Top Banner
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
75

DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...

Oct 04, 2021

Download

Documents

dariahiddleston
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...

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

Page 2: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...

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

Page 3: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...

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

Page 4: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...

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

Page 5: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...

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

Page 6: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...

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

Page 7: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...

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

Page 8: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...

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

Page 9: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...

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

Page 10: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...

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

Page 11: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...

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

Page 12: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...

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

Page 13: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...

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

Page 14: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...

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

Page 15: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN 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

Page 16: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...

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

Page 17: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...

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

Page 18: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...

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

Page 19: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...

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

Page 20: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...

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

Page 21: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 22: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 23: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 24: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 25: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 26: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 27: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 28: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 29: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 30: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 31: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 32: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 33: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 34: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 35: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 36: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 37: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 38: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 39: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 40: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 41: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 42: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 43: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 44: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 45: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 46: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 47: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 48: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 49: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 50: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 51: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 52: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 53: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 54: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 55: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 56: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 57: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 58: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 59: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 60: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 61: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 62: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 63: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 64: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 65: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 66: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 67: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 68: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 69: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 70: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 71: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 72: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 73: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 74: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...
Page 75: DESAIN SISTEM IRIGASI ALUR PADA PERKEBUNAN TANAMAN JAGUNG ...