SISTEM IRIGASI YANG EFEKTIF DAN EFISIEN

BAHAN AJAR : DASAR IRIGASIA. Definisi Irigasi

Irigasi dalam konteks pertanian diartikan sebagai usaha penyediaan dan pengaturan air untuk menunjang pertanian. Pengertian yang lebih detail irigasi diartikan sebagai cara pemberian air dengan tepat baik jumlah, mutu, ruang dan waktu. Dalam konteks yang berbeda irigasi juga sering diartikan sebagai pengambilan air dari suatu sumber dan didistribusikan melalui saluran untuk memenuhi kebutuhan air tanaman.Dari kedua pengertian diatas, dapat ditarik benang merah bahwa irigasi merupakan modifikasi manusia terhadap air yang ada dialam untuk meningkatkan produksi tanaman.

Berkaitan dengan produktifitas seperti disebutkan diatas, irigasi bisa dikatakan berdampak pada perkembangan komunitas, dan peradaban suatu negara karena irigasi secara bertahap mampu mengubah pola hidup masyarakat dari perladangan berpindah menjadi pertanian menetap, dan pada negara yang telah menerapkan irigasi beserta teknologinya secara konsisten dapat meningkatkan stabilitas pertaniannya baik dalam lingkup regional maupun nasional.Pengembangan sistem irigasi tidak hanya mengandalkan satu disiplin ilmu saja, namun memerlukan berbagai ilmu lain seperti ilmu agronomi, ilmu tanah, ilmu teknik, sosial-ekonomi, serta hidrolika.B. Fungsi IrigasiIrigasi mempunyai fungsi utama untuk memberikan supply air kepada tanaman. Fungsi utama tersebut dapat dicapai suatu sistem irigasi apabila sistem irigasi itu mempunyai fingsi khusus/ spesifik sebagai berikut :1. mengambil air dari sumber (diverting)

2. membawa/mengalirkan air dari sumber ke lahan pertanian (conveying)

3. mendistribusikan air kepada tanaman (distributing)

4. mengatur dan mengukur aliran air (regulating and measuring).

Disamping fungsi pokoknya untuk memenuhi kebutuhan air tanaman, irigasi juga mempunyai fungsi tambahan seperti:

1. mendinginkan tanah dan tanaman

2. mencuci garam-garaman dari permukaan tanah

3. melunakkan tanah

4. mengaplikasikan bahan-bahan kimia, seperti pupuk, pestisida, dan herbisida.

C. Jenis IrigasiJenis irigasi yang ada dan berkembang di dunia sangat bervariasi tergantung pada jenis tanaman, kondisi lahan dan air, cuaca, ekonomi, dan faktor budaya. Jenis irigasi dapat dibedakan sebagai berikut:Menurut sumber airnya:

1. Air permukaan (surface source) Sumber air permukaan terutama berasal dari sungai dan danau/waduk. Waduk adalah tempat/wadah penampungan air di sungai agar dapat digunakan untuk irigasi maupun keperluan lainnya;2. Air tanah (groundwater) Air tanah merupakan air yang mengisi pori antar partikel tanah dalam suatu akuifer (aquifer). Akuifer adalah suatu formasi yang berupa bahan permeable yang mengandung air serta dapat menghantarkan dan menghasilkan air.Menurut cara pengambilannya :1) Pengambilan gravitasi

Pengambilan gravitasi ini dilakukan jika sumber berada didaerah yang lebih tinggi dari areal yang akan diairi

Sumber : FAO

Gambar 2.1 Pengambilan Gravitasi

2) Pengambilan dengan pemompaan

Pengambilan dengan pompa ini dilakukan dengan apabila sumber air berada di daerah yang lebih rendah

Sumber : FAOGambar 2.2. Pengambilan dengan PemompaanMenurut cara pemberian air irigasi (distribusi) :1) Irigasi permukaan2) Irigasi curah ( Sprinkler )

3) Irigasi tetes (trickle, drip)

Menurut skala pengelolaannya irigasi yang ada di Indonesia dibedakan menjadi :

1) Irigasi sederhana : yaitu irigasi yang keadaan airnya tidak dapat diukur disetiap jenis penyaluran dan pembagian air, biasanya dibangun dan dikelola oleh petani/masyarakat

2) Irigasi semi-teknis : Irigasi yang hanya dapat diukur pada saluran primer dan skunder, biasanya dibangun dan dikelola pemerintah

3) Irigasi teknis : yaitu irigasi yang keadaan airnya dapat diukur disetiap tingkatan penyaluran dan pembagian air, biasanya dibangun dan dikelola oleh pemerintah.

D. Irigasi Permukaan

Irigasi permukaan merupakan system irigasi yang paling tua dan pada umumnya dibangun didaerah yang relatif datar, dan dalam pengoperasiannya relatif murah tetapi mempunyai efisiensi yang rendah karena terdapat banyak kehilangan akibat penguapan, dan rembesan.Beberapa tipe irigasi permukaan yang sering dijumpai adalah sawah/genangan (basin), luapan (border), alur (furrow), dan surjan.

Gambar 3.1. Skema umum irigasi permukaanDari gambar diatas terlihat bahwa komponen yang umum terdapat pada sistem irigasi permukaan antara lain bendung untuk menaikkan tinggi muka air, pintu pengambilan/pintu penyadapan, bangunan ukur, bangunan terjunan untuk mengurangi energi kinetik air yang dapat merusak saluran, boks bagi dan saluran distribusi.1. Irigasi Genangan Sistem irigasi ini banyak digunakan untuk tanaman padi. Air diberikan melalui siphon, saluran maupun pintu air ke kolam kemudian ditahan di kolam dengan kedalaman dan selama waktu yang dikehendaki.

Gambar 3.2. Skema irigasi genangan (basin)

Prosedur desain irigasi genangan:

a. Tentukan layout petak

lokasi sumber air sedapat mungkin berada pada posisi yang memungkinkan seluruh lahan diairi secara gravitasi.

bentuk lahan biasanya mengikuti topografi, tetapi bila memungkinkan bentuk bentuk segi empat merupakan bentuk yang paling menguntungkan.

ukuran lahan (panjang dan lebar) ditentukan berdasarkan kapasitas infiltrasi dan debit b. Tentukan kebutuhan air irigasi

c. Prosedur pengukuran kebutuhan air irigasi dibahas dalam modul tersendiri, dimana pada prinsipnya air yang dibutuhkan ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan air tanaman aktual.

d. Tentukan waktu infiltrasi (opportunity time) yaitu waktu yang diperlukan untuk air untuk meresap ke dalam tanah e. Tentukan debit irigasi debit harus cukup besar untuk memberikan air yang seragam ke seluruh lahan tetapi tidak terlalu besar sehingga dapat menimbulkan erosi f. Tentukan waktu pemberian air irigasi (inflow time) yaitu waktu yang diperlukan untuk meresapkan sejumlah air yang diperlukan ke seluruh lahan.

Sumber : FAO

Gambar 3.3. Sistem Irigasi Genangan Pada Lahan Berteras2. Irigasi luapan (border)Irigasi luapan dilakukan dengan membuat pematang yang sejajar untuk menggiring selapis tipis air bergerak dari satu sisi ke sisi lahan yang lain. Lahan dibagi menjadi beberapa strip sejajar yang dipisahkan oleh galengan kecil. Sifat irigasi luapan ini adalah memberikan air irigasi dalam jumlah seragam di lahan. Tahap-tahap desain irigasi genangan dapat diterapkan untuk desain irigasi luapan. Tahap terakhir ditambahkan menenetukan jumlah jalur yang akan diairi setiap pemberian irigasi.

Gambar 3.4. Skema irigasi luapan (border)

Sumber FAO

Gambar 3.5. Sistem irigasi luapan (border)

3. Irigasi alur ( furrow)Irigasi alur dilakukan dengan mengalirkan air melalui alur-alur atau saluran kecil yang dibuat searah atau memotong slope. Air masuk ke dalam permukaan tanah dari dasar alur dan dinding alur. Teknik ini cocok untuk tanah berderet dengan tekstur medium sampai halus untuk mengalirkan air vertikal dan horisontal. Desain irigasi alur meliputi panjang alur, jarak antar alur, dan kedalaman alur. Panjang alur berkisar 100-200 m dengan memperhatikan perkolasi dan erosi. Jarak antar alur 1-2 m tergantung jenis tanaman dan sifat tanah. Kedalaman alur 20-30 cm untuk memudahkan pengendalian dan penetrasi air. Kelebihan dari irigasi alur ini adalah mengurangi kehilangan akibat evaporasi, mengurangi pelumpuran tanah berat, dan mempercepat pengolahan tanah setelah pemberian air. Irigasi alur cocok untuk memberikan air pada tanaman yang mudah rusak bila bagian tanamannya terkena air. Tenaga kerja yang diperlukan untuk mengoperasikan sistem ini relatif lebih besar daripada irigasi kolam.

Gambar 3.6. Skema irigasi alur (Furrow)

Tahap-tahap desain irigasi alur:

a) Tentukan layout petak lokasi sumber air sedapat mungkin berada pada posisi yang memungkinkan seluruh lahan diairi secara gravitasi panjang alur lebih pendek menghasilkan kinerja efisiensi aplikasi dan keseragaman lebih baik b) Tentukan kebutuhan air irigasi c) Tentukan waktu infiltrasi (opportunity time) yaitu waktu yang diperlukan untuk air untuk meresap ke dalam tanah d) Tentukan debit irigasi debit harus cukup besar untuk memberikan air yang seragam ke seluruh lahan tetapi tidak terlalu besar sehingga dapat menimbulkan erosi e) Tentukan waktu pemberian air irigasi (inflow time) yaitu waktu yang diperlukan untuk meresapkan sejumlah air yang diperlukan ke seluruh lahan. f) Tentukan jarak antar alur Jarak antar alur ditentukan dengan memperhatikan jarak alur tanaman dan pola pembasahan yang diakibatkan infiltrasi horisontal dan vertikal g) Tentukan bentuk dan ukuran alur Alur dapat berbentuk V atau U Ukuran penampang alur harus seragam sepanjang alur untuk mencegah penimbunan air Alur dangkal harus dibuat pada lahan dengan slope seragam Alur dengan dasar lebar memungkinkan infiltrasi lebih besar karena permukaan infiltrasinya lebih luas Alur dalam mengurangi kemungkinan water logging pada saat hujan tetapi pada saat pemberian air irigasi memerlukan volume pemberian air lebih banyak.

h) Menentukan jumlah alur yang diairi setiap pemberian air irigasi.

sumber: FAO

Gambar 3.7. Sistem irigasi alur dengan dasar berbentuk V

4. Irigasi surjanTeknik pemberian air surjan dikembangkan di daerah rawan banjir atau daerah genangan. Pada daerah surjan, sebagian lahan ditinggikan (tabukan) dan sebagian diturunkan (ledokan). Disain surjan yang meliputi lebar tabukan dan ledokan serta panjang tabukan dan ledokan disesuaikan dengan frekuensi dan tinggi banjir. Bagian tabukan ditanami padi pada musim hujan dan ditanami palawija pada musim kemarau sedangkan bagian ledokan ditanami padi sepanjang tahun. Fungsi utama surjan adalah untuk memanfaatkan genangan di ledokan pada musim hujan sekaligus sebagai upaya untuk konservasi lengas tanah. Disamping itu bagi petani surjan juga membantu mengurangi resiko kegagalan pada satu jenis tanaman.

Gambar 3.8. Skema irigasi surjan

E. Irigasi Curah (Sprinkler)

Metode ini menggunakan tekanan antara 70-700 kPa untuk menciptakan butiran-butiran yang menyerupai hujan. Sprinkler mempunyi efisiensi lebih tinggi daripada irigasi permukaan ( 70 %-85 %) karena dapat mengurangi kehilangan air yang diakibatkan oleh perkolasi dan run off. Sprinkler memerlukan investasi relatif besar serta memerlukan lebih sedikit tenaga kerja tetapi ketrampilannya dituntut lebih tinggi dibandingkan irigasi permukaan. Perkembangan teknologi irigasi sprinkler ini sangat pesat tergantung pada kondisi ekonomi dan tenaga kerja pada suatu areal pertanian, topografi, dan kebutuhan pemberian air secara khusus untuk komoditi tertentu.F. Sistem irigasi Tetes ( Trickle, drip)

Irigasi tetes merupakan sistem irigasi skala kecil yang mendistribusikan air secara perlahan di zona perakaran melalui penetes (emiter) dengan tujuan untuk meminimalkan penggunaan air. Sistem irigasi ini biasanya digunakan untuk tanaman yang ditanam dalam barisan-barisan pada lahan yang jumlah air untuk irigasinya terbatas.Keuntungan dari irigasi tetes ini antara lain :1. tidak ada kehilangan pupuk disekitar perakaran tanaman

2. efisiensi distribusi air yang sangat tinggi

3. hanya daerah perakaran saja yang jenuh air

4. kondisi air dizona perakaran dapat terjaga pada kondisi kapasitas lapang

5. tidak ada erosi tanah

6. tidak memerlukan tenaga kerja yang banyak

7. dapat dipadukan dengan pemupukan

Kerugian irigasi tetes:

1. Penyumbatan saluran dan emiter oleh pasir atau lumut menyebabkan kapasitas aliran dan distribusi tidak baik.

2. Pengendapan garam-garaman yang tidak larut dalam air di ujung emiter.

3. Akibat pemberian terbatas, perkembangan akar dan daya tahan tanaman terbatas

Modifikasi irigasi tetes

Untuk daerah yang sulit mendapatkan sarana irigasi tetes yang memadai, maka perlu modifikasi irigasi tetes ini sesuai dengan jumlah air yang tersedia dan dengan memanfaatkan bahan-bahan local, salah satunya dengan memanfaatkan peralatan yang bersifat porous seperti kuali/ kendi dari tanah liat sehingga sistem modifikasi ini biasa disebut dengan sistem irigasi kendi (pitcher irrigation).

Gambar 3.9 : Irigasi kendi

Kendi atau gerabah yang digunakan untuk mengairi lahan ini menggunakan kendi yang tidak diglazir, sehingga air yang ada didalamnya menyebar kedaerah perakaran dengan cara rembesan/ kapilaritas melalui dinding gerabah.Keuntungan sistem irigasi kendi1. menghemat lebih dari 90 % air dibandingkan dengan sistem irigasi permukaan/ irigasi konvensional

2. Murah

3. Mudah dipasang dan mudah dalam pemeliharaannya

4. dampak terhadap lingkungannya kecil

5. membantu mempermudah mengontrol gulma

6. dapat digunakan didaerah dingin dengan temperatur udara yang rendah

7. meminimalkan erosi karena air berada dibawah permukaan tanah

Bukti keefektifan dari sistem irigasi kendi ini antara dapat dilihat dari perbandingan hasil tanaman yang metode pemberian air irigasinya berlainan seperti tertera dalam table berikut :

Sistem irigasi Hasil tanaman (kg) *)

Sistem irigasi kendi / gerabah2,5-6

Irigasi tetes modern1,4

Sprinkler0,9

Irigasi permukaan7

* diukur untuk setiap meter kubik pemberian air

Selain kelebihan-kelebihan seperti diatas, sistem irigasi kendi juga mempunyai kelemahan, antara lain:

Perakaran tanaman tidak dapat berkembang dengan baik Untuk kendi-kendi yang ditempatkan secara individual, memerlukan tenaga kerja lebih untuk mengisi kendi-kendi secara periodik.Kita lihat gambar di 3.6. pada gambar a kendi dibuat berleher pendek sehingga kedalaman penimbunannya kurang, hal ini menyebabkan pertumbuhan akar tanaman disekitarnya tidak terlalu dalam dan lebih rentan terhadap kekeringan, sedangkan pada gambar b, leher kendi dibuat lebih dalam, hal ini akan mendorong pertumbuhan akar tanaman juga lebih dalam. Gambar c ini menggunakan prinsip yang sama dengan irigasi kendi, namun penampung airnya berbentuk pipa dan cocok untuk tanaman yang ditanam dengan jarak yang rapat dan berupa alur-alur.

Gambar 3.10 : berbagai bentuk irigasi kendiG. Evaluasi

Jawablah pertanyaan dibawah ini dengan memberi tanda silang (X) pada huruf a,b,c, atau d yang anda anggap paling benar.

1. Usaha penyediaan dan pengaturan air untuk menunjang pertanian biasa disebut sebagai :

a. perkolasi

b. infiltrasi

c. irigasi

d. presipitasi

2. Fungsi pokok irigasi adalah :

a. memenuhi kebutuhan air tanaman

b. mendinginkan tanah dan tanaman

c. mencuci garam-garaman dari permukaan tanah

d. melunakkan tanah

3. Dalam pemberian air kepada tanaman harus tepat dalam hal :

a. jumlah

b. mutu

c. ruang dan waktu

d. semua benar

4. Apabila sumber air berada di daerah yang lebih rendah dari lahan yang akan diairi, maka pengambilan airnya dilakukan dengan :

a. sprinkler

b. pompa

c. irigasi tetes

d. irigasi surjan

5. Berikut ini beberapa tipe irigasi permukaan, KECUALI :

a. irigasi sawah/genangan

b. irigasi luapanc. irigasi alur

d. irigasi curah

6. Pemberian air irigasi yang dilakukan dengan mengalirkan air melalui alur-alur atau saluran kecil yang dibuat searah atau memotong slope disebut dengan :

a. irigasi sawah

b. irigasi alurc. irigasi luapan

d. irigasi surjan

7. Teknik pemberian air yang umum dilakukan didaerah yang rawan banjir atau daerah genangan disebut :

a. irigasi sawah

b. irigasi alur

c. irigasi luapan

d. irigasi surjan

8. Teknik irigasi yang dilakukan dengan menciptakan butiran-butiran yang menyerupai hujan disebut dengan :

a. irigasi sprinkler

b. irigasi tetes

c. irigasi pompa

d. irigasi permukaan

9. Irigasi skala kecil yang mendistribusikan air langsung ke daerah perakaran disebut dengan :

a. irigasi sprinkler

b. irigasi tetes

c. irigasi pompa

d. irigasi permukaan

10. Keuntungan irigasi tetes adalah sebagai berikut kecuali :

a. tidak ada kehilangan pupuk disekitar perakaran

b. efisiensi disreibusi sangat tinggi

c. daerah yang jenuh air cukup luas

d. dapat dipadukan dengan pemupukan

DAFTAR PUSTAKAAnonim, _____, irrigation, Wikipedia, Free Encyclopedia, www.wikipedia.com

Anonim, ______ , Pitcher Irrigation Techniques and Uses, www.peacecorps.mtu.edu/pitcher/index.htm

Brouwer, C; A. Goefleau, and M. Heibloem, 1995, Irrigation Water Management : Trainning Manual No.1-Introduction to Irrigation, FAO Rome

Cuenca, R. H., 1989, Irrigation System Design, An Engineering Approach, Prentice Hall Inc, New Jersey

DASAR IRIGASI

bendung

pengambilan

pengukur

terjunan

box bagi

lahan

pengukur

saluran

pematang

pematang

sawah

sipon

alur

alur

Tabukan

Tanaman : Palawija

Ledokan

Tanaman : Padi

(a)

(b)

(c)

BAHAN AJAR

2013

Disajikan pada :

Diklat Teknis Tata Guna Air (TGA) Bagi Penyuluh Pertanian

30 September s/d 11 Oktober 2013

Oleh :

Terkelin Pinem, stp, mp

NIP. 19710628 200212 1 001

KEMENTERIAN PERTANIAN

BADAN PENYULUHAN DAN PENGEMBANGAN SUMBER DAYA MANUSIA PERTANIAN

BALAI BESAR PELATIHAN PERTANIAN - BATANGKALUKU

2013

i14