitu Kc
initial (Kc in) Kc development (Kc dev) Kc middle (Kc mid) dan Kc
end Kc in merupakan fase awal pertumbuhan tanaman selama kurang
lebih dua minggu sedangkan Kc dev adalah koefisien tanaman untuk
masa perkembangan (masa antara fase initial dan middle) Kc mid
merupakan Kc untuk masa pertumbuhan dan perkembangan termasuk
persiapan dalam masa pembuahan Kc end merupakan Kc untuk
pertumbuhan akhir tanaman dimana tanaman tersebut tidak berproduksi
lagi (Achmad 2011)
232 Evapotranspirasi Acuan (ETo)
Evapotranspirasi acuan (ETo) adalah nilai evapotranspirasi
tanaman rumput-rumputan yang terhampar menutupi tanah dengan
ketinggian 8ndash15 cm tumbuh secara aktif dengan cukup air Untuk
menghitung evapotranspirasi acuan (ETo) dapat digunakan beberapa
metode yaitu (1) metode Penman (2) metode panci evaporasi (3)
17
metode radiasi (4) metode Blaney Criddle dan (5) metode Penman
modifikasi FAO Menduga besarnya evapotranspirasi tanaman ada
beberapa tahap harus dilakukan yaitu menduga evapotranspirasi acuan
menentukan koefisien tanaman kemudian memperhatikan kondisi
lingkungan setempat seperti variasi iklim setiap saat ketinggian tempat
luas lahan air tanah tersedia salinitas metode irigasi dan budidaya
pertanian (Achmad 2011)
Beberapa metode pendugaan evapotranspirasi seperti Metode
PenmanETo = c (W Rn + (1 ndash W) f(u) (ea ndash ed) ) Metode Penman
modifikasi (FAO) digunakan untuk luasan lahan dengan data pengukuran
temperatur kelembaban kecepatan angin dan lama matahari bersinar
(Doorenbos dan Pruitt 1977)
24 Infiltrasi
Infiltrasi adalah proses aliran air (umumnya berasal dari curah hujan)
masuk kedalam tanah Perkolasi merupakan proses kelanjutan aliran air yang
berasal dari infiltrasi ke tanah yang lebih dalam Kebalikan dari infiltrasi adalah
rembesan Laju maksimal gerakan air masuk kedalam tanah dinamakan kapasitas
infiltrasi Kapasitas infiltrasi terjadi ketika intensitas hujan melebihi kemampuan
tanah dalam menyerap kelembaban tanah Sebaliknya apabila intensitas hujan
lebih kecil dari pada kapasitas infiltrasi maka laju infiltrasi sama dengan laju
curah hujan (Achmad 2011)
Perpindahan air dari atas ke dalam permukaan tanah baik secara vertikal
maupun secara horizontal disebut infiltrasi Banyaknya air yang terinfiltrasi dalam
satuan waktu disebut laju infiltrasi Besarnya laju infiltrasi f dinyatakan dalam
mmjam atau mmhari Laju infiltrasi akan sama dengan intensitas hujan bila laju
infiltrasi tersebut lebih kecil dari daya infiltrasinya Jadi f le fp dan f le I Infiltrasi
berubah-ubah sesuai dengan intensitas curah hujan Akan tetapi setelah mencapai
limitnya banyaknya infiltrasi akan berlangsung terus sesuai dengan kecepatan
absorbsi setiap tanah Pada tanah yang sama kapasitas infiltrasinya berbeda - beda
tergantung dari kondisi permukaan tanah struktur tanah tumbuh-tumbuhan dan
lain-lain Di samping intensitas curah hujan infiltrasi berubah-ubah karena
18
dipengaruhi oleh kelembaban tanah dan udara yang terdapat dalam tanah
(Achmad 2011)
Menurut Achmad ( 2011) ada beberapa faktor internal dan eksternal yang
mempengaruhi laju infiltrasi adalah sebagai berikut
1 Tinggi genangan air di atas permukaan tanah dan tebal lapisan tanah yang
jenuh
2 Kadar air atau lengas tanah
3 Pemadatan tanah oleh curah hujan
4 Penyumbatan pori tanah mikro oleh partikel tanah halus seperti bahan
endapan dari partikel liat
5 Pemadatan tanah oleh manusia dan hewan akibat traffic line oleh alat olah
6 Struktur tanah
7 Kondisi perakaran tumbuhan baik akar aktif maupun akar mati (bahan
organik)
8 roporsi udara yang terdapat dalam tanah
9 Topografi atau kemiringan lahan
10 Intensitas hujan
11 Kekasaran permukaan tanah
12 Kualitas air yang akan terinfiltrasi
13 Suhu udara tanah dan udara sekitar
Dalam infiltrasi dikenal dua istilah yaitu kapasitas infiltrasi dan laju
infiltrasi yang dinyatakan dalam mmjam Kapasitas infiltrasi adalah laju infiltrasi
maksimum untuk suatu jenis tanah tertentu sedangkan laju infiltrasi ( ft ) adalah
kecepatan infiltrasi yang nilainya tergantung pada kondisi tanah dan intensitas
hujan Apabila tanah dalam kondisi kering ketika infiltrasi terjadi kapasitas
infiltrasi tinggi karena kedua gaya kapiler dan gaya gravitasi bekerja bersama ndash
sama menarik air kedalam tanah Ketika tanah menjadi basah gaya kapiler
berkurang yang menyebabkan laju infiltrasi menurun Akhirnya kapasitas infiltrasi
mencapai suatu nilai konstan yang dipengaruhi terutama oleh gravitasi dan laju
perkolasi Laju infiltrasi dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu kedalaman
19
genangan dan tebal lapisan jenuh kelembaban tanah pemadatan oleh hujan
tanaman penutup intensitas hujan dan sifat ndash sifat fisik tanah (Triatmodjo 2008)
Metode yang biasa digunakan untuk menentukan kapasitas infiltrasi adalah
pengukuran dengan infiltrometer dan analisis hidrograf Infiltrometer dibedakan
menjadi infiltrometer genangan dan simulator hujan Infiltrometer genangan yang
banyak digunakan adalah dua silinder kosentris atau tabung yang dimasukkan
kedalam tanah (Triatmodjo 2008)
Untuk tipe pertama dua silinder kosentris yang terbuat dari logam dengan
diameter antara 225 dan 90 cm ditempatkan dengan sisi bawahnya berada
beberapa sentimeter di bawah tanah ke dalam kedua ruangan diisikan air yang
selalu dijaga pada elevasi sama Fungsi dari silinder luar adalah untuk mencegah
air di dalam ruang sebelah dalam menyebar pada daerah yang lebih besar setelah
merembes di bawah dasar silinder Kapasitas infiltrasi dan perubahannya dapat
ditentukan dari kecepatan penambahan air pada silinder dalam yang diperlukan
untuk mempertahankan elevasi konstan Infiltrasi dapat diukur dengan cara
berikut dengan menggunakan infiltrometer (Triatmodjo 2008)
Infiltrometer tipe kedua (gambar 7) terdiri dari tabung dengan diameter
sekitar 225 cm dan panjang 45 sampai 60 cm yang dimasukkan kedalam tanah
sampai kedalaman minimum sama dengan kedalaman dimana air meresap selama
percobaan ( sekitar 375 sampai 525 cm ) sehingga tidak terjadi penyebaran
Gambar 6 Tabung infiltrometer sederhana
20
Laju air yang harus ditambahkan untuk menjaga kedalaman yang konstan
di dalam tabung dicatat Infiltrometer genangan ini tidak memberikan kondisi
infiltrasi yang sebenarnya terjadi di lapangan karena pengaruh pukulan butir ndash
butir hujan tidak diperhitungkan dan struktur tanah di sekeliling dinding silinder
telah terganggu pada waktu pemasukannya kedalam tanah Tetapi meskipun
mempunyai kelemahan alat ini mudah dipindah dan dapat digunakan untuk
mengetahui kapasitas infiltrasi di titik yang dikehendaki sesuai dengan tata guna
lahan jenis tanaman dan sebagainya (Triatmodjo 2008)
Untuk mengurangi kelemahan dari penggunaan alat diatas dibuat hujan
tiruan dengan intensitas merata yang lebih tinggi dari kapasitas infiltrasi Luas
bidang yang disiram antara 01 sampai 40 m2 Besar infiltrasi dihitung dengan
mencatat besarnya hujan dan limpasan Gambar 7 adalah sket simulator hujan
Hujan tiruan dengan intensitas hujan I jatuh pada bidang yang akan dicari
kapasitas infiltrasinya Intensitas hujan lebih besar dari kapasitas infiltrasi f
sehingga terjadi genangan diatas permukaan tanah Pada suatu saat genangan air
akan meluap dan luapan air ditampung dalam ember Dengan mengetahui
intensitas hujan I volume tampungan dalam ember dan tinggi genangan maka
akan dapat dihitung kapasitas infiltrasi (Triatmodjo 2008)
Gambar 7 Simulator hujan
Laju infiltrasi (f) dinyatakan dalam injam atau cmjam adalah kecepatan
air masuk kedalam tanah dari permukaan tanah Jika air menggenang pada
permukaan tanah maka kapasitas infiltrasi telah mencapai batas kemampuan Jika
21
laju distribusi air pada permukaan sebagai contoh hujan lebih kecil dari pada
kemampuan laju infiltrasi maka laju infiltrasi sebenarnya akan juga lebih kecil
dari pada laju potensial Kumulatif infiltrasi (F) adalah akumulasi dari kedalaman
air yang masuk kedalam tanah selama jangka waktu tertentu dan itu sama dengan
integral dari laju infiltrasi pada periode tersebut (Triatmojo 2008)
25 Dimensi Saluran
Dimensi saluran merupakan salah satu kapasitaskemampuan lapisan
bahan kemiringan dan bentuk dari kanal atau selokan yang digunakan Ukuran
saluran dapat ditentukan dengan persamaan manning dan persamaan kelancaran
persamaan tersebut dapat menghubungkan kecepatan aliran kapasitas kemiringan
saluran saluran bentuk dan ukuran pembagian saluran Persamaannya sebagai
berikut (Jeans 2009)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(4)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(5)
Dimana
V = Kecepatan aliran (ms)
K = Koefisien kekasaran saluran
n = Koefisien manning
S = Kemiringan (mm)
A = Luas penampang saluran (m2)
Q = Debit aliran (m3s)
R = Jari-jari hidrolik (m)
26 Kadar Air Tanah
Data kadar air tanah membutuhkan pengukuran periodik di lapangan hal
tersebut dapat memberikan gambaran pada pemberian irigasi berikutnya dilakukan
dan berapa kedalaman air yang harus diterapkan Sebaliknya data tersebut dapat
menunjukkan berapa banyak yang telah diterapkan dan air keseragaman pada
lahan Seperti yang telah dijelaskan pada sub bagian sebelumnya bulk density
kapasitas lapangan dan titik layu permanen juga dibutuhkan (Walker 1989)
22
Menurut (Walker 1989) ada banyak teknik yang dapat digunakan untuk
menghitung kadar air tanah Namun yang digunakan pada penelitian ini adalah
metode gravimetrik sampling Gravimetrik sampel dilakukan dengan
mengumpulkan sampel tanah dari masing-masing kedalaman 15-30 cm dari profil
tanah atau dari penetrasi akar Sampel tanah diambil beratnya sekitar 100-200
gram kemudian ditempatkan dalam wadah kedap udara dan kemudian ditimbang
Sampel tersebut kemudian ditempatkan dalam oven untuk dipanaskan sampai 105
deg C selama 24 jam dengan membuka penutup wadah Setelah kering tanah dan
wadah ditimbang lagi dan berat air ditentukan baik sebelum maupun sesudah
pengeringanoven Fraksi berat kering masing-masing sampel dapat dihitung
dengan menggunakan Persamaan
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(6)
Dimana
W = kadar air tanah
BB = berat basah (berat tanah sesungguhnya)
BK = berat kering (berat tanah setelah di panaskan)
Jagung merupakan tanaman yang tergolong tidak tahan kelebihan air dan
kekurangan air dan relatif sedikit membutuhkan air dibandingkan padi Oleh
karena itu pengaturan ketersediaan air sangat penting Pada pertanaman di lahan
kering yang umumnya ditanam saat musim hujan peluang terjadinya kelebihan
air cukup besar oleh karena itu untuk menghindari agar tidak terjadi kelebihan air
maka perlu dibuat saluran-saluran drainase yang pengerjaannya dapat dilakukan
bersamaan dengan pembumbunan tanaman Pada pertanaman di lahan sawah yang
umumnya ditanam pada akhir musim hujan maka peluang terjadinya kekeringan
cukup besar Oleh karena itu perlu pemberian air pada saat-saat tanaman telah
menunjukkan gejala kekeringan Sumber air dapat diperoleh baik dari air tanah
dangkal yang didistribusikan dengan poma atau air irigasi Dalam hal ini yang
penting adalah pengaturan waktu dan cara pendistribusian air agar tanaman
tumbuh optimal dan pemanfaatan air lebih efisiensi Khusus untuk pertanaman
23
jagung pada lahan sawah tadah hujan ketersediaan air mutlak diperlukan oleh
karena itu harus ada sumber air yang dapat dimanfaatkan untuk pengairi
pertanaman Pendistribusian air dapat dilakukan melalui alur-alur yang dibuat saat
pembumbunan Pembuatan alur dapat dilakukan pula dengan menggunakan bajak
atau alat khusus pembuat alur model PAI-1R-Balitsereal atau PAI-2R-Balitsereal
yang ditarik hand tractor (Suryana dkk 2008)
27 Ketersediaan Air Irigasi
Ketersediaan air untuk keperluan irigasi secara garis besar dapat
dibedakan menjadi dua jenis yaitu ketersediaan air di lahan dan ketersediaan air
di bangunan pengambilan Ketersediaan air irigasi baik di lahan maupun di
bangunan pengambilan diharapkan dapat mencukupi kebutuhan air irigasi yang
diperlukan pada daerah irigasi yang ditinjau sesuai dengan luas areal dan pola
tanam yang ada Informasi ketersediaan air di bangunan pengambilan atau sungai
diperlukan untuk mengetahui jumlah air yang dapat disediakan pada lahan yang
ditinjau berkaitan dengan pengelolaan air irigasi untuk suatu lahan pertanian
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
271 Ketersediaan Air di Lahan
Ketersediaan air di lahan adalah air yang tersedia di suatu lahan
pertanian yang dapat dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan air irigasi
di lahan itu sendiri Ketersediaan air di lahan yang dapat digunakan untuk
pertanian terdiri dari dua sumber yaitu konstribusi air tanah dan hujan
efektif (Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
Konstribusi air tanah sangat dipengaruhi oleh karakteristik tanah
kedalaman air aplikasi (kedalaman zona perakaran) dan jenis tanaman
Untuk daerah irigasi yang berada pada daerah kedalaman air aplikasi
dangkal konstribusi air tanah diperoleh melalui daya kapiler tanah Untuk
daerah yang berada pada daerah kedalaman air aplikasi dalam konstribusi
air tanah sangat kecil dan dapat dianggap bernilai nol Curah hujan efektif
adalah curah hujan yang secara efektif dan secara langsung dipergunakan
memenuhi kebutuhan air tanaman untuk pertumbuhan tanaman
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
24
272 Ketersediaan Air di Bangunan Pengambilan
Ketersediaan air di bangunan pengambilan adalah air yang
tersedia di suatu bangunan pengambilan yang dapat digunakan untuk
mengaliri lahan pertanian melaui sistem irigasi Untuk sistem irigasi
dengan memanfaatkan air sungai informasi ketersediaan air di sungai
(debit andalan) perlu diketahui Debit andalan adalah debit minimum
sungai untuk kemungkinan terpenuhi yang sudah ditentukan dapat dipakai
untuk irigasi Debit minimum untuk kemungkinan terpenuhi ditetapkan
80 yang dapat diartikan pula bahwa kemungkinan (probabilitas) debit
sungai lebih rendah dari debit andalan 20 Untuk bangunan pengambilan
yang telah tersedia bangunan pencatat debit maka analisis ketersediaan air
dapat dilakukan dengan analisis frekuensi terhadap data debit yang cukup
panjang (Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
28 Kebutuhan Air Irigasi
Direktorat Jenderal Pengairan (1986) memberikan gambaran bahwa dalam
penentuan kebutuhan air untuk irigasi atau air yang dibutuhkan untuk lahan
pertanian didasarkan pada keseimbangan air di lahan untuk satu unit luasan dalam
satu periode biasanya periode setengah bulanan Faktor-faktor yang menentukan
kebutuhan air untuk irigasi menurut Direktorat Jenderal Pengairan (1986) adalah
a) Penyiapan lahan (Ir)
Untuk menentukan kebutuhan maksimum air irigasi pada suatu
proyek irigasi ditentukan oleh kebutuhan air untuk penyiapan lahan
b) Penggunaan Konsumtif (Etc)
Penggunaan konsumtif diartikan sebagai jumlah air yang dibutuhkan
untuk pertumbuhan tanaman Penggunaan konsumtif juga dapat didefinisikan
sebagai kebutuhan air tanaman sebagai jumlah air yang disediakan untuk
mengimbangi air yang hilang akibat evaporasi dan transpirasi Evapotranspirasi
adalah gabungan proses penguapan dari permukaan tanah atau evaporasi dan
penguapan dari daun tanaman atau transpirasi Besarnya nilai evaporasi
dipengaruhi oleh iklim varietas jenis dan umur tanaman
25
Besarnya koefisien tanaman setiap jenis tanaman berbeda-beda dan
berubah setiap periode pertumbuhan tanaman itu Evapotranspirasi potencial
dihitung dengan metode modifikasi Penman yang telah disesuaikan dengan
keadaan daerah Indonesia dan nilai kc untuk berbagai jenis tanaman yang ditanam
disajikan harga-harga koefisien tanaman termasuk jagung menurut FAO
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
Tabel 2 Harga Koefisien Tanaman Palawija
Setengah
Bulan
Ke-
Koefisien tanaman
Kedelai Jagung
Kac
tanah Bawang Buncis Kapas
1 050 0 50 0 50 0 50 0 50 050
2 075 0 59 0 51 0 51 0 64 050
3 100 0 96 0 66 0 59 0 89 058
4 100 1 05 0 85 0 90 0 95 075
5 082 1 02 0 95 0 95 0 88 091
6 045 0 95 0 95 - 104 -
Sumber Direktorat Jenderal Pengairan 1986
c) Perkolasi dan Rembesan (P)
Laju perkolasi sangat tergantung pada sifat-sifat tanah Guna
menentukan laju perkolasi tinggi muka air tanah juga harus diperhitungkan
Perembesan terjadi akibat meresapnya air melalui tanggul sawah Perkolasi
dan rembesan disawah berdasarkan Direktorat Jenderal Pengairan (1986)
yaitu sebesar 2 mmhari
d) Penggantian Lapisan Air (Wlr)
Banyaknya air yang dibutuhkan oleh tanaman palawija sebesar 50-
100 mm
e) Efisiensi Irigasi (Ei)
Efisiensi irigasi adalah angka perbandingan dari jumlah air irigasi
nyata yang terpakai untuk kebutuhan pertumbuhan tanaman dengan jumlah
air yang keluar dari pintu pengambilan (intake) Efisiensi irigasi merupakan
faktor penentu utama dari unjuk kerja suatu sistem jaringan irigasi Efisiensi
irigasi terdiri atas efisiensi pengaliran yang pada umumnya terjadi di jaringan
26
utama dan efisiensi dijaringan sekunder yaitu dari bangunan pembagi sampai
petak sawah Efisiensi irigasi didasarkan asumsi sebagian dari jumlah air
yang diambil akan hilang baik di saluran maupun di petak sawah
Kehilangan air yang diperhitungkan untuk operasi irigasi meliputi
kehilangan air di tingkat tersier sekunder dan primer Besarnya masing-
masing kehilangan air tersebut dipengaruhi oleh panjang saluran luas
permukaan saluran keliling basah salurandan kedudukan air tanah
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
29 Membuat Desain Saluran Irigasi Permukaan (Alur)
Desain suatu sistem irigasi permukaan harus mengisi bagian zona
perakaran secara efisien dan seragam sehingga stres tanaman dapat dihindari dan
sumber daya seperti energi air nutrisi dan tenaga kerja tetap seimbang atau
terjaga Sistem irigasi juga dapat digunakan untuk mendinginkan keadaan di
sekitar buah yang sensitif dan tanaman sayuran atau memanaskan atmosfer untuk
mencegah kerusakan dengan embun beku Sebuah sistem irigasi harus selalu
mampu mengakumulasi pencucian garam di zona akar Hal ini juga dapat
digunakan untuk melunakkan tanah untuk budidaya yang lebih baik atau bahkan
untuk menyuburkan dan menyebarkan insektisida dilahan (Walker 1989)
Prosedur desain didasarkan pada target aplikasi (Z req) yang sesuai dengan
kelembaban tanah yang diekstraksi oleh tanaman Dimana dalam analisis akhir
prosedur akan muncul trial and error dimana pilihan panjang lereng tingkat
lapangan inflow dan waktu cutoff dapat dibuat yang akan memaksimalkan
efisiensi aplikasi Pertimbangan seperti keterbatasan pasokan air dan erosi akan
bertindak sebagai kendala pada prosedur desain Efisiensi aplikasi maksimal
tujuan implisit desain akan terjadi ketika lahan hanya diairi kembali Perkolasi
yang meningkat akan dikurangi dengan meminimalkan perbedaan waktu asupan
kesempatan dan mengakhiri pemasukan tepat waktu Limpasan permukaan
dikendalikan atau digunakan kembali Asupan waktu desain peluang didefinisikan
dengan cara berikut
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(7)
27
di mana Z req adalah volume diberikandibutuhkan per satuan panjang dan lebar
per unit (dan sama dengan defisit kelembaban tanah) dan rreq adalah asupan
desain kali kesempatan (Walker dan Skogerboe 1989)
Tabel 3 Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi awal
Continuous Flow Intake Curve Parameters For Initial Irrigations
ID Soil Name a K
(m^3mmn^a)
Fo
(m^3mmn^a)
Qr
(ls)
Vpr
(m)
002 Heavy Clay 0188 0000220 00000073 0468 0111
005 Clay 0248 0000416 00000184 0521 0122
010 Clay 0306 0000633 00000313 0609 0138
015 Light Clay 0351 0000810 00000437 0695 0152
020 Clay Loam 0387 0000966 00000555 0781 0166
025 Clay Loam 0417 0001107 00000670 0866 0179
030 Clay Loam 0442 0001220 00000780 0949 0191
035 Silty 0463 0001346 00000887 1031 0202
040 Silty 0481 0001453 00000990 1112 0213
045 Silty Loam 0497 0001551 00001090 1192 0224
050 Silty Loam 0512 0001650 00001187 1271 0234
060 Silty Loam 0535 0001830 00001372 1426 0253
070 Silty Loam 0555 0002011 00001547 1576 0271
080 Sandy Loam 0571 0002172 00001711 1721 0288
090 Sandy Loam 0585 0002324 00001867 1862 0305
100 Sandy Loam 0597 0002476 00002014 1999 0320
150 Sandy 0641 0003130 00002637 2613 0391
200 Sandy 0671 0003706 00003113 3115 0452
400 Sandy 0749 0005531 00004144 4000 0650
Sumber Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University 2003
28
Tabel 4Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi selanjutnya
Continuous Flow Intake Curve Parameters For Later Irrigations
ID Soil Name a K
(m^3mmn^a)
Fo
(m^3mmn^a)
Qr
(ls)
Vpr
(m)
002 Heavy Clay 0151 0000190 00000058 0468 0111
005 Clay 0198 0000356 00000147 0521 0122
010 Clay 0245 0000543 00000251 0609 0138
015 Light Clay 0281 0000690 00000349 0695 0152
020 Clay Loam 0310 0000826 00000444 0781 0166
025 Clay Loam 0334 0000937 00000536 0866 0179
030 Clay Loam 0353 0001040 00000624 0949 0191
035 Silty 0370 0001146 00000709 1031 0202
040 Silty 0385 0001233 00000792 1112 0213
045 Silty Loam 0398 0001321 00000872 1192 0224
050 Silty Loam 0409 0001400 00000949 1271 0234
060 Silty Loam 0428 0001560 00001098 1426 0253
070 Silty Loam 0444 0001701 00001237 1576 0271
080 Sandy Loam 0457 0001842 00001369 1721 0288
090 Sandy Loam 0468 0001974 00001493 1862 0305
100 Sandy Loam 0478 0002106 00001611 1999 0320
150 Sandy 0513 0002660 00002110 2613 0391
200 Sandy 0537 0003146 00002490 3115 0452
400 Sandy 0599 0004701 00003316 4000 0650
Sumber Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University 2003
Menurut Walker dan Skogerboe (1989) data yang dibutuhkan dalam
membuat desan irigasi secara umum adalah
a sifat pasokan air irigasi dalam hal kebutuhan tahunan tahunan metode
pengiriman dan biaya debit dan durasi frekuensi penggunaan dan kualitas air
b topografi tanah dengan penekanan khusus pada lereng utama undulations
lokasi pengiriman air dan outlet permukaan drainase
c fisik kimia dan karakteristik tanah terutama karakteristik infiltrasi
kelembaban-holding kapasitas salinitas dan drainase internal
d pola tanam kebutuhan airnya dan pertimbangan khusus yang diberikan untuk
memastikan bahwa sistem irigasi dapat dilaksanakan dalam panen dan jadwal
budidaya periode perkecambahan dan periode pertumbuhan yang kritis
29
e kondisi pemasaran di daerah serta tenaga kerja pemeliharaan dan
penggantian ketersediaan dan keterampilan pelayanan pendanaan untuk
konstruksi dan operasi dan energi pupuk benih pestisida dll dan
f budaya praktek yang digunakan di daerah pertanian terutama di mana mereka
dapat melarang elemen tertentu dari desain atau operasi dari sistem
Waktu pengaliran merupakan waktu yang diperlukan air untuk menutupi
seluruh lahan membutuhkan evaluasi atau setidaknya perkiraan jalur pengaliran
Penentuan nilai parameter hidrolik alur bervariasi sesuai dengan ukuran dan
bentuk alur biasanya dalam kisaran 03-07 Gambar di bawah menunjukkan tiga
bentuk alur khas dan berhubungan dengan nilai p 1 dan p 2 (parameter hidrolik)
Gambar 8 Bentuk spesifik alur dan parameter hidroliknya
Setelah parameter-parameter seperti bentuk alur jarak antar alur panjang alur
kemiringan alur topografi alur jenis tanah waktu asupan peluang dll Maka
selanjutnya mengikuti desain sistem model irigasi alur menurut FAO
(Walker 1989)
30
210 Cropwat
Cropwat merupakan suatu program komputer under DOS (Program yang
dipakai melalui perintah DOS) untuk menghitung evapotranspirasi Penman
Modifikasi dan kebutuhan air untuk tanaman Selanjutnya dapat juga menghitung
kebutuhan air irigasi jadwal pemberian air irigasi untuk macam-macam kondisi
pengelolaan dan suplai air untuk seluruh daerah irigasi dengan bermacam-macam
pola tanam tertentu Untuk perhitungan tersebut dibutuhkan data-data
klimatologi dan data-data lainnya misalnya data tanaman dan data pola tanam
Prosedur dalam perhitungan kebutuhan air bagi tanaman dan rencana kebutuhan
air untuk irigasi ini didasarkan pada makalah FAO - ID No 24 mengenai
Kebutuhan air bagi tanaman dan No 33 mengenai Respon tanaman terhadap
air Program ini berarti sebagai alat praktis untuk membantu para ahli melakukan
perhitungan dalam perencanaan dan pengelolaan suatu daerah irigasi Lebih lanjut
program ini diharapkan dapat membantu memberikan rekomendasi untuk
memperbaiki irigasi yang telah ada dan merencanakan jadwal irigasi yang sesuai
dengan kondisi suplai air yang beraneka ragam Beberapa hal yang perlu dijelaskan
berkaitan dengan penggunaan komputer model Cropwat ini antara lain
mengenai perhitungan evapotranspirasi referensi pemrosesan data curah hujan
pola tanam dan data tanaman (Susilawati 2004)
Evapotranspirasi referensi atau ETo adalah evapotranpirasi potensial dari
tanaman rumput yang sehat dan mendapat air cukup Kebutuhan air untuk
tanaman lain secara langsung dibandingkan dengan parameter iklim ini Metode
Penman Modifikasi (FAO - ID No24) secara umum telah diterima sebagai
metode yang cukup untuk menghitung evapotranspirasi dari data klimatologi
seperti temperatur kelembaban (humidity) radiasi penyinaran (sunshine) dan
kecepatan angin (windspeed) Data klimatologi harus diambil dari stasiun
terdekat dan yang paling mewakili daerah kajian Data pertama yang penting dari
stasiun klimatologi ini adalah elevasi ketinggian (altitude) dan latitude
(Susilawati 2004)
Menurut Susilawati (2004) Masukan data klimatologi meliputi tiap bulanan
a Temperatur dalam derajat Celcius dapat sebagai temperatur rata-rata harian
31
atau sebagai temperatur maksimum dan minimum dalam bulan
b Kelembaban udara (air humidity) dapat diberikan sebagai kelembaban
relatif (relative humidity) dalam persen (0 - 100) atau vapour pressure dalam
mbar (1 - 50) Untuk membedakan diantara kedua satuan di atas nilai
vapour pressure dimasukkan sebagai nilai negative
c Penyinaran (daily sunshine) dapat diberikan sebagai persentase (20 - 100)
dari perbandingan penyinaran terhadap panjang hari atau pecahan (0 - 1)
atau sebagai lamanya penyinaran dalam jam (1 - 20)
d Kecepatan angin (windspeed) dapat diberikan dalam kmhari (10 - 500) atau
mdet (0 - 10)
Hujan memberikan kontribusi yang besar dari kebutuhan air untuk
tanaman Selama musim hujan sebagian besar kebutuhan air dipenuhi oleh hujan
sementara dalam musim kering dipenuhi oleh air irigasi Berapa jumlah air yang
datang dari curah hujan dan berapa jumlah air yang harus dipenuhi oleh air irigasi
adalah sulit diperkirakan Untuk mengestimasi kekurangan curah hujan yang
harus dipenuhi oleh air irigasi diperlukan suatu analisa statistik yang
membutuhkan data curah hujan yang panjang Sedangkan tidak semua curah
hujan yang jatuh digunakan oleh tanaman Sebagian hujan hilang karena limpasan
permukaan (run off) atau karena perkolasi yang dalam jauh di luar daerah akar
tanaman (Susilawati 2004)
Menurut Susilawati (2004) untuk menentukan bagian hujan yang dapat
diperhitungkan sebagai air yang dapat digunakan oleh tanaman diberikan definisi
a Curah hujan rata-rata bulanan (average monthly rainfall) adalah nilai rata-
rata dari suatu data curah hujan Digunakan dalam perhitungan kebutuhan
air tanaman dalam keadaan iklim yang rata- rata
b Dependable rainfall jumlah hujan dapat tergantung dari 1 di luar 4 atau 5
tahun tergantung pada 75 atau 80 kemungkinan terlampaui dan
menunjukkan suatu tahun kering normal Dependable rainfall digunakan
untuk merencanakan kapasitas sistem irigasi
c Hujan dalam tahun basah tahun normal dan tahun kering adalah hujan
dengan kemungkinan terlampaui 20 untuk tahun basah 50 tahun normal
31
32
dan 80 untuk tahun kering Ketiga nilai tersebut sangat berguna untuk
merencanakan suplai air irigasi dan simulasi dari macam-macam kondisi
pengelolaan irigasi
d Effective rainfall didefinisikan sebagai bagian dari hujan yang secara
efektif digunakan oleh tanaman setelah beberapa hilang karena limpasan
permukaanrun off) dan perkolasi yang dalam diperhitungkan Hujan efektif ini
digunakan untuk menentukan kebutuhan irigasi bagi tanaman
Kebutuhan air irigasi selain tergantung dari curah hujan juga tergantung
dari data tanaman dan pola tanam yang disusun Data tanaman meliputi sifat-sifat
dari tanaman yang diungkapkan oleh koefisien tanaman kc dan lama
pertumbuhan tanaman yaitu dalam tingkatan-tingkatan pertumbuhan Dari data
tanaman ini dapat dihitung kebutuhan air untuk tanaman Dengan menambahkan
data tanggal tanam pertama maka kebutuhan air irigasi untuk tanaman dapat
ditemukan Data pola tanam dari beberapa jenis tanaman yang tumbuh dalam
daerah irigasi yang disusun secara skematik diperlukan untuk menghitung
kebutuhan air irigasi (Susilawati 2004)
211 Sirmod III
SIRMOD III adalah paket perangkat lunak komprehensif untuk
mensimulasikan hidrolika sistem irigasi permukaan pada suatu lahan dengan
memilih kombinasi ukuran parameter dan operasional yang memaksimalkan
efisiensi aplikasi dan solusi dua-titik terbalik Permasalahan perhitungan
parameter infiltrasi dari suatu data merupakan data paling awal yang dimasukkan
(Walker 1989)
Kegiatan simulasi dikembangkan selama beberapa tahun dan dikodekan
menjadi MSDOS program yang bernama SIRMOD Pemrograman SIRMOD III
adalah 32 bit C + + revisi paket SIRMOD aslinya Prosedur numerik yang
digunakan dalam perangkat lunak yang diuraikan dalam teks Irigasi Permukaan
Teori dan Praktek 9 SIRMOD III merupakan perangkat lunak yang telah ditulis
untuk sistem mikro IBM kompatibel dengan memanfaatkan Windows 95 98
2000 dan sistem operasi berikutnya (Walker 1989)
32
2
33
III METODOLOGI PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat
Penelitian mengenai ldquoDesain Sistem Irigasi Alur Pada Perkebunan Tanaman
Jagung di Kabupaten Bonerdquo dilaksanakan pada bulan September sampai pada bulan
Oktober 2012 di Desa Samaelo Kecamatan Barebbo Kabupaten Bone Provinsi
Sulawesi Selatan
32 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah Teodolit Program SRFR
SIRMOD III SURFER CROPWAT 80 CLIMWAT 20 GPS kamera meteraacuten
parang linggis cangkul Selang air ring sampel ring infiltrometer aluminum foil
timbangan digital palu karet pengikatWater pass Pompa mesin
Bahan yang digunakan pada penelitian ini yaitu
1 Plastik
2 Patok kayu
3 Tali rapia
4 Air
5 Tanaman jagung
33 Metode Penelitian
331 Pengambilan data
Data yang akan digunakan pada penelitian ini meliputi data untuk
ketersediaan air kebutuhan air irigasi dan data untuk desain sistem irigasi
Data ketersediaan air meliputi
a Data curah hujan 10 tahun terakhir (2003-2012)
b Data debit air irigasi setengah bulanan (2005-2011)
Data untuk kebutuhan air irigasi meliputi
a Data Tanah meliputi sampel tanah dan ring sampel Data sampel tanah
diambil secara berurutan dalam waktu 10 hari untuk mengetahui kadar air
tanah sedangkan ring sampel digunakan untuk mengetahui titik layu
permanen porositas tekstur dan kapasitas lapang
34
b Data tanaman meliputi pengukuran kedalaman perakaran diambil dari
pengukuran panjang akar selama tiga kali sesuai dengan periode
pertumbuhan tanaman
c Data iklim meliputi data evaporasi seperti suhu udara kelembaban
kecepatan angin dan lama penyinaran
Sedangkan data untuk desain sistem irigasi meliputi
a Data Kemiringan lahantopografi digunakan untuk mengetahui kontur
wilayah lahan penaman
b Data laju infiltrasi dengan menggunakan ring infiltrometer
332 Pengolahan dan Analisis Data
1 Membuat kontur lahan pertanaman dengan aplikasi surfer
2 Menghitung kebutuhan air tanaman berdasarkan iklim dan pola tanam
yang diterapkan oleh petani setempat dengan Cropwat
3 Membuat desain saluran irigasi alur
a Penentuan bentuk saluran yaitu
1 2
Keterangan gambar penampang pengaliran air
1 Sesuai referensi FAO bentuk trapezoidal dengan bagian hidrolik
p1= 0513 dan p2=1329
2 Sesuai aplikasi dilapangan bentuk parabolasetengah lingkaran
dengan bagian hidrolik p1= 0582 dan p2= 1352
b Jarak antar alur ditentukan berdasarkan hasil survei jarak tanam di lahan
pertanaman jagung yaitu 16 m Sedangkan untuk desain 08 m
c Panjang alur 60 m
d Panjang akar atau kedalaman air aplikasi adalah 011m 037 m dan
045 m
e Koefisien manning adalah 004 (menurut FAO)
f Kecepatan aliran adalah 001 mmenit
35
g Kemiringan lahan adalah 00008 (berdasarkan data pengukuran
langsung dilapangan)
h Perhitungan A0
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(8)
i Perhitungan Zreq (persamaan 10)
j Perhitungan waktu aplikasipemberian air tL
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(9)
k Perhitungan debit maksimum
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(10)
l Perhitungan efisiensi aplikasi (Ea)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(11)
Keterangan
A0 = Luas penampang alur (m2)
Q0 = Debit aliran (m3menit)
n = Koefisien manning
S0 = Kemiringan saluran
f0 = Nilai waktu awal (m3menitm)
P12 = Parameter hidrolik
tL = Waktu pemberian air (menit)
Qmax = Debit maksimum(m3menit)
Vmax = Kecepatan maksimum (m3menit)
Ea = Efisiensi aplikasi ()
Zreq = Kedalaman aplikasi(m)
L = Panjang alur (m)
tco = Waktu pemberhentian aliran (menit)
36
4 Optimasi parameter dengan menggunakan perangkat lunak SIRMOD III
Parameter yang divariasikan adalah
a Debit atau kecepatan aliran
b Dimensi saluran
c Waktu aplikasi
d Panjang alur
Gambar 9 Tampilan awal program SIRMOD III
37
34 Bagan Alir Penelitian
Tidak
Ya
KEBUTUHAN AIR TANAMAN KETERSEDIAAN AIR
DATA
TANAH
MULAI
DESAIN SISTEM IRIGASI
CROPWATT 80
KEBUTUHAN AIR TANAMAN DAN
IRIGASIWAKTU PEMBERIAN AIR
SIMULASI DENGAN
MENGGUNAKAN SIRMOD III
HASIL
SELESAI
DATA CURAH
HUJAN
DATA
IKLIM
INFILTRASI
DATA DEBIT
IRIGASI
TOPOGRAFI
LAHAN
DATA
TANAMAN
AN
38
BAB VI HASIL PENELITIAN
41 Keadaan Umum Lokasi Penelitian
Kabupaten Bone secara geografis terletak antara4deg13- 5deg6 LS dan antara
119deg42-120deg30 BT seluas 4559 kmsup2 Secara administratif wilayah kabupaten
Bone berbatasan sebelah utara dengan Kabupaten Wajo dan Kabupaten Soppeng
sebelah selatan dengan Kabupaten Sinjai dan Kabupaten Gowa sebelah barat
dengan Kabupaten Maros Kabupaten Pangkep dan Kabupaten Barru dan sebelah
timur dengan Teluk Bone Daerah penelitian merupakan tempat penanaman padi
pada MT1 dan MT2 sedangkan pada MT3 yang ditanam adalah jagung Kondisi
dimana ketersediaan air untuk tanaman padi sulit untuk dipenuhi Penelitian ini
dilaksanakan pada perkebunan tanaman jagung di Desa Samaelo Kecamatan
Barebbo
Gambar 10 Lokasi penelitian
Untuk menentukan kemiringan pengaliran air di lahan dilakukan
pengukuran ketinggian lokasi dengan sistem grid Topografi lahan telah diukur
dengan theodolit untuk memperlihatkan kondisi kontur lahan yang akan didesain
Topografi akan menjadi salah satu faktor dalam pengaturan kemiringan dasar
SUKRI
G62107057 TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2013
39
saluran (furrow) sehingga menjadi penting untuk disajikan Hasil pengukuran
topografi dengan theodolit disajikan pada Gambar 11
Gambar 11 Layout ketinggian lokasi (kontur) lahan sawah di Kabupaten Bone
Daerah penelitian beriklim tropis dimana musim hujan berlangsung pada bulan
Desember ndash Juli dan musim kemarau yang berlangsung dari bulan Agustus ndash November
Berdasarkan data klimatologi dari tahun 2003 sampai tahun 2012 yang diperoleh dari
BMKG Maros suhu udara maksimum (Tmax) tertinggi terjadi pada bulan Januari ndash Juni
dan suhu udara maksimum (Tmax) terendah terjadi pada bulan Agustus ndash September
Sedangkan suhu udara minimum (Tmin) tertinggi pada bulan November ndash Maret dan
suhu udara miacutenimum (Tmin) terendah pada bulan Agustus ndash September Kelembaban
udara rata ndash rata sepanjang tahun adalah 836 dan kecepatan angin rata ndash rata 5 kmhari
dengan lama penyinaran rata ndash rata 15
42 Ketersediaan Air
Salah satu faktor penting dalam pengelolaan air untuk pertanian adalah
kesetimbangan air di lahan Jika ketersediaan air dapat memenuhi kebutuhan air di
lahan khususnya untuk pertanaman maka kebutuhan air pertumbuhan tanaman
dapat dipenuhi sehingga kekurangan air tidak terjadi dan tanaman tidak berada
40
dalam kondisi cekaman kekurangan air (deficit water stress) Salah satu sumber
ketersediaan air adalah hujan yang ditunjukkan dengan nilai curah hujan
Gambar 12 Curah hujan rata-ratabulanan (aktual dan efektif) di Kabupaten Bone
Tahun (2003-2012)
Data nilai curah rata-ratahujan bulanan di Kabupaten Bone menunjukkan
terjadinya hujan puncak pada bulan Mei (sekitar 400 mm) Sedangkan curah hujan
terendah terjadi pada bulan Agustus (sekitar 75 mm) Kondisi ini sangat baik untuk
wilayah pertanian yang membutuhkan hujan yang lebih merata
Ketersediaan air di daerah penelitian juga disuplai oleh air dari DI Pattiro
dengan distribusi ketersediaan air setiap periode (setengah bulanan) rata-rata
selama tahun 2005 ndash 2012 Nilai debit per periode maksimum terjadi pada bulan
Juli seperti disajikan pada Gambar 13
Gambar 13 Nilai debit rata-rata tersedia yang dialirkan di DI Pattiro (Tahun 2005 ndash
2012)
0
100
200
300
400
500
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Cu
rah
Hu
jan
(m
m)
Waktu (bulan)
Curah Hujan Aktual (mm)
Curah Hujan Efektif (mm)
0
20
40
60
80
100
120
Jan
I
Jan
II
Feb
I
Feb
II
Mar
I
Mahellip
Ap
r I
Ap
r II
Mei
I
Mei
II
Jun
I
Jun
II
Jul I
Jul I
I
Agt
I
Agt
II
Sep
I
Sep
II
Okt
I
Okt
II
No
v I
No
v hellip
Des
I
Des
II
De
bit
(m
^3d
eti
k) Series1Debit Rata-rata
41
43 Kebutuhan Air
Kebutuhan air untuk tanaman (evapotranspirasi ETcrop) dapat diperkirakan
dari data evaporasi atau evaportanspirasi potensial (ETo) Berdasarkan data iklim
yang ada di Kabupaten Bone dan Maros diperoleh hasil perhitungan nilai ETo rata
rata bulanan dalam 10 tahun terakhir untuk wiayah kajian dengan nilai seperti
ditunjukkan pada gambar di bawah ini
Gambar 14 Nilai evapotranspirasi potensial (ETo) Kabupaten Bone (2003-2012)
Dengan menggunakan rumus Etc = Kc x Eto maka nilai Etc dapat
diketahui dan dengan acuan ketersediaan air di lahan dan deplesi lengas tanah
maka kebutuhan air irigasi dapat ditentukan Gambar 15 menunjukkan kebutuhan
air tanaman aktual dan kebutuhan air irigasi selama pertanaman jagung di
Kabupaten Bone yang dihitung dengan Software Cropwat 8
Gambar 15 Nilai kebutuhan air tanaman aktual (ETcrop) dan kebutuhan air irigasi
(Irr Req) selama pertanaman jagung di Kabupaten Bone (nilai dalam
satuan mm)
0
1
2
3
4
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Evap
otr
ansp
iras
i Tan
aman
(m
mh
ari)
Waktu (bulan)
Eto (mmhari)
0
5
10
15
20
25
30
35
7 8 9 10 11 12
Ke
bu
tuh
an A
ir (
mm
har
i)
Waktu (bulan)
Kebutuhan Air Tanaman (mmhari)Keburuhan Air Irigasi (mmhari)
42
Pada sistem pertanaman jagung dengan jenis tanah lempung berliat
ketersediaan air dalam tanah sangat stabil mengingat tanah dapat memegang air
dengan baik Selama proses pertanaman jagung dilakukan terlihat bahwa deplesi
lengas tanah dapat berproses selama rata-rata 20 hari dengan tambahan air hujan
yang terjadi dengan nilai curah hujan yang kecil Namun demikian pada
prakteknya petani memberikan air irigasi setiap 10 hari dengan alasan kekhawatiran
akan terjadinya stress kekurangan air bagi tanaman
Gambar 16 Nilai retensi air tanah air tersedia (TAM dan RAM) di lahan
pertanaman jagung di Kabupaten Bone
44 Sistem Pemberian Air
Berdasarkan hasil survei lahan di pertanaman jagung diperoleh informasi
berupa kedalaman perakarandan laju infiltrasi Untuk wilayah penelitian di
Kabupaten Bone interval pemberian air di lahan mencapai 10 hari dengan cuaca
normal (tanpa hujan)
Panjang akar tanaman merupakan salah satu indikator yang penting dalam
sistem pemberian air irigasi karena sangat berkaitan dengan kedalaman efektif
pemberian air dan lama pemberian air Ukuran akar jagung pada fase I 011 m fase
II mencapai 037 m sedangkan pada fase III panjang akar 044 m Data tersebut
merupakan kedalaman air aplikasi yang akan digunakan sebagai kedalaman air
irigasi ke dalam tanah
Berdasarkan hasil pengukuran infiltrasi di lahan sawah untuk jagung hibrida
diperoleh data bahwa untuk waktu pemberian air irigasi dapat dilakukan melalui
sistem alur Laju penetrasi air kedalam lahan mencapai 05 mmdetik pada saat awal
0
20
40
60
80
100
120
140
0 20 40 60 80 100 120
Re
ten
si A
ir T
anah
(m
m)
Waktu (hari)
Depletion (mm)RAM (mm)
TAM (mm)
43
pemberian air dan selanjutnya menuju konstan pada laju 0083 mmdetik Bila
penjenuhan air diberikan sampai kedalaman maksimum perakaran hasil
pengukuran maka dibutuhkan waktu sekira 120 menit untuk pengaliran air dari
saluran ke lahan Waktu ini melebihi waktu untuk proses infiltrasi (opportunity
time)
Gambar 17 Laju infiltasi tanah pada lahan pertanaman Jagung
Ketersediaan air di lahan diukur dengan menggunakan current meter untuk
mengukur kecepatan aliran air yang selanjutnya digunakan untuk menentukan debit
air tersedia (m3det) Pada saat yang sama juga diukur kemiringan dasar saluran
Hasil pengukuran ini digunakan untuk menentukan nilai koefisien Manning yang
selanjutnya digunakan dalam penentuan fungsi debit aliran (Rumus Manning)
Hasil pengukuran debit sesaat di saluran irigasi menunjukkan debit 000041 m3s
45 Simulasi Hasil Berdasarkan Penerapan Petani di Lahan
Hasil simulasi irigasi alur yang diterapkan oleh petani menunjukkan kondisi
dimana kedalaman air aplikasi pada tahap pertumbuhan awal tanaman sebesar
hanya 011 m Pada praktek irigasi yang dilakukan petani dengan panjang alur 60
m bentuk penampang alur paraacutebola dan debit alir 000041 m3s dengan ujung alur
tertutup menunjukkan bahwa air terpenetrasi ke dalam tanah sedalam lebih 011 m
atau sedalam 037 m pada titik pemasukan air dan 040 m pada ujung alur Hal ini
secara detail dapat dilihat pada Gambar 18 dan Gambar 19
y = -076ln(x) + 3903Rsup2 = 0979
0
05
1
15
2
25
3
35
0 20 40 60 80 100
Laju
Infi
ltra
si (
cmm
en
it)
Waktu (menit)
Laju Infiltrasi (cmmenit)
Log (Laju Infiltrasi (cmmenit))
44
Gambar 18 Hasil kedalaman air aplikasi irigasi di lahan pertanaman jagung pada
tahap awal pengairan
Dari data ini menunjukkan bahwa irigasi yang dilakukan petani belum
optimal dalam memanfaatkan air Apalagi bila air sudah diberi pupuk maka
kehilangan pupuk akibat perkolasi akan menjadi besar karena tidak dapat
dijangkau oleh akar tanaman yang hanya sedalam 011 m pada tahap pertumbuhan
awal
Pada kondisi ini nilai efisiensi irigasi hanya mencapai 3609 efisiensi
aplikasi 3248 dan efisiensi distribusi hanya 3234 Hasil ini menunjukkan
bahwa hanya sekitar 32 air yang termanfaatkan sementara selebihnya terbuang
lewat perkolasi
Pada tahap ke 2 dengan kedalaman perakaran rata-rata mencapai 037 m
terdapat perubahan profil aplikasi air dengan debit air yag tetap 000041 m3s pada
waktu aplikasi selama 4 jam Nilai ini dianggap oleh sistem sebagai bentuk
penerapan air tak terkontrol karena memiliki nilai kedalaman air aplikasi yang
kurang di lebih setengah panjang alur sedangkan pada akhir alur mengalami
kelebihan air aplikasi
Gambar 19 Hasil Simulasi untuk kedalaman air aplikasi pada tahap pemberian
berikutnya mengikuti praktek irigasi petani
0
01
02
03
04
05
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)Panjang Alur (meter)
INFILTRASION DEPTH
Z_Req
0
01
02
03
04
05
06
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)
Panjang Alur (meter)
INFILTRASION DEPTH
Z_Req
45
Dengan dasar ini maka perlu optimasi desain pemberian air yang dapat
meningkatkan efisiensi aplikasi dan nilai efisiensiirigasi Optimasi dapat dilakukan
pada debit aliran panjang alur kecepatan alur dimensi saluran agar diperoleh nilai
efisiensi aplikasi dan efisiensi irigasi yang lebih baik
46 Simulasi Berdasarkan Hasil Desain
Desain irigasi alur dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak
SIRMOD III Model simulasi yang digunakan adalah tipe hydrodynamic ujung alur
tertutup tanpa penggunaan kembali bentuk penampang alur parabola atau
trapezoidal dan panjang alur 60 meter untuk target aplikasi atau kedalaman air
aplikasi 011 m 037 m dan 045 m
461 Kedalaman Air Aplikasi 011 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
pada tahap pertumbuhan awal tanaman sebesar hanya 011 m dengan jarak antar
alur dikurangi dari 16m menjadi 08m dan debit dari 000041m3s menjadi
00004m3s Waktu pengairan divariasikan dari 190 menit 200 menit 205 menit
dan 210 menit untuk mendapatkan hasil simulasi terbaik Hasil simulasi dapat
diamati pada gambar berikut ini
Gambar 20 Hasil simulasi untuk Kedalaman Air Aplikasi 011 meter
Dari gambar diatas untuk lama pengairan 190 menit diperoleh nilai efisiensi
apikasi 9904 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9894 dan air yang
terperkolasi kedalam tanah 106 untuk lama pengairan 200 menit diperoleh nilai
003
004
005
006
007
008
009
01
011
012
013
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)
Panjang Alur (meter) Zreq (m)
T=190 menitT=200 menitT=205 menitT=210 menit
46
efisiensi apikasi 9772 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9761 dan air
yang terperkolasi kedalam tanah 239 untuk lama pengairan 205 menit diperoleh
nilai efisiensi apikasi 9508 efisiensi irigasi 9866 efisiensi distribusi 9509
dan air yang terperkolasi kedalam tanah 491 danuntuk lama pengairan 210
menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9888 efisiensi irigasi 100 efisiensi
distribusi 9888 dan air yang terperkolasi kedalam tanah 112
Gambar 21 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi ()
Gambar 22 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut di atas untuk kedalaman air aplikasi 011 m
Efisiensi irigasi cenderung normal dengan meningkatnya lama pengairan Efisiensi
aplikasi dan efisiensi irigasi memiliki nilai yang relatif sama dan mengalami
penurunan tertinggi pada lama pengairan 205 menit namun laju perkolasi
meningkat menjadi 491 Dari keempat waktu pengairan yang digunakan
disarankan pada aplikasi dilapangan menggunakan lama pengairan 210 menit
dengan laju efisiensi tinggi namun laju perkolasinya rendah
94
95
96
97
98
99
100
185 190 195 200 205 210
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
0
1
2
3
4
5
185 190 195 200 205 210
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan
Laju Perkolasi ()
47
462 Kedalaman Air Aplikasi 037 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
037 m dengan jarak antar alur 08 m dan debit dari 00004m3s ditingkatkan
menjadi 00006 m3s Lama pengairan divariasikan dari 470 menit 480 menit 520
menit dan 525 menit
Gambar 23 Hasil simulasi untuk kedalaman air aplikasi 037 meter
Dari data hasil simulasi diataspada kedalam air aplikasi 037 meter untuk
lama pengairan 470 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9558 efisiensi irigasi
9859 efisiensi distribusi 9538 dan air yang terperkolasi ke dalam tanah
463 untuk lama pengairan 480 diperoleh nilai efisiensi apikasi 9827 efisiensi
irigasi 100 efisiensi distribusi 9822 dan air yang terperkolasi kedalam tanah
178 untuk lama pengairan 520 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 8631
efisiensi irigasi 9166 efisiensi distribusi 8578 dan air yang terperkolasi
kedalam tanah 1431 dan untuk lama pengairan 525 menit diperoleh nilai
efisiensi apikasi 9192 efisiensi irigasi 9712 efisiensi distribusi 9161 dan
air yang terperkolasi kedalam tanah 842
01
015
02
025
03
035
04
045
05
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
)
Panjang Alur (m)
Zreq(m)
T = 470 menitT = 480 menitT = 520 menitT = 525 menit
48
Gambar 24 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi ()
Gambar 25 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut untuk kedalaman air aplikasi 037 m terlihat
bahwa nilai dari laju efisiensi (aplikasi irigasi dan distribusi) masing-masing
memiliki nilai tertinggi pada lama pengairan 480 menit dan terendah pada lama
pengairan 520 menit Sedangkan laju perkolasi terendah pada lama pengairan 480
menit dan meningkat pada lama pengairan 520 menit Sehingga dari keempat
waktu lama pengairan yang digunakan untuk kedalaman air aplikasi 037 meter
dianjurkan menggunakan lama pengairan 480 menit dengan laju efisiensi yang
tinggi namun laju perkolasinya rendah
463 Kedalaman Air Aplikasi 045 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
045 m dan debit ditingkatkan menjadi 0000615 m3s dengan lama pengairan yang
divariasikan dari 550 menit 580 menit 600 menit dan 620 menit
84
86
88
90
92
94
96
98
100
460 470 480 490 500 510 520 530
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
0
5
10
15
460 470 480 490 500 510 520 530
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan (menit)
Laju Perkolasi ()
49
Gambar 26 Hasil simulasi I untuk kedalaman air aplikasi 045 meter
Dari gambar grafik diatas pada kedalaman air aplikasi 045 meter untuk
lama pengairan 550 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9786 efisiensi irigasi
100 efisiensi distribusi 9772 dan air yang terperkolasi kedalam tanah 228
untuk lama pengairan 580 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9731 efisiensi
irigasi 9996 efisiensi distribusi 9735 dan air yang terperkolasi kedalam tanah
265 untuk lama pengairan 600 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9096
efisiensi irigasi 9602 efisiensi distribusi 9068 dan air yang terperkolasi
kedalam tanah 935 dan untuk lama pengairan 620 menit diperoleh nilai efisiensi
apikasi 8915 efisiensi irigasi 9541 efisiensi distribusi 8857 dan air yang
terperkolasi kedalam tanah 1151
Gambar 27 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan efisiensi ()
015
02
025
03
035
04
045
05
055
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
)Panjang Alur (m) Zreq (m)
T=550 menitT=580 menitT=600 menitT=620 menit
88
90
92
94
96
98
100
540 550 560 570 580 590 600 610 620
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
50
Gambar 28 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut untuk kedalaman air aplikasi 045 m terlihat
bahwa nilai dari laju efisiensi (aplikasi irigasi dan distribusi) masing-masing
memiliki nilai tertinggi pada dua waktu awal lama pengairan (550 dan 580 menit)
dan menurun pada dua waktu lama pengairan berikutnya Sedangkan laju perkolasi
terendah pada dua waktu awal lama pengairan (550 dan 580 menit) dan meningkat
pada dua waktu lama pengairan berikutnya Maka dari keempat waktu lama
pengairan yang digunakan untuk kedalaman air aplikasi 045 meter dianjurkan
menggunakan lama pengairan 550 menit atau 580 menit dengan laju efisiensi yang
tinggi dan laju perkolasi yang rendah rendah
Dapat diamati bahwa pada semua kedalaman air aplikasi memiliki nilai
efisiensi yang berbeda-beda sesuai dengan tingkat pertumbuhan tanaman Pada
kedalaman air aplikasi 011 m dianjurkan menggunakan lama pengairan 210 menit
dengan debit 00004 m3s pada kedalaman air aplikasi 037 m dianjurkan
menggunakan lama pengairan 480 menit dengan debit 00006 m3s dan untuk
kedalaman air aplikasi 045 meter dianjurkan menggunakan lama pengairan 550
menit atau 580 menit dengan debit 0000615 m3s
0
3
6
9
12
540 550 560 570 580 590 600 610 620
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan (menit)
Laju Perkolasi ()
51
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan sebagai
berikut
1 Debit yang diterapkan oleh para petani adalah 000041 m3detik untuk semua
kedalaman air aplikasi kemudian dalam desain debit berubah sesuai dengan
kedalaman air aplikasi (00004 m3detik untuk 011 meter 00006 m
3detik
untuk 037 meter dan 0000615 m3detik untuk 045 meter)
2 Waktu yang diterapkan oleh para petani adalah 240 menit untuk semua
kedalaman air aplikasi (011m 037m dan 045m) kemudian dalam desain
waktu pengairan berubah sesuai dengan kedalaman air aplikasi (210 menit untuk
011 meter 480 menit untuk 037 meter dan 550 menit dan 580 menit untuk
045 meter)
3 Efisiensi irigasi yang diperoleh berdasarkan hasil desain mencapai 100
sedangkan menurut aplikasi yang diterapkan oleh para petani di lapangan
memiliki nilai efisiensi irigasi 36
52 Saran
Berdasarkan penelitian yang telah saya lakukan saya menyarankan untuk
dilakukan penelitian lanjutan agar diperoleh desain yang lebih maksimal dengan
efisiensi distribusi yang lebih merata dari awal pemasukan hingga ujung alur
52
DAFTAR PUSTAKA
Achmad M 2011 Hidrologi Teknik Universitas Hasanuddin Makassar
Ahmad S 2012 Pengolahan Tanaman Terpadu(PTT) Kepala Badan Penelitian dan
Pengembangan Pertanian
Anonim 2012a httpjagung_wikipediabahasaindonesiaensiklopedibebashtml
Tanggal diakses 27 Agustus 2012
Anonim 2012b httpDodikagrotek09UNEJjagung+kedelaihtml Tanggal diakses 30
Agustus 2012
Anonim 2012c httpawalmaulana-babIIIIII(Irigasialur)html Tanggal diakses 03
September 2010
Asdak C 1995 Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai Gadjah Mada
University Press Yogyakarta
Bambang T 2008 Hidrologi Terapan Beta Offset Yogyakarta
Brouwer C 1988 Irrigation Water Management Irrigation Methods Training manual
no 5 FAO Land and Water Development Division FAO Roma
Departemen Pekerjaan Umum 1986 Petunjuk Perencanaan Irigasi Direktorat Jenderal
Pengairan Jakarta
Ending PT dan Soetjipto 1992 Dasar-dasar dan Praktek Irigasi Erlangga Jakarta
FAO 2006 Crop Evapotranspiration (guidelines for computing crop water
requirements) FAO Irrigation and Drainage Paper No 56 FAO Roma
Jeams L 2009 Chapter 7 Midwestern State University
Kay M 1986 Surface Irrigation Systems and Practice Cranfield Press Bedford UK
Kartasapoetra dan Sutedjo MM1994 Teknologi Pengairan Pertanian (Irigasi) Bumi
Aksara Jakarta
Kusnadi DK 2000 Irigasi Permukaan Perteta Bogor
Purwono dan Purnamawati P 2011 Budidaya 8 Tanaman Pangan Unggul Penebar
Swadaya Depok
Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan 2003 Alat pembentuk alur
Drainase Bogor
53
Suprodjo P 2001 Pengembangan Irigasi Usaha Tani Berkelanjutan dan Gerakan
Hemat Air Direktoral Jenderal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan
Nasional Yogyakarta
Susi S 2004 Optimalisasi Pengelolaan Air Waduk Tilong Untuk Irigasi Pertanian Pada
Daerah Irigasi Tilong Universitas Katolik Widya Mandira Kupang
Walker WR 1989 Guidelines for designing and evaluating surface irrigation system
FAO Irrigation and Drainage Paper No 45 FAO Roma
Walker WR 2003 Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University
54
LAMPIRAN
Lampiran 1 Data Titik Ordinat Dengan Menggunakan GPS
Titik South East X Y
Titik South East X Y
A0 4 36675 120 18031 200471 9489739
B0 4 36688 120 18023 200454 9489713
A1 4 36677 120 18032 200472 9489737
B1 4 36684 120 18031 200471 9489722
A2 4 36679 120 18034 200476 9489733
B2 4 36684 120 18032 200474 9489724
A3 4 36680 120 18040 200488 9489731
B3 4 36685 120 18038 200483 9489720
A4 4 36682 120 18045 200497 9489728
B4 4 36687 120 18044 200494 9489717
A5 4 36684 120 18050 200506 9489723
B5 4 36689 120 18049 200504 9489714
A6 4 36686 120 18055 200515 9489720
B6 4 36692 120 18054 200514 9489709
A7 4 36688 120 18061 200527 9489716
B7 4 36693 120 18059 200523 9489706
A8 4 36690 120 18066 200535 9489712
B8 4 36696 120 18064 200532 9489702
A9 4 36692 120 18071 200544 9489708
B9 4 36697 120 18068 200541 9489698
Titik South East X Y
Titik South East X Y
C0 4 36692 120 18032 200473 9489708
D0 4 36699 120 18035 200477 9489696
C1 - - - -
D1 - - - -
C2 4 36689 120 18032 200473 9489714
D2 - - - -
C3 4 36689 120 18036 200480 9489714
D3 4 36697 120 18037 200482 9489722
C4 4 366692 120 18041 200489 9489708
D4 4 36694 120 18039 200486 9489704
C5 4 36694 120 18046 200498 9489704
D5 4 36699 120 18046 200497 9489696
C6 4 36696 120 18049 200504 9489701
D6 4 36702 120 18050 200506 9489691
C7 4 36698 120 18056 200517 9489698
D7 4 36704 120 18054 200515 9489687
C8 4 36700 120 18061 200527 9489694
D8 4 36706 120 18060 200524 9489689
C9 4 36703 120 18067 200536 9489689
D9 4 36707 120 18064 200532 9489681
55
Titik South East X Y
Titik South East X Y
Ta 4 36750 120 18041 200489 9489693
F1 4 36676 120 18035 200477 9489738
E1 - - - -
F2 4 36678 120 18038 200483 9489734
E2 - - - -
F3 4 36678 120 18038 200483 9489734
E3 - - - -
F4 4 36681 120 18050 200506 9489729
E4 4 36702 120 18032 200489 9489689
F5 4 36684 120 18051 200507 948924
E5 4 36703 120 18043 200492 9489688 E6 4 36706 120 18046 200500 9489684 E7 4 36707 120 18052 200511 9489681 E8 4 36709 120 18057 200520 9489677 E9 4 36711 120 18064 200532 9489673 E10 4 36712 120 18066 20035 9489672
56
Lampiran 2 Data Pengukuran Ketinggian Dengan Menggunakan Theodolit
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
A0-A1 093 353 04 10 1724 1718 1714 12 055
A0-A2 723 353 04 10 1781 1748 1709 12 055
A0-A3 1723 353 04 10 2038 1955 1868 12 055
A0-A4 2723 353 04 10 212 197 183 12 055
A0-A5 3723 353 04 10 2189 20 1809 12 055
A0-A6 4723 353 04 10 259 235 211 12 055
A0-A7 5723 353 04 10 263 235 211 12 055
A0-A8 6723 353 04 10 26 239 206 12 055
A0-A9 7723 353 04 10 271 235 197 12 055
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang
(m)
B0-B1 105 337 15 40 1808 1803 18 1375 046
B0-B2 825 337 15 40 179 175 1717 1375 046
B0-B3 1825 337 15 40 203 1945 1856 1375 046
B0-B4 2825 337 15 40 209 195 181 1375 046
B0-B5 3825 337 15 40 224 203 185 1375 046
B0-B6 4825 337 15 40 255 231 207 1375 046
B0-B7 5825 337 15 40 267 238 2068 1375 046
B0-B8 6825 337 15 40 266 229 1967 1375 046
B0-B9 7825 337 15 40 275 235 197 1375 046
57
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
C0-C1 - - - - - - -
C0-C2 143 0 28 50 1703 1697 1689 138 034
C0-C3 803 0 28 50 1764 1726 1686 138 034
C0-C4 1803 0 28 50 1812 1722 1631 138 034
C0-C5 2803 0 28 50 196 182 168 138 034
C0-C6 3803 0 28 50 203 184 164 138 034
C0-C7 4803 0 28 50 24 217 192 138 034
C0-C8 5803 0 28 50 2475 218 2189 138 034
C0-C9 6803 0 28 50 251 221 186 138 034
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
D0-D1 - - - - - - -
D0-D2 - - - - - - -
D0-D3 312 2 04 10 1769 1753 1715 152 029
D0-D4 808 2 04 10 1776 1737 1696 152 029
D0-D5 1808 2 04 10 1963 1872 1785 152 029
D0-D6 2808 2 04 10 1972 1835 1693 152 029
D0-D7 3808 2 04 10 23 211 1924 152 029
D0-D8 4808 2 04 10 24 201 188 152 029
D0-D9 5808 2 04 10 246 217 188 152 029
D0-D10 5978 2 04 10 254 224 195 152 029
58
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
Ta-E1 - - - - - - -
Ta-E2 - - - - - - -
Ta-E3 - - - - - - -
Ta-E4 415 29 56 10 2003 198 1954 1465 056
Ta-E5 1415 11 45 50 2401 20 1957 1465 056
Ta-E6 2415 2 20 30 208 1984 189 1465 056
Ta-E7 3415 0 13 10 2367 2222 209 1465 056
Ta-E8 4415 358 36 00 243 224 2041 1465 056
Ta-E9 5415 357 17 50 248 223 199 1465 056
Ta-E10 5855 356 18 30 255 227 202 1465 056
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
A0-F1 6232 350 56 50 1765 1735 1705 12 055
A0-F2 10982 344 59 30 1778 1728 1667 12 055
A0-F3 16832 344 08 20 1989 192 1856 12 055
A0-F4 37982 344 34 10 2141 197 18 12 055
A0-F5 43292 328 51 10 261 241 22 12 055
59
Lampiran 3 Data Hasil Analisis Tanah
HASIL ANALISIS CONTOH TANAH
Nomor contoh BD PD
Porosita
s
KA
Kapasita
s Lapang
KA Titik
Layu
Permanen
Tekstur Hidrometer
No
urut
Kode
Laboratoriu
m
Pengirim Liat
()
Debu
()
Pasir
() Klas Tekstur
(gcm3 (gcm3 () () ()
1 S1 I(hibrida 126 234 4611 1518 0461 46 35 19 Liat
2 S2 II(hibrida) 117 241 5165 1730 0521 52 39 9 Liat
3 S3 III(komposit
) 136 218 3777 1686 0421 42 42 16 Liat berdebu
4 S4 IV(komposit
) 112 217 4816 2837 0391 39 38 23
Lempung
berliat
Sumber Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Unhas
60
Lampiran 4 Data Klimatologi
Data Curah Hujan Bulanan (millimeter)
Tahun 2003 sampai dengan tahun 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 237 111 175 365 411 251 186 67 75 153 144 273
Data Suhu Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 269 269 269 269 269 268 268 267 268 269 269 269
Data Suhu Minimum Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 230 230 230 229 229 230 229 228 228 229 230 230
Data Suhu Maksimum Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 324 324 324 323 323 324 323 322 322 324 324 323
Data Kelembaban Bulanan Rata-rata (Persen)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 83 84 84 84 84 84 83 84 84 83 83 83
Data Kecepatan Angin Rata-rata Bulanan (KNOT)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 4 3 4 4 4 4 5 6 6 6 4 4
Data Lamanya Penyinaran Bulanan (Persen)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 11 14 17 14 12 10 14 22 25 20 17 11
Sumber BMKG (Stasiun Klimatologi Kelas I Maros)
61
Lampiran 5 Data Pengukuran Laju Infiltrasi
No Waktu
(menit)
Penurunan
(cm)
1 0-3 9
2 3-6 75
3 6-9 7
4 9-12 65
5 12-15 55
6 15-18 5
7 18-21 45
8 21-24 4
9 24-27 38
10 27-30 35
11 30-33 35
12 33-36 4
13 36-39 35
14 39-42 35
15 42-45 35
16 45-48 25
17 48-51 25
18 51-54 25
19 54-57 2
20 57-60 2
21 60-63 2
22 63-66 2
23 66-69 2
24 69-72 2
25 72-75 18
26 75-78 15
27 78-81 15
28 81-84 15
29 84-87 15
30 87-90 15
62
Lampiran 6 Perhitungan Pemberian Air
Dik luas lahan = 36000m2 waktu antara pemberian air = 10 hari
1 Perhitungan kebutuhan air tanaman diperoleh dengan menggunakan persamaan
Volume air = luas lahan x Etc x jarak pemberian air sehingga jumlah
kebutuhan air tanaman adalah
Volume air(initial) = luas lahan x Etc x jarak pemberian air
= 3600m2 x 07810
-3mh x 10 h = 2808m
3
Volume air(deve) = 3600m2 x 21710
-3mh x 10 h = 7812m
3
Volume air(mid) = 3600m2 x 31310
-3mh x 10 h = 11268m
3
Volume air(late) = 3600m2 x 20210
-3mh x 10 h = 7272m
3
2 Debit aliran peralur ditentukan dengan persamaan Q = V A dimana
A = frac12 (a+b) t = frac12 (40+15) 10 = 275cm2 = 00275m
2
V = 1n R23
S12
= 1004(00585)23
(0008)12
= 00149 ms
Maka Q = 00149 00275 = 000040975 m3s = 040975 ls
Sehingga Volume air yang diberikan peralur adalah 354024m3
Hasil perhitungan tersebut kemudian diolah dengan menggunakan perangkat lunak
Sirmod 3 untuk mnedapatkan nilai efisiensi aplikasi dan efisiensi irigasi
63
Lampiran 7 Perhitungan Desain Irigasi Alur
Dik L = 60m S0 = 0008 n = 004 w = 08 m p1 = 0582 p2 = 1352
Untuk nilai a k dan f0 berdasarkan table 3(FAO)
Untuk luas penampang (A)
A = frac12 (a+b) t = frac12 (40+15) 10 = 275cm = 00275m
Untuk debit (Q0)
Q0 = 00004 m3s
Perhitungan debit maksimum
Untuk rreq
Perkiraan nilai T1 = 60
Peritungan
= 60 +
= 60 + 361 = 421 menit
Untuk tL
1
2 A0 = 00275m2
3 T1 = 5A0LQ0 = 5(00275)600010102 = 81667 menit
4
64
Lampiran 8 Foto Kegiatan Selama Penelitian
3
Berdasarkan uraian di atas maka dianggap perlu untuk melakukan
penelitian mengenai ldquoDesain Sistem Irigasi Alur Pada Perkebunan Tanaman
Jagung di Kabupaten Bonerdquo
12 Rumusan Masalah
Dari uraian di atas maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut
1 Bagaimana mendesain sistem irigasi alur yang tepat untuk pertanaman
jagung
2 Bagaimana tingkat keakurasian hasil desain dengan sistem simulasi
menggunakan SIRMOD III pada pertanaman jagung
13 Tujuan dan Kegunaan
Tujuan dilakukan penelitian ini adalah untuk mendesain sistem irigasi dan
menguji efisiensi kinerja hasil desain irigasi alur pada pertanaman jagung
Kegunaan dilakukan penelitian ini adalah untuk memberikan hasil desain
irigasi pertanian yang efektif dan efisien pada lahan pertanaman jagung di
Kabupaten Bone sebagai informasi bagi para penyuluh dan praktisi irigasi dan
sebagai informasi bagi petani yang dapat digunakan atau diaplikasikandalam
sistem pertanaman jagung
4
II TINJAUAN PUSTAKA
2 1 Irigasi
Pengertian irigasi secara umum yaitu pemberian air kepada tanah dengan
maksud untuk memasok lengas esensial bagi pertumbuhan tanaman(Hansen
dkk1990) Tujuan irigasi lebih lanjut yaitu menjamin keberhasilan produksi
tanaman dalam menghadapi kekeringan jangka pendek mendinginkan tanah dan
atmosfir sehingga akrab dengan pertumbuhan tanaman mengurangi bahaya
kekeringan mencuci atau melarutkan garam dalam tanah mengurangi bahaya
pemipaan tanah melunakkan lapisan olah dan gumpalan gumpalan tanah dan
menunda pertunasan dengan cara pendinginan lewat evaporasi Tujuan umum
irigasi tersebut secara implisit mencakup pula kegiatan drainase pertanian
terutama yang berkaitan dengan tujuan mencuci dan melarutkan garam dalam
tanah Tujuan utama irigasi yang disebutkan di atas tentu saja tidak semuanya
berlaku untuk indonesia yang sebagian besar daerahnya terletak di kawasan
muson tropis-basah Irigasi juga dapat diartikan sebagai bentuk kegiatan
penyediaanpengambilan pemberian dan penggunaan air untuk pertanian dengan
menggunakan satu kesatuan saluran dan bangunan berupa jaringan irigasi
(Suprodjo 2001)
Pada metode irigasi lain dalam pemberian air semua permukaan tanah
dibasahi pada tiap pemberian air Dengan menggunakan metode alur untuk
pemberian air Kebutuhan pembasahan hanya sebagian dari permukaan
tanahsehingga mengurangi kehilangan akibat penguapan mengurangi
pelumpuran tanah berat dan memungkinkan untuk mengolah tanah lebih cepat
setelah pemberian air Hampir semua tanaman yang berderet diairi dengan metode
alur Tanaman biji bijian dan alfalfa sering diairi dengan alur kecil yang disebut
alur kerap Alur kerap ini menguntungkan apabila aliran pemberian air kecil dan
juga untuk tanah yang topografinya tidak menentu Irigasi alur dapat diterapkan
pada variasi kemiringan yang besar Dalam hal ini biasanya menempatkan alur
menuruni kemiringan yang paling terjal untuk menghindari peluapan tanggul alur
(Endang dan Soejipto 1992)
5
211 Irigasi Permukaan
Irigasi telah berkembang luas menjadi bentuk menarik yang dapat
diklasifikasikan menjadi irigasi genangan irigasi limpasan irigasi alur
dan banjir yang tidak terkendali Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya
ada dua hal yang membedakan sistem irigasi permukaan yaitu aliran
permukaan memiliki kebebasan menanggapi gradien gravitasi dan berarti
di lahan pengangkutan dan distribusi terjadi pada bidang permukaan itu
sendiri Sebuah peristiwa irigasi permukaan terdiri dari empat faseKetika
air dialirkan ke lahan sampai permukaan air meluas di seluruh area Air
tidak langsung membasahi seluruh permukaan tetapi semua jalur aliran
telah terisi air Kemudian air akan mengalir di permukaan cekunganlahan
Volume air di permukaan mulai menurun setelah air tidak lagi
diberikanSehingga air akan mengalir dari permukaan (limpasan) masuk ke
dalam tanah Untuk menggambarkan hidrolika aliran permukaan periode
drainase dibagi ke dalam tahap penipisan (resesi vertikal) dan fase resesi
(resesi horizontal) Deplesi adalah interval perpotongan munculnya tanah
kering pertama di bawah airResesi dimulai pada saat itu dan berlanjut
hingga permukaannya kering (Walker 1989)
Masing-masing sistem irigasi permukaan memiliki kelebihan dan
kekurangan yang unik tergantung pada faktor-faktor seperti yang telah
dijelaskan sebelumnya yaitu biaya awal ukuran dan bentuk bidang
karakteristik tanah alam dan ketersediaan pasokan air iklim pola tanam
preferensi sosial dan struktur pengalaman historis dan pengaruh luar ke
sistem irigasi permukaan (Walker 1989)
Pada irigasi permukaan air diberikan secara langsung melalui
permukaan tanah dari suatu saluran atau pipa dimana elevasi muka airnya
lebih tinggi dari elevasi lahan yang akan diairi (sekitar 10-15 cm) Air
irigasi mengalir pada permukaan tanah dari pangkal ke ujung lahan dan
meresap ke dalam tanah membasahi daerah perakaran tanamanTerdapat
dua syarat penting untuk mendapatkan sistim irigasi permukaan yang
efisien yaitu perencanaan sistim distribusi air untuk mendapatkan
6
pengendalian aliran air irigasi dan perataan lahanyang baik sehingga
penyebaran air seragam ke seluruh petakan Prosedur pelaksanaan irigasi
dalam irigasi permukaan adalah dengan menggunakan debit yang cukup
besar maka aliran akan mencapai bagian ujung secepat mungkin dan
meresap ke dalam tanah dengan merata Setelah atau sebelum mencapai
bagian ujung aliran masuk dapat diperkecil debitnya (cut-back flow)
sampai sejumlah air irigasi yang diinginkan sudah diresapkanKetika
pasokan aliran air dihentikan maka proses resesi sepanjang lahan akan
terjadi sampai proses irigasi selesai (Kusnadi 2000)
212 Irigasi Alur
Irigasi alur dapat diartikan sebagai air yang mengalir melalui
saluran kecil (alur) yang dibuat pada kemiringan atau lereng lahan Air
masuk ke dalam tanah dari dasar dan sisi saluran bergerak lateral dan ke
bawah untuk membasahi tanah dan sekaligus membawa garam terlarut
pupuk dan herbisida Tanah yang baik dengan lerengkemiringan seragam
dapat memberikan hasil yang baik dari metode ini (James 1993)
Irigasi alur cocok untuk berbagai jenis tanah tanaman dan lereng
tanah Irigasi alur cocok untuk tanaman terutama tanaman baris Tanaman
yang akan rusak jika air menutupi batang atau mahkota harus
menggunakan irigasi alur Irigasi alur juga cocok untuk tumbuhan tanaman
pohon Pada tahap awal penanaman pohon penggunaan satu alur
disamping baris pohon mungkin cukup tetapi ketika pohon berkembang
maka dua atau lebih alur dapat dibuat untuk menyediakan air yang cukup
(Brouwer 1988)
Menurut Brouwer (1988) tanaman yang dapat diairi dengan irigasi
alur meliputi
a Tanaman berbaris seperti jagung kedelai bunga matahari tebu
b Tanaman yang akan rusak oleh air berlebih seperti tomat sayuran
kentang kacang-kacangan
c Pohon buah-buahan seperti jeruk anggur
d Siaran tanaman (metode kerut) seperti gandum
7
Sistem irigasi alur biasanya digunakan dalam pengairan sayuran-
sayuran Hal ini memberikan keuntungan bahwa air tidak diterapkan
secara langsung ke lahan tetapi air masuk kedalam alur Hal itu
memberikan penghematan air tanaman tidak bersentuhan langsung dengan
air karena beberapa tanaman seperti sayuran sangat sensitif terhadap air
tergenang Berdasarkan keselarasan irigasi alur dapat digolongkan
menjadi dua jenis umum yaitualur lurus dan alur kontur Alur kontur
memiliki kemiringan yang halus sepanjang aliran Lahan dengan
kemiringan hingga 15 persen dapat diairi dengan alur kontur (Bishop et al
1967) Metode alur kontur dapat berhasil digunakan di hampir semua
tanah yang diairi Keterbatasan alur yang lurus yang diatasi dengan kontur
untuk menahan tanah Berdasarkan pada ukuran dan jarak alur dapat
diklasifikasikan sebagai alur-alur dan lipatan atau kerutan Secara umum
tanaman kecil memerlukan alur yang kecil seperti sayuran membutuhkan
alur dari 75-125 cm sedangkan beberapa tanaman baris membutuhkan
alur yang lebih lebar (Kay 1986)
Alur lurus biasanya saluran dibangun menuruni lereng tanah yang
berliku (bertingkat) Tanah halus (yaitu mengisi daerah yang rendah
dengan bahan dibawa dari tempat tinggi) biasanya diperlukan untuk
efisiensi aplikasi air Namun keseragaman yang buruk dapat terjadi ketika
lereng melebihi 2 dan tanah bertekstur kasar Alur sangat cocok untuk
mengairi tanaman yang bisa tertanggu jika air merendam mahkota atau
batang tanaman Akar tanaman seperti sayuran kapas jagung gula bit
jagung kentang dan tanaman bibit ditanam pada bedengan yang diairi
dengan alur yang ditempatkan di antara baris tanaman Kebun-kebun
anggur dapat diairi dengan menempatkan satu atau lebih alur antara baris
pohon untuk membasahi area utama dari zona akar (Jeams 2009)
Secara umum bentuk panjang dan jarak ditentukan oleh keadaan
alam yaitu kemiringan jenis tanah dan ukuran aliran yang tersedia
Namun faktor lain dapat mempengaruhi desain sistem alur seperti
kedalaman perairan praktek pertanian dan panjang lahan Alur harus
8
searah dengan kemiringan jenis tanah ukuran saluran kedalaman irigasi
praktek budidaya dan panjang lahan Meskipun alur dapat lebih lama
ketika kemiringan lahan yang curam kemiringan alur maksimum yang
disarankan adalah 05 untuk menghindari erosi tanah Alur juga dapat
dibuat bertingkat sehingga sangat mirip dengan cekungan sempit yang
panjang Namun nilai minimum dari 005 dianjurkan agar drainase yang
efektif dapat terjadi pada irigasi berikutnya atau curah hujan yang
berlebihan Jika kemiringan tanah lebih curam dari 05 maka alur dapat
diatur pada sudut lereng utama atau bahkan sepanjang kontur untuk
menjaga lereng alur dalam batas-batas yang disarankan Alur dapat diatur
dengan cara ini ketika kemiringan tanah utama tidak melebihi 3 Hal itu
dilakukan untuk menghindari resiko utama erosi tanah dalam sistem alur
Untuk tanah berpasir air cepat terinfiltrasi Alur harus pendek (kurang dari
110 m) sehingga air akan mencapai ujung hilir tanpa kerugian perkolasi
yang berlebihan Pada tanah liat laju infiltrasi jauh lebih rendah dari pada
di tanah berpasir Alur dapat lebih panjang dari pada tanah berpasir
(Brouwer 1988)
Ukuran aliran maksimum yang tidak akan menyebabkan erosi jelas
akan tergantung pada kemiringan alur dalam hal apapun disarankan untuk
tidak menggunakan ukuran saluran dengan kecepatan aliran lebih besar
dari 301mdetik Ketika para petani menggunakan mesin (mekanik) alur-
alur harus dibuat panjang untuk memudahkan pekerjaan Alur pendek yang
sama dengan panjang lahan bukan jarak yang ideal itu akan menyisakan
tanah yang tidak terairi Panjang alur yang bersesuaian dapat dilihat pada
tabel berikut (Brouwer 1988)
9
Tabel1 Kemiringan dengan Jenis Tanah Untuk Panjang Alur
Furrow
slope
()
Maximum stream size
(ls) per furrow
Clay Loam Sand
Net irrigation depth (mm)
50 75 50 75 50 75
00 30 100 150 60 90 30 45
01 30 120 170 90 125 45 60
02 25 130 180 110 150 60 95
03 20 150 200 130 170 75 110
05 12 150 200 130 170 75 110
Sumber Training manual no 5 FAO Land and Water Development
Division 1988
Bentuk alur dipengaruhi oleh jenis tanah dan ukuran aliran
Pada tanah berpasir air bergerak cepat vertikal dari samping (lateral) Alur
berbentuk V diharapkan dapat mengurangi rembesan air pada permukaan
tanah Namun itu tidak cocok untuk tanah berpasir yang kurang stabil dan
cenderung runtuh karena mengurangi efisiensi irigasi Pada tanah liat ada
gerakan air yang jauh lebih lateral dan laju infiltrasi jauh lebih sedikit dari
pada tanah berpasir Sehingga alur dibuat lebar dan dangkal untuk
mendapatkan luas penampang basah yang besar untuk mendorong infiltrasi
(Brouwer 1988)
Gambar 1 Alur sempit pada tanah berpasir
10
Gambar 2 Alur lebar dangkal pada tanah lempung
Jarak dari alur dipengaruhi oleh jenis tanah dan praktek budidaya
Aturan jarak alur untuk tanah berpasir jarak harus antara 30 dan 60 cm
yaitu 30 cm untuk pasir kasar dan 60 cm untuk pasir halus Pada tanah liat
jarak antara kedua alur yang berdekatan harus 75-150 cm Pada tanah liat
alur ganda bergerigi juga dapat digunakan Keuntungannya adalah bahwa
baris tanaman akan lebih banyak pada punggung masing-masing dan
memudahkan penyiangan manual Punggungan dapat sedikit membulat di
bagian atas untuk mengalirkan air di permukaan punggungan pada saat
hujan deras (Brouwer 1988)
Gambar 3 Sebuah alur ganda-bergerigi
Dalam pertanian mekanik diperlukan kecocokan antara mesin yang
tersedia untuk membuat alur dan jarak yang ideal untuk tanaman
Peralatan mekanik akan menghasilkan lebih sedikit pekerjaan jika lebar
standar antara alur dipertahankan namun ketika tanaman ditanam
biasanya memerlukan jarak tanam yang berbeda Dengan cara ini jarak
dari gandengan alat tidak perlu diubah ketika peralatan tersebut akan
dipindahkan dari satu tanaman ke yang lain Namun perawatan diperlukan
11
untuk memastikan bahwa jarak standar memberikan pembasahan lateral
yang memadai pada semua jenis tanah (Brouwer 1988)
Ada beberapa alat pembentuk alur yang dapat digunakan Bajak
merupakan alat yang umum digunakan baik itu bajak kayu dan bajak besi
yang ditarik dengan tenaga hewan maupun bajakcangkul dengan
menggunakan tanganmanual Seperti yang ditunjukkan pada gambar
berikut ini (Brouwer 1988)
Gambar 4 Alat pembentuk alur
Air dialirkan ke lahan melalui masing-masing alur dari saluran
menggunakan sifon dan spiles atau pipa tergantung pada debit yang
tersedia dalam saluran irigasi beberapa alur dapat diairi pada waktu yang
sama Ketika terjadi kekurangan air irigasi alur menjadi solusi yang
diterapkan dengan membatasi jumlah air irigasi Hal ini dilakukan dengan
menggunakan sistem bergilir untuk tiap alur pada lahan yang sama
Misalnya untuk suatu lahan yang diari setiap 10 hari alur ganjil (1 3 5
dan seterusnya) diairi setelah 5 hari dan alur genap (2 4 6 dan
seterusnya) diairi setelah 10 hari Dengan demikian tanaman menerima air
setiap 5 hari bukan dalam jumlah besar setiap 10 hari
Limpasan pada ujung alur dapat menjadi masalah pada lahan miring Hal
ini dapat menampung air hingga 30 persen dari air yang diberikan
meskipun dalam kondisi yang baik Oleh karena itu pengurasan dangkal
harus selalu dilakukan pada ujung lahan untuk membuang kelebihan air
Ketika hal itu tidak dilakukan tanaman akan rusak oleh genangan air
Limpasan yang berlebihan dapat dicegah dengan mengurangi arus masuk
12
setelah air irigasi telah mencapai akhir dari alur-alur (irigasi pengurangan)
atau air limpasan digunakan kembali (Brouwer 1988)
Untuk mendapatkan pola pembasahan yang seragam pada zona
perakaran jarak kerutan harus baik memiliki kemiringan yang seragam
dan air irigasi harus diterapkan dengan cepat Zona perakaran akan
dibasahi melalui air yang mengalir pada alur yang bergerak ke bawah
tanah dan kesamping Kedua gerakan air tersebut bergantung pada jenis
tanah suatu lahan (Brouwer 1988)
Menurut Brouwer (1988) pola pembasahan yang ideal dapat
terjadi ketika pola pembasahan yang berdekatan saling tumpang tindih
dan ada gerakan air ke atas yang membasahi seluruh punggungan sehingga
air menyebar pada zona perakaran yang diamati pada gambar berikut
Gambar 5 Zona perakaran ideal
Untuk mendapatkan distribusi air yang seragam sepanjang alur
kemiringan saluran yang seragam merupakan hal yang penting dan ukuran
aliran cukup besar sehingga kecepatan aliran pada alur tinggi Dengan
demikian kerugian akibat perkolasi yang besar di hulu alur dapat dihindari
(Brouwer 1988)
13
Menurut Brouwer (1988) pola pembasahan yang buruk atau tidak
merata disebabkan oleh
a Kondisi alam yang tidak menguntungkan misalnya lapisan
dipadatkan jenis tanah yang berbeda-beda kemiringan lahan tidak
merata
b Letak alur yang buruk misalnya jarak alur terlalu lebar
c Manajemen yang buruk ukuran sungai yang tersedia terlalu besar atau
terlalu kecil menghentikan pemasukan air terlalu cepat
22 Curah Hujan Efektif (Re)
Hujan adalah peristiwa jatuhnya aires dari atmosfer ke permukaan bumi
dan atau laut dalam bentuk yang berbeda Hujan di daerah tropis (termasuk
Indonesia) umumnya dalam bentuk air dan sesekali dalam bentuk es pada suatu
kejadian ekstrim sedangkan di daerah subtropis dan kutub hutan dapat berupa air
atau saljues Besarnya curah hujan adalah volume air yang jatuh pada suatu areal
tertentu Besarnya curah hujan dapat dimaksudkan untuk satu kali hujan atau
untuk masa tertentu seperti perhari perbulan permusim atau pertahun Curah
hujan yang diperlukan untuk penyusunan suatu rancangan pemanfaatan air dan
rancangan pengendalian banjir adalah curah hujan rata-rata diseluruh daerah yang
bersangkutan Distribusi curah hujan adalah berbeda-beda sesuai dengan jangka
waktu yang ditinjau dari curah hujan tahunan curah hujan bulanan curah hujan
harian dan curah hujan perjam Harga-harga yang diperoleh ini dapat digunakan
untuk menentukan prospek dikemudian hari dan akhirnya perancangan sesuai
dengan tujuan yang dimaksud Kejadian hujan menunjukkan suatu variabilitas
dalam ruang dan waktu Salah satu konsekuensi dari variabliltas hujan adalah
terjadinya fluktuasi curah hujan di etiap wilayah yang dapat menimbulkan kondisi
ekstrim berupa kekeringan dan banjir yang terjadi dengan skala yang berbeda dan
tergantung pada periode keberulangannya (Achmad 2011)
Hujan yang diharapkan terjadi selama satu musim tanam berlangsung
disebut curah hujan efektif Masa hujan efektif untuk suatu lahan persawahan
dimulai dari pengolahan tanah sampai tanaman dipanen tidak hanya selama masa
pertumbuhan Curah hujan efektif untuk tanaman lahan tergenang berbeda dengan
14
curah hujan efektif untuk tanaman pada lahan kering dengan memperhatikan pola
periode musim hujan dan musim kemarau Perhitungan curah hujan efektif
dilakukan atas dasar prinsip hubungan antara keadaan tanah cara pemberian air
dan jenis tanaman (Achmad 2011)
Besarnya curah hujan efektif diperoleh dari pengolahan data curah hujan
harian pada stasiun curah hujan yang ada di daerah irigasi atau daerah sekitarnya
Re = Rtot (125 ndash 02 Rtot)125 Rtotlt 250 mm(1)
Re = 125 + 01 Rtot Rtotgt 250 mm(2)
Dimana
Re = Curah hujan efektif (mmhari)
Rtot = Jumlah curah hujan (mmhari)
23 Evapotranspirasi
Evapotranspirasi adalah perpaduan dua proses yakni evaporasi dan
transpirasi Evaporasi adalah proses penguapan atau hilangnya air dari tanah dan
badan-badan air (abiotik) sedangkan transpirasi adalah proses keluarnya air dari
tanaman (boitik) akibat proses respirasi dan fotosistesis Kombinasi dua proses
yang saling terpisah dimana kehilangan air dari permukaan tanah melalui proses
evaporasi dan kehilangan air dari tanaman melalui proses transpirasi disebut
sebagai evapotranspirasi (ET) (Achmad 2011)
Menurut Achmad (2011) evapotranspirasi ditentukan oleh banyak faktor
yakni
a Radiasi surya (Rd) Komponen sumber energi dalam memanaskan badan-
badan air tanah dan tanaman Radiasi potensial sangat ditentukan oleh posisi
geografis lokasi
b Kecepatan angin (v) Angin merupakan faktor yang menyebabkan
terdistribusinya air yang telah diuapkan ke atmosfir sehingga proses
penguapan dapat berlangsung terus sebelum terjadinya kejenuhan kandungan
uap di udara
c Kelembaban relatif (RH) Parameter iklim ini memegang peranan karena
udara memiliki kemampuan untuk menyerap air sesuai kondisinya termasuk
temperatur udara dan tekanan udara atmosfir
15
d Temperatur Suhu merupakan komponen tak terpisah dari RH dan Radiasi
Suhu ini dapat berupa suhu badan air tanah dan tanaman ataupun juga suhu
atmosfir
Evaporasi adalah proses dimana air dalam bentuk cair dikonversi menjadi
uap air dan dipindahkan dari permukaan penguapan Air dapat terevaporasi dari
berbagai permukaana seperti danau sungai tanah dan vegetasi hijau Sedangkan
transpirasi merupakan penguapan cairan (air) yang terkandung pada jaringan
tanaman dan pemindahan uap ke atmosfir Tanaman umumnya kehilangan air
melalui stomata Stomata merupakan saluran terbuka pada permukaan daun
tanaman melalui proses penguapan dan perubahan wujud menjadi gas
(Achmad 2011)
231 Evapotranspirasi Tanaman
Evapotranspirasi tanaman (ETc) adalah perpaduan dua istilah
yakni evaporasi dan transpirasi Kebutuhan air dapat diketahui
berdasarkan kebutuhan air dari suatu tanaman Apabila kebutuhan air
suatu tanaman diketahui kebutuhan air yang lebih besar dapat dihitung
(Hansen dkk 1986) Evaporasi yaitu penguapan di atas permukaan
tanah sedangkan transpirasi yaitu penguapan melalui permukaan dari air
yang semula diserap oleh tanaman Atau dengan kata lain
evapotranspirasi adalah banyaknya air yang menguap dari lahan dan
tanaman dalam suatu petakan karena panas matahari (Asdak 1995)
Evapotranspirasi (ETc) adalah proses dimana air berpindah dari
permukaan bumi ke atmosfer termasuk evaporasi air dari tanah dan
transpirasi dari tanaman melalui jaringan tanaman melalui transfer panas
laten persatuan area Ada 3 faktor yang mendukung kecepatan
evapotranspirasi yaitu (1) faktor iklim mikro mencakup radiasi netto
suhu kelembaban dan angin (2) faktor tanaman mencakup jenis
tanaman derajat penutupannya struktur tanaman stadia perkembangan
sampai masak keteraturan dan banyaknya stomata mekanisme menutup
dan membukanya stomata (3) faktor tanah mencakup kondisi tanah
16
aerasi tanah potensial air tanah dan kecepatan air tanah bergerak ke akar
tanaman (Achmad 2011)
Doonrenbos dan Pruitt (1977) menjelaskan bahwa untuk
menghitung kebutuhan air tanaman berupa evapotranspirasi
dipergunakan persamaan
ETc = Kc times ETohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(3)
Dimana
ETc= evapotranspirasi potensial (mmhari)
ETo= evapotranspirasi acuan (mmhari)
Kc= koefisian konsumtif tanaman
Koefisien konsumtif tanaman (Kc) didefinisikan sebagai
perbandingan antara besarnya evapotranspirasi potensial dengan
evaporasi acuan tanaman pada kondisi pertumbuhan tanaman yang tidak
terganggu Dalam hubungannya dengan pertumbuhan dan perhitungan
evapotranspirasi acuan tanaman (ETo) maka dimasukkan nilai Kc yang
nilainya tergantung pada musim serta tingkat pertumbuhan tanaman
Nilai koefisien tanaman dibagi atas empat fase pertumbuhan yaitu Kc
initial (Kc in) Kc development (Kc dev) Kc middle (Kc mid) dan Kc
end Kc in merupakan fase awal pertumbuhan tanaman selama kurang
lebih dua minggu sedangkan Kc dev adalah koefisien tanaman untuk
masa perkembangan (masa antara fase initial dan middle) Kc mid
merupakan Kc untuk masa pertumbuhan dan perkembangan termasuk
persiapan dalam masa pembuahan Kc end merupakan Kc untuk
pertumbuhan akhir tanaman dimana tanaman tersebut tidak berproduksi
lagi (Achmad 2011)
232 Evapotranspirasi Acuan (ETo)
Evapotranspirasi acuan (ETo) adalah nilai evapotranspirasi
tanaman rumput-rumputan yang terhampar menutupi tanah dengan
ketinggian 8ndash15 cm tumbuh secara aktif dengan cukup air Untuk
menghitung evapotranspirasi acuan (ETo) dapat digunakan beberapa
metode yaitu (1) metode Penman (2) metode panci evaporasi (3)
17
metode radiasi (4) metode Blaney Criddle dan (5) metode Penman
modifikasi FAO Menduga besarnya evapotranspirasi tanaman ada
beberapa tahap harus dilakukan yaitu menduga evapotranspirasi acuan
menentukan koefisien tanaman kemudian memperhatikan kondisi
lingkungan setempat seperti variasi iklim setiap saat ketinggian tempat
luas lahan air tanah tersedia salinitas metode irigasi dan budidaya
pertanian (Achmad 2011)
Beberapa metode pendugaan evapotranspirasi seperti Metode
PenmanETo = c (W Rn + (1 ndash W) f(u) (ea ndash ed) ) Metode Penman
modifikasi (FAO) digunakan untuk luasan lahan dengan data pengukuran
temperatur kelembaban kecepatan angin dan lama matahari bersinar
(Doorenbos dan Pruitt 1977)
24 Infiltrasi
Infiltrasi adalah proses aliran air (umumnya berasal dari curah hujan)
masuk kedalam tanah Perkolasi merupakan proses kelanjutan aliran air yang
berasal dari infiltrasi ke tanah yang lebih dalam Kebalikan dari infiltrasi adalah
rembesan Laju maksimal gerakan air masuk kedalam tanah dinamakan kapasitas
infiltrasi Kapasitas infiltrasi terjadi ketika intensitas hujan melebihi kemampuan
tanah dalam menyerap kelembaban tanah Sebaliknya apabila intensitas hujan
lebih kecil dari pada kapasitas infiltrasi maka laju infiltrasi sama dengan laju
curah hujan (Achmad 2011)
Perpindahan air dari atas ke dalam permukaan tanah baik secara vertikal
maupun secara horizontal disebut infiltrasi Banyaknya air yang terinfiltrasi dalam
satuan waktu disebut laju infiltrasi Besarnya laju infiltrasi f dinyatakan dalam
mmjam atau mmhari Laju infiltrasi akan sama dengan intensitas hujan bila laju
infiltrasi tersebut lebih kecil dari daya infiltrasinya Jadi f le fp dan f le I Infiltrasi
berubah-ubah sesuai dengan intensitas curah hujan Akan tetapi setelah mencapai
limitnya banyaknya infiltrasi akan berlangsung terus sesuai dengan kecepatan
absorbsi setiap tanah Pada tanah yang sama kapasitas infiltrasinya berbeda - beda
tergantung dari kondisi permukaan tanah struktur tanah tumbuh-tumbuhan dan
lain-lain Di samping intensitas curah hujan infiltrasi berubah-ubah karena
18
dipengaruhi oleh kelembaban tanah dan udara yang terdapat dalam tanah
(Achmad 2011)
Menurut Achmad ( 2011) ada beberapa faktor internal dan eksternal yang
mempengaruhi laju infiltrasi adalah sebagai berikut
1 Tinggi genangan air di atas permukaan tanah dan tebal lapisan tanah yang
jenuh
2 Kadar air atau lengas tanah
3 Pemadatan tanah oleh curah hujan
4 Penyumbatan pori tanah mikro oleh partikel tanah halus seperti bahan
endapan dari partikel liat
5 Pemadatan tanah oleh manusia dan hewan akibat traffic line oleh alat olah
6 Struktur tanah
7 Kondisi perakaran tumbuhan baik akar aktif maupun akar mati (bahan
organik)
8 roporsi udara yang terdapat dalam tanah
9 Topografi atau kemiringan lahan
10 Intensitas hujan
11 Kekasaran permukaan tanah
12 Kualitas air yang akan terinfiltrasi
13 Suhu udara tanah dan udara sekitar
Dalam infiltrasi dikenal dua istilah yaitu kapasitas infiltrasi dan laju
infiltrasi yang dinyatakan dalam mmjam Kapasitas infiltrasi adalah laju infiltrasi
maksimum untuk suatu jenis tanah tertentu sedangkan laju infiltrasi ( ft ) adalah
kecepatan infiltrasi yang nilainya tergantung pada kondisi tanah dan intensitas
hujan Apabila tanah dalam kondisi kering ketika infiltrasi terjadi kapasitas
infiltrasi tinggi karena kedua gaya kapiler dan gaya gravitasi bekerja bersama ndash
sama menarik air kedalam tanah Ketika tanah menjadi basah gaya kapiler
berkurang yang menyebabkan laju infiltrasi menurun Akhirnya kapasitas infiltrasi
mencapai suatu nilai konstan yang dipengaruhi terutama oleh gravitasi dan laju
perkolasi Laju infiltrasi dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu kedalaman
19
genangan dan tebal lapisan jenuh kelembaban tanah pemadatan oleh hujan
tanaman penutup intensitas hujan dan sifat ndash sifat fisik tanah (Triatmodjo 2008)
Metode yang biasa digunakan untuk menentukan kapasitas infiltrasi adalah
pengukuran dengan infiltrometer dan analisis hidrograf Infiltrometer dibedakan
menjadi infiltrometer genangan dan simulator hujan Infiltrometer genangan yang
banyak digunakan adalah dua silinder kosentris atau tabung yang dimasukkan
kedalam tanah (Triatmodjo 2008)
Untuk tipe pertama dua silinder kosentris yang terbuat dari logam dengan
diameter antara 225 dan 90 cm ditempatkan dengan sisi bawahnya berada
beberapa sentimeter di bawah tanah ke dalam kedua ruangan diisikan air yang
selalu dijaga pada elevasi sama Fungsi dari silinder luar adalah untuk mencegah
air di dalam ruang sebelah dalam menyebar pada daerah yang lebih besar setelah
merembes di bawah dasar silinder Kapasitas infiltrasi dan perubahannya dapat
ditentukan dari kecepatan penambahan air pada silinder dalam yang diperlukan
untuk mempertahankan elevasi konstan Infiltrasi dapat diukur dengan cara
berikut dengan menggunakan infiltrometer (Triatmodjo 2008)
Infiltrometer tipe kedua (gambar 7) terdiri dari tabung dengan diameter
sekitar 225 cm dan panjang 45 sampai 60 cm yang dimasukkan kedalam tanah
sampai kedalaman minimum sama dengan kedalaman dimana air meresap selama
percobaan ( sekitar 375 sampai 525 cm ) sehingga tidak terjadi penyebaran
Gambar 6 Tabung infiltrometer sederhana
20
Laju air yang harus ditambahkan untuk menjaga kedalaman yang konstan
di dalam tabung dicatat Infiltrometer genangan ini tidak memberikan kondisi
infiltrasi yang sebenarnya terjadi di lapangan karena pengaruh pukulan butir ndash
butir hujan tidak diperhitungkan dan struktur tanah di sekeliling dinding silinder
telah terganggu pada waktu pemasukannya kedalam tanah Tetapi meskipun
mempunyai kelemahan alat ini mudah dipindah dan dapat digunakan untuk
mengetahui kapasitas infiltrasi di titik yang dikehendaki sesuai dengan tata guna
lahan jenis tanaman dan sebagainya (Triatmodjo 2008)
Untuk mengurangi kelemahan dari penggunaan alat diatas dibuat hujan
tiruan dengan intensitas merata yang lebih tinggi dari kapasitas infiltrasi Luas
bidang yang disiram antara 01 sampai 40 m2 Besar infiltrasi dihitung dengan
mencatat besarnya hujan dan limpasan Gambar 7 adalah sket simulator hujan
Hujan tiruan dengan intensitas hujan I jatuh pada bidang yang akan dicari
kapasitas infiltrasinya Intensitas hujan lebih besar dari kapasitas infiltrasi f
sehingga terjadi genangan diatas permukaan tanah Pada suatu saat genangan air
akan meluap dan luapan air ditampung dalam ember Dengan mengetahui
intensitas hujan I volume tampungan dalam ember dan tinggi genangan maka
akan dapat dihitung kapasitas infiltrasi (Triatmodjo 2008)
Gambar 7 Simulator hujan
Laju infiltrasi (f) dinyatakan dalam injam atau cmjam adalah kecepatan
air masuk kedalam tanah dari permukaan tanah Jika air menggenang pada
permukaan tanah maka kapasitas infiltrasi telah mencapai batas kemampuan Jika
21
laju distribusi air pada permukaan sebagai contoh hujan lebih kecil dari pada
kemampuan laju infiltrasi maka laju infiltrasi sebenarnya akan juga lebih kecil
dari pada laju potensial Kumulatif infiltrasi (F) adalah akumulasi dari kedalaman
air yang masuk kedalam tanah selama jangka waktu tertentu dan itu sama dengan
integral dari laju infiltrasi pada periode tersebut (Triatmojo 2008)
25 Dimensi Saluran
Dimensi saluran merupakan salah satu kapasitaskemampuan lapisan
bahan kemiringan dan bentuk dari kanal atau selokan yang digunakan Ukuran
saluran dapat ditentukan dengan persamaan manning dan persamaan kelancaran
persamaan tersebut dapat menghubungkan kecepatan aliran kapasitas kemiringan
saluran saluran bentuk dan ukuran pembagian saluran Persamaannya sebagai
berikut (Jeans 2009)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(4)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(5)
Dimana
V = Kecepatan aliran (ms)
K = Koefisien kekasaran saluran
n = Koefisien manning
S = Kemiringan (mm)
A = Luas penampang saluran (m2)
Q = Debit aliran (m3s)
R = Jari-jari hidrolik (m)
26 Kadar Air Tanah
Data kadar air tanah membutuhkan pengukuran periodik di lapangan hal
tersebut dapat memberikan gambaran pada pemberian irigasi berikutnya dilakukan
dan berapa kedalaman air yang harus diterapkan Sebaliknya data tersebut dapat
menunjukkan berapa banyak yang telah diterapkan dan air keseragaman pada
lahan Seperti yang telah dijelaskan pada sub bagian sebelumnya bulk density
kapasitas lapangan dan titik layu permanen juga dibutuhkan (Walker 1989)
22
Menurut (Walker 1989) ada banyak teknik yang dapat digunakan untuk
menghitung kadar air tanah Namun yang digunakan pada penelitian ini adalah
metode gravimetrik sampling Gravimetrik sampel dilakukan dengan
mengumpulkan sampel tanah dari masing-masing kedalaman 15-30 cm dari profil
tanah atau dari penetrasi akar Sampel tanah diambil beratnya sekitar 100-200
gram kemudian ditempatkan dalam wadah kedap udara dan kemudian ditimbang
Sampel tersebut kemudian ditempatkan dalam oven untuk dipanaskan sampai 105
deg C selama 24 jam dengan membuka penutup wadah Setelah kering tanah dan
wadah ditimbang lagi dan berat air ditentukan baik sebelum maupun sesudah
pengeringanoven Fraksi berat kering masing-masing sampel dapat dihitung
dengan menggunakan Persamaan
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(6)
Dimana
W = kadar air tanah
BB = berat basah (berat tanah sesungguhnya)
BK = berat kering (berat tanah setelah di panaskan)
Jagung merupakan tanaman yang tergolong tidak tahan kelebihan air dan
kekurangan air dan relatif sedikit membutuhkan air dibandingkan padi Oleh
karena itu pengaturan ketersediaan air sangat penting Pada pertanaman di lahan
kering yang umumnya ditanam saat musim hujan peluang terjadinya kelebihan
air cukup besar oleh karena itu untuk menghindari agar tidak terjadi kelebihan air
maka perlu dibuat saluran-saluran drainase yang pengerjaannya dapat dilakukan
bersamaan dengan pembumbunan tanaman Pada pertanaman di lahan sawah yang
umumnya ditanam pada akhir musim hujan maka peluang terjadinya kekeringan
cukup besar Oleh karena itu perlu pemberian air pada saat-saat tanaman telah
menunjukkan gejala kekeringan Sumber air dapat diperoleh baik dari air tanah
dangkal yang didistribusikan dengan poma atau air irigasi Dalam hal ini yang
penting adalah pengaturan waktu dan cara pendistribusian air agar tanaman
tumbuh optimal dan pemanfaatan air lebih efisiensi Khusus untuk pertanaman
23
jagung pada lahan sawah tadah hujan ketersediaan air mutlak diperlukan oleh
karena itu harus ada sumber air yang dapat dimanfaatkan untuk pengairi
pertanaman Pendistribusian air dapat dilakukan melalui alur-alur yang dibuat saat
pembumbunan Pembuatan alur dapat dilakukan pula dengan menggunakan bajak
atau alat khusus pembuat alur model PAI-1R-Balitsereal atau PAI-2R-Balitsereal
yang ditarik hand tractor (Suryana dkk 2008)
27 Ketersediaan Air Irigasi
Ketersediaan air untuk keperluan irigasi secara garis besar dapat
dibedakan menjadi dua jenis yaitu ketersediaan air di lahan dan ketersediaan air
di bangunan pengambilan Ketersediaan air irigasi baik di lahan maupun di
bangunan pengambilan diharapkan dapat mencukupi kebutuhan air irigasi yang
diperlukan pada daerah irigasi yang ditinjau sesuai dengan luas areal dan pola
tanam yang ada Informasi ketersediaan air di bangunan pengambilan atau sungai
diperlukan untuk mengetahui jumlah air yang dapat disediakan pada lahan yang
ditinjau berkaitan dengan pengelolaan air irigasi untuk suatu lahan pertanian
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
271 Ketersediaan Air di Lahan
Ketersediaan air di lahan adalah air yang tersedia di suatu lahan
pertanian yang dapat dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan air irigasi
di lahan itu sendiri Ketersediaan air di lahan yang dapat digunakan untuk
pertanian terdiri dari dua sumber yaitu konstribusi air tanah dan hujan
efektif (Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
Konstribusi air tanah sangat dipengaruhi oleh karakteristik tanah
kedalaman air aplikasi (kedalaman zona perakaran) dan jenis tanaman
Untuk daerah irigasi yang berada pada daerah kedalaman air aplikasi
dangkal konstribusi air tanah diperoleh melalui daya kapiler tanah Untuk
daerah yang berada pada daerah kedalaman air aplikasi dalam konstribusi
air tanah sangat kecil dan dapat dianggap bernilai nol Curah hujan efektif
adalah curah hujan yang secara efektif dan secara langsung dipergunakan
memenuhi kebutuhan air tanaman untuk pertumbuhan tanaman
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
24
272 Ketersediaan Air di Bangunan Pengambilan
Ketersediaan air di bangunan pengambilan adalah air yang
tersedia di suatu bangunan pengambilan yang dapat digunakan untuk
mengaliri lahan pertanian melaui sistem irigasi Untuk sistem irigasi
dengan memanfaatkan air sungai informasi ketersediaan air di sungai
(debit andalan) perlu diketahui Debit andalan adalah debit minimum
sungai untuk kemungkinan terpenuhi yang sudah ditentukan dapat dipakai
untuk irigasi Debit minimum untuk kemungkinan terpenuhi ditetapkan
80 yang dapat diartikan pula bahwa kemungkinan (probabilitas) debit
sungai lebih rendah dari debit andalan 20 Untuk bangunan pengambilan
yang telah tersedia bangunan pencatat debit maka analisis ketersediaan air
dapat dilakukan dengan analisis frekuensi terhadap data debit yang cukup
panjang (Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
28 Kebutuhan Air Irigasi
Direktorat Jenderal Pengairan (1986) memberikan gambaran bahwa dalam
penentuan kebutuhan air untuk irigasi atau air yang dibutuhkan untuk lahan
pertanian didasarkan pada keseimbangan air di lahan untuk satu unit luasan dalam
satu periode biasanya periode setengah bulanan Faktor-faktor yang menentukan
kebutuhan air untuk irigasi menurut Direktorat Jenderal Pengairan (1986) adalah
a) Penyiapan lahan (Ir)
Untuk menentukan kebutuhan maksimum air irigasi pada suatu
proyek irigasi ditentukan oleh kebutuhan air untuk penyiapan lahan
b) Penggunaan Konsumtif (Etc)
Penggunaan konsumtif diartikan sebagai jumlah air yang dibutuhkan
untuk pertumbuhan tanaman Penggunaan konsumtif juga dapat didefinisikan
sebagai kebutuhan air tanaman sebagai jumlah air yang disediakan untuk
mengimbangi air yang hilang akibat evaporasi dan transpirasi Evapotranspirasi
adalah gabungan proses penguapan dari permukaan tanah atau evaporasi dan
penguapan dari daun tanaman atau transpirasi Besarnya nilai evaporasi
dipengaruhi oleh iklim varietas jenis dan umur tanaman
25
Besarnya koefisien tanaman setiap jenis tanaman berbeda-beda dan
berubah setiap periode pertumbuhan tanaman itu Evapotranspirasi potencial
dihitung dengan metode modifikasi Penman yang telah disesuaikan dengan
keadaan daerah Indonesia dan nilai kc untuk berbagai jenis tanaman yang ditanam
disajikan harga-harga koefisien tanaman termasuk jagung menurut FAO
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
Tabel 2 Harga Koefisien Tanaman Palawija
Setengah
Bulan
Ke-
Koefisien tanaman
Kedelai Jagung
Kac
tanah Bawang Buncis Kapas
1 050 0 50 0 50 0 50 0 50 050
2 075 0 59 0 51 0 51 0 64 050
3 100 0 96 0 66 0 59 0 89 058
4 100 1 05 0 85 0 90 0 95 075
5 082 1 02 0 95 0 95 0 88 091
6 045 0 95 0 95 - 104 -
Sumber Direktorat Jenderal Pengairan 1986
c) Perkolasi dan Rembesan (P)
Laju perkolasi sangat tergantung pada sifat-sifat tanah Guna
menentukan laju perkolasi tinggi muka air tanah juga harus diperhitungkan
Perembesan terjadi akibat meresapnya air melalui tanggul sawah Perkolasi
dan rembesan disawah berdasarkan Direktorat Jenderal Pengairan (1986)
yaitu sebesar 2 mmhari
d) Penggantian Lapisan Air (Wlr)
Banyaknya air yang dibutuhkan oleh tanaman palawija sebesar 50-
100 mm
e) Efisiensi Irigasi (Ei)
Efisiensi irigasi adalah angka perbandingan dari jumlah air irigasi
nyata yang terpakai untuk kebutuhan pertumbuhan tanaman dengan jumlah
air yang keluar dari pintu pengambilan (intake) Efisiensi irigasi merupakan
faktor penentu utama dari unjuk kerja suatu sistem jaringan irigasi Efisiensi
irigasi terdiri atas efisiensi pengaliran yang pada umumnya terjadi di jaringan
26
utama dan efisiensi dijaringan sekunder yaitu dari bangunan pembagi sampai
petak sawah Efisiensi irigasi didasarkan asumsi sebagian dari jumlah air
yang diambil akan hilang baik di saluran maupun di petak sawah
Kehilangan air yang diperhitungkan untuk operasi irigasi meliputi
kehilangan air di tingkat tersier sekunder dan primer Besarnya masing-
masing kehilangan air tersebut dipengaruhi oleh panjang saluran luas
permukaan saluran keliling basah salurandan kedudukan air tanah
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
29 Membuat Desain Saluran Irigasi Permukaan (Alur)
Desain suatu sistem irigasi permukaan harus mengisi bagian zona
perakaran secara efisien dan seragam sehingga stres tanaman dapat dihindari dan
sumber daya seperti energi air nutrisi dan tenaga kerja tetap seimbang atau
terjaga Sistem irigasi juga dapat digunakan untuk mendinginkan keadaan di
sekitar buah yang sensitif dan tanaman sayuran atau memanaskan atmosfer untuk
mencegah kerusakan dengan embun beku Sebuah sistem irigasi harus selalu
mampu mengakumulasi pencucian garam di zona akar Hal ini juga dapat
digunakan untuk melunakkan tanah untuk budidaya yang lebih baik atau bahkan
untuk menyuburkan dan menyebarkan insektisida dilahan (Walker 1989)
Prosedur desain didasarkan pada target aplikasi (Z req) yang sesuai dengan
kelembaban tanah yang diekstraksi oleh tanaman Dimana dalam analisis akhir
prosedur akan muncul trial and error dimana pilihan panjang lereng tingkat
lapangan inflow dan waktu cutoff dapat dibuat yang akan memaksimalkan
efisiensi aplikasi Pertimbangan seperti keterbatasan pasokan air dan erosi akan
bertindak sebagai kendala pada prosedur desain Efisiensi aplikasi maksimal
tujuan implisit desain akan terjadi ketika lahan hanya diairi kembali Perkolasi
yang meningkat akan dikurangi dengan meminimalkan perbedaan waktu asupan
kesempatan dan mengakhiri pemasukan tepat waktu Limpasan permukaan
dikendalikan atau digunakan kembali Asupan waktu desain peluang didefinisikan
dengan cara berikut
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(7)
27
di mana Z req adalah volume diberikandibutuhkan per satuan panjang dan lebar
per unit (dan sama dengan defisit kelembaban tanah) dan rreq adalah asupan
desain kali kesempatan (Walker dan Skogerboe 1989)
Tabel 3 Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi awal
Continuous Flow Intake Curve Parameters For Initial Irrigations
ID Soil Name a K
(m^3mmn^a)
Fo
(m^3mmn^a)
Qr
(ls)
Vpr
(m)
002 Heavy Clay 0188 0000220 00000073 0468 0111
005 Clay 0248 0000416 00000184 0521 0122
010 Clay 0306 0000633 00000313 0609 0138
015 Light Clay 0351 0000810 00000437 0695 0152
020 Clay Loam 0387 0000966 00000555 0781 0166
025 Clay Loam 0417 0001107 00000670 0866 0179
030 Clay Loam 0442 0001220 00000780 0949 0191
035 Silty 0463 0001346 00000887 1031 0202
040 Silty 0481 0001453 00000990 1112 0213
045 Silty Loam 0497 0001551 00001090 1192 0224
050 Silty Loam 0512 0001650 00001187 1271 0234
060 Silty Loam 0535 0001830 00001372 1426 0253
070 Silty Loam 0555 0002011 00001547 1576 0271
080 Sandy Loam 0571 0002172 00001711 1721 0288
090 Sandy Loam 0585 0002324 00001867 1862 0305
100 Sandy Loam 0597 0002476 00002014 1999 0320
150 Sandy 0641 0003130 00002637 2613 0391
200 Sandy 0671 0003706 00003113 3115 0452
400 Sandy 0749 0005531 00004144 4000 0650
Sumber Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University 2003
28
Tabel 4Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi selanjutnya
Continuous Flow Intake Curve Parameters For Later Irrigations
ID Soil Name a K
(m^3mmn^a)
Fo
(m^3mmn^a)
Qr
(ls)
Vpr
(m)
002 Heavy Clay 0151 0000190 00000058 0468 0111
005 Clay 0198 0000356 00000147 0521 0122
010 Clay 0245 0000543 00000251 0609 0138
015 Light Clay 0281 0000690 00000349 0695 0152
020 Clay Loam 0310 0000826 00000444 0781 0166
025 Clay Loam 0334 0000937 00000536 0866 0179
030 Clay Loam 0353 0001040 00000624 0949 0191
035 Silty 0370 0001146 00000709 1031 0202
040 Silty 0385 0001233 00000792 1112 0213
045 Silty Loam 0398 0001321 00000872 1192 0224
050 Silty Loam 0409 0001400 00000949 1271 0234
060 Silty Loam 0428 0001560 00001098 1426 0253
070 Silty Loam 0444 0001701 00001237 1576 0271
080 Sandy Loam 0457 0001842 00001369 1721 0288
090 Sandy Loam 0468 0001974 00001493 1862 0305
100 Sandy Loam 0478 0002106 00001611 1999 0320
150 Sandy 0513 0002660 00002110 2613 0391
200 Sandy 0537 0003146 00002490 3115 0452
400 Sandy 0599 0004701 00003316 4000 0650
Sumber Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University 2003
Menurut Walker dan Skogerboe (1989) data yang dibutuhkan dalam
membuat desan irigasi secara umum adalah
a sifat pasokan air irigasi dalam hal kebutuhan tahunan tahunan metode
pengiriman dan biaya debit dan durasi frekuensi penggunaan dan kualitas air
b topografi tanah dengan penekanan khusus pada lereng utama undulations
lokasi pengiriman air dan outlet permukaan drainase
c fisik kimia dan karakteristik tanah terutama karakteristik infiltrasi
kelembaban-holding kapasitas salinitas dan drainase internal
d pola tanam kebutuhan airnya dan pertimbangan khusus yang diberikan untuk
memastikan bahwa sistem irigasi dapat dilaksanakan dalam panen dan jadwal
budidaya periode perkecambahan dan periode pertumbuhan yang kritis
29
e kondisi pemasaran di daerah serta tenaga kerja pemeliharaan dan
penggantian ketersediaan dan keterampilan pelayanan pendanaan untuk
konstruksi dan operasi dan energi pupuk benih pestisida dll dan
f budaya praktek yang digunakan di daerah pertanian terutama di mana mereka
dapat melarang elemen tertentu dari desain atau operasi dari sistem
Waktu pengaliran merupakan waktu yang diperlukan air untuk menutupi
seluruh lahan membutuhkan evaluasi atau setidaknya perkiraan jalur pengaliran
Penentuan nilai parameter hidrolik alur bervariasi sesuai dengan ukuran dan
bentuk alur biasanya dalam kisaran 03-07 Gambar di bawah menunjukkan tiga
bentuk alur khas dan berhubungan dengan nilai p 1 dan p 2 (parameter hidrolik)
Gambar 8 Bentuk spesifik alur dan parameter hidroliknya
Setelah parameter-parameter seperti bentuk alur jarak antar alur panjang alur
kemiringan alur topografi alur jenis tanah waktu asupan peluang dll Maka
selanjutnya mengikuti desain sistem model irigasi alur menurut FAO
(Walker 1989)
30
210 Cropwat
Cropwat merupakan suatu program komputer under DOS (Program yang
dipakai melalui perintah DOS) untuk menghitung evapotranspirasi Penman
Modifikasi dan kebutuhan air untuk tanaman Selanjutnya dapat juga menghitung
kebutuhan air irigasi jadwal pemberian air irigasi untuk macam-macam kondisi
pengelolaan dan suplai air untuk seluruh daerah irigasi dengan bermacam-macam
pola tanam tertentu Untuk perhitungan tersebut dibutuhkan data-data
klimatologi dan data-data lainnya misalnya data tanaman dan data pola tanam
Prosedur dalam perhitungan kebutuhan air bagi tanaman dan rencana kebutuhan
air untuk irigasi ini didasarkan pada makalah FAO - ID No 24 mengenai
Kebutuhan air bagi tanaman dan No 33 mengenai Respon tanaman terhadap
air Program ini berarti sebagai alat praktis untuk membantu para ahli melakukan
perhitungan dalam perencanaan dan pengelolaan suatu daerah irigasi Lebih lanjut
program ini diharapkan dapat membantu memberikan rekomendasi untuk
memperbaiki irigasi yang telah ada dan merencanakan jadwal irigasi yang sesuai
dengan kondisi suplai air yang beraneka ragam Beberapa hal yang perlu dijelaskan
berkaitan dengan penggunaan komputer model Cropwat ini antara lain
mengenai perhitungan evapotranspirasi referensi pemrosesan data curah hujan
pola tanam dan data tanaman (Susilawati 2004)
Evapotranspirasi referensi atau ETo adalah evapotranpirasi potensial dari
tanaman rumput yang sehat dan mendapat air cukup Kebutuhan air untuk
tanaman lain secara langsung dibandingkan dengan parameter iklim ini Metode
Penman Modifikasi (FAO - ID No24) secara umum telah diterima sebagai
metode yang cukup untuk menghitung evapotranspirasi dari data klimatologi
seperti temperatur kelembaban (humidity) radiasi penyinaran (sunshine) dan
kecepatan angin (windspeed) Data klimatologi harus diambil dari stasiun
terdekat dan yang paling mewakili daerah kajian Data pertama yang penting dari
stasiun klimatologi ini adalah elevasi ketinggian (altitude) dan latitude
(Susilawati 2004)
Menurut Susilawati (2004) Masukan data klimatologi meliputi tiap bulanan
a Temperatur dalam derajat Celcius dapat sebagai temperatur rata-rata harian
31
atau sebagai temperatur maksimum dan minimum dalam bulan
b Kelembaban udara (air humidity) dapat diberikan sebagai kelembaban
relatif (relative humidity) dalam persen (0 - 100) atau vapour pressure dalam
mbar (1 - 50) Untuk membedakan diantara kedua satuan di atas nilai
vapour pressure dimasukkan sebagai nilai negative
c Penyinaran (daily sunshine) dapat diberikan sebagai persentase (20 - 100)
dari perbandingan penyinaran terhadap panjang hari atau pecahan (0 - 1)
atau sebagai lamanya penyinaran dalam jam (1 - 20)
d Kecepatan angin (windspeed) dapat diberikan dalam kmhari (10 - 500) atau
mdet (0 - 10)
Hujan memberikan kontribusi yang besar dari kebutuhan air untuk
tanaman Selama musim hujan sebagian besar kebutuhan air dipenuhi oleh hujan
sementara dalam musim kering dipenuhi oleh air irigasi Berapa jumlah air yang
datang dari curah hujan dan berapa jumlah air yang harus dipenuhi oleh air irigasi
adalah sulit diperkirakan Untuk mengestimasi kekurangan curah hujan yang
harus dipenuhi oleh air irigasi diperlukan suatu analisa statistik yang
membutuhkan data curah hujan yang panjang Sedangkan tidak semua curah
hujan yang jatuh digunakan oleh tanaman Sebagian hujan hilang karena limpasan
permukaan (run off) atau karena perkolasi yang dalam jauh di luar daerah akar
tanaman (Susilawati 2004)
Menurut Susilawati (2004) untuk menentukan bagian hujan yang dapat
diperhitungkan sebagai air yang dapat digunakan oleh tanaman diberikan definisi
a Curah hujan rata-rata bulanan (average monthly rainfall) adalah nilai rata-
rata dari suatu data curah hujan Digunakan dalam perhitungan kebutuhan
air tanaman dalam keadaan iklim yang rata- rata
b Dependable rainfall jumlah hujan dapat tergantung dari 1 di luar 4 atau 5
tahun tergantung pada 75 atau 80 kemungkinan terlampaui dan
menunjukkan suatu tahun kering normal Dependable rainfall digunakan
untuk merencanakan kapasitas sistem irigasi
c Hujan dalam tahun basah tahun normal dan tahun kering adalah hujan
dengan kemungkinan terlampaui 20 untuk tahun basah 50 tahun normal
31
32
dan 80 untuk tahun kering Ketiga nilai tersebut sangat berguna untuk
merencanakan suplai air irigasi dan simulasi dari macam-macam kondisi
pengelolaan irigasi
d Effective rainfall didefinisikan sebagai bagian dari hujan yang secara
efektif digunakan oleh tanaman setelah beberapa hilang karena limpasan
permukaanrun off) dan perkolasi yang dalam diperhitungkan Hujan efektif ini
digunakan untuk menentukan kebutuhan irigasi bagi tanaman
Kebutuhan air irigasi selain tergantung dari curah hujan juga tergantung
dari data tanaman dan pola tanam yang disusun Data tanaman meliputi sifat-sifat
dari tanaman yang diungkapkan oleh koefisien tanaman kc dan lama
pertumbuhan tanaman yaitu dalam tingkatan-tingkatan pertumbuhan Dari data
tanaman ini dapat dihitung kebutuhan air untuk tanaman Dengan menambahkan
data tanggal tanam pertama maka kebutuhan air irigasi untuk tanaman dapat
ditemukan Data pola tanam dari beberapa jenis tanaman yang tumbuh dalam
daerah irigasi yang disusun secara skematik diperlukan untuk menghitung
kebutuhan air irigasi (Susilawati 2004)
211 Sirmod III
SIRMOD III adalah paket perangkat lunak komprehensif untuk
mensimulasikan hidrolika sistem irigasi permukaan pada suatu lahan dengan
memilih kombinasi ukuran parameter dan operasional yang memaksimalkan
efisiensi aplikasi dan solusi dua-titik terbalik Permasalahan perhitungan
parameter infiltrasi dari suatu data merupakan data paling awal yang dimasukkan
(Walker 1989)
Kegiatan simulasi dikembangkan selama beberapa tahun dan dikodekan
menjadi MSDOS program yang bernama SIRMOD Pemrograman SIRMOD III
adalah 32 bit C + + revisi paket SIRMOD aslinya Prosedur numerik yang
digunakan dalam perangkat lunak yang diuraikan dalam teks Irigasi Permukaan
Teori dan Praktek 9 SIRMOD III merupakan perangkat lunak yang telah ditulis
untuk sistem mikro IBM kompatibel dengan memanfaatkan Windows 95 98
2000 dan sistem operasi berikutnya (Walker 1989)
32
2
33
III METODOLOGI PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat
Penelitian mengenai ldquoDesain Sistem Irigasi Alur Pada Perkebunan Tanaman
Jagung di Kabupaten Bonerdquo dilaksanakan pada bulan September sampai pada bulan
Oktober 2012 di Desa Samaelo Kecamatan Barebbo Kabupaten Bone Provinsi
Sulawesi Selatan
32 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah Teodolit Program SRFR
SIRMOD III SURFER CROPWAT 80 CLIMWAT 20 GPS kamera meteraacuten
parang linggis cangkul Selang air ring sampel ring infiltrometer aluminum foil
timbangan digital palu karet pengikatWater pass Pompa mesin
Bahan yang digunakan pada penelitian ini yaitu
1 Plastik
2 Patok kayu
3 Tali rapia
4 Air
5 Tanaman jagung
33 Metode Penelitian
331 Pengambilan data
Data yang akan digunakan pada penelitian ini meliputi data untuk
ketersediaan air kebutuhan air irigasi dan data untuk desain sistem irigasi
Data ketersediaan air meliputi
a Data curah hujan 10 tahun terakhir (2003-2012)
b Data debit air irigasi setengah bulanan (2005-2011)
Data untuk kebutuhan air irigasi meliputi
a Data Tanah meliputi sampel tanah dan ring sampel Data sampel tanah
diambil secara berurutan dalam waktu 10 hari untuk mengetahui kadar air
tanah sedangkan ring sampel digunakan untuk mengetahui titik layu
permanen porositas tekstur dan kapasitas lapang
34
b Data tanaman meliputi pengukuran kedalaman perakaran diambil dari
pengukuran panjang akar selama tiga kali sesuai dengan periode
pertumbuhan tanaman
c Data iklim meliputi data evaporasi seperti suhu udara kelembaban
kecepatan angin dan lama penyinaran
Sedangkan data untuk desain sistem irigasi meliputi
a Data Kemiringan lahantopografi digunakan untuk mengetahui kontur
wilayah lahan penaman
b Data laju infiltrasi dengan menggunakan ring infiltrometer
332 Pengolahan dan Analisis Data
1 Membuat kontur lahan pertanaman dengan aplikasi surfer
2 Menghitung kebutuhan air tanaman berdasarkan iklim dan pola tanam
yang diterapkan oleh petani setempat dengan Cropwat
3 Membuat desain saluran irigasi alur
a Penentuan bentuk saluran yaitu
1 2
Keterangan gambar penampang pengaliran air
1 Sesuai referensi FAO bentuk trapezoidal dengan bagian hidrolik
p1= 0513 dan p2=1329
2 Sesuai aplikasi dilapangan bentuk parabolasetengah lingkaran
dengan bagian hidrolik p1= 0582 dan p2= 1352
b Jarak antar alur ditentukan berdasarkan hasil survei jarak tanam di lahan
pertanaman jagung yaitu 16 m Sedangkan untuk desain 08 m
c Panjang alur 60 m
d Panjang akar atau kedalaman air aplikasi adalah 011m 037 m dan
045 m
e Koefisien manning adalah 004 (menurut FAO)
f Kecepatan aliran adalah 001 mmenit
35
g Kemiringan lahan adalah 00008 (berdasarkan data pengukuran
langsung dilapangan)
h Perhitungan A0
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(8)
i Perhitungan Zreq (persamaan 10)
j Perhitungan waktu aplikasipemberian air tL
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(9)
k Perhitungan debit maksimum
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(10)
l Perhitungan efisiensi aplikasi (Ea)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(11)
Keterangan
A0 = Luas penampang alur (m2)
Q0 = Debit aliran (m3menit)
n = Koefisien manning
S0 = Kemiringan saluran
f0 = Nilai waktu awal (m3menitm)
P12 = Parameter hidrolik
tL = Waktu pemberian air (menit)
Qmax = Debit maksimum(m3menit)
Vmax = Kecepatan maksimum (m3menit)
Ea = Efisiensi aplikasi ()
Zreq = Kedalaman aplikasi(m)
L = Panjang alur (m)
tco = Waktu pemberhentian aliran (menit)
36
4 Optimasi parameter dengan menggunakan perangkat lunak SIRMOD III
Parameter yang divariasikan adalah
a Debit atau kecepatan aliran
b Dimensi saluran
c Waktu aplikasi
d Panjang alur
Gambar 9 Tampilan awal program SIRMOD III
37
34 Bagan Alir Penelitian
Tidak
Ya
KEBUTUHAN AIR TANAMAN KETERSEDIAAN AIR
DATA
TANAH
MULAI
DESAIN SISTEM IRIGASI
CROPWATT 80
KEBUTUHAN AIR TANAMAN DAN
IRIGASIWAKTU PEMBERIAN AIR
SIMULASI DENGAN
MENGGUNAKAN SIRMOD III
HASIL
SELESAI
DATA CURAH
HUJAN
DATA
IKLIM
INFILTRASI
DATA DEBIT
IRIGASI
TOPOGRAFI
LAHAN
DATA
TANAMAN
AN
38
BAB VI HASIL PENELITIAN
41 Keadaan Umum Lokasi Penelitian
Kabupaten Bone secara geografis terletak antara4deg13- 5deg6 LS dan antara
119deg42-120deg30 BT seluas 4559 kmsup2 Secara administratif wilayah kabupaten
Bone berbatasan sebelah utara dengan Kabupaten Wajo dan Kabupaten Soppeng
sebelah selatan dengan Kabupaten Sinjai dan Kabupaten Gowa sebelah barat
dengan Kabupaten Maros Kabupaten Pangkep dan Kabupaten Barru dan sebelah
timur dengan Teluk Bone Daerah penelitian merupakan tempat penanaman padi
pada MT1 dan MT2 sedangkan pada MT3 yang ditanam adalah jagung Kondisi
dimana ketersediaan air untuk tanaman padi sulit untuk dipenuhi Penelitian ini
dilaksanakan pada perkebunan tanaman jagung di Desa Samaelo Kecamatan
Barebbo
Gambar 10 Lokasi penelitian
Untuk menentukan kemiringan pengaliran air di lahan dilakukan
pengukuran ketinggian lokasi dengan sistem grid Topografi lahan telah diukur
dengan theodolit untuk memperlihatkan kondisi kontur lahan yang akan didesain
Topografi akan menjadi salah satu faktor dalam pengaturan kemiringan dasar
SUKRI
G62107057 TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2013
39
saluran (furrow) sehingga menjadi penting untuk disajikan Hasil pengukuran
topografi dengan theodolit disajikan pada Gambar 11
Gambar 11 Layout ketinggian lokasi (kontur) lahan sawah di Kabupaten Bone
Daerah penelitian beriklim tropis dimana musim hujan berlangsung pada bulan
Desember ndash Juli dan musim kemarau yang berlangsung dari bulan Agustus ndash November
Berdasarkan data klimatologi dari tahun 2003 sampai tahun 2012 yang diperoleh dari
BMKG Maros suhu udara maksimum (Tmax) tertinggi terjadi pada bulan Januari ndash Juni
dan suhu udara maksimum (Tmax) terendah terjadi pada bulan Agustus ndash September
Sedangkan suhu udara minimum (Tmin) tertinggi pada bulan November ndash Maret dan
suhu udara miacutenimum (Tmin) terendah pada bulan Agustus ndash September Kelembaban
udara rata ndash rata sepanjang tahun adalah 836 dan kecepatan angin rata ndash rata 5 kmhari
dengan lama penyinaran rata ndash rata 15
42 Ketersediaan Air
Salah satu faktor penting dalam pengelolaan air untuk pertanian adalah
kesetimbangan air di lahan Jika ketersediaan air dapat memenuhi kebutuhan air di
lahan khususnya untuk pertanaman maka kebutuhan air pertumbuhan tanaman
dapat dipenuhi sehingga kekurangan air tidak terjadi dan tanaman tidak berada
40
dalam kondisi cekaman kekurangan air (deficit water stress) Salah satu sumber
ketersediaan air adalah hujan yang ditunjukkan dengan nilai curah hujan
Gambar 12 Curah hujan rata-ratabulanan (aktual dan efektif) di Kabupaten Bone
Tahun (2003-2012)
Data nilai curah rata-ratahujan bulanan di Kabupaten Bone menunjukkan
terjadinya hujan puncak pada bulan Mei (sekitar 400 mm) Sedangkan curah hujan
terendah terjadi pada bulan Agustus (sekitar 75 mm) Kondisi ini sangat baik untuk
wilayah pertanian yang membutuhkan hujan yang lebih merata
Ketersediaan air di daerah penelitian juga disuplai oleh air dari DI Pattiro
dengan distribusi ketersediaan air setiap periode (setengah bulanan) rata-rata
selama tahun 2005 ndash 2012 Nilai debit per periode maksimum terjadi pada bulan
Juli seperti disajikan pada Gambar 13
Gambar 13 Nilai debit rata-rata tersedia yang dialirkan di DI Pattiro (Tahun 2005 ndash
2012)
0
100
200
300
400
500
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Cu
rah
Hu
jan
(m
m)
Waktu (bulan)
Curah Hujan Aktual (mm)
Curah Hujan Efektif (mm)
0
20
40
60
80
100
120
Jan
I
Jan
II
Feb
I
Feb
II
Mar
I
Mahellip
Ap
r I
Ap
r II
Mei
I
Mei
II
Jun
I
Jun
II
Jul I
Jul I
I
Agt
I
Agt
II
Sep
I
Sep
II
Okt
I
Okt
II
No
v I
No
v hellip
Des
I
Des
II
De
bit
(m
^3d
eti
k) Series1Debit Rata-rata
41
43 Kebutuhan Air
Kebutuhan air untuk tanaman (evapotranspirasi ETcrop) dapat diperkirakan
dari data evaporasi atau evaportanspirasi potensial (ETo) Berdasarkan data iklim
yang ada di Kabupaten Bone dan Maros diperoleh hasil perhitungan nilai ETo rata
rata bulanan dalam 10 tahun terakhir untuk wiayah kajian dengan nilai seperti
ditunjukkan pada gambar di bawah ini
Gambar 14 Nilai evapotranspirasi potensial (ETo) Kabupaten Bone (2003-2012)
Dengan menggunakan rumus Etc = Kc x Eto maka nilai Etc dapat
diketahui dan dengan acuan ketersediaan air di lahan dan deplesi lengas tanah
maka kebutuhan air irigasi dapat ditentukan Gambar 15 menunjukkan kebutuhan
air tanaman aktual dan kebutuhan air irigasi selama pertanaman jagung di
Kabupaten Bone yang dihitung dengan Software Cropwat 8
Gambar 15 Nilai kebutuhan air tanaman aktual (ETcrop) dan kebutuhan air irigasi
(Irr Req) selama pertanaman jagung di Kabupaten Bone (nilai dalam
satuan mm)
0
1
2
3
4
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Evap
otr
ansp
iras
i Tan
aman
(m
mh
ari)
Waktu (bulan)
Eto (mmhari)
0
5
10
15
20
25
30
35
7 8 9 10 11 12
Ke
bu
tuh
an A
ir (
mm
har
i)
Waktu (bulan)
Kebutuhan Air Tanaman (mmhari)Keburuhan Air Irigasi (mmhari)
42
Pada sistem pertanaman jagung dengan jenis tanah lempung berliat
ketersediaan air dalam tanah sangat stabil mengingat tanah dapat memegang air
dengan baik Selama proses pertanaman jagung dilakukan terlihat bahwa deplesi
lengas tanah dapat berproses selama rata-rata 20 hari dengan tambahan air hujan
yang terjadi dengan nilai curah hujan yang kecil Namun demikian pada
prakteknya petani memberikan air irigasi setiap 10 hari dengan alasan kekhawatiran
akan terjadinya stress kekurangan air bagi tanaman
Gambar 16 Nilai retensi air tanah air tersedia (TAM dan RAM) di lahan
pertanaman jagung di Kabupaten Bone
44 Sistem Pemberian Air
Berdasarkan hasil survei lahan di pertanaman jagung diperoleh informasi
berupa kedalaman perakarandan laju infiltrasi Untuk wilayah penelitian di
Kabupaten Bone interval pemberian air di lahan mencapai 10 hari dengan cuaca
normal (tanpa hujan)
Panjang akar tanaman merupakan salah satu indikator yang penting dalam
sistem pemberian air irigasi karena sangat berkaitan dengan kedalaman efektif
pemberian air dan lama pemberian air Ukuran akar jagung pada fase I 011 m fase
II mencapai 037 m sedangkan pada fase III panjang akar 044 m Data tersebut
merupakan kedalaman air aplikasi yang akan digunakan sebagai kedalaman air
irigasi ke dalam tanah
Berdasarkan hasil pengukuran infiltrasi di lahan sawah untuk jagung hibrida
diperoleh data bahwa untuk waktu pemberian air irigasi dapat dilakukan melalui
sistem alur Laju penetrasi air kedalam lahan mencapai 05 mmdetik pada saat awal
0
20
40
60
80
100
120
140
0 20 40 60 80 100 120
Re
ten
si A
ir T
anah
(m
m)
Waktu (hari)
Depletion (mm)RAM (mm)
TAM (mm)
43
pemberian air dan selanjutnya menuju konstan pada laju 0083 mmdetik Bila
penjenuhan air diberikan sampai kedalaman maksimum perakaran hasil
pengukuran maka dibutuhkan waktu sekira 120 menit untuk pengaliran air dari
saluran ke lahan Waktu ini melebihi waktu untuk proses infiltrasi (opportunity
time)
Gambar 17 Laju infiltasi tanah pada lahan pertanaman Jagung
Ketersediaan air di lahan diukur dengan menggunakan current meter untuk
mengukur kecepatan aliran air yang selanjutnya digunakan untuk menentukan debit
air tersedia (m3det) Pada saat yang sama juga diukur kemiringan dasar saluran
Hasil pengukuran ini digunakan untuk menentukan nilai koefisien Manning yang
selanjutnya digunakan dalam penentuan fungsi debit aliran (Rumus Manning)
Hasil pengukuran debit sesaat di saluran irigasi menunjukkan debit 000041 m3s
45 Simulasi Hasil Berdasarkan Penerapan Petani di Lahan
Hasil simulasi irigasi alur yang diterapkan oleh petani menunjukkan kondisi
dimana kedalaman air aplikasi pada tahap pertumbuhan awal tanaman sebesar
hanya 011 m Pada praktek irigasi yang dilakukan petani dengan panjang alur 60
m bentuk penampang alur paraacutebola dan debit alir 000041 m3s dengan ujung alur
tertutup menunjukkan bahwa air terpenetrasi ke dalam tanah sedalam lebih 011 m
atau sedalam 037 m pada titik pemasukan air dan 040 m pada ujung alur Hal ini
secara detail dapat dilihat pada Gambar 18 dan Gambar 19
y = -076ln(x) + 3903Rsup2 = 0979
0
05
1
15
2
25
3
35
0 20 40 60 80 100
Laju
Infi
ltra
si (
cmm
en
it)
Waktu (menit)
Laju Infiltrasi (cmmenit)
Log (Laju Infiltrasi (cmmenit))
44
Gambar 18 Hasil kedalaman air aplikasi irigasi di lahan pertanaman jagung pada
tahap awal pengairan
Dari data ini menunjukkan bahwa irigasi yang dilakukan petani belum
optimal dalam memanfaatkan air Apalagi bila air sudah diberi pupuk maka
kehilangan pupuk akibat perkolasi akan menjadi besar karena tidak dapat
dijangkau oleh akar tanaman yang hanya sedalam 011 m pada tahap pertumbuhan
awal
Pada kondisi ini nilai efisiensi irigasi hanya mencapai 3609 efisiensi
aplikasi 3248 dan efisiensi distribusi hanya 3234 Hasil ini menunjukkan
bahwa hanya sekitar 32 air yang termanfaatkan sementara selebihnya terbuang
lewat perkolasi
Pada tahap ke 2 dengan kedalaman perakaran rata-rata mencapai 037 m
terdapat perubahan profil aplikasi air dengan debit air yag tetap 000041 m3s pada
waktu aplikasi selama 4 jam Nilai ini dianggap oleh sistem sebagai bentuk
penerapan air tak terkontrol karena memiliki nilai kedalaman air aplikasi yang
kurang di lebih setengah panjang alur sedangkan pada akhir alur mengalami
kelebihan air aplikasi
Gambar 19 Hasil Simulasi untuk kedalaman air aplikasi pada tahap pemberian
berikutnya mengikuti praktek irigasi petani
0
01
02
03
04
05
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)Panjang Alur (meter)
INFILTRASION DEPTH
Z_Req
0
01
02
03
04
05
06
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)
Panjang Alur (meter)
INFILTRASION DEPTH
Z_Req
45
Dengan dasar ini maka perlu optimasi desain pemberian air yang dapat
meningkatkan efisiensi aplikasi dan nilai efisiensiirigasi Optimasi dapat dilakukan
pada debit aliran panjang alur kecepatan alur dimensi saluran agar diperoleh nilai
efisiensi aplikasi dan efisiensi irigasi yang lebih baik
46 Simulasi Berdasarkan Hasil Desain
Desain irigasi alur dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak
SIRMOD III Model simulasi yang digunakan adalah tipe hydrodynamic ujung alur
tertutup tanpa penggunaan kembali bentuk penampang alur parabola atau
trapezoidal dan panjang alur 60 meter untuk target aplikasi atau kedalaman air
aplikasi 011 m 037 m dan 045 m
461 Kedalaman Air Aplikasi 011 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
pada tahap pertumbuhan awal tanaman sebesar hanya 011 m dengan jarak antar
alur dikurangi dari 16m menjadi 08m dan debit dari 000041m3s menjadi
00004m3s Waktu pengairan divariasikan dari 190 menit 200 menit 205 menit
dan 210 menit untuk mendapatkan hasil simulasi terbaik Hasil simulasi dapat
diamati pada gambar berikut ini
Gambar 20 Hasil simulasi untuk Kedalaman Air Aplikasi 011 meter
Dari gambar diatas untuk lama pengairan 190 menit diperoleh nilai efisiensi
apikasi 9904 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9894 dan air yang
terperkolasi kedalam tanah 106 untuk lama pengairan 200 menit diperoleh nilai
003
004
005
006
007
008
009
01
011
012
013
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)
Panjang Alur (meter) Zreq (m)
T=190 menitT=200 menitT=205 menitT=210 menit
46
efisiensi apikasi 9772 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9761 dan air
yang terperkolasi kedalam tanah 239 untuk lama pengairan 205 menit diperoleh
nilai efisiensi apikasi 9508 efisiensi irigasi 9866 efisiensi distribusi 9509
dan air yang terperkolasi kedalam tanah 491 danuntuk lama pengairan 210
menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9888 efisiensi irigasi 100 efisiensi
distribusi 9888 dan air yang terperkolasi kedalam tanah 112
Gambar 21 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi ()
Gambar 22 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut di atas untuk kedalaman air aplikasi 011 m
Efisiensi irigasi cenderung normal dengan meningkatnya lama pengairan Efisiensi
aplikasi dan efisiensi irigasi memiliki nilai yang relatif sama dan mengalami
penurunan tertinggi pada lama pengairan 205 menit namun laju perkolasi
meningkat menjadi 491 Dari keempat waktu pengairan yang digunakan
disarankan pada aplikasi dilapangan menggunakan lama pengairan 210 menit
dengan laju efisiensi tinggi namun laju perkolasinya rendah
94
95
96
97
98
99
100
185 190 195 200 205 210
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
0
1
2
3
4
5
185 190 195 200 205 210
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan
Laju Perkolasi ()
47
462 Kedalaman Air Aplikasi 037 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
037 m dengan jarak antar alur 08 m dan debit dari 00004m3s ditingkatkan
menjadi 00006 m3s Lama pengairan divariasikan dari 470 menit 480 menit 520
menit dan 525 menit
Gambar 23 Hasil simulasi untuk kedalaman air aplikasi 037 meter
Dari data hasil simulasi diataspada kedalam air aplikasi 037 meter untuk
lama pengairan 470 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9558 efisiensi irigasi
9859 efisiensi distribusi 9538 dan air yang terperkolasi ke dalam tanah
463 untuk lama pengairan 480 diperoleh nilai efisiensi apikasi 9827 efisiensi
irigasi 100 efisiensi distribusi 9822 dan air yang terperkolasi kedalam tanah
178 untuk lama pengairan 520 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 8631
efisiensi irigasi 9166 efisiensi distribusi 8578 dan air yang terperkolasi
kedalam tanah 1431 dan untuk lama pengairan 525 menit diperoleh nilai
efisiensi apikasi 9192 efisiensi irigasi 9712 efisiensi distribusi 9161 dan
air yang terperkolasi kedalam tanah 842
01
015
02
025
03
035
04
045
05
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
)
Panjang Alur (m)
Zreq(m)
T = 470 menitT = 480 menitT = 520 menitT = 525 menit
48
Gambar 24 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi ()
Gambar 25 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut untuk kedalaman air aplikasi 037 m terlihat
bahwa nilai dari laju efisiensi (aplikasi irigasi dan distribusi) masing-masing
memiliki nilai tertinggi pada lama pengairan 480 menit dan terendah pada lama
pengairan 520 menit Sedangkan laju perkolasi terendah pada lama pengairan 480
menit dan meningkat pada lama pengairan 520 menit Sehingga dari keempat
waktu lama pengairan yang digunakan untuk kedalaman air aplikasi 037 meter
dianjurkan menggunakan lama pengairan 480 menit dengan laju efisiensi yang
tinggi namun laju perkolasinya rendah
463 Kedalaman Air Aplikasi 045 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
045 m dan debit ditingkatkan menjadi 0000615 m3s dengan lama pengairan yang
divariasikan dari 550 menit 580 menit 600 menit dan 620 menit
84
86
88
90
92
94
96
98
100
460 470 480 490 500 510 520 530
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
0
5
10
15
460 470 480 490 500 510 520 530
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan (menit)
Laju Perkolasi ()
49
Gambar 26 Hasil simulasi I untuk kedalaman air aplikasi 045 meter
Dari gambar grafik diatas pada kedalaman air aplikasi 045 meter untuk
lama pengairan 550 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9786 efisiensi irigasi
100 efisiensi distribusi 9772 dan air yang terperkolasi kedalam tanah 228
untuk lama pengairan 580 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9731 efisiensi
irigasi 9996 efisiensi distribusi 9735 dan air yang terperkolasi kedalam tanah
265 untuk lama pengairan 600 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9096
efisiensi irigasi 9602 efisiensi distribusi 9068 dan air yang terperkolasi
kedalam tanah 935 dan untuk lama pengairan 620 menit diperoleh nilai efisiensi
apikasi 8915 efisiensi irigasi 9541 efisiensi distribusi 8857 dan air yang
terperkolasi kedalam tanah 1151
Gambar 27 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan efisiensi ()
015
02
025
03
035
04
045
05
055
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
)Panjang Alur (m) Zreq (m)
T=550 menitT=580 menitT=600 menitT=620 menit
88
90
92
94
96
98
100
540 550 560 570 580 590 600 610 620
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
50
Gambar 28 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut untuk kedalaman air aplikasi 045 m terlihat
bahwa nilai dari laju efisiensi (aplikasi irigasi dan distribusi) masing-masing
memiliki nilai tertinggi pada dua waktu awal lama pengairan (550 dan 580 menit)
dan menurun pada dua waktu lama pengairan berikutnya Sedangkan laju perkolasi
terendah pada dua waktu awal lama pengairan (550 dan 580 menit) dan meningkat
pada dua waktu lama pengairan berikutnya Maka dari keempat waktu lama
pengairan yang digunakan untuk kedalaman air aplikasi 045 meter dianjurkan
menggunakan lama pengairan 550 menit atau 580 menit dengan laju efisiensi yang
tinggi dan laju perkolasi yang rendah rendah
Dapat diamati bahwa pada semua kedalaman air aplikasi memiliki nilai
efisiensi yang berbeda-beda sesuai dengan tingkat pertumbuhan tanaman Pada
kedalaman air aplikasi 011 m dianjurkan menggunakan lama pengairan 210 menit
dengan debit 00004 m3s pada kedalaman air aplikasi 037 m dianjurkan
menggunakan lama pengairan 480 menit dengan debit 00006 m3s dan untuk
kedalaman air aplikasi 045 meter dianjurkan menggunakan lama pengairan 550
menit atau 580 menit dengan debit 0000615 m3s
0
3
6
9
12
540 550 560 570 580 590 600 610 620
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan (menit)
Laju Perkolasi ()
51
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan sebagai
berikut
1 Debit yang diterapkan oleh para petani adalah 000041 m3detik untuk semua
kedalaman air aplikasi kemudian dalam desain debit berubah sesuai dengan
kedalaman air aplikasi (00004 m3detik untuk 011 meter 00006 m
3detik
untuk 037 meter dan 0000615 m3detik untuk 045 meter)
2 Waktu yang diterapkan oleh para petani adalah 240 menit untuk semua
kedalaman air aplikasi (011m 037m dan 045m) kemudian dalam desain
waktu pengairan berubah sesuai dengan kedalaman air aplikasi (210 menit untuk
011 meter 480 menit untuk 037 meter dan 550 menit dan 580 menit untuk
045 meter)
3 Efisiensi irigasi yang diperoleh berdasarkan hasil desain mencapai 100
sedangkan menurut aplikasi yang diterapkan oleh para petani di lapangan
memiliki nilai efisiensi irigasi 36
52 Saran
Berdasarkan penelitian yang telah saya lakukan saya menyarankan untuk
dilakukan penelitian lanjutan agar diperoleh desain yang lebih maksimal dengan
efisiensi distribusi yang lebih merata dari awal pemasukan hingga ujung alur
52
DAFTAR PUSTAKA
Achmad M 2011 Hidrologi Teknik Universitas Hasanuddin Makassar
Ahmad S 2012 Pengolahan Tanaman Terpadu(PTT) Kepala Badan Penelitian dan
Pengembangan Pertanian
Anonim 2012a httpjagung_wikipediabahasaindonesiaensiklopedibebashtml
Tanggal diakses 27 Agustus 2012
Anonim 2012b httpDodikagrotek09UNEJjagung+kedelaihtml Tanggal diakses 30
Agustus 2012
Anonim 2012c httpawalmaulana-babIIIIII(Irigasialur)html Tanggal diakses 03
September 2010
Asdak C 1995 Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai Gadjah Mada
University Press Yogyakarta
Bambang T 2008 Hidrologi Terapan Beta Offset Yogyakarta
Brouwer C 1988 Irrigation Water Management Irrigation Methods Training manual
no 5 FAO Land and Water Development Division FAO Roma
Departemen Pekerjaan Umum 1986 Petunjuk Perencanaan Irigasi Direktorat Jenderal
Pengairan Jakarta
Ending PT dan Soetjipto 1992 Dasar-dasar dan Praktek Irigasi Erlangga Jakarta
FAO 2006 Crop Evapotranspiration (guidelines for computing crop water
requirements) FAO Irrigation and Drainage Paper No 56 FAO Roma
Jeams L 2009 Chapter 7 Midwestern State University
Kay M 1986 Surface Irrigation Systems and Practice Cranfield Press Bedford UK
Kartasapoetra dan Sutedjo MM1994 Teknologi Pengairan Pertanian (Irigasi) Bumi
Aksara Jakarta
Kusnadi DK 2000 Irigasi Permukaan Perteta Bogor
Purwono dan Purnamawati P 2011 Budidaya 8 Tanaman Pangan Unggul Penebar
Swadaya Depok
Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan 2003 Alat pembentuk alur
Drainase Bogor
53
Suprodjo P 2001 Pengembangan Irigasi Usaha Tani Berkelanjutan dan Gerakan
Hemat Air Direktoral Jenderal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan
Nasional Yogyakarta
Susi S 2004 Optimalisasi Pengelolaan Air Waduk Tilong Untuk Irigasi Pertanian Pada
Daerah Irigasi Tilong Universitas Katolik Widya Mandira Kupang
Walker WR 1989 Guidelines for designing and evaluating surface irrigation system
FAO Irrigation and Drainage Paper No 45 FAO Roma
Walker WR 2003 Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University
54
LAMPIRAN
Lampiran 1 Data Titik Ordinat Dengan Menggunakan GPS
Titik South East X Y
Titik South East X Y
A0 4 36675 120 18031 200471 9489739
B0 4 36688 120 18023 200454 9489713
A1 4 36677 120 18032 200472 9489737
B1 4 36684 120 18031 200471 9489722
A2 4 36679 120 18034 200476 9489733
B2 4 36684 120 18032 200474 9489724
A3 4 36680 120 18040 200488 9489731
B3 4 36685 120 18038 200483 9489720
A4 4 36682 120 18045 200497 9489728
B4 4 36687 120 18044 200494 9489717
A5 4 36684 120 18050 200506 9489723
B5 4 36689 120 18049 200504 9489714
A6 4 36686 120 18055 200515 9489720
B6 4 36692 120 18054 200514 9489709
A7 4 36688 120 18061 200527 9489716
B7 4 36693 120 18059 200523 9489706
A8 4 36690 120 18066 200535 9489712
B8 4 36696 120 18064 200532 9489702
A9 4 36692 120 18071 200544 9489708
B9 4 36697 120 18068 200541 9489698
Titik South East X Y
Titik South East X Y
C0 4 36692 120 18032 200473 9489708
D0 4 36699 120 18035 200477 9489696
C1 - - - -
D1 - - - -
C2 4 36689 120 18032 200473 9489714
D2 - - - -
C3 4 36689 120 18036 200480 9489714
D3 4 36697 120 18037 200482 9489722
C4 4 366692 120 18041 200489 9489708
D4 4 36694 120 18039 200486 9489704
C5 4 36694 120 18046 200498 9489704
D5 4 36699 120 18046 200497 9489696
C6 4 36696 120 18049 200504 9489701
D6 4 36702 120 18050 200506 9489691
C7 4 36698 120 18056 200517 9489698
D7 4 36704 120 18054 200515 9489687
C8 4 36700 120 18061 200527 9489694
D8 4 36706 120 18060 200524 9489689
C9 4 36703 120 18067 200536 9489689
D9 4 36707 120 18064 200532 9489681
55
Titik South East X Y
Titik South East X Y
Ta 4 36750 120 18041 200489 9489693
F1 4 36676 120 18035 200477 9489738
E1 - - - -
F2 4 36678 120 18038 200483 9489734
E2 - - - -
F3 4 36678 120 18038 200483 9489734
E3 - - - -
F4 4 36681 120 18050 200506 9489729
E4 4 36702 120 18032 200489 9489689
F5 4 36684 120 18051 200507 948924
E5 4 36703 120 18043 200492 9489688 E6 4 36706 120 18046 200500 9489684 E7 4 36707 120 18052 200511 9489681 E8 4 36709 120 18057 200520 9489677 E9 4 36711 120 18064 200532 9489673 E10 4 36712 120 18066 20035 9489672
56
Lampiran 2 Data Pengukuran Ketinggian Dengan Menggunakan Theodolit
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
A0-A1 093 353 04 10 1724 1718 1714 12 055
A0-A2 723 353 04 10 1781 1748 1709 12 055
A0-A3 1723 353 04 10 2038 1955 1868 12 055
A0-A4 2723 353 04 10 212 197 183 12 055
A0-A5 3723 353 04 10 2189 20 1809 12 055
A0-A6 4723 353 04 10 259 235 211 12 055
A0-A7 5723 353 04 10 263 235 211 12 055
A0-A8 6723 353 04 10 26 239 206 12 055
A0-A9 7723 353 04 10 271 235 197 12 055
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang
(m)
B0-B1 105 337 15 40 1808 1803 18 1375 046
B0-B2 825 337 15 40 179 175 1717 1375 046
B0-B3 1825 337 15 40 203 1945 1856 1375 046
B0-B4 2825 337 15 40 209 195 181 1375 046
B0-B5 3825 337 15 40 224 203 185 1375 046
B0-B6 4825 337 15 40 255 231 207 1375 046
B0-B7 5825 337 15 40 267 238 2068 1375 046
B0-B8 6825 337 15 40 266 229 1967 1375 046
B0-B9 7825 337 15 40 275 235 197 1375 046
57
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
C0-C1 - - - - - - -
C0-C2 143 0 28 50 1703 1697 1689 138 034
C0-C3 803 0 28 50 1764 1726 1686 138 034
C0-C4 1803 0 28 50 1812 1722 1631 138 034
C0-C5 2803 0 28 50 196 182 168 138 034
C0-C6 3803 0 28 50 203 184 164 138 034
C0-C7 4803 0 28 50 24 217 192 138 034
C0-C8 5803 0 28 50 2475 218 2189 138 034
C0-C9 6803 0 28 50 251 221 186 138 034
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
D0-D1 - - - - - - -
D0-D2 - - - - - - -
D0-D3 312 2 04 10 1769 1753 1715 152 029
D0-D4 808 2 04 10 1776 1737 1696 152 029
D0-D5 1808 2 04 10 1963 1872 1785 152 029
D0-D6 2808 2 04 10 1972 1835 1693 152 029
D0-D7 3808 2 04 10 23 211 1924 152 029
D0-D8 4808 2 04 10 24 201 188 152 029
D0-D9 5808 2 04 10 246 217 188 152 029
D0-D10 5978 2 04 10 254 224 195 152 029
58
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
Ta-E1 - - - - - - -
Ta-E2 - - - - - - -
Ta-E3 - - - - - - -
Ta-E4 415 29 56 10 2003 198 1954 1465 056
Ta-E5 1415 11 45 50 2401 20 1957 1465 056
Ta-E6 2415 2 20 30 208 1984 189 1465 056
Ta-E7 3415 0 13 10 2367 2222 209 1465 056
Ta-E8 4415 358 36 00 243 224 2041 1465 056
Ta-E9 5415 357 17 50 248 223 199 1465 056
Ta-E10 5855 356 18 30 255 227 202 1465 056
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
A0-F1 6232 350 56 50 1765 1735 1705 12 055
A0-F2 10982 344 59 30 1778 1728 1667 12 055
A0-F3 16832 344 08 20 1989 192 1856 12 055
A0-F4 37982 344 34 10 2141 197 18 12 055
A0-F5 43292 328 51 10 261 241 22 12 055
59
Lampiran 3 Data Hasil Analisis Tanah
HASIL ANALISIS CONTOH TANAH
Nomor contoh BD PD
Porosita
s
KA
Kapasita
s Lapang
KA Titik
Layu
Permanen
Tekstur Hidrometer
No
urut
Kode
Laboratoriu
m
Pengirim Liat
()
Debu
()
Pasir
() Klas Tekstur
(gcm3 (gcm3 () () ()
1 S1 I(hibrida 126 234 4611 1518 0461 46 35 19 Liat
2 S2 II(hibrida) 117 241 5165 1730 0521 52 39 9 Liat
3 S3 III(komposit
) 136 218 3777 1686 0421 42 42 16 Liat berdebu
4 S4 IV(komposit
) 112 217 4816 2837 0391 39 38 23
Lempung
berliat
Sumber Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Unhas
60
Lampiran 4 Data Klimatologi
Data Curah Hujan Bulanan (millimeter)
Tahun 2003 sampai dengan tahun 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 237 111 175 365 411 251 186 67 75 153 144 273
Data Suhu Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 269 269 269 269 269 268 268 267 268 269 269 269
Data Suhu Minimum Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 230 230 230 229 229 230 229 228 228 229 230 230
Data Suhu Maksimum Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 324 324 324 323 323 324 323 322 322 324 324 323
Data Kelembaban Bulanan Rata-rata (Persen)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 83 84 84 84 84 84 83 84 84 83 83 83
Data Kecepatan Angin Rata-rata Bulanan (KNOT)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 4 3 4 4 4 4 5 6 6 6 4 4
Data Lamanya Penyinaran Bulanan (Persen)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 11 14 17 14 12 10 14 22 25 20 17 11
Sumber BMKG (Stasiun Klimatologi Kelas I Maros)
61
Lampiran 5 Data Pengukuran Laju Infiltrasi
No Waktu
(menit)
Penurunan
(cm)
1 0-3 9
2 3-6 75
3 6-9 7
4 9-12 65
5 12-15 55
6 15-18 5
7 18-21 45
8 21-24 4
9 24-27 38
10 27-30 35
11 30-33 35
12 33-36 4
13 36-39 35
14 39-42 35
15 42-45 35
16 45-48 25
17 48-51 25
18 51-54 25
19 54-57 2
20 57-60 2
21 60-63 2
22 63-66 2
23 66-69 2
24 69-72 2
25 72-75 18
26 75-78 15
27 78-81 15
28 81-84 15
29 84-87 15
30 87-90 15
62
Lampiran 6 Perhitungan Pemberian Air
Dik luas lahan = 36000m2 waktu antara pemberian air = 10 hari
1 Perhitungan kebutuhan air tanaman diperoleh dengan menggunakan persamaan
Volume air = luas lahan x Etc x jarak pemberian air sehingga jumlah
kebutuhan air tanaman adalah
Volume air(initial) = luas lahan x Etc x jarak pemberian air
= 3600m2 x 07810
-3mh x 10 h = 2808m
3
Volume air(deve) = 3600m2 x 21710
-3mh x 10 h = 7812m
3
Volume air(mid) = 3600m2 x 31310
-3mh x 10 h = 11268m
3
Volume air(late) = 3600m2 x 20210
-3mh x 10 h = 7272m
3
2 Debit aliran peralur ditentukan dengan persamaan Q = V A dimana
A = frac12 (a+b) t = frac12 (40+15) 10 = 275cm2 = 00275m
2
V = 1n R23
S12
= 1004(00585)23
(0008)12
= 00149 ms
Maka Q = 00149 00275 = 000040975 m3s = 040975 ls
Sehingga Volume air yang diberikan peralur adalah 354024m3
Hasil perhitungan tersebut kemudian diolah dengan menggunakan perangkat lunak
Sirmod 3 untuk mnedapatkan nilai efisiensi aplikasi dan efisiensi irigasi
63
Lampiran 7 Perhitungan Desain Irigasi Alur
Dik L = 60m S0 = 0008 n = 004 w = 08 m p1 = 0582 p2 = 1352
Untuk nilai a k dan f0 berdasarkan table 3(FAO)
Untuk luas penampang (A)
A = frac12 (a+b) t = frac12 (40+15) 10 = 275cm = 00275m
Untuk debit (Q0)
Q0 = 00004 m3s
Perhitungan debit maksimum
Untuk rreq
Perkiraan nilai T1 = 60
Peritungan
= 60 +
= 60 + 361 = 421 menit
Untuk tL
1
2 A0 = 00275m2
3 T1 = 5A0LQ0 = 5(00275)600010102 = 81667 menit
4
64
Lampiran 8 Foto Kegiatan Selama Penelitian
4
II TINJAUAN PUSTAKA
2 1 Irigasi
Pengertian irigasi secara umum yaitu pemberian air kepada tanah dengan
maksud untuk memasok lengas esensial bagi pertumbuhan tanaman(Hansen
dkk1990) Tujuan irigasi lebih lanjut yaitu menjamin keberhasilan produksi
tanaman dalam menghadapi kekeringan jangka pendek mendinginkan tanah dan
atmosfir sehingga akrab dengan pertumbuhan tanaman mengurangi bahaya
kekeringan mencuci atau melarutkan garam dalam tanah mengurangi bahaya
pemipaan tanah melunakkan lapisan olah dan gumpalan gumpalan tanah dan
menunda pertunasan dengan cara pendinginan lewat evaporasi Tujuan umum
irigasi tersebut secara implisit mencakup pula kegiatan drainase pertanian
terutama yang berkaitan dengan tujuan mencuci dan melarutkan garam dalam
tanah Tujuan utama irigasi yang disebutkan di atas tentu saja tidak semuanya
berlaku untuk indonesia yang sebagian besar daerahnya terletak di kawasan
muson tropis-basah Irigasi juga dapat diartikan sebagai bentuk kegiatan
penyediaanpengambilan pemberian dan penggunaan air untuk pertanian dengan
menggunakan satu kesatuan saluran dan bangunan berupa jaringan irigasi
(Suprodjo 2001)
Pada metode irigasi lain dalam pemberian air semua permukaan tanah
dibasahi pada tiap pemberian air Dengan menggunakan metode alur untuk
pemberian air Kebutuhan pembasahan hanya sebagian dari permukaan
tanahsehingga mengurangi kehilangan akibat penguapan mengurangi
pelumpuran tanah berat dan memungkinkan untuk mengolah tanah lebih cepat
setelah pemberian air Hampir semua tanaman yang berderet diairi dengan metode
alur Tanaman biji bijian dan alfalfa sering diairi dengan alur kecil yang disebut
alur kerap Alur kerap ini menguntungkan apabila aliran pemberian air kecil dan
juga untuk tanah yang topografinya tidak menentu Irigasi alur dapat diterapkan
pada variasi kemiringan yang besar Dalam hal ini biasanya menempatkan alur
menuruni kemiringan yang paling terjal untuk menghindari peluapan tanggul alur
(Endang dan Soejipto 1992)
5
211 Irigasi Permukaan
Irigasi telah berkembang luas menjadi bentuk menarik yang dapat
diklasifikasikan menjadi irigasi genangan irigasi limpasan irigasi alur
dan banjir yang tidak terkendali Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya
ada dua hal yang membedakan sistem irigasi permukaan yaitu aliran
permukaan memiliki kebebasan menanggapi gradien gravitasi dan berarti
di lahan pengangkutan dan distribusi terjadi pada bidang permukaan itu
sendiri Sebuah peristiwa irigasi permukaan terdiri dari empat faseKetika
air dialirkan ke lahan sampai permukaan air meluas di seluruh area Air
tidak langsung membasahi seluruh permukaan tetapi semua jalur aliran
telah terisi air Kemudian air akan mengalir di permukaan cekunganlahan
Volume air di permukaan mulai menurun setelah air tidak lagi
diberikanSehingga air akan mengalir dari permukaan (limpasan) masuk ke
dalam tanah Untuk menggambarkan hidrolika aliran permukaan periode
drainase dibagi ke dalam tahap penipisan (resesi vertikal) dan fase resesi
(resesi horizontal) Deplesi adalah interval perpotongan munculnya tanah
kering pertama di bawah airResesi dimulai pada saat itu dan berlanjut
hingga permukaannya kering (Walker 1989)
Masing-masing sistem irigasi permukaan memiliki kelebihan dan
kekurangan yang unik tergantung pada faktor-faktor seperti yang telah
dijelaskan sebelumnya yaitu biaya awal ukuran dan bentuk bidang
karakteristik tanah alam dan ketersediaan pasokan air iklim pola tanam
preferensi sosial dan struktur pengalaman historis dan pengaruh luar ke
sistem irigasi permukaan (Walker 1989)
Pada irigasi permukaan air diberikan secara langsung melalui
permukaan tanah dari suatu saluran atau pipa dimana elevasi muka airnya
lebih tinggi dari elevasi lahan yang akan diairi (sekitar 10-15 cm) Air
irigasi mengalir pada permukaan tanah dari pangkal ke ujung lahan dan
meresap ke dalam tanah membasahi daerah perakaran tanamanTerdapat
dua syarat penting untuk mendapatkan sistim irigasi permukaan yang
efisien yaitu perencanaan sistim distribusi air untuk mendapatkan
6
pengendalian aliran air irigasi dan perataan lahanyang baik sehingga
penyebaran air seragam ke seluruh petakan Prosedur pelaksanaan irigasi
dalam irigasi permukaan adalah dengan menggunakan debit yang cukup
besar maka aliran akan mencapai bagian ujung secepat mungkin dan
meresap ke dalam tanah dengan merata Setelah atau sebelum mencapai
bagian ujung aliran masuk dapat diperkecil debitnya (cut-back flow)
sampai sejumlah air irigasi yang diinginkan sudah diresapkanKetika
pasokan aliran air dihentikan maka proses resesi sepanjang lahan akan
terjadi sampai proses irigasi selesai (Kusnadi 2000)
212 Irigasi Alur
Irigasi alur dapat diartikan sebagai air yang mengalir melalui
saluran kecil (alur) yang dibuat pada kemiringan atau lereng lahan Air
masuk ke dalam tanah dari dasar dan sisi saluran bergerak lateral dan ke
bawah untuk membasahi tanah dan sekaligus membawa garam terlarut
pupuk dan herbisida Tanah yang baik dengan lerengkemiringan seragam
dapat memberikan hasil yang baik dari metode ini (James 1993)
Irigasi alur cocok untuk berbagai jenis tanah tanaman dan lereng
tanah Irigasi alur cocok untuk tanaman terutama tanaman baris Tanaman
yang akan rusak jika air menutupi batang atau mahkota harus
menggunakan irigasi alur Irigasi alur juga cocok untuk tumbuhan tanaman
pohon Pada tahap awal penanaman pohon penggunaan satu alur
disamping baris pohon mungkin cukup tetapi ketika pohon berkembang
maka dua atau lebih alur dapat dibuat untuk menyediakan air yang cukup
(Brouwer 1988)
Menurut Brouwer (1988) tanaman yang dapat diairi dengan irigasi
alur meliputi
a Tanaman berbaris seperti jagung kedelai bunga matahari tebu
b Tanaman yang akan rusak oleh air berlebih seperti tomat sayuran
kentang kacang-kacangan
c Pohon buah-buahan seperti jeruk anggur
d Siaran tanaman (metode kerut) seperti gandum
7
Sistem irigasi alur biasanya digunakan dalam pengairan sayuran-
sayuran Hal ini memberikan keuntungan bahwa air tidak diterapkan
secara langsung ke lahan tetapi air masuk kedalam alur Hal itu
memberikan penghematan air tanaman tidak bersentuhan langsung dengan
air karena beberapa tanaman seperti sayuran sangat sensitif terhadap air
tergenang Berdasarkan keselarasan irigasi alur dapat digolongkan
menjadi dua jenis umum yaitualur lurus dan alur kontur Alur kontur
memiliki kemiringan yang halus sepanjang aliran Lahan dengan
kemiringan hingga 15 persen dapat diairi dengan alur kontur (Bishop et al
1967) Metode alur kontur dapat berhasil digunakan di hampir semua
tanah yang diairi Keterbatasan alur yang lurus yang diatasi dengan kontur
untuk menahan tanah Berdasarkan pada ukuran dan jarak alur dapat
diklasifikasikan sebagai alur-alur dan lipatan atau kerutan Secara umum
tanaman kecil memerlukan alur yang kecil seperti sayuran membutuhkan
alur dari 75-125 cm sedangkan beberapa tanaman baris membutuhkan
alur yang lebih lebar (Kay 1986)
Alur lurus biasanya saluran dibangun menuruni lereng tanah yang
berliku (bertingkat) Tanah halus (yaitu mengisi daerah yang rendah
dengan bahan dibawa dari tempat tinggi) biasanya diperlukan untuk
efisiensi aplikasi air Namun keseragaman yang buruk dapat terjadi ketika
lereng melebihi 2 dan tanah bertekstur kasar Alur sangat cocok untuk
mengairi tanaman yang bisa tertanggu jika air merendam mahkota atau
batang tanaman Akar tanaman seperti sayuran kapas jagung gula bit
jagung kentang dan tanaman bibit ditanam pada bedengan yang diairi
dengan alur yang ditempatkan di antara baris tanaman Kebun-kebun
anggur dapat diairi dengan menempatkan satu atau lebih alur antara baris
pohon untuk membasahi area utama dari zona akar (Jeams 2009)
Secara umum bentuk panjang dan jarak ditentukan oleh keadaan
alam yaitu kemiringan jenis tanah dan ukuran aliran yang tersedia
Namun faktor lain dapat mempengaruhi desain sistem alur seperti
kedalaman perairan praktek pertanian dan panjang lahan Alur harus
8
searah dengan kemiringan jenis tanah ukuran saluran kedalaman irigasi
praktek budidaya dan panjang lahan Meskipun alur dapat lebih lama
ketika kemiringan lahan yang curam kemiringan alur maksimum yang
disarankan adalah 05 untuk menghindari erosi tanah Alur juga dapat
dibuat bertingkat sehingga sangat mirip dengan cekungan sempit yang
panjang Namun nilai minimum dari 005 dianjurkan agar drainase yang
efektif dapat terjadi pada irigasi berikutnya atau curah hujan yang
berlebihan Jika kemiringan tanah lebih curam dari 05 maka alur dapat
diatur pada sudut lereng utama atau bahkan sepanjang kontur untuk
menjaga lereng alur dalam batas-batas yang disarankan Alur dapat diatur
dengan cara ini ketika kemiringan tanah utama tidak melebihi 3 Hal itu
dilakukan untuk menghindari resiko utama erosi tanah dalam sistem alur
Untuk tanah berpasir air cepat terinfiltrasi Alur harus pendek (kurang dari
110 m) sehingga air akan mencapai ujung hilir tanpa kerugian perkolasi
yang berlebihan Pada tanah liat laju infiltrasi jauh lebih rendah dari pada
di tanah berpasir Alur dapat lebih panjang dari pada tanah berpasir
(Brouwer 1988)
Ukuran aliran maksimum yang tidak akan menyebabkan erosi jelas
akan tergantung pada kemiringan alur dalam hal apapun disarankan untuk
tidak menggunakan ukuran saluran dengan kecepatan aliran lebih besar
dari 301mdetik Ketika para petani menggunakan mesin (mekanik) alur-
alur harus dibuat panjang untuk memudahkan pekerjaan Alur pendek yang
sama dengan panjang lahan bukan jarak yang ideal itu akan menyisakan
tanah yang tidak terairi Panjang alur yang bersesuaian dapat dilihat pada
tabel berikut (Brouwer 1988)
9
Tabel1 Kemiringan dengan Jenis Tanah Untuk Panjang Alur
Furrow
slope
()
Maximum stream size
(ls) per furrow
Clay Loam Sand
Net irrigation depth (mm)
50 75 50 75 50 75
00 30 100 150 60 90 30 45
01 30 120 170 90 125 45 60
02 25 130 180 110 150 60 95
03 20 150 200 130 170 75 110
05 12 150 200 130 170 75 110
Sumber Training manual no 5 FAO Land and Water Development
Division 1988
Bentuk alur dipengaruhi oleh jenis tanah dan ukuran aliran
Pada tanah berpasir air bergerak cepat vertikal dari samping (lateral) Alur
berbentuk V diharapkan dapat mengurangi rembesan air pada permukaan
tanah Namun itu tidak cocok untuk tanah berpasir yang kurang stabil dan
cenderung runtuh karena mengurangi efisiensi irigasi Pada tanah liat ada
gerakan air yang jauh lebih lateral dan laju infiltrasi jauh lebih sedikit dari
pada tanah berpasir Sehingga alur dibuat lebar dan dangkal untuk
mendapatkan luas penampang basah yang besar untuk mendorong infiltrasi
(Brouwer 1988)
Gambar 1 Alur sempit pada tanah berpasir
10
Gambar 2 Alur lebar dangkal pada tanah lempung
Jarak dari alur dipengaruhi oleh jenis tanah dan praktek budidaya
Aturan jarak alur untuk tanah berpasir jarak harus antara 30 dan 60 cm
yaitu 30 cm untuk pasir kasar dan 60 cm untuk pasir halus Pada tanah liat
jarak antara kedua alur yang berdekatan harus 75-150 cm Pada tanah liat
alur ganda bergerigi juga dapat digunakan Keuntungannya adalah bahwa
baris tanaman akan lebih banyak pada punggung masing-masing dan
memudahkan penyiangan manual Punggungan dapat sedikit membulat di
bagian atas untuk mengalirkan air di permukaan punggungan pada saat
hujan deras (Brouwer 1988)
Gambar 3 Sebuah alur ganda-bergerigi
Dalam pertanian mekanik diperlukan kecocokan antara mesin yang
tersedia untuk membuat alur dan jarak yang ideal untuk tanaman
Peralatan mekanik akan menghasilkan lebih sedikit pekerjaan jika lebar
standar antara alur dipertahankan namun ketika tanaman ditanam
biasanya memerlukan jarak tanam yang berbeda Dengan cara ini jarak
dari gandengan alat tidak perlu diubah ketika peralatan tersebut akan
dipindahkan dari satu tanaman ke yang lain Namun perawatan diperlukan
11
untuk memastikan bahwa jarak standar memberikan pembasahan lateral
yang memadai pada semua jenis tanah (Brouwer 1988)
Ada beberapa alat pembentuk alur yang dapat digunakan Bajak
merupakan alat yang umum digunakan baik itu bajak kayu dan bajak besi
yang ditarik dengan tenaga hewan maupun bajakcangkul dengan
menggunakan tanganmanual Seperti yang ditunjukkan pada gambar
berikut ini (Brouwer 1988)
Gambar 4 Alat pembentuk alur
Air dialirkan ke lahan melalui masing-masing alur dari saluran
menggunakan sifon dan spiles atau pipa tergantung pada debit yang
tersedia dalam saluran irigasi beberapa alur dapat diairi pada waktu yang
sama Ketika terjadi kekurangan air irigasi alur menjadi solusi yang
diterapkan dengan membatasi jumlah air irigasi Hal ini dilakukan dengan
menggunakan sistem bergilir untuk tiap alur pada lahan yang sama
Misalnya untuk suatu lahan yang diari setiap 10 hari alur ganjil (1 3 5
dan seterusnya) diairi setelah 5 hari dan alur genap (2 4 6 dan
seterusnya) diairi setelah 10 hari Dengan demikian tanaman menerima air
setiap 5 hari bukan dalam jumlah besar setiap 10 hari
Limpasan pada ujung alur dapat menjadi masalah pada lahan miring Hal
ini dapat menampung air hingga 30 persen dari air yang diberikan
meskipun dalam kondisi yang baik Oleh karena itu pengurasan dangkal
harus selalu dilakukan pada ujung lahan untuk membuang kelebihan air
Ketika hal itu tidak dilakukan tanaman akan rusak oleh genangan air
Limpasan yang berlebihan dapat dicegah dengan mengurangi arus masuk
12
setelah air irigasi telah mencapai akhir dari alur-alur (irigasi pengurangan)
atau air limpasan digunakan kembali (Brouwer 1988)
Untuk mendapatkan pola pembasahan yang seragam pada zona
perakaran jarak kerutan harus baik memiliki kemiringan yang seragam
dan air irigasi harus diterapkan dengan cepat Zona perakaran akan
dibasahi melalui air yang mengalir pada alur yang bergerak ke bawah
tanah dan kesamping Kedua gerakan air tersebut bergantung pada jenis
tanah suatu lahan (Brouwer 1988)
Menurut Brouwer (1988) pola pembasahan yang ideal dapat
terjadi ketika pola pembasahan yang berdekatan saling tumpang tindih
dan ada gerakan air ke atas yang membasahi seluruh punggungan sehingga
air menyebar pada zona perakaran yang diamati pada gambar berikut
Gambar 5 Zona perakaran ideal
Untuk mendapatkan distribusi air yang seragam sepanjang alur
kemiringan saluran yang seragam merupakan hal yang penting dan ukuran
aliran cukup besar sehingga kecepatan aliran pada alur tinggi Dengan
demikian kerugian akibat perkolasi yang besar di hulu alur dapat dihindari
(Brouwer 1988)
13
Menurut Brouwer (1988) pola pembasahan yang buruk atau tidak
merata disebabkan oleh
a Kondisi alam yang tidak menguntungkan misalnya lapisan
dipadatkan jenis tanah yang berbeda-beda kemiringan lahan tidak
merata
b Letak alur yang buruk misalnya jarak alur terlalu lebar
c Manajemen yang buruk ukuran sungai yang tersedia terlalu besar atau
terlalu kecil menghentikan pemasukan air terlalu cepat
22 Curah Hujan Efektif (Re)
Hujan adalah peristiwa jatuhnya aires dari atmosfer ke permukaan bumi
dan atau laut dalam bentuk yang berbeda Hujan di daerah tropis (termasuk
Indonesia) umumnya dalam bentuk air dan sesekali dalam bentuk es pada suatu
kejadian ekstrim sedangkan di daerah subtropis dan kutub hutan dapat berupa air
atau saljues Besarnya curah hujan adalah volume air yang jatuh pada suatu areal
tertentu Besarnya curah hujan dapat dimaksudkan untuk satu kali hujan atau
untuk masa tertentu seperti perhari perbulan permusim atau pertahun Curah
hujan yang diperlukan untuk penyusunan suatu rancangan pemanfaatan air dan
rancangan pengendalian banjir adalah curah hujan rata-rata diseluruh daerah yang
bersangkutan Distribusi curah hujan adalah berbeda-beda sesuai dengan jangka
waktu yang ditinjau dari curah hujan tahunan curah hujan bulanan curah hujan
harian dan curah hujan perjam Harga-harga yang diperoleh ini dapat digunakan
untuk menentukan prospek dikemudian hari dan akhirnya perancangan sesuai
dengan tujuan yang dimaksud Kejadian hujan menunjukkan suatu variabilitas
dalam ruang dan waktu Salah satu konsekuensi dari variabliltas hujan adalah
terjadinya fluktuasi curah hujan di etiap wilayah yang dapat menimbulkan kondisi
ekstrim berupa kekeringan dan banjir yang terjadi dengan skala yang berbeda dan
tergantung pada periode keberulangannya (Achmad 2011)
Hujan yang diharapkan terjadi selama satu musim tanam berlangsung
disebut curah hujan efektif Masa hujan efektif untuk suatu lahan persawahan
dimulai dari pengolahan tanah sampai tanaman dipanen tidak hanya selama masa
pertumbuhan Curah hujan efektif untuk tanaman lahan tergenang berbeda dengan
14
curah hujan efektif untuk tanaman pada lahan kering dengan memperhatikan pola
periode musim hujan dan musim kemarau Perhitungan curah hujan efektif
dilakukan atas dasar prinsip hubungan antara keadaan tanah cara pemberian air
dan jenis tanaman (Achmad 2011)
Besarnya curah hujan efektif diperoleh dari pengolahan data curah hujan
harian pada stasiun curah hujan yang ada di daerah irigasi atau daerah sekitarnya
Re = Rtot (125 ndash 02 Rtot)125 Rtotlt 250 mm(1)
Re = 125 + 01 Rtot Rtotgt 250 mm(2)
Dimana
Re = Curah hujan efektif (mmhari)
Rtot = Jumlah curah hujan (mmhari)
23 Evapotranspirasi
Evapotranspirasi adalah perpaduan dua proses yakni evaporasi dan
transpirasi Evaporasi adalah proses penguapan atau hilangnya air dari tanah dan
badan-badan air (abiotik) sedangkan transpirasi adalah proses keluarnya air dari
tanaman (boitik) akibat proses respirasi dan fotosistesis Kombinasi dua proses
yang saling terpisah dimana kehilangan air dari permukaan tanah melalui proses
evaporasi dan kehilangan air dari tanaman melalui proses transpirasi disebut
sebagai evapotranspirasi (ET) (Achmad 2011)
Menurut Achmad (2011) evapotranspirasi ditentukan oleh banyak faktor
yakni
a Radiasi surya (Rd) Komponen sumber energi dalam memanaskan badan-
badan air tanah dan tanaman Radiasi potensial sangat ditentukan oleh posisi
geografis lokasi
b Kecepatan angin (v) Angin merupakan faktor yang menyebabkan
terdistribusinya air yang telah diuapkan ke atmosfir sehingga proses
penguapan dapat berlangsung terus sebelum terjadinya kejenuhan kandungan
uap di udara
c Kelembaban relatif (RH) Parameter iklim ini memegang peranan karena
udara memiliki kemampuan untuk menyerap air sesuai kondisinya termasuk
temperatur udara dan tekanan udara atmosfir
15
d Temperatur Suhu merupakan komponen tak terpisah dari RH dan Radiasi
Suhu ini dapat berupa suhu badan air tanah dan tanaman ataupun juga suhu
atmosfir
Evaporasi adalah proses dimana air dalam bentuk cair dikonversi menjadi
uap air dan dipindahkan dari permukaan penguapan Air dapat terevaporasi dari
berbagai permukaana seperti danau sungai tanah dan vegetasi hijau Sedangkan
transpirasi merupakan penguapan cairan (air) yang terkandung pada jaringan
tanaman dan pemindahan uap ke atmosfir Tanaman umumnya kehilangan air
melalui stomata Stomata merupakan saluran terbuka pada permukaan daun
tanaman melalui proses penguapan dan perubahan wujud menjadi gas
(Achmad 2011)
231 Evapotranspirasi Tanaman
Evapotranspirasi tanaman (ETc) adalah perpaduan dua istilah
yakni evaporasi dan transpirasi Kebutuhan air dapat diketahui
berdasarkan kebutuhan air dari suatu tanaman Apabila kebutuhan air
suatu tanaman diketahui kebutuhan air yang lebih besar dapat dihitung
(Hansen dkk 1986) Evaporasi yaitu penguapan di atas permukaan
tanah sedangkan transpirasi yaitu penguapan melalui permukaan dari air
yang semula diserap oleh tanaman Atau dengan kata lain
evapotranspirasi adalah banyaknya air yang menguap dari lahan dan
tanaman dalam suatu petakan karena panas matahari (Asdak 1995)
Evapotranspirasi (ETc) adalah proses dimana air berpindah dari
permukaan bumi ke atmosfer termasuk evaporasi air dari tanah dan
transpirasi dari tanaman melalui jaringan tanaman melalui transfer panas
laten persatuan area Ada 3 faktor yang mendukung kecepatan
evapotranspirasi yaitu (1) faktor iklim mikro mencakup radiasi netto
suhu kelembaban dan angin (2) faktor tanaman mencakup jenis
tanaman derajat penutupannya struktur tanaman stadia perkembangan
sampai masak keteraturan dan banyaknya stomata mekanisme menutup
dan membukanya stomata (3) faktor tanah mencakup kondisi tanah
16
aerasi tanah potensial air tanah dan kecepatan air tanah bergerak ke akar
tanaman (Achmad 2011)
Doonrenbos dan Pruitt (1977) menjelaskan bahwa untuk
menghitung kebutuhan air tanaman berupa evapotranspirasi
dipergunakan persamaan
ETc = Kc times ETohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(3)
Dimana
ETc= evapotranspirasi potensial (mmhari)
ETo= evapotranspirasi acuan (mmhari)
Kc= koefisian konsumtif tanaman
Koefisien konsumtif tanaman (Kc) didefinisikan sebagai
perbandingan antara besarnya evapotranspirasi potensial dengan
evaporasi acuan tanaman pada kondisi pertumbuhan tanaman yang tidak
terganggu Dalam hubungannya dengan pertumbuhan dan perhitungan
evapotranspirasi acuan tanaman (ETo) maka dimasukkan nilai Kc yang
nilainya tergantung pada musim serta tingkat pertumbuhan tanaman
Nilai koefisien tanaman dibagi atas empat fase pertumbuhan yaitu Kc
initial (Kc in) Kc development (Kc dev) Kc middle (Kc mid) dan Kc
end Kc in merupakan fase awal pertumbuhan tanaman selama kurang
lebih dua minggu sedangkan Kc dev adalah koefisien tanaman untuk
masa perkembangan (masa antara fase initial dan middle) Kc mid
merupakan Kc untuk masa pertumbuhan dan perkembangan termasuk
persiapan dalam masa pembuahan Kc end merupakan Kc untuk
pertumbuhan akhir tanaman dimana tanaman tersebut tidak berproduksi
lagi (Achmad 2011)
232 Evapotranspirasi Acuan (ETo)
Evapotranspirasi acuan (ETo) adalah nilai evapotranspirasi
tanaman rumput-rumputan yang terhampar menutupi tanah dengan
ketinggian 8ndash15 cm tumbuh secara aktif dengan cukup air Untuk
menghitung evapotranspirasi acuan (ETo) dapat digunakan beberapa
metode yaitu (1) metode Penman (2) metode panci evaporasi (3)
17
metode radiasi (4) metode Blaney Criddle dan (5) metode Penman
modifikasi FAO Menduga besarnya evapotranspirasi tanaman ada
beberapa tahap harus dilakukan yaitu menduga evapotranspirasi acuan
menentukan koefisien tanaman kemudian memperhatikan kondisi
lingkungan setempat seperti variasi iklim setiap saat ketinggian tempat
luas lahan air tanah tersedia salinitas metode irigasi dan budidaya
pertanian (Achmad 2011)
Beberapa metode pendugaan evapotranspirasi seperti Metode
PenmanETo = c (W Rn + (1 ndash W) f(u) (ea ndash ed) ) Metode Penman
modifikasi (FAO) digunakan untuk luasan lahan dengan data pengukuran
temperatur kelembaban kecepatan angin dan lama matahari bersinar
(Doorenbos dan Pruitt 1977)
24 Infiltrasi
Infiltrasi adalah proses aliran air (umumnya berasal dari curah hujan)
masuk kedalam tanah Perkolasi merupakan proses kelanjutan aliran air yang
berasal dari infiltrasi ke tanah yang lebih dalam Kebalikan dari infiltrasi adalah
rembesan Laju maksimal gerakan air masuk kedalam tanah dinamakan kapasitas
infiltrasi Kapasitas infiltrasi terjadi ketika intensitas hujan melebihi kemampuan
tanah dalam menyerap kelembaban tanah Sebaliknya apabila intensitas hujan
lebih kecil dari pada kapasitas infiltrasi maka laju infiltrasi sama dengan laju
curah hujan (Achmad 2011)
Perpindahan air dari atas ke dalam permukaan tanah baik secara vertikal
maupun secara horizontal disebut infiltrasi Banyaknya air yang terinfiltrasi dalam
satuan waktu disebut laju infiltrasi Besarnya laju infiltrasi f dinyatakan dalam
mmjam atau mmhari Laju infiltrasi akan sama dengan intensitas hujan bila laju
infiltrasi tersebut lebih kecil dari daya infiltrasinya Jadi f le fp dan f le I Infiltrasi
berubah-ubah sesuai dengan intensitas curah hujan Akan tetapi setelah mencapai
limitnya banyaknya infiltrasi akan berlangsung terus sesuai dengan kecepatan
absorbsi setiap tanah Pada tanah yang sama kapasitas infiltrasinya berbeda - beda
tergantung dari kondisi permukaan tanah struktur tanah tumbuh-tumbuhan dan
lain-lain Di samping intensitas curah hujan infiltrasi berubah-ubah karena
18
dipengaruhi oleh kelembaban tanah dan udara yang terdapat dalam tanah
(Achmad 2011)
Menurut Achmad ( 2011) ada beberapa faktor internal dan eksternal yang
mempengaruhi laju infiltrasi adalah sebagai berikut
1 Tinggi genangan air di atas permukaan tanah dan tebal lapisan tanah yang
jenuh
2 Kadar air atau lengas tanah
3 Pemadatan tanah oleh curah hujan
4 Penyumbatan pori tanah mikro oleh partikel tanah halus seperti bahan
endapan dari partikel liat
5 Pemadatan tanah oleh manusia dan hewan akibat traffic line oleh alat olah
6 Struktur tanah
7 Kondisi perakaran tumbuhan baik akar aktif maupun akar mati (bahan
organik)
8 roporsi udara yang terdapat dalam tanah
9 Topografi atau kemiringan lahan
10 Intensitas hujan
11 Kekasaran permukaan tanah
12 Kualitas air yang akan terinfiltrasi
13 Suhu udara tanah dan udara sekitar
Dalam infiltrasi dikenal dua istilah yaitu kapasitas infiltrasi dan laju
infiltrasi yang dinyatakan dalam mmjam Kapasitas infiltrasi adalah laju infiltrasi
maksimum untuk suatu jenis tanah tertentu sedangkan laju infiltrasi ( ft ) adalah
kecepatan infiltrasi yang nilainya tergantung pada kondisi tanah dan intensitas
hujan Apabila tanah dalam kondisi kering ketika infiltrasi terjadi kapasitas
infiltrasi tinggi karena kedua gaya kapiler dan gaya gravitasi bekerja bersama ndash
sama menarik air kedalam tanah Ketika tanah menjadi basah gaya kapiler
berkurang yang menyebabkan laju infiltrasi menurun Akhirnya kapasitas infiltrasi
mencapai suatu nilai konstan yang dipengaruhi terutama oleh gravitasi dan laju
perkolasi Laju infiltrasi dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu kedalaman
19
genangan dan tebal lapisan jenuh kelembaban tanah pemadatan oleh hujan
tanaman penutup intensitas hujan dan sifat ndash sifat fisik tanah (Triatmodjo 2008)
Metode yang biasa digunakan untuk menentukan kapasitas infiltrasi adalah
pengukuran dengan infiltrometer dan analisis hidrograf Infiltrometer dibedakan
menjadi infiltrometer genangan dan simulator hujan Infiltrometer genangan yang
banyak digunakan adalah dua silinder kosentris atau tabung yang dimasukkan
kedalam tanah (Triatmodjo 2008)
Untuk tipe pertama dua silinder kosentris yang terbuat dari logam dengan
diameter antara 225 dan 90 cm ditempatkan dengan sisi bawahnya berada
beberapa sentimeter di bawah tanah ke dalam kedua ruangan diisikan air yang
selalu dijaga pada elevasi sama Fungsi dari silinder luar adalah untuk mencegah
air di dalam ruang sebelah dalam menyebar pada daerah yang lebih besar setelah
merembes di bawah dasar silinder Kapasitas infiltrasi dan perubahannya dapat
ditentukan dari kecepatan penambahan air pada silinder dalam yang diperlukan
untuk mempertahankan elevasi konstan Infiltrasi dapat diukur dengan cara
berikut dengan menggunakan infiltrometer (Triatmodjo 2008)
Infiltrometer tipe kedua (gambar 7) terdiri dari tabung dengan diameter
sekitar 225 cm dan panjang 45 sampai 60 cm yang dimasukkan kedalam tanah
sampai kedalaman minimum sama dengan kedalaman dimana air meresap selama
percobaan ( sekitar 375 sampai 525 cm ) sehingga tidak terjadi penyebaran
Gambar 6 Tabung infiltrometer sederhana
20
Laju air yang harus ditambahkan untuk menjaga kedalaman yang konstan
di dalam tabung dicatat Infiltrometer genangan ini tidak memberikan kondisi
infiltrasi yang sebenarnya terjadi di lapangan karena pengaruh pukulan butir ndash
butir hujan tidak diperhitungkan dan struktur tanah di sekeliling dinding silinder
telah terganggu pada waktu pemasukannya kedalam tanah Tetapi meskipun
mempunyai kelemahan alat ini mudah dipindah dan dapat digunakan untuk
mengetahui kapasitas infiltrasi di titik yang dikehendaki sesuai dengan tata guna
lahan jenis tanaman dan sebagainya (Triatmodjo 2008)
Untuk mengurangi kelemahan dari penggunaan alat diatas dibuat hujan
tiruan dengan intensitas merata yang lebih tinggi dari kapasitas infiltrasi Luas
bidang yang disiram antara 01 sampai 40 m2 Besar infiltrasi dihitung dengan
mencatat besarnya hujan dan limpasan Gambar 7 adalah sket simulator hujan
Hujan tiruan dengan intensitas hujan I jatuh pada bidang yang akan dicari
kapasitas infiltrasinya Intensitas hujan lebih besar dari kapasitas infiltrasi f
sehingga terjadi genangan diatas permukaan tanah Pada suatu saat genangan air
akan meluap dan luapan air ditampung dalam ember Dengan mengetahui
intensitas hujan I volume tampungan dalam ember dan tinggi genangan maka
akan dapat dihitung kapasitas infiltrasi (Triatmodjo 2008)
Gambar 7 Simulator hujan
Laju infiltrasi (f) dinyatakan dalam injam atau cmjam adalah kecepatan
air masuk kedalam tanah dari permukaan tanah Jika air menggenang pada
permukaan tanah maka kapasitas infiltrasi telah mencapai batas kemampuan Jika
21
laju distribusi air pada permukaan sebagai contoh hujan lebih kecil dari pada
kemampuan laju infiltrasi maka laju infiltrasi sebenarnya akan juga lebih kecil
dari pada laju potensial Kumulatif infiltrasi (F) adalah akumulasi dari kedalaman
air yang masuk kedalam tanah selama jangka waktu tertentu dan itu sama dengan
integral dari laju infiltrasi pada periode tersebut (Triatmojo 2008)
25 Dimensi Saluran
Dimensi saluran merupakan salah satu kapasitaskemampuan lapisan
bahan kemiringan dan bentuk dari kanal atau selokan yang digunakan Ukuran
saluran dapat ditentukan dengan persamaan manning dan persamaan kelancaran
persamaan tersebut dapat menghubungkan kecepatan aliran kapasitas kemiringan
saluran saluran bentuk dan ukuran pembagian saluran Persamaannya sebagai
berikut (Jeans 2009)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(4)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(5)
Dimana
V = Kecepatan aliran (ms)
K = Koefisien kekasaran saluran
n = Koefisien manning
S = Kemiringan (mm)
A = Luas penampang saluran (m2)
Q = Debit aliran (m3s)
R = Jari-jari hidrolik (m)
26 Kadar Air Tanah
Data kadar air tanah membutuhkan pengukuran periodik di lapangan hal
tersebut dapat memberikan gambaran pada pemberian irigasi berikutnya dilakukan
dan berapa kedalaman air yang harus diterapkan Sebaliknya data tersebut dapat
menunjukkan berapa banyak yang telah diterapkan dan air keseragaman pada
lahan Seperti yang telah dijelaskan pada sub bagian sebelumnya bulk density
kapasitas lapangan dan titik layu permanen juga dibutuhkan (Walker 1989)
22
Menurut (Walker 1989) ada banyak teknik yang dapat digunakan untuk
menghitung kadar air tanah Namun yang digunakan pada penelitian ini adalah
metode gravimetrik sampling Gravimetrik sampel dilakukan dengan
mengumpulkan sampel tanah dari masing-masing kedalaman 15-30 cm dari profil
tanah atau dari penetrasi akar Sampel tanah diambil beratnya sekitar 100-200
gram kemudian ditempatkan dalam wadah kedap udara dan kemudian ditimbang
Sampel tersebut kemudian ditempatkan dalam oven untuk dipanaskan sampai 105
deg C selama 24 jam dengan membuka penutup wadah Setelah kering tanah dan
wadah ditimbang lagi dan berat air ditentukan baik sebelum maupun sesudah
pengeringanoven Fraksi berat kering masing-masing sampel dapat dihitung
dengan menggunakan Persamaan
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(6)
Dimana
W = kadar air tanah
BB = berat basah (berat tanah sesungguhnya)
BK = berat kering (berat tanah setelah di panaskan)
Jagung merupakan tanaman yang tergolong tidak tahan kelebihan air dan
kekurangan air dan relatif sedikit membutuhkan air dibandingkan padi Oleh
karena itu pengaturan ketersediaan air sangat penting Pada pertanaman di lahan
kering yang umumnya ditanam saat musim hujan peluang terjadinya kelebihan
air cukup besar oleh karena itu untuk menghindari agar tidak terjadi kelebihan air
maka perlu dibuat saluran-saluran drainase yang pengerjaannya dapat dilakukan
bersamaan dengan pembumbunan tanaman Pada pertanaman di lahan sawah yang
umumnya ditanam pada akhir musim hujan maka peluang terjadinya kekeringan
cukup besar Oleh karena itu perlu pemberian air pada saat-saat tanaman telah
menunjukkan gejala kekeringan Sumber air dapat diperoleh baik dari air tanah
dangkal yang didistribusikan dengan poma atau air irigasi Dalam hal ini yang
penting adalah pengaturan waktu dan cara pendistribusian air agar tanaman
tumbuh optimal dan pemanfaatan air lebih efisiensi Khusus untuk pertanaman
23
jagung pada lahan sawah tadah hujan ketersediaan air mutlak diperlukan oleh
karena itu harus ada sumber air yang dapat dimanfaatkan untuk pengairi
pertanaman Pendistribusian air dapat dilakukan melalui alur-alur yang dibuat saat
pembumbunan Pembuatan alur dapat dilakukan pula dengan menggunakan bajak
atau alat khusus pembuat alur model PAI-1R-Balitsereal atau PAI-2R-Balitsereal
yang ditarik hand tractor (Suryana dkk 2008)
27 Ketersediaan Air Irigasi
Ketersediaan air untuk keperluan irigasi secara garis besar dapat
dibedakan menjadi dua jenis yaitu ketersediaan air di lahan dan ketersediaan air
di bangunan pengambilan Ketersediaan air irigasi baik di lahan maupun di
bangunan pengambilan diharapkan dapat mencukupi kebutuhan air irigasi yang
diperlukan pada daerah irigasi yang ditinjau sesuai dengan luas areal dan pola
tanam yang ada Informasi ketersediaan air di bangunan pengambilan atau sungai
diperlukan untuk mengetahui jumlah air yang dapat disediakan pada lahan yang
ditinjau berkaitan dengan pengelolaan air irigasi untuk suatu lahan pertanian
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
271 Ketersediaan Air di Lahan
Ketersediaan air di lahan adalah air yang tersedia di suatu lahan
pertanian yang dapat dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan air irigasi
di lahan itu sendiri Ketersediaan air di lahan yang dapat digunakan untuk
pertanian terdiri dari dua sumber yaitu konstribusi air tanah dan hujan
efektif (Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
Konstribusi air tanah sangat dipengaruhi oleh karakteristik tanah
kedalaman air aplikasi (kedalaman zona perakaran) dan jenis tanaman
Untuk daerah irigasi yang berada pada daerah kedalaman air aplikasi
dangkal konstribusi air tanah diperoleh melalui daya kapiler tanah Untuk
daerah yang berada pada daerah kedalaman air aplikasi dalam konstribusi
air tanah sangat kecil dan dapat dianggap bernilai nol Curah hujan efektif
adalah curah hujan yang secara efektif dan secara langsung dipergunakan
memenuhi kebutuhan air tanaman untuk pertumbuhan tanaman
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
24
272 Ketersediaan Air di Bangunan Pengambilan
Ketersediaan air di bangunan pengambilan adalah air yang
tersedia di suatu bangunan pengambilan yang dapat digunakan untuk
mengaliri lahan pertanian melaui sistem irigasi Untuk sistem irigasi
dengan memanfaatkan air sungai informasi ketersediaan air di sungai
(debit andalan) perlu diketahui Debit andalan adalah debit minimum
sungai untuk kemungkinan terpenuhi yang sudah ditentukan dapat dipakai
untuk irigasi Debit minimum untuk kemungkinan terpenuhi ditetapkan
80 yang dapat diartikan pula bahwa kemungkinan (probabilitas) debit
sungai lebih rendah dari debit andalan 20 Untuk bangunan pengambilan
yang telah tersedia bangunan pencatat debit maka analisis ketersediaan air
dapat dilakukan dengan analisis frekuensi terhadap data debit yang cukup
panjang (Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
28 Kebutuhan Air Irigasi
Direktorat Jenderal Pengairan (1986) memberikan gambaran bahwa dalam
penentuan kebutuhan air untuk irigasi atau air yang dibutuhkan untuk lahan
pertanian didasarkan pada keseimbangan air di lahan untuk satu unit luasan dalam
satu periode biasanya periode setengah bulanan Faktor-faktor yang menentukan
kebutuhan air untuk irigasi menurut Direktorat Jenderal Pengairan (1986) adalah
a) Penyiapan lahan (Ir)
Untuk menentukan kebutuhan maksimum air irigasi pada suatu
proyek irigasi ditentukan oleh kebutuhan air untuk penyiapan lahan
b) Penggunaan Konsumtif (Etc)
Penggunaan konsumtif diartikan sebagai jumlah air yang dibutuhkan
untuk pertumbuhan tanaman Penggunaan konsumtif juga dapat didefinisikan
sebagai kebutuhan air tanaman sebagai jumlah air yang disediakan untuk
mengimbangi air yang hilang akibat evaporasi dan transpirasi Evapotranspirasi
adalah gabungan proses penguapan dari permukaan tanah atau evaporasi dan
penguapan dari daun tanaman atau transpirasi Besarnya nilai evaporasi
dipengaruhi oleh iklim varietas jenis dan umur tanaman
25
Besarnya koefisien tanaman setiap jenis tanaman berbeda-beda dan
berubah setiap periode pertumbuhan tanaman itu Evapotranspirasi potencial
dihitung dengan metode modifikasi Penman yang telah disesuaikan dengan
keadaan daerah Indonesia dan nilai kc untuk berbagai jenis tanaman yang ditanam
disajikan harga-harga koefisien tanaman termasuk jagung menurut FAO
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
Tabel 2 Harga Koefisien Tanaman Palawija
Setengah
Bulan
Ke-
Koefisien tanaman
Kedelai Jagung
Kac
tanah Bawang Buncis Kapas
1 050 0 50 0 50 0 50 0 50 050
2 075 0 59 0 51 0 51 0 64 050
3 100 0 96 0 66 0 59 0 89 058
4 100 1 05 0 85 0 90 0 95 075
5 082 1 02 0 95 0 95 0 88 091
6 045 0 95 0 95 - 104 -
Sumber Direktorat Jenderal Pengairan 1986
c) Perkolasi dan Rembesan (P)
Laju perkolasi sangat tergantung pada sifat-sifat tanah Guna
menentukan laju perkolasi tinggi muka air tanah juga harus diperhitungkan
Perembesan terjadi akibat meresapnya air melalui tanggul sawah Perkolasi
dan rembesan disawah berdasarkan Direktorat Jenderal Pengairan (1986)
yaitu sebesar 2 mmhari
d) Penggantian Lapisan Air (Wlr)
Banyaknya air yang dibutuhkan oleh tanaman palawija sebesar 50-
100 mm
e) Efisiensi Irigasi (Ei)
Efisiensi irigasi adalah angka perbandingan dari jumlah air irigasi
nyata yang terpakai untuk kebutuhan pertumbuhan tanaman dengan jumlah
air yang keluar dari pintu pengambilan (intake) Efisiensi irigasi merupakan
faktor penentu utama dari unjuk kerja suatu sistem jaringan irigasi Efisiensi
irigasi terdiri atas efisiensi pengaliran yang pada umumnya terjadi di jaringan
26
utama dan efisiensi dijaringan sekunder yaitu dari bangunan pembagi sampai
petak sawah Efisiensi irigasi didasarkan asumsi sebagian dari jumlah air
yang diambil akan hilang baik di saluran maupun di petak sawah
Kehilangan air yang diperhitungkan untuk operasi irigasi meliputi
kehilangan air di tingkat tersier sekunder dan primer Besarnya masing-
masing kehilangan air tersebut dipengaruhi oleh panjang saluran luas
permukaan saluran keliling basah salurandan kedudukan air tanah
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
29 Membuat Desain Saluran Irigasi Permukaan (Alur)
Desain suatu sistem irigasi permukaan harus mengisi bagian zona
perakaran secara efisien dan seragam sehingga stres tanaman dapat dihindari dan
sumber daya seperti energi air nutrisi dan tenaga kerja tetap seimbang atau
terjaga Sistem irigasi juga dapat digunakan untuk mendinginkan keadaan di
sekitar buah yang sensitif dan tanaman sayuran atau memanaskan atmosfer untuk
mencegah kerusakan dengan embun beku Sebuah sistem irigasi harus selalu
mampu mengakumulasi pencucian garam di zona akar Hal ini juga dapat
digunakan untuk melunakkan tanah untuk budidaya yang lebih baik atau bahkan
untuk menyuburkan dan menyebarkan insektisida dilahan (Walker 1989)
Prosedur desain didasarkan pada target aplikasi (Z req) yang sesuai dengan
kelembaban tanah yang diekstraksi oleh tanaman Dimana dalam analisis akhir
prosedur akan muncul trial and error dimana pilihan panjang lereng tingkat
lapangan inflow dan waktu cutoff dapat dibuat yang akan memaksimalkan
efisiensi aplikasi Pertimbangan seperti keterbatasan pasokan air dan erosi akan
bertindak sebagai kendala pada prosedur desain Efisiensi aplikasi maksimal
tujuan implisit desain akan terjadi ketika lahan hanya diairi kembali Perkolasi
yang meningkat akan dikurangi dengan meminimalkan perbedaan waktu asupan
kesempatan dan mengakhiri pemasukan tepat waktu Limpasan permukaan
dikendalikan atau digunakan kembali Asupan waktu desain peluang didefinisikan
dengan cara berikut
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(7)
27
di mana Z req adalah volume diberikandibutuhkan per satuan panjang dan lebar
per unit (dan sama dengan defisit kelembaban tanah) dan rreq adalah asupan
desain kali kesempatan (Walker dan Skogerboe 1989)
Tabel 3 Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi awal
Continuous Flow Intake Curve Parameters For Initial Irrigations
ID Soil Name a K
(m^3mmn^a)
Fo
(m^3mmn^a)
Qr
(ls)
Vpr
(m)
002 Heavy Clay 0188 0000220 00000073 0468 0111
005 Clay 0248 0000416 00000184 0521 0122
010 Clay 0306 0000633 00000313 0609 0138
015 Light Clay 0351 0000810 00000437 0695 0152
020 Clay Loam 0387 0000966 00000555 0781 0166
025 Clay Loam 0417 0001107 00000670 0866 0179
030 Clay Loam 0442 0001220 00000780 0949 0191
035 Silty 0463 0001346 00000887 1031 0202
040 Silty 0481 0001453 00000990 1112 0213
045 Silty Loam 0497 0001551 00001090 1192 0224
050 Silty Loam 0512 0001650 00001187 1271 0234
060 Silty Loam 0535 0001830 00001372 1426 0253
070 Silty Loam 0555 0002011 00001547 1576 0271
080 Sandy Loam 0571 0002172 00001711 1721 0288
090 Sandy Loam 0585 0002324 00001867 1862 0305
100 Sandy Loam 0597 0002476 00002014 1999 0320
150 Sandy 0641 0003130 00002637 2613 0391
200 Sandy 0671 0003706 00003113 3115 0452
400 Sandy 0749 0005531 00004144 4000 0650
Sumber Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University 2003
28
Tabel 4Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi selanjutnya
Continuous Flow Intake Curve Parameters For Later Irrigations
ID Soil Name a K
(m^3mmn^a)
Fo
(m^3mmn^a)
Qr
(ls)
Vpr
(m)
002 Heavy Clay 0151 0000190 00000058 0468 0111
005 Clay 0198 0000356 00000147 0521 0122
010 Clay 0245 0000543 00000251 0609 0138
015 Light Clay 0281 0000690 00000349 0695 0152
020 Clay Loam 0310 0000826 00000444 0781 0166
025 Clay Loam 0334 0000937 00000536 0866 0179
030 Clay Loam 0353 0001040 00000624 0949 0191
035 Silty 0370 0001146 00000709 1031 0202
040 Silty 0385 0001233 00000792 1112 0213
045 Silty Loam 0398 0001321 00000872 1192 0224
050 Silty Loam 0409 0001400 00000949 1271 0234
060 Silty Loam 0428 0001560 00001098 1426 0253
070 Silty Loam 0444 0001701 00001237 1576 0271
080 Sandy Loam 0457 0001842 00001369 1721 0288
090 Sandy Loam 0468 0001974 00001493 1862 0305
100 Sandy Loam 0478 0002106 00001611 1999 0320
150 Sandy 0513 0002660 00002110 2613 0391
200 Sandy 0537 0003146 00002490 3115 0452
400 Sandy 0599 0004701 00003316 4000 0650
Sumber Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University 2003
Menurut Walker dan Skogerboe (1989) data yang dibutuhkan dalam
membuat desan irigasi secara umum adalah
a sifat pasokan air irigasi dalam hal kebutuhan tahunan tahunan metode
pengiriman dan biaya debit dan durasi frekuensi penggunaan dan kualitas air
b topografi tanah dengan penekanan khusus pada lereng utama undulations
lokasi pengiriman air dan outlet permukaan drainase
c fisik kimia dan karakteristik tanah terutama karakteristik infiltrasi
kelembaban-holding kapasitas salinitas dan drainase internal
d pola tanam kebutuhan airnya dan pertimbangan khusus yang diberikan untuk
memastikan bahwa sistem irigasi dapat dilaksanakan dalam panen dan jadwal
budidaya periode perkecambahan dan periode pertumbuhan yang kritis
29
e kondisi pemasaran di daerah serta tenaga kerja pemeliharaan dan
penggantian ketersediaan dan keterampilan pelayanan pendanaan untuk
konstruksi dan operasi dan energi pupuk benih pestisida dll dan
f budaya praktek yang digunakan di daerah pertanian terutama di mana mereka
dapat melarang elemen tertentu dari desain atau operasi dari sistem
Waktu pengaliran merupakan waktu yang diperlukan air untuk menutupi
seluruh lahan membutuhkan evaluasi atau setidaknya perkiraan jalur pengaliran
Penentuan nilai parameter hidrolik alur bervariasi sesuai dengan ukuran dan
bentuk alur biasanya dalam kisaran 03-07 Gambar di bawah menunjukkan tiga
bentuk alur khas dan berhubungan dengan nilai p 1 dan p 2 (parameter hidrolik)
Gambar 8 Bentuk spesifik alur dan parameter hidroliknya
Setelah parameter-parameter seperti bentuk alur jarak antar alur panjang alur
kemiringan alur topografi alur jenis tanah waktu asupan peluang dll Maka
selanjutnya mengikuti desain sistem model irigasi alur menurut FAO
(Walker 1989)
30
210 Cropwat
Cropwat merupakan suatu program komputer under DOS (Program yang
dipakai melalui perintah DOS) untuk menghitung evapotranspirasi Penman
Modifikasi dan kebutuhan air untuk tanaman Selanjutnya dapat juga menghitung
kebutuhan air irigasi jadwal pemberian air irigasi untuk macam-macam kondisi
pengelolaan dan suplai air untuk seluruh daerah irigasi dengan bermacam-macam
pola tanam tertentu Untuk perhitungan tersebut dibutuhkan data-data
klimatologi dan data-data lainnya misalnya data tanaman dan data pola tanam
Prosedur dalam perhitungan kebutuhan air bagi tanaman dan rencana kebutuhan
air untuk irigasi ini didasarkan pada makalah FAO - ID No 24 mengenai
Kebutuhan air bagi tanaman dan No 33 mengenai Respon tanaman terhadap
air Program ini berarti sebagai alat praktis untuk membantu para ahli melakukan
perhitungan dalam perencanaan dan pengelolaan suatu daerah irigasi Lebih lanjut
program ini diharapkan dapat membantu memberikan rekomendasi untuk
memperbaiki irigasi yang telah ada dan merencanakan jadwal irigasi yang sesuai
dengan kondisi suplai air yang beraneka ragam Beberapa hal yang perlu dijelaskan
berkaitan dengan penggunaan komputer model Cropwat ini antara lain
mengenai perhitungan evapotranspirasi referensi pemrosesan data curah hujan
pola tanam dan data tanaman (Susilawati 2004)
Evapotranspirasi referensi atau ETo adalah evapotranpirasi potensial dari
tanaman rumput yang sehat dan mendapat air cukup Kebutuhan air untuk
tanaman lain secara langsung dibandingkan dengan parameter iklim ini Metode
Penman Modifikasi (FAO - ID No24) secara umum telah diterima sebagai
metode yang cukup untuk menghitung evapotranspirasi dari data klimatologi
seperti temperatur kelembaban (humidity) radiasi penyinaran (sunshine) dan
kecepatan angin (windspeed) Data klimatologi harus diambil dari stasiun
terdekat dan yang paling mewakili daerah kajian Data pertama yang penting dari
stasiun klimatologi ini adalah elevasi ketinggian (altitude) dan latitude
(Susilawati 2004)
Menurut Susilawati (2004) Masukan data klimatologi meliputi tiap bulanan
a Temperatur dalam derajat Celcius dapat sebagai temperatur rata-rata harian
31
atau sebagai temperatur maksimum dan minimum dalam bulan
b Kelembaban udara (air humidity) dapat diberikan sebagai kelembaban
relatif (relative humidity) dalam persen (0 - 100) atau vapour pressure dalam
mbar (1 - 50) Untuk membedakan diantara kedua satuan di atas nilai
vapour pressure dimasukkan sebagai nilai negative
c Penyinaran (daily sunshine) dapat diberikan sebagai persentase (20 - 100)
dari perbandingan penyinaran terhadap panjang hari atau pecahan (0 - 1)
atau sebagai lamanya penyinaran dalam jam (1 - 20)
d Kecepatan angin (windspeed) dapat diberikan dalam kmhari (10 - 500) atau
mdet (0 - 10)
Hujan memberikan kontribusi yang besar dari kebutuhan air untuk
tanaman Selama musim hujan sebagian besar kebutuhan air dipenuhi oleh hujan
sementara dalam musim kering dipenuhi oleh air irigasi Berapa jumlah air yang
datang dari curah hujan dan berapa jumlah air yang harus dipenuhi oleh air irigasi
adalah sulit diperkirakan Untuk mengestimasi kekurangan curah hujan yang
harus dipenuhi oleh air irigasi diperlukan suatu analisa statistik yang
membutuhkan data curah hujan yang panjang Sedangkan tidak semua curah
hujan yang jatuh digunakan oleh tanaman Sebagian hujan hilang karena limpasan
permukaan (run off) atau karena perkolasi yang dalam jauh di luar daerah akar
tanaman (Susilawati 2004)
Menurut Susilawati (2004) untuk menentukan bagian hujan yang dapat
diperhitungkan sebagai air yang dapat digunakan oleh tanaman diberikan definisi
a Curah hujan rata-rata bulanan (average monthly rainfall) adalah nilai rata-
rata dari suatu data curah hujan Digunakan dalam perhitungan kebutuhan
air tanaman dalam keadaan iklim yang rata- rata
b Dependable rainfall jumlah hujan dapat tergantung dari 1 di luar 4 atau 5
tahun tergantung pada 75 atau 80 kemungkinan terlampaui dan
menunjukkan suatu tahun kering normal Dependable rainfall digunakan
untuk merencanakan kapasitas sistem irigasi
c Hujan dalam tahun basah tahun normal dan tahun kering adalah hujan
dengan kemungkinan terlampaui 20 untuk tahun basah 50 tahun normal
31
32
dan 80 untuk tahun kering Ketiga nilai tersebut sangat berguna untuk
merencanakan suplai air irigasi dan simulasi dari macam-macam kondisi
pengelolaan irigasi
d Effective rainfall didefinisikan sebagai bagian dari hujan yang secara
efektif digunakan oleh tanaman setelah beberapa hilang karena limpasan
permukaanrun off) dan perkolasi yang dalam diperhitungkan Hujan efektif ini
digunakan untuk menentukan kebutuhan irigasi bagi tanaman
Kebutuhan air irigasi selain tergantung dari curah hujan juga tergantung
dari data tanaman dan pola tanam yang disusun Data tanaman meliputi sifat-sifat
dari tanaman yang diungkapkan oleh koefisien tanaman kc dan lama
pertumbuhan tanaman yaitu dalam tingkatan-tingkatan pertumbuhan Dari data
tanaman ini dapat dihitung kebutuhan air untuk tanaman Dengan menambahkan
data tanggal tanam pertama maka kebutuhan air irigasi untuk tanaman dapat
ditemukan Data pola tanam dari beberapa jenis tanaman yang tumbuh dalam
daerah irigasi yang disusun secara skematik diperlukan untuk menghitung
kebutuhan air irigasi (Susilawati 2004)
211 Sirmod III
SIRMOD III adalah paket perangkat lunak komprehensif untuk
mensimulasikan hidrolika sistem irigasi permukaan pada suatu lahan dengan
memilih kombinasi ukuran parameter dan operasional yang memaksimalkan
efisiensi aplikasi dan solusi dua-titik terbalik Permasalahan perhitungan
parameter infiltrasi dari suatu data merupakan data paling awal yang dimasukkan
(Walker 1989)
Kegiatan simulasi dikembangkan selama beberapa tahun dan dikodekan
menjadi MSDOS program yang bernama SIRMOD Pemrograman SIRMOD III
adalah 32 bit C + + revisi paket SIRMOD aslinya Prosedur numerik yang
digunakan dalam perangkat lunak yang diuraikan dalam teks Irigasi Permukaan
Teori dan Praktek 9 SIRMOD III merupakan perangkat lunak yang telah ditulis
untuk sistem mikro IBM kompatibel dengan memanfaatkan Windows 95 98
2000 dan sistem operasi berikutnya (Walker 1989)
32
2
33
III METODOLOGI PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat
Penelitian mengenai ldquoDesain Sistem Irigasi Alur Pada Perkebunan Tanaman
Jagung di Kabupaten Bonerdquo dilaksanakan pada bulan September sampai pada bulan
Oktober 2012 di Desa Samaelo Kecamatan Barebbo Kabupaten Bone Provinsi
Sulawesi Selatan
32 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah Teodolit Program SRFR
SIRMOD III SURFER CROPWAT 80 CLIMWAT 20 GPS kamera meteraacuten
parang linggis cangkul Selang air ring sampel ring infiltrometer aluminum foil
timbangan digital palu karet pengikatWater pass Pompa mesin
Bahan yang digunakan pada penelitian ini yaitu
1 Plastik
2 Patok kayu
3 Tali rapia
4 Air
5 Tanaman jagung
33 Metode Penelitian
331 Pengambilan data
Data yang akan digunakan pada penelitian ini meliputi data untuk
ketersediaan air kebutuhan air irigasi dan data untuk desain sistem irigasi
Data ketersediaan air meliputi
a Data curah hujan 10 tahun terakhir (2003-2012)
b Data debit air irigasi setengah bulanan (2005-2011)
Data untuk kebutuhan air irigasi meliputi
a Data Tanah meliputi sampel tanah dan ring sampel Data sampel tanah
diambil secara berurutan dalam waktu 10 hari untuk mengetahui kadar air
tanah sedangkan ring sampel digunakan untuk mengetahui titik layu
permanen porositas tekstur dan kapasitas lapang
34
b Data tanaman meliputi pengukuran kedalaman perakaran diambil dari
pengukuran panjang akar selama tiga kali sesuai dengan periode
pertumbuhan tanaman
c Data iklim meliputi data evaporasi seperti suhu udara kelembaban
kecepatan angin dan lama penyinaran
Sedangkan data untuk desain sistem irigasi meliputi
a Data Kemiringan lahantopografi digunakan untuk mengetahui kontur
wilayah lahan penaman
b Data laju infiltrasi dengan menggunakan ring infiltrometer
332 Pengolahan dan Analisis Data
1 Membuat kontur lahan pertanaman dengan aplikasi surfer
2 Menghitung kebutuhan air tanaman berdasarkan iklim dan pola tanam
yang diterapkan oleh petani setempat dengan Cropwat
3 Membuat desain saluran irigasi alur
a Penentuan bentuk saluran yaitu
1 2
Keterangan gambar penampang pengaliran air
1 Sesuai referensi FAO bentuk trapezoidal dengan bagian hidrolik
p1= 0513 dan p2=1329
2 Sesuai aplikasi dilapangan bentuk parabolasetengah lingkaran
dengan bagian hidrolik p1= 0582 dan p2= 1352
b Jarak antar alur ditentukan berdasarkan hasil survei jarak tanam di lahan
pertanaman jagung yaitu 16 m Sedangkan untuk desain 08 m
c Panjang alur 60 m
d Panjang akar atau kedalaman air aplikasi adalah 011m 037 m dan
045 m
e Koefisien manning adalah 004 (menurut FAO)
f Kecepatan aliran adalah 001 mmenit
35
g Kemiringan lahan adalah 00008 (berdasarkan data pengukuran
langsung dilapangan)
h Perhitungan A0
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(8)
i Perhitungan Zreq (persamaan 10)
j Perhitungan waktu aplikasipemberian air tL
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(9)
k Perhitungan debit maksimum
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(10)
l Perhitungan efisiensi aplikasi (Ea)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(11)
Keterangan
A0 = Luas penampang alur (m2)
Q0 = Debit aliran (m3menit)
n = Koefisien manning
S0 = Kemiringan saluran
f0 = Nilai waktu awal (m3menitm)
P12 = Parameter hidrolik
tL = Waktu pemberian air (menit)
Qmax = Debit maksimum(m3menit)
Vmax = Kecepatan maksimum (m3menit)
Ea = Efisiensi aplikasi ()
Zreq = Kedalaman aplikasi(m)
L = Panjang alur (m)
tco = Waktu pemberhentian aliran (menit)
36
4 Optimasi parameter dengan menggunakan perangkat lunak SIRMOD III
Parameter yang divariasikan adalah
a Debit atau kecepatan aliran
b Dimensi saluran
c Waktu aplikasi
d Panjang alur
Gambar 9 Tampilan awal program SIRMOD III
37
34 Bagan Alir Penelitian
Tidak
Ya
KEBUTUHAN AIR TANAMAN KETERSEDIAAN AIR
DATA
TANAH
MULAI
DESAIN SISTEM IRIGASI
CROPWATT 80
KEBUTUHAN AIR TANAMAN DAN
IRIGASIWAKTU PEMBERIAN AIR
SIMULASI DENGAN
MENGGUNAKAN SIRMOD III
HASIL
SELESAI
DATA CURAH
HUJAN
DATA
IKLIM
INFILTRASI
DATA DEBIT
IRIGASI
TOPOGRAFI
LAHAN
DATA
TANAMAN
AN
38
BAB VI HASIL PENELITIAN
41 Keadaan Umum Lokasi Penelitian
Kabupaten Bone secara geografis terletak antara4deg13- 5deg6 LS dan antara
119deg42-120deg30 BT seluas 4559 kmsup2 Secara administratif wilayah kabupaten
Bone berbatasan sebelah utara dengan Kabupaten Wajo dan Kabupaten Soppeng
sebelah selatan dengan Kabupaten Sinjai dan Kabupaten Gowa sebelah barat
dengan Kabupaten Maros Kabupaten Pangkep dan Kabupaten Barru dan sebelah
timur dengan Teluk Bone Daerah penelitian merupakan tempat penanaman padi
pada MT1 dan MT2 sedangkan pada MT3 yang ditanam adalah jagung Kondisi
dimana ketersediaan air untuk tanaman padi sulit untuk dipenuhi Penelitian ini
dilaksanakan pada perkebunan tanaman jagung di Desa Samaelo Kecamatan
Barebbo
Gambar 10 Lokasi penelitian
Untuk menentukan kemiringan pengaliran air di lahan dilakukan
pengukuran ketinggian lokasi dengan sistem grid Topografi lahan telah diukur
dengan theodolit untuk memperlihatkan kondisi kontur lahan yang akan didesain
Topografi akan menjadi salah satu faktor dalam pengaturan kemiringan dasar
SUKRI
G62107057 TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2013
39
saluran (furrow) sehingga menjadi penting untuk disajikan Hasil pengukuran
topografi dengan theodolit disajikan pada Gambar 11
Gambar 11 Layout ketinggian lokasi (kontur) lahan sawah di Kabupaten Bone
Daerah penelitian beriklim tropis dimana musim hujan berlangsung pada bulan
Desember ndash Juli dan musim kemarau yang berlangsung dari bulan Agustus ndash November
Berdasarkan data klimatologi dari tahun 2003 sampai tahun 2012 yang diperoleh dari
BMKG Maros suhu udara maksimum (Tmax) tertinggi terjadi pada bulan Januari ndash Juni
dan suhu udara maksimum (Tmax) terendah terjadi pada bulan Agustus ndash September
Sedangkan suhu udara minimum (Tmin) tertinggi pada bulan November ndash Maret dan
suhu udara miacutenimum (Tmin) terendah pada bulan Agustus ndash September Kelembaban
udara rata ndash rata sepanjang tahun adalah 836 dan kecepatan angin rata ndash rata 5 kmhari
dengan lama penyinaran rata ndash rata 15
42 Ketersediaan Air
Salah satu faktor penting dalam pengelolaan air untuk pertanian adalah
kesetimbangan air di lahan Jika ketersediaan air dapat memenuhi kebutuhan air di
lahan khususnya untuk pertanaman maka kebutuhan air pertumbuhan tanaman
dapat dipenuhi sehingga kekurangan air tidak terjadi dan tanaman tidak berada
40
dalam kondisi cekaman kekurangan air (deficit water stress) Salah satu sumber
ketersediaan air adalah hujan yang ditunjukkan dengan nilai curah hujan
Gambar 12 Curah hujan rata-ratabulanan (aktual dan efektif) di Kabupaten Bone
Tahun (2003-2012)
Data nilai curah rata-ratahujan bulanan di Kabupaten Bone menunjukkan
terjadinya hujan puncak pada bulan Mei (sekitar 400 mm) Sedangkan curah hujan
terendah terjadi pada bulan Agustus (sekitar 75 mm) Kondisi ini sangat baik untuk
wilayah pertanian yang membutuhkan hujan yang lebih merata
Ketersediaan air di daerah penelitian juga disuplai oleh air dari DI Pattiro
dengan distribusi ketersediaan air setiap periode (setengah bulanan) rata-rata
selama tahun 2005 ndash 2012 Nilai debit per periode maksimum terjadi pada bulan
Juli seperti disajikan pada Gambar 13
Gambar 13 Nilai debit rata-rata tersedia yang dialirkan di DI Pattiro (Tahun 2005 ndash
2012)
0
100
200
300
400
500
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Cu
rah
Hu
jan
(m
m)
Waktu (bulan)
Curah Hujan Aktual (mm)
Curah Hujan Efektif (mm)
0
20
40
60
80
100
120
Jan
I
Jan
II
Feb
I
Feb
II
Mar
I
Mahellip
Ap
r I
Ap
r II
Mei
I
Mei
II
Jun
I
Jun
II
Jul I
Jul I
I
Agt
I
Agt
II
Sep
I
Sep
II
Okt
I
Okt
II
No
v I
No
v hellip
Des
I
Des
II
De
bit
(m
^3d
eti
k) Series1Debit Rata-rata
41
43 Kebutuhan Air
Kebutuhan air untuk tanaman (evapotranspirasi ETcrop) dapat diperkirakan
dari data evaporasi atau evaportanspirasi potensial (ETo) Berdasarkan data iklim
yang ada di Kabupaten Bone dan Maros diperoleh hasil perhitungan nilai ETo rata
rata bulanan dalam 10 tahun terakhir untuk wiayah kajian dengan nilai seperti
ditunjukkan pada gambar di bawah ini
Gambar 14 Nilai evapotranspirasi potensial (ETo) Kabupaten Bone (2003-2012)
Dengan menggunakan rumus Etc = Kc x Eto maka nilai Etc dapat
diketahui dan dengan acuan ketersediaan air di lahan dan deplesi lengas tanah
maka kebutuhan air irigasi dapat ditentukan Gambar 15 menunjukkan kebutuhan
air tanaman aktual dan kebutuhan air irigasi selama pertanaman jagung di
Kabupaten Bone yang dihitung dengan Software Cropwat 8
Gambar 15 Nilai kebutuhan air tanaman aktual (ETcrop) dan kebutuhan air irigasi
(Irr Req) selama pertanaman jagung di Kabupaten Bone (nilai dalam
satuan mm)
0
1
2
3
4
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Evap
otr
ansp
iras
i Tan
aman
(m
mh
ari)
Waktu (bulan)
Eto (mmhari)
0
5
10
15
20
25
30
35
7 8 9 10 11 12
Ke
bu
tuh
an A
ir (
mm
har
i)
Waktu (bulan)
Kebutuhan Air Tanaman (mmhari)Keburuhan Air Irigasi (mmhari)
42
Pada sistem pertanaman jagung dengan jenis tanah lempung berliat
ketersediaan air dalam tanah sangat stabil mengingat tanah dapat memegang air
dengan baik Selama proses pertanaman jagung dilakukan terlihat bahwa deplesi
lengas tanah dapat berproses selama rata-rata 20 hari dengan tambahan air hujan
yang terjadi dengan nilai curah hujan yang kecil Namun demikian pada
prakteknya petani memberikan air irigasi setiap 10 hari dengan alasan kekhawatiran
akan terjadinya stress kekurangan air bagi tanaman
Gambar 16 Nilai retensi air tanah air tersedia (TAM dan RAM) di lahan
pertanaman jagung di Kabupaten Bone
44 Sistem Pemberian Air
Berdasarkan hasil survei lahan di pertanaman jagung diperoleh informasi
berupa kedalaman perakarandan laju infiltrasi Untuk wilayah penelitian di
Kabupaten Bone interval pemberian air di lahan mencapai 10 hari dengan cuaca
normal (tanpa hujan)
Panjang akar tanaman merupakan salah satu indikator yang penting dalam
sistem pemberian air irigasi karena sangat berkaitan dengan kedalaman efektif
pemberian air dan lama pemberian air Ukuran akar jagung pada fase I 011 m fase
II mencapai 037 m sedangkan pada fase III panjang akar 044 m Data tersebut
merupakan kedalaman air aplikasi yang akan digunakan sebagai kedalaman air
irigasi ke dalam tanah
Berdasarkan hasil pengukuran infiltrasi di lahan sawah untuk jagung hibrida
diperoleh data bahwa untuk waktu pemberian air irigasi dapat dilakukan melalui
sistem alur Laju penetrasi air kedalam lahan mencapai 05 mmdetik pada saat awal
0
20
40
60
80
100
120
140
0 20 40 60 80 100 120
Re
ten
si A
ir T
anah
(m
m)
Waktu (hari)
Depletion (mm)RAM (mm)
TAM (mm)
43
pemberian air dan selanjutnya menuju konstan pada laju 0083 mmdetik Bila
penjenuhan air diberikan sampai kedalaman maksimum perakaran hasil
pengukuran maka dibutuhkan waktu sekira 120 menit untuk pengaliran air dari
saluran ke lahan Waktu ini melebihi waktu untuk proses infiltrasi (opportunity
time)
Gambar 17 Laju infiltasi tanah pada lahan pertanaman Jagung
Ketersediaan air di lahan diukur dengan menggunakan current meter untuk
mengukur kecepatan aliran air yang selanjutnya digunakan untuk menentukan debit
air tersedia (m3det) Pada saat yang sama juga diukur kemiringan dasar saluran
Hasil pengukuran ini digunakan untuk menentukan nilai koefisien Manning yang
selanjutnya digunakan dalam penentuan fungsi debit aliran (Rumus Manning)
Hasil pengukuran debit sesaat di saluran irigasi menunjukkan debit 000041 m3s
45 Simulasi Hasil Berdasarkan Penerapan Petani di Lahan
Hasil simulasi irigasi alur yang diterapkan oleh petani menunjukkan kondisi
dimana kedalaman air aplikasi pada tahap pertumbuhan awal tanaman sebesar
hanya 011 m Pada praktek irigasi yang dilakukan petani dengan panjang alur 60
m bentuk penampang alur paraacutebola dan debit alir 000041 m3s dengan ujung alur
tertutup menunjukkan bahwa air terpenetrasi ke dalam tanah sedalam lebih 011 m
atau sedalam 037 m pada titik pemasukan air dan 040 m pada ujung alur Hal ini
secara detail dapat dilihat pada Gambar 18 dan Gambar 19
y = -076ln(x) + 3903Rsup2 = 0979
0
05
1
15
2
25
3
35
0 20 40 60 80 100
Laju
Infi
ltra
si (
cmm
en
it)
Waktu (menit)
Laju Infiltrasi (cmmenit)
Log (Laju Infiltrasi (cmmenit))
44
Gambar 18 Hasil kedalaman air aplikasi irigasi di lahan pertanaman jagung pada
tahap awal pengairan
Dari data ini menunjukkan bahwa irigasi yang dilakukan petani belum
optimal dalam memanfaatkan air Apalagi bila air sudah diberi pupuk maka
kehilangan pupuk akibat perkolasi akan menjadi besar karena tidak dapat
dijangkau oleh akar tanaman yang hanya sedalam 011 m pada tahap pertumbuhan
awal
Pada kondisi ini nilai efisiensi irigasi hanya mencapai 3609 efisiensi
aplikasi 3248 dan efisiensi distribusi hanya 3234 Hasil ini menunjukkan
bahwa hanya sekitar 32 air yang termanfaatkan sementara selebihnya terbuang
lewat perkolasi
Pada tahap ke 2 dengan kedalaman perakaran rata-rata mencapai 037 m
terdapat perubahan profil aplikasi air dengan debit air yag tetap 000041 m3s pada
waktu aplikasi selama 4 jam Nilai ini dianggap oleh sistem sebagai bentuk
penerapan air tak terkontrol karena memiliki nilai kedalaman air aplikasi yang
kurang di lebih setengah panjang alur sedangkan pada akhir alur mengalami
kelebihan air aplikasi
Gambar 19 Hasil Simulasi untuk kedalaman air aplikasi pada tahap pemberian
berikutnya mengikuti praktek irigasi petani
0
01
02
03
04
05
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)Panjang Alur (meter)
INFILTRASION DEPTH
Z_Req
0
01
02
03
04
05
06
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)
Panjang Alur (meter)
INFILTRASION DEPTH
Z_Req
45
Dengan dasar ini maka perlu optimasi desain pemberian air yang dapat
meningkatkan efisiensi aplikasi dan nilai efisiensiirigasi Optimasi dapat dilakukan
pada debit aliran panjang alur kecepatan alur dimensi saluran agar diperoleh nilai
efisiensi aplikasi dan efisiensi irigasi yang lebih baik
46 Simulasi Berdasarkan Hasil Desain
Desain irigasi alur dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak
SIRMOD III Model simulasi yang digunakan adalah tipe hydrodynamic ujung alur
tertutup tanpa penggunaan kembali bentuk penampang alur parabola atau
trapezoidal dan panjang alur 60 meter untuk target aplikasi atau kedalaman air
aplikasi 011 m 037 m dan 045 m
461 Kedalaman Air Aplikasi 011 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
pada tahap pertumbuhan awal tanaman sebesar hanya 011 m dengan jarak antar
alur dikurangi dari 16m menjadi 08m dan debit dari 000041m3s menjadi
00004m3s Waktu pengairan divariasikan dari 190 menit 200 menit 205 menit
dan 210 menit untuk mendapatkan hasil simulasi terbaik Hasil simulasi dapat
diamati pada gambar berikut ini
Gambar 20 Hasil simulasi untuk Kedalaman Air Aplikasi 011 meter
Dari gambar diatas untuk lama pengairan 190 menit diperoleh nilai efisiensi
apikasi 9904 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9894 dan air yang
terperkolasi kedalam tanah 106 untuk lama pengairan 200 menit diperoleh nilai
003
004
005
006
007
008
009
01
011
012
013
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)
Panjang Alur (meter) Zreq (m)
T=190 menitT=200 menitT=205 menitT=210 menit
46
efisiensi apikasi 9772 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9761 dan air
yang terperkolasi kedalam tanah 239 untuk lama pengairan 205 menit diperoleh
nilai efisiensi apikasi 9508 efisiensi irigasi 9866 efisiensi distribusi 9509
dan air yang terperkolasi kedalam tanah 491 danuntuk lama pengairan 210
menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9888 efisiensi irigasi 100 efisiensi
distribusi 9888 dan air yang terperkolasi kedalam tanah 112
Gambar 21 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi ()
Gambar 22 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut di atas untuk kedalaman air aplikasi 011 m
Efisiensi irigasi cenderung normal dengan meningkatnya lama pengairan Efisiensi
aplikasi dan efisiensi irigasi memiliki nilai yang relatif sama dan mengalami
penurunan tertinggi pada lama pengairan 205 menit namun laju perkolasi
meningkat menjadi 491 Dari keempat waktu pengairan yang digunakan
disarankan pada aplikasi dilapangan menggunakan lama pengairan 210 menit
dengan laju efisiensi tinggi namun laju perkolasinya rendah
94
95
96
97
98
99
100
185 190 195 200 205 210
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
0
1
2
3
4
5
185 190 195 200 205 210
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan
Laju Perkolasi ()
47
462 Kedalaman Air Aplikasi 037 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
037 m dengan jarak antar alur 08 m dan debit dari 00004m3s ditingkatkan
menjadi 00006 m3s Lama pengairan divariasikan dari 470 menit 480 menit 520
menit dan 525 menit
Gambar 23 Hasil simulasi untuk kedalaman air aplikasi 037 meter
Dari data hasil simulasi diataspada kedalam air aplikasi 037 meter untuk
lama pengairan 470 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9558 efisiensi irigasi
9859 efisiensi distribusi 9538 dan air yang terperkolasi ke dalam tanah
463 untuk lama pengairan 480 diperoleh nilai efisiensi apikasi 9827 efisiensi
irigasi 100 efisiensi distribusi 9822 dan air yang terperkolasi kedalam tanah
178 untuk lama pengairan 520 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 8631
efisiensi irigasi 9166 efisiensi distribusi 8578 dan air yang terperkolasi
kedalam tanah 1431 dan untuk lama pengairan 525 menit diperoleh nilai
efisiensi apikasi 9192 efisiensi irigasi 9712 efisiensi distribusi 9161 dan
air yang terperkolasi kedalam tanah 842
01
015
02
025
03
035
04
045
05
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
)
Panjang Alur (m)
Zreq(m)
T = 470 menitT = 480 menitT = 520 menitT = 525 menit
48
Gambar 24 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi ()
Gambar 25 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut untuk kedalaman air aplikasi 037 m terlihat
bahwa nilai dari laju efisiensi (aplikasi irigasi dan distribusi) masing-masing
memiliki nilai tertinggi pada lama pengairan 480 menit dan terendah pada lama
pengairan 520 menit Sedangkan laju perkolasi terendah pada lama pengairan 480
menit dan meningkat pada lama pengairan 520 menit Sehingga dari keempat
waktu lama pengairan yang digunakan untuk kedalaman air aplikasi 037 meter
dianjurkan menggunakan lama pengairan 480 menit dengan laju efisiensi yang
tinggi namun laju perkolasinya rendah
463 Kedalaman Air Aplikasi 045 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
045 m dan debit ditingkatkan menjadi 0000615 m3s dengan lama pengairan yang
divariasikan dari 550 menit 580 menit 600 menit dan 620 menit
84
86
88
90
92
94
96
98
100
460 470 480 490 500 510 520 530
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
0
5
10
15
460 470 480 490 500 510 520 530
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan (menit)
Laju Perkolasi ()
49
Gambar 26 Hasil simulasi I untuk kedalaman air aplikasi 045 meter
Dari gambar grafik diatas pada kedalaman air aplikasi 045 meter untuk
lama pengairan 550 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9786 efisiensi irigasi
100 efisiensi distribusi 9772 dan air yang terperkolasi kedalam tanah 228
untuk lama pengairan 580 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9731 efisiensi
irigasi 9996 efisiensi distribusi 9735 dan air yang terperkolasi kedalam tanah
265 untuk lama pengairan 600 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9096
efisiensi irigasi 9602 efisiensi distribusi 9068 dan air yang terperkolasi
kedalam tanah 935 dan untuk lama pengairan 620 menit diperoleh nilai efisiensi
apikasi 8915 efisiensi irigasi 9541 efisiensi distribusi 8857 dan air yang
terperkolasi kedalam tanah 1151
Gambar 27 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan efisiensi ()
015
02
025
03
035
04
045
05
055
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
)Panjang Alur (m) Zreq (m)
T=550 menitT=580 menitT=600 menitT=620 menit
88
90
92
94
96
98
100
540 550 560 570 580 590 600 610 620
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
50
Gambar 28 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut untuk kedalaman air aplikasi 045 m terlihat
bahwa nilai dari laju efisiensi (aplikasi irigasi dan distribusi) masing-masing
memiliki nilai tertinggi pada dua waktu awal lama pengairan (550 dan 580 menit)
dan menurun pada dua waktu lama pengairan berikutnya Sedangkan laju perkolasi
terendah pada dua waktu awal lama pengairan (550 dan 580 menit) dan meningkat
pada dua waktu lama pengairan berikutnya Maka dari keempat waktu lama
pengairan yang digunakan untuk kedalaman air aplikasi 045 meter dianjurkan
menggunakan lama pengairan 550 menit atau 580 menit dengan laju efisiensi yang
tinggi dan laju perkolasi yang rendah rendah
Dapat diamati bahwa pada semua kedalaman air aplikasi memiliki nilai
efisiensi yang berbeda-beda sesuai dengan tingkat pertumbuhan tanaman Pada
kedalaman air aplikasi 011 m dianjurkan menggunakan lama pengairan 210 menit
dengan debit 00004 m3s pada kedalaman air aplikasi 037 m dianjurkan
menggunakan lama pengairan 480 menit dengan debit 00006 m3s dan untuk
kedalaman air aplikasi 045 meter dianjurkan menggunakan lama pengairan 550
menit atau 580 menit dengan debit 0000615 m3s
0
3
6
9
12
540 550 560 570 580 590 600 610 620
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan (menit)
Laju Perkolasi ()
51
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan sebagai
berikut
1 Debit yang diterapkan oleh para petani adalah 000041 m3detik untuk semua
kedalaman air aplikasi kemudian dalam desain debit berubah sesuai dengan
kedalaman air aplikasi (00004 m3detik untuk 011 meter 00006 m
3detik
untuk 037 meter dan 0000615 m3detik untuk 045 meter)
2 Waktu yang diterapkan oleh para petani adalah 240 menit untuk semua
kedalaman air aplikasi (011m 037m dan 045m) kemudian dalam desain
waktu pengairan berubah sesuai dengan kedalaman air aplikasi (210 menit untuk
011 meter 480 menit untuk 037 meter dan 550 menit dan 580 menit untuk
045 meter)
3 Efisiensi irigasi yang diperoleh berdasarkan hasil desain mencapai 100
sedangkan menurut aplikasi yang diterapkan oleh para petani di lapangan
memiliki nilai efisiensi irigasi 36
52 Saran
Berdasarkan penelitian yang telah saya lakukan saya menyarankan untuk
dilakukan penelitian lanjutan agar diperoleh desain yang lebih maksimal dengan
efisiensi distribusi yang lebih merata dari awal pemasukan hingga ujung alur
52
DAFTAR PUSTAKA
Achmad M 2011 Hidrologi Teknik Universitas Hasanuddin Makassar
Ahmad S 2012 Pengolahan Tanaman Terpadu(PTT) Kepala Badan Penelitian dan
Pengembangan Pertanian
Anonim 2012a httpjagung_wikipediabahasaindonesiaensiklopedibebashtml
Tanggal diakses 27 Agustus 2012
Anonim 2012b httpDodikagrotek09UNEJjagung+kedelaihtml Tanggal diakses 30
Agustus 2012
Anonim 2012c httpawalmaulana-babIIIIII(Irigasialur)html Tanggal diakses 03
September 2010
Asdak C 1995 Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai Gadjah Mada
University Press Yogyakarta
Bambang T 2008 Hidrologi Terapan Beta Offset Yogyakarta
Brouwer C 1988 Irrigation Water Management Irrigation Methods Training manual
no 5 FAO Land and Water Development Division FAO Roma
Departemen Pekerjaan Umum 1986 Petunjuk Perencanaan Irigasi Direktorat Jenderal
Pengairan Jakarta
Ending PT dan Soetjipto 1992 Dasar-dasar dan Praktek Irigasi Erlangga Jakarta
FAO 2006 Crop Evapotranspiration (guidelines for computing crop water
requirements) FAO Irrigation and Drainage Paper No 56 FAO Roma
Jeams L 2009 Chapter 7 Midwestern State University
Kay M 1986 Surface Irrigation Systems and Practice Cranfield Press Bedford UK
Kartasapoetra dan Sutedjo MM1994 Teknologi Pengairan Pertanian (Irigasi) Bumi
Aksara Jakarta
Kusnadi DK 2000 Irigasi Permukaan Perteta Bogor
Purwono dan Purnamawati P 2011 Budidaya 8 Tanaman Pangan Unggul Penebar
Swadaya Depok
Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan 2003 Alat pembentuk alur
Drainase Bogor
53
Suprodjo P 2001 Pengembangan Irigasi Usaha Tani Berkelanjutan dan Gerakan
Hemat Air Direktoral Jenderal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan
Nasional Yogyakarta
Susi S 2004 Optimalisasi Pengelolaan Air Waduk Tilong Untuk Irigasi Pertanian Pada
Daerah Irigasi Tilong Universitas Katolik Widya Mandira Kupang
Walker WR 1989 Guidelines for designing and evaluating surface irrigation system
FAO Irrigation and Drainage Paper No 45 FAO Roma
Walker WR 2003 Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University
54
LAMPIRAN
Lampiran 1 Data Titik Ordinat Dengan Menggunakan GPS
Titik South East X Y
Titik South East X Y
A0 4 36675 120 18031 200471 9489739
B0 4 36688 120 18023 200454 9489713
A1 4 36677 120 18032 200472 9489737
B1 4 36684 120 18031 200471 9489722
A2 4 36679 120 18034 200476 9489733
B2 4 36684 120 18032 200474 9489724
A3 4 36680 120 18040 200488 9489731
B3 4 36685 120 18038 200483 9489720
A4 4 36682 120 18045 200497 9489728
B4 4 36687 120 18044 200494 9489717
A5 4 36684 120 18050 200506 9489723
B5 4 36689 120 18049 200504 9489714
A6 4 36686 120 18055 200515 9489720
B6 4 36692 120 18054 200514 9489709
A7 4 36688 120 18061 200527 9489716
B7 4 36693 120 18059 200523 9489706
A8 4 36690 120 18066 200535 9489712
B8 4 36696 120 18064 200532 9489702
A9 4 36692 120 18071 200544 9489708
B9 4 36697 120 18068 200541 9489698
Titik South East X Y
Titik South East X Y
C0 4 36692 120 18032 200473 9489708
D0 4 36699 120 18035 200477 9489696
C1 - - - -
D1 - - - -
C2 4 36689 120 18032 200473 9489714
D2 - - - -
C3 4 36689 120 18036 200480 9489714
D3 4 36697 120 18037 200482 9489722
C4 4 366692 120 18041 200489 9489708
D4 4 36694 120 18039 200486 9489704
C5 4 36694 120 18046 200498 9489704
D5 4 36699 120 18046 200497 9489696
C6 4 36696 120 18049 200504 9489701
D6 4 36702 120 18050 200506 9489691
C7 4 36698 120 18056 200517 9489698
D7 4 36704 120 18054 200515 9489687
C8 4 36700 120 18061 200527 9489694
D8 4 36706 120 18060 200524 9489689
C9 4 36703 120 18067 200536 9489689
D9 4 36707 120 18064 200532 9489681
55
Titik South East X Y
Titik South East X Y
Ta 4 36750 120 18041 200489 9489693
F1 4 36676 120 18035 200477 9489738
E1 - - - -
F2 4 36678 120 18038 200483 9489734
E2 - - - -
F3 4 36678 120 18038 200483 9489734
E3 - - - -
F4 4 36681 120 18050 200506 9489729
E4 4 36702 120 18032 200489 9489689
F5 4 36684 120 18051 200507 948924
E5 4 36703 120 18043 200492 9489688 E6 4 36706 120 18046 200500 9489684 E7 4 36707 120 18052 200511 9489681 E8 4 36709 120 18057 200520 9489677 E9 4 36711 120 18064 200532 9489673 E10 4 36712 120 18066 20035 9489672
56
Lampiran 2 Data Pengukuran Ketinggian Dengan Menggunakan Theodolit
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
A0-A1 093 353 04 10 1724 1718 1714 12 055
A0-A2 723 353 04 10 1781 1748 1709 12 055
A0-A3 1723 353 04 10 2038 1955 1868 12 055
A0-A4 2723 353 04 10 212 197 183 12 055
A0-A5 3723 353 04 10 2189 20 1809 12 055
A0-A6 4723 353 04 10 259 235 211 12 055
A0-A7 5723 353 04 10 263 235 211 12 055
A0-A8 6723 353 04 10 26 239 206 12 055
A0-A9 7723 353 04 10 271 235 197 12 055
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang
(m)
B0-B1 105 337 15 40 1808 1803 18 1375 046
B0-B2 825 337 15 40 179 175 1717 1375 046
B0-B3 1825 337 15 40 203 1945 1856 1375 046
B0-B4 2825 337 15 40 209 195 181 1375 046
B0-B5 3825 337 15 40 224 203 185 1375 046
B0-B6 4825 337 15 40 255 231 207 1375 046
B0-B7 5825 337 15 40 267 238 2068 1375 046
B0-B8 6825 337 15 40 266 229 1967 1375 046
B0-B9 7825 337 15 40 275 235 197 1375 046
57
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
C0-C1 - - - - - - -
C0-C2 143 0 28 50 1703 1697 1689 138 034
C0-C3 803 0 28 50 1764 1726 1686 138 034
C0-C4 1803 0 28 50 1812 1722 1631 138 034
C0-C5 2803 0 28 50 196 182 168 138 034
C0-C6 3803 0 28 50 203 184 164 138 034
C0-C7 4803 0 28 50 24 217 192 138 034
C0-C8 5803 0 28 50 2475 218 2189 138 034
C0-C9 6803 0 28 50 251 221 186 138 034
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
D0-D1 - - - - - - -
D0-D2 - - - - - - -
D0-D3 312 2 04 10 1769 1753 1715 152 029
D0-D4 808 2 04 10 1776 1737 1696 152 029
D0-D5 1808 2 04 10 1963 1872 1785 152 029
D0-D6 2808 2 04 10 1972 1835 1693 152 029
D0-D7 3808 2 04 10 23 211 1924 152 029
D0-D8 4808 2 04 10 24 201 188 152 029
D0-D9 5808 2 04 10 246 217 188 152 029
D0-D10 5978 2 04 10 254 224 195 152 029
58
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
Ta-E1 - - - - - - -
Ta-E2 - - - - - - -
Ta-E3 - - - - - - -
Ta-E4 415 29 56 10 2003 198 1954 1465 056
Ta-E5 1415 11 45 50 2401 20 1957 1465 056
Ta-E6 2415 2 20 30 208 1984 189 1465 056
Ta-E7 3415 0 13 10 2367 2222 209 1465 056
Ta-E8 4415 358 36 00 243 224 2041 1465 056
Ta-E9 5415 357 17 50 248 223 199 1465 056
Ta-E10 5855 356 18 30 255 227 202 1465 056
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
A0-F1 6232 350 56 50 1765 1735 1705 12 055
A0-F2 10982 344 59 30 1778 1728 1667 12 055
A0-F3 16832 344 08 20 1989 192 1856 12 055
A0-F4 37982 344 34 10 2141 197 18 12 055
A0-F5 43292 328 51 10 261 241 22 12 055
59
Lampiran 3 Data Hasil Analisis Tanah
HASIL ANALISIS CONTOH TANAH
Nomor contoh BD PD
Porosita
s
KA
Kapasita
s Lapang
KA Titik
Layu
Permanen
Tekstur Hidrometer
No
urut
Kode
Laboratoriu
m
Pengirim Liat
()
Debu
()
Pasir
() Klas Tekstur
(gcm3 (gcm3 () () ()
1 S1 I(hibrida 126 234 4611 1518 0461 46 35 19 Liat
2 S2 II(hibrida) 117 241 5165 1730 0521 52 39 9 Liat
3 S3 III(komposit
) 136 218 3777 1686 0421 42 42 16 Liat berdebu
4 S4 IV(komposit
) 112 217 4816 2837 0391 39 38 23
Lempung
berliat
Sumber Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Unhas
60
Lampiran 4 Data Klimatologi
Data Curah Hujan Bulanan (millimeter)
Tahun 2003 sampai dengan tahun 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 237 111 175 365 411 251 186 67 75 153 144 273
Data Suhu Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 269 269 269 269 269 268 268 267 268 269 269 269
Data Suhu Minimum Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 230 230 230 229 229 230 229 228 228 229 230 230
Data Suhu Maksimum Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 324 324 324 323 323 324 323 322 322 324 324 323
Data Kelembaban Bulanan Rata-rata (Persen)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 83 84 84 84 84 84 83 84 84 83 83 83
Data Kecepatan Angin Rata-rata Bulanan (KNOT)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 4 3 4 4 4 4 5 6 6 6 4 4
Data Lamanya Penyinaran Bulanan (Persen)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 11 14 17 14 12 10 14 22 25 20 17 11
Sumber BMKG (Stasiun Klimatologi Kelas I Maros)
61
Lampiran 5 Data Pengukuran Laju Infiltrasi
No Waktu
(menit)
Penurunan
(cm)
1 0-3 9
2 3-6 75
3 6-9 7
4 9-12 65
5 12-15 55
6 15-18 5
7 18-21 45
8 21-24 4
9 24-27 38
10 27-30 35
11 30-33 35
12 33-36 4
13 36-39 35
14 39-42 35
15 42-45 35
16 45-48 25
17 48-51 25
18 51-54 25
19 54-57 2
20 57-60 2
21 60-63 2
22 63-66 2
23 66-69 2
24 69-72 2
25 72-75 18
26 75-78 15
27 78-81 15
28 81-84 15
29 84-87 15
30 87-90 15
62
Lampiran 6 Perhitungan Pemberian Air
Dik luas lahan = 36000m2 waktu antara pemberian air = 10 hari
1 Perhitungan kebutuhan air tanaman diperoleh dengan menggunakan persamaan
Volume air = luas lahan x Etc x jarak pemberian air sehingga jumlah
kebutuhan air tanaman adalah
Volume air(initial) = luas lahan x Etc x jarak pemberian air
= 3600m2 x 07810
-3mh x 10 h = 2808m
3
Volume air(deve) = 3600m2 x 21710
-3mh x 10 h = 7812m
3
Volume air(mid) = 3600m2 x 31310
-3mh x 10 h = 11268m
3
Volume air(late) = 3600m2 x 20210
-3mh x 10 h = 7272m
3
2 Debit aliran peralur ditentukan dengan persamaan Q = V A dimana
A = frac12 (a+b) t = frac12 (40+15) 10 = 275cm2 = 00275m
2
V = 1n R23
S12
= 1004(00585)23
(0008)12
= 00149 ms
Maka Q = 00149 00275 = 000040975 m3s = 040975 ls
Sehingga Volume air yang diberikan peralur adalah 354024m3
Hasil perhitungan tersebut kemudian diolah dengan menggunakan perangkat lunak
Sirmod 3 untuk mnedapatkan nilai efisiensi aplikasi dan efisiensi irigasi
63
Lampiran 7 Perhitungan Desain Irigasi Alur
Dik L = 60m S0 = 0008 n = 004 w = 08 m p1 = 0582 p2 = 1352
Untuk nilai a k dan f0 berdasarkan table 3(FAO)
Untuk luas penampang (A)
A = frac12 (a+b) t = frac12 (40+15) 10 = 275cm = 00275m
Untuk debit (Q0)
Q0 = 00004 m3s
Perhitungan debit maksimum
Untuk rreq
Perkiraan nilai T1 = 60
Peritungan
= 60 +
= 60 + 361 = 421 menit
Untuk tL
1
2 A0 = 00275m2
3 T1 = 5A0LQ0 = 5(00275)600010102 = 81667 menit
4
64
Lampiran 8 Foto Kegiatan Selama Penelitian
5
211 Irigasi Permukaan
Irigasi telah berkembang luas menjadi bentuk menarik yang dapat
diklasifikasikan menjadi irigasi genangan irigasi limpasan irigasi alur
dan banjir yang tidak terkendali Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya
ada dua hal yang membedakan sistem irigasi permukaan yaitu aliran
permukaan memiliki kebebasan menanggapi gradien gravitasi dan berarti
di lahan pengangkutan dan distribusi terjadi pada bidang permukaan itu
sendiri Sebuah peristiwa irigasi permukaan terdiri dari empat faseKetika
air dialirkan ke lahan sampai permukaan air meluas di seluruh area Air
tidak langsung membasahi seluruh permukaan tetapi semua jalur aliran
telah terisi air Kemudian air akan mengalir di permukaan cekunganlahan
Volume air di permukaan mulai menurun setelah air tidak lagi
diberikanSehingga air akan mengalir dari permukaan (limpasan) masuk ke
dalam tanah Untuk menggambarkan hidrolika aliran permukaan periode
drainase dibagi ke dalam tahap penipisan (resesi vertikal) dan fase resesi
(resesi horizontal) Deplesi adalah interval perpotongan munculnya tanah
kering pertama di bawah airResesi dimulai pada saat itu dan berlanjut
hingga permukaannya kering (Walker 1989)
Masing-masing sistem irigasi permukaan memiliki kelebihan dan
kekurangan yang unik tergantung pada faktor-faktor seperti yang telah
dijelaskan sebelumnya yaitu biaya awal ukuran dan bentuk bidang
karakteristik tanah alam dan ketersediaan pasokan air iklim pola tanam
preferensi sosial dan struktur pengalaman historis dan pengaruh luar ke
sistem irigasi permukaan (Walker 1989)
Pada irigasi permukaan air diberikan secara langsung melalui
permukaan tanah dari suatu saluran atau pipa dimana elevasi muka airnya
lebih tinggi dari elevasi lahan yang akan diairi (sekitar 10-15 cm) Air
irigasi mengalir pada permukaan tanah dari pangkal ke ujung lahan dan
meresap ke dalam tanah membasahi daerah perakaran tanamanTerdapat
dua syarat penting untuk mendapatkan sistim irigasi permukaan yang
efisien yaitu perencanaan sistim distribusi air untuk mendapatkan
6
pengendalian aliran air irigasi dan perataan lahanyang baik sehingga
penyebaran air seragam ke seluruh petakan Prosedur pelaksanaan irigasi
dalam irigasi permukaan adalah dengan menggunakan debit yang cukup
besar maka aliran akan mencapai bagian ujung secepat mungkin dan
meresap ke dalam tanah dengan merata Setelah atau sebelum mencapai
bagian ujung aliran masuk dapat diperkecil debitnya (cut-back flow)
sampai sejumlah air irigasi yang diinginkan sudah diresapkanKetika
pasokan aliran air dihentikan maka proses resesi sepanjang lahan akan
terjadi sampai proses irigasi selesai (Kusnadi 2000)
212 Irigasi Alur
Irigasi alur dapat diartikan sebagai air yang mengalir melalui
saluran kecil (alur) yang dibuat pada kemiringan atau lereng lahan Air
masuk ke dalam tanah dari dasar dan sisi saluran bergerak lateral dan ke
bawah untuk membasahi tanah dan sekaligus membawa garam terlarut
pupuk dan herbisida Tanah yang baik dengan lerengkemiringan seragam
dapat memberikan hasil yang baik dari metode ini (James 1993)
Irigasi alur cocok untuk berbagai jenis tanah tanaman dan lereng
tanah Irigasi alur cocok untuk tanaman terutama tanaman baris Tanaman
yang akan rusak jika air menutupi batang atau mahkota harus
menggunakan irigasi alur Irigasi alur juga cocok untuk tumbuhan tanaman
pohon Pada tahap awal penanaman pohon penggunaan satu alur
disamping baris pohon mungkin cukup tetapi ketika pohon berkembang
maka dua atau lebih alur dapat dibuat untuk menyediakan air yang cukup
(Brouwer 1988)
Menurut Brouwer (1988) tanaman yang dapat diairi dengan irigasi
alur meliputi
a Tanaman berbaris seperti jagung kedelai bunga matahari tebu
b Tanaman yang akan rusak oleh air berlebih seperti tomat sayuran
kentang kacang-kacangan
c Pohon buah-buahan seperti jeruk anggur
d Siaran tanaman (metode kerut) seperti gandum
7
Sistem irigasi alur biasanya digunakan dalam pengairan sayuran-
sayuran Hal ini memberikan keuntungan bahwa air tidak diterapkan
secara langsung ke lahan tetapi air masuk kedalam alur Hal itu
memberikan penghematan air tanaman tidak bersentuhan langsung dengan
air karena beberapa tanaman seperti sayuran sangat sensitif terhadap air
tergenang Berdasarkan keselarasan irigasi alur dapat digolongkan
menjadi dua jenis umum yaitualur lurus dan alur kontur Alur kontur
memiliki kemiringan yang halus sepanjang aliran Lahan dengan
kemiringan hingga 15 persen dapat diairi dengan alur kontur (Bishop et al
1967) Metode alur kontur dapat berhasil digunakan di hampir semua
tanah yang diairi Keterbatasan alur yang lurus yang diatasi dengan kontur
untuk menahan tanah Berdasarkan pada ukuran dan jarak alur dapat
diklasifikasikan sebagai alur-alur dan lipatan atau kerutan Secara umum
tanaman kecil memerlukan alur yang kecil seperti sayuran membutuhkan
alur dari 75-125 cm sedangkan beberapa tanaman baris membutuhkan
alur yang lebih lebar (Kay 1986)
Alur lurus biasanya saluran dibangun menuruni lereng tanah yang
berliku (bertingkat) Tanah halus (yaitu mengisi daerah yang rendah
dengan bahan dibawa dari tempat tinggi) biasanya diperlukan untuk
efisiensi aplikasi air Namun keseragaman yang buruk dapat terjadi ketika
lereng melebihi 2 dan tanah bertekstur kasar Alur sangat cocok untuk
mengairi tanaman yang bisa tertanggu jika air merendam mahkota atau
batang tanaman Akar tanaman seperti sayuran kapas jagung gula bit
jagung kentang dan tanaman bibit ditanam pada bedengan yang diairi
dengan alur yang ditempatkan di antara baris tanaman Kebun-kebun
anggur dapat diairi dengan menempatkan satu atau lebih alur antara baris
pohon untuk membasahi area utama dari zona akar (Jeams 2009)
Secara umum bentuk panjang dan jarak ditentukan oleh keadaan
alam yaitu kemiringan jenis tanah dan ukuran aliran yang tersedia
Namun faktor lain dapat mempengaruhi desain sistem alur seperti
kedalaman perairan praktek pertanian dan panjang lahan Alur harus
8
searah dengan kemiringan jenis tanah ukuran saluran kedalaman irigasi
praktek budidaya dan panjang lahan Meskipun alur dapat lebih lama
ketika kemiringan lahan yang curam kemiringan alur maksimum yang
disarankan adalah 05 untuk menghindari erosi tanah Alur juga dapat
dibuat bertingkat sehingga sangat mirip dengan cekungan sempit yang
panjang Namun nilai minimum dari 005 dianjurkan agar drainase yang
efektif dapat terjadi pada irigasi berikutnya atau curah hujan yang
berlebihan Jika kemiringan tanah lebih curam dari 05 maka alur dapat
diatur pada sudut lereng utama atau bahkan sepanjang kontur untuk
menjaga lereng alur dalam batas-batas yang disarankan Alur dapat diatur
dengan cara ini ketika kemiringan tanah utama tidak melebihi 3 Hal itu
dilakukan untuk menghindari resiko utama erosi tanah dalam sistem alur
Untuk tanah berpasir air cepat terinfiltrasi Alur harus pendek (kurang dari
110 m) sehingga air akan mencapai ujung hilir tanpa kerugian perkolasi
yang berlebihan Pada tanah liat laju infiltrasi jauh lebih rendah dari pada
di tanah berpasir Alur dapat lebih panjang dari pada tanah berpasir
(Brouwer 1988)
Ukuran aliran maksimum yang tidak akan menyebabkan erosi jelas
akan tergantung pada kemiringan alur dalam hal apapun disarankan untuk
tidak menggunakan ukuran saluran dengan kecepatan aliran lebih besar
dari 301mdetik Ketika para petani menggunakan mesin (mekanik) alur-
alur harus dibuat panjang untuk memudahkan pekerjaan Alur pendek yang
sama dengan panjang lahan bukan jarak yang ideal itu akan menyisakan
tanah yang tidak terairi Panjang alur yang bersesuaian dapat dilihat pada
tabel berikut (Brouwer 1988)
9
Tabel1 Kemiringan dengan Jenis Tanah Untuk Panjang Alur
Furrow
slope
()
Maximum stream size
(ls) per furrow
Clay Loam Sand
Net irrigation depth (mm)
50 75 50 75 50 75
00 30 100 150 60 90 30 45
01 30 120 170 90 125 45 60
02 25 130 180 110 150 60 95
03 20 150 200 130 170 75 110
05 12 150 200 130 170 75 110
Sumber Training manual no 5 FAO Land and Water Development
Division 1988
Bentuk alur dipengaruhi oleh jenis tanah dan ukuran aliran
Pada tanah berpasir air bergerak cepat vertikal dari samping (lateral) Alur
berbentuk V diharapkan dapat mengurangi rembesan air pada permukaan
tanah Namun itu tidak cocok untuk tanah berpasir yang kurang stabil dan
cenderung runtuh karena mengurangi efisiensi irigasi Pada tanah liat ada
gerakan air yang jauh lebih lateral dan laju infiltrasi jauh lebih sedikit dari
pada tanah berpasir Sehingga alur dibuat lebar dan dangkal untuk
mendapatkan luas penampang basah yang besar untuk mendorong infiltrasi
(Brouwer 1988)
Gambar 1 Alur sempit pada tanah berpasir
10
Gambar 2 Alur lebar dangkal pada tanah lempung
Jarak dari alur dipengaruhi oleh jenis tanah dan praktek budidaya
Aturan jarak alur untuk tanah berpasir jarak harus antara 30 dan 60 cm
yaitu 30 cm untuk pasir kasar dan 60 cm untuk pasir halus Pada tanah liat
jarak antara kedua alur yang berdekatan harus 75-150 cm Pada tanah liat
alur ganda bergerigi juga dapat digunakan Keuntungannya adalah bahwa
baris tanaman akan lebih banyak pada punggung masing-masing dan
memudahkan penyiangan manual Punggungan dapat sedikit membulat di
bagian atas untuk mengalirkan air di permukaan punggungan pada saat
hujan deras (Brouwer 1988)
Gambar 3 Sebuah alur ganda-bergerigi
Dalam pertanian mekanik diperlukan kecocokan antara mesin yang
tersedia untuk membuat alur dan jarak yang ideal untuk tanaman
Peralatan mekanik akan menghasilkan lebih sedikit pekerjaan jika lebar
standar antara alur dipertahankan namun ketika tanaman ditanam
biasanya memerlukan jarak tanam yang berbeda Dengan cara ini jarak
dari gandengan alat tidak perlu diubah ketika peralatan tersebut akan
dipindahkan dari satu tanaman ke yang lain Namun perawatan diperlukan
11
untuk memastikan bahwa jarak standar memberikan pembasahan lateral
yang memadai pada semua jenis tanah (Brouwer 1988)
Ada beberapa alat pembentuk alur yang dapat digunakan Bajak
merupakan alat yang umum digunakan baik itu bajak kayu dan bajak besi
yang ditarik dengan tenaga hewan maupun bajakcangkul dengan
menggunakan tanganmanual Seperti yang ditunjukkan pada gambar
berikut ini (Brouwer 1988)
Gambar 4 Alat pembentuk alur
Air dialirkan ke lahan melalui masing-masing alur dari saluran
menggunakan sifon dan spiles atau pipa tergantung pada debit yang
tersedia dalam saluran irigasi beberapa alur dapat diairi pada waktu yang
sama Ketika terjadi kekurangan air irigasi alur menjadi solusi yang
diterapkan dengan membatasi jumlah air irigasi Hal ini dilakukan dengan
menggunakan sistem bergilir untuk tiap alur pada lahan yang sama
Misalnya untuk suatu lahan yang diari setiap 10 hari alur ganjil (1 3 5
dan seterusnya) diairi setelah 5 hari dan alur genap (2 4 6 dan
seterusnya) diairi setelah 10 hari Dengan demikian tanaman menerima air
setiap 5 hari bukan dalam jumlah besar setiap 10 hari
Limpasan pada ujung alur dapat menjadi masalah pada lahan miring Hal
ini dapat menampung air hingga 30 persen dari air yang diberikan
meskipun dalam kondisi yang baik Oleh karena itu pengurasan dangkal
harus selalu dilakukan pada ujung lahan untuk membuang kelebihan air
Ketika hal itu tidak dilakukan tanaman akan rusak oleh genangan air
Limpasan yang berlebihan dapat dicegah dengan mengurangi arus masuk
12
setelah air irigasi telah mencapai akhir dari alur-alur (irigasi pengurangan)
atau air limpasan digunakan kembali (Brouwer 1988)
Untuk mendapatkan pola pembasahan yang seragam pada zona
perakaran jarak kerutan harus baik memiliki kemiringan yang seragam
dan air irigasi harus diterapkan dengan cepat Zona perakaran akan
dibasahi melalui air yang mengalir pada alur yang bergerak ke bawah
tanah dan kesamping Kedua gerakan air tersebut bergantung pada jenis
tanah suatu lahan (Brouwer 1988)
Menurut Brouwer (1988) pola pembasahan yang ideal dapat
terjadi ketika pola pembasahan yang berdekatan saling tumpang tindih
dan ada gerakan air ke atas yang membasahi seluruh punggungan sehingga
air menyebar pada zona perakaran yang diamati pada gambar berikut
Gambar 5 Zona perakaran ideal
Untuk mendapatkan distribusi air yang seragam sepanjang alur
kemiringan saluran yang seragam merupakan hal yang penting dan ukuran
aliran cukup besar sehingga kecepatan aliran pada alur tinggi Dengan
demikian kerugian akibat perkolasi yang besar di hulu alur dapat dihindari
(Brouwer 1988)
13
Menurut Brouwer (1988) pola pembasahan yang buruk atau tidak
merata disebabkan oleh
a Kondisi alam yang tidak menguntungkan misalnya lapisan
dipadatkan jenis tanah yang berbeda-beda kemiringan lahan tidak
merata
b Letak alur yang buruk misalnya jarak alur terlalu lebar
c Manajemen yang buruk ukuran sungai yang tersedia terlalu besar atau
terlalu kecil menghentikan pemasukan air terlalu cepat
22 Curah Hujan Efektif (Re)
Hujan adalah peristiwa jatuhnya aires dari atmosfer ke permukaan bumi
dan atau laut dalam bentuk yang berbeda Hujan di daerah tropis (termasuk
Indonesia) umumnya dalam bentuk air dan sesekali dalam bentuk es pada suatu
kejadian ekstrim sedangkan di daerah subtropis dan kutub hutan dapat berupa air
atau saljues Besarnya curah hujan adalah volume air yang jatuh pada suatu areal
tertentu Besarnya curah hujan dapat dimaksudkan untuk satu kali hujan atau
untuk masa tertentu seperti perhari perbulan permusim atau pertahun Curah
hujan yang diperlukan untuk penyusunan suatu rancangan pemanfaatan air dan
rancangan pengendalian banjir adalah curah hujan rata-rata diseluruh daerah yang
bersangkutan Distribusi curah hujan adalah berbeda-beda sesuai dengan jangka
waktu yang ditinjau dari curah hujan tahunan curah hujan bulanan curah hujan
harian dan curah hujan perjam Harga-harga yang diperoleh ini dapat digunakan
untuk menentukan prospek dikemudian hari dan akhirnya perancangan sesuai
dengan tujuan yang dimaksud Kejadian hujan menunjukkan suatu variabilitas
dalam ruang dan waktu Salah satu konsekuensi dari variabliltas hujan adalah
terjadinya fluktuasi curah hujan di etiap wilayah yang dapat menimbulkan kondisi
ekstrim berupa kekeringan dan banjir yang terjadi dengan skala yang berbeda dan
tergantung pada periode keberulangannya (Achmad 2011)
Hujan yang diharapkan terjadi selama satu musim tanam berlangsung
disebut curah hujan efektif Masa hujan efektif untuk suatu lahan persawahan
dimulai dari pengolahan tanah sampai tanaman dipanen tidak hanya selama masa
pertumbuhan Curah hujan efektif untuk tanaman lahan tergenang berbeda dengan
14
curah hujan efektif untuk tanaman pada lahan kering dengan memperhatikan pola
periode musim hujan dan musim kemarau Perhitungan curah hujan efektif
dilakukan atas dasar prinsip hubungan antara keadaan tanah cara pemberian air
dan jenis tanaman (Achmad 2011)
Besarnya curah hujan efektif diperoleh dari pengolahan data curah hujan
harian pada stasiun curah hujan yang ada di daerah irigasi atau daerah sekitarnya
Re = Rtot (125 ndash 02 Rtot)125 Rtotlt 250 mm(1)
Re = 125 + 01 Rtot Rtotgt 250 mm(2)
Dimana
Re = Curah hujan efektif (mmhari)
Rtot = Jumlah curah hujan (mmhari)
23 Evapotranspirasi
Evapotranspirasi adalah perpaduan dua proses yakni evaporasi dan
transpirasi Evaporasi adalah proses penguapan atau hilangnya air dari tanah dan
badan-badan air (abiotik) sedangkan transpirasi adalah proses keluarnya air dari
tanaman (boitik) akibat proses respirasi dan fotosistesis Kombinasi dua proses
yang saling terpisah dimana kehilangan air dari permukaan tanah melalui proses
evaporasi dan kehilangan air dari tanaman melalui proses transpirasi disebut
sebagai evapotranspirasi (ET) (Achmad 2011)
Menurut Achmad (2011) evapotranspirasi ditentukan oleh banyak faktor
yakni
a Radiasi surya (Rd) Komponen sumber energi dalam memanaskan badan-
badan air tanah dan tanaman Radiasi potensial sangat ditentukan oleh posisi
geografis lokasi
b Kecepatan angin (v) Angin merupakan faktor yang menyebabkan
terdistribusinya air yang telah diuapkan ke atmosfir sehingga proses
penguapan dapat berlangsung terus sebelum terjadinya kejenuhan kandungan
uap di udara
c Kelembaban relatif (RH) Parameter iklim ini memegang peranan karena
udara memiliki kemampuan untuk menyerap air sesuai kondisinya termasuk
temperatur udara dan tekanan udara atmosfir
15
d Temperatur Suhu merupakan komponen tak terpisah dari RH dan Radiasi
Suhu ini dapat berupa suhu badan air tanah dan tanaman ataupun juga suhu
atmosfir
Evaporasi adalah proses dimana air dalam bentuk cair dikonversi menjadi
uap air dan dipindahkan dari permukaan penguapan Air dapat terevaporasi dari
berbagai permukaana seperti danau sungai tanah dan vegetasi hijau Sedangkan
transpirasi merupakan penguapan cairan (air) yang terkandung pada jaringan
tanaman dan pemindahan uap ke atmosfir Tanaman umumnya kehilangan air
melalui stomata Stomata merupakan saluran terbuka pada permukaan daun
tanaman melalui proses penguapan dan perubahan wujud menjadi gas
(Achmad 2011)
231 Evapotranspirasi Tanaman
Evapotranspirasi tanaman (ETc) adalah perpaduan dua istilah
yakni evaporasi dan transpirasi Kebutuhan air dapat diketahui
berdasarkan kebutuhan air dari suatu tanaman Apabila kebutuhan air
suatu tanaman diketahui kebutuhan air yang lebih besar dapat dihitung
(Hansen dkk 1986) Evaporasi yaitu penguapan di atas permukaan
tanah sedangkan transpirasi yaitu penguapan melalui permukaan dari air
yang semula diserap oleh tanaman Atau dengan kata lain
evapotranspirasi adalah banyaknya air yang menguap dari lahan dan
tanaman dalam suatu petakan karena panas matahari (Asdak 1995)
Evapotranspirasi (ETc) adalah proses dimana air berpindah dari
permukaan bumi ke atmosfer termasuk evaporasi air dari tanah dan
transpirasi dari tanaman melalui jaringan tanaman melalui transfer panas
laten persatuan area Ada 3 faktor yang mendukung kecepatan
evapotranspirasi yaitu (1) faktor iklim mikro mencakup radiasi netto
suhu kelembaban dan angin (2) faktor tanaman mencakup jenis
tanaman derajat penutupannya struktur tanaman stadia perkembangan
sampai masak keteraturan dan banyaknya stomata mekanisme menutup
dan membukanya stomata (3) faktor tanah mencakup kondisi tanah
16
aerasi tanah potensial air tanah dan kecepatan air tanah bergerak ke akar
tanaman (Achmad 2011)
Doonrenbos dan Pruitt (1977) menjelaskan bahwa untuk
menghitung kebutuhan air tanaman berupa evapotranspirasi
dipergunakan persamaan
ETc = Kc times ETohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(3)
Dimana
ETc= evapotranspirasi potensial (mmhari)
ETo= evapotranspirasi acuan (mmhari)
Kc= koefisian konsumtif tanaman
Koefisien konsumtif tanaman (Kc) didefinisikan sebagai
perbandingan antara besarnya evapotranspirasi potensial dengan
evaporasi acuan tanaman pada kondisi pertumbuhan tanaman yang tidak
terganggu Dalam hubungannya dengan pertumbuhan dan perhitungan
evapotranspirasi acuan tanaman (ETo) maka dimasukkan nilai Kc yang
nilainya tergantung pada musim serta tingkat pertumbuhan tanaman
Nilai koefisien tanaman dibagi atas empat fase pertumbuhan yaitu Kc
initial (Kc in) Kc development (Kc dev) Kc middle (Kc mid) dan Kc
end Kc in merupakan fase awal pertumbuhan tanaman selama kurang
lebih dua minggu sedangkan Kc dev adalah koefisien tanaman untuk
masa perkembangan (masa antara fase initial dan middle) Kc mid
merupakan Kc untuk masa pertumbuhan dan perkembangan termasuk
persiapan dalam masa pembuahan Kc end merupakan Kc untuk
pertumbuhan akhir tanaman dimana tanaman tersebut tidak berproduksi
lagi (Achmad 2011)
232 Evapotranspirasi Acuan (ETo)
Evapotranspirasi acuan (ETo) adalah nilai evapotranspirasi
tanaman rumput-rumputan yang terhampar menutupi tanah dengan
ketinggian 8ndash15 cm tumbuh secara aktif dengan cukup air Untuk
menghitung evapotranspirasi acuan (ETo) dapat digunakan beberapa
metode yaitu (1) metode Penman (2) metode panci evaporasi (3)
17
metode radiasi (4) metode Blaney Criddle dan (5) metode Penman
modifikasi FAO Menduga besarnya evapotranspirasi tanaman ada
beberapa tahap harus dilakukan yaitu menduga evapotranspirasi acuan
menentukan koefisien tanaman kemudian memperhatikan kondisi
lingkungan setempat seperti variasi iklim setiap saat ketinggian tempat
luas lahan air tanah tersedia salinitas metode irigasi dan budidaya
pertanian (Achmad 2011)
Beberapa metode pendugaan evapotranspirasi seperti Metode
PenmanETo = c (W Rn + (1 ndash W) f(u) (ea ndash ed) ) Metode Penman
modifikasi (FAO) digunakan untuk luasan lahan dengan data pengukuran
temperatur kelembaban kecepatan angin dan lama matahari bersinar
(Doorenbos dan Pruitt 1977)
24 Infiltrasi
Infiltrasi adalah proses aliran air (umumnya berasal dari curah hujan)
masuk kedalam tanah Perkolasi merupakan proses kelanjutan aliran air yang
berasal dari infiltrasi ke tanah yang lebih dalam Kebalikan dari infiltrasi adalah
rembesan Laju maksimal gerakan air masuk kedalam tanah dinamakan kapasitas
infiltrasi Kapasitas infiltrasi terjadi ketika intensitas hujan melebihi kemampuan
tanah dalam menyerap kelembaban tanah Sebaliknya apabila intensitas hujan
lebih kecil dari pada kapasitas infiltrasi maka laju infiltrasi sama dengan laju
curah hujan (Achmad 2011)
Perpindahan air dari atas ke dalam permukaan tanah baik secara vertikal
maupun secara horizontal disebut infiltrasi Banyaknya air yang terinfiltrasi dalam
satuan waktu disebut laju infiltrasi Besarnya laju infiltrasi f dinyatakan dalam
mmjam atau mmhari Laju infiltrasi akan sama dengan intensitas hujan bila laju
infiltrasi tersebut lebih kecil dari daya infiltrasinya Jadi f le fp dan f le I Infiltrasi
berubah-ubah sesuai dengan intensitas curah hujan Akan tetapi setelah mencapai
limitnya banyaknya infiltrasi akan berlangsung terus sesuai dengan kecepatan
absorbsi setiap tanah Pada tanah yang sama kapasitas infiltrasinya berbeda - beda
tergantung dari kondisi permukaan tanah struktur tanah tumbuh-tumbuhan dan
lain-lain Di samping intensitas curah hujan infiltrasi berubah-ubah karena
18
dipengaruhi oleh kelembaban tanah dan udara yang terdapat dalam tanah
(Achmad 2011)
Menurut Achmad ( 2011) ada beberapa faktor internal dan eksternal yang
mempengaruhi laju infiltrasi adalah sebagai berikut
1 Tinggi genangan air di atas permukaan tanah dan tebal lapisan tanah yang
jenuh
2 Kadar air atau lengas tanah
3 Pemadatan tanah oleh curah hujan
4 Penyumbatan pori tanah mikro oleh partikel tanah halus seperti bahan
endapan dari partikel liat
5 Pemadatan tanah oleh manusia dan hewan akibat traffic line oleh alat olah
6 Struktur tanah
7 Kondisi perakaran tumbuhan baik akar aktif maupun akar mati (bahan
organik)
8 roporsi udara yang terdapat dalam tanah
9 Topografi atau kemiringan lahan
10 Intensitas hujan
11 Kekasaran permukaan tanah
12 Kualitas air yang akan terinfiltrasi
13 Suhu udara tanah dan udara sekitar
Dalam infiltrasi dikenal dua istilah yaitu kapasitas infiltrasi dan laju
infiltrasi yang dinyatakan dalam mmjam Kapasitas infiltrasi adalah laju infiltrasi
maksimum untuk suatu jenis tanah tertentu sedangkan laju infiltrasi ( ft ) adalah
kecepatan infiltrasi yang nilainya tergantung pada kondisi tanah dan intensitas
hujan Apabila tanah dalam kondisi kering ketika infiltrasi terjadi kapasitas
infiltrasi tinggi karena kedua gaya kapiler dan gaya gravitasi bekerja bersama ndash
sama menarik air kedalam tanah Ketika tanah menjadi basah gaya kapiler
berkurang yang menyebabkan laju infiltrasi menurun Akhirnya kapasitas infiltrasi
mencapai suatu nilai konstan yang dipengaruhi terutama oleh gravitasi dan laju
perkolasi Laju infiltrasi dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu kedalaman
19
genangan dan tebal lapisan jenuh kelembaban tanah pemadatan oleh hujan
tanaman penutup intensitas hujan dan sifat ndash sifat fisik tanah (Triatmodjo 2008)
Metode yang biasa digunakan untuk menentukan kapasitas infiltrasi adalah
pengukuran dengan infiltrometer dan analisis hidrograf Infiltrometer dibedakan
menjadi infiltrometer genangan dan simulator hujan Infiltrometer genangan yang
banyak digunakan adalah dua silinder kosentris atau tabung yang dimasukkan
kedalam tanah (Triatmodjo 2008)
Untuk tipe pertama dua silinder kosentris yang terbuat dari logam dengan
diameter antara 225 dan 90 cm ditempatkan dengan sisi bawahnya berada
beberapa sentimeter di bawah tanah ke dalam kedua ruangan diisikan air yang
selalu dijaga pada elevasi sama Fungsi dari silinder luar adalah untuk mencegah
air di dalam ruang sebelah dalam menyebar pada daerah yang lebih besar setelah
merembes di bawah dasar silinder Kapasitas infiltrasi dan perubahannya dapat
ditentukan dari kecepatan penambahan air pada silinder dalam yang diperlukan
untuk mempertahankan elevasi konstan Infiltrasi dapat diukur dengan cara
berikut dengan menggunakan infiltrometer (Triatmodjo 2008)
Infiltrometer tipe kedua (gambar 7) terdiri dari tabung dengan diameter
sekitar 225 cm dan panjang 45 sampai 60 cm yang dimasukkan kedalam tanah
sampai kedalaman minimum sama dengan kedalaman dimana air meresap selama
percobaan ( sekitar 375 sampai 525 cm ) sehingga tidak terjadi penyebaran
Gambar 6 Tabung infiltrometer sederhana
20
Laju air yang harus ditambahkan untuk menjaga kedalaman yang konstan
di dalam tabung dicatat Infiltrometer genangan ini tidak memberikan kondisi
infiltrasi yang sebenarnya terjadi di lapangan karena pengaruh pukulan butir ndash
butir hujan tidak diperhitungkan dan struktur tanah di sekeliling dinding silinder
telah terganggu pada waktu pemasukannya kedalam tanah Tetapi meskipun
mempunyai kelemahan alat ini mudah dipindah dan dapat digunakan untuk
mengetahui kapasitas infiltrasi di titik yang dikehendaki sesuai dengan tata guna
lahan jenis tanaman dan sebagainya (Triatmodjo 2008)
Untuk mengurangi kelemahan dari penggunaan alat diatas dibuat hujan
tiruan dengan intensitas merata yang lebih tinggi dari kapasitas infiltrasi Luas
bidang yang disiram antara 01 sampai 40 m2 Besar infiltrasi dihitung dengan
mencatat besarnya hujan dan limpasan Gambar 7 adalah sket simulator hujan
Hujan tiruan dengan intensitas hujan I jatuh pada bidang yang akan dicari
kapasitas infiltrasinya Intensitas hujan lebih besar dari kapasitas infiltrasi f
sehingga terjadi genangan diatas permukaan tanah Pada suatu saat genangan air
akan meluap dan luapan air ditampung dalam ember Dengan mengetahui
intensitas hujan I volume tampungan dalam ember dan tinggi genangan maka
akan dapat dihitung kapasitas infiltrasi (Triatmodjo 2008)
Gambar 7 Simulator hujan
Laju infiltrasi (f) dinyatakan dalam injam atau cmjam adalah kecepatan
air masuk kedalam tanah dari permukaan tanah Jika air menggenang pada
permukaan tanah maka kapasitas infiltrasi telah mencapai batas kemampuan Jika
21
laju distribusi air pada permukaan sebagai contoh hujan lebih kecil dari pada
kemampuan laju infiltrasi maka laju infiltrasi sebenarnya akan juga lebih kecil
dari pada laju potensial Kumulatif infiltrasi (F) adalah akumulasi dari kedalaman
air yang masuk kedalam tanah selama jangka waktu tertentu dan itu sama dengan
integral dari laju infiltrasi pada periode tersebut (Triatmojo 2008)
25 Dimensi Saluran
Dimensi saluran merupakan salah satu kapasitaskemampuan lapisan
bahan kemiringan dan bentuk dari kanal atau selokan yang digunakan Ukuran
saluran dapat ditentukan dengan persamaan manning dan persamaan kelancaran
persamaan tersebut dapat menghubungkan kecepatan aliran kapasitas kemiringan
saluran saluran bentuk dan ukuran pembagian saluran Persamaannya sebagai
berikut (Jeans 2009)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(4)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(5)
Dimana
V = Kecepatan aliran (ms)
K = Koefisien kekasaran saluran
n = Koefisien manning
S = Kemiringan (mm)
A = Luas penampang saluran (m2)
Q = Debit aliran (m3s)
R = Jari-jari hidrolik (m)
26 Kadar Air Tanah
Data kadar air tanah membutuhkan pengukuran periodik di lapangan hal
tersebut dapat memberikan gambaran pada pemberian irigasi berikutnya dilakukan
dan berapa kedalaman air yang harus diterapkan Sebaliknya data tersebut dapat
menunjukkan berapa banyak yang telah diterapkan dan air keseragaman pada
lahan Seperti yang telah dijelaskan pada sub bagian sebelumnya bulk density
kapasitas lapangan dan titik layu permanen juga dibutuhkan (Walker 1989)
22
Menurut (Walker 1989) ada banyak teknik yang dapat digunakan untuk
menghitung kadar air tanah Namun yang digunakan pada penelitian ini adalah
metode gravimetrik sampling Gravimetrik sampel dilakukan dengan
mengumpulkan sampel tanah dari masing-masing kedalaman 15-30 cm dari profil
tanah atau dari penetrasi akar Sampel tanah diambil beratnya sekitar 100-200
gram kemudian ditempatkan dalam wadah kedap udara dan kemudian ditimbang
Sampel tersebut kemudian ditempatkan dalam oven untuk dipanaskan sampai 105
deg C selama 24 jam dengan membuka penutup wadah Setelah kering tanah dan
wadah ditimbang lagi dan berat air ditentukan baik sebelum maupun sesudah
pengeringanoven Fraksi berat kering masing-masing sampel dapat dihitung
dengan menggunakan Persamaan
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(6)
Dimana
W = kadar air tanah
BB = berat basah (berat tanah sesungguhnya)
BK = berat kering (berat tanah setelah di panaskan)
Jagung merupakan tanaman yang tergolong tidak tahan kelebihan air dan
kekurangan air dan relatif sedikit membutuhkan air dibandingkan padi Oleh
karena itu pengaturan ketersediaan air sangat penting Pada pertanaman di lahan
kering yang umumnya ditanam saat musim hujan peluang terjadinya kelebihan
air cukup besar oleh karena itu untuk menghindari agar tidak terjadi kelebihan air
maka perlu dibuat saluran-saluran drainase yang pengerjaannya dapat dilakukan
bersamaan dengan pembumbunan tanaman Pada pertanaman di lahan sawah yang
umumnya ditanam pada akhir musim hujan maka peluang terjadinya kekeringan
cukup besar Oleh karena itu perlu pemberian air pada saat-saat tanaman telah
menunjukkan gejala kekeringan Sumber air dapat diperoleh baik dari air tanah
dangkal yang didistribusikan dengan poma atau air irigasi Dalam hal ini yang
penting adalah pengaturan waktu dan cara pendistribusian air agar tanaman
tumbuh optimal dan pemanfaatan air lebih efisiensi Khusus untuk pertanaman
23
jagung pada lahan sawah tadah hujan ketersediaan air mutlak diperlukan oleh
karena itu harus ada sumber air yang dapat dimanfaatkan untuk pengairi
pertanaman Pendistribusian air dapat dilakukan melalui alur-alur yang dibuat saat
pembumbunan Pembuatan alur dapat dilakukan pula dengan menggunakan bajak
atau alat khusus pembuat alur model PAI-1R-Balitsereal atau PAI-2R-Balitsereal
yang ditarik hand tractor (Suryana dkk 2008)
27 Ketersediaan Air Irigasi
Ketersediaan air untuk keperluan irigasi secara garis besar dapat
dibedakan menjadi dua jenis yaitu ketersediaan air di lahan dan ketersediaan air
di bangunan pengambilan Ketersediaan air irigasi baik di lahan maupun di
bangunan pengambilan diharapkan dapat mencukupi kebutuhan air irigasi yang
diperlukan pada daerah irigasi yang ditinjau sesuai dengan luas areal dan pola
tanam yang ada Informasi ketersediaan air di bangunan pengambilan atau sungai
diperlukan untuk mengetahui jumlah air yang dapat disediakan pada lahan yang
ditinjau berkaitan dengan pengelolaan air irigasi untuk suatu lahan pertanian
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
271 Ketersediaan Air di Lahan
Ketersediaan air di lahan adalah air yang tersedia di suatu lahan
pertanian yang dapat dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan air irigasi
di lahan itu sendiri Ketersediaan air di lahan yang dapat digunakan untuk
pertanian terdiri dari dua sumber yaitu konstribusi air tanah dan hujan
efektif (Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
Konstribusi air tanah sangat dipengaruhi oleh karakteristik tanah
kedalaman air aplikasi (kedalaman zona perakaran) dan jenis tanaman
Untuk daerah irigasi yang berada pada daerah kedalaman air aplikasi
dangkal konstribusi air tanah diperoleh melalui daya kapiler tanah Untuk
daerah yang berada pada daerah kedalaman air aplikasi dalam konstribusi
air tanah sangat kecil dan dapat dianggap bernilai nol Curah hujan efektif
adalah curah hujan yang secara efektif dan secara langsung dipergunakan
memenuhi kebutuhan air tanaman untuk pertumbuhan tanaman
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
24
272 Ketersediaan Air di Bangunan Pengambilan
Ketersediaan air di bangunan pengambilan adalah air yang
tersedia di suatu bangunan pengambilan yang dapat digunakan untuk
mengaliri lahan pertanian melaui sistem irigasi Untuk sistem irigasi
dengan memanfaatkan air sungai informasi ketersediaan air di sungai
(debit andalan) perlu diketahui Debit andalan adalah debit minimum
sungai untuk kemungkinan terpenuhi yang sudah ditentukan dapat dipakai
untuk irigasi Debit minimum untuk kemungkinan terpenuhi ditetapkan
80 yang dapat diartikan pula bahwa kemungkinan (probabilitas) debit
sungai lebih rendah dari debit andalan 20 Untuk bangunan pengambilan
yang telah tersedia bangunan pencatat debit maka analisis ketersediaan air
dapat dilakukan dengan analisis frekuensi terhadap data debit yang cukup
panjang (Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
28 Kebutuhan Air Irigasi
Direktorat Jenderal Pengairan (1986) memberikan gambaran bahwa dalam
penentuan kebutuhan air untuk irigasi atau air yang dibutuhkan untuk lahan
pertanian didasarkan pada keseimbangan air di lahan untuk satu unit luasan dalam
satu periode biasanya periode setengah bulanan Faktor-faktor yang menentukan
kebutuhan air untuk irigasi menurut Direktorat Jenderal Pengairan (1986) adalah
a) Penyiapan lahan (Ir)
Untuk menentukan kebutuhan maksimum air irigasi pada suatu
proyek irigasi ditentukan oleh kebutuhan air untuk penyiapan lahan
b) Penggunaan Konsumtif (Etc)
Penggunaan konsumtif diartikan sebagai jumlah air yang dibutuhkan
untuk pertumbuhan tanaman Penggunaan konsumtif juga dapat didefinisikan
sebagai kebutuhan air tanaman sebagai jumlah air yang disediakan untuk
mengimbangi air yang hilang akibat evaporasi dan transpirasi Evapotranspirasi
adalah gabungan proses penguapan dari permukaan tanah atau evaporasi dan
penguapan dari daun tanaman atau transpirasi Besarnya nilai evaporasi
dipengaruhi oleh iklim varietas jenis dan umur tanaman
25
Besarnya koefisien tanaman setiap jenis tanaman berbeda-beda dan
berubah setiap periode pertumbuhan tanaman itu Evapotranspirasi potencial
dihitung dengan metode modifikasi Penman yang telah disesuaikan dengan
keadaan daerah Indonesia dan nilai kc untuk berbagai jenis tanaman yang ditanam
disajikan harga-harga koefisien tanaman termasuk jagung menurut FAO
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
Tabel 2 Harga Koefisien Tanaman Palawija
Setengah
Bulan
Ke-
Koefisien tanaman
Kedelai Jagung
Kac
tanah Bawang Buncis Kapas
1 050 0 50 0 50 0 50 0 50 050
2 075 0 59 0 51 0 51 0 64 050
3 100 0 96 0 66 0 59 0 89 058
4 100 1 05 0 85 0 90 0 95 075
5 082 1 02 0 95 0 95 0 88 091
6 045 0 95 0 95 - 104 -
Sumber Direktorat Jenderal Pengairan 1986
c) Perkolasi dan Rembesan (P)
Laju perkolasi sangat tergantung pada sifat-sifat tanah Guna
menentukan laju perkolasi tinggi muka air tanah juga harus diperhitungkan
Perembesan terjadi akibat meresapnya air melalui tanggul sawah Perkolasi
dan rembesan disawah berdasarkan Direktorat Jenderal Pengairan (1986)
yaitu sebesar 2 mmhari
d) Penggantian Lapisan Air (Wlr)
Banyaknya air yang dibutuhkan oleh tanaman palawija sebesar 50-
100 mm
e) Efisiensi Irigasi (Ei)
Efisiensi irigasi adalah angka perbandingan dari jumlah air irigasi
nyata yang terpakai untuk kebutuhan pertumbuhan tanaman dengan jumlah
air yang keluar dari pintu pengambilan (intake) Efisiensi irigasi merupakan
faktor penentu utama dari unjuk kerja suatu sistem jaringan irigasi Efisiensi
irigasi terdiri atas efisiensi pengaliran yang pada umumnya terjadi di jaringan
26
utama dan efisiensi dijaringan sekunder yaitu dari bangunan pembagi sampai
petak sawah Efisiensi irigasi didasarkan asumsi sebagian dari jumlah air
yang diambil akan hilang baik di saluran maupun di petak sawah
Kehilangan air yang diperhitungkan untuk operasi irigasi meliputi
kehilangan air di tingkat tersier sekunder dan primer Besarnya masing-
masing kehilangan air tersebut dipengaruhi oleh panjang saluran luas
permukaan saluran keliling basah salurandan kedudukan air tanah
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
29 Membuat Desain Saluran Irigasi Permukaan (Alur)
Desain suatu sistem irigasi permukaan harus mengisi bagian zona
perakaran secara efisien dan seragam sehingga stres tanaman dapat dihindari dan
sumber daya seperti energi air nutrisi dan tenaga kerja tetap seimbang atau
terjaga Sistem irigasi juga dapat digunakan untuk mendinginkan keadaan di
sekitar buah yang sensitif dan tanaman sayuran atau memanaskan atmosfer untuk
mencegah kerusakan dengan embun beku Sebuah sistem irigasi harus selalu
mampu mengakumulasi pencucian garam di zona akar Hal ini juga dapat
digunakan untuk melunakkan tanah untuk budidaya yang lebih baik atau bahkan
untuk menyuburkan dan menyebarkan insektisida dilahan (Walker 1989)
Prosedur desain didasarkan pada target aplikasi (Z req) yang sesuai dengan
kelembaban tanah yang diekstraksi oleh tanaman Dimana dalam analisis akhir
prosedur akan muncul trial and error dimana pilihan panjang lereng tingkat
lapangan inflow dan waktu cutoff dapat dibuat yang akan memaksimalkan
efisiensi aplikasi Pertimbangan seperti keterbatasan pasokan air dan erosi akan
bertindak sebagai kendala pada prosedur desain Efisiensi aplikasi maksimal
tujuan implisit desain akan terjadi ketika lahan hanya diairi kembali Perkolasi
yang meningkat akan dikurangi dengan meminimalkan perbedaan waktu asupan
kesempatan dan mengakhiri pemasukan tepat waktu Limpasan permukaan
dikendalikan atau digunakan kembali Asupan waktu desain peluang didefinisikan
dengan cara berikut
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(7)
27
di mana Z req adalah volume diberikandibutuhkan per satuan panjang dan lebar
per unit (dan sama dengan defisit kelembaban tanah) dan rreq adalah asupan
desain kali kesempatan (Walker dan Skogerboe 1989)
Tabel 3 Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi awal
Continuous Flow Intake Curve Parameters For Initial Irrigations
ID Soil Name a K
(m^3mmn^a)
Fo
(m^3mmn^a)
Qr
(ls)
Vpr
(m)
002 Heavy Clay 0188 0000220 00000073 0468 0111
005 Clay 0248 0000416 00000184 0521 0122
010 Clay 0306 0000633 00000313 0609 0138
015 Light Clay 0351 0000810 00000437 0695 0152
020 Clay Loam 0387 0000966 00000555 0781 0166
025 Clay Loam 0417 0001107 00000670 0866 0179
030 Clay Loam 0442 0001220 00000780 0949 0191
035 Silty 0463 0001346 00000887 1031 0202
040 Silty 0481 0001453 00000990 1112 0213
045 Silty Loam 0497 0001551 00001090 1192 0224
050 Silty Loam 0512 0001650 00001187 1271 0234
060 Silty Loam 0535 0001830 00001372 1426 0253
070 Silty Loam 0555 0002011 00001547 1576 0271
080 Sandy Loam 0571 0002172 00001711 1721 0288
090 Sandy Loam 0585 0002324 00001867 1862 0305
100 Sandy Loam 0597 0002476 00002014 1999 0320
150 Sandy 0641 0003130 00002637 2613 0391
200 Sandy 0671 0003706 00003113 3115 0452
400 Sandy 0749 0005531 00004144 4000 0650
Sumber Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University 2003
28
Tabel 4Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi selanjutnya
Continuous Flow Intake Curve Parameters For Later Irrigations
ID Soil Name a K
(m^3mmn^a)
Fo
(m^3mmn^a)
Qr
(ls)
Vpr
(m)
002 Heavy Clay 0151 0000190 00000058 0468 0111
005 Clay 0198 0000356 00000147 0521 0122
010 Clay 0245 0000543 00000251 0609 0138
015 Light Clay 0281 0000690 00000349 0695 0152
020 Clay Loam 0310 0000826 00000444 0781 0166
025 Clay Loam 0334 0000937 00000536 0866 0179
030 Clay Loam 0353 0001040 00000624 0949 0191
035 Silty 0370 0001146 00000709 1031 0202
040 Silty 0385 0001233 00000792 1112 0213
045 Silty Loam 0398 0001321 00000872 1192 0224
050 Silty Loam 0409 0001400 00000949 1271 0234
060 Silty Loam 0428 0001560 00001098 1426 0253
070 Silty Loam 0444 0001701 00001237 1576 0271
080 Sandy Loam 0457 0001842 00001369 1721 0288
090 Sandy Loam 0468 0001974 00001493 1862 0305
100 Sandy Loam 0478 0002106 00001611 1999 0320
150 Sandy 0513 0002660 00002110 2613 0391
200 Sandy 0537 0003146 00002490 3115 0452
400 Sandy 0599 0004701 00003316 4000 0650
Sumber Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University 2003
Menurut Walker dan Skogerboe (1989) data yang dibutuhkan dalam
membuat desan irigasi secara umum adalah
a sifat pasokan air irigasi dalam hal kebutuhan tahunan tahunan metode
pengiriman dan biaya debit dan durasi frekuensi penggunaan dan kualitas air
b topografi tanah dengan penekanan khusus pada lereng utama undulations
lokasi pengiriman air dan outlet permukaan drainase
c fisik kimia dan karakteristik tanah terutama karakteristik infiltrasi
kelembaban-holding kapasitas salinitas dan drainase internal
d pola tanam kebutuhan airnya dan pertimbangan khusus yang diberikan untuk
memastikan bahwa sistem irigasi dapat dilaksanakan dalam panen dan jadwal
budidaya periode perkecambahan dan periode pertumbuhan yang kritis
29
e kondisi pemasaran di daerah serta tenaga kerja pemeliharaan dan
penggantian ketersediaan dan keterampilan pelayanan pendanaan untuk
konstruksi dan operasi dan energi pupuk benih pestisida dll dan
f budaya praktek yang digunakan di daerah pertanian terutama di mana mereka
dapat melarang elemen tertentu dari desain atau operasi dari sistem
Waktu pengaliran merupakan waktu yang diperlukan air untuk menutupi
seluruh lahan membutuhkan evaluasi atau setidaknya perkiraan jalur pengaliran
Penentuan nilai parameter hidrolik alur bervariasi sesuai dengan ukuran dan
bentuk alur biasanya dalam kisaran 03-07 Gambar di bawah menunjukkan tiga
bentuk alur khas dan berhubungan dengan nilai p 1 dan p 2 (parameter hidrolik)
Gambar 8 Bentuk spesifik alur dan parameter hidroliknya
Setelah parameter-parameter seperti bentuk alur jarak antar alur panjang alur
kemiringan alur topografi alur jenis tanah waktu asupan peluang dll Maka
selanjutnya mengikuti desain sistem model irigasi alur menurut FAO
(Walker 1989)
30
210 Cropwat
Cropwat merupakan suatu program komputer under DOS (Program yang
dipakai melalui perintah DOS) untuk menghitung evapotranspirasi Penman
Modifikasi dan kebutuhan air untuk tanaman Selanjutnya dapat juga menghitung
kebutuhan air irigasi jadwal pemberian air irigasi untuk macam-macam kondisi
pengelolaan dan suplai air untuk seluruh daerah irigasi dengan bermacam-macam
pola tanam tertentu Untuk perhitungan tersebut dibutuhkan data-data
klimatologi dan data-data lainnya misalnya data tanaman dan data pola tanam
Prosedur dalam perhitungan kebutuhan air bagi tanaman dan rencana kebutuhan
air untuk irigasi ini didasarkan pada makalah FAO - ID No 24 mengenai
Kebutuhan air bagi tanaman dan No 33 mengenai Respon tanaman terhadap
air Program ini berarti sebagai alat praktis untuk membantu para ahli melakukan
perhitungan dalam perencanaan dan pengelolaan suatu daerah irigasi Lebih lanjut
program ini diharapkan dapat membantu memberikan rekomendasi untuk
memperbaiki irigasi yang telah ada dan merencanakan jadwal irigasi yang sesuai
dengan kondisi suplai air yang beraneka ragam Beberapa hal yang perlu dijelaskan
berkaitan dengan penggunaan komputer model Cropwat ini antara lain
mengenai perhitungan evapotranspirasi referensi pemrosesan data curah hujan
pola tanam dan data tanaman (Susilawati 2004)
Evapotranspirasi referensi atau ETo adalah evapotranpirasi potensial dari
tanaman rumput yang sehat dan mendapat air cukup Kebutuhan air untuk
tanaman lain secara langsung dibandingkan dengan parameter iklim ini Metode
Penman Modifikasi (FAO - ID No24) secara umum telah diterima sebagai
metode yang cukup untuk menghitung evapotranspirasi dari data klimatologi
seperti temperatur kelembaban (humidity) radiasi penyinaran (sunshine) dan
kecepatan angin (windspeed) Data klimatologi harus diambil dari stasiun
terdekat dan yang paling mewakili daerah kajian Data pertama yang penting dari
stasiun klimatologi ini adalah elevasi ketinggian (altitude) dan latitude
(Susilawati 2004)
Menurut Susilawati (2004) Masukan data klimatologi meliputi tiap bulanan
a Temperatur dalam derajat Celcius dapat sebagai temperatur rata-rata harian
31
atau sebagai temperatur maksimum dan minimum dalam bulan
b Kelembaban udara (air humidity) dapat diberikan sebagai kelembaban
relatif (relative humidity) dalam persen (0 - 100) atau vapour pressure dalam
mbar (1 - 50) Untuk membedakan diantara kedua satuan di atas nilai
vapour pressure dimasukkan sebagai nilai negative
c Penyinaran (daily sunshine) dapat diberikan sebagai persentase (20 - 100)
dari perbandingan penyinaran terhadap panjang hari atau pecahan (0 - 1)
atau sebagai lamanya penyinaran dalam jam (1 - 20)
d Kecepatan angin (windspeed) dapat diberikan dalam kmhari (10 - 500) atau
mdet (0 - 10)
Hujan memberikan kontribusi yang besar dari kebutuhan air untuk
tanaman Selama musim hujan sebagian besar kebutuhan air dipenuhi oleh hujan
sementara dalam musim kering dipenuhi oleh air irigasi Berapa jumlah air yang
datang dari curah hujan dan berapa jumlah air yang harus dipenuhi oleh air irigasi
adalah sulit diperkirakan Untuk mengestimasi kekurangan curah hujan yang
harus dipenuhi oleh air irigasi diperlukan suatu analisa statistik yang
membutuhkan data curah hujan yang panjang Sedangkan tidak semua curah
hujan yang jatuh digunakan oleh tanaman Sebagian hujan hilang karena limpasan
permukaan (run off) atau karena perkolasi yang dalam jauh di luar daerah akar
tanaman (Susilawati 2004)
Menurut Susilawati (2004) untuk menentukan bagian hujan yang dapat
diperhitungkan sebagai air yang dapat digunakan oleh tanaman diberikan definisi
a Curah hujan rata-rata bulanan (average monthly rainfall) adalah nilai rata-
rata dari suatu data curah hujan Digunakan dalam perhitungan kebutuhan
air tanaman dalam keadaan iklim yang rata- rata
b Dependable rainfall jumlah hujan dapat tergantung dari 1 di luar 4 atau 5
tahun tergantung pada 75 atau 80 kemungkinan terlampaui dan
menunjukkan suatu tahun kering normal Dependable rainfall digunakan
untuk merencanakan kapasitas sistem irigasi
c Hujan dalam tahun basah tahun normal dan tahun kering adalah hujan
dengan kemungkinan terlampaui 20 untuk tahun basah 50 tahun normal
31
32
dan 80 untuk tahun kering Ketiga nilai tersebut sangat berguna untuk
merencanakan suplai air irigasi dan simulasi dari macam-macam kondisi
pengelolaan irigasi
d Effective rainfall didefinisikan sebagai bagian dari hujan yang secara
efektif digunakan oleh tanaman setelah beberapa hilang karena limpasan
permukaanrun off) dan perkolasi yang dalam diperhitungkan Hujan efektif ini
digunakan untuk menentukan kebutuhan irigasi bagi tanaman
Kebutuhan air irigasi selain tergantung dari curah hujan juga tergantung
dari data tanaman dan pola tanam yang disusun Data tanaman meliputi sifat-sifat
dari tanaman yang diungkapkan oleh koefisien tanaman kc dan lama
pertumbuhan tanaman yaitu dalam tingkatan-tingkatan pertumbuhan Dari data
tanaman ini dapat dihitung kebutuhan air untuk tanaman Dengan menambahkan
data tanggal tanam pertama maka kebutuhan air irigasi untuk tanaman dapat
ditemukan Data pola tanam dari beberapa jenis tanaman yang tumbuh dalam
daerah irigasi yang disusun secara skematik diperlukan untuk menghitung
kebutuhan air irigasi (Susilawati 2004)
211 Sirmod III
SIRMOD III adalah paket perangkat lunak komprehensif untuk
mensimulasikan hidrolika sistem irigasi permukaan pada suatu lahan dengan
memilih kombinasi ukuran parameter dan operasional yang memaksimalkan
efisiensi aplikasi dan solusi dua-titik terbalik Permasalahan perhitungan
parameter infiltrasi dari suatu data merupakan data paling awal yang dimasukkan
(Walker 1989)
Kegiatan simulasi dikembangkan selama beberapa tahun dan dikodekan
menjadi MSDOS program yang bernama SIRMOD Pemrograman SIRMOD III
adalah 32 bit C + + revisi paket SIRMOD aslinya Prosedur numerik yang
digunakan dalam perangkat lunak yang diuraikan dalam teks Irigasi Permukaan
Teori dan Praktek 9 SIRMOD III merupakan perangkat lunak yang telah ditulis
untuk sistem mikro IBM kompatibel dengan memanfaatkan Windows 95 98
2000 dan sistem operasi berikutnya (Walker 1989)
32
2
33
III METODOLOGI PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat
Penelitian mengenai ldquoDesain Sistem Irigasi Alur Pada Perkebunan Tanaman
Jagung di Kabupaten Bonerdquo dilaksanakan pada bulan September sampai pada bulan
Oktober 2012 di Desa Samaelo Kecamatan Barebbo Kabupaten Bone Provinsi
Sulawesi Selatan
32 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah Teodolit Program SRFR
SIRMOD III SURFER CROPWAT 80 CLIMWAT 20 GPS kamera meteraacuten
parang linggis cangkul Selang air ring sampel ring infiltrometer aluminum foil
timbangan digital palu karet pengikatWater pass Pompa mesin
Bahan yang digunakan pada penelitian ini yaitu
1 Plastik
2 Patok kayu
3 Tali rapia
4 Air
5 Tanaman jagung
33 Metode Penelitian
331 Pengambilan data
Data yang akan digunakan pada penelitian ini meliputi data untuk
ketersediaan air kebutuhan air irigasi dan data untuk desain sistem irigasi
Data ketersediaan air meliputi
a Data curah hujan 10 tahun terakhir (2003-2012)
b Data debit air irigasi setengah bulanan (2005-2011)
Data untuk kebutuhan air irigasi meliputi
a Data Tanah meliputi sampel tanah dan ring sampel Data sampel tanah
diambil secara berurutan dalam waktu 10 hari untuk mengetahui kadar air
tanah sedangkan ring sampel digunakan untuk mengetahui titik layu
permanen porositas tekstur dan kapasitas lapang
34
b Data tanaman meliputi pengukuran kedalaman perakaran diambil dari
pengukuran panjang akar selama tiga kali sesuai dengan periode
pertumbuhan tanaman
c Data iklim meliputi data evaporasi seperti suhu udara kelembaban
kecepatan angin dan lama penyinaran
Sedangkan data untuk desain sistem irigasi meliputi
a Data Kemiringan lahantopografi digunakan untuk mengetahui kontur
wilayah lahan penaman
b Data laju infiltrasi dengan menggunakan ring infiltrometer
332 Pengolahan dan Analisis Data
1 Membuat kontur lahan pertanaman dengan aplikasi surfer
2 Menghitung kebutuhan air tanaman berdasarkan iklim dan pola tanam
yang diterapkan oleh petani setempat dengan Cropwat
3 Membuat desain saluran irigasi alur
a Penentuan bentuk saluran yaitu
1 2
Keterangan gambar penampang pengaliran air
1 Sesuai referensi FAO bentuk trapezoidal dengan bagian hidrolik
p1= 0513 dan p2=1329
2 Sesuai aplikasi dilapangan bentuk parabolasetengah lingkaran
dengan bagian hidrolik p1= 0582 dan p2= 1352
b Jarak antar alur ditentukan berdasarkan hasil survei jarak tanam di lahan
pertanaman jagung yaitu 16 m Sedangkan untuk desain 08 m
c Panjang alur 60 m
d Panjang akar atau kedalaman air aplikasi adalah 011m 037 m dan
045 m
e Koefisien manning adalah 004 (menurut FAO)
f Kecepatan aliran adalah 001 mmenit
35
g Kemiringan lahan adalah 00008 (berdasarkan data pengukuran
langsung dilapangan)
h Perhitungan A0
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(8)
i Perhitungan Zreq (persamaan 10)
j Perhitungan waktu aplikasipemberian air tL
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(9)
k Perhitungan debit maksimum
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(10)
l Perhitungan efisiensi aplikasi (Ea)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(11)
Keterangan
A0 = Luas penampang alur (m2)
Q0 = Debit aliran (m3menit)
n = Koefisien manning
S0 = Kemiringan saluran
f0 = Nilai waktu awal (m3menitm)
P12 = Parameter hidrolik
tL = Waktu pemberian air (menit)
Qmax = Debit maksimum(m3menit)
Vmax = Kecepatan maksimum (m3menit)
Ea = Efisiensi aplikasi ()
Zreq = Kedalaman aplikasi(m)
L = Panjang alur (m)
tco = Waktu pemberhentian aliran (menit)
36
4 Optimasi parameter dengan menggunakan perangkat lunak SIRMOD III
Parameter yang divariasikan adalah
a Debit atau kecepatan aliran
b Dimensi saluran
c Waktu aplikasi
d Panjang alur
Gambar 9 Tampilan awal program SIRMOD III
37
34 Bagan Alir Penelitian
Tidak
Ya
KEBUTUHAN AIR TANAMAN KETERSEDIAAN AIR
DATA
TANAH
MULAI
DESAIN SISTEM IRIGASI
CROPWATT 80
KEBUTUHAN AIR TANAMAN DAN
IRIGASIWAKTU PEMBERIAN AIR
SIMULASI DENGAN
MENGGUNAKAN SIRMOD III
HASIL
SELESAI
DATA CURAH
HUJAN
DATA
IKLIM
INFILTRASI
DATA DEBIT
IRIGASI
TOPOGRAFI
LAHAN
DATA
TANAMAN
AN
38
BAB VI HASIL PENELITIAN
41 Keadaan Umum Lokasi Penelitian
Kabupaten Bone secara geografis terletak antara4deg13- 5deg6 LS dan antara
119deg42-120deg30 BT seluas 4559 kmsup2 Secara administratif wilayah kabupaten
Bone berbatasan sebelah utara dengan Kabupaten Wajo dan Kabupaten Soppeng
sebelah selatan dengan Kabupaten Sinjai dan Kabupaten Gowa sebelah barat
dengan Kabupaten Maros Kabupaten Pangkep dan Kabupaten Barru dan sebelah
timur dengan Teluk Bone Daerah penelitian merupakan tempat penanaman padi
pada MT1 dan MT2 sedangkan pada MT3 yang ditanam adalah jagung Kondisi
dimana ketersediaan air untuk tanaman padi sulit untuk dipenuhi Penelitian ini
dilaksanakan pada perkebunan tanaman jagung di Desa Samaelo Kecamatan
Barebbo
Gambar 10 Lokasi penelitian
Untuk menentukan kemiringan pengaliran air di lahan dilakukan
pengukuran ketinggian lokasi dengan sistem grid Topografi lahan telah diukur
dengan theodolit untuk memperlihatkan kondisi kontur lahan yang akan didesain
Topografi akan menjadi salah satu faktor dalam pengaturan kemiringan dasar
SUKRI
G62107057 TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2013
39
saluran (furrow) sehingga menjadi penting untuk disajikan Hasil pengukuran
topografi dengan theodolit disajikan pada Gambar 11
Gambar 11 Layout ketinggian lokasi (kontur) lahan sawah di Kabupaten Bone
Daerah penelitian beriklim tropis dimana musim hujan berlangsung pada bulan
Desember ndash Juli dan musim kemarau yang berlangsung dari bulan Agustus ndash November
Berdasarkan data klimatologi dari tahun 2003 sampai tahun 2012 yang diperoleh dari
BMKG Maros suhu udara maksimum (Tmax) tertinggi terjadi pada bulan Januari ndash Juni
dan suhu udara maksimum (Tmax) terendah terjadi pada bulan Agustus ndash September
Sedangkan suhu udara minimum (Tmin) tertinggi pada bulan November ndash Maret dan
suhu udara miacutenimum (Tmin) terendah pada bulan Agustus ndash September Kelembaban
udara rata ndash rata sepanjang tahun adalah 836 dan kecepatan angin rata ndash rata 5 kmhari
dengan lama penyinaran rata ndash rata 15
42 Ketersediaan Air
Salah satu faktor penting dalam pengelolaan air untuk pertanian adalah
kesetimbangan air di lahan Jika ketersediaan air dapat memenuhi kebutuhan air di
lahan khususnya untuk pertanaman maka kebutuhan air pertumbuhan tanaman
dapat dipenuhi sehingga kekurangan air tidak terjadi dan tanaman tidak berada
40
dalam kondisi cekaman kekurangan air (deficit water stress) Salah satu sumber
ketersediaan air adalah hujan yang ditunjukkan dengan nilai curah hujan
Gambar 12 Curah hujan rata-ratabulanan (aktual dan efektif) di Kabupaten Bone
Tahun (2003-2012)
Data nilai curah rata-ratahujan bulanan di Kabupaten Bone menunjukkan
terjadinya hujan puncak pada bulan Mei (sekitar 400 mm) Sedangkan curah hujan
terendah terjadi pada bulan Agustus (sekitar 75 mm) Kondisi ini sangat baik untuk
wilayah pertanian yang membutuhkan hujan yang lebih merata
Ketersediaan air di daerah penelitian juga disuplai oleh air dari DI Pattiro
dengan distribusi ketersediaan air setiap periode (setengah bulanan) rata-rata
selama tahun 2005 ndash 2012 Nilai debit per periode maksimum terjadi pada bulan
Juli seperti disajikan pada Gambar 13
Gambar 13 Nilai debit rata-rata tersedia yang dialirkan di DI Pattiro (Tahun 2005 ndash
2012)
0
100
200
300
400
500
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Cu
rah
Hu
jan
(m
m)
Waktu (bulan)
Curah Hujan Aktual (mm)
Curah Hujan Efektif (mm)
0
20
40
60
80
100
120
Jan
I
Jan
II
Feb
I
Feb
II
Mar
I
Mahellip
Ap
r I
Ap
r II
Mei
I
Mei
II
Jun
I
Jun
II
Jul I
Jul I
I
Agt
I
Agt
II
Sep
I
Sep
II
Okt
I
Okt
II
No
v I
No
v hellip
Des
I
Des
II
De
bit
(m
^3d
eti
k) Series1Debit Rata-rata
41
43 Kebutuhan Air
Kebutuhan air untuk tanaman (evapotranspirasi ETcrop) dapat diperkirakan
dari data evaporasi atau evaportanspirasi potensial (ETo) Berdasarkan data iklim
yang ada di Kabupaten Bone dan Maros diperoleh hasil perhitungan nilai ETo rata
rata bulanan dalam 10 tahun terakhir untuk wiayah kajian dengan nilai seperti
ditunjukkan pada gambar di bawah ini
Gambar 14 Nilai evapotranspirasi potensial (ETo) Kabupaten Bone (2003-2012)
Dengan menggunakan rumus Etc = Kc x Eto maka nilai Etc dapat
diketahui dan dengan acuan ketersediaan air di lahan dan deplesi lengas tanah
maka kebutuhan air irigasi dapat ditentukan Gambar 15 menunjukkan kebutuhan
air tanaman aktual dan kebutuhan air irigasi selama pertanaman jagung di
Kabupaten Bone yang dihitung dengan Software Cropwat 8
Gambar 15 Nilai kebutuhan air tanaman aktual (ETcrop) dan kebutuhan air irigasi
(Irr Req) selama pertanaman jagung di Kabupaten Bone (nilai dalam
satuan mm)
0
1
2
3
4
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Evap
otr
ansp
iras
i Tan
aman
(m
mh
ari)
Waktu (bulan)
Eto (mmhari)
0
5
10
15
20
25
30
35
7 8 9 10 11 12
Ke
bu
tuh
an A
ir (
mm
har
i)
Waktu (bulan)
Kebutuhan Air Tanaman (mmhari)Keburuhan Air Irigasi (mmhari)
42
Pada sistem pertanaman jagung dengan jenis tanah lempung berliat
ketersediaan air dalam tanah sangat stabil mengingat tanah dapat memegang air
dengan baik Selama proses pertanaman jagung dilakukan terlihat bahwa deplesi
lengas tanah dapat berproses selama rata-rata 20 hari dengan tambahan air hujan
yang terjadi dengan nilai curah hujan yang kecil Namun demikian pada
prakteknya petani memberikan air irigasi setiap 10 hari dengan alasan kekhawatiran
akan terjadinya stress kekurangan air bagi tanaman
Gambar 16 Nilai retensi air tanah air tersedia (TAM dan RAM) di lahan
pertanaman jagung di Kabupaten Bone
44 Sistem Pemberian Air
Berdasarkan hasil survei lahan di pertanaman jagung diperoleh informasi
berupa kedalaman perakarandan laju infiltrasi Untuk wilayah penelitian di
Kabupaten Bone interval pemberian air di lahan mencapai 10 hari dengan cuaca
normal (tanpa hujan)
Panjang akar tanaman merupakan salah satu indikator yang penting dalam
sistem pemberian air irigasi karena sangat berkaitan dengan kedalaman efektif
pemberian air dan lama pemberian air Ukuran akar jagung pada fase I 011 m fase
II mencapai 037 m sedangkan pada fase III panjang akar 044 m Data tersebut
merupakan kedalaman air aplikasi yang akan digunakan sebagai kedalaman air
irigasi ke dalam tanah
Berdasarkan hasil pengukuran infiltrasi di lahan sawah untuk jagung hibrida
diperoleh data bahwa untuk waktu pemberian air irigasi dapat dilakukan melalui
sistem alur Laju penetrasi air kedalam lahan mencapai 05 mmdetik pada saat awal
0
20
40
60
80
100
120
140
0 20 40 60 80 100 120
Re
ten
si A
ir T
anah
(m
m)
Waktu (hari)
Depletion (mm)RAM (mm)
TAM (mm)
43
pemberian air dan selanjutnya menuju konstan pada laju 0083 mmdetik Bila
penjenuhan air diberikan sampai kedalaman maksimum perakaran hasil
pengukuran maka dibutuhkan waktu sekira 120 menit untuk pengaliran air dari
saluran ke lahan Waktu ini melebihi waktu untuk proses infiltrasi (opportunity
time)
Gambar 17 Laju infiltasi tanah pada lahan pertanaman Jagung
Ketersediaan air di lahan diukur dengan menggunakan current meter untuk
mengukur kecepatan aliran air yang selanjutnya digunakan untuk menentukan debit
air tersedia (m3det) Pada saat yang sama juga diukur kemiringan dasar saluran
Hasil pengukuran ini digunakan untuk menentukan nilai koefisien Manning yang
selanjutnya digunakan dalam penentuan fungsi debit aliran (Rumus Manning)
Hasil pengukuran debit sesaat di saluran irigasi menunjukkan debit 000041 m3s
45 Simulasi Hasil Berdasarkan Penerapan Petani di Lahan
Hasil simulasi irigasi alur yang diterapkan oleh petani menunjukkan kondisi
dimana kedalaman air aplikasi pada tahap pertumbuhan awal tanaman sebesar
hanya 011 m Pada praktek irigasi yang dilakukan petani dengan panjang alur 60
m bentuk penampang alur paraacutebola dan debit alir 000041 m3s dengan ujung alur
tertutup menunjukkan bahwa air terpenetrasi ke dalam tanah sedalam lebih 011 m
atau sedalam 037 m pada titik pemasukan air dan 040 m pada ujung alur Hal ini
secara detail dapat dilihat pada Gambar 18 dan Gambar 19
y = -076ln(x) + 3903Rsup2 = 0979
0
05
1
15
2
25
3
35
0 20 40 60 80 100
Laju
Infi
ltra
si (
cmm
en
it)
Waktu (menit)
Laju Infiltrasi (cmmenit)
Log (Laju Infiltrasi (cmmenit))
44
Gambar 18 Hasil kedalaman air aplikasi irigasi di lahan pertanaman jagung pada
tahap awal pengairan
Dari data ini menunjukkan bahwa irigasi yang dilakukan petani belum
optimal dalam memanfaatkan air Apalagi bila air sudah diberi pupuk maka
kehilangan pupuk akibat perkolasi akan menjadi besar karena tidak dapat
dijangkau oleh akar tanaman yang hanya sedalam 011 m pada tahap pertumbuhan
awal
Pada kondisi ini nilai efisiensi irigasi hanya mencapai 3609 efisiensi
aplikasi 3248 dan efisiensi distribusi hanya 3234 Hasil ini menunjukkan
bahwa hanya sekitar 32 air yang termanfaatkan sementara selebihnya terbuang
lewat perkolasi
Pada tahap ke 2 dengan kedalaman perakaran rata-rata mencapai 037 m
terdapat perubahan profil aplikasi air dengan debit air yag tetap 000041 m3s pada
waktu aplikasi selama 4 jam Nilai ini dianggap oleh sistem sebagai bentuk
penerapan air tak terkontrol karena memiliki nilai kedalaman air aplikasi yang
kurang di lebih setengah panjang alur sedangkan pada akhir alur mengalami
kelebihan air aplikasi
Gambar 19 Hasil Simulasi untuk kedalaman air aplikasi pada tahap pemberian
berikutnya mengikuti praktek irigasi petani
0
01
02
03
04
05
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)Panjang Alur (meter)
INFILTRASION DEPTH
Z_Req
0
01
02
03
04
05
06
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)
Panjang Alur (meter)
INFILTRASION DEPTH
Z_Req
45
Dengan dasar ini maka perlu optimasi desain pemberian air yang dapat
meningkatkan efisiensi aplikasi dan nilai efisiensiirigasi Optimasi dapat dilakukan
pada debit aliran panjang alur kecepatan alur dimensi saluran agar diperoleh nilai
efisiensi aplikasi dan efisiensi irigasi yang lebih baik
46 Simulasi Berdasarkan Hasil Desain
Desain irigasi alur dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak
SIRMOD III Model simulasi yang digunakan adalah tipe hydrodynamic ujung alur
tertutup tanpa penggunaan kembali bentuk penampang alur parabola atau
trapezoidal dan panjang alur 60 meter untuk target aplikasi atau kedalaman air
aplikasi 011 m 037 m dan 045 m
461 Kedalaman Air Aplikasi 011 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
pada tahap pertumbuhan awal tanaman sebesar hanya 011 m dengan jarak antar
alur dikurangi dari 16m menjadi 08m dan debit dari 000041m3s menjadi
00004m3s Waktu pengairan divariasikan dari 190 menit 200 menit 205 menit
dan 210 menit untuk mendapatkan hasil simulasi terbaik Hasil simulasi dapat
diamati pada gambar berikut ini
Gambar 20 Hasil simulasi untuk Kedalaman Air Aplikasi 011 meter
Dari gambar diatas untuk lama pengairan 190 menit diperoleh nilai efisiensi
apikasi 9904 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9894 dan air yang
terperkolasi kedalam tanah 106 untuk lama pengairan 200 menit diperoleh nilai
003
004
005
006
007
008
009
01
011
012
013
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)
Panjang Alur (meter) Zreq (m)
T=190 menitT=200 menitT=205 menitT=210 menit
46
efisiensi apikasi 9772 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9761 dan air
yang terperkolasi kedalam tanah 239 untuk lama pengairan 205 menit diperoleh
nilai efisiensi apikasi 9508 efisiensi irigasi 9866 efisiensi distribusi 9509
dan air yang terperkolasi kedalam tanah 491 danuntuk lama pengairan 210
menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9888 efisiensi irigasi 100 efisiensi
distribusi 9888 dan air yang terperkolasi kedalam tanah 112
Gambar 21 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi ()
Gambar 22 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut di atas untuk kedalaman air aplikasi 011 m
Efisiensi irigasi cenderung normal dengan meningkatnya lama pengairan Efisiensi
aplikasi dan efisiensi irigasi memiliki nilai yang relatif sama dan mengalami
penurunan tertinggi pada lama pengairan 205 menit namun laju perkolasi
meningkat menjadi 491 Dari keempat waktu pengairan yang digunakan
disarankan pada aplikasi dilapangan menggunakan lama pengairan 210 menit
dengan laju efisiensi tinggi namun laju perkolasinya rendah
94
95
96
97
98
99
100
185 190 195 200 205 210
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
0
1
2
3
4
5
185 190 195 200 205 210
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan
Laju Perkolasi ()
47
462 Kedalaman Air Aplikasi 037 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
037 m dengan jarak antar alur 08 m dan debit dari 00004m3s ditingkatkan
menjadi 00006 m3s Lama pengairan divariasikan dari 470 menit 480 menit 520
menit dan 525 menit
Gambar 23 Hasil simulasi untuk kedalaman air aplikasi 037 meter
Dari data hasil simulasi diataspada kedalam air aplikasi 037 meter untuk
lama pengairan 470 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9558 efisiensi irigasi
9859 efisiensi distribusi 9538 dan air yang terperkolasi ke dalam tanah
463 untuk lama pengairan 480 diperoleh nilai efisiensi apikasi 9827 efisiensi
irigasi 100 efisiensi distribusi 9822 dan air yang terperkolasi kedalam tanah
178 untuk lama pengairan 520 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 8631
efisiensi irigasi 9166 efisiensi distribusi 8578 dan air yang terperkolasi
kedalam tanah 1431 dan untuk lama pengairan 525 menit diperoleh nilai
efisiensi apikasi 9192 efisiensi irigasi 9712 efisiensi distribusi 9161 dan
air yang terperkolasi kedalam tanah 842
01
015
02
025
03
035
04
045
05
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
)
Panjang Alur (m)
Zreq(m)
T = 470 menitT = 480 menitT = 520 menitT = 525 menit
48
Gambar 24 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi ()
Gambar 25 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut untuk kedalaman air aplikasi 037 m terlihat
bahwa nilai dari laju efisiensi (aplikasi irigasi dan distribusi) masing-masing
memiliki nilai tertinggi pada lama pengairan 480 menit dan terendah pada lama
pengairan 520 menit Sedangkan laju perkolasi terendah pada lama pengairan 480
menit dan meningkat pada lama pengairan 520 menit Sehingga dari keempat
waktu lama pengairan yang digunakan untuk kedalaman air aplikasi 037 meter
dianjurkan menggunakan lama pengairan 480 menit dengan laju efisiensi yang
tinggi namun laju perkolasinya rendah
463 Kedalaman Air Aplikasi 045 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
045 m dan debit ditingkatkan menjadi 0000615 m3s dengan lama pengairan yang
divariasikan dari 550 menit 580 menit 600 menit dan 620 menit
84
86
88
90
92
94
96
98
100
460 470 480 490 500 510 520 530
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
0
5
10
15
460 470 480 490 500 510 520 530
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan (menit)
Laju Perkolasi ()
49
Gambar 26 Hasil simulasi I untuk kedalaman air aplikasi 045 meter
Dari gambar grafik diatas pada kedalaman air aplikasi 045 meter untuk
lama pengairan 550 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9786 efisiensi irigasi
100 efisiensi distribusi 9772 dan air yang terperkolasi kedalam tanah 228
untuk lama pengairan 580 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9731 efisiensi
irigasi 9996 efisiensi distribusi 9735 dan air yang terperkolasi kedalam tanah
265 untuk lama pengairan 600 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9096
efisiensi irigasi 9602 efisiensi distribusi 9068 dan air yang terperkolasi
kedalam tanah 935 dan untuk lama pengairan 620 menit diperoleh nilai efisiensi
apikasi 8915 efisiensi irigasi 9541 efisiensi distribusi 8857 dan air yang
terperkolasi kedalam tanah 1151
Gambar 27 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan efisiensi ()
015
02
025
03
035
04
045
05
055
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
)Panjang Alur (m) Zreq (m)
T=550 menitT=580 menitT=600 menitT=620 menit
88
90
92
94
96
98
100
540 550 560 570 580 590 600 610 620
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
50
Gambar 28 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut untuk kedalaman air aplikasi 045 m terlihat
bahwa nilai dari laju efisiensi (aplikasi irigasi dan distribusi) masing-masing
memiliki nilai tertinggi pada dua waktu awal lama pengairan (550 dan 580 menit)
dan menurun pada dua waktu lama pengairan berikutnya Sedangkan laju perkolasi
terendah pada dua waktu awal lama pengairan (550 dan 580 menit) dan meningkat
pada dua waktu lama pengairan berikutnya Maka dari keempat waktu lama
pengairan yang digunakan untuk kedalaman air aplikasi 045 meter dianjurkan
menggunakan lama pengairan 550 menit atau 580 menit dengan laju efisiensi yang
tinggi dan laju perkolasi yang rendah rendah
Dapat diamati bahwa pada semua kedalaman air aplikasi memiliki nilai
efisiensi yang berbeda-beda sesuai dengan tingkat pertumbuhan tanaman Pada
kedalaman air aplikasi 011 m dianjurkan menggunakan lama pengairan 210 menit
dengan debit 00004 m3s pada kedalaman air aplikasi 037 m dianjurkan
menggunakan lama pengairan 480 menit dengan debit 00006 m3s dan untuk
kedalaman air aplikasi 045 meter dianjurkan menggunakan lama pengairan 550
menit atau 580 menit dengan debit 0000615 m3s
0
3
6
9
12
540 550 560 570 580 590 600 610 620
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan (menit)
Laju Perkolasi ()
51
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan sebagai
berikut
1 Debit yang diterapkan oleh para petani adalah 000041 m3detik untuk semua
kedalaman air aplikasi kemudian dalam desain debit berubah sesuai dengan
kedalaman air aplikasi (00004 m3detik untuk 011 meter 00006 m
3detik
untuk 037 meter dan 0000615 m3detik untuk 045 meter)
2 Waktu yang diterapkan oleh para petani adalah 240 menit untuk semua
kedalaman air aplikasi (011m 037m dan 045m) kemudian dalam desain
waktu pengairan berubah sesuai dengan kedalaman air aplikasi (210 menit untuk
011 meter 480 menit untuk 037 meter dan 550 menit dan 580 menit untuk
045 meter)
3 Efisiensi irigasi yang diperoleh berdasarkan hasil desain mencapai 100
sedangkan menurut aplikasi yang diterapkan oleh para petani di lapangan
memiliki nilai efisiensi irigasi 36
52 Saran
Berdasarkan penelitian yang telah saya lakukan saya menyarankan untuk
dilakukan penelitian lanjutan agar diperoleh desain yang lebih maksimal dengan
efisiensi distribusi yang lebih merata dari awal pemasukan hingga ujung alur
52
DAFTAR PUSTAKA
Achmad M 2011 Hidrologi Teknik Universitas Hasanuddin Makassar
Ahmad S 2012 Pengolahan Tanaman Terpadu(PTT) Kepala Badan Penelitian dan
Pengembangan Pertanian
Anonim 2012a httpjagung_wikipediabahasaindonesiaensiklopedibebashtml
Tanggal diakses 27 Agustus 2012
Anonim 2012b httpDodikagrotek09UNEJjagung+kedelaihtml Tanggal diakses 30
Agustus 2012
Anonim 2012c httpawalmaulana-babIIIIII(Irigasialur)html Tanggal diakses 03
September 2010
Asdak C 1995 Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai Gadjah Mada
University Press Yogyakarta
Bambang T 2008 Hidrologi Terapan Beta Offset Yogyakarta
Brouwer C 1988 Irrigation Water Management Irrigation Methods Training manual
no 5 FAO Land and Water Development Division FAO Roma
Departemen Pekerjaan Umum 1986 Petunjuk Perencanaan Irigasi Direktorat Jenderal
Pengairan Jakarta
Ending PT dan Soetjipto 1992 Dasar-dasar dan Praktek Irigasi Erlangga Jakarta
FAO 2006 Crop Evapotranspiration (guidelines for computing crop water
requirements) FAO Irrigation and Drainage Paper No 56 FAO Roma
Jeams L 2009 Chapter 7 Midwestern State University
Kay M 1986 Surface Irrigation Systems and Practice Cranfield Press Bedford UK
Kartasapoetra dan Sutedjo MM1994 Teknologi Pengairan Pertanian (Irigasi) Bumi
Aksara Jakarta
Kusnadi DK 2000 Irigasi Permukaan Perteta Bogor
Purwono dan Purnamawati P 2011 Budidaya 8 Tanaman Pangan Unggul Penebar
Swadaya Depok
Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan 2003 Alat pembentuk alur
Drainase Bogor
53
Suprodjo P 2001 Pengembangan Irigasi Usaha Tani Berkelanjutan dan Gerakan
Hemat Air Direktoral Jenderal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan
Nasional Yogyakarta
Susi S 2004 Optimalisasi Pengelolaan Air Waduk Tilong Untuk Irigasi Pertanian Pada
Daerah Irigasi Tilong Universitas Katolik Widya Mandira Kupang
Walker WR 1989 Guidelines for designing and evaluating surface irrigation system
FAO Irrigation and Drainage Paper No 45 FAO Roma
Walker WR 2003 Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University
54
LAMPIRAN
Lampiran 1 Data Titik Ordinat Dengan Menggunakan GPS
Titik South East X Y
Titik South East X Y
A0 4 36675 120 18031 200471 9489739
B0 4 36688 120 18023 200454 9489713
A1 4 36677 120 18032 200472 9489737
B1 4 36684 120 18031 200471 9489722
A2 4 36679 120 18034 200476 9489733
B2 4 36684 120 18032 200474 9489724
A3 4 36680 120 18040 200488 9489731
B3 4 36685 120 18038 200483 9489720
A4 4 36682 120 18045 200497 9489728
B4 4 36687 120 18044 200494 9489717
A5 4 36684 120 18050 200506 9489723
B5 4 36689 120 18049 200504 9489714
A6 4 36686 120 18055 200515 9489720
B6 4 36692 120 18054 200514 9489709
A7 4 36688 120 18061 200527 9489716
B7 4 36693 120 18059 200523 9489706
A8 4 36690 120 18066 200535 9489712
B8 4 36696 120 18064 200532 9489702
A9 4 36692 120 18071 200544 9489708
B9 4 36697 120 18068 200541 9489698
Titik South East X Y
Titik South East X Y
C0 4 36692 120 18032 200473 9489708
D0 4 36699 120 18035 200477 9489696
C1 - - - -
D1 - - - -
C2 4 36689 120 18032 200473 9489714
D2 - - - -
C3 4 36689 120 18036 200480 9489714
D3 4 36697 120 18037 200482 9489722
C4 4 366692 120 18041 200489 9489708
D4 4 36694 120 18039 200486 9489704
C5 4 36694 120 18046 200498 9489704
D5 4 36699 120 18046 200497 9489696
C6 4 36696 120 18049 200504 9489701
D6 4 36702 120 18050 200506 9489691
C7 4 36698 120 18056 200517 9489698
D7 4 36704 120 18054 200515 9489687
C8 4 36700 120 18061 200527 9489694
D8 4 36706 120 18060 200524 9489689
C9 4 36703 120 18067 200536 9489689
D9 4 36707 120 18064 200532 9489681
55
Titik South East X Y
Titik South East X Y
Ta 4 36750 120 18041 200489 9489693
F1 4 36676 120 18035 200477 9489738
E1 - - - -
F2 4 36678 120 18038 200483 9489734
E2 - - - -
F3 4 36678 120 18038 200483 9489734
E3 - - - -
F4 4 36681 120 18050 200506 9489729
E4 4 36702 120 18032 200489 9489689
F5 4 36684 120 18051 200507 948924
E5 4 36703 120 18043 200492 9489688 E6 4 36706 120 18046 200500 9489684 E7 4 36707 120 18052 200511 9489681 E8 4 36709 120 18057 200520 9489677 E9 4 36711 120 18064 200532 9489673 E10 4 36712 120 18066 20035 9489672
56
Lampiran 2 Data Pengukuran Ketinggian Dengan Menggunakan Theodolit
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
A0-A1 093 353 04 10 1724 1718 1714 12 055
A0-A2 723 353 04 10 1781 1748 1709 12 055
A0-A3 1723 353 04 10 2038 1955 1868 12 055
A0-A4 2723 353 04 10 212 197 183 12 055
A0-A5 3723 353 04 10 2189 20 1809 12 055
A0-A6 4723 353 04 10 259 235 211 12 055
A0-A7 5723 353 04 10 263 235 211 12 055
A0-A8 6723 353 04 10 26 239 206 12 055
A0-A9 7723 353 04 10 271 235 197 12 055
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang
(m)
B0-B1 105 337 15 40 1808 1803 18 1375 046
B0-B2 825 337 15 40 179 175 1717 1375 046
B0-B3 1825 337 15 40 203 1945 1856 1375 046
B0-B4 2825 337 15 40 209 195 181 1375 046
B0-B5 3825 337 15 40 224 203 185 1375 046
B0-B6 4825 337 15 40 255 231 207 1375 046
B0-B7 5825 337 15 40 267 238 2068 1375 046
B0-B8 6825 337 15 40 266 229 1967 1375 046
B0-B9 7825 337 15 40 275 235 197 1375 046
57
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
C0-C1 - - - - - - -
C0-C2 143 0 28 50 1703 1697 1689 138 034
C0-C3 803 0 28 50 1764 1726 1686 138 034
C0-C4 1803 0 28 50 1812 1722 1631 138 034
C0-C5 2803 0 28 50 196 182 168 138 034
C0-C6 3803 0 28 50 203 184 164 138 034
C0-C7 4803 0 28 50 24 217 192 138 034
C0-C8 5803 0 28 50 2475 218 2189 138 034
C0-C9 6803 0 28 50 251 221 186 138 034
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
D0-D1 - - - - - - -
D0-D2 - - - - - - -
D0-D3 312 2 04 10 1769 1753 1715 152 029
D0-D4 808 2 04 10 1776 1737 1696 152 029
D0-D5 1808 2 04 10 1963 1872 1785 152 029
D0-D6 2808 2 04 10 1972 1835 1693 152 029
D0-D7 3808 2 04 10 23 211 1924 152 029
D0-D8 4808 2 04 10 24 201 188 152 029
D0-D9 5808 2 04 10 246 217 188 152 029
D0-D10 5978 2 04 10 254 224 195 152 029
58
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
Ta-E1 - - - - - - -
Ta-E2 - - - - - - -
Ta-E3 - - - - - - -
Ta-E4 415 29 56 10 2003 198 1954 1465 056
Ta-E5 1415 11 45 50 2401 20 1957 1465 056
Ta-E6 2415 2 20 30 208 1984 189 1465 056
Ta-E7 3415 0 13 10 2367 2222 209 1465 056
Ta-E8 4415 358 36 00 243 224 2041 1465 056
Ta-E9 5415 357 17 50 248 223 199 1465 056
Ta-E10 5855 356 18 30 255 227 202 1465 056
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
A0-F1 6232 350 56 50 1765 1735 1705 12 055
A0-F2 10982 344 59 30 1778 1728 1667 12 055
A0-F3 16832 344 08 20 1989 192 1856 12 055
A0-F4 37982 344 34 10 2141 197 18 12 055
A0-F5 43292 328 51 10 261 241 22 12 055
59
Lampiran 3 Data Hasil Analisis Tanah
HASIL ANALISIS CONTOH TANAH
Nomor contoh BD PD
Porosita
s
KA
Kapasita
s Lapang
KA Titik
Layu
Permanen
Tekstur Hidrometer
No
urut
Kode
Laboratoriu
m
Pengirim Liat
()
Debu
()
Pasir
() Klas Tekstur
(gcm3 (gcm3 () () ()
1 S1 I(hibrida 126 234 4611 1518 0461 46 35 19 Liat
2 S2 II(hibrida) 117 241 5165 1730 0521 52 39 9 Liat
3 S3 III(komposit
) 136 218 3777 1686 0421 42 42 16 Liat berdebu
4 S4 IV(komposit
) 112 217 4816 2837 0391 39 38 23
Lempung
berliat
Sumber Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Unhas
60
Lampiran 4 Data Klimatologi
Data Curah Hujan Bulanan (millimeter)
Tahun 2003 sampai dengan tahun 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 237 111 175 365 411 251 186 67 75 153 144 273
Data Suhu Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 269 269 269 269 269 268 268 267 268 269 269 269
Data Suhu Minimum Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 230 230 230 229 229 230 229 228 228 229 230 230
Data Suhu Maksimum Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 324 324 324 323 323 324 323 322 322 324 324 323
Data Kelembaban Bulanan Rata-rata (Persen)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 83 84 84 84 84 84 83 84 84 83 83 83
Data Kecepatan Angin Rata-rata Bulanan (KNOT)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 4 3 4 4 4 4 5 6 6 6 4 4
Data Lamanya Penyinaran Bulanan (Persen)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 11 14 17 14 12 10 14 22 25 20 17 11
Sumber BMKG (Stasiun Klimatologi Kelas I Maros)
61
Lampiran 5 Data Pengukuran Laju Infiltrasi
No Waktu
(menit)
Penurunan
(cm)
1 0-3 9
2 3-6 75
3 6-9 7
4 9-12 65
5 12-15 55
6 15-18 5
7 18-21 45
8 21-24 4
9 24-27 38
10 27-30 35
11 30-33 35
12 33-36 4
13 36-39 35
14 39-42 35
15 42-45 35
16 45-48 25
17 48-51 25
18 51-54 25
19 54-57 2
20 57-60 2
21 60-63 2
22 63-66 2
23 66-69 2
24 69-72 2
25 72-75 18
26 75-78 15
27 78-81 15
28 81-84 15
29 84-87 15
30 87-90 15
62
Lampiran 6 Perhitungan Pemberian Air
Dik luas lahan = 36000m2 waktu antara pemberian air = 10 hari
1 Perhitungan kebutuhan air tanaman diperoleh dengan menggunakan persamaan
Volume air = luas lahan x Etc x jarak pemberian air sehingga jumlah
kebutuhan air tanaman adalah
Volume air(initial) = luas lahan x Etc x jarak pemberian air
= 3600m2 x 07810
-3mh x 10 h = 2808m
3
Volume air(deve) = 3600m2 x 21710
-3mh x 10 h = 7812m
3
Volume air(mid) = 3600m2 x 31310
-3mh x 10 h = 11268m
3
Volume air(late) = 3600m2 x 20210
-3mh x 10 h = 7272m
3
2 Debit aliran peralur ditentukan dengan persamaan Q = V A dimana
A = frac12 (a+b) t = frac12 (40+15) 10 = 275cm2 = 00275m
2
V = 1n R23
S12
= 1004(00585)23
(0008)12
= 00149 ms
Maka Q = 00149 00275 = 000040975 m3s = 040975 ls
Sehingga Volume air yang diberikan peralur adalah 354024m3
Hasil perhitungan tersebut kemudian diolah dengan menggunakan perangkat lunak
Sirmod 3 untuk mnedapatkan nilai efisiensi aplikasi dan efisiensi irigasi
63
Lampiran 7 Perhitungan Desain Irigasi Alur
Dik L = 60m S0 = 0008 n = 004 w = 08 m p1 = 0582 p2 = 1352
Untuk nilai a k dan f0 berdasarkan table 3(FAO)
Untuk luas penampang (A)
A = frac12 (a+b) t = frac12 (40+15) 10 = 275cm = 00275m
Untuk debit (Q0)
Q0 = 00004 m3s
Perhitungan debit maksimum
Untuk rreq
Perkiraan nilai T1 = 60
Peritungan
= 60 +
= 60 + 361 = 421 menit
Untuk tL
1
2 A0 = 00275m2
3 T1 = 5A0LQ0 = 5(00275)600010102 = 81667 menit
4
64
Lampiran 8 Foto Kegiatan Selama Penelitian
6
pengendalian aliran air irigasi dan perataan lahanyang baik sehingga
penyebaran air seragam ke seluruh petakan Prosedur pelaksanaan irigasi
dalam irigasi permukaan adalah dengan menggunakan debit yang cukup
besar maka aliran akan mencapai bagian ujung secepat mungkin dan
meresap ke dalam tanah dengan merata Setelah atau sebelum mencapai
bagian ujung aliran masuk dapat diperkecil debitnya (cut-back flow)
sampai sejumlah air irigasi yang diinginkan sudah diresapkanKetika
pasokan aliran air dihentikan maka proses resesi sepanjang lahan akan
terjadi sampai proses irigasi selesai (Kusnadi 2000)
212 Irigasi Alur
Irigasi alur dapat diartikan sebagai air yang mengalir melalui
saluran kecil (alur) yang dibuat pada kemiringan atau lereng lahan Air
masuk ke dalam tanah dari dasar dan sisi saluran bergerak lateral dan ke
bawah untuk membasahi tanah dan sekaligus membawa garam terlarut
pupuk dan herbisida Tanah yang baik dengan lerengkemiringan seragam
dapat memberikan hasil yang baik dari metode ini (James 1993)
Irigasi alur cocok untuk berbagai jenis tanah tanaman dan lereng
tanah Irigasi alur cocok untuk tanaman terutama tanaman baris Tanaman
yang akan rusak jika air menutupi batang atau mahkota harus
menggunakan irigasi alur Irigasi alur juga cocok untuk tumbuhan tanaman
pohon Pada tahap awal penanaman pohon penggunaan satu alur
disamping baris pohon mungkin cukup tetapi ketika pohon berkembang
maka dua atau lebih alur dapat dibuat untuk menyediakan air yang cukup
(Brouwer 1988)
Menurut Brouwer (1988) tanaman yang dapat diairi dengan irigasi
alur meliputi
a Tanaman berbaris seperti jagung kedelai bunga matahari tebu
b Tanaman yang akan rusak oleh air berlebih seperti tomat sayuran
kentang kacang-kacangan
c Pohon buah-buahan seperti jeruk anggur
d Siaran tanaman (metode kerut) seperti gandum
7
Sistem irigasi alur biasanya digunakan dalam pengairan sayuran-
sayuran Hal ini memberikan keuntungan bahwa air tidak diterapkan
secara langsung ke lahan tetapi air masuk kedalam alur Hal itu
memberikan penghematan air tanaman tidak bersentuhan langsung dengan
air karena beberapa tanaman seperti sayuran sangat sensitif terhadap air
tergenang Berdasarkan keselarasan irigasi alur dapat digolongkan
menjadi dua jenis umum yaitualur lurus dan alur kontur Alur kontur
memiliki kemiringan yang halus sepanjang aliran Lahan dengan
kemiringan hingga 15 persen dapat diairi dengan alur kontur (Bishop et al
1967) Metode alur kontur dapat berhasil digunakan di hampir semua
tanah yang diairi Keterbatasan alur yang lurus yang diatasi dengan kontur
untuk menahan tanah Berdasarkan pada ukuran dan jarak alur dapat
diklasifikasikan sebagai alur-alur dan lipatan atau kerutan Secara umum
tanaman kecil memerlukan alur yang kecil seperti sayuran membutuhkan
alur dari 75-125 cm sedangkan beberapa tanaman baris membutuhkan
alur yang lebih lebar (Kay 1986)
Alur lurus biasanya saluran dibangun menuruni lereng tanah yang
berliku (bertingkat) Tanah halus (yaitu mengisi daerah yang rendah
dengan bahan dibawa dari tempat tinggi) biasanya diperlukan untuk
efisiensi aplikasi air Namun keseragaman yang buruk dapat terjadi ketika
lereng melebihi 2 dan tanah bertekstur kasar Alur sangat cocok untuk
mengairi tanaman yang bisa tertanggu jika air merendam mahkota atau
batang tanaman Akar tanaman seperti sayuran kapas jagung gula bit
jagung kentang dan tanaman bibit ditanam pada bedengan yang diairi
dengan alur yang ditempatkan di antara baris tanaman Kebun-kebun
anggur dapat diairi dengan menempatkan satu atau lebih alur antara baris
pohon untuk membasahi area utama dari zona akar (Jeams 2009)
Secara umum bentuk panjang dan jarak ditentukan oleh keadaan
alam yaitu kemiringan jenis tanah dan ukuran aliran yang tersedia
Namun faktor lain dapat mempengaruhi desain sistem alur seperti
kedalaman perairan praktek pertanian dan panjang lahan Alur harus
8
searah dengan kemiringan jenis tanah ukuran saluran kedalaman irigasi
praktek budidaya dan panjang lahan Meskipun alur dapat lebih lama
ketika kemiringan lahan yang curam kemiringan alur maksimum yang
disarankan adalah 05 untuk menghindari erosi tanah Alur juga dapat
dibuat bertingkat sehingga sangat mirip dengan cekungan sempit yang
panjang Namun nilai minimum dari 005 dianjurkan agar drainase yang
efektif dapat terjadi pada irigasi berikutnya atau curah hujan yang
berlebihan Jika kemiringan tanah lebih curam dari 05 maka alur dapat
diatur pada sudut lereng utama atau bahkan sepanjang kontur untuk
menjaga lereng alur dalam batas-batas yang disarankan Alur dapat diatur
dengan cara ini ketika kemiringan tanah utama tidak melebihi 3 Hal itu
dilakukan untuk menghindari resiko utama erosi tanah dalam sistem alur
Untuk tanah berpasir air cepat terinfiltrasi Alur harus pendek (kurang dari
110 m) sehingga air akan mencapai ujung hilir tanpa kerugian perkolasi
yang berlebihan Pada tanah liat laju infiltrasi jauh lebih rendah dari pada
di tanah berpasir Alur dapat lebih panjang dari pada tanah berpasir
(Brouwer 1988)
Ukuran aliran maksimum yang tidak akan menyebabkan erosi jelas
akan tergantung pada kemiringan alur dalam hal apapun disarankan untuk
tidak menggunakan ukuran saluran dengan kecepatan aliran lebih besar
dari 301mdetik Ketika para petani menggunakan mesin (mekanik) alur-
alur harus dibuat panjang untuk memudahkan pekerjaan Alur pendek yang
sama dengan panjang lahan bukan jarak yang ideal itu akan menyisakan
tanah yang tidak terairi Panjang alur yang bersesuaian dapat dilihat pada
tabel berikut (Brouwer 1988)
9
Tabel1 Kemiringan dengan Jenis Tanah Untuk Panjang Alur
Furrow
slope
()
Maximum stream size
(ls) per furrow
Clay Loam Sand
Net irrigation depth (mm)
50 75 50 75 50 75
00 30 100 150 60 90 30 45
01 30 120 170 90 125 45 60
02 25 130 180 110 150 60 95
03 20 150 200 130 170 75 110
05 12 150 200 130 170 75 110
Sumber Training manual no 5 FAO Land and Water Development
Division 1988
Bentuk alur dipengaruhi oleh jenis tanah dan ukuran aliran
Pada tanah berpasir air bergerak cepat vertikal dari samping (lateral) Alur
berbentuk V diharapkan dapat mengurangi rembesan air pada permukaan
tanah Namun itu tidak cocok untuk tanah berpasir yang kurang stabil dan
cenderung runtuh karena mengurangi efisiensi irigasi Pada tanah liat ada
gerakan air yang jauh lebih lateral dan laju infiltrasi jauh lebih sedikit dari
pada tanah berpasir Sehingga alur dibuat lebar dan dangkal untuk
mendapatkan luas penampang basah yang besar untuk mendorong infiltrasi
(Brouwer 1988)
Gambar 1 Alur sempit pada tanah berpasir
10
Gambar 2 Alur lebar dangkal pada tanah lempung
Jarak dari alur dipengaruhi oleh jenis tanah dan praktek budidaya
Aturan jarak alur untuk tanah berpasir jarak harus antara 30 dan 60 cm
yaitu 30 cm untuk pasir kasar dan 60 cm untuk pasir halus Pada tanah liat
jarak antara kedua alur yang berdekatan harus 75-150 cm Pada tanah liat
alur ganda bergerigi juga dapat digunakan Keuntungannya adalah bahwa
baris tanaman akan lebih banyak pada punggung masing-masing dan
memudahkan penyiangan manual Punggungan dapat sedikit membulat di
bagian atas untuk mengalirkan air di permukaan punggungan pada saat
hujan deras (Brouwer 1988)
Gambar 3 Sebuah alur ganda-bergerigi
Dalam pertanian mekanik diperlukan kecocokan antara mesin yang
tersedia untuk membuat alur dan jarak yang ideal untuk tanaman
Peralatan mekanik akan menghasilkan lebih sedikit pekerjaan jika lebar
standar antara alur dipertahankan namun ketika tanaman ditanam
biasanya memerlukan jarak tanam yang berbeda Dengan cara ini jarak
dari gandengan alat tidak perlu diubah ketika peralatan tersebut akan
dipindahkan dari satu tanaman ke yang lain Namun perawatan diperlukan
11
untuk memastikan bahwa jarak standar memberikan pembasahan lateral
yang memadai pada semua jenis tanah (Brouwer 1988)
Ada beberapa alat pembentuk alur yang dapat digunakan Bajak
merupakan alat yang umum digunakan baik itu bajak kayu dan bajak besi
yang ditarik dengan tenaga hewan maupun bajakcangkul dengan
menggunakan tanganmanual Seperti yang ditunjukkan pada gambar
berikut ini (Brouwer 1988)
Gambar 4 Alat pembentuk alur
Air dialirkan ke lahan melalui masing-masing alur dari saluran
menggunakan sifon dan spiles atau pipa tergantung pada debit yang
tersedia dalam saluran irigasi beberapa alur dapat diairi pada waktu yang
sama Ketika terjadi kekurangan air irigasi alur menjadi solusi yang
diterapkan dengan membatasi jumlah air irigasi Hal ini dilakukan dengan
menggunakan sistem bergilir untuk tiap alur pada lahan yang sama
Misalnya untuk suatu lahan yang diari setiap 10 hari alur ganjil (1 3 5
dan seterusnya) diairi setelah 5 hari dan alur genap (2 4 6 dan
seterusnya) diairi setelah 10 hari Dengan demikian tanaman menerima air
setiap 5 hari bukan dalam jumlah besar setiap 10 hari
Limpasan pada ujung alur dapat menjadi masalah pada lahan miring Hal
ini dapat menampung air hingga 30 persen dari air yang diberikan
meskipun dalam kondisi yang baik Oleh karena itu pengurasan dangkal
harus selalu dilakukan pada ujung lahan untuk membuang kelebihan air
Ketika hal itu tidak dilakukan tanaman akan rusak oleh genangan air
Limpasan yang berlebihan dapat dicegah dengan mengurangi arus masuk
12
setelah air irigasi telah mencapai akhir dari alur-alur (irigasi pengurangan)
atau air limpasan digunakan kembali (Brouwer 1988)
Untuk mendapatkan pola pembasahan yang seragam pada zona
perakaran jarak kerutan harus baik memiliki kemiringan yang seragam
dan air irigasi harus diterapkan dengan cepat Zona perakaran akan
dibasahi melalui air yang mengalir pada alur yang bergerak ke bawah
tanah dan kesamping Kedua gerakan air tersebut bergantung pada jenis
tanah suatu lahan (Brouwer 1988)
Menurut Brouwer (1988) pola pembasahan yang ideal dapat
terjadi ketika pola pembasahan yang berdekatan saling tumpang tindih
dan ada gerakan air ke atas yang membasahi seluruh punggungan sehingga
air menyebar pada zona perakaran yang diamati pada gambar berikut
Gambar 5 Zona perakaran ideal
Untuk mendapatkan distribusi air yang seragam sepanjang alur
kemiringan saluran yang seragam merupakan hal yang penting dan ukuran
aliran cukup besar sehingga kecepatan aliran pada alur tinggi Dengan
demikian kerugian akibat perkolasi yang besar di hulu alur dapat dihindari
(Brouwer 1988)
13
Menurut Brouwer (1988) pola pembasahan yang buruk atau tidak
merata disebabkan oleh
a Kondisi alam yang tidak menguntungkan misalnya lapisan
dipadatkan jenis tanah yang berbeda-beda kemiringan lahan tidak
merata
b Letak alur yang buruk misalnya jarak alur terlalu lebar
c Manajemen yang buruk ukuran sungai yang tersedia terlalu besar atau
terlalu kecil menghentikan pemasukan air terlalu cepat
22 Curah Hujan Efektif (Re)
Hujan adalah peristiwa jatuhnya aires dari atmosfer ke permukaan bumi
dan atau laut dalam bentuk yang berbeda Hujan di daerah tropis (termasuk
Indonesia) umumnya dalam bentuk air dan sesekali dalam bentuk es pada suatu
kejadian ekstrim sedangkan di daerah subtropis dan kutub hutan dapat berupa air
atau saljues Besarnya curah hujan adalah volume air yang jatuh pada suatu areal
tertentu Besarnya curah hujan dapat dimaksudkan untuk satu kali hujan atau
untuk masa tertentu seperti perhari perbulan permusim atau pertahun Curah
hujan yang diperlukan untuk penyusunan suatu rancangan pemanfaatan air dan
rancangan pengendalian banjir adalah curah hujan rata-rata diseluruh daerah yang
bersangkutan Distribusi curah hujan adalah berbeda-beda sesuai dengan jangka
waktu yang ditinjau dari curah hujan tahunan curah hujan bulanan curah hujan
harian dan curah hujan perjam Harga-harga yang diperoleh ini dapat digunakan
untuk menentukan prospek dikemudian hari dan akhirnya perancangan sesuai
dengan tujuan yang dimaksud Kejadian hujan menunjukkan suatu variabilitas
dalam ruang dan waktu Salah satu konsekuensi dari variabliltas hujan adalah
terjadinya fluktuasi curah hujan di etiap wilayah yang dapat menimbulkan kondisi
ekstrim berupa kekeringan dan banjir yang terjadi dengan skala yang berbeda dan
tergantung pada periode keberulangannya (Achmad 2011)
Hujan yang diharapkan terjadi selama satu musim tanam berlangsung
disebut curah hujan efektif Masa hujan efektif untuk suatu lahan persawahan
dimulai dari pengolahan tanah sampai tanaman dipanen tidak hanya selama masa
pertumbuhan Curah hujan efektif untuk tanaman lahan tergenang berbeda dengan
14
curah hujan efektif untuk tanaman pada lahan kering dengan memperhatikan pola
periode musim hujan dan musim kemarau Perhitungan curah hujan efektif
dilakukan atas dasar prinsip hubungan antara keadaan tanah cara pemberian air
dan jenis tanaman (Achmad 2011)
Besarnya curah hujan efektif diperoleh dari pengolahan data curah hujan
harian pada stasiun curah hujan yang ada di daerah irigasi atau daerah sekitarnya
Re = Rtot (125 ndash 02 Rtot)125 Rtotlt 250 mm(1)
Re = 125 + 01 Rtot Rtotgt 250 mm(2)
Dimana
Re = Curah hujan efektif (mmhari)
Rtot = Jumlah curah hujan (mmhari)
23 Evapotranspirasi
Evapotranspirasi adalah perpaduan dua proses yakni evaporasi dan
transpirasi Evaporasi adalah proses penguapan atau hilangnya air dari tanah dan
badan-badan air (abiotik) sedangkan transpirasi adalah proses keluarnya air dari
tanaman (boitik) akibat proses respirasi dan fotosistesis Kombinasi dua proses
yang saling terpisah dimana kehilangan air dari permukaan tanah melalui proses
evaporasi dan kehilangan air dari tanaman melalui proses transpirasi disebut
sebagai evapotranspirasi (ET) (Achmad 2011)
Menurut Achmad (2011) evapotranspirasi ditentukan oleh banyak faktor
yakni
a Radiasi surya (Rd) Komponen sumber energi dalam memanaskan badan-
badan air tanah dan tanaman Radiasi potensial sangat ditentukan oleh posisi
geografis lokasi
b Kecepatan angin (v) Angin merupakan faktor yang menyebabkan
terdistribusinya air yang telah diuapkan ke atmosfir sehingga proses
penguapan dapat berlangsung terus sebelum terjadinya kejenuhan kandungan
uap di udara
c Kelembaban relatif (RH) Parameter iklim ini memegang peranan karena
udara memiliki kemampuan untuk menyerap air sesuai kondisinya termasuk
temperatur udara dan tekanan udara atmosfir
15
d Temperatur Suhu merupakan komponen tak terpisah dari RH dan Radiasi
Suhu ini dapat berupa suhu badan air tanah dan tanaman ataupun juga suhu
atmosfir
Evaporasi adalah proses dimana air dalam bentuk cair dikonversi menjadi
uap air dan dipindahkan dari permukaan penguapan Air dapat terevaporasi dari
berbagai permukaana seperti danau sungai tanah dan vegetasi hijau Sedangkan
transpirasi merupakan penguapan cairan (air) yang terkandung pada jaringan
tanaman dan pemindahan uap ke atmosfir Tanaman umumnya kehilangan air
melalui stomata Stomata merupakan saluran terbuka pada permukaan daun
tanaman melalui proses penguapan dan perubahan wujud menjadi gas
(Achmad 2011)
231 Evapotranspirasi Tanaman
Evapotranspirasi tanaman (ETc) adalah perpaduan dua istilah
yakni evaporasi dan transpirasi Kebutuhan air dapat diketahui
berdasarkan kebutuhan air dari suatu tanaman Apabila kebutuhan air
suatu tanaman diketahui kebutuhan air yang lebih besar dapat dihitung
(Hansen dkk 1986) Evaporasi yaitu penguapan di atas permukaan
tanah sedangkan transpirasi yaitu penguapan melalui permukaan dari air
yang semula diserap oleh tanaman Atau dengan kata lain
evapotranspirasi adalah banyaknya air yang menguap dari lahan dan
tanaman dalam suatu petakan karena panas matahari (Asdak 1995)
Evapotranspirasi (ETc) adalah proses dimana air berpindah dari
permukaan bumi ke atmosfer termasuk evaporasi air dari tanah dan
transpirasi dari tanaman melalui jaringan tanaman melalui transfer panas
laten persatuan area Ada 3 faktor yang mendukung kecepatan
evapotranspirasi yaitu (1) faktor iklim mikro mencakup radiasi netto
suhu kelembaban dan angin (2) faktor tanaman mencakup jenis
tanaman derajat penutupannya struktur tanaman stadia perkembangan
sampai masak keteraturan dan banyaknya stomata mekanisme menutup
dan membukanya stomata (3) faktor tanah mencakup kondisi tanah
16
aerasi tanah potensial air tanah dan kecepatan air tanah bergerak ke akar
tanaman (Achmad 2011)
Doonrenbos dan Pruitt (1977) menjelaskan bahwa untuk
menghitung kebutuhan air tanaman berupa evapotranspirasi
dipergunakan persamaan
ETc = Kc times ETohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(3)
Dimana
ETc= evapotranspirasi potensial (mmhari)
ETo= evapotranspirasi acuan (mmhari)
Kc= koefisian konsumtif tanaman
Koefisien konsumtif tanaman (Kc) didefinisikan sebagai
perbandingan antara besarnya evapotranspirasi potensial dengan
evaporasi acuan tanaman pada kondisi pertumbuhan tanaman yang tidak
terganggu Dalam hubungannya dengan pertumbuhan dan perhitungan
evapotranspirasi acuan tanaman (ETo) maka dimasukkan nilai Kc yang
nilainya tergantung pada musim serta tingkat pertumbuhan tanaman
Nilai koefisien tanaman dibagi atas empat fase pertumbuhan yaitu Kc
initial (Kc in) Kc development (Kc dev) Kc middle (Kc mid) dan Kc
end Kc in merupakan fase awal pertumbuhan tanaman selama kurang
lebih dua minggu sedangkan Kc dev adalah koefisien tanaman untuk
masa perkembangan (masa antara fase initial dan middle) Kc mid
merupakan Kc untuk masa pertumbuhan dan perkembangan termasuk
persiapan dalam masa pembuahan Kc end merupakan Kc untuk
pertumbuhan akhir tanaman dimana tanaman tersebut tidak berproduksi
lagi (Achmad 2011)
232 Evapotranspirasi Acuan (ETo)
Evapotranspirasi acuan (ETo) adalah nilai evapotranspirasi
tanaman rumput-rumputan yang terhampar menutupi tanah dengan
ketinggian 8ndash15 cm tumbuh secara aktif dengan cukup air Untuk
menghitung evapotranspirasi acuan (ETo) dapat digunakan beberapa
metode yaitu (1) metode Penman (2) metode panci evaporasi (3)
17
metode radiasi (4) metode Blaney Criddle dan (5) metode Penman
modifikasi FAO Menduga besarnya evapotranspirasi tanaman ada
beberapa tahap harus dilakukan yaitu menduga evapotranspirasi acuan
menentukan koefisien tanaman kemudian memperhatikan kondisi
lingkungan setempat seperti variasi iklim setiap saat ketinggian tempat
luas lahan air tanah tersedia salinitas metode irigasi dan budidaya
pertanian (Achmad 2011)
Beberapa metode pendugaan evapotranspirasi seperti Metode
PenmanETo = c (W Rn + (1 ndash W) f(u) (ea ndash ed) ) Metode Penman
modifikasi (FAO) digunakan untuk luasan lahan dengan data pengukuran
temperatur kelembaban kecepatan angin dan lama matahari bersinar
(Doorenbos dan Pruitt 1977)
24 Infiltrasi
Infiltrasi adalah proses aliran air (umumnya berasal dari curah hujan)
masuk kedalam tanah Perkolasi merupakan proses kelanjutan aliran air yang
berasal dari infiltrasi ke tanah yang lebih dalam Kebalikan dari infiltrasi adalah
rembesan Laju maksimal gerakan air masuk kedalam tanah dinamakan kapasitas
infiltrasi Kapasitas infiltrasi terjadi ketika intensitas hujan melebihi kemampuan
tanah dalam menyerap kelembaban tanah Sebaliknya apabila intensitas hujan
lebih kecil dari pada kapasitas infiltrasi maka laju infiltrasi sama dengan laju
curah hujan (Achmad 2011)
Perpindahan air dari atas ke dalam permukaan tanah baik secara vertikal
maupun secara horizontal disebut infiltrasi Banyaknya air yang terinfiltrasi dalam
satuan waktu disebut laju infiltrasi Besarnya laju infiltrasi f dinyatakan dalam
mmjam atau mmhari Laju infiltrasi akan sama dengan intensitas hujan bila laju
infiltrasi tersebut lebih kecil dari daya infiltrasinya Jadi f le fp dan f le I Infiltrasi
berubah-ubah sesuai dengan intensitas curah hujan Akan tetapi setelah mencapai
limitnya banyaknya infiltrasi akan berlangsung terus sesuai dengan kecepatan
absorbsi setiap tanah Pada tanah yang sama kapasitas infiltrasinya berbeda - beda
tergantung dari kondisi permukaan tanah struktur tanah tumbuh-tumbuhan dan
lain-lain Di samping intensitas curah hujan infiltrasi berubah-ubah karena
18
dipengaruhi oleh kelembaban tanah dan udara yang terdapat dalam tanah
(Achmad 2011)
Menurut Achmad ( 2011) ada beberapa faktor internal dan eksternal yang
mempengaruhi laju infiltrasi adalah sebagai berikut
1 Tinggi genangan air di atas permukaan tanah dan tebal lapisan tanah yang
jenuh
2 Kadar air atau lengas tanah
3 Pemadatan tanah oleh curah hujan
4 Penyumbatan pori tanah mikro oleh partikel tanah halus seperti bahan
endapan dari partikel liat
5 Pemadatan tanah oleh manusia dan hewan akibat traffic line oleh alat olah
6 Struktur tanah
7 Kondisi perakaran tumbuhan baik akar aktif maupun akar mati (bahan
organik)
8 roporsi udara yang terdapat dalam tanah
9 Topografi atau kemiringan lahan
10 Intensitas hujan
11 Kekasaran permukaan tanah
12 Kualitas air yang akan terinfiltrasi
13 Suhu udara tanah dan udara sekitar
Dalam infiltrasi dikenal dua istilah yaitu kapasitas infiltrasi dan laju
infiltrasi yang dinyatakan dalam mmjam Kapasitas infiltrasi adalah laju infiltrasi
maksimum untuk suatu jenis tanah tertentu sedangkan laju infiltrasi ( ft ) adalah
kecepatan infiltrasi yang nilainya tergantung pada kondisi tanah dan intensitas
hujan Apabila tanah dalam kondisi kering ketika infiltrasi terjadi kapasitas
infiltrasi tinggi karena kedua gaya kapiler dan gaya gravitasi bekerja bersama ndash
sama menarik air kedalam tanah Ketika tanah menjadi basah gaya kapiler
berkurang yang menyebabkan laju infiltrasi menurun Akhirnya kapasitas infiltrasi
mencapai suatu nilai konstan yang dipengaruhi terutama oleh gravitasi dan laju
perkolasi Laju infiltrasi dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu kedalaman
19
genangan dan tebal lapisan jenuh kelembaban tanah pemadatan oleh hujan
tanaman penutup intensitas hujan dan sifat ndash sifat fisik tanah (Triatmodjo 2008)
Metode yang biasa digunakan untuk menentukan kapasitas infiltrasi adalah
pengukuran dengan infiltrometer dan analisis hidrograf Infiltrometer dibedakan
menjadi infiltrometer genangan dan simulator hujan Infiltrometer genangan yang
banyak digunakan adalah dua silinder kosentris atau tabung yang dimasukkan
kedalam tanah (Triatmodjo 2008)
Untuk tipe pertama dua silinder kosentris yang terbuat dari logam dengan
diameter antara 225 dan 90 cm ditempatkan dengan sisi bawahnya berada
beberapa sentimeter di bawah tanah ke dalam kedua ruangan diisikan air yang
selalu dijaga pada elevasi sama Fungsi dari silinder luar adalah untuk mencegah
air di dalam ruang sebelah dalam menyebar pada daerah yang lebih besar setelah
merembes di bawah dasar silinder Kapasitas infiltrasi dan perubahannya dapat
ditentukan dari kecepatan penambahan air pada silinder dalam yang diperlukan
untuk mempertahankan elevasi konstan Infiltrasi dapat diukur dengan cara
berikut dengan menggunakan infiltrometer (Triatmodjo 2008)
Infiltrometer tipe kedua (gambar 7) terdiri dari tabung dengan diameter
sekitar 225 cm dan panjang 45 sampai 60 cm yang dimasukkan kedalam tanah
sampai kedalaman minimum sama dengan kedalaman dimana air meresap selama
percobaan ( sekitar 375 sampai 525 cm ) sehingga tidak terjadi penyebaran
Gambar 6 Tabung infiltrometer sederhana
20
Laju air yang harus ditambahkan untuk menjaga kedalaman yang konstan
di dalam tabung dicatat Infiltrometer genangan ini tidak memberikan kondisi
infiltrasi yang sebenarnya terjadi di lapangan karena pengaruh pukulan butir ndash
butir hujan tidak diperhitungkan dan struktur tanah di sekeliling dinding silinder
telah terganggu pada waktu pemasukannya kedalam tanah Tetapi meskipun
mempunyai kelemahan alat ini mudah dipindah dan dapat digunakan untuk
mengetahui kapasitas infiltrasi di titik yang dikehendaki sesuai dengan tata guna
lahan jenis tanaman dan sebagainya (Triatmodjo 2008)
Untuk mengurangi kelemahan dari penggunaan alat diatas dibuat hujan
tiruan dengan intensitas merata yang lebih tinggi dari kapasitas infiltrasi Luas
bidang yang disiram antara 01 sampai 40 m2 Besar infiltrasi dihitung dengan
mencatat besarnya hujan dan limpasan Gambar 7 adalah sket simulator hujan
Hujan tiruan dengan intensitas hujan I jatuh pada bidang yang akan dicari
kapasitas infiltrasinya Intensitas hujan lebih besar dari kapasitas infiltrasi f
sehingga terjadi genangan diatas permukaan tanah Pada suatu saat genangan air
akan meluap dan luapan air ditampung dalam ember Dengan mengetahui
intensitas hujan I volume tampungan dalam ember dan tinggi genangan maka
akan dapat dihitung kapasitas infiltrasi (Triatmodjo 2008)
Gambar 7 Simulator hujan
Laju infiltrasi (f) dinyatakan dalam injam atau cmjam adalah kecepatan
air masuk kedalam tanah dari permukaan tanah Jika air menggenang pada
permukaan tanah maka kapasitas infiltrasi telah mencapai batas kemampuan Jika
21
laju distribusi air pada permukaan sebagai contoh hujan lebih kecil dari pada
kemampuan laju infiltrasi maka laju infiltrasi sebenarnya akan juga lebih kecil
dari pada laju potensial Kumulatif infiltrasi (F) adalah akumulasi dari kedalaman
air yang masuk kedalam tanah selama jangka waktu tertentu dan itu sama dengan
integral dari laju infiltrasi pada periode tersebut (Triatmojo 2008)
25 Dimensi Saluran
Dimensi saluran merupakan salah satu kapasitaskemampuan lapisan
bahan kemiringan dan bentuk dari kanal atau selokan yang digunakan Ukuran
saluran dapat ditentukan dengan persamaan manning dan persamaan kelancaran
persamaan tersebut dapat menghubungkan kecepatan aliran kapasitas kemiringan
saluran saluran bentuk dan ukuran pembagian saluran Persamaannya sebagai
berikut (Jeans 2009)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(4)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(5)
Dimana
V = Kecepatan aliran (ms)
K = Koefisien kekasaran saluran
n = Koefisien manning
S = Kemiringan (mm)
A = Luas penampang saluran (m2)
Q = Debit aliran (m3s)
R = Jari-jari hidrolik (m)
26 Kadar Air Tanah
Data kadar air tanah membutuhkan pengukuran periodik di lapangan hal
tersebut dapat memberikan gambaran pada pemberian irigasi berikutnya dilakukan
dan berapa kedalaman air yang harus diterapkan Sebaliknya data tersebut dapat
menunjukkan berapa banyak yang telah diterapkan dan air keseragaman pada
lahan Seperti yang telah dijelaskan pada sub bagian sebelumnya bulk density
kapasitas lapangan dan titik layu permanen juga dibutuhkan (Walker 1989)
22
Menurut (Walker 1989) ada banyak teknik yang dapat digunakan untuk
menghitung kadar air tanah Namun yang digunakan pada penelitian ini adalah
metode gravimetrik sampling Gravimetrik sampel dilakukan dengan
mengumpulkan sampel tanah dari masing-masing kedalaman 15-30 cm dari profil
tanah atau dari penetrasi akar Sampel tanah diambil beratnya sekitar 100-200
gram kemudian ditempatkan dalam wadah kedap udara dan kemudian ditimbang
Sampel tersebut kemudian ditempatkan dalam oven untuk dipanaskan sampai 105
deg C selama 24 jam dengan membuka penutup wadah Setelah kering tanah dan
wadah ditimbang lagi dan berat air ditentukan baik sebelum maupun sesudah
pengeringanoven Fraksi berat kering masing-masing sampel dapat dihitung
dengan menggunakan Persamaan
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(6)
Dimana
W = kadar air tanah
BB = berat basah (berat tanah sesungguhnya)
BK = berat kering (berat tanah setelah di panaskan)
Jagung merupakan tanaman yang tergolong tidak tahan kelebihan air dan
kekurangan air dan relatif sedikit membutuhkan air dibandingkan padi Oleh
karena itu pengaturan ketersediaan air sangat penting Pada pertanaman di lahan
kering yang umumnya ditanam saat musim hujan peluang terjadinya kelebihan
air cukup besar oleh karena itu untuk menghindari agar tidak terjadi kelebihan air
maka perlu dibuat saluran-saluran drainase yang pengerjaannya dapat dilakukan
bersamaan dengan pembumbunan tanaman Pada pertanaman di lahan sawah yang
umumnya ditanam pada akhir musim hujan maka peluang terjadinya kekeringan
cukup besar Oleh karena itu perlu pemberian air pada saat-saat tanaman telah
menunjukkan gejala kekeringan Sumber air dapat diperoleh baik dari air tanah
dangkal yang didistribusikan dengan poma atau air irigasi Dalam hal ini yang
penting adalah pengaturan waktu dan cara pendistribusian air agar tanaman
tumbuh optimal dan pemanfaatan air lebih efisiensi Khusus untuk pertanaman
23
jagung pada lahan sawah tadah hujan ketersediaan air mutlak diperlukan oleh
karena itu harus ada sumber air yang dapat dimanfaatkan untuk pengairi
pertanaman Pendistribusian air dapat dilakukan melalui alur-alur yang dibuat saat
pembumbunan Pembuatan alur dapat dilakukan pula dengan menggunakan bajak
atau alat khusus pembuat alur model PAI-1R-Balitsereal atau PAI-2R-Balitsereal
yang ditarik hand tractor (Suryana dkk 2008)
27 Ketersediaan Air Irigasi
Ketersediaan air untuk keperluan irigasi secara garis besar dapat
dibedakan menjadi dua jenis yaitu ketersediaan air di lahan dan ketersediaan air
di bangunan pengambilan Ketersediaan air irigasi baik di lahan maupun di
bangunan pengambilan diharapkan dapat mencukupi kebutuhan air irigasi yang
diperlukan pada daerah irigasi yang ditinjau sesuai dengan luas areal dan pola
tanam yang ada Informasi ketersediaan air di bangunan pengambilan atau sungai
diperlukan untuk mengetahui jumlah air yang dapat disediakan pada lahan yang
ditinjau berkaitan dengan pengelolaan air irigasi untuk suatu lahan pertanian
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
271 Ketersediaan Air di Lahan
Ketersediaan air di lahan adalah air yang tersedia di suatu lahan
pertanian yang dapat dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan air irigasi
di lahan itu sendiri Ketersediaan air di lahan yang dapat digunakan untuk
pertanian terdiri dari dua sumber yaitu konstribusi air tanah dan hujan
efektif (Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
Konstribusi air tanah sangat dipengaruhi oleh karakteristik tanah
kedalaman air aplikasi (kedalaman zona perakaran) dan jenis tanaman
Untuk daerah irigasi yang berada pada daerah kedalaman air aplikasi
dangkal konstribusi air tanah diperoleh melalui daya kapiler tanah Untuk
daerah yang berada pada daerah kedalaman air aplikasi dalam konstribusi
air tanah sangat kecil dan dapat dianggap bernilai nol Curah hujan efektif
adalah curah hujan yang secara efektif dan secara langsung dipergunakan
memenuhi kebutuhan air tanaman untuk pertumbuhan tanaman
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
24
272 Ketersediaan Air di Bangunan Pengambilan
Ketersediaan air di bangunan pengambilan adalah air yang
tersedia di suatu bangunan pengambilan yang dapat digunakan untuk
mengaliri lahan pertanian melaui sistem irigasi Untuk sistem irigasi
dengan memanfaatkan air sungai informasi ketersediaan air di sungai
(debit andalan) perlu diketahui Debit andalan adalah debit minimum
sungai untuk kemungkinan terpenuhi yang sudah ditentukan dapat dipakai
untuk irigasi Debit minimum untuk kemungkinan terpenuhi ditetapkan
80 yang dapat diartikan pula bahwa kemungkinan (probabilitas) debit
sungai lebih rendah dari debit andalan 20 Untuk bangunan pengambilan
yang telah tersedia bangunan pencatat debit maka analisis ketersediaan air
dapat dilakukan dengan analisis frekuensi terhadap data debit yang cukup
panjang (Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
28 Kebutuhan Air Irigasi
Direktorat Jenderal Pengairan (1986) memberikan gambaran bahwa dalam
penentuan kebutuhan air untuk irigasi atau air yang dibutuhkan untuk lahan
pertanian didasarkan pada keseimbangan air di lahan untuk satu unit luasan dalam
satu periode biasanya periode setengah bulanan Faktor-faktor yang menentukan
kebutuhan air untuk irigasi menurut Direktorat Jenderal Pengairan (1986) adalah
a) Penyiapan lahan (Ir)
Untuk menentukan kebutuhan maksimum air irigasi pada suatu
proyek irigasi ditentukan oleh kebutuhan air untuk penyiapan lahan
b) Penggunaan Konsumtif (Etc)
Penggunaan konsumtif diartikan sebagai jumlah air yang dibutuhkan
untuk pertumbuhan tanaman Penggunaan konsumtif juga dapat didefinisikan
sebagai kebutuhan air tanaman sebagai jumlah air yang disediakan untuk
mengimbangi air yang hilang akibat evaporasi dan transpirasi Evapotranspirasi
adalah gabungan proses penguapan dari permukaan tanah atau evaporasi dan
penguapan dari daun tanaman atau transpirasi Besarnya nilai evaporasi
dipengaruhi oleh iklim varietas jenis dan umur tanaman
25
Besarnya koefisien tanaman setiap jenis tanaman berbeda-beda dan
berubah setiap periode pertumbuhan tanaman itu Evapotranspirasi potencial
dihitung dengan metode modifikasi Penman yang telah disesuaikan dengan
keadaan daerah Indonesia dan nilai kc untuk berbagai jenis tanaman yang ditanam
disajikan harga-harga koefisien tanaman termasuk jagung menurut FAO
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
Tabel 2 Harga Koefisien Tanaman Palawija
Setengah
Bulan
Ke-
Koefisien tanaman
Kedelai Jagung
Kac
tanah Bawang Buncis Kapas
1 050 0 50 0 50 0 50 0 50 050
2 075 0 59 0 51 0 51 0 64 050
3 100 0 96 0 66 0 59 0 89 058
4 100 1 05 0 85 0 90 0 95 075
5 082 1 02 0 95 0 95 0 88 091
6 045 0 95 0 95 - 104 -
Sumber Direktorat Jenderal Pengairan 1986
c) Perkolasi dan Rembesan (P)
Laju perkolasi sangat tergantung pada sifat-sifat tanah Guna
menentukan laju perkolasi tinggi muka air tanah juga harus diperhitungkan
Perembesan terjadi akibat meresapnya air melalui tanggul sawah Perkolasi
dan rembesan disawah berdasarkan Direktorat Jenderal Pengairan (1986)
yaitu sebesar 2 mmhari
d) Penggantian Lapisan Air (Wlr)
Banyaknya air yang dibutuhkan oleh tanaman palawija sebesar 50-
100 mm
e) Efisiensi Irigasi (Ei)
Efisiensi irigasi adalah angka perbandingan dari jumlah air irigasi
nyata yang terpakai untuk kebutuhan pertumbuhan tanaman dengan jumlah
air yang keluar dari pintu pengambilan (intake) Efisiensi irigasi merupakan
faktor penentu utama dari unjuk kerja suatu sistem jaringan irigasi Efisiensi
irigasi terdiri atas efisiensi pengaliran yang pada umumnya terjadi di jaringan
26
utama dan efisiensi dijaringan sekunder yaitu dari bangunan pembagi sampai
petak sawah Efisiensi irigasi didasarkan asumsi sebagian dari jumlah air
yang diambil akan hilang baik di saluran maupun di petak sawah
Kehilangan air yang diperhitungkan untuk operasi irigasi meliputi
kehilangan air di tingkat tersier sekunder dan primer Besarnya masing-
masing kehilangan air tersebut dipengaruhi oleh panjang saluran luas
permukaan saluran keliling basah salurandan kedudukan air tanah
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
29 Membuat Desain Saluran Irigasi Permukaan (Alur)
Desain suatu sistem irigasi permukaan harus mengisi bagian zona
perakaran secara efisien dan seragam sehingga stres tanaman dapat dihindari dan
sumber daya seperti energi air nutrisi dan tenaga kerja tetap seimbang atau
terjaga Sistem irigasi juga dapat digunakan untuk mendinginkan keadaan di
sekitar buah yang sensitif dan tanaman sayuran atau memanaskan atmosfer untuk
mencegah kerusakan dengan embun beku Sebuah sistem irigasi harus selalu
mampu mengakumulasi pencucian garam di zona akar Hal ini juga dapat
digunakan untuk melunakkan tanah untuk budidaya yang lebih baik atau bahkan
untuk menyuburkan dan menyebarkan insektisida dilahan (Walker 1989)
Prosedur desain didasarkan pada target aplikasi (Z req) yang sesuai dengan
kelembaban tanah yang diekstraksi oleh tanaman Dimana dalam analisis akhir
prosedur akan muncul trial and error dimana pilihan panjang lereng tingkat
lapangan inflow dan waktu cutoff dapat dibuat yang akan memaksimalkan
efisiensi aplikasi Pertimbangan seperti keterbatasan pasokan air dan erosi akan
bertindak sebagai kendala pada prosedur desain Efisiensi aplikasi maksimal
tujuan implisit desain akan terjadi ketika lahan hanya diairi kembali Perkolasi
yang meningkat akan dikurangi dengan meminimalkan perbedaan waktu asupan
kesempatan dan mengakhiri pemasukan tepat waktu Limpasan permukaan
dikendalikan atau digunakan kembali Asupan waktu desain peluang didefinisikan
dengan cara berikut
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(7)
27
di mana Z req adalah volume diberikandibutuhkan per satuan panjang dan lebar
per unit (dan sama dengan defisit kelembaban tanah) dan rreq adalah asupan
desain kali kesempatan (Walker dan Skogerboe 1989)
Tabel 3 Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi awal
Continuous Flow Intake Curve Parameters For Initial Irrigations
ID Soil Name a K
(m^3mmn^a)
Fo
(m^3mmn^a)
Qr
(ls)
Vpr
(m)
002 Heavy Clay 0188 0000220 00000073 0468 0111
005 Clay 0248 0000416 00000184 0521 0122
010 Clay 0306 0000633 00000313 0609 0138
015 Light Clay 0351 0000810 00000437 0695 0152
020 Clay Loam 0387 0000966 00000555 0781 0166
025 Clay Loam 0417 0001107 00000670 0866 0179
030 Clay Loam 0442 0001220 00000780 0949 0191
035 Silty 0463 0001346 00000887 1031 0202
040 Silty 0481 0001453 00000990 1112 0213
045 Silty Loam 0497 0001551 00001090 1192 0224
050 Silty Loam 0512 0001650 00001187 1271 0234
060 Silty Loam 0535 0001830 00001372 1426 0253
070 Silty Loam 0555 0002011 00001547 1576 0271
080 Sandy Loam 0571 0002172 00001711 1721 0288
090 Sandy Loam 0585 0002324 00001867 1862 0305
100 Sandy Loam 0597 0002476 00002014 1999 0320
150 Sandy 0641 0003130 00002637 2613 0391
200 Sandy 0671 0003706 00003113 3115 0452
400 Sandy 0749 0005531 00004144 4000 0650
Sumber Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University 2003
28
Tabel 4Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi selanjutnya
Continuous Flow Intake Curve Parameters For Later Irrigations
ID Soil Name a K
(m^3mmn^a)
Fo
(m^3mmn^a)
Qr
(ls)
Vpr
(m)
002 Heavy Clay 0151 0000190 00000058 0468 0111
005 Clay 0198 0000356 00000147 0521 0122
010 Clay 0245 0000543 00000251 0609 0138
015 Light Clay 0281 0000690 00000349 0695 0152
020 Clay Loam 0310 0000826 00000444 0781 0166
025 Clay Loam 0334 0000937 00000536 0866 0179
030 Clay Loam 0353 0001040 00000624 0949 0191
035 Silty 0370 0001146 00000709 1031 0202
040 Silty 0385 0001233 00000792 1112 0213
045 Silty Loam 0398 0001321 00000872 1192 0224
050 Silty Loam 0409 0001400 00000949 1271 0234
060 Silty Loam 0428 0001560 00001098 1426 0253
070 Silty Loam 0444 0001701 00001237 1576 0271
080 Sandy Loam 0457 0001842 00001369 1721 0288
090 Sandy Loam 0468 0001974 00001493 1862 0305
100 Sandy Loam 0478 0002106 00001611 1999 0320
150 Sandy 0513 0002660 00002110 2613 0391
200 Sandy 0537 0003146 00002490 3115 0452
400 Sandy 0599 0004701 00003316 4000 0650
Sumber Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University 2003
Menurut Walker dan Skogerboe (1989) data yang dibutuhkan dalam
membuat desan irigasi secara umum adalah
a sifat pasokan air irigasi dalam hal kebutuhan tahunan tahunan metode
pengiriman dan biaya debit dan durasi frekuensi penggunaan dan kualitas air
b topografi tanah dengan penekanan khusus pada lereng utama undulations
lokasi pengiriman air dan outlet permukaan drainase
c fisik kimia dan karakteristik tanah terutama karakteristik infiltrasi
kelembaban-holding kapasitas salinitas dan drainase internal
d pola tanam kebutuhan airnya dan pertimbangan khusus yang diberikan untuk
memastikan bahwa sistem irigasi dapat dilaksanakan dalam panen dan jadwal
budidaya periode perkecambahan dan periode pertumbuhan yang kritis
29
e kondisi pemasaran di daerah serta tenaga kerja pemeliharaan dan
penggantian ketersediaan dan keterampilan pelayanan pendanaan untuk
konstruksi dan operasi dan energi pupuk benih pestisida dll dan
f budaya praktek yang digunakan di daerah pertanian terutama di mana mereka
dapat melarang elemen tertentu dari desain atau operasi dari sistem
Waktu pengaliran merupakan waktu yang diperlukan air untuk menutupi
seluruh lahan membutuhkan evaluasi atau setidaknya perkiraan jalur pengaliran
Penentuan nilai parameter hidrolik alur bervariasi sesuai dengan ukuran dan
bentuk alur biasanya dalam kisaran 03-07 Gambar di bawah menunjukkan tiga
bentuk alur khas dan berhubungan dengan nilai p 1 dan p 2 (parameter hidrolik)
Gambar 8 Bentuk spesifik alur dan parameter hidroliknya
Setelah parameter-parameter seperti bentuk alur jarak antar alur panjang alur
kemiringan alur topografi alur jenis tanah waktu asupan peluang dll Maka
selanjutnya mengikuti desain sistem model irigasi alur menurut FAO
(Walker 1989)
30
210 Cropwat
Cropwat merupakan suatu program komputer under DOS (Program yang
dipakai melalui perintah DOS) untuk menghitung evapotranspirasi Penman
Modifikasi dan kebutuhan air untuk tanaman Selanjutnya dapat juga menghitung
kebutuhan air irigasi jadwal pemberian air irigasi untuk macam-macam kondisi
pengelolaan dan suplai air untuk seluruh daerah irigasi dengan bermacam-macam
pola tanam tertentu Untuk perhitungan tersebut dibutuhkan data-data
klimatologi dan data-data lainnya misalnya data tanaman dan data pola tanam
Prosedur dalam perhitungan kebutuhan air bagi tanaman dan rencana kebutuhan
air untuk irigasi ini didasarkan pada makalah FAO - ID No 24 mengenai
Kebutuhan air bagi tanaman dan No 33 mengenai Respon tanaman terhadap
air Program ini berarti sebagai alat praktis untuk membantu para ahli melakukan
perhitungan dalam perencanaan dan pengelolaan suatu daerah irigasi Lebih lanjut
program ini diharapkan dapat membantu memberikan rekomendasi untuk
memperbaiki irigasi yang telah ada dan merencanakan jadwal irigasi yang sesuai
dengan kondisi suplai air yang beraneka ragam Beberapa hal yang perlu dijelaskan
berkaitan dengan penggunaan komputer model Cropwat ini antara lain
mengenai perhitungan evapotranspirasi referensi pemrosesan data curah hujan
pola tanam dan data tanaman (Susilawati 2004)
Evapotranspirasi referensi atau ETo adalah evapotranpirasi potensial dari
tanaman rumput yang sehat dan mendapat air cukup Kebutuhan air untuk
tanaman lain secara langsung dibandingkan dengan parameter iklim ini Metode
Penman Modifikasi (FAO - ID No24) secara umum telah diterima sebagai
metode yang cukup untuk menghitung evapotranspirasi dari data klimatologi
seperti temperatur kelembaban (humidity) radiasi penyinaran (sunshine) dan
kecepatan angin (windspeed) Data klimatologi harus diambil dari stasiun
terdekat dan yang paling mewakili daerah kajian Data pertama yang penting dari
stasiun klimatologi ini adalah elevasi ketinggian (altitude) dan latitude
(Susilawati 2004)
Menurut Susilawati (2004) Masukan data klimatologi meliputi tiap bulanan
a Temperatur dalam derajat Celcius dapat sebagai temperatur rata-rata harian
31
atau sebagai temperatur maksimum dan minimum dalam bulan
b Kelembaban udara (air humidity) dapat diberikan sebagai kelembaban
relatif (relative humidity) dalam persen (0 - 100) atau vapour pressure dalam
mbar (1 - 50) Untuk membedakan diantara kedua satuan di atas nilai
vapour pressure dimasukkan sebagai nilai negative
c Penyinaran (daily sunshine) dapat diberikan sebagai persentase (20 - 100)
dari perbandingan penyinaran terhadap panjang hari atau pecahan (0 - 1)
atau sebagai lamanya penyinaran dalam jam (1 - 20)
d Kecepatan angin (windspeed) dapat diberikan dalam kmhari (10 - 500) atau
mdet (0 - 10)
Hujan memberikan kontribusi yang besar dari kebutuhan air untuk
tanaman Selama musim hujan sebagian besar kebutuhan air dipenuhi oleh hujan
sementara dalam musim kering dipenuhi oleh air irigasi Berapa jumlah air yang
datang dari curah hujan dan berapa jumlah air yang harus dipenuhi oleh air irigasi
adalah sulit diperkirakan Untuk mengestimasi kekurangan curah hujan yang
harus dipenuhi oleh air irigasi diperlukan suatu analisa statistik yang
membutuhkan data curah hujan yang panjang Sedangkan tidak semua curah
hujan yang jatuh digunakan oleh tanaman Sebagian hujan hilang karena limpasan
permukaan (run off) atau karena perkolasi yang dalam jauh di luar daerah akar
tanaman (Susilawati 2004)
Menurut Susilawati (2004) untuk menentukan bagian hujan yang dapat
diperhitungkan sebagai air yang dapat digunakan oleh tanaman diberikan definisi
a Curah hujan rata-rata bulanan (average monthly rainfall) adalah nilai rata-
rata dari suatu data curah hujan Digunakan dalam perhitungan kebutuhan
air tanaman dalam keadaan iklim yang rata- rata
b Dependable rainfall jumlah hujan dapat tergantung dari 1 di luar 4 atau 5
tahun tergantung pada 75 atau 80 kemungkinan terlampaui dan
menunjukkan suatu tahun kering normal Dependable rainfall digunakan
untuk merencanakan kapasitas sistem irigasi
c Hujan dalam tahun basah tahun normal dan tahun kering adalah hujan
dengan kemungkinan terlampaui 20 untuk tahun basah 50 tahun normal
31
32
dan 80 untuk tahun kering Ketiga nilai tersebut sangat berguna untuk
merencanakan suplai air irigasi dan simulasi dari macam-macam kondisi
pengelolaan irigasi
d Effective rainfall didefinisikan sebagai bagian dari hujan yang secara
efektif digunakan oleh tanaman setelah beberapa hilang karena limpasan
permukaanrun off) dan perkolasi yang dalam diperhitungkan Hujan efektif ini
digunakan untuk menentukan kebutuhan irigasi bagi tanaman
Kebutuhan air irigasi selain tergantung dari curah hujan juga tergantung
dari data tanaman dan pola tanam yang disusun Data tanaman meliputi sifat-sifat
dari tanaman yang diungkapkan oleh koefisien tanaman kc dan lama
pertumbuhan tanaman yaitu dalam tingkatan-tingkatan pertumbuhan Dari data
tanaman ini dapat dihitung kebutuhan air untuk tanaman Dengan menambahkan
data tanggal tanam pertama maka kebutuhan air irigasi untuk tanaman dapat
ditemukan Data pola tanam dari beberapa jenis tanaman yang tumbuh dalam
daerah irigasi yang disusun secara skematik diperlukan untuk menghitung
kebutuhan air irigasi (Susilawati 2004)
211 Sirmod III
SIRMOD III adalah paket perangkat lunak komprehensif untuk
mensimulasikan hidrolika sistem irigasi permukaan pada suatu lahan dengan
memilih kombinasi ukuran parameter dan operasional yang memaksimalkan
efisiensi aplikasi dan solusi dua-titik terbalik Permasalahan perhitungan
parameter infiltrasi dari suatu data merupakan data paling awal yang dimasukkan
(Walker 1989)
Kegiatan simulasi dikembangkan selama beberapa tahun dan dikodekan
menjadi MSDOS program yang bernama SIRMOD Pemrograman SIRMOD III
adalah 32 bit C + + revisi paket SIRMOD aslinya Prosedur numerik yang
digunakan dalam perangkat lunak yang diuraikan dalam teks Irigasi Permukaan
Teori dan Praktek 9 SIRMOD III merupakan perangkat lunak yang telah ditulis
untuk sistem mikro IBM kompatibel dengan memanfaatkan Windows 95 98
2000 dan sistem operasi berikutnya (Walker 1989)
32
2
33
III METODOLOGI PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat
Penelitian mengenai ldquoDesain Sistem Irigasi Alur Pada Perkebunan Tanaman
Jagung di Kabupaten Bonerdquo dilaksanakan pada bulan September sampai pada bulan
Oktober 2012 di Desa Samaelo Kecamatan Barebbo Kabupaten Bone Provinsi
Sulawesi Selatan
32 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah Teodolit Program SRFR
SIRMOD III SURFER CROPWAT 80 CLIMWAT 20 GPS kamera meteraacuten
parang linggis cangkul Selang air ring sampel ring infiltrometer aluminum foil
timbangan digital palu karet pengikatWater pass Pompa mesin
Bahan yang digunakan pada penelitian ini yaitu
1 Plastik
2 Patok kayu
3 Tali rapia
4 Air
5 Tanaman jagung
33 Metode Penelitian
331 Pengambilan data
Data yang akan digunakan pada penelitian ini meliputi data untuk
ketersediaan air kebutuhan air irigasi dan data untuk desain sistem irigasi
Data ketersediaan air meliputi
a Data curah hujan 10 tahun terakhir (2003-2012)
b Data debit air irigasi setengah bulanan (2005-2011)
Data untuk kebutuhan air irigasi meliputi
a Data Tanah meliputi sampel tanah dan ring sampel Data sampel tanah
diambil secara berurutan dalam waktu 10 hari untuk mengetahui kadar air
tanah sedangkan ring sampel digunakan untuk mengetahui titik layu
permanen porositas tekstur dan kapasitas lapang
34
b Data tanaman meliputi pengukuran kedalaman perakaran diambil dari
pengukuran panjang akar selama tiga kali sesuai dengan periode
pertumbuhan tanaman
c Data iklim meliputi data evaporasi seperti suhu udara kelembaban
kecepatan angin dan lama penyinaran
Sedangkan data untuk desain sistem irigasi meliputi
a Data Kemiringan lahantopografi digunakan untuk mengetahui kontur
wilayah lahan penaman
b Data laju infiltrasi dengan menggunakan ring infiltrometer
332 Pengolahan dan Analisis Data
1 Membuat kontur lahan pertanaman dengan aplikasi surfer
2 Menghitung kebutuhan air tanaman berdasarkan iklim dan pola tanam
yang diterapkan oleh petani setempat dengan Cropwat
3 Membuat desain saluran irigasi alur
a Penentuan bentuk saluran yaitu
1 2
Keterangan gambar penampang pengaliran air
1 Sesuai referensi FAO bentuk trapezoidal dengan bagian hidrolik
p1= 0513 dan p2=1329
2 Sesuai aplikasi dilapangan bentuk parabolasetengah lingkaran
dengan bagian hidrolik p1= 0582 dan p2= 1352
b Jarak antar alur ditentukan berdasarkan hasil survei jarak tanam di lahan
pertanaman jagung yaitu 16 m Sedangkan untuk desain 08 m
c Panjang alur 60 m
d Panjang akar atau kedalaman air aplikasi adalah 011m 037 m dan
045 m
e Koefisien manning adalah 004 (menurut FAO)
f Kecepatan aliran adalah 001 mmenit
35
g Kemiringan lahan adalah 00008 (berdasarkan data pengukuran
langsung dilapangan)
h Perhitungan A0
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(8)
i Perhitungan Zreq (persamaan 10)
j Perhitungan waktu aplikasipemberian air tL
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(9)
k Perhitungan debit maksimum
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(10)
l Perhitungan efisiensi aplikasi (Ea)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(11)
Keterangan
A0 = Luas penampang alur (m2)
Q0 = Debit aliran (m3menit)
n = Koefisien manning
S0 = Kemiringan saluran
f0 = Nilai waktu awal (m3menitm)
P12 = Parameter hidrolik
tL = Waktu pemberian air (menit)
Qmax = Debit maksimum(m3menit)
Vmax = Kecepatan maksimum (m3menit)
Ea = Efisiensi aplikasi ()
Zreq = Kedalaman aplikasi(m)
L = Panjang alur (m)
tco = Waktu pemberhentian aliran (menit)
36
4 Optimasi parameter dengan menggunakan perangkat lunak SIRMOD III
Parameter yang divariasikan adalah
a Debit atau kecepatan aliran
b Dimensi saluran
c Waktu aplikasi
d Panjang alur
Gambar 9 Tampilan awal program SIRMOD III
37
34 Bagan Alir Penelitian
Tidak
Ya
KEBUTUHAN AIR TANAMAN KETERSEDIAAN AIR
DATA
TANAH
MULAI
DESAIN SISTEM IRIGASI
CROPWATT 80
KEBUTUHAN AIR TANAMAN DAN
IRIGASIWAKTU PEMBERIAN AIR
SIMULASI DENGAN
MENGGUNAKAN SIRMOD III
HASIL
SELESAI
DATA CURAH
HUJAN
DATA
IKLIM
INFILTRASI
DATA DEBIT
IRIGASI
TOPOGRAFI
LAHAN
DATA
TANAMAN
AN
38
BAB VI HASIL PENELITIAN
41 Keadaan Umum Lokasi Penelitian
Kabupaten Bone secara geografis terletak antara4deg13- 5deg6 LS dan antara
119deg42-120deg30 BT seluas 4559 kmsup2 Secara administratif wilayah kabupaten
Bone berbatasan sebelah utara dengan Kabupaten Wajo dan Kabupaten Soppeng
sebelah selatan dengan Kabupaten Sinjai dan Kabupaten Gowa sebelah barat
dengan Kabupaten Maros Kabupaten Pangkep dan Kabupaten Barru dan sebelah
timur dengan Teluk Bone Daerah penelitian merupakan tempat penanaman padi
pada MT1 dan MT2 sedangkan pada MT3 yang ditanam adalah jagung Kondisi
dimana ketersediaan air untuk tanaman padi sulit untuk dipenuhi Penelitian ini
dilaksanakan pada perkebunan tanaman jagung di Desa Samaelo Kecamatan
Barebbo
Gambar 10 Lokasi penelitian
Untuk menentukan kemiringan pengaliran air di lahan dilakukan
pengukuran ketinggian lokasi dengan sistem grid Topografi lahan telah diukur
dengan theodolit untuk memperlihatkan kondisi kontur lahan yang akan didesain
Topografi akan menjadi salah satu faktor dalam pengaturan kemiringan dasar
SUKRI
G62107057 TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2013
39
saluran (furrow) sehingga menjadi penting untuk disajikan Hasil pengukuran
topografi dengan theodolit disajikan pada Gambar 11
Gambar 11 Layout ketinggian lokasi (kontur) lahan sawah di Kabupaten Bone
Daerah penelitian beriklim tropis dimana musim hujan berlangsung pada bulan
Desember ndash Juli dan musim kemarau yang berlangsung dari bulan Agustus ndash November
Berdasarkan data klimatologi dari tahun 2003 sampai tahun 2012 yang diperoleh dari
BMKG Maros suhu udara maksimum (Tmax) tertinggi terjadi pada bulan Januari ndash Juni
dan suhu udara maksimum (Tmax) terendah terjadi pada bulan Agustus ndash September
Sedangkan suhu udara minimum (Tmin) tertinggi pada bulan November ndash Maret dan
suhu udara miacutenimum (Tmin) terendah pada bulan Agustus ndash September Kelembaban
udara rata ndash rata sepanjang tahun adalah 836 dan kecepatan angin rata ndash rata 5 kmhari
dengan lama penyinaran rata ndash rata 15
42 Ketersediaan Air
Salah satu faktor penting dalam pengelolaan air untuk pertanian adalah
kesetimbangan air di lahan Jika ketersediaan air dapat memenuhi kebutuhan air di
lahan khususnya untuk pertanaman maka kebutuhan air pertumbuhan tanaman
dapat dipenuhi sehingga kekurangan air tidak terjadi dan tanaman tidak berada
40
dalam kondisi cekaman kekurangan air (deficit water stress) Salah satu sumber
ketersediaan air adalah hujan yang ditunjukkan dengan nilai curah hujan
Gambar 12 Curah hujan rata-ratabulanan (aktual dan efektif) di Kabupaten Bone
Tahun (2003-2012)
Data nilai curah rata-ratahujan bulanan di Kabupaten Bone menunjukkan
terjadinya hujan puncak pada bulan Mei (sekitar 400 mm) Sedangkan curah hujan
terendah terjadi pada bulan Agustus (sekitar 75 mm) Kondisi ini sangat baik untuk
wilayah pertanian yang membutuhkan hujan yang lebih merata
Ketersediaan air di daerah penelitian juga disuplai oleh air dari DI Pattiro
dengan distribusi ketersediaan air setiap periode (setengah bulanan) rata-rata
selama tahun 2005 ndash 2012 Nilai debit per periode maksimum terjadi pada bulan
Juli seperti disajikan pada Gambar 13
Gambar 13 Nilai debit rata-rata tersedia yang dialirkan di DI Pattiro (Tahun 2005 ndash
2012)
0
100
200
300
400
500
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Cu
rah
Hu
jan
(m
m)
Waktu (bulan)
Curah Hujan Aktual (mm)
Curah Hujan Efektif (mm)
0
20
40
60
80
100
120
Jan
I
Jan
II
Feb
I
Feb
II
Mar
I
Mahellip
Ap
r I
Ap
r II
Mei
I
Mei
II
Jun
I
Jun
II
Jul I
Jul I
I
Agt
I
Agt
II
Sep
I
Sep
II
Okt
I
Okt
II
No
v I
No
v hellip
Des
I
Des
II
De
bit
(m
^3d
eti
k) Series1Debit Rata-rata
41
43 Kebutuhan Air
Kebutuhan air untuk tanaman (evapotranspirasi ETcrop) dapat diperkirakan
dari data evaporasi atau evaportanspirasi potensial (ETo) Berdasarkan data iklim
yang ada di Kabupaten Bone dan Maros diperoleh hasil perhitungan nilai ETo rata
rata bulanan dalam 10 tahun terakhir untuk wiayah kajian dengan nilai seperti
ditunjukkan pada gambar di bawah ini
Gambar 14 Nilai evapotranspirasi potensial (ETo) Kabupaten Bone (2003-2012)
Dengan menggunakan rumus Etc = Kc x Eto maka nilai Etc dapat
diketahui dan dengan acuan ketersediaan air di lahan dan deplesi lengas tanah
maka kebutuhan air irigasi dapat ditentukan Gambar 15 menunjukkan kebutuhan
air tanaman aktual dan kebutuhan air irigasi selama pertanaman jagung di
Kabupaten Bone yang dihitung dengan Software Cropwat 8
Gambar 15 Nilai kebutuhan air tanaman aktual (ETcrop) dan kebutuhan air irigasi
(Irr Req) selama pertanaman jagung di Kabupaten Bone (nilai dalam
satuan mm)
0
1
2
3
4
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Evap
otr
ansp
iras
i Tan
aman
(m
mh
ari)
Waktu (bulan)
Eto (mmhari)
0
5
10
15
20
25
30
35
7 8 9 10 11 12
Ke
bu
tuh
an A
ir (
mm
har
i)
Waktu (bulan)
Kebutuhan Air Tanaman (mmhari)Keburuhan Air Irigasi (mmhari)
42
Pada sistem pertanaman jagung dengan jenis tanah lempung berliat
ketersediaan air dalam tanah sangat stabil mengingat tanah dapat memegang air
dengan baik Selama proses pertanaman jagung dilakukan terlihat bahwa deplesi
lengas tanah dapat berproses selama rata-rata 20 hari dengan tambahan air hujan
yang terjadi dengan nilai curah hujan yang kecil Namun demikian pada
prakteknya petani memberikan air irigasi setiap 10 hari dengan alasan kekhawatiran
akan terjadinya stress kekurangan air bagi tanaman
Gambar 16 Nilai retensi air tanah air tersedia (TAM dan RAM) di lahan
pertanaman jagung di Kabupaten Bone
44 Sistem Pemberian Air
Berdasarkan hasil survei lahan di pertanaman jagung diperoleh informasi
berupa kedalaman perakarandan laju infiltrasi Untuk wilayah penelitian di
Kabupaten Bone interval pemberian air di lahan mencapai 10 hari dengan cuaca
normal (tanpa hujan)
Panjang akar tanaman merupakan salah satu indikator yang penting dalam
sistem pemberian air irigasi karena sangat berkaitan dengan kedalaman efektif
pemberian air dan lama pemberian air Ukuran akar jagung pada fase I 011 m fase
II mencapai 037 m sedangkan pada fase III panjang akar 044 m Data tersebut
merupakan kedalaman air aplikasi yang akan digunakan sebagai kedalaman air
irigasi ke dalam tanah
Berdasarkan hasil pengukuran infiltrasi di lahan sawah untuk jagung hibrida
diperoleh data bahwa untuk waktu pemberian air irigasi dapat dilakukan melalui
sistem alur Laju penetrasi air kedalam lahan mencapai 05 mmdetik pada saat awal
0
20
40
60
80
100
120
140
0 20 40 60 80 100 120
Re
ten
si A
ir T
anah
(m
m)
Waktu (hari)
Depletion (mm)RAM (mm)
TAM (mm)
43
pemberian air dan selanjutnya menuju konstan pada laju 0083 mmdetik Bila
penjenuhan air diberikan sampai kedalaman maksimum perakaran hasil
pengukuran maka dibutuhkan waktu sekira 120 menit untuk pengaliran air dari
saluran ke lahan Waktu ini melebihi waktu untuk proses infiltrasi (opportunity
time)
Gambar 17 Laju infiltasi tanah pada lahan pertanaman Jagung
Ketersediaan air di lahan diukur dengan menggunakan current meter untuk
mengukur kecepatan aliran air yang selanjutnya digunakan untuk menentukan debit
air tersedia (m3det) Pada saat yang sama juga diukur kemiringan dasar saluran
Hasil pengukuran ini digunakan untuk menentukan nilai koefisien Manning yang
selanjutnya digunakan dalam penentuan fungsi debit aliran (Rumus Manning)
Hasil pengukuran debit sesaat di saluran irigasi menunjukkan debit 000041 m3s
45 Simulasi Hasil Berdasarkan Penerapan Petani di Lahan
Hasil simulasi irigasi alur yang diterapkan oleh petani menunjukkan kondisi
dimana kedalaman air aplikasi pada tahap pertumbuhan awal tanaman sebesar
hanya 011 m Pada praktek irigasi yang dilakukan petani dengan panjang alur 60
m bentuk penampang alur paraacutebola dan debit alir 000041 m3s dengan ujung alur
tertutup menunjukkan bahwa air terpenetrasi ke dalam tanah sedalam lebih 011 m
atau sedalam 037 m pada titik pemasukan air dan 040 m pada ujung alur Hal ini
secara detail dapat dilihat pada Gambar 18 dan Gambar 19
y = -076ln(x) + 3903Rsup2 = 0979
0
05
1
15
2
25
3
35
0 20 40 60 80 100
Laju
Infi
ltra
si (
cmm
en
it)
Waktu (menit)
Laju Infiltrasi (cmmenit)
Log (Laju Infiltrasi (cmmenit))
44
Gambar 18 Hasil kedalaman air aplikasi irigasi di lahan pertanaman jagung pada
tahap awal pengairan
Dari data ini menunjukkan bahwa irigasi yang dilakukan petani belum
optimal dalam memanfaatkan air Apalagi bila air sudah diberi pupuk maka
kehilangan pupuk akibat perkolasi akan menjadi besar karena tidak dapat
dijangkau oleh akar tanaman yang hanya sedalam 011 m pada tahap pertumbuhan
awal
Pada kondisi ini nilai efisiensi irigasi hanya mencapai 3609 efisiensi
aplikasi 3248 dan efisiensi distribusi hanya 3234 Hasil ini menunjukkan
bahwa hanya sekitar 32 air yang termanfaatkan sementara selebihnya terbuang
lewat perkolasi
Pada tahap ke 2 dengan kedalaman perakaran rata-rata mencapai 037 m
terdapat perubahan profil aplikasi air dengan debit air yag tetap 000041 m3s pada
waktu aplikasi selama 4 jam Nilai ini dianggap oleh sistem sebagai bentuk
penerapan air tak terkontrol karena memiliki nilai kedalaman air aplikasi yang
kurang di lebih setengah panjang alur sedangkan pada akhir alur mengalami
kelebihan air aplikasi
Gambar 19 Hasil Simulasi untuk kedalaman air aplikasi pada tahap pemberian
berikutnya mengikuti praktek irigasi petani
0
01
02
03
04
05
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)Panjang Alur (meter)
INFILTRASION DEPTH
Z_Req
0
01
02
03
04
05
06
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)
Panjang Alur (meter)
INFILTRASION DEPTH
Z_Req
45
Dengan dasar ini maka perlu optimasi desain pemberian air yang dapat
meningkatkan efisiensi aplikasi dan nilai efisiensiirigasi Optimasi dapat dilakukan
pada debit aliran panjang alur kecepatan alur dimensi saluran agar diperoleh nilai
efisiensi aplikasi dan efisiensi irigasi yang lebih baik
46 Simulasi Berdasarkan Hasil Desain
Desain irigasi alur dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak
SIRMOD III Model simulasi yang digunakan adalah tipe hydrodynamic ujung alur
tertutup tanpa penggunaan kembali bentuk penampang alur parabola atau
trapezoidal dan panjang alur 60 meter untuk target aplikasi atau kedalaman air
aplikasi 011 m 037 m dan 045 m
461 Kedalaman Air Aplikasi 011 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
pada tahap pertumbuhan awal tanaman sebesar hanya 011 m dengan jarak antar
alur dikurangi dari 16m menjadi 08m dan debit dari 000041m3s menjadi
00004m3s Waktu pengairan divariasikan dari 190 menit 200 menit 205 menit
dan 210 menit untuk mendapatkan hasil simulasi terbaik Hasil simulasi dapat
diamati pada gambar berikut ini
Gambar 20 Hasil simulasi untuk Kedalaman Air Aplikasi 011 meter
Dari gambar diatas untuk lama pengairan 190 menit diperoleh nilai efisiensi
apikasi 9904 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9894 dan air yang
terperkolasi kedalam tanah 106 untuk lama pengairan 200 menit diperoleh nilai
003
004
005
006
007
008
009
01
011
012
013
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)
Panjang Alur (meter) Zreq (m)
T=190 menitT=200 menitT=205 menitT=210 menit
46
efisiensi apikasi 9772 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9761 dan air
yang terperkolasi kedalam tanah 239 untuk lama pengairan 205 menit diperoleh
nilai efisiensi apikasi 9508 efisiensi irigasi 9866 efisiensi distribusi 9509
dan air yang terperkolasi kedalam tanah 491 danuntuk lama pengairan 210
menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9888 efisiensi irigasi 100 efisiensi
distribusi 9888 dan air yang terperkolasi kedalam tanah 112
Gambar 21 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi ()
Gambar 22 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut di atas untuk kedalaman air aplikasi 011 m
Efisiensi irigasi cenderung normal dengan meningkatnya lama pengairan Efisiensi
aplikasi dan efisiensi irigasi memiliki nilai yang relatif sama dan mengalami
penurunan tertinggi pada lama pengairan 205 menit namun laju perkolasi
meningkat menjadi 491 Dari keempat waktu pengairan yang digunakan
disarankan pada aplikasi dilapangan menggunakan lama pengairan 210 menit
dengan laju efisiensi tinggi namun laju perkolasinya rendah
94
95
96
97
98
99
100
185 190 195 200 205 210
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
0
1
2
3
4
5
185 190 195 200 205 210
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan
Laju Perkolasi ()
47
462 Kedalaman Air Aplikasi 037 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
037 m dengan jarak antar alur 08 m dan debit dari 00004m3s ditingkatkan
menjadi 00006 m3s Lama pengairan divariasikan dari 470 menit 480 menit 520
menit dan 525 menit
Gambar 23 Hasil simulasi untuk kedalaman air aplikasi 037 meter
Dari data hasil simulasi diataspada kedalam air aplikasi 037 meter untuk
lama pengairan 470 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9558 efisiensi irigasi
9859 efisiensi distribusi 9538 dan air yang terperkolasi ke dalam tanah
463 untuk lama pengairan 480 diperoleh nilai efisiensi apikasi 9827 efisiensi
irigasi 100 efisiensi distribusi 9822 dan air yang terperkolasi kedalam tanah
178 untuk lama pengairan 520 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 8631
efisiensi irigasi 9166 efisiensi distribusi 8578 dan air yang terperkolasi
kedalam tanah 1431 dan untuk lama pengairan 525 menit diperoleh nilai
efisiensi apikasi 9192 efisiensi irigasi 9712 efisiensi distribusi 9161 dan
air yang terperkolasi kedalam tanah 842
01
015
02
025
03
035
04
045
05
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
)
Panjang Alur (m)
Zreq(m)
T = 470 menitT = 480 menitT = 520 menitT = 525 menit
48
Gambar 24 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi ()
Gambar 25 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut untuk kedalaman air aplikasi 037 m terlihat
bahwa nilai dari laju efisiensi (aplikasi irigasi dan distribusi) masing-masing
memiliki nilai tertinggi pada lama pengairan 480 menit dan terendah pada lama
pengairan 520 menit Sedangkan laju perkolasi terendah pada lama pengairan 480
menit dan meningkat pada lama pengairan 520 menit Sehingga dari keempat
waktu lama pengairan yang digunakan untuk kedalaman air aplikasi 037 meter
dianjurkan menggunakan lama pengairan 480 menit dengan laju efisiensi yang
tinggi namun laju perkolasinya rendah
463 Kedalaman Air Aplikasi 045 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
045 m dan debit ditingkatkan menjadi 0000615 m3s dengan lama pengairan yang
divariasikan dari 550 menit 580 menit 600 menit dan 620 menit
84
86
88
90
92
94
96
98
100
460 470 480 490 500 510 520 530
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
0
5
10
15
460 470 480 490 500 510 520 530
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan (menit)
Laju Perkolasi ()
49
Gambar 26 Hasil simulasi I untuk kedalaman air aplikasi 045 meter
Dari gambar grafik diatas pada kedalaman air aplikasi 045 meter untuk
lama pengairan 550 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9786 efisiensi irigasi
100 efisiensi distribusi 9772 dan air yang terperkolasi kedalam tanah 228
untuk lama pengairan 580 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9731 efisiensi
irigasi 9996 efisiensi distribusi 9735 dan air yang terperkolasi kedalam tanah
265 untuk lama pengairan 600 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9096
efisiensi irigasi 9602 efisiensi distribusi 9068 dan air yang terperkolasi
kedalam tanah 935 dan untuk lama pengairan 620 menit diperoleh nilai efisiensi
apikasi 8915 efisiensi irigasi 9541 efisiensi distribusi 8857 dan air yang
terperkolasi kedalam tanah 1151
Gambar 27 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan efisiensi ()
015
02
025
03
035
04
045
05
055
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
)Panjang Alur (m) Zreq (m)
T=550 menitT=580 menitT=600 menitT=620 menit
88
90
92
94
96
98
100
540 550 560 570 580 590 600 610 620
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
50
Gambar 28 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut untuk kedalaman air aplikasi 045 m terlihat
bahwa nilai dari laju efisiensi (aplikasi irigasi dan distribusi) masing-masing
memiliki nilai tertinggi pada dua waktu awal lama pengairan (550 dan 580 menit)
dan menurun pada dua waktu lama pengairan berikutnya Sedangkan laju perkolasi
terendah pada dua waktu awal lama pengairan (550 dan 580 menit) dan meningkat
pada dua waktu lama pengairan berikutnya Maka dari keempat waktu lama
pengairan yang digunakan untuk kedalaman air aplikasi 045 meter dianjurkan
menggunakan lama pengairan 550 menit atau 580 menit dengan laju efisiensi yang
tinggi dan laju perkolasi yang rendah rendah
Dapat diamati bahwa pada semua kedalaman air aplikasi memiliki nilai
efisiensi yang berbeda-beda sesuai dengan tingkat pertumbuhan tanaman Pada
kedalaman air aplikasi 011 m dianjurkan menggunakan lama pengairan 210 menit
dengan debit 00004 m3s pada kedalaman air aplikasi 037 m dianjurkan
menggunakan lama pengairan 480 menit dengan debit 00006 m3s dan untuk
kedalaman air aplikasi 045 meter dianjurkan menggunakan lama pengairan 550
menit atau 580 menit dengan debit 0000615 m3s
0
3
6
9
12
540 550 560 570 580 590 600 610 620
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan (menit)
Laju Perkolasi ()
51
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan sebagai
berikut
1 Debit yang diterapkan oleh para petani adalah 000041 m3detik untuk semua
kedalaman air aplikasi kemudian dalam desain debit berubah sesuai dengan
kedalaman air aplikasi (00004 m3detik untuk 011 meter 00006 m
3detik
untuk 037 meter dan 0000615 m3detik untuk 045 meter)
2 Waktu yang diterapkan oleh para petani adalah 240 menit untuk semua
kedalaman air aplikasi (011m 037m dan 045m) kemudian dalam desain
waktu pengairan berubah sesuai dengan kedalaman air aplikasi (210 menit untuk
011 meter 480 menit untuk 037 meter dan 550 menit dan 580 menit untuk
045 meter)
3 Efisiensi irigasi yang diperoleh berdasarkan hasil desain mencapai 100
sedangkan menurut aplikasi yang diterapkan oleh para petani di lapangan
memiliki nilai efisiensi irigasi 36
52 Saran
Berdasarkan penelitian yang telah saya lakukan saya menyarankan untuk
dilakukan penelitian lanjutan agar diperoleh desain yang lebih maksimal dengan
efisiensi distribusi yang lebih merata dari awal pemasukan hingga ujung alur
52
DAFTAR PUSTAKA
Achmad M 2011 Hidrologi Teknik Universitas Hasanuddin Makassar
Ahmad S 2012 Pengolahan Tanaman Terpadu(PTT) Kepala Badan Penelitian dan
Pengembangan Pertanian
Anonim 2012a httpjagung_wikipediabahasaindonesiaensiklopedibebashtml
Tanggal diakses 27 Agustus 2012
Anonim 2012b httpDodikagrotek09UNEJjagung+kedelaihtml Tanggal diakses 30
Agustus 2012
Anonim 2012c httpawalmaulana-babIIIIII(Irigasialur)html Tanggal diakses 03
September 2010
Asdak C 1995 Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai Gadjah Mada
University Press Yogyakarta
Bambang T 2008 Hidrologi Terapan Beta Offset Yogyakarta
Brouwer C 1988 Irrigation Water Management Irrigation Methods Training manual
no 5 FAO Land and Water Development Division FAO Roma
Departemen Pekerjaan Umum 1986 Petunjuk Perencanaan Irigasi Direktorat Jenderal
Pengairan Jakarta
Ending PT dan Soetjipto 1992 Dasar-dasar dan Praktek Irigasi Erlangga Jakarta
FAO 2006 Crop Evapotranspiration (guidelines for computing crop water
requirements) FAO Irrigation and Drainage Paper No 56 FAO Roma
Jeams L 2009 Chapter 7 Midwestern State University
Kay M 1986 Surface Irrigation Systems and Practice Cranfield Press Bedford UK
Kartasapoetra dan Sutedjo MM1994 Teknologi Pengairan Pertanian (Irigasi) Bumi
Aksara Jakarta
Kusnadi DK 2000 Irigasi Permukaan Perteta Bogor
Purwono dan Purnamawati P 2011 Budidaya 8 Tanaman Pangan Unggul Penebar
Swadaya Depok
Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan 2003 Alat pembentuk alur
Drainase Bogor
53
Suprodjo P 2001 Pengembangan Irigasi Usaha Tani Berkelanjutan dan Gerakan
Hemat Air Direktoral Jenderal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan
Nasional Yogyakarta
Susi S 2004 Optimalisasi Pengelolaan Air Waduk Tilong Untuk Irigasi Pertanian Pada
Daerah Irigasi Tilong Universitas Katolik Widya Mandira Kupang
Walker WR 1989 Guidelines for designing and evaluating surface irrigation system
FAO Irrigation and Drainage Paper No 45 FAO Roma
Walker WR 2003 Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University
54
LAMPIRAN
Lampiran 1 Data Titik Ordinat Dengan Menggunakan GPS
Titik South East X Y
Titik South East X Y
A0 4 36675 120 18031 200471 9489739
B0 4 36688 120 18023 200454 9489713
A1 4 36677 120 18032 200472 9489737
B1 4 36684 120 18031 200471 9489722
A2 4 36679 120 18034 200476 9489733
B2 4 36684 120 18032 200474 9489724
A3 4 36680 120 18040 200488 9489731
B3 4 36685 120 18038 200483 9489720
A4 4 36682 120 18045 200497 9489728
B4 4 36687 120 18044 200494 9489717
A5 4 36684 120 18050 200506 9489723
B5 4 36689 120 18049 200504 9489714
A6 4 36686 120 18055 200515 9489720
B6 4 36692 120 18054 200514 9489709
A7 4 36688 120 18061 200527 9489716
B7 4 36693 120 18059 200523 9489706
A8 4 36690 120 18066 200535 9489712
B8 4 36696 120 18064 200532 9489702
A9 4 36692 120 18071 200544 9489708
B9 4 36697 120 18068 200541 9489698
Titik South East X Y
Titik South East X Y
C0 4 36692 120 18032 200473 9489708
D0 4 36699 120 18035 200477 9489696
C1 - - - -
D1 - - - -
C2 4 36689 120 18032 200473 9489714
D2 - - - -
C3 4 36689 120 18036 200480 9489714
D3 4 36697 120 18037 200482 9489722
C4 4 366692 120 18041 200489 9489708
D4 4 36694 120 18039 200486 9489704
C5 4 36694 120 18046 200498 9489704
D5 4 36699 120 18046 200497 9489696
C6 4 36696 120 18049 200504 9489701
D6 4 36702 120 18050 200506 9489691
C7 4 36698 120 18056 200517 9489698
D7 4 36704 120 18054 200515 9489687
C8 4 36700 120 18061 200527 9489694
D8 4 36706 120 18060 200524 9489689
C9 4 36703 120 18067 200536 9489689
D9 4 36707 120 18064 200532 9489681
55
Titik South East X Y
Titik South East X Y
Ta 4 36750 120 18041 200489 9489693
F1 4 36676 120 18035 200477 9489738
E1 - - - -
F2 4 36678 120 18038 200483 9489734
E2 - - - -
F3 4 36678 120 18038 200483 9489734
E3 - - - -
F4 4 36681 120 18050 200506 9489729
E4 4 36702 120 18032 200489 9489689
F5 4 36684 120 18051 200507 948924
E5 4 36703 120 18043 200492 9489688 E6 4 36706 120 18046 200500 9489684 E7 4 36707 120 18052 200511 9489681 E8 4 36709 120 18057 200520 9489677 E9 4 36711 120 18064 200532 9489673 E10 4 36712 120 18066 20035 9489672
56
Lampiran 2 Data Pengukuran Ketinggian Dengan Menggunakan Theodolit
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
A0-A1 093 353 04 10 1724 1718 1714 12 055
A0-A2 723 353 04 10 1781 1748 1709 12 055
A0-A3 1723 353 04 10 2038 1955 1868 12 055
A0-A4 2723 353 04 10 212 197 183 12 055
A0-A5 3723 353 04 10 2189 20 1809 12 055
A0-A6 4723 353 04 10 259 235 211 12 055
A0-A7 5723 353 04 10 263 235 211 12 055
A0-A8 6723 353 04 10 26 239 206 12 055
A0-A9 7723 353 04 10 271 235 197 12 055
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang
(m)
B0-B1 105 337 15 40 1808 1803 18 1375 046
B0-B2 825 337 15 40 179 175 1717 1375 046
B0-B3 1825 337 15 40 203 1945 1856 1375 046
B0-B4 2825 337 15 40 209 195 181 1375 046
B0-B5 3825 337 15 40 224 203 185 1375 046
B0-B6 4825 337 15 40 255 231 207 1375 046
B0-B7 5825 337 15 40 267 238 2068 1375 046
B0-B8 6825 337 15 40 266 229 1967 1375 046
B0-B9 7825 337 15 40 275 235 197 1375 046
57
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
C0-C1 - - - - - - -
C0-C2 143 0 28 50 1703 1697 1689 138 034
C0-C3 803 0 28 50 1764 1726 1686 138 034
C0-C4 1803 0 28 50 1812 1722 1631 138 034
C0-C5 2803 0 28 50 196 182 168 138 034
C0-C6 3803 0 28 50 203 184 164 138 034
C0-C7 4803 0 28 50 24 217 192 138 034
C0-C8 5803 0 28 50 2475 218 2189 138 034
C0-C9 6803 0 28 50 251 221 186 138 034
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
D0-D1 - - - - - - -
D0-D2 - - - - - - -
D0-D3 312 2 04 10 1769 1753 1715 152 029
D0-D4 808 2 04 10 1776 1737 1696 152 029
D0-D5 1808 2 04 10 1963 1872 1785 152 029
D0-D6 2808 2 04 10 1972 1835 1693 152 029
D0-D7 3808 2 04 10 23 211 1924 152 029
D0-D8 4808 2 04 10 24 201 188 152 029
D0-D9 5808 2 04 10 246 217 188 152 029
D0-D10 5978 2 04 10 254 224 195 152 029
58
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
Ta-E1 - - - - - - -
Ta-E2 - - - - - - -
Ta-E3 - - - - - - -
Ta-E4 415 29 56 10 2003 198 1954 1465 056
Ta-E5 1415 11 45 50 2401 20 1957 1465 056
Ta-E6 2415 2 20 30 208 1984 189 1465 056
Ta-E7 3415 0 13 10 2367 2222 209 1465 056
Ta-E8 4415 358 36 00 243 224 2041 1465 056
Ta-E9 5415 357 17 50 248 223 199 1465 056
Ta-E10 5855 356 18 30 255 227 202 1465 056
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
A0-F1 6232 350 56 50 1765 1735 1705 12 055
A0-F2 10982 344 59 30 1778 1728 1667 12 055
A0-F3 16832 344 08 20 1989 192 1856 12 055
A0-F4 37982 344 34 10 2141 197 18 12 055
A0-F5 43292 328 51 10 261 241 22 12 055
59
Lampiran 3 Data Hasil Analisis Tanah
HASIL ANALISIS CONTOH TANAH
Nomor contoh BD PD
Porosita
s
KA
Kapasita
s Lapang
KA Titik
Layu
Permanen
Tekstur Hidrometer
No
urut
Kode
Laboratoriu
m
Pengirim Liat
()
Debu
()
Pasir
() Klas Tekstur
(gcm3 (gcm3 () () ()
1 S1 I(hibrida 126 234 4611 1518 0461 46 35 19 Liat
2 S2 II(hibrida) 117 241 5165 1730 0521 52 39 9 Liat
3 S3 III(komposit
) 136 218 3777 1686 0421 42 42 16 Liat berdebu
4 S4 IV(komposit
) 112 217 4816 2837 0391 39 38 23
Lempung
berliat
Sumber Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Unhas
60
Lampiran 4 Data Klimatologi
Data Curah Hujan Bulanan (millimeter)
Tahun 2003 sampai dengan tahun 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 237 111 175 365 411 251 186 67 75 153 144 273
Data Suhu Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 269 269 269 269 269 268 268 267 268 269 269 269
Data Suhu Minimum Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 230 230 230 229 229 230 229 228 228 229 230 230
Data Suhu Maksimum Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 324 324 324 323 323 324 323 322 322 324 324 323
Data Kelembaban Bulanan Rata-rata (Persen)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 83 84 84 84 84 84 83 84 84 83 83 83
Data Kecepatan Angin Rata-rata Bulanan (KNOT)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 4 3 4 4 4 4 5 6 6 6 4 4
Data Lamanya Penyinaran Bulanan (Persen)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 11 14 17 14 12 10 14 22 25 20 17 11
Sumber BMKG (Stasiun Klimatologi Kelas I Maros)
61
Lampiran 5 Data Pengukuran Laju Infiltrasi
No Waktu
(menit)
Penurunan
(cm)
1 0-3 9
2 3-6 75
3 6-9 7
4 9-12 65
5 12-15 55
6 15-18 5
7 18-21 45
8 21-24 4
9 24-27 38
10 27-30 35
11 30-33 35
12 33-36 4
13 36-39 35
14 39-42 35
15 42-45 35
16 45-48 25
17 48-51 25
18 51-54 25
19 54-57 2
20 57-60 2
21 60-63 2
22 63-66 2
23 66-69 2
24 69-72 2
25 72-75 18
26 75-78 15
27 78-81 15
28 81-84 15
29 84-87 15
30 87-90 15
62
Lampiran 6 Perhitungan Pemberian Air
Dik luas lahan = 36000m2 waktu antara pemberian air = 10 hari
1 Perhitungan kebutuhan air tanaman diperoleh dengan menggunakan persamaan
Volume air = luas lahan x Etc x jarak pemberian air sehingga jumlah
kebutuhan air tanaman adalah
Volume air(initial) = luas lahan x Etc x jarak pemberian air
= 3600m2 x 07810
-3mh x 10 h = 2808m
3
Volume air(deve) = 3600m2 x 21710
-3mh x 10 h = 7812m
3
Volume air(mid) = 3600m2 x 31310
-3mh x 10 h = 11268m
3
Volume air(late) = 3600m2 x 20210
-3mh x 10 h = 7272m
3
2 Debit aliran peralur ditentukan dengan persamaan Q = V A dimana
A = frac12 (a+b) t = frac12 (40+15) 10 = 275cm2 = 00275m
2
V = 1n R23
S12
= 1004(00585)23
(0008)12
= 00149 ms
Maka Q = 00149 00275 = 000040975 m3s = 040975 ls
Sehingga Volume air yang diberikan peralur adalah 354024m3
Hasil perhitungan tersebut kemudian diolah dengan menggunakan perangkat lunak
Sirmod 3 untuk mnedapatkan nilai efisiensi aplikasi dan efisiensi irigasi
63
Lampiran 7 Perhitungan Desain Irigasi Alur
Dik L = 60m S0 = 0008 n = 004 w = 08 m p1 = 0582 p2 = 1352
Untuk nilai a k dan f0 berdasarkan table 3(FAO)
Untuk luas penampang (A)
A = frac12 (a+b) t = frac12 (40+15) 10 = 275cm = 00275m
Untuk debit (Q0)
Q0 = 00004 m3s
Perhitungan debit maksimum
Untuk rreq
Perkiraan nilai T1 = 60
Peritungan
= 60 +
= 60 + 361 = 421 menit
Untuk tL
1
2 A0 = 00275m2
3 T1 = 5A0LQ0 = 5(00275)600010102 = 81667 menit
4
64
Lampiran 8 Foto Kegiatan Selama Penelitian
7
Sistem irigasi alur biasanya digunakan dalam pengairan sayuran-
sayuran Hal ini memberikan keuntungan bahwa air tidak diterapkan
secara langsung ke lahan tetapi air masuk kedalam alur Hal itu
memberikan penghematan air tanaman tidak bersentuhan langsung dengan
air karena beberapa tanaman seperti sayuran sangat sensitif terhadap air
tergenang Berdasarkan keselarasan irigasi alur dapat digolongkan
menjadi dua jenis umum yaitualur lurus dan alur kontur Alur kontur
memiliki kemiringan yang halus sepanjang aliran Lahan dengan
kemiringan hingga 15 persen dapat diairi dengan alur kontur (Bishop et al
1967) Metode alur kontur dapat berhasil digunakan di hampir semua
tanah yang diairi Keterbatasan alur yang lurus yang diatasi dengan kontur
untuk menahan tanah Berdasarkan pada ukuran dan jarak alur dapat
diklasifikasikan sebagai alur-alur dan lipatan atau kerutan Secara umum
tanaman kecil memerlukan alur yang kecil seperti sayuran membutuhkan
alur dari 75-125 cm sedangkan beberapa tanaman baris membutuhkan
alur yang lebih lebar (Kay 1986)
Alur lurus biasanya saluran dibangun menuruni lereng tanah yang
berliku (bertingkat) Tanah halus (yaitu mengisi daerah yang rendah
dengan bahan dibawa dari tempat tinggi) biasanya diperlukan untuk
efisiensi aplikasi air Namun keseragaman yang buruk dapat terjadi ketika
lereng melebihi 2 dan tanah bertekstur kasar Alur sangat cocok untuk
mengairi tanaman yang bisa tertanggu jika air merendam mahkota atau
batang tanaman Akar tanaman seperti sayuran kapas jagung gula bit
jagung kentang dan tanaman bibit ditanam pada bedengan yang diairi
dengan alur yang ditempatkan di antara baris tanaman Kebun-kebun
anggur dapat diairi dengan menempatkan satu atau lebih alur antara baris
pohon untuk membasahi area utama dari zona akar (Jeams 2009)
Secara umum bentuk panjang dan jarak ditentukan oleh keadaan
alam yaitu kemiringan jenis tanah dan ukuran aliran yang tersedia
Namun faktor lain dapat mempengaruhi desain sistem alur seperti
kedalaman perairan praktek pertanian dan panjang lahan Alur harus
8
searah dengan kemiringan jenis tanah ukuran saluran kedalaman irigasi
praktek budidaya dan panjang lahan Meskipun alur dapat lebih lama
ketika kemiringan lahan yang curam kemiringan alur maksimum yang
disarankan adalah 05 untuk menghindari erosi tanah Alur juga dapat
dibuat bertingkat sehingga sangat mirip dengan cekungan sempit yang
panjang Namun nilai minimum dari 005 dianjurkan agar drainase yang
efektif dapat terjadi pada irigasi berikutnya atau curah hujan yang
berlebihan Jika kemiringan tanah lebih curam dari 05 maka alur dapat
diatur pada sudut lereng utama atau bahkan sepanjang kontur untuk
menjaga lereng alur dalam batas-batas yang disarankan Alur dapat diatur
dengan cara ini ketika kemiringan tanah utama tidak melebihi 3 Hal itu
dilakukan untuk menghindari resiko utama erosi tanah dalam sistem alur
Untuk tanah berpasir air cepat terinfiltrasi Alur harus pendek (kurang dari
110 m) sehingga air akan mencapai ujung hilir tanpa kerugian perkolasi
yang berlebihan Pada tanah liat laju infiltrasi jauh lebih rendah dari pada
di tanah berpasir Alur dapat lebih panjang dari pada tanah berpasir
(Brouwer 1988)
Ukuran aliran maksimum yang tidak akan menyebabkan erosi jelas
akan tergantung pada kemiringan alur dalam hal apapun disarankan untuk
tidak menggunakan ukuran saluran dengan kecepatan aliran lebih besar
dari 301mdetik Ketika para petani menggunakan mesin (mekanik) alur-
alur harus dibuat panjang untuk memudahkan pekerjaan Alur pendek yang
sama dengan panjang lahan bukan jarak yang ideal itu akan menyisakan
tanah yang tidak terairi Panjang alur yang bersesuaian dapat dilihat pada
tabel berikut (Brouwer 1988)
9
Tabel1 Kemiringan dengan Jenis Tanah Untuk Panjang Alur
Furrow
slope
()
Maximum stream size
(ls) per furrow
Clay Loam Sand
Net irrigation depth (mm)
50 75 50 75 50 75
00 30 100 150 60 90 30 45
01 30 120 170 90 125 45 60
02 25 130 180 110 150 60 95
03 20 150 200 130 170 75 110
05 12 150 200 130 170 75 110
Sumber Training manual no 5 FAO Land and Water Development
Division 1988
Bentuk alur dipengaruhi oleh jenis tanah dan ukuran aliran
Pada tanah berpasir air bergerak cepat vertikal dari samping (lateral) Alur
berbentuk V diharapkan dapat mengurangi rembesan air pada permukaan
tanah Namun itu tidak cocok untuk tanah berpasir yang kurang stabil dan
cenderung runtuh karena mengurangi efisiensi irigasi Pada tanah liat ada
gerakan air yang jauh lebih lateral dan laju infiltrasi jauh lebih sedikit dari
pada tanah berpasir Sehingga alur dibuat lebar dan dangkal untuk
mendapatkan luas penampang basah yang besar untuk mendorong infiltrasi
(Brouwer 1988)
Gambar 1 Alur sempit pada tanah berpasir
10
Gambar 2 Alur lebar dangkal pada tanah lempung
Jarak dari alur dipengaruhi oleh jenis tanah dan praktek budidaya
Aturan jarak alur untuk tanah berpasir jarak harus antara 30 dan 60 cm
yaitu 30 cm untuk pasir kasar dan 60 cm untuk pasir halus Pada tanah liat
jarak antara kedua alur yang berdekatan harus 75-150 cm Pada tanah liat
alur ganda bergerigi juga dapat digunakan Keuntungannya adalah bahwa
baris tanaman akan lebih banyak pada punggung masing-masing dan
memudahkan penyiangan manual Punggungan dapat sedikit membulat di
bagian atas untuk mengalirkan air di permukaan punggungan pada saat
hujan deras (Brouwer 1988)
Gambar 3 Sebuah alur ganda-bergerigi
Dalam pertanian mekanik diperlukan kecocokan antara mesin yang
tersedia untuk membuat alur dan jarak yang ideal untuk tanaman
Peralatan mekanik akan menghasilkan lebih sedikit pekerjaan jika lebar
standar antara alur dipertahankan namun ketika tanaman ditanam
biasanya memerlukan jarak tanam yang berbeda Dengan cara ini jarak
dari gandengan alat tidak perlu diubah ketika peralatan tersebut akan
dipindahkan dari satu tanaman ke yang lain Namun perawatan diperlukan
11
untuk memastikan bahwa jarak standar memberikan pembasahan lateral
yang memadai pada semua jenis tanah (Brouwer 1988)
Ada beberapa alat pembentuk alur yang dapat digunakan Bajak
merupakan alat yang umum digunakan baik itu bajak kayu dan bajak besi
yang ditarik dengan tenaga hewan maupun bajakcangkul dengan
menggunakan tanganmanual Seperti yang ditunjukkan pada gambar
berikut ini (Brouwer 1988)
Gambar 4 Alat pembentuk alur
Air dialirkan ke lahan melalui masing-masing alur dari saluran
menggunakan sifon dan spiles atau pipa tergantung pada debit yang
tersedia dalam saluran irigasi beberapa alur dapat diairi pada waktu yang
sama Ketika terjadi kekurangan air irigasi alur menjadi solusi yang
diterapkan dengan membatasi jumlah air irigasi Hal ini dilakukan dengan
menggunakan sistem bergilir untuk tiap alur pada lahan yang sama
Misalnya untuk suatu lahan yang diari setiap 10 hari alur ganjil (1 3 5
dan seterusnya) diairi setelah 5 hari dan alur genap (2 4 6 dan
seterusnya) diairi setelah 10 hari Dengan demikian tanaman menerima air
setiap 5 hari bukan dalam jumlah besar setiap 10 hari
Limpasan pada ujung alur dapat menjadi masalah pada lahan miring Hal
ini dapat menampung air hingga 30 persen dari air yang diberikan
meskipun dalam kondisi yang baik Oleh karena itu pengurasan dangkal
harus selalu dilakukan pada ujung lahan untuk membuang kelebihan air
Ketika hal itu tidak dilakukan tanaman akan rusak oleh genangan air
Limpasan yang berlebihan dapat dicegah dengan mengurangi arus masuk
12
setelah air irigasi telah mencapai akhir dari alur-alur (irigasi pengurangan)
atau air limpasan digunakan kembali (Brouwer 1988)
Untuk mendapatkan pola pembasahan yang seragam pada zona
perakaran jarak kerutan harus baik memiliki kemiringan yang seragam
dan air irigasi harus diterapkan dengan cepat Zona perakaran akan
dibasahi melalui air yang mengalir pada alur yang bergerak ke bawah
tanah dan kesamping Kedua gerakan air tersebut bergantung pada jenis
tanah suatu lahan (Brouwer 1988)
Menurut Brouwer (1988) pola pembasahan yang ideal dapat
terjadi ketika pola pembasahan yang berdekatan saling tumpang tindih
dan ada gerakan air ke atas yang membasahi seluruh punggungan sehingga
air menyebar pada zona perakaran yang diamati pada gambar berikut
Gambar 5 Zona perakaran ideal
Untuk mendapatkan distribusi air yang seragam sepanjang alur
kemiringan saluran yang seragam merupakan hal yang penting dan ukuran
aliran cukup besar sehingga kecepatan aliran pada alur tinggi Dengan
demikian kerugian akibat perkolasi yang besar di hulu alur dapat dihindari
(Brouwer 1988)
13
Menurut Brouwer (1988) pola pembasahan yang buruk atau tidak
merata disebabkan oleh
a Kondisi alam yang tidak menguntungkan misalnya lapisan
dipadatkan jenis tanah yang berbeda-beda kemiringan lahan tidak
merata
b Letak alur yang buruk misalnya jarak alur terlalu lebar
c Manajemen yang buruk ukuran sungai yang tersedia terlalu besar atau
terlalu kecil menghentikan pemasukan air terlalu cepat
22 Curah Hujan Efektif (Re)
Hujan adalah peristiwa jatuhnya aires dari atmosfer ke permukaan bumi
dan atau laut dalam bentuk yang berbeda Hujan di daerah tropis (termasuk
Indonesia) umumnya dalam bentuk air dan sesekali dalam bentuk es pada suatu
kejadian ekstrim sedangkan di daerah subtropis dan kutub hutan dapat berupa air
atau saljues Besarnya curah hujan adalah volume air yang jatuh pada suatu areal
tertentu Besarnya curah hujan dapat dimaksudkan untuk satu kali hujan atau
untuk masa tertentu seperti perhari perbulan permusim atau pertahun Curah
hujan yang diperlukan untuk penyusunan suatu rancangan pemanfaatan air dan
rancangan pengendalian banjir adalah curah hujan rata-rata diseluruh daerah yang
bersangkutan Distribusi curah hujan adalah berbeda-beda sesuai dengan jangka
waktu yang ditinjau dari curah hujan tahunan curah hujan bulanan curah hujan
harian dan curah hujan perjam Harga-harga yang diperoleh ini dapat digunakan
untuk menentukan prospek dikemudian hari dan akhirnya perancangan sesuai
dengan tujuan yang dimaksud Kejadian hujan menunjukkan suatu variabilitas
dalam ruang dan waktu Salah satu konsekuensi dari variabliltas hujan adalah
terjadinya fluktuasi curah hujan di etiap wilayah yang dapat menimbulkan kondisi
ekstrim berupa kekeringan dan banjir yang terjadi dengan skala yang berbeda dan
tergantung pada periode keberulangannya (Achmad 2011)
Hujan yang diharapkan terjadi selama satu musim tanam berlangsung
disebut curah hujan efektif Masa hujan efektif untuk suatu lahan persawahan
dimulai dari pengolahan tanah sampai tanaman dipanen tidak hanya selama masa
pertumbuhan Curah hujan efektif untuk tanaman lahan tergenang berbeda dengan
14
curah hujan efektif untuk tanaman pada lahan kering dengan memperhatikan pola
periode musim hujan dan musim kemarau Perhitungan curah hujan efektif
dilakukan atas dasar prinsip hubungan antara keadaan tanah cara pemberian air
dan jenis tanaman (Achmad 2011)
Besarnya curah hujan efektif diperoleh dari pengolahan data curah hujan
harian pada stasiun curah hujan yang ada di daerah irigasi atau daerah sekitarnya
Re = Rtot (125 ndash 02 Rtot)125 Rtotlt 250 mm(1)
Re = 125 + 01 Rtot Rtotgt 250 mm(2)
Dimana
Re = Curah hujan efektif (mmhari)
Rtot = Jumlah curah hujan (mmhari)
23 Evapotranspirasi
Evapotranspirasi adalah perpaduan dua proses yakni evaporasi dan
transpirasi Evaporasi adalah proses penguapan atau hilangnya air dari tanah dan
badan-badan air (abiotik) sedangkan transpirasi adalah proses keluarnya air dari
tanaman (boitik) akibat proses respirasi dan fotosistesis Kombinasi dua proses
yang saling terpisah dimana kehilangan air dari permukaan tanah melalui proses
evaporasi dan kehilangan air dari tanaman melalui proses transpirasi disebut
sebagai evapotranspirasi (ET) (Achmad 2011)
Menurut Achmad (2011) evapotranspirasi ditentukan oleh banyak faktor
yakni
a Radiasi surya (Rd) Komponen sumber energi dalam memanaskan badan-
badan air tanah dan tanaman Radiasi potensial sangat ditentukan oleh posisi
geografis lokasi
b Kecepatan angin (v) Angin merupakan faktor yang menyebabkan
terdistribusinya air yang telah diuapkan ke atmosfir sehingga proses
penguapan dapat berlangsung terus sebelum terjadinya kejenuhan kandungan
uap di udara
c Kelembaban relatif (RH) Parameter iklim ini memegang peranan karena
udara memiliki kemampuan untuk menyerap air sesuai kondisinya termasuk
temperatur udara dan tekanan udara atmosfir
15
d Temperatur Suhu merupakan komponen tak terpisah dari RH dan Radiasi
Suhu ini dapat berupa suhu badan air tanah dan tanaman ataupun juga suhu
atmosfir
Evaporasi adalah proses dimana air dalam bentuk cair dikonversi menjadi
uap air dan dipindahkan dari permukaan penguapan Air dapat terevaporasi dari
berbagai permukaana seperti danau sungai tanah dan vegetasi hijau Sedangkan
transpirasi merupakan penguapan cairan (air) yang terkandung pada jaringan
tanaman dan pemindahan uap ke atmosfir Tanaman umumnya kehilangan air
melalui stomata Stomata merupakan saluran terbuka pada permukaan daun
tanaman melalui proses penguapan dan perubahan wujud menjadi gas
(Achmad 2011)
231 Evapotranspirasi Tanaman
Evapotranspirasi tanaman (ETc) adalah perpaduan dua istilah
yakni evaporasi dan transpirasi Kebutuhan air dapat diketahui
berdasarkan kebutuhan air dari suatu tanaman Apabila kebutuhan air
suatu tanaman diketahui kebutuhan air yang lebih besar dapat dihitung
(Hansen dkk 1986) Evaporasi yaitu penguapan di atas permukaan
tanah sedangkan transpirasi yaitu penguapan melalui permukaan dari air
yang semula diserap oleh tanaman Atau dengan kata lain
evapotranspirasi adalah banyaknya air yang menguap dari lahan dan
tanaman dalam suatu petakan karena panas matahari (Asdak 1995)
Evapotranspirasi (ETc) adalah proses dimana air berpindah dari
permukaan bumi ke atmosfer termasuk evaporasi air dari tanah dan
transpirasi dari tanaman melalui jaringan tanaman melalui transfer panas
laten persatuan area Ada 3 faktor yang mendukung kecepatan
evapotranspirasi yaitu (1) faktor iklim mikro mencakup radiasi netto
suhu kelembaban dan angin (2) faktor tanaman mencakup jenis
tanaman derajat penutupannya struktur tanaman stadia perkembangan
sampai masak keteraturan dan banyaknya stomata mekanisme menutup
dan membukanya stomata (3) faktor tanah mencakup kondisi tanah
16
aerasi tanah potensial air tanah dan kecepatan air tanah bergerak ke akar
tanaman (Achmad 2011)
Doonrenbos dan Pruitt (1977) menjelaskan bahwa untuk
menghitung kebutuhan air tanaman berupa evapotranspirasi
dipergunakan persamaan
ETc = Kc times ETohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(3)
Dimana
ETc= evapotranspirasi potensial (mmhari)
ETo= evapotranspirasi acuan (mmhari)
Kc= koefisian konsumtif tanaman
Koefisien konsumtif tanaman (Kc) didefinisikan sebagai
perbandingan antara besarnya evapotranspirasi potensial dengan
evaporasi acuan tanaman pada kondisi pertumbuhan tanaman yang tidak
terganggu Dalam hubungannya dengan pertumbuhan dan perhitungan
evapotranspirasi acuan tanaman (ETo) maka dimasukkan nilai Kc yang
nilainya tergantung pada musim serta tingkat pertumbuhan tanaman
Nilai koefisien tanaman dibagi atas empat fase pertumbuhan yaitu Kc
initial (Kc in) Kc development (Kc dev) Kc middle (Kc mid) dan Kc
end Kc in merupakan fase awal pertumbuhan tanaman selama kurang
lebih dua minggu sedangkan Kc dev adalah koefisien tanaman untuk
masa perkembangan (masa antara fase initial dan middle) Kc mid
merupakan Kc untuk masa pertumbuhan dan perkembangan termasuk
persiapan dalam masa pembuahan Kc end merupakan Kc untuk
pertumbuhan akhir tanaman dimana tanaman tersebut tidak berproduksi
lagi (Achmad 2011)
232 Evapotranspirasi Acuan (ETo)
Evapotranspirasi acuan (ETo) adalah nilai evapotranspirasi
tanaman rumput-rumputan yang terhampar menutupi tanah dengan
ketinggian 8ndash15 cm tumbuh secara aktif dengan cukup air Untuk
menghitung evapotranspirasi acuan (ETo) dapat digunakan beberapa
metode yaitu (1) metode Penman (2) metode panci evaporasi (3)
17
metode radiasi (4) metode Blaney Criddle dan (5) metode Penman
modifikasi FAO Menduga besarnya evapotranspirasi tanaman ada
beberapa tahap harus dilakukan yaitu menduga evapotranspirasi acuan
menentukan koefisien tanaman kemudian memperhatikan kondisi
lingkungan setempat seperti variasi iklim setiap saat ketinggian tempat
luas lahan air tanah tersedia salinitas metode irigasi dan budidaya
pertanian (Achmad 2011)
Beberapa metode pendugaan evapotranspirasi seperti Metode
PenmanETo = c (W Rn + (1 ndash W) f(u) (ea ndash ed) ) Metode Penman
modifikasi (FAO) digunakan untuk luasan lahan dengan data pengukuran
temperatur kelembaban kecepatan angin dan lama matahari bersinar
(Doorenbos dan Pruitt 1977)
24 Infiltrasi
Infiltrasi adalah proses aliran air (umumnya berasal dari curah hujan)
masuk kedalam tanah Perkolasi merupakan proses kelanjutan aliran air yang
berasal dari infiltrasi ke tanah yang lebih dalam Kebalikan dari infiltrasi adalah
rembesan Laju maksimal gerakan air masuk kedalam tanah dinamakan kapasitas
infiltrasi Kapasitas infiltrasi terjadi ketika intensitas hujan melebihi kemampuan
tanah dalam menyerap kelembaban tanah Sebaliknya apabila intensitas hujan
lebih kecil dari pada kapasitas infiltrasi maka laju infiltrasi sama dengan laju
curah hujan (Achmad 2011)
Perpindahan air dari atas ke dalam permukaan tanah baik secara vertikal
maupun secara horizontal disebut infiltrasi Banyaknya air yang terinfiltrasi dalam
satuan waktu disebut laju infiltrasi Besarnya laju infiltrasi f dinyatakan dalam
mmjam atau mmhari Laju infiltrasi akan sama dengan intensitas hujan bila laju
infiltrasi tersebut lebih kecil dari daya infiltrasinya Jadi f le fp dan f le I Infiltrasi
berubah-ubah sesuai dengan intensitas curah hujan Akan tetapi setelah mencapai
limitnya banyaknya infiltrasi akan berlangsung terus sesuai dengan kecepatan
absorbsi setiap tanah Pada tanah yang sama kapasitas infiltrasinya berbeda - beda
tergantung dari kondisi permukaan tanah struktur tanah tumbuh-tumbuhan dan
lain-lain Di samping intensitas curah hujan infiltrasi berubah-ubah karena
18
dipengaruhi oleh kelembaban tanah dan udara yang terdapat dalam tanah
(Achmad 2011)
Menurut Achmad ( 2011) ada beberapa faktor internal dan eksternal yang
mempengaruhi laju infiltrasi adalah sebagai berikut
1 Tinggi genangan air di atas permukaan tanah dan tebal lapisan tanah yang
jenuh
2 Kadar air atau lengas tanah
3 Pemadatan tanah oleh curah hujan
4 Penyumbatan pori tanah mikro oleh partikel tanah halus seperti bahan
endapan dari partikel liat
5 Pemadatan tanah oleh manusia dan hewan akibat traffic line oleh alat olah
6 Struktur tanah
7 Kondisi perakaran tumbuhan baik akar aktif maupun akar mati (bahan
organik)
8 roporsi udara yang terdapat dalam tanah
9 Topografi atau kemiringan lahan
10 Intensitas hujan
11 Kekasaran permukaan tanah
12 Kualitas air yang akan terinfiltrasi
13 Suhu udara tanah dan udara sekitar
Dalam infiltrasi dikenal dua istilah yaitu kapasitas infiltrasi dan laju
infiltrasi yang dinyatakan dalam mmjam Kapasitas infiltrasi adalah laju infiltrasi
maksimum untuk suatu jenis tanah tertentu sedangkan laju infiltrasi ( ft ) adalah
kecepatan infiltrasi yang nilainya tergantung pada kondisi tanah dan intensitas
hujan Apabila tanah dalam kondisi kering ketika infiltrasi terjadi kapasitas
infiltrasi tinggi karena kedua gaya kapiler dan gaya gravitasi bekerja bersama ndash
sama menarik air kedalam tanah Ketika tanah menjadi basah gaya kapiler
berkurang yang menyebabkan laju infiltrasi menurun Akhirnya kapasitas infiltrasi
mencapai suatu nilai konstan yang dipengaruhi terutama oleh gravitasi dan laju
perkolasi Laju infiltrasi dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu kedalaman
19
genangan dan tebal lapisan jenuh kelembaban tanah pemadatan oleh hujan
tanaman penutup intensitas hujan dan sifat ndash sifat fisik tanah (Triatmodjo 2008)
Metode yang biasa digunakan untuk menentukan kapasitas infiltrasi adalah
pengukuran dengan infiltrometer dan analisis hidrograf Infiltrometer dibedakan
menjadi infiltrometer genangan dan simulator hujan Infiltrometer genangan yang
banyak digunakan adalah dua silinder kosentris atau tabung yang dimasukkan
kedalam tanah (Triatmodjo 2008)
Untuk tipe pertama dua silinder kosentris yang terbuat dari logam dengan
diameter antara 225 dan 90 cm ditempatkan dengan sisi bawahnya berada
beberapa sentimeter di bawah tanah ke dalam kedua ruangan diisikan air yang
selalu dijaga pada elevasi sama Fungsi dari silinder luar adalah untuk mencegah
air di dalam ruang sebelah dalam menyebar pada daerah yang lebih besar setelah
merembes di bawah dasar silinder Kapasitas infiltrasi dan perubahannya dapat
ditentukan dari kecepatan penambahan air pada silinder dalam yang diperlukan
untuk mempertahankan elevasi konstan Infiltrasi dapat diukur dengan cara
berikut dengan menggunakan infiltrometer (Triatmodjo 2008)
Infiltrometer tipe kedua (gambar 7) terdiri dari tabung dengan diameter
sekitar 225 cm dan panjang 45 sampai 60 cm yang dimasukkan kedalam tanah
sampai kedalaman minimum sama dengan kedalaman dimana air meresap selama
percobaan ( sekitar 375 sampai 525 cm ) sehingga tidak terjadi penyebaran
Gambar 6 Tabung infiltrometer sederhana
20
Laju air yang harus ditambahkan untuk menjaga kedalaman yang konstan
di dalam tabung dicatat Infiltrometer genangan ini tidak memberikan kondisi
infiltrasi yang sebenarnya terjadi di lapangan karena pengaruh pukulan butir ndash
butir hujan tidak diperhitungkan dan struktur tanah di sekeliling dinding silinder
telah terganggu pada waktu pemasukannya kedalam tanah Tetapi meskipun
mempunyai kelemahan alat ini mudah dipindah dan dapat digunakan untuk
mengetahui kapasitas infiltrasi di titik yang dikehendaki sesuai dengan tata guna
lahan jenis tanaman dan sebagainya (Triatmodjo 2008)
Untuk mengurangi kelemahan dari penggunaan alat diatas dibuat hujan
tiruan dengan intensitas merata yang lebih tinggi dari kapasitas infiltrasi Luas
bidang yang disiram antara 01 sampai 40 m2 Besar infiltrasi dihitung dengan
mencatat besarnya hujan dan limpasan Gambar 7 adalah sket simulator hujan
Hujan tiruan dengan intensitas hujan I jatuh pada bidang yang akan dicari
kapasitas infiltrasinya Intensitas hujan lebih besar dari kapasitas infiltrasi f
sehingga terjadi genangan diatas permukaan tanah Pada suatu saat genangan air
akan meluap dan luapan air ditampung dalam ember Dengan mengetahui
intensitas hujan I volume tampungan dalam ember dan tinggi genangan maka
akan dapat dihitung kapasitas infiltrasi (Triatmodjo 2008)
Gambar 7 Simulator hujan
Laju infiltrasi (f) dinyatakan dalam injam atau cmjam adalah kecepatan
air masuk kedalam tanah dari permukaan tanah Jika air menggenang pada
permukaan tanah maka kapasitas infiltrasi telah mencapai batas kemampuan Jika
21
laju distribusi air pada permukaan sebagai contoh hujan lebih kecil dari pada
kemampuan laju infiltrasi maka laju infiltrasi sebenarnya akan juga lebih kecil
dari pada laju potensial Kumulatif infiltrasi (F) adalah akumulasi dari kedalaman
air yang masuk kedalam tanah selama jangka waktu tertentu dan itu sama dengan
integral dari laju infiltrasi pada periode tersebut (Triatmojo 2008)
25 Dimensi Saluran
Dimensi saluran merupakan salah satu kapasitaskemampuan lapisan
bahan kemiringan dan bentuk dari kanal atau selokan yang digunakan Ukuran
saluran dapat ditentukan dengan persamaan manning dan persamaan kelancaran
persamaan tersebut dapat menghubungkan kecepatan aliran kapasitas kemiringan
saluran saluran bentuk dan ukuran pembagian saluran Persamaannya sebagai
berikut (Jeans 2009)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(4)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(5)
Dimana
V = Kecepatan aliran (ms)
K = Koefisien kekasaran saluran
n = Koefisien manning
S = Kemiringan (mm)
A = Luas penampang saluran (m2)
Q = Debit aliran (m3s)
R = Jari-jari hidrolik (m)
26 Kadar Air Tanah
Data kadar air tanah membutuhkan pengukuran periodik di lapangan hal
tersebut dapat memberikan gambaran pada pemberian irigasi berikutnya dilakukan
dan berapa kedalaman air yang harus diterapkan Sebaliknya data tersebut dapat
menunjukkan berapa banyak yang telah diterapkan dan air keseragaman pada
lahan Seperti yang telah dijelaskan pada sub bagian sebelumnya bulk density
kapasitas lapangan dan titik layu permanen juga dibutuhkan (Walker 1989)
22
Menurut (Walker 1989) ada banyak teknik yang dapat digunakan untuk
menghitung kadar air tanah Namun yang digunakan pada penelitian ini adalah
metode gravimetrik sampling Gravimetrik sampel dilakukan dengan
mengumpulkan sampel tanah dari masing-masing kedalaman 15-30 cm dari profil
tanah atau dari penetrasi akar Sampel tanah diambil beratnya sekitar 100-200
gram kemudian ditempatkan dalam wadah kedap udara dan kemudian ditimbang
Sampel tersebut kemudian ditempatkan dalam oven untuk dipanaskan sampai 105
deg C selama 24 jam dengan membuka penutup wadah Setelah kering tanah dan
wadah ditimbang lagi dan berat air ditentukan baik sebelum maupun sesudah
pengeringanoven Fraksi berat kering masing-masing sampel dapat dihitung
dengan menggunakan Persamaan
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(6)
Dimana
W = kadar air tanah
BB = berat basah (berat tanah sesungguhnya)
BK = berat kering (berat tanah setelah di panaskan)
Jagung merupakan tanaman yang tergolong tidak tahan kelebihan air dan
kekurangan air dan relatif sedikit membutuhkan air dibandingkan padi Oleh
karena itu pengaturan ketersediaan air sangat penting Pada pertanaman di lahan
kering yang umumnya ditanam saat musim hujan peluang terjadinya kelebihan
air cukup besar oleh karena itu untuk menghindari agar tidak terjadi kelebihan air
maka perlu dibuat saluran-saluran drainase yang pengerjaannya dapat dilakukan
bersamaan dengan pembumbunan tanaman Pada pertanaman di lahan sawah yang
umumnya ditanam pada akhir musim hujan maka peluang terjadinya kekeringan
cukup besar Oleh karena itu perlu pemberian air pada saat-saat tanaman telah
menunjukkan gejala kekeringan Sumber air dapat diperoleh baik dari air tanah
dangkal yang didistribusikan dengan poma atau air irigasi Dalam hal ini yang
penting adalah pengaturan waktu dan cara pendistribusian air agar tanaman
tumbuh optimal dan pemanfaatan air lebih efisiensi Khusus untuk pertanaman
23
jagung pada lahan sawah tadah hujan ketersediaan air mutlak diperlukan oleh
karena itu harus ada sumber air yang dapat dimanfaatkan untuk pengairi
pertanaman Pendistribusian air dapat dilakukan melalui alur-alur yang dibuat saat
pembumbunan Pembuatan alur dapat dilakukan pula dengan menggunakan bajak
atau alat khusus pembuat alur model PAI-1R-Balitsereal atau PAI-2R-Balitsereal
yang ditarik hand tractor (Suryana dkk 2008)
27 Ketersediaan Air Irigasi
Ketersediaan air untuk keperluan irigasi secara garis besar dapat
dibedakan menjadi dua jenis yaitu ketersediaan air di lahan dan ketersediaan air
di bangunan pengambilan Ketersediaan air irigasi baik di lahan maupun di
bangunan pengambilan diharapkan dapat mencukupi kebutuhan air irigasi yang
diperlukan pada daerah irigasi yang ditinjau sesuai dengan luas areal dan pola
tanam yang ada Informasi ketersediaan air di bangunan pengambilan atau sungai
diperlukan untuk mengetahui jumlah air yang dapat disediakan pada lahan yang
ditinjau berkaitan dengan pengelolaan air irigasi untuk suatu lahan pertanian
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
271 Ketersediaan Air di Lahan
Ketersediaan air di lahan adalah air yang tersedia di suatu lahan
pertanian yang dapat dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan air irigasi
di lahan itu sendiri Ketersediaan air di lahan yang dapat digunakan untuk
pertanian terdiri dari dua sumber yaitu konstribusi air tanah dan hujan
efektif (Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
Konstribusi air tanah sangat dipengaruhi oleh karakteristik tanah
kedalaman air aplikasi (kedalaman zona perakaran) dan jenis tanaman
Untuk daerah irigasi yang berada pada daerah kedalaman air aplikasi
dangkal konstribusi air tanah diperoleh melalui daya kapiler tanah Untuk
daerah yang berada pada daerah kedalaman air aplikasi dalam konstribusi
air tanah sangat kecil dan dapat dianggap bernilai nol Curah hujan efektif
adalah curah hujan yang secara efektif dan secara langsung dipergunakan
memenuhi kebutuhan air tanaman untuk pertumbuhan tanaman
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
24
272 Ketersediaan Air di Bangunan Pengambilan
Ketersediaan air di bangunan pengambilan adalah air yang
tersedia di suatu bangunan pengambilan yang dapat digunakan untuk
mengaliri lahan pertanian melaui sistem irigasi Untuk sistem irigasi
dengan memanfaatkan air sungai informasi ketersediaan air di sungai
(debit andalan) perlu diketahui Debit andalan adalah debit minimum
sungai untuk kemungkinan terpenuhi yang sudah ditentukan dapat dipakai
untuk irigasi Debit minimum untuk kemungkinan terpenuhi ditetapkan
80 yang dapat diartikan pula bahwa kemungkinan (probabilitas) debit
sungai lebih rendah dari debit andalan 20 Untuk bangunan pengambilan
yang telah tersedia bangunan pencatat debit maka analisis ketersediaan air
dapat dilakukan dengan analisis frekuensi terhadap data debit yang cukup
panjang (Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
28 Kebutuhan Air Irigasi
Direktorat Jenderal Pengairan (1986) memberikan gambaran bahwa dalam
penentuan kebutuhan air untuk irigasi atau air yang dibutuhkan untuk lahan
pertanian didasarkan pada keseimbangan air di lahan untuk satu unit luasan dalam
satu periode biasanya periode setengah bulanan Faktor-faktor yang menentukan
kebutuhan air untuk irigasi menurut Direktorat Jenderal Pengairan (1986) adalah
a) Penyiapan lahan (Ir)
Untuk menentukan kebutuhan maksimum air irigasi pada suatu
proyek irigasi ditentukan oleh kebutuhan air untuk penyiapan lahan
b) Penggunaan Konsumtif (Etc)
Penggunaan konsumtif diartikan sebagai jumlah air yang dibutuhkan
untuk pertumbuhan tanaman Penggunaan konsumtif juga dapat didefinisikan
sebagai kebutuhan air tanaman sebagai jumlah air yang disediakan untuk
mengimbangi air yang hilang akibat evaporasi dan transpirasi Evapotranspirasi
adalah gabungan proses penguapan dari permukaan tanah atau evaporasi dan
penguapan dari daun tanaman atau transpirasi Besarnya nilai evaporasi
dipengaruhi oleh iklim varietas jenis dan umur tanaman
25
Besarnya koefisien tanaman setiap jenis tanaman berbeda-beda dan
berubah setiap periode pertumbuhan tanaman itu Evapotranspirasi potencial
dihitung dengan metode modifikasi Penman yang telah disesuaikan dengan
keadaan daerah Indonesia dan nilai kc untuk berbagai jenis tanaman yang ditanam
disajikan harga-harga koefisien tanaman termasuk jagung menurut FAO
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
Tabel 2 Harga Koefisien Tanaman Palawija
Setengah
Bulan
Ke-
Koefisien tanaman
Kedelai Jagung
Kac
tanah Bawang Buncis Kapas
1 050 0 50 0 50 0 50 0 50 050
2 075 0 59 0 51 0 51 0 64 050
3 100 0 96 0 66 0 59 0 89 058
4 100 1 05 0 85 0 90 0 95 075
5 082 1 02 0 95 0 95 0 88 091
6 045 0 95 0 95 - 104 -
Sumber Direktorat Jenderal Pengairan 1986
c) Perkolasi dan Rembesan (P)
Laju perkolasi sangat tergantung pada sifat-sifat tanah Guna
menentukan laju perkolasi tinggi muka air tanah juga harus diperhitungkan
Perembesan terjadi akibat meresapnya air melalui tanggul sawah Perkolasi
dan rembesan disawah berdasarkan Direktorat Jenderal Pengairan (1986)
yaitu sebesar 2 mmhari
d) Penggantian Lapisan Air (Wlr)
Banyaknya air yang dibutuhkan oleh tanaman palawija sebesar 50-
100 mm
e) Efisiensi Irigasi (Ei)
Efisiensi irigasi adalah angka perbandingan dari jumlah air irigasi
nyata yang terpakai untuk kebutuhan pertumbuhan tanaman dengan jumlah
air yang keluar dari pintu pengambilan (intake) Efisiensi irigasi merupakan
faktor penentu utama dari unjuk kerja suatu sistem jaringan irigasi Efisiensi
irigasi terdiri atas efisiensi pengaliran yang pada umumnya terjadi di jaringan
26
utama dan efisiensi dijaringan sekunder yaitu dari bangunan pembagi sampai
petak sawah Efisiensi irigasi didasarkan asumsi sebagian dari jumlah air
yang diambil akan hilang baik di saluran maupun di petak sawah
Kehilangan air yang diperhitungkan untuk operasi irigasi meliputi
kehilangan air di tingkat tersier sekunder dan primer Besarnya masing-
masing kehilangan air tersebut dipengaruhi oleh panjang saluran luas
permukaan saluran keliling basah salurandan kedudukan air tanah
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
29 Membuat Desain Saluran Irigasi Permukaan (Alur)
Desain suatu sistem irigasi permukaan harus mengisi bagian zona
perakaran secara efisien dan seragam sehingga stres tanaman dapat dihindari dan
sumber daya seperti energi air nutrisi dan tenaga kerja tetap seimbang atau
terjaga Sistem irigasi juga dapat digunakan untuk mendinginkan keadaan di
sekitar buah yang sensitif dan tanaman sayuran atau memanaskan atmosfer untuk
mencegah kerusakan dengan embun beku Sebuah sistem irigasi harus selalu
mampu mengakumulasi pencucian garam di zona akar Hal ini juga dapat
digunakan untuk melunakkan tanah untuk budidaya yang lebih baik atau bahkan
untuk menyuburkan dan menyebarkan insektisida dilahan (Walker 1989)
Prosedur desain didasarkan pada target aplikasi (Z req) yang sesuai dengan
kelembaban tanah yang diekstraksi oleh tanaman Dimana dalam analisis akhir
prosedur akan muncul trial and error dimana pilihan panjang lereng tingkat
lapangan inflow dan waktu cutoff dapat dibuat yang akan memaksimalkan
efisiensi aplikasi Pertimbangan seperti keterbatasan pasokan air dan erosi akan
bertindak sebagai kendala pada prosedur desain Efisiensi aplikasi maksimal
tujuan implisit desain akan terjadi ketika lahan hanya diairi kembali Perkolasi
yang meningkat akan dikurangi dengan meminimalkan perbedaan waktu asupan
kesempatan dan mengakhiri pemasukan tepat waktu Limpasan permukaan
dikendalikan atau digunakan kembali Asupan waktu desain peluang didefinisikan
dengan cara berikut
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(7)
27
di mana Z req adalah volume diberikandibutuhkan per satuan panjang dan lebar
per unit (dan sama dengan defisit kelembaban tanah) dan rreq adalah asupan
desain kali kesempatan (Walker dan Skogerboe 1989)
Tabel 3 Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi awal
Continuous Flow Intake Curve Parameters For Initial Irrigations
ID Soil Name a K
(m^3mmn^a)
Fo
(m^3mmn^a)
Qr
(ls)
Vpr
(m)
002 Heavy Clay 0188 0000220 00000073 0468 0111
005 Clay 0248 0000416 00000184 0521 0122
010 Clay 0306 0000633 00000313 0609 0138
015 Light Clay 0351 0000810 00000437 0695 0152
020 Clay Loam 0387 0000966 00000555 0781 0166
025 Clay Loam 0417 0001107 00000670 0866 0179
030 Clay Loam 0442 0001220 00000780 0949 0191
035 Silty 0463 0001346 00000887 1031 0202
040 Silty 0481 0001453 00000990 1112 0213
045 Silty Loam 0497 0001551 00001090 1192 0224
050 Silty Loam 0512 0001650 00001187 1271 0234
060 Silty Loam 0535 0001830 00001372 1426 0253
070 Silty Loam 0555 0002011 00001547 1576 0271
080 Sandy Loam 0571 0002172 00001711 1721 0288
090 Sandy Loam 0585 0002324 00001867 1862 0305
100 Sandy Loam 0597 0002476 00002014 1999 0320
150 Sandy 0641 0003130 00002637 2613 0391
200 Sandy 0671 0003706 00003113 3115 0452
400 Sandy 0749 0005531 00004144 4000 0650
Sumber Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University 2003
28
Tabel 4Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi selanjutnya
Continuous Flow Intake Curve Parameters For Later Irrigations
ID Soil Name a K
(m^3mmn^a)
Fo
(m^3mmn^a)
Qr
(ls)
Vpr
(m)
002 Heavy Clay 0151 0000190 00000058 0468 0111
005 Clay 0198 0000356 00000147 0521 0122
010 Clay 0245 0000543 00000251 0609 0138
015 Light Clay 0281 0000690 00000349 0695 0152
020 Clay Loam 0310 0000826 00000444 0781 0166
025 Clay Loam 0334 0000937 00000536 0866 0179
030 Clay Loam 0353 0001040 00000624 0949 0191
035 Silty 0370 0001146 00000709 1031 0202
040 Silty 0385 0001233 00000792 1112 0213
045 Silty Loam 0398 0001321 00000872 1192 0224
050 Silty Loam 0409 0001400 00000949 1271 0234
060 Silty Loam 0428 0001560 00001098 1426 0253
070 Silty Loam 0444 0001701 00001237 1576 0271
080 Sandy Loam 0457 0001842 00001369 1721 0288
090 Sandy Loam 0468 0001974 00001493 1862 0305
100 Sandy Loam 0478 0002106 00001611 1999 0320
150 Sandy 0513 0002660 00002110 2613 0391
200 Sandy 0537 0003146 00002490 3115 0452
400 Sandy 0599 0004701 00003316 4000 0650
Sumber Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University 2003
Menurut Walker dan Skogerboe (1989) data yang dibutuhkan dalam
membuat desan irigasi secara umum adalah
a sifat pasokan air irigasi dalam hal kebutuhan tahunan tahunan metode
pengiriman dan biaya debit dan durasi frekuensi penggunaan dan kualitas air
b topografi tanah dengan penekanan khusus pada lereng utama undulations
lokasi pengiriman air dan outlet permukaan drainase
c fisik kimia dan karakteristik tanah terutama karakteristik infiltrasi
kelembaban-holding kapasitas salinitas dan drainase internal
d pola tanam kebutuhan airnya dan pertimbangan khusus yang diberikan untuk
memastikan bahwa sistem irigasi dapat dilaksanakan dalam panen dan jadwal
budidaya periode perkecambahan dan periode pertumbuhan yang kritis
29
e kondisi pemasaran di daerah serta tenaga kerja pemeliharaan dan
penggantian ketersediaan dan keterampilan pelayanan pendanaan untuk
konstruksi dan operasi dan energi pupuk benih pestisida dll dan
f budaya praktek yang digunakan di daerah pertanian terutama di mana mereka
dapat melarang elemen tertentu dari desain atau operasi dari sistem
Waktu pengaliran merupakan waktu yang diperlukan air untuk menutupi
seluruh lahan membutuhkan evaluasi atau setidaknya perkiraan jalur pengaliran
Penentuan nilai parameter hidrolik alur bervariasi sesuai dengan ukuran dan
bentuk alur biasanya dalam kisaran 03-07 Gambar di bawah menunjukkan tiga
bentuk alur khas dan berhubungan dengan nilai p 1 dan p 2 (parameter hidrolik)
Gambar 8 Bentuk spesifik alur dan parameter hidroliknya
Setelah parameter-parameter seperti bentuk alur jarak antar alur panjang alur
kemiringan alur topografi alur jenis tanah waktu asupan peluang dll Maka
selanjutnya mengikuti desain sistem model irigasi alur menurut FAO
(Walker 1989)
30
210 Cropwat
Cropwat merupakan suatu program komputer under DOS (Program yang
dipakai melalui perintah DOS) untuk menghitung evapotranspirasi Penman
Modifikasi dan kebutuhan air untuk tanaman Selanjutnya dapat juga menghitung
kebutuhan air irigasi jadwal pemberian air irigasi untuk macam-macam kondisi
pengelolaan dan suplai air untuk seluruh daerah irigasi dengan bermacam-macam
pola tanam tertentu Untuk perhitungan tersebut dibutuhkan data-data
klimatologi dan data-data lainnya misalnya data tanaman dan data pola tanam
Prosedur dalam perhitungan kebutuhan air bagi tanaman dan rencana kebutuhan
air untuk irigasi ini didasarkan pada makalah FAO - ID No 24 mengenai
Kebutuhan air bagi tanaman dan No 33 mengenai Respon tanaman terhadap
air Program ini berarti sebagai alat praktis untuk membantu para ahli melakukan
perhitungan dalam perencanaan dan pengelolaan suatu daerah irigasi Lebih lanjut
program ini diharapkan dapat membantu memberikan rekomendasi untuk
memperbaiki irigasi yang telah ada dan merencanakan jadwal irigasi yang sesuai
dengan kondisi suplai air yang beraneka ragam Beberapa hal yang perlu dijelaskan
berkaitan dengan penggunaan komputer model Cropwat ini antara lain
mengenai perhitungan evapotranspirasi referensi pemrosesan data curah hujan
pola tanam dan data tanaman (Susilawati 2004)
Evapotranspirasi referensi atau ETo adalah evapotranpirasi potensial dari
tanaman rumput yang sehat dan mendapat air cukup Kebutuhan air untuk
tanaman lain secara langsung dibandingkan dengan parameter iklim ini Metode
Penman Modifikasi (FAO - ID No24) secara umum telah diterima sebagai
metode yang cukup untuk menghitung evapotranspirasi dari data klimatologi
seperti temperatur kelembaban (humidity) radiasi penyinaran (sunshine) dan
kecepatan angin (windspeed) Data klimatologi harus diambil dari stasiun
terdekat dan yang paling mewakili daerah kajian Data pertama yang penting dari
stasiun klimatologi ini adalah elevasi ketinggian (altitude) dan latitude
(Susilawati 2004)
Menurut Susilawati (2004) Masukan data klimatologi meliputi tiap bulanan
a Temperatur dalam derajat Celcius dapat sebagai temperatur rata-rata harian
31
atau sebagai temperatur maksimum dan minimum dalam bulan
b Kelembaban udara (air humidity) dapat diberikan sebagai kelembaban
relatif (relative humidity) dalam persen (0 - 100) atau vapour pressure dalam
mbar (1 - 50) Untuk membedakan diantara kedua satuan di atas nilai
vapour pressure dimasukkan sebagai nilai negative
c Penyinaran (daily sunshine) dapat diberikan sebagai persentase (20 - 100)
dari perbandingan penyinaran terhadap panjang hari atau pecahan (0 - 1)
atau sebagai lamanya penyinaran dalam jam (1 - 20)
d Kecepatan angin (windspeed) dapat diberikan dalam kmhari (10 - 500) atau
mdet (0 - 10)
Hujan memberikan kontribusi yang besar dari kebutuhan air untuk
tanaman Selama musim hujan sebagian besar kebutuhan air dipenuhi oleh hujan
sementara dalam musim kering dipenuhi oleh air irigasi Berapa jumlah air yang
datang dari curah hujan dan berapa jumlah air yang harus dipenuhi oleh air irigasi
adalah sulit diperkirakan Untuk mengestimasi kekurangan curah hujan yang
harus dipenuhi oleh air irigasi diperlukan suatu analisa statistik yang
membutuhkan data curah hujan yang panjang Sedangkan tidak semua curah
hujan yang jatuh digunakan oleh tanaman Sebagian hujan hilang karena limpasan
permukaan (run off) atau karena perkolasi yang dalam jauh di luar daerah akar
tanaman (Susilawati 2004)
Menurut Susilawati (2004) untuk menentukan bagian hujan yang dapat
diperhitungkan sebagai air yang dapat digunakan oleh tanaman diberikan definisi
a Curah hujan rata-rata bulanan (average monthly rainfall) adalah nilai rata-
rata dari suatu data curah hujan Digunakan dalam perhitungan kebutuhan
air tanaman dalam keadaan iklim yang rata- rata
b Dependable rainfall jumlah hujan dapat tergantung dari 1 di luar 4 atau 5
tahun tergantung pada 75 atau 80 kemungkinan terlampaui dan
menunjukkan suatu tahun kering normal Dependable rainfall digunakan
untuk merencanakan kapasitas sistem irigasi
c Hujan dalam tahun basah tahun normal dan tahun kering adalah hujan
dengan kemungkinan terlampaui 20 untuk tahun basah 50 tahun normal
31
32
dan 80 untuk tahun kering Ketiga nilai tersebut sangat berguna untuk
merencanakan suplai air irigasi dan simulasi dari macam-macam kondisi
pengelolaan irigasi
d Effective rainfall didefinisikan sebagai bagian dari hujan yang secara
efektif digunakan oleh tanaman setelah beberapa hilang karena limpasan
permukaanrun off) dan perkolasi yang dalam diperhitungkan Hujan efektif ini
digunakan untuk menentukan kebutuhan irigasi bagi tanaman
Kebutuhan air irigasi selain tergantung dari curah hujan juga tergantung
dari data tanaman dan pola tanam yang disusun Data tanaman meliputi sifat-sifat
dari tanaman yang diungkapkan oleh koefisien tanaman kc dan lama
pertumbuhan tanaman yaitu dalam tingkatan-tingkatan pertumbuhan Dari data
tanaman ini dapat dihitung kebutuhan air untuk tanaman Dengan menambahkan
data tanggal tanam pertama maka kebutuhan air irigasi untuk tanaman dapat
ditemukan Data pola tanam dari beberapa jenis tanaman yang tumbuh dalam
daerah irigasi yang disusun secara skematik diperlukan untuk menghitung
kebutuhan air irigasi (Susilawati 2004)
211 Sirmod III
SIRMOD III adalah paket perangkat lunak komprehensif untuk
mensimulasikan hidrolika sistem irigasi permukaan pada suatu lahan dengan
memilih kombinasi ukuran parameter dan operasional yang memaksimalkan
efisiensi aplikasi dan solusi dua-titik terbalik Permasalahan perhitungan
parameter infiltrasi dari suatu data merupakan data paling awal yang dimasukkan
(Walker 1989)
Kegiatan simulasi dikembangkan selama beberapa tahun dan dikodekan
menjadi MSDOS program yang bernama SIRMOD Pemrograman SIRMOD III
adalah 32 bit C + + revisi paket SIRMOD aslinya Prosedur numerik yang
digunakan dalam perangkat lunak yang diuraikan dalam teks Irigasi Permukaan
Teori dan Praktek 9 SIRMOD III merupakan perangkat lunak yang telah ditulis
untuk sistem mikro IBM kompatibel dengan memanfaatkan Windows 95 98
2000 dan sistem operasi berikutnya (Walker 1989)
32
2
33
III METODOLOGI PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat
Penelitian mengenai ldquoDesain Sistem Irigasi Alur Pada Perkebunan Tanaman
Jagung di Kabupaten Bonerdquo dilaksanakan pada bulan September sampai pada bulan
Oktober 2012 di Desa Samaelo Kecamatan Barebbo Kabupaten Bone Provinsi
Sulawesi Selatan
32 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah Teodolit Program SRFR
SIRMOD III SURFER CROPWAT 80 CLIMWAT 20 GPS kamera meteraacuten
parang linggis cangkul Selang air ring sampel ring infiltrometer aluminum foil
timbangan digital palu karet pengikatWater pass Pompa mesin
Bahan yang digunakan pada penelitian ini yaitu
1 Plastik
2 Patok kayu
3 Tali rapia
4 Air
5 Tanaman jagung
33 Metode Penelitian
331 Pengambilan data
Data yang akan digunakan pada penelitian ini meliputi data untuk
ketersediaan air kebutuhan air irigasi dan data untuk desain sistem irigasi
Data ketersediaan air meliputi
a Data curah hujan 10 tahun terakhir (2003-2012)
b Data debit air irigasi setengah bulanan (2005-2011)
Data untuk kebutuhan air irigasi meliputi
a Data Tanah meliputi sampel tanah dan ring sampel Data sampel tanah
diambil secara berurutan dalam waktu 10 hari untuk mengetahui kadar air
tanah sedangkan ring sampel digunakan untuk mengetahui titik layu
permanen porositas tekstur dan kapasitas lapang
34
b Data tanaman meliputi pengukuran kedalaman perakaran diambil dari
pengukuran panjang akar selama tiga kali sesuai dengan periode
pertumbuhan tanaman
c Data iklim meliputi data evaporasi seperti suhu udara kelembaban
kecepatan angin dan lama penyinaran
Sedangkan data untuk desain sistem irigasi meliputi
a Data Kemiringan lahantopografi digunakan untuk mengetahui kontur
wilayah lahan penaman
b Data laju infiltrasi dengan menggunakan ring infiltrometer
332 Pengolahan dan Analisis Data
1 Membuat kontur lahan pertanaman dengan aplikasi surfer
2 Menghitung kebutuhan air tanaman berdasarkan iklim dan pola tanam
yang diterapkan oleh petani setempat dengan Cropwat
3 Membuat desain saluran irigasi alur
a Penentuan bentuk saluran yaitu
1 2
Keterangan gambar penampang pengaliran air
1 Sesuai referensi FAO bentuk trapezoidal dengan bagian hidrolik
p1= 0513 dan p2=1329
2 Sesuai aplikasi dilapangan bentuk parabolasetengah lingkaran
dengan bagian hidrolik p1= 0582 dan p2= 1352
b Jarak antar alur ditentukan berdasarkan hasil survei jarak tanam di lahan
pertanaman jagung yaitu 16 m Sedangkan untuk desain 08 m
c Panjang alur 60 m
d Panjang akar atau kedalaman air aplikasi adalah 011m 037 m dan
045 m
e Koefisien manning adalah 004 (menurut FAO)
f Kecepatan aliran adalah 001 mmenit
35
g Kemiringan lahan adalah 00008 (berdasarkan data pengukuran
langsung dilapangan)
h Perhitungan A0
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(8)
i Perhitungan Zreq (persamaan 10)
j Perhitungan waktu aplikasipemberian air tL
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(9)
k Perhitungan debit maksimum
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(10)
l Perhitungan efisiensi aplikasi (Ea)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(11)
Keterangan
A0 = Luas penampang alur (m2)
Q0 = Debit aliran (m3menit)
n = Koefisien manning
S0 = Kemiringan saluran
f0 = Nilai waktu awal (m3menitm)
P12 = Parameter hidrolik
tL = Waktu pemberian air (menit)
Qmax = Debit maksimum(m3menit)
Vmax = Kecepatan maksimum (m3menit)
Ea = Efisiensi aplikasi ()
Zreq = Kedalaman aplikasi(m)
L = Panjang alur (m)
tco = Waktu pemberhentian aliran (menit)
36
4 Optimasi parameter dengan menggunakan perangkat lunak SIRMOD III
Parameter yang divariasikan adalah
a Debit atau kecepatan aliran
b Dimensi saluran
c Waktu aplikasi
d Panjang alur
Gambar 9 Tampilan awal program SIRMOD III
37
34 Bagan Alir Penelitian
Tidak
Ya
KEBUTUHAN AIR TANAMAN KETERSEDIAAN AIR
DATA
TANAH
MULAI
DESAIN SISTEM IRIGASI
CROPWATT 80
KEBUTUHAN AIR TANAMAN DAN
IRIGASIWAKTU PEMBERIAN AIR
SIMULASI DENGAN
MENGGUNAKAN SIRMOD III
HASIL
SELESAI
DATA CURAH
HUJAN
DATA
IKLIM
INFILTRASI
DATA DEBIT
IRIGASI
TOPOGRAFI
LAHAN
DATA
TANAMAN
AN
38
BAB VI HASIL PENELITIAN
41 Keadaan Umum Lokasi Penelitian
Kabupaten Bone secara geografis terletak antara4deg13- 5deg6 LS dan antara
119deg42-120deg30 BT seluas 4559 kmsup2 Secara administratif wilayah kabupaten
Bone berbatasan sebelah utara dengan Kabupaten Wajo dan Kabupaten Soppeng
sebelah selatan dengan Kabupaten Sinjai dan Kabupaten Gowa sebelah barat
dengan Kabupaten Maros Kabupaten Pangkep dan Kabupaten Barru dan sebelah
timur dengan Teluk Bone Daerah penelitian merupakan tempat penanaman padi
pada MT1 dan MT2 sedangkan pada MT3 yang ditanam adalah jagung Kondisi
dimana ketersediaan air untuk tanaman padi sulit untuk dipenuhi Penelitian ini
dilaksanakan pada perkebunan tanaman jagung di Desa Samaelo Kecamatan
Barebbo
Gambar 10 Lokasi penelitian
Untuk menentukan kemiringan pengaliran air di lahan dilakukan
pengukuran ketinggian lokasi dengan sistem grid Topografi lahan telah diukur
dengan theodolit untuk memperlihatkan kondisi kontur lahan yang akan didesain
Topografi akan menjadi salah satu faktor dalam pengaturan kemiringan dasar
SUKRI
G62107057 TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2013
39
saluran (furrow) sehingga menjadi penting untuk disajikan Hasil pengukuran
topografi dengan theodolit disajikan pada Gambar 11
Gambar 11 Layout ketinggian lokasi (kontur) lahan sawah di Kabupaten Bone
Daerah penelitian beriklim tropis dimana musim hujan berlangsung pada bulan
Desember ndash Juli dan musim kemarau yang berlangsung dari bulan Agustus ndash November
Berdasarkan data klimatologi dari tahun 2003 sampai tahun 2012 yang diperoleh dari
BMKG Maros suhu udara maksimum (Tmax) tertinggi terjadi pada bulan Januari ndash Juni
dan suhu udara maksimum (Tmax) terendah terjadi pada bulan Agustus ndash September
Sedangkan suhu udara minimum (Tmin) tertinggi pada bulan November ndash Maret dan
suhu udara miacutenimum (Tmin) terendah pada bulan Agustus ndash September Kelembaban
udara rata ndash rata sepanjang tahun adalah 836 dan kecepatan angin rata ndash rata 5 kmhari
dengan lama penyinaran rata ndash rata 15
42 Ketersediaan Air
Salah satu faktor penting dalam pengelolaan air untuk pertanian adalah
kesetimbangan air di lahan Jika ketersediaan air dapat memenuhi kebutuhan air di
lahan khususnya untuk pertanaman maka kebutuhan air pertumbuhan tanaman
dapat dipenuhi sehingga kekurangan air tidak terjadi dan tanaman tidak berada
40
dalam kondisi cekaman kekurangan air (deficit water stress) Salah satu sumber
ketersediaan air adalah hujan yang ditunjukkan dengan nilai curah hujan
Gambar 12 Curah hujan rata-ratabulanan (aktual dan efektif) di Kabupaten Bone
Tahun (2003-2012)
Data nilai curah rata-ratahujan bulanan di Kabupaten Bone menunjukkan
terjadinya hujan puncak pada bulan Mei (sekitar 400 mm) Sedangkan curah hujan
terendah terjadi pada bulan Agustus (sekitar 75 mm) Kondisi ini sangat baik untuk
wilayah pertanian yang membutuhkan hujan yang lebih merata
Ketersediaan air di daerah penelitian juga disuplai oleh air dari DI Pattiro
dengan distribusi ketersediaan air setiap periode (setengah bulanan) rata-rata
selama tahun 2005 ndash 2012 Nilai debit per periode maksimum terjadi pada bulan
Juli seperti disajikan pada Gambar 13
Gambar 13 Nilai debit rata-rata tersedia yang dialirkan di DI Pattiro (Tahun 2005 ndash
2012)
0
100
200
300
400
500
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Cu
rah
Hu
jan
(m
m)
Waktu (bulan)
Curah Hujan Aktual (mm)
Curah Hujan Efektif (mm)
0
20
40
60
80
100
120
Jan
I
Jan
II
Feb
I
Feb
II
Mar
I
Mahellip
Ap
r I
Ap
r II
Mei
I
Mei
II
Jun
I
Jun
II
Jul I
Jul I
I
Agt
I
Agt
II
Sep
I
Sep
II
Okt
I
Okt
II
No
v I
No
v hellip
Des
I
Des
II
De
bit
(m
^3d
eti
k) Series1Debit Rata-rata
41
43 Kebutuhan Air
Kebutuhan air untuk tanaman (evapotranspirasi ETcrop) dapat diperkirakan
dari data evaporasi atau evaportanspirasi potensial (ETo) Berdasarkan data iklim
yang ada di Kabupaten Bone dan Maros diperoleh hasil perhitungan nilai ETo rata
rata bulanan dalam 10 tahun terakhir untuk wiayah kajian dengan nilai seperti
ditunjukkan pada gambar di bawah ini
Gambar 14 Nilai evapotranspirasi potensial (ETo) Kabupaten Bone (2003-2012)
Dengan menggunakan rumus Etc = Kc x Eto maka nilai Etc dapat
diketahui dan dengan acuan ketersediaan air di lahan dan deplesi lengas tanah
maka kebutuhan air irigasi dapat ditentukan Gambar 15 menunjukkan kebutuhan
air tanaman aktual dan kebutuhan air irigasi selama pertanaman jagung di
Kabupaten Bone yang dihitung dengan Software Cropwat 8
Gambar 15 Nilai kebutuhan air tanaman aktual (ETcrop) dan kebutuhan air irigasi
(Irr Req) selama pertanaman jagung di Kabupaten Bone (nilai dalam
satuan mm)
0
1
2
3
4
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Evap
otr
ansp
iras
i Tan
aman
(m
mh
ari)
Waktu (bulan)
Eto (mmhari)
0
5
10
15
20
25
30
35
7 8 9 10 11 12
Ke
bu
tuh
an A
ir (
mm
har
i)
Waktu (bulan)
Kebutuhan Air Tanaman (mmhari)Keburuhan Air Irigasi (mmhari)
42
Pada sistem pertanaman jagung dengan jenis tanah lempung berliat
ketersediaan air dalam tanah sangat stabil mengingat tanah dapat memegang air
dengan baik Selama proses pertanaman jagung dilakukan terlihat bahwa deplesi
lengas tanah dapat berproses selama rata-rata 20 hari dengan tambahan air hujan
yang terjadi dengan nilai curah hujan yang kecil Namun demikian pada
prakteknya petani memberikan air irigasi setiap 10 hari dengan alasan kekhawatiran
akan terjadinya stress kekurangan air bagi tanaman
Gambar 16 Nilai retensi air tanah air tersedia (TAM dan RAM) di lahan
pertanaman jagung di Kabupaten Bone
44 Sistem Pemberian Air
Berdasarkan hasil survei lahan di pertanaman jagung diperoleh informasi
berupa kedalaman perakarandan laju infiltrasi Untuk wilayah penelitian di
Kabupaten Bone interval pemberian air di lahan mencapai 10 hari dengan cuaca
normal (tanpa hujan)
Panjang akar tanaman merupakan salah satu indikator yang penting dalam
sistem pemberian air irigasi karena sangat berkaitan dengan kedalaman efektif
pemberian air dan lama pemberian air Ukuran akar jagung pada fase I 011 m fase
II mencapai 037 m sedangkan pada fase III panjang akar 044 m Data tersebut
merupakan kedalaman air aplikasi yang akan digunakan sebagai kedalaman air
irigasi ke dalam tanah
Berdasarkan hasil pengukuran infiltrasi di lahan sawah untuk jagung hibrida
diperoleh data bahwa untuk waktu pemberian air irigasi dapat dilakukan melalui
sistem alur Laju penetrasi air kedalam lahan mencapai 05 mmdetik pada saat awal
0
20
40
60
80
100
120
140
0 20 40 60 80 100 120
Re
ten
si A
ir T
anah
(m
m)
Waktu (hari)
Depletion (mm)RAM (mm)
TAM (mm)
43
pemberian air dan selanjutnya menuju konstan pada laju 0083 mmdetik Bila
penjenuhan air diberikan sampai kedalaman maksimum perakaran hasil
pengukuran maka dibutuhkan waktu sekira 120 menit untuk pengaliran air dari
saluran ke lahan Waktu ini melebihi waktu untuk proses infiltrasi (opportunity
time)
Gambar 17 Laju infiltasi tanah pada lahan pertanaman Jagung
Ketersediaan air di lahan diukur dengan menggunakan current meter untuk
mengukur kecepatan aliran air yang selanjutnya digunakan untuk menentukan debit
air tersedia (m3det) Pada saat yang sama juga diukur kemiringan dasar saluran
Hasil pengukuran ini digunakan untuk menentukan nilai koefisien Manning yang
selanjutnya digunakan dalam penentuan fungsi debit aliran (Rumus Manning)
Hasil pengukuran debit sesaat di saluran irigasi menunjukkan debit 000041 m3s
45 Simulasi Hasil Berdasarkan Penerapan Petani di Lahan
Hasil simulasi irigasi alur yang diterapkan oleh petani menunjukkan kondisi
dimana kedalaman air aplikasi pada tahap pertumbuhan awal tanaman sebesar
hanya 011 m Pada praktek irigasi yang dilakukan petani dengan panjang alur 60
m bentuk penampang alur paraacutebola dan debit alir 000041 m3s dengan ujung alur
tertutup menunjukkan bahwa air terpenetrasi ke dalam tanah sedalam lebih 011 m
atau sedalam 037 m pada titik pemasukan air dan 040 m pada ujung alur Hal ini
secara detail dapat dilihat pada Gambar 18 dan Gambar 19
y = -076ln(x) + 3903Rsup2 = 0979
0
05
1
15
2
25
3
35
0 20 40 60 80 100
Laju
Infi
ltra
si (
cmm
en
it)
Waktu (menit)
Laju Infiltrasi (cmmenit)
Log (Laju Infiltrasi (cmmenit))
44
Gambar 18 Hasil kedalaman air aplikasi irigasi di lahan pertanaman jagung pada
tahap awal pengairan
Dari data ini menunjukkan bahwa irigasi yang dilakukan petani belum
optimal dalam memanfaatkan air Apalagi bila air sudah diberi pupuk maka
kehilangan pupuk akibat perkolasi akan menjadi besar karena tidak dapat
dijangkau oleh akar tanaman yang hanya sedalam 011 m pada tahap pertumbuhan
awal
Pada kondisi ini nilai efisiensi irigasi hanya mencapai 3609 efisiensi
aplikasi 3248 dan efisiensi distribusi hanya 3234 Hasil ini menunjukkan
bahwa hanya sekitar 32 air yang termanfaatkan sementara selebihnya terbuang
lewat perkolasi
Pada tahap ke 2 dengan kedalaman perakaran rata-rata mencapai 037 m
terdapat perubahan profil aplikasi air dengan debit air yag tetap 000041 m3s pada
waktu aplikasi selama 4 jam Nilai ini dianggap oleh sistem sebagai bentuk
penerapan air tak terkontrol karena memiliki nilai kedalaman air aplikasi yang
kurang di lebih setengah panjang alur sedangkan pada akhir alur mengalami
kelebihan air aplikasi
Gambar 19 Hasil Simulasi untuk kedalaman air aplikasi pada tahap pemberian
berikutnya mengikuti praktek irigasi petani
0
01
02
03
04
05
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)Panjang Alur (meter)
INFILTRASION DEPTH
Z_Req
0
01
02
03
04
05
06
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)
Panjang Alur (meter)
INFILTRASION DEPTH
Z_Req
45
Dengan dasar ini maka perlu optimasi desain pemberian air yang dapat
meningkatkan efisiensi aplikasi dan nilai efisiensiirigasi Optimasi dapat dilakukan
pada debit aliran panjang alur kecepatan alur dimensi saluran agar diperoleh nilai
efisiensi aplikasi dan efisiensi irigasi yang lebih baik
46 Simulasi Berdasarkan Hasil Desain
Desain irigasi alur dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak
SIRMOD III Model simulasi yang digunakan adalah tipe hydrodynamic ujung alur
tertutup tanpa penggunaan kembali bentuk penampang alur parabola atau
trapezoidal dan panjang alur 60 meter untuk target aplikasi atau kedalaman air
aplikasi 011 m 037 m dan 045 m
461 Kedalaman Air Aplikasi 011 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
pada tahap pertumbuhan awal tanaman sebesar hanya 011 m dengan jarak antar
alur dikurangi dari 16m menjadi 08m dan debit dari 000041m3s menjadi
00004m3s Waktu pengairan divariasikan dari 190 menit 200 menit 205 menit
dan 210 menit untuk mendapatkan hasil simulasi terbaik Hasil simulasi dapat
diamati pada gambar berikut ini
Gambar 20 Hasil simulasi untuk Kedalaman Air Aplikasi 011 meter
Dari gambar diatas untuk lama pengairan 190 menit diperoleh nilai efisiensi
apikasi 9904 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9894 dan air yang
terperkolasi kedalam tanah 106 untuk lama pengairan 200 menit diperoleh nilai
003
004
005
006
007
008
009
01
011
012
013
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)
Panjang Alur (meter) Zreq (m)
T=190 menitT=200 menitT=205 menitT=210 menit
46
efisiensi apikasi 9772 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9761 dan air
yang terperkolasi kedalam tanah 239 untuk lama pengairan 205 menit diperoleh
nilai efisiensi apikasi 9508 efisiensi irigasi 9866 efisiensi distribusi 9509
dan air yang terperkolasi kedalam tanah 491 danuntuk lama pengairan 210
menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9888 efisiensi irigasi 100 efisiensi
distribusi 9888 dan air yang terperkolasi kedalam tanah 112
Gambar 21 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi ()
Gambar 22 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut di atas untuk kedalaman air aplikasi 011 m
Efisiensi irigasi cenderung normal dengan meningkatnya lama pengairan Efisiensi
aplikasi dan efisiensi irigasi memiliki nilai yang relatif sama dan mengalami
penurunan tertinggi pada lama pengairan 205 menit namun laju perkolasi
meningkat menjadi 491 Dari keempat waktu pengairan yang digunakan
disarankan pada aplikasi dilapangan menggunakan lama pengairan 210 menit
dengan laju efisiensi tinggi namun laju perkolasinya rendah
94
95
96
97
98
99
100
185 190 195 200 205 210
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
0
1
2
3
4
5
185 190 195 200 205 210
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan
Laju Perkolasi ()
47
462 Kedalaman Air Aplikasi 037 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
037 m dengan jarak antar alur 08 m dan debit dari 00004m3s ditingkatkan
menjadi 00006 m3s Lama pengairan divariasikan dari 470 menit 480 menit 520
menit dan 525 menit
Gambar 23 Hasil simulasi untuk kedalaman air aplikasi 037 meter
Dari data hasil simulasi diataspada kedalam air aplikasi 037 meter untuk
lama pengairan 470 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9558 efisiensi irigasi
9859 efisiensi distribusi 9538 dan air yang terperkolasi ke dalam tanah
463 untuk lama pengairan 480 diperoleh nilai efisiensi apikasi 9827 efisiensi
irigasi 100 efisiensi distribusi 9822 dan air yang terperkolasi kedalam tanah
178 untuk lama pengairan 520 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 8631
efisiensi irigasi 9166 efisiensi distribusi 8578 dan air yang terperkolasi
kedalam tanah 1431 dan untuk lama pengairan 525 menit diperoleh nilai
efisiensi apikasi 9192 efisiensi irigasi 9712 efisiensi distribusi 9161 dan
air yang terperkolasi kedalam tanah 842
01
015
02
025
03
035
04
045
05
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
)
Panjang Alur (m)
Zreq(m)
T = 470 menitT = 480 menitT = 520 menitT = 525 menit
48
Gambar 24 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi ()
Gambar 25 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut untuk kedalaman air aplikasi 037 m terlihat
bahwa nilai dari laju efisiensi (aplikasi irigasi dan distribusi) masing-masing
memiliki nilai tertinggi pada lama pengairan 480 menit dan terendah pada lama
pengairan 520 menit Sedangkan laju perkolasi terendah pada lama pengairan 480
menit dan meningkat pada lama pengairan 520 menit Sehingga dari keempat
waktu lama pengairan yang digunakan untuk kedalaman air aplikasi 037 meter
dianjurkan menggunakan lama pengairan 480 menit dengan laju efisiensi yang
tinggi namun laju perkolasinya rendah
463 Kedalaman Air Aplikasi 045 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
045 m dan debit ditingkatkan menjadi 0000615 m3s dengan lama pengairan yang
divariasikan dari 550 menit 580 menit 600 menit dan 620 menit
84
86
88
90
92
94
96
98
100
460 470 480 490 500 510 520 530
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
0
5
10
15
460 470 480 490 500 510 520 530
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan (menit)
Laju Perkolasi ()
49
Gambar 26 Hasil simulasi I untuk kedalaman air aplikasi 045 meter
Dari gambar grafik diatas pada kedalaman air aplikasi 045 meter untuk
lama pengairan 550 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9786 efisiensi irigasi
100 efisiensi distribusi 9772 dan air yang terperkolasi kedalam tanah 228
untuk lama pengairan 580 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9731 efisiensi
irigasi 9996 efisiensi distribusi 9735 dan air yang terperkolasi kedalam tanah
265 untuk lama pengairan 600 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9096
efisiensi irigasi 9602 efisiensi distribusi 9068 dan air yang terperkolasi
kedalam tanah 935 dan untuk lama pengairan 620 menit diperoleh nilai efisiensi
apikasi 8915 efisiensi irigasi 9541 efisiensi distribusi 8857 dan air yang
terperkolasi kedalam tanah 1151
Gambar 27 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan efisiensi ()
015
02
025
03
035
04
045
05
055
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
)Panjang Alur (m) Zreq (m)
T=550 menitT=580 menitT=600 menitT=620 menit
88
90
92
94
96
98
100
540 550 560 570 580 590 600 610 620
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
50
Gambar 28 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut untuk kedalaman air aplikasi 045 m terlihat
bahwa nilai dari laju efisiensi (aplikasi irigasi dan distribusi) masing-masing
memiliki nilai tertinggi pada dua waktu awal lama pengairan (550 dan 580 menit)
dan menurun pada dua waktu lama pengairan berikutnya Sedangkan laju perkolasi
terendah pada dua waktu awal lama pengairan (550 dan 580 menit) dan meningkat
pada dua waktu lama pengairan berikutnya Maka dari keempat waktu lama
pengairan yang digunakan untuk kedalaman air aplikasi 045 meter dianjurkan
menggunakan lama pengairan 550 menit atau 580 menit dengan laju efisiensi yang
tinggi dan laju perkolasi yang rendah rendah
Dapat diamati bahwa pada semua kedalaman air aplikasi memiliki nilai
efisiensi yang berbeda-beda sesuai dengan tingkat pertumbuhan tanaman Pada
kedalaman air aplikasi 011 m dianjurkan menggunakan lama pengairan 210 menit
dengan debit 00004 m3s pada kedalaman air aplikasi 037 m dianjurkan
menggunakan lama pengairan 480 menit dengan debit 00006 m3s dan untuk
kedalaman air aplikasi 045 meter dianjurkan menggunakan lama pengairan 550
menit atau 580 menit dengan debit 0000615 m3s
0
3
6
9
12
540 550 560 570 580 590 600 610 620
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan (menit)
Laju Perkolasi ()
51
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan sebagai
berikut
1 Debit yang diterapkan oleh para petani adalah 000041 m3detik untuk semua
kedalaman air aplikasi kemudian dalam desain debit berubah sesuai dengan
kedalaman air aplikasi (00004 m3detik untuk 011 meter 00006 m
3detik
untuk 037 meter dan 0000615 m3detik untuk 045 meter)
2 Waktu yang diterapkan oleh para petani adalah 240 menit untuk semua
kedalaman air aplikasi (011m 037m dan 045m) kemudian dalam desain
waktu pengairan berubah sesuai dengan kedalaman air aplikasi (210 menit untuk
011 meter 480 menit untuk 037 meter dan 550 menit dan 580 menit untuk
045 meter)
3 Efisiensi irigasi yang diperoleh berdasarkan hasil desain mencapai 100
sedangkan menurut aplikasi yang diterapkan oleh para petani di lapangan
memiliki nilai efisiensi irigasi 36
52 Saran
Berdasarkan penelitian yang telah saya lakukan saya menyarankan untuk
dilakukan penelitian lanjutan agar diperoleh desain yang lebih maksimal dengan
efisiensi distribusi yang lebih merata dari awal pemasukan hingga ujung alur
52
DAFTAR PUSTAKA
Achmad M 2011 Hidrologi Teknik Universitas Hasanuddin Makassar
Ahmad S 2012 Pengolahan Tanaman Terpadu(PTT) Kepala Badan Penelitian dan
Pengembangan Pertanian
Anonim 2012a httpjagung_wikipediabahasaindonesiaensiklopedibebashtml
Tanggal diakses 27 Agustus 2012
Anonim 2012b httpDodikagrotek09UNEJjagung+kedelaihtml Tanggal diakses 30
Agustus 2012
Anonim 2012c httpawalmaulana-babIIIIII(Irigasialur)html Tanggal diakses 03
September 2010
Asdak C 1995 Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai Gadjah Mada
University Press Yogyakarta
Bambang T 2008 Hidrologi Terapan Beta Offset Yogyakarta
Brouwer C 1988 Irrigation Water Management Irrigation Methods Training manual
no 5 FAO Land and Water Development Division FAO Roma
Departemen Pekerjaan Umum 1986 Petunjuk Perencanaan Irigasi Direktorat Jenderal
Pengairan Jakarta
Ending PT dan Soetjipto 1992 Dasar-dasar dan Praktek Irigasi Erlangga Jakarta
FAO 2006 Crop Evapotranspiration (guidelines for computing crop water
requirements) FAO Irrigation and Drainage Paper No 56 FAO Roma
Jeams L 2009 Chapter 7 Midwestern State University
Kay M 1986 Surface Irrigation Systems and Practice Cranfield Press Bedford UK
Kartasapoetra dan Sutedjo MM1994 Teknologi Pengairan Pertanian (Irigasi) Bumi
Aksara Jakarta
Kusnadi DK 2000 Irigasi Permukaan Perteta Bogor
Purwono dan Purnamawati P 2011 Budidaya 8 Tanaman Pangan Unggul Penebar
Swadaya Depok
Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan 2003 Alat pembentuk alur
Drainase Bogor
53
Suprodjo P 2001 Pengembangan Irigasi Usaha Tani Berkelanjutan dan Gerakan
Hemat Air Direktoral Jenderal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan
Nasional Yogyakarta
Susi S 2004 Optimalisasi Pengelolaan Air Waduk Tilong Untuk Irigasi Pertanian Pada
Daerah Irigasi Tilong Universitas Katolik Widya Mandira Kupang
Walker WR 1989 Guidelines for designing and evaluating surface irrigation system
FAO Irrigation and Drainage Paper No 45 FAO Roma
Walker WR 2003 Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University
54
LAMPIRAN
Lampiran 1 Data Titik Ordinat Dengan Menggunakan GPS
Titik South East X Y
Titik South East X Y
A0 4 36675 120 18031 200471 9489739
B0 4 36688 120 18023 200454 9489713
A1 4 36677 120 18032 200472 9489737
B1 4 36684 120 18031 200471 9489722
A2 4 36679 120 18034 200476 9489733
B2 4 36684 120 18032 200474 9489724
A3 4 36680 120 18040 200488 9489731
B3 4 36685 120 18038 200483 9489720
A4 4 36682 120 18045 200497 9489728
B4 4 36687 120 18044 200494 9489717
A5 4 36684 120 18050 200506 9489723
B5 4 36689 120 18049 200504 9489714
A6 4 36686 120 18055 200515 9489720
B6 4 36692 120 18054 200514 9489709
A7 4 36688 120 18061 200527 9489716
B7 4 36693 120 18059 200523 9489706
A8 4 36690 120 18066 200535 9489712
B8 4 36696 120 18064 200532 9489702
A9 4 36692 120 18071 200544 9489708
B9 4 36697 120 18068 200541 9489698
Titik South East X Y
Titik South East X Y
C0 4 36692 120 18032 200473 9489708
D0 4 36699 120 18035 200477 9489696
C1 - - - -
D1 - - - -
C2 4 36689 120 18032 200473 9489714
D2 - - - -
C3 4 36689 120 18036 200480 9489714
D3 4 36697 120 18037 200482 9489722
C4 4 366692 120 18041 200489 9489708
D4 4 36694 120 18039 200486 9489704
C5 4 36694 120 18046 200498 9489704
D5 4 36699 120 18046 200497 9489696
C6 4 36696 120 18049 200504 9489701
D6 4 36702 120 18050 200506 9489691
C7 4 36698 120 18056 200517 9489698
D7 4 36704 120 18054 200515 9489687
C8 4 36700 120 18061 200527 9489694
D8 4 36706 120 18060 200524 9489689
C9 4 36703 120 18067 200536 9489689
D9 4 36707 120 18064 200532 9489681
55
Titik South East X Y
Titik South East X Y
Ta 4 36750 120 18041 200489 9489693
F1 4 36676 120 18035 200477 9489738
E1 - - - -
F2 4 36678 120 18038 200483 9489734
E2 - - - -
F3 4 36678 120 18038 200483 9489734
E3 - - - -
F4 4 36681 120 18050 200506 9489729
E4 4 36702 120 18032 200489 9489689
F5 4 36684 120 18051 200507 948924
E5 4 36703 120 18043 200492 9489688 E6 4 36706 120 18046 200500 9489684 E7 4 36707 120 18052 200511 9489681 E8 4 36709 120 18057 200520 9489677 E9 4 36711 120 18064 200532 9489673 E10 4 36712 120 18066 20035 9489672
56
Lampiran 2 Data Pengukuran Ketinggian Dengan Menggunakan Theodolit
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
A0-A1 093 353 04 10 1724 1718 1714 12 055
A0-A2 723 353 04 10 1781 1748 1709 12 055
A0-A3 1723 353 04 10 2038 1955 1868 12 055
A0-A4 2723 353 04 10 212 197 183 12 055
A0-A5 3723 353 04 10 2189 20 1809 12 055
A0-A6 4723 353 04 10 259 235 211 12 055
A0-A7 5723 353 04 10 263 235 211 12 055
A0-A8 6723 353 04 10 26 239 206 12 055
A0-A9 7723 353 04 10 271 235 197 12 055
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang
(m)
B0-B1 105 337 15 40 1808 1803 18 1375 046
B0-B2 825 337 15 40 179 175 1717 1375 046
B0-B3 1825 337 15 40 203 1945 1856 1375 046
B0-B4 2825 337 15 40 209 195 181 1375 046
B0-B5 3825 337 15 40 224 203 185 1375 046
B0-B6 4825 337 15 40 255 231 207 1375 046
B0-B7 5825 337 15 40 267 238 2068 1375 046
B0-B8 6825 337 15 40 266 229 1967 1375 046
B0-B9 7825 337 15 40 275 235 197 1375 046
57
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
C0-C1 - - - - - - -
C0-C2 143 0 28 50 1703 1697 1689 138 034
C0-C3 803 0 28 50 1764 1726 1686 138 034
C0-C4 1803 0 28 50 1812 1722 1631 138 034
C0-C5 2803 0 28 50 196 182 168 138 034
C0-C6 3803 0 28 50 203 184 164 138 034
C0-C7 4803 0 28 50 24 217 192 138 034
C0-C8 5803 0 28 50 2475 218 2189 138 034
C0-C9 6803 0 28 50 251 221 186 138 034
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
D0-D1 - - - - - - -
D0-D2 - - - - - - -
D0-D3 312 2 04 10 1769 1753 1715 152 029
D0-D4 808 2 04 10 1776 1737 1696 152 029
D0-D5 1808 2 04 10 1963 1872 1785 152 029
D0-D6 2808 2 04 10 1972 1835 1693 152 029
D0-D7 3808 2 04 10 23 211 1924 152 029
D0-D8 4808 2 04 10 24 201 188 152 029
D0-D9 5808 2 04 10 246 217 188 152 029
D0-D10 5978 2 04 10 254 224 195 152 029
58
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
Ta-E1 - - - - - - -
Ta-E2 - - - - - - -
Ta-E3 - - - - - - -
Ta-E4 415 29 56 10 2003 198 1954 1465 056
Ta-E5 1415 11 45 50 2401 20 1957 1465 056
Ta-E6 2415 2 20 30 208 1984 189 1465 056
Ta-E7 3415 0 13 10 2367 2222 209 1465 056
Ta-E8 4415 358 36 00 243 224 2041 1465 056
Ta-E9 5415 357 17 50 248 223 199 1465 056
Ta-E10 5855 356 18 30 255 227 202 1465 056
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
A0-F1 6232 350 56 50 1765 1735 1705 12 055
A0-F2 10982 344 59 30 1778 1728 1667 12 055
A0-F3 16832 344 08 20 1989 192 1856 12 055
A0-F4 37982 344 34 10 2141 197 18 12 055
A0-F5 43292 328 51 10 261 241 22 12 055
59
Lampiran 3 Data Hasil Analisis Tanah
HASIL ANALISIS CONTOH TANAH
Nomor contoh BD PD
Porosita
s
KA
Kapasita
s Lapang
KA Titik
Layu
Permanen
Tekstur Hidrometer
No
urut
Kode
Laboratoriu
m
Pengirim Liat
()
Debu
()
Pasir
() Klas Tekstur
(gcm3 (gcm3 () () ()
1 S1 I(hibrida 126 234 4611 1518 0461 46 35 19 Liat
2 S2 II(hibrida) 117 241 5165 1730 0521 52 39 9 Liat
3 S3 III(komposit
) 136 218 3777 1686 0421 42 42 16 Liat berdebu
4 S4 IV(komposit
) 112 217 4816 2837 0391 39 38 23
Lempung
berliat
Sumber Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Unhas
60
Lampiran 4 Data Klimatologi
Data Curah Hujan Bulanan (millimeter)
Tahun 2003 sampai dengan tahun 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 237 111 175 365 411 251 186 67 75 153 144 273
Data Suhu Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 269 269 269 269 269 268 268 267 268 269 269 269
Data Suhu Minimum Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 230 230 230 229 229 230 229 228 228 229 230 230
Data Suhu Maksimum Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 324 324 324 323 323 324 323 322 322 324 324 323
Data Kelembaban Bulanan Rata-rata (Persen)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 83 84 84 84 84 84 83 84 84 83 83 83
Data Kecepatan Angin Rata-rata Bulanan (KNOT)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 4 3 4 4 4 4 5 6 6 6 4 4
Data Lamanya Penyinaran Bulanan (Persen)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 11 14 17 14 12 10 14 22 25 20 17 11
Sumber BMKG (Stasiun Klimatologi Kelas I Maros)
61
Lampiran 5 Data Pengukuran Laju Infiltrasi
No Waktu
(menit)
Penurunan
(cm)
1 0-3 9
2 3-6 75
3 6-9 7
4 9-12 65
5 12-15 55
6 15-18 5
7 18-21 45
8 21-24 4
9 24-27 38
10 27-30 35
11 30-33 35
12 33-36 4
13 36-39 35
14 39-42 35
15 42-45 35
16 45-48 25
17 48-51 25
18 51-54 25
19 54-57 2
20 57-60 2
21 60-63 2
22 63-66 2
23 66-69 2
24 69-72 2
25 72-75 18
26 75-78 15
27 78-81 15
28 81-84 15
29 84-87 15
30 87-90 15
62
Lampiran 6 Perhitungan Pemberian Air
Dik luas lahan = 36000m2 waktu antara pemberian air = 10 hari
1 Perhitungan kebutuhan air tanaman diperoleh dengan menggunakan persamaan
Volume air = luas lahan x Etc x jarak pemberian air sehingga jumlah
kebutuhan air tanaman adalah
Volume air(initial) = luas lahan x Etc x jarak pemberian air
= 3600m2 x 07810
-3mh x 10 h = 2808m
3
Volume air(deve) = 3600m2 x 21710
-3mh x 10 h = 7812m
3
Volume air(mid) = 3600m2 x 31310
-3mh x 10 h = 11268m
3
Volume air(late) = 3600m2 x 20210
-3mh x 10 h = 7272m
3
2 Debit aliran peralur ditentukan dengan persamaan Q = V A dimana
A = frac12 (a+b) t = frac12 (40+15) 10 = 275cm2 = 00275m
2
V = 1n R23
S12
= 1004(00585)23
(0008)12
= 00149 ms
Maka Q = 00149 00275 = 000040975 m3s = 040975 ls
Sehingga Volume air yang diberikan peralur adalah 354024m3
Hasil perhitungan tersebut kemudian diolah dengan menggunakan perangkat lunak
Sirmod 3 untuk mnedapatkan nilai efisiensi aplikasi dan efisiensi irigasi
63
Lampiran 7 Perhitungan Desain Irigasi Alur
Dik L = 60m S0 = 0008 n = 004 w = 08 m p1 = 0582 p2 = 1352
Untuk nilai a k dan f0 berdasarkan table 3(FAO)
Untuk luas penampang (A)
A = frac12 (a+b) t = frac12 (40+15) 10 = 275cm = 00275m
Untuk debit (Q0)
Q0 = 00004 m3s
Perhitungan debit maksimum
Untuk rreq
Perkiraan nilai T1 = 60
Peritungan
= 60 +
= 60 + 361 = 421 menit
Untuk tL
1
2 A0 = 00275m2
3 T1 = 5A0LQ0 = 5(00275)600010102 = 81667 menit
4
64
Lampiran 8 Foto Kegiatan Selama Penelitian
8
searah dengan kemiringan jenis tanah ukuran saluran kedalaman irigasi
praktek budidaya dan panjang lahan Meskipun alur dapat lebih lama
ketika kemiringan lahan yang curam kemiringan alur maksimum yang
disarankan adalah 05 untuk menghindari erosi tanah Alur juga dapat
dibuat bertingkat sehingga sangat mirip dengan cekungan sempit yang
panjang Namun nilai minimum dari 005 dianjurkan agar drainase yang
efektif dapat terjadi pada irigasi berikutnya atau curah hujan yang
berlebihan Jika kemiringan tanah lebih curam dari 05 maka alur dapat
diatur pada sudut lereng utama atau bahkan sepanjang kontur untuk
menjaga lereng alur dalam batas-batas yang disarankan Alur dapat diatur
dengan cara ini ketika kemiringan tanah utama tidak melebihi 3 Hal itu
dilakukan untuk menghindari resiko utama erosi tanah dalam sistem alur
Untuk tanah berpasir air cepat terinfiltrasi Alur harus pendek (kurang dari
110 m) sehingga air akan mencapai ujung hilir tanpa kerugian perkolasi
yang berlebihan Pada tanah liat laju infiltrasi jauh lebih rendah dari pada
di tanah berpasir Alur dapat lebih panjang dari pada tanah berpasir
(Brouwer 1988)
Ukuran aliran maksimum yang tidak akan menyebabkan erosi jelas
akan tergantung pada kemiringan alur dalam hal apapun disarankan untuk
tidak menggunakan ukuran saluran dengan kecepatan aliran lebih besar
dari 301mdetik Ketika para petani menggunakan mesin (mekanik) alur-
alur harus dibuat panjang untuk memudahkan pekerjaan Alur pendek yang
sama dengan panjang lahan bukan jarak yang ideal itu akan menyisakan
tanah yang tidak terairi Panjang alur yang bersesuaian dapat dilihat pada
tabel berikut (Brouwer 1988)
9
Tabel1 Kemiringan dengan Jenis Tanah Untuk Panjang Alur
Furrow
slope
()
Maximum stream size
(ls) per furrow
Clay Loam Sand
Net irrigation depth (mm)
50 75 50 75 50 75
00 30 100 150 60 90 30 45
01 30 120 170 90 125 45 60
02 25 130 180 110 150 60 95
03 20 150 200 130 170 75 110
05 12 150 200 130 170 75 110
Sumber Training manual no 5 FAO Land and Water Development
Division 1988
Bentuk alur dipengaruhi oleh jenis tanah dan ukuran aliran
Pada tanah berpasir air bergerak cepat vertikal dari samping (lateral) Alur
berbentuk V diharapkan dapat mengurangi rembesan air pada permukaan
tanah Namun itu tidak cocok untuk tanah berpasir yang kurang stabil dan
cenderung runtuh karena mengurangi efisiensi irigasi Pada tanah liat ada
gerakan air yang jauh lebih lateral dan laju infiltrasi jauh lebih sedikit dari
pada tanah berpasir Sehingga alur dibuat lebar dan dangkal untuk
mendapatkan luas penampang basah yang besar untuk mendorong infiltrasi
(Brouwer 1988)
Gambar 1 Alur sempit pada tanah berpasir
10
Gambar 2 Alur lebar dangkal pada tanah lempung
Jarak dari alur dipengaruhi oleh jenis tanah dan praktek budidaya
Aturan jarak alur untuk tanah berpasir jarak harus antara 30 dan 60 cm
yaitu 30 cm untuk pasir kasar dan 60 cm untuk pasir halus Pada tanah liat
jarak antara kedua alur yang berdekatan harus 75-150 cm Pada tanah liat
alur ganda bergerigi juga dapat digunakan Keuntungannya adalah bahwa
baris tanaman akan lebih banyak pada punggung masing-masing dan
memudahkan penyiangan manual Punggungan dapat sedikit membulat di
bagian atas untuk mengalirkan air di permukaan punggungan pada saat
hujan deras (Brouwer 1988)
Gambar 3 Sebuah alur ganda-bergerigi
Dalam pertanian mekanik diperlukan kecocokan antara mesin yang
tersedia untuk membuat alur dan jarak yang ideal untuk tanaman
Peralatan mekanik akan menghasilkan lebih sedikit pekerjaan jika lebar
standar antara alur dipertahankan namun ketika tanaman ditanam
biasanya memerlukan jarak tanam yang berbeda Dengan cara ini jarak
dari gandengan alat tidak perlu diubah ketika peralatan tersebut akan
dipindahkan dari satu tanaman ke yang lain Namun perawatan diperlukan
11
untuk memastikan bahwa jarak standar memberikan pembasahan lateral
yang memadai pada semua jenis tanah (Brouwer 1988)
Ada beberapa alat pembentuk alur yang dapat digunakan Bajak
merupakan alat yang umum digunakan baik itu bajak kayu dan bajak besi
yang ditarik dengan tenaga hewan maupun bajakcangkul dengan
menggunakan tanganmanual Seperti yang ditunjukkan pada gambar
berikut ini (Brouwer 1988)
Gambar 4 Alat pembentuk alur
Air dialirkan ke lahan melalui masing-masing alur dari saluran
menggunakan sifon dan spiles atau pipa tergantung pada debit yang
tersedia dalam saluran irigasi beberapa alur dapat diairi pada waktu yang
sama Ketika terjadi kekurangan air irigasi alur menjadi solusi yang
diterapkan dengan membatasi jumlah air irigasi Hal ini dilakukan dengan
menggunakan sistem bergilir untuk tiap alur pada lahan yang sama
Misalnya untuk suatu lahan yang diari setiap 10 hari alur ganjil (1 3 5
dan seterusnya) diairi setelah 5 hari dan alur genap (2 4 6 dan
seterusnya) diairi setelah 10 hari Dengan demikian tanaman menerima air
setiap 5 hari bukan dalam jumlah besar setiap 10 hari
Limpasan pada ujung alur dapat menjadi masalah pada lahan miring Hal
ini dapat menampung air hingga 30 persen dari air yang diberikan
meskipun dalam kondisi yang baik Oleh karena itu pengurasan dangkal
harus selalu dilakukan pada ujung lahan untuk membuang kelebihan air
Ketika hal itu tidak dilakukan tanaman akan rusak oleh genangan air
Limpasan yang berlebihan dapat dicegah dengan mengurangi arus masuk
12
setelah air irigasi telah mencapai akhir dari alur-alur (irigasi pengurangan)
atau air limpasan digunakan kembali (Brouwer 1988)
Untuk mendapatkan pola pembasahan yang seragam pada zona
perakaran jarak kerutan harus baik memiliki kemiringan yang seragam
dan air irigasi harus diterapkan dengan cepat Zona perakaran akan
dibasahi melalui air yang mengalir pada alur yang bergerak ke bawah
tanah dan kesamping Kedua gerakan air tersebut bergantung pada jenis
tanah suatu lahan (Brouwer 1988)
Menurut Brouwer (1988) pola pembasahan yang ideal dapat
terjadi ketika pola pembasahan yang berdekatan saling tumpang tindih
dan ada gerakan air ke atas yang membasahi seluruh punggungan sehingga
air menyebar pada zona perakaran yang diamati pada gambar berikut
Gambar 5 Zona perakaran ideal
Untuk mendapatkan distribusi air yang seragam sepanjang alur
kemiringan saluran yang seragam merupakan hal yang penting dan ukuran
aliran cukup besar sehingga kecepatan aliran pada alur tinggi Dengan
demikian kerugian akibat perkolasi yang besar di hulu alur dapat dihindari
(Brouwer 1988)
13
Menurut Brouwer (1988) pola pembasahan yang buruk atau tidak
merata disebabkan oleh
a Kondisi alam yang tidak menguntungkan misalnya lapisan
dipadatkan jenis tanah yang berbeda-beda kemiringan lahan tidak
merata
b Letak alur yang buruk misalnya jarak alur terlalu lebar
c Manajemen yang buruk ukuran sungai yang tersedia terlalu besar atau
terlalu kecil menghentikan pemasukan air terlalu cepat
22 Curah Hujan Efektif (Re)
Hujan adalah peristiwa jatuhnya aires dari atmosfer ke permukaan bumi
dan atau laut dalam bentuk yang berbeda Hujan di daerah tropis (termasuk
Indonesia) umumnya dalam bentuk air dan sesekali dalam bentuk es pada suatu
kejadian ekstrim sedangkan di daerah subtropis dan kutub hutan dapat berupa air
atau saljues Besarnya curah hujan adalah volume air yang jatuh pada suatu areal
tertentu Besarnya curah hujan dapat dimaksudkan untuk satu kali hujan atau
untuk masa tertentu seperti perhari perbulan permusim atau pertahun Curah
hujan yang diperlukan untuk penyusunan suatu rancangan pemanfaatan air dan
rancangan pengendalian banjir adalah curah hujan rata-rata diseluruh daerah yang
bersangkutan Distribusi curah hujan adalah berbeda-beda sesuai dengan jangka
waktu yang ditinjau dari curah hujan tahunan curah hujan bulanan curah hujan
harian dan curah hujan perjam Harga-harga yang diperoleh ini dapat digunakan
untuk menentukan prospek dikemudian hari dan akhirnya perancangan sesuai
dengan tujuan yang dimaksud Kejadian hujan menunjukkan suatu variabilitas
dalam ruang dan waktu Salah satu konsekuensi dari variabliltas hujan adalah
terjadinya fluktuasi curah hujan di etiap wilayah yang dapat menimbulkan kondisi
ekstrim berupa kekeringan dan banjir yang terjadi dengan skala yang berbeda dan
tergantung pada periode keberulangannya (Achmad 2011)
Hujan yang diharapkan terjadi selama satu musim tanam berlangsung
disebut curah hujan efektif Masa hujan efektif untuk suatu lahan persawahan
dimulai dari pengolahan tanah sampai tanaman dipanen tidak hanya selama masa
pertumbuhan Curah hujan efektif untuk tanaman lahan tergenang berbeda dengan
14
curah hujan efektif untuk tanaman pada lahan kering dengan memperhatikan pola
periode musim hujan dan musim kemarau Perhitungan curah hujan efektif
dilakukan atas dasar prinsip hubungan antara keadaan tanah cara pemberian air
dan jenis tanaman (Achmad 2011)
Besarnya curah hujan efektif diperoleh dari pengolahan data curah hujan
harian pada stasiun curah hujan yang ada di daerah irigasi atau daerah sekitarnya
Re = Rtot (125 ndash 02 Rtot)125 Rtotlt 250 mm(1)
Re = 125 + 01 Rtot Rtotgt 250 mm(2)
Dimana
Re = Curah hujan efektif (mmhari)
Rtot = Jumlah curah hujan (mmhari)
23 Evapotranspirasi
Evapotranspirasi adalah perpaduan dua proses yakni evaporasi dan
transpirasi Evaporasi adalah proses penguapan atau hilangnya air dari tanah dan
badan-badan air (abiotik) sedangkan transpirasi adalah proses keluarnya air dari
tanaman (boitik) akibat proses respirasi dan fotosistesis Kombinasi dua proses
yang saling terpisah dimana kehilangan air dari permukaan tanah melalui proses
evaporasi dan kehilangan air dari tanaman melalui proses transpirasi disebut
sebagai evapotranspirasi (ET) (Achmad 2011)
Menurut Achmad (2011) evapotranspirasi ditentukan oleh banyak faktor
yakni
a Radiasi surya (Rd) Komponen sumber energi dalam memanaskan badan-
badan air tanah dan tanaman Radiasi potensial sangat ditentukan oleh posisi
geografis lokasi
b Kecepatan angin (v) Angin merupakan faktor yang menyebabkan
terdistribusinya air yang telah diuapkan ke atmosfir sehingga proses
penguapan dapat berlangsung terus sebelum terjadinya kejenuhan kandungan
uap di udara
c Kelembaban relatif (RH) Parameter iklim ini memegang peranan karena
udara memiliki kemampuan untuk menyerap air sesuai kondisinya termasuk
temperatur udara dan tekanan udara atmosfir
15
d Temperatur Suhu merupakan komponen tak terpisah dari RH dan Radiasi
Suhu ini dapat berupa suhu badan air tanah dan tanaman ataupun juga suhu
atmosfir
Evaporasi adalah proses dimana air dalam bentuk cair dikonversi menjadi
uap air dan dipindahkan dari permukaan penguapan Air dapat terevaporasi dari
berbagai permukaana seperti danau sungai tanah dan vegetasi hijau Sedangkan
transpirasi merupakan penguapan cairan (air) yang terkandung pada jaringan
tanaman dan pemindahan uap ke atmosfir Tanaman umumnya kehilangan air
melalui stomata Stomata merupakan saluran terbuka pada permukaan daun
tanaman melalui proses penguapan dan perubahan wujud menjadi gas
(Achmad 2011)
231 Evapotranspirasi Tanaman
Evapotranspirasi tanaman (ETc) adalah perpaduan dua istilah
yakni evaporasi dan transpirasi Kebutuhan air dapat diketahui
berdasarkan kebutuhan air dari suatu tanaman Apabila kebutuhan air
suatu tanaman diketahui kebutuhan air yang lebih besar dapat dihitung
(Hansen dkk 1986) Evaporasi yaitu penguapan di atas permukaan
tanah sedangkan transpirasi yaitu penguapan melalui permukaan dari air
yang semula diserap oleh tanaman Atau dengan kata lain
evapotranspirasi adalah banyaknya air yang menguap dari lahan dan
tanaman dalam suatu petakan karena panas matahari (Asdak 1995)
Evapotranspirasi (ETc) adalah proses dimana air berpindah dari
permukaan bumi ke atmosfer termasuk evaporasi air dari tanah dan
transpirasi dari tanaman melalui jaringan tanaman melalui transfer panas
laten persatuan area Ada 3 faktor yang mendukung kecepatan
evapotranspirasi yaitu (1) faktor iklim mikro mencakup radiasi netto
suhu kelembaban dan angin (2) faktor tanaman mencakup jenis
tanaman derajat penutupannya struktur tanaman stadia perkembangan
sampai masak keteraturan dan banyaknya stomata mekanisme menutup
dan membukanya stomata (3) faktor tanah mencakup kondisi tanah
16
aerasi tanah potensial air tanah dan kecepatan air tanah bergerak ke akar
tanaman (Achmad 2011)
Doonrenbos dan Pruitt (1977) menjelaskan bahwa untuk
menghitung kebutuhan air tanaman berupa evapotranspirasi
dipergunakan persamaan
ETc = Kc times ETohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(3)
Dimana
ETc= evapotranspirasi potensial (mmhari)
ETo= evapotranspirasi acuan (mmhari)
Kc= koefisian konsumtif tanaman
Koefisien konsumtif tanaman (Kc) didefinisikan sebagai
perbandingan antara besarnya evapotranspirasi potensial dengan
evaporasi acuan tanaman pada kondisi pertumbuhan tanaman yang tidak
terganggu Dalam hubungannya dengan pertumbuhan dan perhitungan
evapotranspirasi acuan tanaman (ETo) maka dimasukkan nilai Kc yang
nilainya tergantung pada musim serta tingkat pertumbuhan tanaman
Nilai koefisien tanaman dibagi atas empat fase pertumbuhan yaitu Kc
initial (Kc in) Kc development (Kc dev) Kc middle (Kc mid) dan Kc
end Kc in merupakan fase awal pertumbuhan tanaman selama kurang
lebih dua minggu sedangkan Kc dev adalah koefisien tanaman untuk
masa perkembangan (masa antara fase initial dan middle) Kc mid
merupakan Kc untuk masa pertumbuhan dan perkembangan termasuk
persiapan dalam masa pembuahan Kc end merupakan Kc untuk
pertumbuhan akhir tanaman dimana tanaman tersebut tidak berproduksi
lagi (Achmad 2011)
232 Evapotranspirasi Acuan (ETo)
Evapotranspirasi acuan (ETo) adalah nilai evapotranspirasi
tanaman rumput-rumputan yang terhampar menutupi tanah dengan
ketinggian 8ndash15 cm tumbuh secara aktif dengan cukup air Untuk
menghitung evapotranspirasi acuan (ETo) dapat digunakan beberapa
metode yaitu (1) metode Penman (2) metode panci evaporasi (3)
17
metode radiasi (4) metode Blaney Criddle dan (5) metode Penman
modifikasi FAO Menduga besarnya evapotranspirasi tanaman ada
beberapa tahap harus dilakukan yaitu menduga evapotranspirasi acuan
menentukan koefisien tanaman kemudian memperhatikan kondisi
lingkungan setempat seperti variasi iklim setiap saat ketinggian tempat
luas lahan air tanah tersedia salinitas metode irigasi dan budidaya
pertanian (Achmad 2011)
Beberapa metode pendugaan evapotranspirasi seperti Metode
PenmanETo = c (W Rn + (1 ndash W) f(u) (ea ndash ed) ) Metode Penman
modifikasi (FAO) digunakan untuk luasan lahan dengan data pengukuran
temperatur kelembaban kecepatan angin dan lama matahari bersinar
(Doorenbos dan Pruitt 1977)
24 Infiltrasi
Infiltrasi adalah proses aliran air (umumnya berasal dari curah hujan)
masuk kedalam tanah Perkolasi merupakan proses kelanjutan aliran air yang
berasal dari infiltrasi ke tanah yang lebih dalam Kebalikan dari infiltrasi adalah
rembesan Laju maksimal gerakan air masuk kedalam tanah dinamakan kapasitas
infiltrasi Kapasitas infiltrasi terjadi ketika intensitas hujan melebihi kemampuan
tanah dalam menyerap kelembaban tanah Sebaliknya apabila intensitas hujan
lebih kecil dari pada kapasitas infiltrasi maka laju infiltrasi sama dengan laju
curah hujan (Achmad 2011)
Perpindahan air dari atas ke dalam permukaan tanah baik secara vertikal
maupun secara horizontal disebut infiltrasi Banyaknya air yang terinfiltrasi dalam
satuan waktu disebut laju infiltrasi Besarnya laju infiltrasi f dinyatakan dalam
mmjam atau mmhari Laju infiltrasi akan sama dengan intensitas hujan bila laju
infiltrasi tersebut lebih kecil dari daya infiltrasinya Jadi f le fp dan f le I Infiltrasi
berubah-ubah sesuai dengan intensitas curah hujan Akan tetapi setelah mencapai
limitnya banyaknya infiltrasi akan berlangsung terus sesuai dengan kecepatan
absorbsi setiap tanah Pada tanah yang sama kapasitas infiltrasinya berbeda - beda
tergantung dari kondisi permukaan tanah struktur tanah tumbuh-tumbuhan dan
lain-lain Di samping intensitas curah hujan infiltrasi berubah-ubah karena
18
dipengaruhi oleh kelembaban tanah dan udara yang terdapat dalam tanah
(Achmad 2011)
Menurut Achmad ( 2011) ada beberapa faktor internal dan eksternal yang
mempengaruhi laju infiltrasi adalah sebagai berikut
1 Tinggi genangan air di atas permukaan tanah dan tebal lapisan tanah yang
jenuh
2 Kadar air atau lengas tanah
3 Pemadatan tanah oleh curah hujan
4 Penyumbatan pori tanah mikro oleh partikel tanah halus seperti bahan
endapan dari partikel liat
5 Pemadatan tanah oleh manusia dan hewan akibat traffic line oleh alat olah
6 Struktur tanah
7 Kondisi perakaran tumbuhan baik akar aktif maupun akar mati (bahan
organik)
8 roporsi udara yang terdapat dalam tanah
9 Topografi atau kemiringan lahan
10 Intensitas hujan
11 Kekasaran permukaan tanah
12 Kualitas air yang akan terinfiltrasi
13 Suhu udara tanah dan udara sekitar
Dalam infiltrasi dikenal dua istilah yaitu kapasitas infiltrasi dan laju
infiltrasi yang dinyatakan dalam mmjam Kapasitas infiltrasi adalah laju infiltrasi
maksimum untuk suatu jenis tanah tertentu sedangkan laju infiltrasi ( ft ) adalah
kecepatan infiltrasi yang nilainya tergantung pada kondisi tanah dan intensitas
hujan Apabila tanah dalam kondisi kering ketika infiltrasi terjadi kapasitas
infiltrasi tinggi karena kedua gaya kapiler dan gaya gravitasi bekerja bersama ndash
sama menarik air kedalam tanah Ketika tanah menjadi basah gaya kapiler
berkurang yang menyebabkan laju infiltrasi menurun Akhirnya kapasitas infiltrasi
mencapai suatu nilai konstan yang dipengaruhi terutama oleh gravitasi dan laju
perkolasi Laju infiltrasi dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu kedalaman
19
genangan dan tebal lapisan jenuh kelembaban tanah pemadatan oleh hujan
tanaman penutup intensitas hujan dan sifat ndash sifat fisik tanah (Triatmodjo 2008)
Metode yang biasa digunakan untuk menentukan kapasitas infiltrasi adalah
pengukuran dengan infiltrometer dan analisis hidrograf Infiltrometer dibedakan
menjadi infiltrometer genangan dan simulator hujan Infiltrometer genangan yang
banyak digunakan adalah dua silinder kosentris atau tabung yang dimasukkan
kedalam tanah (Triatmodjo 2008)
Untuk tipe pertama dua silinder kosentris yang terbuat dari logam dengan
diameter antara 225 dan 90 cm ditempatkan dengan sisi bawahnya berada
beberapa sentimeter di bawah tanah ke dalam kedua ruangan diisikan air yang
selalu dijaga pada elevasi sama Fungsi dari silinder luar adalah untuk mencegah
air di dalam ruang sebelah dalam menyebar pada daerah yang lebih besar setelah
merembes di bawah dasar silinder Kapasitas infiltrasi dan perubahannya dapat
ditentukan dari kecepatan penambahan air pada silinder dalam yang diperlukan
untuk mempertahankan elevasi konstan Infiltrasi dapat diukur dengan cara
berikut dengan menggunakan infiltrometer (Triatmodjo 2008)
Infiltrometer tipe kedua (gambar 7) terdiri dari tabung dengan diameter
sekitar 225 cm dan panjang 45 sampai 60 cm yang dimasukkan kedalam tanah
sampai kedalaman minimum sama dengan kedalaman dimana air meresap selama
percobaan ( sekitar 375 sampai 525 cm ) sehingga tidak terjadi penyebaran
Gambar 6 Tabung infiltrometer sederhana
20
Laju air yang harus ditambahkan untuk menjaga kedalaman yang konstan
di dalam tabung dicatat Infiltrometer genangan ini tidak memberikan kondisi
infiltrasi yang sebenarnya terjadi di lapangan karena pengaruh pukulan butir ndash
butir hujan tidak diperhitungkan dan struktur tanah di sekeliling dinding silinder
telah terganggu pada waktu pemasukannya kedalam tanah Tetapi meskipun
mempunyai kelemahan alat ini mudah dipindah dan dapat digunakan untuk
mengetahui kapasitas infiltrasi di titik yang dikehendaki sesuai dengan tata guna
lahan jenis tanaman dan sebagainya (Triatmodjo 2008)
Untuk mengurangi kelemahan dari penggunaan alat diatas dibuat hujan
tiruan dengan intensitas merata yang lebih tinggi dari kapasitas infiltrasi Luas
bidang yang disiram antara 01 sampai 40 m2 Besar infiltrasi dihitung dengan
mencatat besarnya hujan dan limpasan Gambar 7 adalah sket simulator hujan
Hujan tiruan dengan intensitas hujan I jatuh pada bidang yang akan dicari
kapasitas infiltrasinya Intensitas hujan lebih besar dari kapasitas infiltrasi f
sehingga terjadi genangan diatas permukaan tanah Pada suatu saat genangan air
akan meluap dan luapan air ditampung dalam ember Dengan mengetahui
intensitas hujan I volume tampungan dalam ember dan tinggi genangan maka
akan dapat dihitung kapasitas infiltrasi (Triatmodjo 2008)
Gambar 7 Simulator hujan
Laju infiltrasi (f) dinyatakan dalam injam atau cmjam adalah kecepatan
air masuk kedalam tanah dari permukaan tanah Jika air menggenang pada
permukaan tanah maka kapasitas infiltrasi telah mencapai batas kemampuan Jika
21
laju distribusi air pada permukaan sebagai contoh hujan lebih kecil dari pada
kemampuan laju infiltrasi maka laju infiltrasi sebenarnya akan juga lebih kecil
dari pada laju potensial Kumulatif infiltrasi (F) adalah akumulasi dari kedalaman
air yang masuk kedalam tanah selama jangka waktu tertentu dan itu sama dengan
integral dari laju infiltrasi pada periode tersebut (Triatmojo 2008)
25 Dimensi Saluran
Dimensi saluran merupakan salah satu kapasitaskemampuan lapisan
bahan kemiringan dan bentuk dari kanal atau selokan yang digunakan Ukuran
saluran dapat ditentukan dengan persamaan manning dan persamaan kelancaran
persamaan tersebut dapat menghubungkan kecepatan aliran kapasitas kemiringan
saluran saluran bentuk dan ukuran pembagian saluran Persamaannya sebagai
berikut (Jeans 2009)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(4)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(5)
Dimana
V = Kecepatan aliran (ms)
K = Koefisien kekasaran saluran
n = Koefisien manning
S = Kemiringan (mm)
A = Luas penampang saluran (m2)
Q = Debit aliran (m3s)
R = Jari-jari hidrolik (m)
26 Kadar Air Tanah
Data kadar air tanah membutuhkan pengukuran periodik di lapangan hal
tersebut dapat memberikan gambaran pada pemberian irigasi berikutnya dilakukan
dan berapa kedalaman air yang harus diterapkan Sebaliknya data tersebut dapat
menunjukkan berapa banyak yang telah diterapkan dan air keseragaman pada
lahan Seperti yang telah dijelaskan pada sub bagian sebelumnya bulk density
kapasitas lapangan dan titik layu permanen juga dibutuhkan (Walker 1989)
22
Menurut (Walker 1989) ada banyak teknik yang dapat digunakan untuk
menghitung kadar air tanah Namun yang digunakan pada penelitian ini adalah
metode gravimetrik sampling Gravimetrik sampel dilakukan dengan
mengumpulkan sampel tanah dari masing-masing kedalaman 15-30 cm dari profil
tanah atau dari penetrasi akar Sampel tanah diambil beratnya sekitar 100-200
gram kemudian ditempatkan dalam wadah kedap udara dan kemudian ditimbang
Sampel tersebut kemudian ditempatkan dalam oven untuk dipanaskan sampai 105
deg C selama 24 jam dengan membuka penutup wadah Setelah kering tanah dan
wadah ditimbang lagi dan berat air ditentukan baik sebelum maupun sesudah
pengeringanoven Fraksi berat kering masing-masing sampel dapat dihitung
dengan menggunakan Persamaan
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(6)
Dimana
W = kadar air tanah
BB = berat basah (berat tanah sesungguhnya)
BK = berat kering (berat tanah setelah di panaskan)
Jagung merupakan tanaman yang tergolong tidak tahan kelebihan air dan
kekurangan air dan relatif sedikit membutuhkan air dibandingkan padi Oleh
karena itu pengaturan ketersediaan air sangat penting Pada pertanaman di lahan
kering yang umumnya ditanam saat musim hujan peluang terjadinya kelebihan
air cukup besar oleh karena itu untuk menghindari agar tidak terjadi kelebihan air
maka perlu dibuat saluran-saluran drainase yang pengerjaannya dapat dilakukan
bersamaan dengan pembumbunan tanaman Pada pertanaman di lahan sawah yang
umumnya ditanam pada akhir musim hujan maka peluang terjadinya kekeringan
cukup besar Oleh karena itu perlu pemberian air pada saat-saat tanaman telah
menunjukkan gejala kekeringan Sumber air dapat diperoleh baik dari air tanah
dangkal yang didistribusikan dengan poma atau air irigasi Dalam hal ini yang
penting adalah pengaturan waktu dan cara pendistribusian air agar tanaman
tumbuh optimal dan pemanfaatan air lebih efisiensi Khusus untuk pertanaman
23
jagung pada lahan sawah tadah hujan ketersediaan air mutlak diperlukan oleh
karena itu harus ada sumber air yang dapat dimanfaatkan untuk pengairi
pertanaman Pendistribusian air dapat dilakukan melalui alur-alur yang dibuat saat
pembumbunan Pembuatan alur dapat dilakukan pula dengan menggunakan bajak
atau alat khusus pembuat alur model PAI-1R-Balitsereal atau PAI-2R-Balitsereal
yang ditarik hand tractor (Suryana dkk 2008)
27 Ketersediaan Air Irigasi
Ketersediaan air untuk keperluan irigasi secara garis besar dapat
dibedakan menjadi dua jenis yaitu ketersediaan air di lahan dan ketersediaan air
di bangunan pengambilan Ketersediaan air irigasi baik di lahan maupun di
bangunan pengambilan diharapkan dapat mencukupi kebutuhan air irigasi yang
diperlukan pada daerah irigasi yang ditinjau sesuai dengan luas areal dan pola
tanam yang ada Informasi ketersediaan air di bangunan pengambilan atau sungai
diperlukan untuk mengetahui jumlah air yang dapat disediakan pada lahan yang
ditinjau berkaitan dengan pengelolaan air irigasi untuk suatu lahan pertanian
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
271 Ketersediaan Air di Lahan
Ketersediaan air di lahan adalah air yang tersedia di suatu lahan
pertanian yang dapat dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan air irigasi
di lahan itu sendiri Ketersediaan air di lahan yang dapat digunakan untuk
pertanian terdiri dari dua sumber yaitu konstribusi air tanah dan hujan
efektif (Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
Konstribusi air tanah sangat dipengaruhi oleh karakteristik tanah
kedalaman air aplikasi (kedalaman zona perakaran) dan jenis tanaman
Untuk daerah irigasi yang berada pada daerah kedalaman air aplikasi
dangkal konstribusi air tanah diperoleh melalui daya kapiler tanah Untuk
daerah yang berada pada daerah kedalaman air aplikasi dalam konstribusi
air tanah sangat kecil dan dapat dianggap bernilai nol Curah hujan efektif
adalah curah hujan yang secara efektif dan secara langsung dipergunakan
memenuhi kebutuhan air tanaman untuk pertumbuhan tanaman
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
24
272 Ketersediaan Air di Bangunan Pengambilan
Ketersediaan air di bangunan pengambilan adalah air yang
tersedia di suatu bangunan pengambilan yang dapat digunakan untuk
mengaliri lahan pertanian melaui sistem irigasi Untuk sistem irigasi
dengan memanfaatkan air sungai informasi ketersediaan air di sungai
(debit andalan) perlu diketahui Debit andalan adalah debit minimum
sungai untuk kemungkinan terpenuhi yang sudah ditentukan dapat dipakai
untuk irigasi Debit minimum untuk kemungkinan terpenuhi ditetapkan
80 yang dapat diartikan pula bahwa kemungkinan (probabilitas) debit
sungai lebih rendah dari debit andalan 20 Untuk bangunan pengambilan
yang telah tersedia bangunan pencatat debit maka analisis ketersediaan air
dapat dilakukan dengan analisis frekuensi terhadap data debit yang cukup
panjang (Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
28 Kebutuhan Air Irigasi
Direktorat Jenderal Pengairan (1986) memberikan gambaran bahwa dalam
penentuan kebutuhan air untuk irigasi atau air yang dibutuhkan untuk lahan
pertanian didasarkan pada keseimbangan air di lahan untuk satu unit luasan dalam
satu periode biasanya periode setengah bulanan Faktor-faktor yang menentukan
kebutuhan air untuk irigasi menurut Direktorat Jenderal Pengairan (1986) adalah
a) Penyiapan lahan (Ir)
Untuk menentukan kebutuhan maksimum air irigasi pada suatu
proyek irigasi ditentukan oleh kebutuhan air untuk penyiapan lahan
b) Penggunaan Konsumtif (Etc)
Penggunaan konsumtif diartikan sebagai jumlah air yang dibutuhkan
untuk pertumbuhan tanaman Penggunaan konsumtif juga dapat didefinisikan
sebagai kebutuhan air tanaman sebagai jumlah air yang disediakan untuk
mengimbangi air yang hilang akibat evaporasi dan transpirasi Evapotranspirasi
adalah gabungan proses penguapan dari permukaan tanah atau evaporasi dan
penguapan dari daun tanaman atau transpirasi Besarnya nilai evaporasi
dipengaruhi oleh iklim varietas jenis dan umur tanaman
25
Besarnya koefisien tanaman setiap jenis tanaman berbeda-beda dan
berubah setiap periode pertumbuhan tanaman itu Evapotranspirasi potencial
dihitung dengan metode modifikasi Penman yang telah disesuaikan dengan
keadaan daerah Indonesia dan nilai kc untuk berbagai jenis tanaman yang ditanam
disajikan harga-harga koefisien tanaman termasuk jagung menurut FAO
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
Tabel 2 Harga Koefisien Tanaman Palawija
Setengah
Bulan
Ke-
Koefisien tanaman
Kedelai Jagung
Kac
tanah Bawang Buncis Kapas
1 050 0 50 0 50 0 50 0 50 050
2 075 0 59 0 51 0 51 0 64 050
3 100 0 96 0 66 0 59 0 89 058
4 100 1 05 0 85 0 90 0 95 075
5 082 1 02 0 95 0 95 0 88 091
6 045 0 95 0 95 - 104 -
Sumber Direktorat Jenderal Pengairan 1986
c) Perkolasi dan Rembesan (P)
Laju perkolasi sangat tergantung pada sifat-sifat tanah Guna
menentukan laju perkolasi tinggi muka air tanah juga harus diperhitungkan
Perembesan terjadi akibat meresapnya air melalui tanggul sawah Perkolasi
dan rembesan disawah berdasarkan Direktorat Jenderal Pengairan (1986)
yaitu sebesar 2 mmhari
d) Penggantian Lapisan Air (Wlr)
Banyaknya air yang dibutuhkan oleh tanaman palawija sebesar 50-
100 mm
e) Efisiensi Irigasi (Ei)
Efisiensi irigasi adalah angka perbandingan dari jumlah air irigasi
nyata yang terpakai untuk kebutuhan pertumbuhan tanaman dengan jumlah
air yang keluar dari pintu pengambilan (intake) Efisiensi irigasi merupakan
faktor penentu utama dari unjuk kerja suatu sistem jaringan irigasi Efisiensi
irigasi terdiri atas efisiensi pengaliran yang pada umumnya terjadi di jaringan
26
utama dan efisiensi dijaringan sekunder yaitu dari bangunan pembagi sampai
petak sawah Efisiensi irigasi didasarkan asumsi sebagian dari jumlah air
yang diambil akan hilang baik di saluran maupun di petak sawah
Kehilangan air yang diperhitungkan untuk operasi irigasi meliputi
kehilangan air di tingkat tersier sekunder dan primer Besarnya masing-
masing kehilangan air tersebut dipengaruhi oleh panjang saluran luas
permukaan saluran keliling basah salurandan kedudukan air tanah
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
29 Membuat Desain Saluran Irigasi Permukaan (Alur)
Desain suatu sistem irigasi permukaan harus mengisi bagian zona
perakaran secara efisien dan seragam sehingga stres tanaman dapat dihindari dan
sumber daya seperti energi air nutrisi dan tenaga kerja tetap seimbang atau
terjaga Sistem irigasi juga dapat digunakan untuk mendinginkan keadaan di
sekitar buah yang sensitif dan tanaman sayuran atau memanaskan atmosfer untuk
mencegah kerusakan dengan embun beku Sebuah sistem irigasi harus selalu
mampu mengakumulasi pencucian garam di zona akar Hal ini juga dapat
digunakan untuk melunakkan tanah untuk budidaya yang lebih baik atau bahkan
untuk menyuburkan dan menyebarkan insektisida dilahan (Walker 1989)
Prosedur desain didasarkan pada target aplikasi (Z req) yang sesuai dengan
kelembaban tanah yang diekstraksi oleh tanaman Dimana dalam analisis akhir
prosedur akan muncul trial and error dimana pilihan panjang lereng tingkat
lapangan inflow dan waktu cutoff dapat dibuat yang akan memaksimalkan
efisiensi aplikasi Pertimbangan seperti keterbatasan pasokan air dan erosi akan
bertindak sebagai kendala pada prosedur desain Efisiensi aplikasi maksimal
tujuan implisit desain akan terjadi ketika lahan hanya diairi kembali Perkolasi
yang meningkat akan dikurangi dengan meminimalkan perbedaan waktu asupan
kesempatan dan mengakhiri pemasukan tepat waktu Limpasan permukaan
dikendalikan atau digunakan kembali Asupan waktu desain peluang didefinisikan
dengan cara berikut
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(7)
27
di mana Z req adalah volume diberikandibutuhkan per satuan panjang dan lebar
per unit (dan sama dengan defisit kelembaban tanah) dan rreq adalah asupan
desain kali kesempatan (Walker dan Skogerboe 1989)
Tabel 3 Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi awal
Continuous Flow Intake Curve Parameters For Initial Irrigations
ID Soil Name a K
(m^3mmn^a)
Fo
(m^3mmn^a)
Qr
(ls)
Vpr
(m)
002 Heavy Clay 0188 0000220 00000073 0468 0111
005 Clay 0248 0000416 00000184 0521 0122
010 Clay 0306 0000633 00000313 0609 0138
015 Light Clay 0351 0000810 00000437 0695 0152
020 Clay Loam 0387 0000966 00000555 0781 0166
025 Clay Loam 0417 0001107 00000670 0866 0179
030 Clay Loam 0442 0001220 00000780 0949 0191
035 Silty 0463 0001346 00000887 1031 0202
040 Silty 0481 0001453 00000990 1112 0213
045 Silty Loam 0497 0001551 00001090 1192 0224
050 Silty Loam 0512 0001650 00001187 1271 0234
060 Silty Loam 0535 0001830 00001372 1426 0253
070 Silty Loam 0555 0002011 00001547 1576 0271
080 Sandy Loam 0571 0002172 00001711 1721 0288
090 Sandy Loam 0585 0002324 00001867 1862 0305
100 Sandy Loam 0597 0002476 00002014 1999 0320
150 Sandy 0641 0003130 00002637 2613 0391
200 Sandy 0671 0003706 00003113 3115 0452
400 Sandy 0749 0005531 00004144 4000 0650
Sumber Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University 2003
28
Tabel 4Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi selanjutnya
Continuous Flow Intake Curve Parameters For Later Irrigations
ID Soil Name a K
(m^3mmn^a)
Fo
(m^3mmn^a)
Qr
(ls)
Vpr
(m)
002 Heavy Clay 0151 0000190 00000058 0468 0111
005 Clay 0198 0000356 00000147 0521 0122
010 Clay 0245 0000543 00000251 0609 0138
015 Light Clay 0281 0000690 00000349 0695 0152
020 Clay Loam 0310 0000826 00000444 0781 0166
025 Clay Loam 0334 0000937 00000536 0866 0179
030 Clay Loam 0353 0001040 00000624 0949 0191
035 Silty 0370 0001146 00000709 1031 0202
040 Silty 0385 0001233 00000792 1112 0213
045 Silty Loam 0398 0001321 00000872 1192 0224
050 Silty Loam 0409 0001400 00000949 1271 0234
060 Silty Loam 0428 0001560 00001098 1426 0253
070 Silty Loam 0444 0001701 00001237 1576 0271
080 Sandy Loam 0457 0001842 00001369 1721 0288
090 Sandy Loam 0468 0001974 00001493 1862 0305
100 Sandy Loam 0478 0002106 00001611 1999 0320
150 Sandy 0513 0002660 00002110 2613 0391
200 Sandy 0537 0003146 00002490 3115 0452
400 Sandy 0599 0004701 00003316 4000 0650
Sumber Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University 2003
Menurut Walker dan Skogerboe (1989) data yang dibutuhkan dalam
membuat desan irigasi secara umum adalah
a sifat pasokan air irigasi dalam hal kebutuhan tahunan tahunan metode
pengiriman dan biaya debit dan durasi frekuensi penggunaan dan kualitas air
b topografi tanah dengan penekanan khusus pada lereng utama undulations
lokasi pengiriman air dan outlet permukaan drainase
c fisik kimia dan karakteristik tanah terutama karakteristik infiltrasi
kelembaban-holding kapasitas salinitas dan drainase internal
d pola tanam kebutuhan airnya dan pertimbangan khusus yang diberikan untuk
memastikan bahwa sistem irigasi dapat dilaksanakan dalam panen dan jadwal
budidaya periode perkecambahan dan periode pertumbuhan yang kritis
29
e kondisi pemasaran di daerah serta tenaga kerja pemeliharaan dan
penggantian ketersediaan dan keterampilan pelayanan pendanaan untuk
konstruksi dan operasi dan energi pupuk benih pestisida dll dan
f budaya praktek yang digunakan di daerah pertanian terutama di mana mereka
dapat melarang elemen tertentu dari desain atau operasi dari sistem
Waktu pengaliran merupakan waktu yang diperlukan air untuk menutupi
seluruh lahan membutuhkan evaluasi atau setidaknya perkiraan jalur pengaliran
Penentuan nilai parameter hidrolik alur bervariasi sesuai dengan ukuran dan
bentuk alur biasanya dalam kisaran 03-07 Gambar di bawah menunjukkan tiga
bentuk alur khas dan berhubungan dengan nilai p 1 dan p 2 (parameter hidrolik)
Gambar 8 Bentuk spesifik alur dan parameter hidroliknya
Setelah parameter-parameter seperti bentuk alur jarak antar alur panjang alur
kemiringan alur topografi alur jenis tanah waktu asupan peluang dll Maka
selanjutnya mengikuti desain sistem model irigasi alur menurut FAO
(Walker 1989)
30
210 Cropwat
Cropwat merupakan suatu program komputer under DOS (Program yang
dipakai melalui perintah DOS) untuk menghitung evapotranspirasi Penman
Modifikasi dan kebutuhan air untuk tanaman Selanjutnya dapat juga menghitung
kebutuhan air irigasi jadwal pemberian air irigasi untuk macam-macam kondisi
pengelolaan dan suplai air untuk seluruh daerah irigasi dengan bermacam-macam
pola tanam tertentu Untuk perhitungan tersebut dibutuhkan data-data
klimatologi dan data-data lainnya misalnya data tanaman dan data pola tanam
Prosedur dalam perhitungan kebutuhan air bagi tanaman dan rencana kebutuhan
air untuk irigasi ini didasarkan pada makalah FAO - ID No 24 mengenai
Kebutuhan air bagi tanaman dan No 33 mengenai Respon tanaman terhadap
air Program ini berarti sebagai alat praktis untuk membantu para ahli melakukan
perhitungan dalam perencanaan dan pengelolaan suatu daerah irigasi Lebih lanjut
program ini diharapkan dapat membantu memberikan rekomendasi untuk
memperbaiki irigasi yang telah ada dan merencanakan jadwal irigasi yang sesuai
dengan kondisi suplai air yang beraneka ragam Beberapa hal yang perlu dijelaskan
berkaitan dengan penggunaan komputer model Cropwat ini antara lain
mengenai perhitungan evapotranspirasi referensi pemrosesan data curah hujan
pola tanam dan data tanaman (Susilawati 2004)
Evapotranspirasi referensi atau ETo adalah evapotranpirasi potensial dari
tanaman rumput yang sehat dan mendapat air cukup Kebutuhan air untuk
tanaman lain secara langsung dibandingkan dengan parameter iklim ini Metode
Penman Modifikasi (FAO - ID No24) secara umum telah diterima sebagai
metode yang cukup untuk menghitung evapotranspirasi dari data klimatologi
seperti temperatur kelembaban (humidity) radiasi penyinaran (sunshine) dan
kecepatan angin (windspeed) Data klimatologi harus diambil dari stasiun
terdekat dan yang paling mewakili daerah kajian Data pertama yang penting dari
stasiun klimatologi ini adalah elevasi ketinggian (altitude) dan latitude
(Susilawati 2004)
Menurut Susilawati (2004) Masukan data klimatologi meliputi tiap bulanan
a Temperatur dalam derajat Celcius dapat sebagai temperatur rata-rata harian
31
atau sebagai temperatur maksimum dan minimum dalam bulan
b Kelembaban udara (air humidity) dapat diberikan sebagai kelembaban
relatif (relative humidity) dalam persen (0 - 100) atau vapour pressure dalam
mbar (1 - 50) Untuk membedakan diantara kedua satuan di atas nilai
vapour pressure dimasukkan sebagai nilai negative
c Penyinaran (daily sunshine) dapat diberikan sebagai persentase (20 - 100)
dari perbandingan penyinaran terhadap panjang hari atau pecahan (0 - 1)
atau sebagai lamanya penyinaran dalam jam (1 - 20)
d Kecepatan angin (windspeed) dapat diberikan dalam kmhari (10 - 500) atau
mdet (0 - 10)
Hujan memberikan kontribusi yang besar dari kebutuhan air untuk
tanaman Selama musim hujan sebagian besar kebutuhan air dipenuhi oleh hujan
sementara dalam musim kering dipenuhi oleh air irigasi Berapa jumlah air yang
datang dari curah hujan dan berapa jumlah air yang harus dipenuhi oleh air irigasi
adalah sulit diperkirakan Untuk mengestimasi kekurangan curah hujan yang
harus dipenuhi oleh air irigasi diperlukan suatu analisa statistik yang
membutuhkan data curah hujan yang panjang Sedangkan tidak semua curah
hujan yang jatuh digunakan oleh tanaman Sebagian hujan hilang karena limpasan
permukaan (run off) atau karena perkolasi yang dalam jauh di luar daerah akar
tanaman (Susilawati 2004)
Menurut Susilawati (2004) untuk menentukan bagian hujan yang dapat
diperhitungkan sebagai air yang dapat digunakan oleh tanaman diberikan definisi
a Curah hujan rata-rata bulanan (average monthly rainfall) adalah nilai rata-
rata dari suatu data curah hujan Digunakan dalam perhitungan kebutuhan
air tanaman dalam keadaan iklim yang rata- rata
b Dependable rainfall jumlah hujan dapat tergantung dari 1 di luar 4 atau 5
tahun tergantung pada 75 atau 80 kemungkinan terlampaui dan
menunjukkan suatu tahun kering normal Dependable rainfall digunakan
untuk merencanakan kapasitas sistem irigasi
c Hujan dalam tahun basah tahun normal dan tahun kering adalah hujan
dengan kemungkinan terlampaui 20 untuk tahun basah 50 tahun normal
31
32
dan 80 untuk tahun kering Ketiga nilai tersebut sangat berguna untuk
merencanakan suplai air irigasi dan simulasi dari macam-macam kondisi
pengelolaan irigasi
d Effective rainfall didefinisikan sebagai bagian dari hujan yang secara
efektif digunakan oleh tanaman setelah beberapa hilang karena limpasan
permukaanrun off) dan perkolasi yang dalam diperhitungkan Hujan efektif ini
digunakan untuk menentukan kebutuhan irigasi bagi tanaman
Kebutuhan air irigasi selain tergantung dari curah hujan juga tergantung
dari data tanaman dan pola tanam yang disusun Data tanaman meliputi sifat-sifat
dari tanaman yang diungkapkan oleh koefisien tanaman kc dan lama
pertumbuhan tanaman yaitu dalam tingkatan-tingkatan pertumbuhan Dari data
tanaman ini dapat dihitung kebutuhan air untuk tanaman Dengan menambahkan
data tanggal tanam pertama maka kebutuhan air irigasi untuk tanaman dapat
ditemukan Data pola tanam dari beberapa jenis tanaman yang tumbuh dalam
daerah irigasi yang disusun secara skematik diperlukan untuk menghitung
kebutuhan air irigasi (Susilawati 2004)
211 Sirmod III
SIRMOD III adalah paket perangkat lunak komprehensif untuk
mensimulasikan hidrolika sistem irigasi permukaan pada suatu lahan dengan
memilih kombinasi ukuran parameter dan operasional yang memaksimalkan
efisiensi aplikasi dan solusi dua-titik terbalik Permasalahan perhitungan
parameter infiltrasi dari suatu data merupakan data paling awal yang dimasukkan
(Walker 1989)
Kegiatan simulasi dikembangkan selama beberapa tahun dan dikodekan
menjadi MSDOS program yang bernama SIRMOD Pemrograman SIRMOD III
adalah 32 bit C + + revisi paket SIRMOD aslinya Prosedur numerik yang
digunakan dalam perangkat lunak yang diuraikan dalam teks Irigasi Permukaan
Teori dan Praktek 9 SIRMOD III merupakan perangkat lunak yang telah ditulis
untuk sistem mikro IBM kompatibel dengan memanfaatkan Windows 95 98
2000 dan sistem operasi berikutnya (Walker 1989)
32
2
33
III METODOLOGI PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat
Penelitian mengenai ldquoDesain Sistem Irigasi Alur Pada Perkebunan Tanaman
Jagung di Kabupaten Bonerdquo dilaksanakan pada bulan September sampai pada bulan
Oktober 2012 di Desa Samaelo Kecamatan Barebbo Kabupaten Bone Provinsi
Sulawesi Selatan
32 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah Teodolit Program SRFR
SIRMOD III SURFER CROPWAT 80 CLIMWAT 20 GPS kamera meteraacuten
parang linggis cangkul Selang air ring sampel ring infiltrometer aluminum foil
timbangan digital palu karet pengikatWater pass Pompa mesin
Bahan yang digunakan pada penelitian ini yaitu
1 Plastik
2 Patok kayu
3 Tali rapia
4 Air
5 Tanaman jagung
33 Metode Penelitian
331 Pengambilan data
Data yang akan digunakan pada penelitian ini meliputi data untuk
ketersediaan air kebutuhan air irigasi dan data untuk desain sistem irigasi
Data ketersediaan air meliputi
a Data curah hujan 10 tahun terakhir (2003-2012)
b Data debit air irigasi setengah bulanan (2005-2011)
Data untuk kebutuhan air irigasi meliputi
a Data Tanah meliputi sampel tanah dan ring sampel Data sampel tanah
diambil secara berurutan dalam waktu 10 hari untuk mengetahui kadar air
tanah sedangkan ring sampel digunakan untuk mengetahui titik layu
permanen porositas tekstur dan kapasitas lapang
34
b Data tanaman meliputi pengukuran kedalaman perakaran diambil dari
pengukuran panjang akar selama tiga kali sesuai dengan periode
pertumbuhan tanaman
c Data iklim meliputi data evaporasi seperti suhu udara kelembaban
kecepatan angin dan lama penyinaran
Sedangkan data untuk desain sistem irigasi meliputi
a Data Kemiringan lahantopografi digunakan untuk mengetahui kontur
wilayah lahan penaman
b Data laju infiltrasi dengan menggunakan ring infiltrometer
332 Pengolahan dan Analisis Data
1 Membuat kontur lahan pertanaman dengan aplikasi surfer
2 Menghitung kebutuhan air tanaman berdasarkan iklim dan pola tanam
yang diterapkan oleh petani setempat dengan Cropwat
3 Membuat desain saluran irigasi alur
a Penentuan bentuk saluran yaitu
1 2
Keterangan gambar penampang pengaliran air
1 Sesuai referensi FAO bentuk trapezoidal dengan bagian hidrolik
p1= 0513 dan p2=1329
2 Sesuai aplikasi dilapangan bentuk parabolasetengah lingkaran
dengan bagian hidrolik p1= 0582 dan p2= 1352
b Jarak antar alur ditentukan berdasarkan hasil survei jarak tanam di lahan
pertanaman jagung yaitu 16 m Sedangkan untuk desain 08 m
c Panjang alur 60 m
d Panjang akar atau kedalaman air aplikasi adalah 011m 037 m dan
045 m
e Koefisien manning adalah 004 (menurut FAO)
f Kecepatan aliran adalah 001 mmenit
35
g Kemiringan lahan adalah 00008 (berdasarkan data pengukuran
langsung dilapangan)
h Perhitungan A0
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(8)
i Perhitungan Zreq (persamaan 10)
j Perhitungan waktu aplikasipemberian air tL
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(9)
k Perhitungan debit maksimum
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(10)
l Perhitungan efisiensi aplikasi (Ea)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(11)
Keterangan
A0 = Luas penampang alur (m2)
Q0 = Debit aliran (m3menit)
n = Koefisien manning
S0 = Kemiringan saluran
f0 = Nilai waktu awal (m3menitm)
P12 = Parameter hidrolik
tL = Waktu pemberian air (menit)
Qmax = Debit maksimum(m3menit)
Vmax = Kecepatan maksimum (m3menit)
Ea = Efisiensi aplikasi ()
Zreq = Kedalaman aplikasi(m)
L = Panjang alur (m)
tco = Waktu pemberhentian aliran (menit)
36
4 Optimasi parameter dengan menggunakan perangkat lunak SIRMOD III
Parameter yang divariasikan adalah
a Debit atau kecepatan aliran
b Dimensi saluran
c Waktu aplikasi
d Panjang alur
Gambar 9 Tampilan awal program SIRMOD III
37
34 Bagan Alir Penelitian
Tidak
Ya
KEBUTUHAN AIR TANAMAN KETERSEDIAAN AIR
DATA
TANAH
MULAI
DESAIN SISTEM IRIGASI
CROPWATT 80
KEBUTUHAN AIR TANAMAN DAN
IRIGASIWAKTU PEMBERIAN AIR
SIMULASI DENGAN
MENGGUNAKAN SIRMOD III
HASIL
SELESAI
DATA CURAH
HUJAN
DATA
IKLIM
INFILTRASI
DATA DEBIT
IRIGASI
TOPOGRAFI
LAHAN
DATA
TANAMAN
AN
38
BAB VI HASIL PENELITIAN
41 Keadaan Umum Lokasi Penelitian
Kabupaten Bone secara geografis terletak antara4deg13- 5deg6 LS dan antara
119deg42-120deg30 BT seluas 4559 kmsup2 Secara administratif wilayah kabupaten
Bone berbatasan sebelah utara dengan Kabupaten Wajo dan Kabupaten Soppeng
sebelah selatan dengan Kabupaten Sinjai dan Kabupaten Gowa sebelah barat
dengan Kabupaten Maros Kabupaten Pangkep dan Kabupaten Barru dan sebelah
timur dengan Teluk Bone Daerah penelitian merupakan tempat penanaman padi
pada MT1 dan MT2 sedangkan pada MT3 yang ditanam adalah jagung Kondisi
dimana ketersediaan air untuk tanaman padi sulit untuk dipenuhi Penelitian ini
dilaksanakan pada perkebunan tanaman jagung di Desa Samaelo Kecamatan
Barebbo
Gambar 10 Lokasi penelitian
Untuk menentukan kemiringan pengaliran air di lahan dilakukan
pengukuran ketinggian lokasi dengan sistem grid Topografi lahan telah diukur
dengan theodolit untuk memperlihatkan kondisi kontur lahan yang akan didesain
Topografi akan menjadi salah satu faktor dalam pengaturan kemiringan dasar
SUKRI
G62107057 TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2013
39
saluran (furrow) sehingga menjadi penting untuk disajikan Hasil pengukuran
topografi dengan theodolit disajikan pada Gambar 11
Gambar 11 Layout ketinggian lokasi (kontur) lahan sawah di Kabupaten Bone
Daerah penelitian beriklim tropis dimana musim hujan berlangsung pada bulan
Desember ndash Juli dan musim kemarau yang berlangsung dari bulan Agustus ndash November
Berdasarkan data klimatologi dari tahun 2003 sampai tahun 2012 yang diperoleh dari
BMKG Maros suhu udara maksimum (Tmax) tertinggi terjadi pada bulan Januari ndash Juni
dan suhu udara maksimum (Tmax) terendah terjadi pada bulan Agustus ndash September
Sedangkan suhu udara minimum (Tmin) tertinggi pada bulan November ndash Maret dan
suhu udara miacutenimum (Tmin) terendah pada bulan Agustus ndash September Kelembaban
udara rata ndash rata sepanjang tahun adalah 836 dan kecepatan angin rata ndash rata 5 kmhari
dengan lama penyinaran rata ndash rata 15
42 Ketersediaan Air
Salah satu faktor penting dalam pengelolaan air untuk pertanian adalah
kesetimbangan air di lahan Jika ketersediaan air dapat memenuhi kebutuhan air di
lahan khususnya untuk pertanaman maka kebutuhan air pertumbuhan tanaman
dapat dipenuhi sehingga kekurangan air tidak terjadi dan tanaman tidak berada
40
dalam kondisi cekaman kekurangan air (deficit water stress) Salah satu sumber
ketersediaan air adalah hujan yang ditunjukkan dengan nilai curah hujan
Gambar 12 Curah hujan rata-ratabulanan (aktual dan efektif) di Kabupaten Bone
Tahun (2003-2012)
Data nilai curah rata-ratahujan bulanan di Kabupaten Bone menunjukkan
terjadinya hujan puncak pada bulan Mei (sekitar 400 mm) Sedangkan curah hujan
terendah terjadi pada bulan Agustus (sekitar 75 mm) Kondisi ini sangat baik untuk
wilayah pertanian yang membutuhkan hujan yang lebih merata
Ketersediaan air di daerah penelitian juga disuplai oleh air dari DI Pattiro
dengan distribusi ketersediaan air setiap periode (setengah bulanan) rata-rata
selama tahun 2005 ndash 2012 Nilai debit per periode maksimum terjadi pada bulan
Juli seperti disajikan pada Gambar 13
Gambar 13 Nilai debit rata-rata tersedia yang dialirkan di DI Pattiro (Tahun 2005 ndash
2012)
0
100
200
300
400
500
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Cu
rah
Hu
jan
(m
m)
Waktu (bulan)
Curah Hujan Aktual (mm)
Curah Hujan Efektif (mm)
0
20
40
60
80
100
120
Jan
I
Jan
II
Feb
I
Feb
II
Mar
I
Mahellip
Ap
r I
Ap
r II
Mei
I
Mei
II
Jun
I
Jun
II
Jul I
Jul I
I
Agt
I
Agt
II
Sep
I
Sep
II
Okt
I
Okt
II
No
v I
No
v hellip
Des
I
Des
II
De
bit
(m
^3d
eti
k) Series1Debit Rata-rata
41
43 Kebutuhan Air
Kebutuhan air untuk tanaman (evapotranspirasi ETcrop) dapat diperkirakan
dari data evaporasi atau evaportanspirasi potensial (ETo) Berdasarkan data iklim
yang ada di Kabupaten Bone dan Maros diperoleh hasil perhitungan nilai ETo rata
rata bulanan dalam 10 tahun terakhir untuk wiayah kajian dengan nilai seperti
ditunjukkan pada gambar di bawah ini
Gambar 14 Nilai evapotranspirasi potensial (ETo) Kabupaten Bone (2003-2012)
Dengan menggunakan rumus Etc = Kc x Eto maka nilai Etc dapat
diketahui dan dengan acuan ketersediaan air di lahan dan deplesi lengas tanah
maka kebutuhan air irigasi dapat ditentukan Gambar 15 menunjukkan kebutuhan
air tanaman aktual dan kebutuhan air irigasi selama pertanaman jagung di
Kabupaten Bone yang dihitung dengan Software Cropwat 8
Gambar 15 Nilai kebutuhan air tanaman aktual (ETcrop) dan kebutuhan air irigasi
(Irr Req) selama pertanaman jagung di Kabupaten Bone (nilai dalam
satuan mm)
0
1
2
3
4
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Evap
otr
ansp
iras
i Tan
aman
(m
mh
ari)
Waktu (bulan)
Eto (mmhari)
0
5
10
15
20
25
30
35
7 8 9 10 11 12
Ke
bu
tuh
an A
ir (
mm
har
i)
Waktu (bulan)
Kebutuhan Air Tanaman (mmhari)Keburuhan Air Irigasi (mmhari)
42
Pada sistem pertanaman jagung dengan jenis tanah lempung berliat
ketersediaan air dalam tanah sangat stabil mengingat tanah dapat memegang air
dengan baik Selama proses pertanaman jagung dilakukan terlihat bahwa deplesi
lengas tanah dapat berproses selama rata-rata 20 hari dengan tambahan air hujan
yang terjadi dengan nilai curah hujan yang kecil Namun demikian pada
prakteknya petani memberikan air irigasi setiap 10 hari dengan alasan kekhawatiran
akan terjadinya stress kekurangan air bagi tanaman
Gambar 16 Nilai retensi air tanah air tersedia (TAM dan RAM) di lahan
pertanaman jagung di Kabupaten Bone
44 Sistem Pemberian Air
Berdasarkan hasil survei lahan di pertanaman jagung diperoleh informasi
berupa kedalaman perakarandan laju infiltrasi Untuk wilayah penelitian di
Kabupaten Bone interval pemberian air di lahan mencapai 10 hari dengan cuaca
normal (tanpa hujan)
Panjang akar tanaman merupakan salah satu indikator yang penting dalam
sistem pemberian air irigasi karena sangat berkaitan dengan kedalaman efektif
pemberian air dan lama pemberian air Ukuran akar jagung pada fase I 011 m fase
II mencapai 037 m sedangkan pada fase III panjang akar 044 m Data tersebut
merupakan kedalaman air aplikasi yang akan digunakan sebagai kedalaman air
irigasi ke dalam tanah
Berdasarkan hasil pengukuran infiltrasi di lahan sawah untuk jagung hibrida
diperoleh data bahwa untuk waktu pemberian air irigasi dapat dilakukan melalui
sistem alur Laju penetrasi air kedalam lahan mencapai 05 mmdetik pada saat awal
0
20
40
60
80
100
120
140
0 20 40 60 80 100 120
Re
ten
si A
ir T
anah
(m
m)
Waktu (hari)
Depletion (mm)RAM (mm)
TAM (mm)
43
pemberian air dan selanjutnya menuju konstan pada laju 0083 mmdetik Bila
penjenuhan air diberikan sampai kedalaman maksimum perakaran hasil
pengukuran maka dibutuhkan waktu sekira 120 menit untuk pengaliran air dari
saluran ke lahan Waktu ini melebihi waktu untuk proses infiltrasi (opportunity
time)
Gambar 17 Laju infiltasi tanah pada lahan pertanaman Jagung
Ketersediaan air di lahan diukur dengan menggunakan current meter untuk
mengukur kecepatan aliran air yang selanjutnya digunakan untuk menentukan debit
air tersedia (m3det) Pada saat yang sama juga diukur kemiringan dasar saluran
Hasil pengukuran ini digunakan untuk menentukan nilai koefisien Manning yang
selanjutnya digunakan dalam penentuan fungsi debit aliran (Rumus Manning)
Hasil pengukuran debit sesaat di saluran irigasi menunjukkan debit 000041 m3s
45 Simulasi Hasil Berdasarkan Penerapan Petani di Lahan
Hasil simulasi irigasi alur yang diterapkan oleh petani menunjukkan kondisi
dimana kedalaman air aplikasi pada tahap pertumbuhan awal tanaman sebesar
hanya 011 m Pada praktek irigasi yang dilakukan petani dengan panjang alur 60
m bentuk penampang alur paraacutebola dan debit alir 000041 m3s dengan ujung alur
tertutup menunjukkan bahwa air terpenetrasi ke dalam tanah sedalam lebih 011 m
atau sedalam 037 m pada titik pemasukan air dan 040 m pada ujung alur Hal ini
secara detail dapat dilihat pada Gambar 18 dan Gambar 19
y = -076ln(x) + 3903Rsup2 = 0979
0
05
1
15
2
25
3
35
0 20 40 60 80 100
Laju
Infi
ltra
si (
cmm
en
it)
Waktu (menit)
Laju Infiltrasi (cmmenit)
Log (Laju Infiltrasi (cmmenit))
44
Gambar 18 Hasil kedalaman air aplikasi irigasi di lahan pertanaman jagung pada
tahap awal pengairan
Dari data ini menunjukkan bahwa irigasi yang dilakukan petani belum
optimal dalam memanfaatkan air Apalagi bila air sudah diberi pupuk maka
kehilangan pupuk akibat perkolasi akan menjadi besar karena tidak dapat
dijangkau oleh akar tanaman yang hanya sedalam 011 m pada tahap pertumbuhan
awal
Pada kondisi ini nilai efisiensi irigasi hanya mencapai 3609 efisiensi
aplikasi 3248 dan efisiensi distribusi hanya 3234 Hasil ini menunjukkan
bahwa hanya sekitar 32 air yang termanfaatkan sementara selebihnya terbuang
lewat perkolasi
Pada tahap ke 2 dengan kedalaman perakaran rata-rata mencapai 037 m
terdapat perubahan profil aplikasi air dengan debit air yag tetap 000041 m3s pada
waktu aplikasi selama 4 jam Nilai ini dianggap oleh sistem sebagai bentuk
penerapan air tak terkontrol karena memiliki nilai kedalaman air aplikasi yang
kurang di lebih setengah panjang alur sedangkan pada akhir alur mengalami
kelebihan air aplikasi
Gambar 19 Hasil Simulasi untuk kedalaman air aplikasi pada tahap pemberian
berikutnya mengikuti praktek irigasi petani
0
01
02
03
04
05
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)Panjang Alur (meter)
INFILTRASION DEPTH
Z_Req
0
01
02
03
04
05
06
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)
Panjang Alur (meter)
INFILTRASION DEPTH
Z_Req
45
Dengan dasar ini maka perlu optimasi desain pemberian air yang dapat
meningkatkan efisiensi aplikasi dan nilai efisiensiirigasi Optimasi dapat dilakukan
pada debit aliran panjang alur kecepatan alur dimensi saluran agar diperoleh nilai
efisiensi aplikasi dan efisiensi irigasi yang lebih baik
46 Simulasi Berdasarkan Hasil Desain
Desain irigasi alur dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak
SIRMOD III Model simulasi yang digunakan adalah tipe hydrodynamic ujung alur
tertutup tanpa penggunaan kembali bentuk penampang alur parabola atau
trapezoidal dan panjang alur 60 meter untuk target aplikasi atau kedalaman air
aplikasi 011 m 037 m dan 045 m
461 Kedalaman Air Aplikasi 011 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
pada tahap pertumbuhan awal tanaman sebesar hanya 011 m dengan jarak antar
alur dikurangi dari 16m menjadi 08m dan debit dari 000041m3s menjadi
00004m3s Waktu pengairan divariasikan dari 190 menit 200 menit 205 menit
dan 210 menit untuk mendapatkan hasil simulasi terbaik Hasil simulasi dapat
diamati pada gambar berikut ini
Gambar 20 Hasil simulasi untuk Kedalaman Air Aplikasi 011 meter
Dari gambar diatas untuk lama pengairan 190 menit diperoleh nilai efisiensi
apikasi 9904 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9894 dan air yang
terperkolasi kedalam tanah 106 untuk lama pengairan 200 menit diperoleh nilai
003
004
005
006
007
008
009
01
011
012
013
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)
Panjang Alur (meter) Zreq (m)
T=190 menitT=200 menitT=205 menitT=210 menit
46
efisiensi apikasi 9772 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9761 dan air
yang terperkolasi kedalam tanah 239 untuk lama pengairan 205 menit diperoleh
nilai efisiensi apikasi 9508 efisiensi irigasi 9866 efisiensi distribusi 9509
dan air yang terperkolasi kedalam tanah 491 danuntuk lama pengairan 210
menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9888 efisiensi irigasi 100 efisiensi
distribusi 9888 dan air yang terperkolasi kedalam tanah 112
Gambar 21 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi ()
Gambar 22 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut di atas untuk kedalaman air aplikasi 011 m
Efisiensi irigasi cenderung normal dengan meningkatnya lama pengairan Efisiensi
aplikasi dan efisiensi irigasi memiliki nilai yang relatif sama dan mengalami
penurunan tertinggi pada lama pengairan 205 menit namun laju perkolasi
meningkat menjadi 491 Dari keempat waktu pengairan yang digunakan
disarankan pada aplikasi dilapangan menggunakan lama pengairan 210 menit
dengan laju efisiensi tinggi namun laju perkolasinya rendah
94
95
96
97
98
99
100
185 190 195 200 205 210
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
0
1
2
3
4
5
185 190 195 200 205 210
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan
Laju Perkolasi ()
47
462 Kedalaman Air Aplikasi 037 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
037 m dengan jarak antar alur 08 m dan debit dari 00004m3s ditingkatkan
menjadi 00006 m3s Lama pengairan divariasikan dari 470 menit 480 menit 520
menit dan 525 menit
Gambar 23 Hasil simulasi untuk kedalaman air aplikasi 037 meter
Dari data hasil simulasi diataspada kedalam air aplikasi 037 meter untuk
lama pengairan 470 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9558 efisiensi irigasi
9859 efisiensi distribusi 9538 dan air yang terperkolasi ke dalam tanah
463 untuk lama pengairan 480 diperoleh nilai efisiensi apikasi 9827 efisiensi
irigasi 100 efisiensi distribusi 9822 dan air yang terperkolasi kedalam tanah
178 untuk lama pengairan 520 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 8631
efisiensi irigasi 9166 efisiensi distribusi 8578 dan air yang terperkolasi
kedalam tanah 1431 dan untuk lama pengairan 525 menit diperoleh nilai
efisiensi apikasi 9192 efisiensi irigasi 9712 efisiensi distribusi 9161 dan
air yang terperkolasi kedalam tanah 842
01
015
02
025
03
035
04
045
05
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
)
Panjang Alur (m)
Zreq(m)
T = 470 menitT = 480 menitT = 520 menitT = 525 menit
48
Gambar 24 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi ()
Gambar 25 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut untuk kedalaman air aplikasi 037 m terlihat
bahwa nilai dari laju efisiensi (aplikasi irigasi dan distribusi) masing-masing
memiliki nilai tertinggi pada lama pengairan 480 menit dan terendah pada lama
pengairan 520 menit Sedangkan laju perkolasi terendah pada lama pengairan 480
menit dan meningkat pada lama pengairan 520 menit Sehingga dari keempat
waktu lama pengairan yang digunakan untuk kedalaman air aplikasi 037 meter
dianjurkan menggunakan lama pengairan 480 menit dengan laju efisiensi yang
tinggi namun laju perkolasinya rendah
463 Kedalaman Air Aplikasi 045 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
045 m dan debit ditingkatkan menjadi 0000615 m3s dengan lama pengairan yang
divariasikan dari 550 menit 580 menit 600 menit dan 620 menit
84
86
88
90
92
94
96
98
100
460 470 480 490 500 510 520 530
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
0
5
10
15
460 470 480 490 500 510 520 530
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan (menit)
Laju Perkolasi ()
49
Gambar 26 Hasil simulasi I untuk kedalaman air aplikasi 045 meter
Dari gambar grafik diatas pada kedalaman air aplikasi 045 meter untuk
lama pengairan 550 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9786 efisiensi irigasi
100 efisiensi distribusi 9772 dan air yang terperkolasi kedalam tanah 228
untuk lama pengairan 580 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9731 efisiensi
irigasi 9996 efisiensi distribusi 9735 dan air yang terperkolasi kedalam tanah
265 untuk lama pengairan 600 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9096
efisiensi irigasi 9602 efisiensi distribusi 9068 dan air yang terperkolasi
kedalam tanah 935 dan untuk lama pengairan 620 menit diperoleh nilai efisiensi
apikasi 8915 efisiensi irigasi 9541 efisiensi distribusi 8857 dan air yang
terperkolasi kedalam tanah 1151
Gambar 27 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan efisiensi ()
015
02
025
03
035
04
045
05
055
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
)Panjang Alur (m) Zreq (m)
T=550 menitT=580 menitT=600 menitT=620 menit
88
90
92
94
96
98
100
540 550 560 570 580 590 600 610 620
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
50
Gambar 28 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut untuk kedalaman air aplikasi 045 m terlihat
bahwa nilai dari laju efisiensi (aplikasi irigasi dan distribusi) masing-masing
memiliki nilai tertinggi pada dua waktu awal lama pengairan (550 dan 580 menit)
dan menurun pada dua waktu lama pengairan berikutnya Sedangkan laju perkolasi
terendah pada dua waktu awal lama pengairan (550 dan 580 menit) dan meningkat
pada dua waktu lama pengairan berikutnya Maka dari keempat waktu lama
pengairan yang digunakan untuk kedalaman air aplikasi 045 meter dianjurkan
menggunakan lama pengairan 550 menit atau 580 menit dengan laju efisiensi yang
tinggi dan laju perkolasi yang rendah rendah
Dapat diamati bahwa pada semua kedalaman air aplikasi memiliki nilai
efisiensi yang berbeda-beda sesuai dengan tingkat pertumbuhan tanaman Pada
kedalaman air aplikasi 011 m dianjurkan menggunakan lama pengairan 210 menit
dengan debit 00004 m3s pada kedalaman air aplikasi 037 m dianjurkan
menggunakan lama pengairan 480 menit dengan debit 00006 m3s dan untuk
kedalaman air aplikasi 045 meter dianjurkan menggunakan lama pengairan 550
menit atau 580 menit dengan debit 0000615 m3s
0
3
6
9
12
540 550 560 570 580 590 600 610 620
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan (menit)
Laju Perkolasi ()
51
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan sebagai
berikut
1 Debit yang diterapkan oleh para petani adalah 000041 m3detik untuk semua
kedalaman air aplikasi kemudian dalam desain debit berubah sesuai dengan
kedalaman air aplikasi (00004 m3detik untuk 011 meter 00006 m
3detik
untuk 037 meter dan 0000615 m3detik untuk 045 meter)
2 Waktu yang diterapkan oleh para petani adalah 240 menit untuk semua
kedalaman air aplikasi (011m 037m dan 045m) kemudian dalam desain
waktu pengairan berubah sesuai dengan kedalaman air aplikasi (210 menit untuk
011 meter 480 menit untuk 037 meter dan 550 menit dan 580 menit untuk
045 meter)
3 Efisiensi irigasi yang diperoleh berdasarkan hasil desain mencapai 100
sedangkan menurut aplikasi yang diterapkan oleh para petani di lapangan
memiliki nilai efisiensi irigasi 36
52 Saran
Berdasarkan penelitian yang telah saya lakukan saya menyarankan untuk
dilakukan penelitian lanjutan agar diperoleh desain yang lebih maksimal dengan
efisiensi distribusi yang lebih merata dari awal pemasukan hingga ujung alur
52
DAFTAR PUSTAKA
Achmad M 2011 Hidrologi Teknik Universitas Hasanuddin Makassar
Ahmad S 2012 Pengolahan Tanaman Terpadu(PTT) Kepala Badan Penelitian dan
Pengembangan Pertanian
Anonim 2012a httpjagung_wikipediabahasaindonesiaensiklopedibebashtml
Tanggal diakses 27 Agustus 2012
Anonim 2012b httpDodikagrotek09UNEJjagung+kedelaihtml Tanggal diakses 30
Agustus 2012
Anonim 2012c httpawalmaulana-babIIIIII(Irigasialur)html Tanggal diakses 03
September 2010
Asdak C 1995 Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai Gadjah Mada
University Press Yogyakarta
Bambang T 2008 Hidrologi Terapan Beta Offset Yogyakarta
Brouwer C 1988 Irrigation Water Management Irrigation Methods Training manual
no 5 FAO Land and Water Development Division FAO Roma
Departemen Pekerjaan Umum 1986 Petunjuk Perencanaan Irigasi Direktorat Jenderal
Pengairan Jakarta
Ending PT dan Soetjipto 1992 Dasar-dasar dan Praktek Irigasi Erlangga Jakarta
FAO 2006 Crop Evapotranspiration (guidelines for computing crop water
requirements) FAO Irrigation and Drainage Paper No 56 FAO Roma
Jeams L 2009 Chapter 7 Midwestern State University
Kay M 1986 Surface Irrigation Systems and Practice Cranfield Press Bedford UK
Kartasapoetra dan Sutedjo MM1994 Teknologi Pengairan Pertanian (Irigasi) Bumi
Aksara Jakarta
Kusnadi DK 2000 Irigasi Permukaan Perteta Bogor
Purwono dan Purnamawati P 2011 Budidaya 8 Tanaman Pangan Unggul Penebar
Swadaya Depok
Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan 2003 Alat pembentuk alur
Drainase Bogor
53
Suprodjo P 2001 Pengembangan Irigasi Usaha Tani Berkelanjutan dan Gerakan
Hemat Air Direktoral Jenderal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan
Nasional Yogyakarta
Susi S 2004 Optimalisasi Pengelolaan Air Waduk Tilong Untuk Irigasi Pertanian Pada
Daerah Irigasi Tilong Universitas Katolik Widya Mandira Kupang
Walker WR 1989 Guidelines for designing and evaluating surface irrigation system
FAO Irrigation and Drainage Paper No 45 FAO Roma
Walker WR 2003 Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University
54
LAMPIRAN
Lampiran 1 Data Titik Ordinat Dengan Menggunakan GPS
Titik South East X Y
Titik South East X Y
A0 4 36675 120 18031 200471 9489739
B0 4 36688 120 18023 200454 9489713
A1 4 36677 120 18032 200472 9489737
B1 4 36684 120 18031 200471 9489722
A2 4 36679 120 18034 200476 9489733
B2 4 36684 120 18032 200474 9489724
A3 4 36680 120 18040 200488 9489731
B3 4 36685 120 18038 200483 9489720
A4 4 36682 120 18045 200497 9489728
B4 4 36687 120 18044 200494 9489717
A5 4 36684 120 18050 200506 9489723
B5 4 36689 120 18049 200504 9489714
A6 4 36686 120 18055 200515 9489720
B6 4 36692 120 18054 200514 9489709
A7 4 36688 120 18061 200527 9489716
B7 4 36693 120 18059 200523 9489706
A8 4 36690 120 18066 200535 9489712
B8 4 36696 120 18064 200532 9489702
A9 4 36692 120 18071 200544 9489708
B9 4 36697 120 18068 200541 9489698
Titik South East X Y
Titik South East X Y
C0 4 36692 120 18032 200473 9489708
D0 4 36699 120 18035 200477 9489696
C1 - - - -
D1 - - - -
C2 4 36689 120 18032 200473 9489714
D2 - - - -
C3 4 36689 120 18036 200480 9489714
D3 4 36697 120 18037 200482 9489722
C4 4 366692 120 18041 200489 9489708
D4 4 36694 120 18039 200486 9489704
C5 4 36694 120 18046 200498 9489704
D5 4 36699 120 18046 200497 9489696
C6 4 36696 120 18049 200504 9489701
D6 4 36702 120 18050 200506 9489691
C7 4 36698 120 18056 200517 9489698
D7 4 36704 120 18054 200515 9489687
C8 4 36700 120 18061 200527 9489694
D8 4 36706 120 18060 200524 9489689
C9 4 36703 120 18067 200536 9489689
D9 4 36707 120 18064 200532 9489681
55
Titik South East X Y
Titik South East X Y
Ta 4 36750 120 18041 200489 9489693
F1 4 36676 120 18035 200477 9489738
E1 - - - -
F2 4 36678 120 18038 200483 9489734
E2 - - - -
F3 4 36678 120 18038 200483 9489734
E3 - - - -
F4 4 36681 120 18050 200506 9489729
E4 4 36702 120 18032 200489 9489689
F5 4 36684 120 18051 200507 948924
E5 4 36703 120 18043 200492 9489688 E6 4 36706 120 18046 200500 9489684 E7 4 36707 120 18052 200511 9489681 E8 4 36709 120 18057 200520 9489677 E9 4 36711 120 18064 200532 9489673 E10 4 36712 120 18066 20035 9489672
56
Lampiran 2 Data Pengukuran Ketinggian Dengan Menggunakan Theodolit
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
A0-A1 093 353 04 10 1724 1718 1714 12 055
A0-A2 723 353 04 10 1781 1748 1709 12 055
A0-A3 1723 353 04 10 2038 1955 1868 12 055
A0-A4 2723 353 04 10 212 197 183 12 055
A0-A5 3723 353 04 10 2189 20 1809 12 055
A0-A6 4723 353 04 10 259 235 211 12 055
A0-A7 5723 353 04 10 263 235 211 12 055
A0-A8 6723 353 04 10 26 239 206 12 055
A0-A9 7723 353 04 10 271 235 197 12 055
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang
(m)
B0-B1 105 337 15 40 1808 1803 18 1375 046
B0-B2 825 337 15 40 179 175 1717 1375 046
B0-B3 1825 337 15 40 203 1945 1856 1375 046
B0-B4 2825 337 15 40 209 195 181 1375 046
B0-B5 3825 337 15 40 224 203 185 1375 046
B0-B6 4825 337 15 40 255 231 207 1375 046
B0-B7 5825 337 15 40 267 238 2068 1375 046
B0-B8 6825 337 15 40 266 229 1967 1375 046
B0-B9 7825 337 15 40 275 235 197 1375 046
57
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
C0-C1 - - - - - - -
C0-C2 143 0 28 50 1703 1697 1689 138 034
C0-C3 803 0 28 50 1764 1726 1686 138 034
C0-C4 1803 0 28 50 1812 1722 1631 138 034
C0-C5 2803 0 28 50 196 182 168 138 034
C0-C6 3803 0 28 50 203 184 164 138 034
C0-C7 4803 0 28 50 24 217 192 138 034
C0-C8 5803 0 28 50 2475 218 2189 138 034
C0-C9 6803 0 28 50 251 221 186 138 034
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
D0-D1 - - - - - - -
D0-D2 - - - - - - -
D0-D3 312 2 04 10 1769 1753 1715 152 029
D0-D4 808 2 04 10 1776 1737 1696 152 029
D0-D5 1808 2 04 10 1963 1872 1785 152 029
D0-D6 2808 2 04 10 1972 1835 1693 152 029
D0-D7 3808 2 04 10 23 211 1924 152 029
D0-D8 4808 2 04 10 24 201 188 152 029
D0-D9 5808 2 04 10 246 217 188 152 029
D0-D10 5978 2 04 10 254 224 195 152 029
58
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
Ta-E1 - - - - - - -
Ta-E2 - - - - - - -
Ta-E3 - - - - - - -
Ta-E4 415 29 56 10 2003 198 1954 1465 056
Ta-E5 1415 11 45 50 2401 20 1957 1465 056
Ta-E6 2415 2 20 30 208 1984 189 1465 056
Ta-E7 3415 0 13 10 2367 2222 209 1465 056
Ta-E8 4415 358 36 00 243 224 2041 1465 056
Ta-E9 5415 357 17 50 248 223 199 1465 056
Ta-E10 5855 356 18 30 255 227 202 1465 056
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
A0-F1 6232 350 56 50 1765 1735 1705 12 055
A0-F2 10982 344 59 30 1778 1728 1667 12 055
A0-F3 16832 344 08 20 1989 192 1856 12 055
A0-F4 37982 344 34 10 2141 197 18 12 055
A0-F5 43292 328 51 10 261 241 22 12 055
59
Lampiran 3 Data Hasil Analisis Tanah
HASIL ANALISIS CONTOH TANAH
Nomor contoh BD PD
Porosita
s
KA
Kapasita
s Lapang
KA Titik
Layu
Permanen
Tekstur Hidrometer
No
urut
Kode
Laboratoriu
m
Pengirim Liat
()
Debu
()
Pasir
() Klas Tekstur
(gcm3 (gcm3 () () ()
1 S1 I(hibrida 126 234 4611 1518 0461 46 35 19 Liat
2 S2 II(hibrida) 117 241 5165 1730 0521 52 39 9 Liat
3 S3 III(komposit
) 136 218 3777 1686 0421 42 42 16 Liat berdebu
4 S4 IV(komposit
) 112 217 4816 2837 0391 39 38 23
Lempung
berliat
Sumber Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Unhas
60
Lampiran 4 Data Klimatologi
Data Curah Hujan Bulanan (millimeter)
Tahun 2003 sampai dengan tahun 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 237 111 175 365 411 251 186 67 75 153 144 273
Data Suhu Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 269 269 269 269 269 268 268 267 268 269 269 269
Data Suhu Minimum Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 230 230 230 229 229 230 229 228 228 229 230 230
Data Suhu Maksimum Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 324 324 324 323 323 324 323 322 322 324 324 323
Data Kelembaban Bulanan Rata-rata (Persen)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 83 84 84 84 84 84 83 84 84 83 83 83
Data Kecepatan Angin Rata-rata Bulanan (KNOT)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 4 3 4 4 4 4 5 6 6 6 4 4
Data Lamanya Penyinaran Bulanan (Persen)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 11 14 17 14 12 10 14 22 25 20 17 11
Sumber BMKG (Stasiun Klimatologi Kelas I Maros)
61
Lampiran 5 Data Pengukuran Laju Infiltrasi
No Waktu
(menit)
Penurunan
(cm)
1 0-3 9
2 3-6 75
3 6-9 7
4 9-12 65
5 12-15 55
6 15-18 5
7 18-21 45
8 21-24 4
9 24-27 38
10 27-30 35
11 30-33 35
12 33-36 4
13 36-39 35
14 39-42 35
15 42-45 35
16 45-48 25
17 48-51 25
18 51-54 25
19 54-57 2
20 57-60 2
21 60-63 2
22 63-66 2
23 66-69 2
24 69-72 2
25 72-75 18
26 75-78 15
27 78-81 15
28 81-84 15
29 84-87 15
30 87-90 15
62
Lampiran 6 Perhitungan Pemberian Air
Dik luas lahan = 36000m2 waktu antara pemberian air = 10 hari
1 Perhitungan kebutuhan air tanaman diperoleh dengan menggunakan persamaan
Volume air = luas lahan x Etc x jarak pemberian air sehingga jumlah
kebutuhan air tanaman adalah
Volume air(initial) = luas lahan x Etc x jarak pemberian air
= 3600m2 x 07810
-3mh x 10 h = 2808m
3
Volume air(deve) = 3600m2 x 21710
-3mh x 10 h = 7812m
3
Volume air(mid) = 3600m2 x 31310
-3mh x 10 h = 11268m
3
Volume air(late) = 3600m2 x 20210
-3mh x 10 h = 7272m
3
2 Debit aliran peralur ditentukan dengan persamaan Q = V A dimana
A = frac12 (a+b) t = frac12 (40+15) 10 = 275cm2 = 00275m
2
V = 1n R23
S12
= 1004(00585)23
(0008)12
= 00149 ms
Maka Q = 00149 00275 = 000040975 m3s = 040975 ls
Sehingga Volume air yang diberikan peralur adalah 354024m3
Hasil perhitungan tersebut kemudian diolah dengan menggunakan perangkat lunak
Sirmod 3 untuk mnedapatkan nilai efisiensi aplikasi dan efisiensi irigasi
63
Lampiran 7 Perhitungan Desain Irigasi Alur
Dik L = 60m S0 = 0008 n = 004 w = 08 m p1 = 0582 p2 = 1352
Untuk nilai a k dan f0 berdasarkan table 3(FAO)
Untuk luas penampang (A)
A = frac12 (a+b) t = frac12 (40+15) 10 = 275cm = 00275m
Untuk debit (Q0)
Q0 = 00004 m3s
Perhitungan debit maksimum
Untuk rreq
Perkiraan nilai T1 = 60
Peritungan
= 60 +
= 60 + 361 = 421 menit
Untuk tL
1
2 A0 = 00275m2
3 T1 = 5A0LQ0 = 5(00275)600010102 = 81667 menit
4
64
Lampiran 8 Foto Kegiatan Selama Penelitian
9
Tabel1 Kemiringan dengan Jenis Tanah Untuk Panjang Alur
Furrow
slope
()
Maximum stream size
(ls) per furrow
Clay Loam Sand
Net irrigation depth (mm)
50 75 50 75 50 75
00 30 100 150 60 90 30 45
01 30 120 170 90 125 45 60
02 25 130 180 110 150 60 95
03 20 150 200 130 170 75 110
05 12 150 200 130 170 75 110
Sumber Training manual no 5 FAO Land and Water Development
Division 1988
Bentuk alur dipengaruhi oleh jenis tanah dan ukuran aliran
Pada tanah berpasir air bergerak cepat vertikal dari samping (lateral) Alur
berbentuk V diharapkan dapat mengurangi rembesan air pada permukaan
tanah Namun itu tidak cocok untuk tanah berpasir yang kurang stabil dan
cenderung runtuh karena mengurangi efisiensi irigasi Pada tanah liat ada
gerakan air yang jauh lebih lateral dan laju infiltrasi jauh lebih sedikit dari
pada tanah berpasir Sehingga alur dibuat lebar dan dangkal untuk
mendapatkan luas penampang basah yang besar untuk mendorong infiltrasi
(Brouwer 1988)
Gambar 1 Alur sempit pada tanah berpasir
10
Gambar 2 Alur lebar dangkal pada tanah lempung
Jarak dari alur dipengaruhi oleh jenis tanah dan praktek budidaya
Aturan jarak alur untuk tanah berpasir jarak harus antara 30 dan 60 cm
yaitu 30 cm untuk pasir kasar dan 60 cm untuk pasir halus Pada tanah liat
jarak antara kedua alur yang berdekatan harus 75-150 cm Pada tanah liat
alur ganda bergerigi juga dapat digunakan Keuntungannya adalah bahwa
baris tanaman akan lebih banyak pada punggung masing-masing dan
memudahkan penyiangan manual Punggungan dapat sedikit membulat di
bagian atas untuk mengalirkan air di permukaan punggungan pada saat
hujan deras (Brouwer 1988)
Gambar 3 Sebuah alur ganda-bergerigi
Dalam pertanian mekanik diperlukan kecocokan antara mesin yang
tersedia untuk membuat alur dan jarak yang ideal untuk tanaman
Peralatan mekanik akan menghasilkan lebih sedikit pekerjaan jika lebar
standar antara alur dipertahankan namun ketika tanaman ditanam
biasanya memerlukan jarak tanam yang berbeda Dengan cara ini jarak
dari gandengan alat tidak perlu diubah ketika peralatan tersebut akan
dipindahkan dari satu tanaman ke yang lain Namun perawatan diperlukan
11
untuk memastikan bahwa jarak standar memberikan pembasahan lateral
yang memadai pada semua jenis tanah (Brouwer 1988)
Ada beberapa alat pembentuk alur yang dapat digunakan Bajak
merupakan alat yang umum digunakan baik itu bajak kayu dan bajak besi
yang ditarik dengan tenaga hewan maupun bajakcangkul dengan
menggunakan tanganmanual Seperti yang ditunjukkan pada gambar
berikut ini (Brouwer 1988)
Gambar 4 Alat pembentuk alur
Air dialirkan ke lahan melalui masing-masing alur dari saluran
menggunakan sifon dan spiles atau pipa tergantung pada debit yang
tersedia dalam saluran irigasi beberapa alur dapat diairi pada waktu yang
sama Ketika terjadi kekurangan air irigasi alur menjadi solusi yang
diterapkan dengan membatasi jumlah air irigasi Hal ini dilakukan dengan
menggunakan sistem bergilir untuk tiap alur pada lahan yang sama
Misalnya untuk suatu lahan yang diari setiap 10 hari alur ganjil (1 3 5
dan seterusnya) diairi setelah 5 hari dan alur genap (2 4 6 dan
seterusnya) diairi setelah 10 hari Dengan demikian tanaman menerima air
setiap 5 hari bukan dalam jumlah besar setiap 10 hari
Limpasan pada ujung alur dapat menjadi masalah pada lahan miring Hal
ini dapat menampung air hingga 30 persen dari air yang diberikan
meskipun dalam kondisi yang baik Oleh karena itu pengurasan dangkal
harus selalu dilakukan pada ujung lahan untuk membuang kelebihan air
Ketika hal itu tidak dilakukan tanaman akan rusak oleh genangan air
Limpasan yang berlebihan dapat dicegah dengan mengurangi arus masuk
12
setelah air irigasi telah mencapai akhir dari alur-alur (irigasi pengurangan)
atau air limpasan digunakan kembali (Brouwer 1988)
Untuk mendapatkan pola pembasahan yang seragam pada zona
perakaran jarak kerutan harus baik memiliki kemiringan yang seragam
dan air irigasi harus diterapkan dengan cepat Zona perakaran akan
dibasahi melalui air yang mengalir pada alur yang bergerak ke bawah
tanah dan kesamping Kedua gerakan air tersebut bergantung pada jenis
tanah suatu lahan (Brouwer 1988)
Menurut Brouwer (1988) pola pembasahan yang ideal dapat
terjadi ketika pola pembasahan yang berdekatan saling tumpang tindih
dan ada gerakan air ke atas yang membasahi seluruh punggungan sehingga
air menyebar pada zona perakaran yang diamati pada gambar berikut
Gambar 5 Zona perakaran ideal
Untuk mendapatkan distribusi air yang seragam sepanjang alur
kemiringan saluran yang seragam merupakan hal yang penting dan ukuran
aliran cukup besar sehingga kecepatan aliran pada alur tinggi Dengan
demikian kerugian akibat perkolasi yang besar di hulu alur dapat dihindari
(Brouwer 1988)
13
Menurut Brouwer (1988) pola pembasahan yang buruk atau tidak
merata disebabkan oleh
a Kondisi alam yang tidak menguntungkan misalnya lapisan
dipadatkan jenis tanah yang berbeda-beda kemiringan lahan tidak
merata
b Letak alur yang buruk misalnya jarak alur terlalu lebar
c Manajemen yang buruk ukuran sungai yang tersedia terlalu besar atau
terlalu kecil menghentikan pemasukan air terlalu cepat
22 Curah Hujan Efektif (Re)
Hujan adalah peristiwa jatuhnya aires dari atmosfer ke permukaan bumi
dan atau laut dalam bentuk yang berbeda Hujan di daerah tropis (termasuk
Indonesia) umumnya dalam bentuk air dan sesekali dalam bentuk es pada suatu
kejadian ekstrim sedangkan di daerah subtropis dan kutub hutan dapat berupa air
atau saljues Besarnya curah hujan adalah volume air yang jatuh pada suatu areal
tertentu Besarnya curah hujan dapat dimaksudkan untuk satu kali hujan atau
untuk masa tertentu seperti perhari perbulan permusim atau pertahun Curah
hujan yang diperlukan untuk penyusunan suatu rancangan pemanfaatan air dan
rancangan pengendalian banjir adalah curah hujan rata-rata diseluruh daerah yang
bersangkutan Distribusi curah hujan adalah berbeda-beda sesuai dengan jangka
waktu yang ditinjau dari curah hujan tahunan curah hujan bulanan curah hujan
harian dan curah hujan perjam Harga-harga yang diperoleh ini dapat digunakan
untuk menentukan prospek dikemudian hari dan akhirnya perancangan sesuai
dengan tujuan yang dimaksud Kejadian hujan menunjukkan suatu variabilitas
dalam ruang dan waktu Salah satu konsekuensi dari variabliltas hujan adalah
terjadinya fluktuasi curah hujan di etiap wilayah yang dapat menimbulkan kondisi
ekstrim berupa kekeringan dan banjir yang terjadi dengan skala yang berbeda dan
tergantung pada periode keberulangannya (Achmad 2011)
Hujan yang diharapkan terjadi selama satu musim tanam berlangsung
disebut curah hujan efektif Masa hujan efektif untuk suatu lahan persawahan
dimulai dari pengolahan tanah sampai tanaman dipanen tidak hanya selama masa
pertumbuhan Curah hujan efektif untuk tanaman lahan tergenang berbeda dengan
14
curah hujan efektif untuk tanaman pada lahan kering dengan memperhatikan pola
periode musim hujan dan musim kemarau Perhitungan curah hujan efektif
dilakukan atas dasar prinsip hubungan antara keadaan tanah cara pemberian air
dan jenis tanaman (Achmad 2011)
Besarnya curah hujan efektif diperoleh dari pengolahan data curah hujan
harian pada stasiun curah hujan yang ada di daerah irigasi atau daerah sekitarnya
Re = Rtot (125 ndash 02 Rtot)125 Rtotlt 250 mm(1)
Re = 125 + 01 Rtot Rtotgt 250 mm(2)
Dimana
Re = Curah hujan efektif (mmhari)
Rtot = Jumlah curah hujan (mmhari)
23 Evapotranspirasi
Evapotranspirasi adalah perpaduan dua proses yakni evaporasi dan
transpirasi Evaporasi adalah proses penguapan atau hilangnya air dari tanah dan
badan-badan air (abiotik) sedangkan transpirasi adalah proses keluarnya air dari
tanaman (boitik) akibat proses respirasi dan fotosistesis Kombinasi dua proses
yang saling terpisah dimana kehilangan air dari permukaan tanah melalui proses
evaporasi dan kehilangan air dari tanaman melalui proses transpirasi disebut
sebagai evapotranspirasi (ET) (Achmad 2011)
Menurut Achmad (2011) evapotranspirasi ditentukan oleh banyak faktor
yakni
a Radiasi surya (Rd) Komponen sumber energi dalam memanaskan badan-
badan air tanah dan tanaman Radiasi potensial sangat ditentukan oleh posisi
geografis lokasi
b Kecepatan angin (v) Angin merupakan faktor yang menyebabkan
terdistribusinya air yang telah diuapkan ke atmosfir sehingga proses
penguapan dapat berlangsung terus sebelum terjadinya kejenuhan kandungan
uap di udara
c Kelembaban relatif (RH) Parameter iklim ini memegang peranan karena
udara memiliki kemampuan untuk menyerap air sesuai kondisinya termasuk
temperatur udara dan tekanan udara atmosfir
15
d Temperatur Suhu merupakan komponen tak terpisah dari RH dan Radiasi
Suhu ini dapat berupa suhu badan air tanah dan tanaman ataupun juga suhu
atmosfir
Evaporasi adalah proses dimana air dalam bentuk cair dikonversi menjadi
uap air dan dipindahkan dari permukaan penguapan Air dapat terevaporasi dari
berbagai permukaana seperti danau sungai tanah dan vegetasi hijau Sedangkan
transpirasi merupakan penguapan cairan (air) yang terkandung pada jaringan
tanaman dan pemindahan uap ke atmosfir Tanaman umumnya kehilangan air
melalui stomata Stomata merupakan saluran terbuka pada permukaan daun
tanaman melalui proses penguapan dan perubahan wujud menjadi gas
(Achmad 2011)
231 Evapotranspirasi Tanaman
Evapotranspirasi tanaman (ETc) adalah perpaduan dua istilah
yakni evaporasi dan transpirasi Kebutuhan air dapat diketahui
berdasarkan kebutuhan air dari suatu tanaman Apabila kebutuhan air
suatu tanaman diketahui kebutuhan air yang lebih besar dapat dihitung
(Hansen dkk 1986) Evaporasi yaitu penguapan di atas permukaan
tanah sedangkan transpirasi yaitu penguapan melalui permukaan dari air
yang semula diserap oleh tanaman Atau dengan kata lain
evapotranspirasi adalah banyaknya air yang menguap dari lahan dan
tanaman dalam suatu petakan karena panas matahari (Asdak 1995)
Evapotranspirasi (ETc) adalah proses dimana air berpindah dari
permukaan bumi ke atmosfer termasuk evaporasi air dari tanah dan
transpirasi dari tanaman melalui jaringan tanaman melalui transfer panas
laten persatuan area Ada 3 faktor yang mendukung kecepatan
evapotranspirasi yaitu (1) faktor iklim mikro mencakup radiasi netto
suhu kelembaban dan angin (2) faktor tanaman mencakup jenis
tanaman derajat penutupannya struktur tanaman stadia perkembangan
sampai masak keteraturan dan banyaknya stomata mekanisme menutup
dan membukanya stomata (3) faktor tanah mencakup kondisi tanah
16
aerasi tanah potensial air tanah dan kecepatan air tanah bergerak ke akar
tanaman (Achmad 2011)
Doonrenbos dan Pruitt (1977) menjelaskan bahwa untuk
menghitung kebutuhan air tanaman berupa evapotranspirasi
dipergunakan persamaan
ETc = Kc times ETohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(3)
Dimana
ETc= evapotranspirasi potensial (mmhari)
ETo= evapotranspirasi acuan (mmhari)
Kc= koefisian konsumtif tanaman
Koefisien konsumtif tanaman (Kc) didefinisikan sebagai
perbandingan antara besarnya evapotranspirasi potensial dengan
evaporasi acuan tanaman pada kondisi pertumbuhan tanaman yang tidak
terganggu Dalam hubungannya dengan pertumbuhan dan perhitungan
evapotranspirasi acuan tanaman (ETo) maka dimasukkan nilai Kc yang
nilainya tergantung pada musim serta tingkat pertumbuhan tanaman
Nilai koefisien tanaman dibagi atas empat fase pertumbuhan yaitu Kc
initial (Kc in) Kc development (Kc dev) Kc middle (Kc mid) dan Kc
end Kc in merupakan fase awal pertumbuhan tanaman selama kurang
lebih dua minggu sedangkan Kc dev adalah koefisien tanaman untuk
masa perkembangan (masa antara fase initial dan middle) Kc mid
merupakan Kc untuk masa pertumbuhan dan perkembangan termasuk
persiapan dalam masa pembuahan Kc end merupakan Kc untuk
pertumbuhan akhir tanaman dimana tanaman tersebut tidak berproduksi
lagi (Achmad 2011)
232 Evapotranspirasi Acuan (ETo)
Evapotranspirasi acuan (ETo) adalah nilai evapotranspirasi
tanaman rumput-rumputan yang terhampar menutupi tanah dengan
ketinggian 8ndash15 cm tumbuh secara aktif dengan cukup air Untuk
menghitung evapotranspirasi acuan (ETo) dapat digunakan beberapa
metode yaitu (1) metode Penman (2) metode panci evaporasi (3)
17
metode radiasi (4) metode Blaney Criddle dan (5) metode Penman
modifikasi FAO Menduga besarnya evapotranspirasi tanaman ada
beberapa tahap harus dilakukan yaitu menduga evapotranspirasi acuan
menentukan koefisien tanaman kemudian memperhatikan kondisi
lingkungan setempat seperti variasi iklim setiap saat ketinggian tempat
luas lahan air tanah tersedia salinitas metode irigasi dan budidaya
pertanian (Achmad 2011)
Beberapa metode pendugaan evapotranspirasi seperti Metode
PenmanETo = c (W Rn + (1 ndash W) f(u) (ea ndash ed) ) Metode Penman
modifikasi (FAO) digunakan untuk luasan lahan dengan data pengukuran
temperatur kelembaban kecepatan angin dan lama matahari bersinar
(Doorenbos dan Pruitt 1977)
24 Infiltrasi
Infiltrasi adalah proses aliran air (umumnya berasal dari curah hujan)
masuk kedalam tanah Perkolasi merupakan proses kelanjutan aliran air yang
berasal dari infiltrasi ke tanah yang lebih dalam Kebalikan dari infiltrasi adalah
rembesan Laju maksimal gerakan air masuk kedalam tanah dinamakan kapasitas
infiltrasi Kapasitas infiltrasi terjadi ketika intensitas hujan melebihi kemampuan
tanah dalam menyerap kelembaban tanah Sebaliknya apabila intensitas hujan
lebih kecil dari pada kapasitas infiltrasi maka laju infiltrasi sama dengan laju
curah hujan (Achmad 2011)
Perpindahan air dari atas ke dalam permukaan tanah baik secara vertikal
maupun secara horizontal disebut infiltrasi Banyaknya air yang terinfiltrasi dalam
satuan waktu disebut laju infiltrasi Besarnya laju infiltrasi f dinyatakan dalam
mmjam atau mmhari Laju infiltrasi akan sama dengan intensitas hujan bila laju
infiltrasi tersebut lebih kecil dari daya infiltrasinya Jadi f le fp dan f le I Infiltrasi
berubah-ubah sesuai dengan intensitas curah hujan Akan tetapi setelah mencapai
limitnya banyaknya infiltrasi akan berlangsung terus sesuai dengan kecepatan
absorbsi setiap tanah Pada tanah yang sama kapasitas infiltrasinya berbeda - beda
tergantung dari kondisi permukaan tanah struktur tanah tumbuh-tumbuhan dan
lain-lain Di samping intensitas curah hujan infiltrasi berubah-ubah karena
18
dipengaruhi oleh kelembaban tanah dan udara yang terdapat dalam tanah
(Achmad 2011)
Menurut Achmad ( 2011) ada beberapa faktor internal dan eksternal yang
mempengaruhi laju infiltrasi adalah sebagai berikut
1 Tinggi genangan air di atas permukaan tanah dan tebal lapisan tanah yang
jenuh
2 Kadar air atau lengas tanah
3 Pemadatan tanah oleh curah hujan
4 Penyumbatan pori tanah mikro oleh partikel tanah halus seperti bahan
endapan dari partikel liat
5 Pemadatan tanah oleh manusia dan hewan akibat traffic line oleh alat olah
6 Struktur tanah
7 Kondisi perakaran tumbuhan baik akar aktif maupun akar mati (bahan
organik)
8 roporsi udara yang terdapat dalam tanah
9 Topografi atau kemiringan lahan
10 Intensitas hujan
11 Kekasaran permukaan tanah
12 Kualitas air yang akan terinfiltrasi
13 Suhu udara tanah dan udara sekitar
Dalam infiltrasi dikenal dua istilah yaitu kapasitas infiltrasi dan laju
infiltrasi yang dinyatakan dalam mmjam Kapasitas infiltrasi adalah laju infiltrasi
maksimum untuk suatu jenis tanah tertentu sedangkan laju infiltrasi ( ft ) adalah
kecepatan infiltrasi yang nilainya tergantung pada kondisi tanah dan intensitas
hujan Apabila tanah dalam kondisi kering ketika infiltrasi terjadi kapasitas
infiltrasi tinggi karena kedua gaya kapiler dan gaya gravitasi bekerja bersama ndash
sama menarik air kedalam tanah Ketika tanah menjadi basah gaya kapiler
berkurang yang menyebabkan laju infiltrasi menurun Akhirnya kapasitas infiltrasi
mencapai suatu nilai konstan yang dipengaruhi terutama oleh gravitasi dan laju
perkolasi Laju infiltrasi dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu kedalaman
19
genangan dan tebal lapisan jenuh kelembaban tanah pemadatan oleh hujan
tanaman penutup intensitas hujan dan sifat ndash sifat fisik tanah (Triatmodjo 2008)
Metode yang biasa digunakan untuk menentukan kapasitas infiltrasi adalah
pengukuran dengan infiltrometer dan analisis hidrograf Infiltrometer dibedakan
menjadi infiltrometer genangan dan simulator hujan Infiltrometer genangan yang
banyak digunakan adalah dua silinder kosentris atau tabung yang dimasukkan
kedalam tanah (Triatmodjo 2008)
Untuk tipe pertama dua silinder kosentris yang terbuat dari logam dengan
diameter antara 225 dan 90 cm ditempatkan dengan sisi bawahnya berada
beberapa sentimeter di bawah tanah ke dalam kedua ruangan diisikan air yang
selalu dijaga pada elevasi sama Fungsi dari silinder luar adalah untuk mencegah
air di dalam ruang sebelah dalam menyebar pada daerah yang lebih besar setelah
merembes di bawah dasar silinder Kapasitas infiltrasi dan perubahannya dapat
ditentukan dari kecepatan penambahan air pada silinder dalam yang diperlukan
untuk mempertahankan elevasi konstan Infiltrasi dapat diukur dengan cara
berikut dengan menggunakan infiltrometer (Triatmodjo 2008)
Infiltrometer tipe kedua (gambar 7) terdiri dari tabung dengan diameter
sekitar 225 cm dan panjang 45 sampai 60 cm yang dimasukkan kedalam tanah
sampai kedalaman minimum sama dengan kedalaman dimana air meresap selama
percobaan ( sekitar 375 sampai 525 cm ) sehingga tidak terjadi penyebaran
Gambar 6 Tabung infiltrometer sederhana
20
Laju air yang harus ditambahkan untuk menjaga kedalaman yang konstan
di dalam tabung dicatat Infiltrometer genangan ini tidak memberikan kondisi
infiltrasi yang sebenarnya terjadi di lapangan karena pengaruh pukulan butir ndash
butir hujan tidak diperhitungkan dan struktur tanah di sekeliling dinding silinder
telah terganggu pada waktu pemasukannya kedalam tanah Tetapi meskipun
mempunyai kelemahan alat ini mudah dipindah dan dapat digunakan untuk
mengetahui kapasitas infiltrasi di titik yang dikehendaki sesuai dengan tata guna
lahan jenis tanaman dan sebagainya (Triatmodjo 2008)
Untuk mengurangi kelemahan dari penggunaan alat diatas dibuat hujan
tiruan dengan intensitas merata yang lebih tinggi dari kapasitas infiltrasi Luas
bidang yang disiram antara 01 sampai 40 m2 Besar infiltrasi dihitung dengan
mencatat besarnya hujan dan limpasan Gambar 7 adalah sket simulator hujan
Hujan tiruan dengan intensitas hujan I jatuh pada bidang yang akan dicari
kapasitas infiltrasinya Intensitas hujan lebih besar dari kapasitas infiltrasi f
sehingga terjadi genangan diatas permukaan tanah Pada suatu saat genangan air
akan meluap dan luapan air ditampung dalam ember Dengan mengetahui
intensitas hujan I volume tampungan dalam ember dan tinggi genangan maka
akan dapat dihitung kapasitas infiltrasi (Triatmodjo 2008)
Gambar 7 Simulator hujan
Laju infiltrasi (f) dinyatakan dalam injam atau cmjam adalah kecepatan
air masuk kedalam tanah dari permukaan tanah Jika air menggenang pada
permukaan tanah maka kapasitas infiltrasi telah mencapai batas kemampuan Jika
21
laju distribusi air pada permukaan sebagai contoh hujan lebih kecil dari pada
kemampuan laju infiltrasi maka laju infiltrasi sebenarnya akan juga lebih kecil
dari pada laju potensial Kumulatif infiltrasi (F) adalah akumulasi dari kedalaman
air yang masuk kedalam tanah selama jangka waktu tertentu dan itu sama dengan
integral dari laju infiltrasi pada periode tersebut (Triatmojo 2008)
25 Dimensi Saluran
Dimensi saluran merupakan salah satu kapasitaskemampuan lapisan
bahan kemiringan dan bentuk dari kanal atau selokan yang digunakan Ukuran
saluran dapat ditentukan dengan persamaan manning dan persamaan kelancaran
persamaan tersebut dapat menghubungkan kecepatan aliran kapasitas kemiringan
saluran saluran bentuk dan ukuran pembagian saluran Persamaannya sebagai
berikut (Jeans 2009)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(4)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(5)
Dimana
V = Kecepatan aliran (ms)
K = Koefisien kekasaran saluran
n = Koefisien manning
S = Kemiringan (mm)
A = Luas penampang saluran (m2)
Q = Debit aliran (m3s)
R = Jari-jari hidrolik (m)
26 Kadar Air Tanah
Data kadar air tanah membutuhkan pengukuran periodik di lapangan hal
tersebut dapat memberikan gambaran pada pemberian irigasi berikutnya dilakukan
dan berapa kedalaman air yang harus diterapkan Sebaliknya data tersebut dapat
menunjukkan berapa banyak yang telah diterapkan dan air keseragaman pada
lahan Seperti yang telah dijelaskan pada sub bagian sebelumnya bulk density
kapasitas lapangan dan titik layu permanen juga dibutuhkan (Walker 1989)
22
Menurut (Walker 1989) ada banyak teknik yang dapat digunakan untuk
menghitung kadar air tanah Namun yang digunakan pada penelitian ini adalah
metode gravimetrik sampling Gravimetrik sampel dilakukan dengan
mengumpulkan sampel tanah dari masing-masing kedalaman 15-30 cm dari profil
tanah atau dari penetrasi akar Sampel tanah diambil beratnya sekitar 100-200
gram kemudian ditempatkan dalam wadah kedap udara dan kemudian ditimbang
Sampel tersebut kemudian ditempatkan dalam oven untuk dipanaskan sampai 105
deg C selama 24 jam dengan membuka penutup wadah Setelah kering tanah dan
wadah ditimbang lagi dan berat air ditentukan baik sebelum maupun sesudah
pengeringanoven Fraksi berat kering masing-masing sampel dapat dihitung
dengan menggunakan Persamaan
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(6)
Dimana
W = kadar air tanah
BB = berat basah (berat tanah sesungguhnya)
BK = berat kering (berat tanah setelah di panaskan)
Jagung merupakan tanaman yang tergolong tidak tahan kelebihan air dan
kekurangan air dan relatif sedikit membutuhkan air dibandingkan padi Oleh
karena itu pengaturan ketersediaan air sangat penting Pada pertanaman di lahan
kering yang umumnya ditanam saat musim hujan peluang terjadinya kelebihan
air cukup besar oleh karena itu untuk menghindari agar tidak terjadi kelebihan air
maka perlu dibuat saluran-saluran drainase yang pengerjaannya dapat dilakukan
bersamaan dengan pembumbunan tanaman Pada pertanaman di lahan sawah yang
umumnya ditanam pada akhir musim hujan maka peluang terjadinya kekeringan
cukup besar Oleh karena itu perlu pemberian air pada saat-saat tanaman telah
menunjukkan gejala kekeringan Sumber air dapat diperoleh baik dari air tanah
dangkal yang didistribusikan dengan poma atau air irigasi Dalam hal ini yang
penting adalah pengaturan waktu dan cara pendistribusian air agar tanaman
tumbuh optimal dan pemanfaatan air lebih efisiensi Khusus untuk pertanaman
23
jagung pada lahan sawah tadah hujan ketersediaan air mutlak diperlukan oleh
karena itu harus ada sumber air yang dapat dimanfaatkan untuk pengairi
pertanaman Pendistribusian air dapat dilakukan melalui alur-alur yang dibuat saat
pembumbunan Pembuatan alur dapat dilakukan pula dengan menggunakan bajak
atau alat khusus pembuat alur model PAI-1R-Balitsereal atau PAI-2R-Balitsereal
yang ditarik hand tractor (Suryana dkk 2008)
27 Ketersediaan Air Irigasi
Ketersediaan air untuk keperluan irigasi secara garis besar dapat
dibedakan menjadi dua jenis yaitu ketersediaan air di lahan dan ketersediaan air
di bangunan pengambilan Ketersediaan air irigasi baik di lahan maupun di
bangunan pengambilan diharapkan dapat mencukupi kebutuhan air irigasi yang
diperlukan pada daerah irigasi yang ditinjau sesuai dengan luas areal dan pola
tanam yang ada Informasi ketersediaan air di bangunan pengambilan atau sungai
diperlukan untuk mengetahui jumlah air yang dapat disediakan pada lahan yang
ditinjau berkaitan dengan pengelolaan air irigasi untuk suatu lahan pertanian
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
271 Ketersediaan Air di Lahan
Ketersediaan air di lahan adalah air yang tersedia di suatu lahan
pertanian yang dapat dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan air irigasi
di lahan itu sendiri Ketersediaan air di lahan yang dapat digunakan untuk
pertanian terdiri dari dua sumber yaitu konstribusi air tanah dan hujan
efektif (Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
Konstribusi air tanah sangat dipengaruhi oleh karakteristik tanah
kedalaman air aplikasi (kedalaman zona perakaran) dan jenis tanaman
Untuk daerah irigasi yang berada pada daerah kedalaman air aplikasi
dangkal konstribusi air tanah diperoleh melalui daya kapiler tanah Untuk
daerah yang berada pada daerah kedalaman air aplikasi dalam konstribusi
air tanah sangat kecil dan dapat dianggap bernilai nol Curah hujan efektif
adalah curah hujan yang secara efektif dan secara langsung dipergunakan
memenuhi kebutuhan air tanaman untuk pertumbuhan tanaman
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
24
272 Ketersediaan Air di Bangunan Pengambilan
Ketersediaan air di bangunan pengambilan adalah air yang
tersedia di suatu bangunan pengambilan yang dapat digunakan untuk
mengaliri lahan pertanian melaui sistem irigasi Untuk sistem irigasi
dengan memanfaatkan air sungai informasi ketersediaan air di sungai
(debit andalan) perlu diketahui Debit andalan adalah debit minimum
sungai untuk kemungkinan terpenuhi yang sudah ditentukan dapat dipakai
untuk irigasi Debit minimum untuk kemungkinan terpenuhi ditetapkan
80 yang dapat diartikan pula bahwa kemungkinan (probabilitas) debit
sungai lebih rendah dari debit andalan 20 Untuk bangunan pengambilan
yang telah tersedia bangunan pencatat debit maka analisis ketersediaan air
dapat dilakukan dengan analisis frekuensi terhadap data debit yang cukup
panjang (Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
28 Kebutuhan Air Irigasi
Direktorat Jenderal Pengairan (1986) memberikan gambaran bahwa dalam
penentuan kebutuhan air untuk irigasi atau air yang dibutuhkan untuk lahan
pertanian didasarkan pada keseimbangan air di lahan untuk satu unit luasan dalam
satu periode biasanya periode setengah bulanan Faktor-faktor yang menentukan
kebutuhan air untuk irigasi menurut Direktorat Jenderal Pengairan (1986) adalah
a) Penyiapan lahan (Ir)
Untuk menentukan kebutuhan maksimum air irigasi pada suatu
proyek irigasi ditentukan oleh kebutuhan air untuk penyiapan lahan
b) Penggunaan Konsumtif (Etc)
Penggunaan konsumtif diartikan sebagai jumlah air yang dibutuhkan
untuk pertumbuhan tanaman Penggunaan konsumtif juga dapat didefinisikan
sebagai kebutuhan air tanaman sebagai jumlah air yang disediakan untuk
mengimbangi air yang hilang akibat evaporasi dan transpirasi Evapotranspirasi
adalah gabungan proses penguapan dari permukaan tanah atau evaporasi dan
penguapan dari daun tanaman atau transpirasi Besarnya nilai evaporasi
dipengaruhi oleh iklim varietas jenis dan umur tanaman
25
Besarnya koefisien tanaman setiap jenis tanaman berbeda-beda dan
berubah setiap periode pertumbuhan tanaman itu Evapotranspirasi potencial
dihitung dengan metode modifikasi Penman yang telah disesuaikan dengan
keadaan daerah Indonesia dan nilai kc untuk berbagai jenis tanaman yang ditanam
disajikan harga-harga koefisien tanaman termasuk jagung menurut FAO
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
Tabel 2 Harga Koefisien Tanaman Palawija
Setengah
Bulan
Ke-
Koefisien tanaman
Kedelai Jagung
Kac
tanah Bawang Buncis Kapas
1 050 0 50 0 50 0 50 0 50 050
2 075 0 59 0 51 0 51 0 64 050
3 100 0 96 0 66 0 59 0 89 058
4 100 1 05 0 85 0 90 0 95 075
5 082 1 02 0 95 0 95 0 88 091
6 045 0 95 0 95 - 104 -
Sumber Direktorat Jenderal Pengairan 1986
c) Perkolasi dan Rembesan (P)
Laju perkolasi sangat tergantung pada sifat-sifat tanah Guna
menentukan laju perkolasi tinggi muka air tanah juga harus diperhitungkan
Perembesan terjadi akibat meresapnya air melalui tanggul sawah Perkolasi
dan rembesan disawah berdasarkan Direktorat Jenderal Pengairan (1986)
yaitu sebesar 2 mmhari
d) Penggantian Lapisan Air (Wlr)
Banyaknya air yang dibutuhkan oleh tanaman palawija sebesar 50-
100 mm
e) Efisiensi Irigasi (Ei)
Efisiensi irigasi adalah angka perbandingan dari jumlah air irigasi
nyata yang terpakai untuk kebutuhan pertumbuhan tanaman dengan jumlah
air yang keluar dari pintu pengambilan (intake) Efisiensi irigasi merupakan
faktor penentu utama dari unjuk kerja suatu sistem jaringan irigasi Efisiensi
irigasi terdiri atas efisiensi pengaliran yang pada umumnya terjadi di jaringan
26
utama dan efisiensi dijaringan sekunder yaitu dari bangunan pembagi sampai
petak sawah Efisiensi irigasi didasarkan asumsi sebagian dari jumlah air
yang diambil akan hilang baik di saluran maupun di petak sawah
Kehilangan air yang diperhitungkan untuk operasi irigasi meliputi
kehilangan air di tingkat tersier sekunder dan primer Besarnya masing-
masing kehilangan air tersebut dipengaruhi oleh panjang saluran luas
permukaan saluran keliling basah salurandan kedudukan air tanah
(Direktorat Jenderal Pengairan 1986)
29 Membuat Desain Saluran Irigasi Permukaan (Alur)
Desain suatu sistem irigasi permukaan harus mengisi bagian zona
perakaran secara efisien dan seragam sehingga stres tanaman dapat dihindari dan
sumber daya seperti energi air nutrisi dan tenaga kerja tetap seimbang atau
terjaga Sistem irigasi juga dapat digunakan untuk mendinginkan keadaan di
sekitar buah yang sensitif dan tanaman sayuran atau memanaskan atmosfer untuk
mencegah kerusakan dengan embun beku Sebuah sistem irigasi harus selalu
mampu mengakumulasi pencucian garam di zona akar Hal ini juga dapat
digunakan untuk melunakkan tanah untuk budidaya yang lebih baik atau bahkan
untuk menyuburkan dan menyebarkan insektisida dilahan (Walker 1989)
Prosedur desain didasarkan pada target aplikasi (Z req) yang sesuai dengan
kelembaban tanah yang diekstraksi oleh tanaman Dimana dalam analisis akhir
prosedur akan muncul trial and error dimana pilihan panjang lereng tingkat
lapangan inflow dan waktu cutoff dapat dibuat yang akan memaksimalkan
efisiensi aplikasi Pertimbangan seperti keterbatasan pasokan air dan erosi akan
bertindak sebagai kendala pada prosedur desain Efisiensi aplikasi maksimal
tujuan implisit desain akan terjadi ketika lahan hanya diairi kembali Perkolasi
yang meningkat akan dikurangi dengan meminimalkan perbedaan waktu asupan
kesempatan dan mengakhiri pemasukan tepat waktu Limpasan permukaan
dikendalikan atau digunakan kembali Asupan waktu desain peluang didefinisikan
dengan cara berikut
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(7)
27
di mana Z req adalah volume diberikandibutuhkan per satuan panjang dan lebar
per unit (dan sama dengan defisit kelembaban tanah) dan rreq adalah asupan
desain kali kesempatan (Walker dan Skogerboe 1989)
Tabel 3 Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi awal
Continuous Flow Intake Curve Parameters For Initial Irrigations
ID Soil Name a K
(m^3mmn^a)
Fo
(m^3mmn^a)
Qr
(ls)
Vpr
(m)
002 Heavy Clay 0188 0000220 00000073 0468 0111
005 Clay 0248 0000416 00000184 0521 0122
010 Clay 0306 0000633 00000313 0609 0138
015 Light Clay 0351 0000810 00000437 0695 0152
020 Clay Loam 0387 0000966 00000555 0781 0166
025 Clay Loam 0417 0001107 00000670 0866 0179
030 Clay Loam 0442 0001220 00000780 0949 0191
035 Silty 0463 0001346 00000887 1031 0202
040 Silty 0481 0001453 00000990 1112 0213
045 Silty Loam 0497 0001551 00001090 1192 0224
050 Silty Loam 0512 0001650 00001187 1271 0234
060 Silty Loam 0535 0001830 00001372 1426 0253
070 Silty Loam 0555 0002011 00001547 1576 0271
080 Sandy Loam 0571 0002172 00001711 1721 0288
090 Sandy Loam 0585 0002324 00001867 1862 0305
100 Sandy Loam 0597 0002476 00002014 1999 0320
150 Sandy 0641 0003130 00002637 2613 0391
200 Sandy 0671 0003706 00003113 3115 0452
400 Sandy 0749 0005531 00004144 4000 0650
Sumber Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University 2003
28
Tabel 4Nilai koefisien infiltrasi (ak dan F0) pada irigasi selanjutnya
Continuous Flow Intake Curve Parameters For Later Irrigations
ID Soil Name a K
(m^3mmn^a)
Fo
(m^3mmn^a)
Qr
(ls)
Vpr
(m)
002 Heavy Clay 0151 0000190 00000058 0468 0111
005 Clay 0198 0000356 00000147 0521 0122
010 Clay 0245 0000543 00000251 0609 0138
015 Light Clay 0281 0000690 00000349 0695 0152
020 Clay Loam 0310 0000826 00000444 0781 0166
025 Clay Loam 0334 0000937 00000536 0866 0179
030 Clay Loam 0353 0001040 00000624 0949 0191
035 Silty 0370 0001146 00000709 1031 0202
040 Silty 0385 0001233 00000792 1112 0213
045 Silty Loam 0398 0001321 00000872 1192 0224
050 Silty Loam 0409 0001400 00000949 1271 0234
060 Silty Loam 0428 0001560 00001098 1426 0253
070 Silty Loam 0444 0001701 00001237 1576 0271
080 Sandy Loam 0457 0001842 00001369 1721 0288
090 Sandy Loam 0468 0001974 00001493 1862 0305
100 Sandy Loam 0478 0002106 00001611 1999 0320
150 Sandy 0513 0002660 00002110 2613 0391
200 Sandy 0537 0003146 00002490 3115 0452
400 Sandy 0599 0004701 00003316 4000 0650
Sumber Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University 2003
Menurut Walker dan Skogerboe (1989) data yang dibutuhkan dalam
membuat desan irigasi secara umum adalah
a sifat pasokan air irigasi dalam hal kebutuhan tahunan tahunan metode
pengiriman dan biaya debit dan durasi frekuensi penggunaan dan kualitas air
b topografi tanah dengan penekanan khusus pada lereng utama undulations
lokasi pengiriman air dan outlet permukaan drainase
c fisik kimia dan karakteristik tanah terutama karakteristik infiltrasi
kelembaban-holding kapasitas salinitas dan drainase internal
d pola tanam kebutuhan airnya dan pertimbangan khusus yang diberikan untuk
memastikan bahwa sistem irigasi dapat dilaksanakan dalam panen dan jadwal
budidaya periode perkecambahan dan periode pertumbuhan yang kritis
29
e kondisi pemasaran di daerah serta tenaga kerja pemeliharaan dan
penggantian ketersediaan dan keterampilan pelayanan pendanaan untuk
konstruksi dan operasi dan energi pupuk benih pestisida dll dan
f budaya praktek yang digunakan di daerah pertanian terutama di mana mereka
dapat melarang elemen tertentu dari desain atau operasi dari sistem
Waktu pengaliran merupakan waktu yang diperlukan air untuk menutupi
seluruh lahan membutuhkan evaluasi atau setidaknya perkiraan jalur pengaliran
Penentuan nilai parameter hidrolik alur bervariasi sesuai dengan ukuran dan
bentuk alur biasanya dalam kisaran 03-07 Gambar di bawah menunjukkan tiga
bentuk alur khas dan berhubungan dengan nilai p 1 dan p 2 (parameter hidrolik)
Gambar 8 Bentuk spesifik alur dan parameter hidroliknya
Setelah parameter-parameter seperti bentuk alur jarak antar alur panjang alur
kemiringan alur topografi alur jenis tanah waktu asupan peluang dll Maka
selanjutnya mengikuti desain sistem model irigasi alur menurut FAO
(Walker 1989)
30
210 Cropwat
Cropwat merupakan suatu program komputer under DOS (Program yang
dipakai melalui perintah DOS) untuk menghitung evapotranspirasi Penman
Modifikasi dan kebutuhan air untuk tanaman Selanjutnya dapat juga menghitung
kebutuhan air irigasi jadwal pemberian air irigasi untuk macam-macam kondisi
pengelolaan dan suplai air untuk seluruh daerah irigasi dengan bermacam-macam
pola tanam tertentu Untuk perhitungan tersebut dibutuhkan data-data
klimatologi dan data-data lainnya misalnya data tanaman dan data pola tanam
Prosedur dalam perhitungan kebutuhan air bagi tanaman dan rencana kebutuhan
air untuk irigasi ini didasarkan pada makalah FAO - ID No 24 mengenai
Kebutuhan air bagi tanaman dan No 33 mengenai Respon tanaman terhadap
air Program ini berarti sebagai alat praktis untuk membantu para ahli melakukan
perhitungan dalam perencanaan dan pengelolaan suatu daerah irigasi Lebih lanjut
program ini diharapkan dapat membantu memberikan rekomendasi untuk
memperbaiki irigasi yang telah ada dan merencanakan jadwal irigasi yang sesuai
dengan kondisi suplai air yang beraneka ragam Beberapa hal yang perlu dijelaskan
berkaitan dengan penggunaan komputer model Cropwat ini antara lain
mengenai perhitungan evapotranspirasi referensi pemrosesan data curah hujan
pola tanam dan data tanaman (Susilawati 2004)
Evapotranspirasi referensi atau ETo adalah evapotranpirasi potensial dari
tanaman rumput yang sehat dan mendapat air cukup Kebutuhan air untuk
tanaman lain secara langsung dibandingkan dengan parameter iklim ini Metode
Penman Modifikasi (FAO - ID No24) secara umum telah diterima sebagai
metode yang cukup untuk menghitung evapotranspirasi dari data klimatologi
seperti temperatur kelembaban (humidity) radiasi penyinaran (sunshine) dan
kecepatan angin (windspeed) Data klimatologi harus diambil dari stasiun
terdekat dan yang paling mewakili daerah kajian Data pertama yang penting dari
stasiun klimatologi ini adalah elevasi ketinggian (altitude) dan latitude
(Susilawati 2004)
Menurut Susilawati (2004) Masukan data klimatologi meliputi tiap bulanan
a Temperatur dalam derajat Celcius dapat sebagai temperatur rata-rata harian
31
atau sebagai temperatur maksimum dan minimum dalam bulan
b Kelembaban udara (air humidity) dapat diberikan sebagai kelembaban
relatif (relative humidity) dalam persen (0 - 100) atau vapour pressure dalam
mbar (1 - 50) Untuk membedakan diantara kedua satuan di atas nilai
vapour pressure dimasukkan sebagai nilai negative
c Penyinaran (daily sunshine) dapat diberikan sebagai persentase (20 - 100)
dari perbandingan penyinaran terhadap panjang hari atau pecahan (0 - 1)
atau sebagai lamanya penyinaran dalam jam (1 - 20)
d Kecepatan angin (windspeed) dapat diberikan dalam kmhari (10 - 500) atau
mdet (0 - 10)
Hujan memberikan kontribusi yang besar dari kebutuhan air untuk
tanaman Selama musim hujan sebagian besar kebutuhan air dipenuhi oleh hujan
sementara dalam musim kering dipenuhi oleh air irigasi Berapa jumlah air yang
datang dari curah hujan dan berapa jumlah air yang harus dipenuhi oleh air irigasi
adalah sulit diperkirakan Untuk mengestimasi kekurangan curah hujan yang
harus dipenuhi oleh air irigasi diperlukan suatu analisa statistik yang
membutuhkan data curah hujan yang panjang Sedangkan tidak semua curah
hujan yang jatuh digunakan oleh tanaman Sebagian hujan hilang karena limpasan
permukaan (run off) atau karena perkolasi yang dalam jauh di luar daerah akar
tanaman (Susilawati 2004)
Menurut Susilawati (2004) untuk menentukan bagian hujan yang dapat
diperhitungkan sebagai air yang dapat digunakan oleh tanaman diberikan definisi
a Curah hujan rata-rata bulanan (average monthly rainfall) adalah nilai rata-
rata dari suatu data curah hujan Digunakan dalam perhitungan kebutuhan
air tanaman dalam keadaan iklim yang rata- rata
b Dependable rainfall jumlah hujan dapat tergantung dari 1 di luar 4 atau 5
tahun tergantung pada 75 atau 80 kemungkinan terlampaui dan
menunjukkan suatu tahun kering normal Dependable rainfall digunakan
untuk merencanakan kapasitas sistem irigasi
c Hujan dalam tahun basah tahun normal dan tahun kering adalah hujan
dengan kemungkinan terlampaui 20 untuk tahun basah 50 tahun normal
31
32
dan 80 untuk tahun kering Ketiga nilai tersebut sangat berguna untuk
merencanakan suplai air irigasi dan simulasi dari macam-macam kondisi
pengelolaan irigasi
d Effective rainfall didefinisikan sebagai bagian dari hujan yang secara
efektif digunakan oleh tanaman setelah beberapa hilang karena limpasan
permukaanrun off) dan perkolasi yang dalam diperhitungkan Hujan efektif ini
digunakan untuk menentukan kebutuhan irigasi bagi tanaman
Kebutuhan air irigasi selain tergantung dari curah hujan juga tergantung
dari data tanaman dan pola tanam yang disusun Data tanaman meliputi sifat-sifat
dari tanaman yang diungkapkan oleh koefisien tanaman kc dan lama
pertumbuhan tanaman yaitu dalam tingkatan-tingkatan pertumbuhan Dari data
tanaman ini dapat dihitung kebutuhan air untuk tanaman Dengan menambahkan
data tanggal tanam pertama maka kebutuhan air irigasi untuk tanaman dapat
ditemukan Data pola tanam dari beberapa jenis tanaman yang tumbuh dalam
daerah irigasi yang disusun secara skematik diperlukan untuk menghitung
kebutuhan air irigasi (Susilawati 2004)
211 Sirmod III
SIRMOD III adalah paket perangkat lunak komprehensif untuk
mensimulasikan hidrolika sistem irigasi permukaan pada suatu lahan dengan
memilih kombinasi ukuran parameter dan operasional yang memaksimalkan
efisiensi aplikasi dan solusi dua-titik terbalik Permasalahan perhitungan
parameter infiltrasi dari suatu data merupakan data paling awal yang dimasukkan
(Walker 1989)
Kegiatan simulasi dikembangkan selama beberapa tahun dan dikodekan
menjadi MSDOS program yang bernama SIRMOD Pemrograman SIRMOD III
adalah 32 bit C + + revisi paket SIRMOD aslinya Prosedur numerik yang
digunakan dalam perangkat lunak yang diuraikan dalam teks Irigasi Permukaan
Teori dan Praktek 9 SIRMOD III merupakan perangkat lunak yang telah ditulis
untuk sistem mikro IBM kompatibel dengan memanfaatkan Windows 95 98
2000 dan sistem operasi berikutnya (Walker 1989)
32
2
33
III METODOLOGI PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat
Penelitian mengenai ldquoDesain Sistem Irigasi Alur Pada Perkebunan Tanaman
Jagung di Kabupaten Bonerdquo dilaksanakan pada bulan September sampai pada bulan
Oktober 2012 di Desa Samaelo Kecamatan Barebbo Kabupaten Bone Provinsi
Sulawesi Selatan
32 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah Teodolit Program SRFR
SIRMOD III SURFER CROPWAT 80 CLIMWAT 20 GPS kamera meteraacuten
parang linggis cangkul Selang air ring sampel ring infiltrometer aluminum foil
timbangan digital palu karet pengikatWater pass Pompa mesin
Bahan yang digunakan pada penelitian ini yaitu
1 Plastik
2 Patok kayu
3 Tali rapia
4 Air
5 Tanaman jagung
33 Metode Penelitian
331 Pengambilan data
Data yang akan digunakan pada penelitian ini meliputi data untuk
ketersediaan air kebutuhan air irigasi dan data untuk desain sistem irigasi
Data ketersediaan air meliputi
a Data curah hujan 10 tahun terakhir (2003-2012)
b Data debit air irigasi setengah bulanan (2005-2011)
Data untuk kebutuhan air irigasi meliputi
a Data Tanah meliputi sampel tanah dan ring sampel Data sampel tanah
diambil secara berurutan dalam waktu 10 hari untuk mengetahui kadar air
tanah sedangkan ring sampel digunakan untuk mengetahui titik layu
permanen porositas tekstur dan kapasitas lapang
34
b Data tanaman meliputi pengukuran kedalaman perakaran diambil dari
pengukuran panjang akar selama tiga kali sesuai dengan periode
pertumbuhan tanaman
c Data iklim meliputi data evaporasi seperti suhu udara kelembaban
kecepatan angin dan lama penyinaran
Sedangkan data untuk desain sistem irigasi meliputi
a Data Kemiringan lahantopografi digunakan untuk mengetahui kontur
wilayah lahan penaman
b Data laju infiltrasi dengan menggunakan ring infiltrometer
332 Pengolahan dan Analisis Data
1 Membuat kontur lahan pertanaman dengan aplikasi surfer
2 Menghitung kebutuhan air tanaman berdasarkan iklim dan pola tanam
yang diterapkan oleh petani setempat dengan Cropwat
3 Membuat desain saluran irigasi alur
a Penentuan bentuk saluran yaitu
1 2
Keterangan gambar penampang pengaliran air
1 Sesuai referensi FAO bentuk trapezoidal dengan bagian hidrolik
p1= 0513 dan p2=1329
2 Sesuai aplikasi dilapangan bentuk parabolasetengah lingkaran
dengan bagian hidrolik p1= 0582 dan p2= 1352
b Jarak antar alur ditentukan berdasarkan hasil survei jarak tanam di lahan
pertanaman jagung yaitu 16 m Sedangkan untuk desain 08 m
c Panjang alur 60 m
d Panjang akar atau kedalaman air aplikasi adalah 011m 037 m dan
045 m
e Koefisien manning adalah 004 (menurut FAO)
f Kecepatan aliran adalah 001 mmenit
35
g Kemiringan lahan adalah 00008 (berdasarkan data pengukuran
langsung dilapangan)
h Perhitungan A0
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(8)
i Perhitungan Zreq (persamaan 10)
j Perhitungan waktu aplikasipemberian air tL
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(9)
k Perhitungan debit maksimum
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(10)
l Perhitungan efisiensi aplikasi (Ea)
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(11)
Keterangan
A0 = Luas penampang alur (m2)
Q0 = Debit aliran (m3menit)
n = Koefisien manning
S0 = Kemiringan saluran
f0 = Nilai waktu awal (m3menitm)
P12 = Parameter hidrolik
tL = Waktu pemberian air (menit)
Qmax = Debit maksimum(m3menit)
Vmax = Kecepatan maksimum (m3menit)
Ea = Efisiensi aplikasi ()
Zreq = Kedalaman aplikasi(m)
L = Panjang alur (m)
tco = Waktu pemberhentian aliran (menit)
36
4 Optimasi parameter dengan menggunakan perangkat lunak SIRMOD III
Parameter yang divariasikan adalah
a Debit atau kecepatan aliran
b Dimensi saluran
c Waktu aplikasi
d Panjang alur
Gambar 9 Tampilan awal program SIRMOD III
37
34 Bagan Alir Penelitian
Tidak
Ya
KEBUTUHAN AIR TANAMAN KETERSEDIAAN AIR
DATA
TANAH
MULAI
DESAIN SISTEM IRIGASI
CROPWATT 80
KEBUTUHAN AIR TANAMAN DAN
IRIGASIWAKTU PEMBERIAN AIR
SIMULASI DENGAN
MENGGUNAKAN SIRMOD III
HASIL
SELESAI
DATA CURAH
HUJAN
DATA
IKLIM
INFILTRASI
DATA DEBIT
IRIGASI
TOPOGRAFI
LAHAN
DATA
TANAMAN
AN
38
BAB VI HASIL PENELITIAN
41 Keadaan Umum Lokasi Penelitian
Kabupaten Bone secara geografis terletak antara4deg13- 5deg6 LS dan antara
119deg42-120deg30 BT seluas 4559 kmsup2 Secara administratif wilayah kabupaten
Bone berbatasan sebelah utara dengan Kabupaten Wajo dan Kabupaten Soppeng
sebelah selatan dengan Kabupaten Sinjai dan Kabupaten Gowa sebelah barat
dengan Kabupaten Maros Kabupaten Pangkep dan Kabupaten Barru dan sebelah
timur dengan Teluk Bone Daerah penelitian merupakan tempat penanaman padi
pada MT1 dan MT2 sedangkan pada MT3 yang ditanam adalah jagung Kondisi
dimana ketersediaan air untuk tanaman padi sulit untuk dipenuhi Penelitian ini
dilaksanakan pada perkebunan tanaman jagung di Desa Samaelo Kecamatan
Barebbo
Gambar 10 Lokasi penelitian
Untuk menentukan kemiringan pengaliran air di lahan dilakukan
pengukuran ketinggian lokasi dengan sistem grid Topografi lahan telah diukur
dengan theodolit untuk memperlihatkan kondisi kontur lahan yang akan didesain
Topografi akan menjadi salah satu faktor dalam pengaturan kemiringan dasar
SUKRI
G62107057 TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2013
39
saluran (furrow) sehingga menjadi penting untuk disajikan Hasil pengukuran
topografi dengan theodolit disajikan pada Gambar 11
Gambar 11 Layout ketinggian lokasi (kontur) lahan sawah di Kabupaten Bone
Daerah penelitian beriklim tropis dimana musim hujan berlangsung pada bulan
Desember ndash Juli dan musim kemarau yang berlangsung dari bulan Agustus ndash November
Berdasarkan data klimatologi dari tahun 2003 sampai tahun 2012 yang diperoleh dari
BMKG Maros suhu udara maksimum (Tmax) tertinggi terjadi pada bulan Januari ndash Juni
dan suhu udara maksimum (Tmax) terendah terjadi pada bulan Agustus ndash September
Sedangkan suhu udara minimum (Tmin) tertinggi pada bulan November ndash Maret dan
suhu udara miacutenimum (Tmin) terendah pada bulan Agustus ndash September Kelembaban
udara rata ndash rata sepanjang tahun adalah 836 dan kecepatan angin rata ndash rata 5 kmhari
dengan lama penyinaran rata ndash rata 15
42 Ketersediaan Air
Salah satu faktor penting dalam pengelolaan air untuk pertanian adalah
kesetimbangan air di lahan Jika ketersediaan air dapat memenuhi kebutuhan air di
lahan khususnya untuk pertanaman maka kebutuhan air pertumbuhan tanaman
dapat dipenuhi sehingga kekurangan air tidak terjadi dan tanaman tidak berada
40
dalam kondisi cekaman kekurangan air (deficit water stress) Salah satu sumber
ketersediaan air adalah hujan yang ditunjukkan dengan nilai curah hujan
Gambar 12 Curah hujan rata-ratabulanan (aktual dan efektif) di Kabupaten Bone
Tahun (2003-2012)
Data nilai curah rata-ratahujan bulanan di Kabupaten Bone menunjukkan
terjadinya hujan puncak pada bulan Mei (sekitar 400 mm) Sedangkan curah hujan
terendah terjadi pada bulan Agustus (sekitar 75 mm) Kondisi ini sangat baik untuk
wilayah pertanian yang membutuhkan hujan yang lebih merata
Ketersediaan air di daerah penelitian juga disuplai oleh air dari DI Pattiro
dengan distribusi ketersediaan air setiap periode (setengah bulanan) rata-rata
selama tahun 2005 ndash 2012 Nilai debit per periode maksimum terjadi pada bulan
Juli seperti disajikan pada Gambar 13
Gambar 13 Nilai debit rata-rata tersedia yang dialirkan di DI Pattiro (Tahun 2005 ndash
2012)
0
100
200
300
400
500
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Cu
rah
Hu
jan
(m
m)
Waktu (bulan)
Curah Hujan Aktual (mm)
Curah Hujan Efektif (mm)
0
20
40
60
80
100
120
Jan
I
Jan
II
Feb
I
Feb
II
Mar
I
Mahellip
Ap
r I
Ap
r II
Mei
I
Mei
II
Jun
I
Jun
II
Jul I
Jul I
I
Agt
I
Agt
II
Sep
I
Sep
II
Okt
I
Okt
II
No
v I
No
v hellip
Des
I
Des
II
De
bit
(m
^3d
eti
k) Series1Debit Rata-rata
41
43 Kebutuhan Air
Kebutuhan air untuk tanaman (evapotranspirasi ETcrop) dapat diperkirakan
dari data evaporasi atau evaportanspirasi potensial (ETo) Berdasarkan data iklim
yang ada di Kabupaten Bone dan Maros diperoleh hasil perhitungan nilai ETo rata
rata bulanan dalam 10 tahun terakhir untuk wiayah kajian dengan nilai seperti
ditunjukkan pada gambar di bawah ini
Gambar 14 Nilai evapotranspirasi potensial (ETo) Kabupaten Bone (2003-2012)
Dengan menggunakan rumus Etc = Kc x Eto maka nilai Etc dapat
diketahui dan dengan acuan ketersediaan air di lahan dan deplesi lengas tanah
maka kebutuhan air irigasi dapat ditentukan Gambar 15 menunjukkan kebutuhan
air tanaman aktual dan kebutuhan air irigasi selama pertanaman jagung di
Kabupaten Bone yang dihitung dengan Software Cropwat 8
Gambar 15 Nilai kebutuhan air tanaman aktual (ETcrop) dan kebutuhan air irigasi
(Irr Req) selama pertanaman jagung di Kabupaten Bone (nilai dalam
satuan mm)
0
1
2
3
4
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Evap
otr
ansp
iras
i Tan
aman
(m
mh
ari)
Waktu (bulan)
Eto (mmhari)
0
5
10
15
20
25
30
35
7 8 9 10 11 12
Ke
bu
tuh
an A
ir (
mm
har
i)
Waktu (bulan)
Kebutuhan Air Tanaman (mmhari)Keburuhan Air Irigasi (mmhari)
42
Pada sistem pertanaman jagung dengan jenis tanah lempung berliat
ketersediaan air dalam tanah sangat stabil mengingat tanah dapat memegang air
dengan baik Selama proses pertanaman jagung dilakukan terlihat bahwa deplesi
lengas tanah dapat berproses selama rata-rata 20 hari dengan tambahan air hujan
yang terjadi dengan nilai curah hujan yang kecil Namun demikian pada
prakteknya petani memberikan air irigasi setiap 10 hari dengan alasan kekhawatiran
akan terjadinya stress kekurangan air bagi tanaman
Gambar 16 Nilai retensi air tanah air tersedia (TAM dan RAM) di lahan
pertanaman jagung di Kabupaten Bone
44 Sistem Pemberian Air
Berdasarkan hasil survei lahan di pertanaman jagung diperoleh informasi
berupa kedalaman perakarandan laju infiltrasi Untuk wilayah penelitian di
Kabupaten Bone interval pemberian air di lahan mencapai 10 hari dengan cuaca
normal (tanpa hujan)
Panjang akar tanaman merupakan salah satu indikator yang penting dalam
sistem pemberian air irigasi karena sangat berkaitan dengan kedalaman efektif
pemberian air dan lama pemberian air Ukuran akar jagung pada fase I 011 m fase
II mencapai 037 m sedangkan pada fase III panjang akar 044 m Data tersebut
merupakan kedalaman air aplikasi yang akan digunakan sebagai kedalaman air
irigasi ke dalam tanah
Berdasarkan hasil pengukuran infiltrasi di lahan sawah untuk jagung hibrida
diperoleh data bahwa untuk waktu pemberian air irigasi dapat dilakukan melalui
sistem alur Laju penetrasi air kedalam lahan mencapai 05 mmdetik pada saat awal
0
20
40
60
80
100
120
140
0 20 40 60 80 100 120
Re
ten
si A
ir T
anah
(m
m)
Waktu (hari)
Depletion (mm)RAM (mm)
TAM (mm)
43
pemberian air dan selanjutnya menuju konstan pada laju 0083 mmdetik Bila
penjenuhan air diberikan sampai kedalaman maksimum perakaran hasil
pengukuran maka dibutuhkan waktu sekira 120 menit untuk pengaliran air dari
saluran ke lahan Waktu ini melebihi waktu untuk proses infiltrasi (opportunity
time)
Gambar 17 Laju infiltasi tanah pada lahan pertanaman Jagung
Ketersediaan air di lahan diukur dengan menggunakan current meter untuk
mengukur kecepatan aliran air yang selanjutnya digunakan untuk menentukan debit
air tersedia (m3det) Pada saat yang sama juga diukur kemiringan dasar saluran
Hasil pengukuran ini digunakan untuk menentukan nilai koefisien Manning yang
selanjutnya digunakan dalam penentuan fungsi debit aliran (Rumus Manning)
Hasil pengukuran debit sesaat di saluran irigasi menunjukkan debit 000041 m3s
45 Simulasi Hasil Berdasarkan Penerapan Petani di Lahan
Hasil simulasi irigasi alur yang diterapkan oleh petani menunjukkan kondisi
dimana kedalaman air aplikasi pada tahap pertumbuhan awal tanaman sebesar
hanya 011 m Pada praktek irigasi yang dilakukan petani dengan panjang alur 60
m bentuk penampang alur paraacutebola dan debit alir 000041 m3s dengan ujung alur
tertutup menunjukkan bahwa air terpenetrasi ke dalam tanah sedalam lebih 011 m
atau sedalam 037 m pada titik pemasukan air dan 040 m pada ujung alur Hal ini
secara detail dapat dilihat pada Gambar 18 dan Gambar 19
y = -076ln(x) + 3903Rsup2 = 0979
0
05
1
15
2
25
3
35
0 20 40 60 80 100
Laju
Infi
ltra
si (
cmm
en
it)
Waktu (menit)
Laju Infiltrasi (cmmenit)
Log (Laju Infiltrasi (cmmenit))
44
Gambar 18 Hasil kedalaman air aplikasi irigasi di lahan pertanaman jagung pada
tahap awal pengairan
Dari data ini menunjukkan bahwa irigasi yang dilakukan petani belum
optimal dalam memanfaatkan air Apalagi bila air sudah diberi pupuk maka
kehilangan pupuk akibat perkolasi akan menjadi besar karena tidak dapat
dijangkau oleh akar tanaman yang hanya sedalam 011 m pada tahap pertumbuhan
awal
Pada kondisi ini nilai efisiensi irigasi hanya mencapai 3609 efisiensi
aplikasi 3248 dan efisiensi distribusi hanya 3234 Hasil ini menunjukkan
bahwa hanya sekitar 32 air yang termanfaatkan sementara selebihnya terbuang
lewat perkolasi
Pada tahap ke 2 dengan kedalaman perakaran rata-rata mencapai 037 m
terdapat perubahan profil aplikasi air dengan debit air yag tetap 000041 m3s pada
waktu aplikasi selama 4 jam Nilai ini dianggap oleh sistem sebagai bentuk
penerapan air tak terkontrol karena memiliki nilai kedalaman air aplikasi yang
kurang di lebih setengah panjang alur sedangkan pada akhir alur mengalami
kelebihan air aplikasi
Gambar 19 Hasil Simulasi untuk kedalaman air aplikasi pada tahap pemberian
berikutnya mengikuti praktek irigasi petani
0
01
02
03
04
05
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)Panjang Alur (meter)
INFILTRASION DEPTH
Z_Req
0
01
02
03
04
05
06
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)
Panjang Alur (meter)
INFILTRASION DEPTH
Z_Req
45
Dengan dasar ini maka perlu optimasi desain pemberian air yang dapat
meningkatkan efisiensi aplikasi dan nilai efisiensiirigasi Optimasi dapat dilakukan
pada debit aliran panjang alur kecepatan alur dimensi saluran agar diperoleh nilai
efisiensi aplikasi dan efisiensi irigasi yang lebih baik
46 Simulasi Berdasarkan Hasil Desain
Desain irigasi alur dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak
SIRMOD III Model simulasi yang digunakan adalah tipe hydrodynamic ujung alur
tertutup tanpa penggunaan kembali bentuk penampang alur parabola atau
trapezoidal dan panjang alur 60 meter untuk target aplikasi atau kedalaman air
aplikasi 011 m 037 m dan 045 m
461 Kedalaman Air Aplikasi 011 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
pada tahap pertumbuhan awal tanaman sebesar hanya 011 m dengan jarak antar
alur dikurangi dari 16m menjadi 08m dan debit dari 000041m3s menjadi
00004m3s Waktu pengairan divariasikan dari 190 menit 200 menit 205 menit
dan 210 menit untuk mendapatkan hasil simulasi terbaik Hasil simulasi dapat
diamati pada gambar berikut ini
Gambar 20 Hasil simulasi untuk Kedalaman Air Aplikasi 011 meter
Dari gambar diatas untuk lama pengairan 190 menit diperoleh nilai efisiensi
apikasi 9904 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9894 dan air yang
terperkolasi kedalam tanah 106 untuk lama pengairan 200 menit diperoleh nilai
003
004
005
006
007
008
009
01
011
012
013
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
ete
r)
Panjang Alur (meter) Zreq (m)
T=190 menitT=200 menitT=205 menitT=210 menit
46
efisiensi apikasi 9772 efisiensi irigasi 100 efisiensi distribusi 9761 dan air
yang terperkolasi kedalam tanah 239 untuk lama pengairan 205 menit diperoleh
nilai efisiensi apikasi 9508 efisiensi irigasi 9866 efisiensi distribusi 9509
dan air yang terperkolasi kedalam tanah 491 danuntuk lama pengairan 210
menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9888 efisiensi irigasi 100 efisiensi
distribusi 9888 dan air yang terperkolasi kedalam tanah 112
Gambar 21 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi ()
Gambar 22 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut di atas untuk kedalaman air aplikasi 011 m
Efisiensi irigasi cenderung normal dengan meningkatnya lama pengairan Efisiensi
aplikasi dan efisiensi irigasi memiliki nilai yang relatif sama dan mengalami
penurunan tertinggi pada lama pengairan 205 menit namun laju perkolasi
meningkat menjadi 491 Dari keempat waktu pengairan yang digunakan
disarankan pada aplikasi dilapangan menggunakan lama pengairan 210 menit
dengan laju efisiensi tinggi namun laju perkolasinya rendah
94
95
96
97
98
99
100
185 190 195 200 205 210
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
0
1
2
3
4
5
185 190 195 200 205 210
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan
Laju Perkolasi ()
47
462 Kedalaman Air Aplikasi 037 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
037 m dengan jarak antar alur 08 m dan debit dari 00004m3s ditingkatkan
menjadi 00006 m3s Lama pengairan divariasikan dari 470 menit 480 menit 520
menit dan 525 menit
Gambar 23 Hasil simulasi untuk kedalaman air aplikasi 037 meter
Dari data hasil simulasi diataspada kedalam air aplikasi 037 meter untuk
lama pengairan 470 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9558 efisiensi irigasi
9859 efisiensi distribusi 9538 dan air yang terperkolasi ke dalam tanah
463 untuk lama pengairan 480 diperoleh nilai efisiensi apikasi 9827 efisiensi
irigasi 100 efisiensi distribusi 9822 dan air yang terperkolasi kedalam tanah
178 untuk lama pengairan 520 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 8631
efisiensi irigasi 9166 efisiensi distribusi 8578 dan air yang terperkolasi
kedalam tanah 1431 dan untuk lama pengairan 525 menit diperoleh nilai
efisiensi apikasi 9192 efisiensi irigasi 9712 efisiensi distribusi 9161 dan
air yang terperkolasi kedalam tanah 842
01
015
02
025
03
035
04
045
05
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
)
Panjang Alur (m)
Zreq(m)
T = 470 menitT = 480 menitT = 520 menitT = 525 menit
48
Gambar 24 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan efisiensi ()
Gambar 25 Hubungan antara lama pengairan (menit) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut untuk kedalaman air aplikasi 037 m terlihat
bahwa nilai dari laju efisiensi (aplikasi irigasi dan distribusi) masing-masing
memiliki nilai tertinggi pada lama pengairan 480 menit dan terendah pada lama
pengairan 520 menit Sedangkan laju perkolasi terendah pada lama pengairan 480
menit dan meningkat pada lama pengairan 520 menit Sehingga dari keempat
waktu lama pengairan yang digunakan untuk kedalaman air aplikasi 037 meter
dianjurkan menggunakan lama pengairan 480 menit dengan laju efisiensi yang
tinggi namun laju perkolasinya rendah
463 Kedalaman Air Aplikasi 045 meter
Hasil simulasi irigasi alur yang telah didesain dengan kedalaman air aplikasi
045 m dan debit ditingkatkan menjadi 0000615 m3s dengan lama pengairan yang
divariasikan dari 550 menit 580 menit 600 menit dan 620 menit
84
86
88
90
92
94
96
98
100
460 470 480 490 500 510 520 530
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
0
5
10
15
460 470 480 490 500 510 520 530
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan (menit)
Laju Perkolasi ()
49
Gambar 26 Hasil simulasi I untuk kedalaman air aplikasi 045 meter
Dari gambar grafik diatas pada kedalaman air aplikasi 045 meter untuk
lama pengairan 550 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9786 efisiensi irigasi
100 efisiensi distribusi 9772 dan air yang terperkolasi kedalam tanah 228
untuk lama pengairan 580 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9731 efisiensi
irigasi 9996 efisiensi distribusi 9735 dan air yang terperkolasi kedalam tanah
265 untuk lama pengairan 600 menit diperoleh nilai efisiensi apikasi 9096
efisiensi irigasi 9602 efisiensi distribusi 9068 dan air yang terperkolasi
kedalam tanah 935 dan untuk lama pengairan 620 menit diperoleh nilai efisiensi
apikasi 8915 efisiensi irigasi 9541 efisiensi distribusi 8857 dan air yang
terperkolasi kedalam tanah 1151
Gambar 27 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan efisiensi ()
015
02
025
03
035
04
045
05
055
0 10 20 30 40 50 60
Ke
dal
aman
Air
Ap
likas
i (m
)Panjang Alur (m) Zreq (m)
T=550 menitT=580 menitT=600 menitT=620 menit
88
90
92
94
96
98
100
540 550 560 570 580 590 600 610 620
Efis
ien
si (
)
Lama Pengairan (menit)
Efisiensi Alpikasi ()
Efisiensi Irigasi ()
Efisiensi Distribusi ()
50
Gambar 28 Hubungan antara jarak alur (meter) dengan laju perkolasi ()
Berdasarkan data tersebut untuk kedalaman air aplikasi 045 m terlihat
bahwa nilai dari laju efisiensi (aplikasi irigasi dan distribusi) masing-masing
memiliki nilai tertinggi pada dua waktu awal lama pengairan (550 dan 580 menit)
dan menurun pada dua waktu lama pengairan berikutnya Sedangkan laju perkolasi
terendah pada dua waktu awal lama pengairan (550 dan 580 menit) dan meningkat
pada dua waktu lama pengairan berikutnya Maka dari keempat waktu lama
pengairan yang digunakan untuk kedalaman air aplikasi 045 meter dianjurkan
menggunakan lama pengairan 550 menit atau 580 menit dengan laju efisiensi yang
tinggi dan laju perkolasi yang rendah rendah
Dapat diamati bahwa pada semua kedalaman air aplikasi memiliki nilai
efisiensi yang berbeda-beda sesuai dengan tingkat pertumbuhan tanaman Pada
kedalaman air aplikasi 011 m dianjurkan menggunakan lama pengairan 210 menit
dengan debit 00004 m3s pada kedalaman air aplikasi 037 m dianjurkan
menggunakan lama pengairan 480 menit dengan debit 00006 m3s dan untuk
kedalaman air aplikasi 045 meter dianjurkan menggunakan lama pengairan 550
menit atau 580 menit dengan debit 0000615 m3s
0
3
6
9
12
540 550 560 570 580 590 600 610 620
Laju
Pe
rko
lasi
(
)
Lama Pengairan (menit)
Laju Perkolasi ()
51
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan sebagai
berikut
1 Debit yang diterapkan oleh para petani adalah 000041 m3detik untuk semua
kedalaman air aplikasi kemudian dalam desain debit berubah sesuai dengan
kedalaman air aplikasi (00004 m3detik untuk 011 meter 00006 m
3detik
untuk 037 meter dan 0000615 m3detik untuk 045 meter)
2 Waktu yang diterapkan oleh para petani adalah 240 menit untuk semua
kedalaman air aplikasi (011m 037m dan 045m) kemudian dalam desain
waktu pengairan berubah sesuai dengan kedalaman air aplikasi (210 menit untuk
011 meter 480 menit untuk 037 meter dan 550 menit dan 580 menit untuk
045 meter)
3 Efisiensi irigasi yang diperoleh berdasarkan hasil desain mencapai 100
sedangkan menurut aplikasi yang diterapkan oleh para petani di lapangan
memiliki nilai efisiensi irigasi 36
52 Saran
Berdasarkan penelitian yang telah saya lakukan saya menyarankan untuk
dilakukan penelitian lanjutan agar diperoleh desain yang lebih maksimal dengan
efisiensi distribusi yang lebih merata dari awal pemasukan hingga ujung alur
52
DAFTAR PUSTAKA
Achmad M 2011 Hidrologi Teknik Universitas Hasanuddin Makassar
Ahmad S 2012 Pengolahan Tanaman Terpadu(PTT) Kepala Badan Penelitian dan
Pengembangan Pertanian
Anonim 2012a httpjagung_wikipediabahasaindonesiaensiklopedibebashtml
Tanggal diakses 27 Agustus 2012
Anonim 2012b httpDodikagrotek09UNEJjagung+kedelaihtml Tanggal diakses 30
Agustus 2012
Anonim 2012c httpawalmaulana-babIIIIII(Irigasialur)html Tanggal diakses 03
September 2010
Asdak C 1995 Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai Gadjah Mada
University Press Yogyakarta
Bambang T 2008 Hidrologi Terapan Beta Offset Yogyakarta
Brouwer C 1988 Irrigation Water Management Irrigation Methods Training manual
no 5 FAO Land and Water Development Division FAO Roma
Departemen Pekerjaan Umum 1986 Petunjuk Perencanaan Irigasi Direktorat Jenderal
Pengairan Jakarta
Ending PT dan Soetjipto 1992 Dasar-dasar dan Praktek Irigasi Erlangga Jakarta
FAO 2006 Crop Evapotranspiration (guidelines for computing crop water
requirements) FAO Irrigation and Drainage Paper No 56 FAO Roma
Jeams L 2009 Chapter 7 Midwestern State University
Kay M 1986 Surface Irrigation Systems and Practice Cranfield Press Bedford UK
Kartasapoetra dan Sutedjo MM1994 Teknologi Pengairan Pertanian (Irigasi) Bumi
Aksara Jakarta
Kusnadi DK 2000 Irigasi Permukaan Perteta Bogor
Purwono dan Purnamawati P 2011 Budidaya 8 Tanaman Pangan Unggul Penebar
Swadaya Depok
Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan 2003 Alat pembentuk alur
Drainase Bogor
53
Suprodjo P 2001 Pengembangan Irigasi Usaha Tani Berkelanjutan dan Gerakan
Hemat Air Direktoral Jenderal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan
Nasional Yogyakarta
Susi S 2004 Optimalisasi Pengelolaan Air Waduk Tilong Untuk Irigasi Pertanian Pada
Daerah Irigasi Tilong Universitas Katolik Widya Mandira Kupang
Walker WR 1989 Guidelines for designing and evaluating surface irrigation system
FAO Irrigation and Drainage Paper No 45 FAO Roma
Walker WR 2003 Surface Irrigation Simulation Evaluasi and Design Utah State
University
54
LAMPIRAN
Lampiran 1 Data Titik Ordinat Dengan Menggunakan GPS
Titik South East X Y
Titik South East X Y
A0 4 36675 120 18031 200471 9489739
B0 4 36688 120 18023 200454 9489713
A1 4 36677 120 18032 200472 9489737
B1 4 36684 120 18031 200471 9489722
A2 4 36679 120 18034 200476 9489733
B2 4 36684 120 18032 200474 9489724
A3 4 36680 120 18040 200488 9489731
B3 4 36685 120 18038 200483 9489720
A4 4 36682 120 18045 200497 9489728
B4 4 36687 120 18044 200494 9489717
A5 4 36684 120 18050 200506 9489723
B5 4 36689 120 18049 200504 9489714
A6 4 36686 120 18055 200515 9489720
B6 4 36692 120 18054 200514 9489709
A7 4 36688 120 18061 200527 9489716
B7 4 36693 120 18059 200523 9489706
A8 4 36690 120 18066 200535 9489712
B8 4 36696 120 18064 200532 9489702
A9 4 36692 120 18071 200544 9489708
B9 4 36697 120 18068 200541 9489698
Titik South East X Y
Titik South East X Y
C0 4 36692 120 18032 200473 9489708
D0 4 36699 120 18035 200477 9489696
C1 - - - -
D1 - - - -
C2 4 36689 120 18032 200473 9489714
D2 - - - -
C3 4 36689 120 18036 200480 9489714
D3 4 36697 120 18037 200482 9489722
C4 4 366692 120 18041 200489 9489708
D4 4 36694 120 18039 200486 9489704
C5 4 36694 120 18046 200498 9489704
D5 4 36699 120 18046 200497 9489696
C6 4 36696 120 18049 200504 9489701
D6 4 36702 120 18050 200506 9489691
C7 4 36698 120 18056 200517 9489698
D7 4 36704 120 18054 200515 9489687
C8 4 36700 120 18061 200527 9489694
D8 4 36706 120 18060 200524 9489689
C9 4 36703 120 18067 200536 9489689
D9 4 36707 120 18064 200532 9489681
55
Titik South East X Y
Titik South East X Y
Ta 4 36750 120 18041 200489 9489693
F1 4 36676 120 18035 200477 9489738
E1 - - - -
F2 4 36678 120 18038 200483 9489734
E2 - - - -
F3 4 36678 120 18038 200483 9489734
E3 - - - -
F4 4 36681 120 18050 200506 9489729
E4 4 36702 120 18032 200489 9489689
F5 4 36684 120 18051 200507 948924
E5 4 36703 120 18043 200492 9489688 E6 4 36706 120 18046 200500 9489684 E7 4 36707 120 18052 200511 9489681 E8 4 36709 120 18057 200520 9489677 E9 4 36711 120 18064 200532 9489673 E10 4 36712 120 18066 20035 9489672
56
Lampiran 2 Data Pengukuran Ketinggian Dengan Menggunakan Theodolit
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
A0-A1 093 353 04 10 1724 1718 1714 12 055
A0-A2 723 353 04 10 1781 1748 1709 12 055
A0-A3 1723 353 04 10 2038 1955 1868 12 055
A0-A4 2723 353 04 10 212 197 183 12 055
A0-A5 3723 353 04 10 2189 20 1809 12 055
A0-A6 4723 353 04 10 259 235 211 12 055
A0-A7 5723 353 04 10 263 235 211 12 055
A0-A8 6723 353 04 10 26 239 206 12 055
A0-A9 7723 353 04 10 271 235 197 12 055
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang
(m)
B0-B1 105 337 15 40 1808 1803 18 1375 046
B0-B2 825 337 15 40 179 175 1717 1375 046
B0-B3 1825 337 15 40 203 1945 1856 1375 046
B0-B4 2825 337 15 40 209 195 181 1375 046
B0-B5 3825 337 15 40 224 203 185 1375 046
B0-B6 4825 337 15 40 255 231 207 1375 046
B0-B7 5825 337 15 40 267 238 2068 1375 046
B0-B8 6825 337 15 40 266 229 1967 1375 046
B0-B9 7825 337 15 40 275 235 197 1375 046
57
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
C0-C1 - - - - - - -
C0-C2 143 0 28 50 1703 1697 1689 138 034
C0-C3 803 0 28 50 1764 1726 1686 138 034
C0-C4 1803 0 28 50 1812 1722 1631 138 034
C0-C5 2803 0 28 50 196 182 168 138 034
C0-C6 3803 0 28 50 203 184 164 138 034
C0-C7 4803 0 28 50 24 217 192 138 034
C0-C8 5803 0 28 50 2475 218 2189 138 034
C0-C9 6803 0 28 50 251 221 186 138 034
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
D0-D1 - - - - - - -
D0-D2 - - - - - - -
D0-D3 312 2 04 10 1769 1753 1715 152 029
D0-D4 808 2 04 10 1776 1737 1696 152 029
D0-D5 1808 2 04 10 1963 1872 1785 152 029
D0-D6 2808 2 04 10 1972 1835 1693 152 029
D0-D7 3808 2 04 10 23 211 1924 152 029
D0-D8 4808 2 04 10 24 201 188 152 029
D0-D9 5808 2 04 10 246 217 188 152 029
D0-D10 5978 2 04 10 254 224 195 152 029
58
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
Ta-E1 - - - - - - -
Ta-E2 - - - - - - -
Ta-E3 - - - - - - -
Ta-E4 415 29 56 10 2003 198 1954 1465 056
Ta-E5 1415 11 45 50 2401 20 1957 1465 056
Ta-E6 2415 2 20 30 208 1984 189 1465 056
Ta-E7 3415 0 13 10 2367 2222 209 1465 056
Ta-E8 4415 358 36 00 243 224 2041 1465 056
Ta-E9 5415 357 17 50 248 223 199 1465 056
Ta-E10 5855 356 18 30 255 227 202 1465 056
Titik Panjang Sudut BA BT BB T alat (m) T Pematang (m)
A0-F1 6232 350 56 50 1765 1735 1705 12 055
A0-F2 10982 344 59 30 1778 1728 1667 12 055
A0-F3 16832 344 08 20 1989 192 1856 12 055
A0-F4 37982 344 34 10 2141 197 18 12 055
A0-F5 43292 328 51 10 261 241 22 12 055
59
Lampiran 3 Data Hasil Analisis Tanah
HASIL ANALISIS CONTOH TANAH
Nomor contoh BD PD
Porosita
s
KA
Kapasita
s Lapang
KA Titik
Layu
Permanen
Tekstur Hidrometer
No
urut
Kode
Laboratoriu
m
Pengirim Liat
()
Debu
()
Pasir
() Klas Tekstur
(gcm3 (gcm3 () () ()
1 S1 I(hibrida 126 234 4611 1518 0461 46 35 19 Liat
2 S2 II(hibrida) 117 241 5165 1730 0521 52 39 9 Liat
3 S3 III(komposit
) 136 218 3777 1686 0421 42 42 16 Liat berdebu
4 S4 IV(komposit
) 112 217 4816 2837 0391 39 38 23
Lempung
berliat
Sumber Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Unhas
60
Lampiran 4 Data Klimatologi
Data Curah Hujan Bulanan (millimeter)
Tahun 2003 sampai dengan tahun 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 237 111 175 365 411 251 186 67 75 153 144 273
Data Suhu Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 269 269 269 269 269 268 268 267 268 269 269 269
Data Suhu Minimum Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 230 230 230 229 229 230 229 228 228 229 230 230
Data Suhu Maksimum Bulanan Rata-rata (Derajat Celcius)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 324 324 324 323 323 324 323 322 322 324 324 323
Data Kelembaban Bulanan Rata-rata (Persen)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 83 84 84 84 84 84 83 84 84 83 83 83
Data Kecepatan Angin Rata-rata Bulanan (KNOT)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 4 3 4 4 4 4 5 6 6 6 4 4
Data Lamanya Penyinaran Bulanan (Persen)
Tahun 2003 sampai dengan 2012
Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rata-Rata 11 14 17 14 12 10 14 22 25 20 17 11
Sumber BMKG (Stasiun Klimatologi Kelas I Maros)
61
Lampiran 5 Data Pengukuran Laju Infiltrasi
No Waktu
(menit)
Penurunan
(cm)
1 0-3 9
2 3-6 75
3 6-9 7
4 9-12 65
5 12-15 55
6 15-18 5
7 18-21 45
8 21-24 4
9 24-27 38
10 27-30 35
11 30-33 35
12 33-36 4
13 36-39 35
14 39-42 35
15 42-45 35
16 45-48 25
17 48-51 25
18 51-54 25
19 54-57 2
20 57-60 2
21 60-63 2
22 63-66 2
23 66-69 2
24 69-72 2
25 72-75 18
26 75-78 15
27 78-81 15
28 81-84 15
29 84-87 15
30 87-90 15
62
Lampiran 6 Perhitungan Pemberian Air
Dik luas lahan = 36000m2 waktu antara pemberian air = 10 hari
1 Perhitungan kebutuhan air tanaman diperoleh dengan menggunakan persamaan
Volume air = luas lahan x Etc x jarak pemberian air sehingga jumlah
kebutuhan air tanaman adalah
Volume air(initial) = luas lahan x Etc x jarak pemberian air
= 3600m2 x 07810
-3mh x 10 h = 2808m
3
Volume air(deve) = 3600m2 x 21710
-3mh x 10 h = 7812m
3
Volume air(mid) = 3600m2 x 31310
-3mh x 10 h = 11268m
3
Volume air(late) = 3600m2 x 20210
-3mh x 10 h = 7272m
3
2 Debit aliran peralur ditentukan dengan persamaan Q = V A dimana
A = frac12 (a+b) t = frac12 (40+15) 10 = 275cm2 = 00275m
2
V = 1n R23
S12
= 1004(00585)23
(0008)12
= 00149 ms
Maka Q = 00149 00275 = 000040975 m3s = 040975 ls
Sehingga Volume air yang diberikan peralur adalah 354024m3
Hasil perhitungan tersebut kemudian diolah dengan menggunakan perangkat lunak
Sirmod 3 untuk mnedapatkan nilai efisiensi aplikasi dan efisiensi irigasi
63
Lampiran 7 Perhitungan Desain Irigasi Alur
Dik L = 60m S0 = 0008 n = 004 w = 08 m p1 = 0582 p2 = 1352
Untuk nilai a k dan f0 berdasarkan table 3(FAO)
Untuk luas penampang (A)
A = frac12 (a+b) t = frac12 (40+15) 10 = 275cm = 00275m
Untuk debit (Q0)
Q0 = 00004 m3s
Perhitungan debit maksimum
Untuk rreq
Perkiraan nilai T1 = 60
Peritungan
= 60 +
= 60 + 361 = 421 menit
Untuk tL
1
2 A0 = 00275m2
3 T1 = 5A0LQ0 = 5(00275)600010102 = 81667 menit
4
64
Lampiran 8 Foto Kegiatan Selama Penelitian