IRIGASI DAN DRAINASIOleh : Ir. Busri Saleh, SU

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

Jadwal irigasi Pendekatan penurunan kelembaban tanah Indikator turgor tanaman Pendekatan data iklim Pendekatan pertumbuhan tanaman Status kandungan air (tanah) dan hubungannya pada tanaman 2. Teknik sederhana untuk penjadwalan irigasi

UTS

Bagian Kedua : 200 menit1. Metode irigasi : permukaan, bawah permukaan, springkler Definisi Teknik Advantages Disadvantages

2. Klasifikasi irgasi Flood Surface Springkler Drip irigasi

1. Kriteria sebagai indikator untuk menyusun jadwal irigasi Pendekatan penurunan kelembaban tanah

Irigasi diperlukan jika 80 % Kadar air tersedia sudah menurun

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

Berat Volume (BV) = berat kering tanah/volume tanah (g/cm3)

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

KA % volume = KA % berat kering x BV

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

Jawab : KA % volume = KA % berat kering x BV = 15 % x 1,2 g/cm3 = (15 g/100g) x 1,2 g/cm3 = 18 cm3/100 cm3 = 0,18 cm3.cm-3.

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

Contoh 2. Hitung volume air tanah (m3) sedalam 20 cm, seluas 1 ha, KA tanah = 0,2 cm3.cm-3.Jawab : Volume air tanah = luas x dalam x KA

= 1 ha x 20 cm x 0,2 cm3.cm-3= 104 m2 x 0,2 m x 0,2 m3.m-3. = 0,04x 104 m3 x m3m-3.= 4.102 m3.

Contoh 3. Hitung volume air tanah (m3) sedalam 20 cm, seluas 1 ha, KA tanah = 10 % berat kering, BV = 1,2 g/cm3. Jawab : Volume air tanah = luas x dalam x KA = 1 ha x 20 cm x 10 g/100 g

= 104 m2 x 0,2 m x 10 ton/100 ton= 104 m3 x 0,2 x 0,1 m3/ton

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

KA % volume = KA % berat kering x BV = 10 % x 1,2 g/cm3. = 10 g/100 g x 1,2 g/cm3.= 12 g /cm3.= 12 cm3.cm-3.

Kapasitas tanah menyimpan air

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

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

WP = wilting point (-15 bar) = titik layu = kadar air tanah pada saat tanaman layuPWP = Permanent wilting point = titik layu permanen = kadar air tanah saat tanaman layu tidak dapat disembuhkan meskipun disiramTWP = temporally wilting point = titik layu sementara = kadar air tanah saat tanaman layu dapat isembuhkan bila disiram

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

Kadar air tersedia bagi tanaman

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

KA tersedia FC WP

KA tanah tersedia bagi tanaman berbeda menurut tekstur tanah :

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

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

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

Untuk tanah dengan tekstur berbagai capuran Pasir, Debu dan Liat, kadar air FC dan WP menggunakan alat Soil Plat Appatus

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

Jawab 1. PASIR : Kapsitas KA tersedia = Luas x dalam x KA tersedia % vol

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

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

= 0,034 x 104 m3 x m3/m-3. = 340 m3.

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

Indikator turgor tanaman

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

Turgit : bengkak, pembengkakan

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

Irigasi diperlukan sebelum tanaman layu atau mendekati layu

Pendekatan data iklim

Unsur-unsur iklim berkaitan dengan irigasi E = evaporasi = penguapan melalu tanah atau permukaan airT = transpirasi = penguapan melalui jaringan tanaman ET = evapotranspirasi = gabungan evaporasi dan transpirasi = penguapan pada lahan yang ditanamiPe = curah hujan efektif = curah hujan masuk tanah dan tersedia bagi tanaman ETo = evapotranspirasi standart = evaporasi pada lahan tertutup vegetasi seragam tinggi 8-15 cm, cukup air, cuaca tenang, bebas gangguan lingkungan ETc = ev-trans tanaman ETc = ETo x Kc Kc = koefisien tanaman = indeks kebutuhan air spesifik tanaman

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

Tabel 1. Nilai Kc dari beberapa jenis tanaman

Jenis Tanaman Kc

Kisaran Rata-rata

Kacangan 0,7-1,1 0,9

Timun 0,7-0,9 0,8

Tommat 0,75-1,15 0,95

Jagung 0,8-1,15 0,975

Melon 0,75-1,0 0,875

Bawang 0,75-1,0 0,875

kentang 0,75-1,15 0,95

Kedelai 0,75-1,1 0,925

Padi 1,0-1,2 1,1

Menghitung kebutuhan air irigasi pada tanaman

IWN = CWN –Pe

IWN = Irrigation Water Need

CWC = Crop Water Need

Pe = Curah hujan efektif

CWN = ETc ETc = ETo x Kc ETo dapat diprediksi dengan rumus Blaney-Crndle, seperti :ETo = ph (0,46 Trh + 8)

Contoh 4. Berapa M3 air irigasi dibutuhkan pada lahan 1 ha yang ditanam kacang tanah selama 3 bulan, jika lama penyinaran (ph) 80 %, rata-rata suhu harian(Trh) 23 oC, curah hujan efektif (Pe) 200 mm per bulan

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

Ditanya : Hitung IWN (m3) untuk mengairi tanaman kacang tanah pada lahan tsb. Jawab : IWN ETc –Pe ETc = ETo x KcETo = ph ( 0,46 x 23 + 8) = 0,8 (0,46 x 23 + 8) = 0,8 x 18,58 = 14,86 mm/hr

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

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

Pendekatan pertumbuhan tanaman

Fase pertumbuhan tanaman

Nilai Kc menurut fase pertumbuhan tanaman

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

Status kandungan air (tanah) dan hubungannya pada tanaman

Pertanian lahan kering

Masa pertumbuhan vegetatif dan generatif :Field capacityWilting pointKapasitas kadar air tersedia bagi tanaman Menentukan kebutuhan air tanaman Kadar air aktual Contoh : palawija (sumber karbohidrat) , sayuran dan buahan (sumber vitamin dan mineral), kacangan (sumber minyak atau lemak , dan protein)

Pertanian lahan basah

Masa pertumbuhan vegetatif : Ketinggian permukaan air 5-10 cm

Masa perumbuhan generatif : Field capacity Wilting pointKadar air tersediaKadar air aktual

Contoh : padi (sumber karbohhidrat)

pertanyaan : bagaimana cara memonitor dan mengontrol kadar air tanah dan apa alatnya ?

2. Teknik sederhana untuk penjadwalan irigasi

Tanaman Pendekatan Jadwal irigasi

Lahan kering :1 Jagung2. Kacang tanah 3……dst..

a. Penurunan kelembaban tanah

b. Indikator turgorc. Pendekatan data iklimd. Pendekatan pertumbuh an tanaman e. Status kadar air tanah dan hubungannya de ngan tanaman

a. Penurunan kelembab an tanah - Jika kelembaban tanah menurun di irigari- 1 x sehari- 1 x 2 hari- 1 x 3 hari - dst

Lahan basah 1. Padi2. ……dst.

Jadwal Irigasi : Tanaman lahan kering : Contoh : Kacang tanah 1. Tanaman lahan kering : …………………………..

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

Jawal : 1 x sehari 1 x 2 hari 1 x 3 hari

dst..2. Tanaman lahan kering :…………………………… Pendekatan : indikator turgor tanaman

- tanaman mendekati titik layu Jawal : 1 x sehari

1 x 2 hari 1 x 3 hari

dst..3. Tanaman lahan kering : ……………………………. Pendekatan : Pendekatan data iklim

- irigasi tiap hari jika tidak ada hujan - 1 x irigasi jika 1 hari tidak hujan

- 1 x irigasi jika 2 hari tidak hujan - 1 x irigasi jika 3 hari tidak hujan dst.. .

4. Tanaman lahan kering :………………………….. Pendekatan : Pendekatan pertumbuhan tanaman - Pertumbuhan awal

1 x 2 haridst.. - Pertumbuhan tengahan 1 x 1 hari dst..- Pertumbuhan akhir1 x 2 hari dst.

5. Tanaman lahan kering :……………………Pendekatan : Status kadar air tanah dan hubungannya dengan tanaman

Tentukan : Kapasitas air tersedia tanah untuk tanaman di zone perakaran m3/ha : 20 -30 cm (A) kebutuhan air irigasi tanaman m3/ha/hr (B) Toleransi kehilangan air tersedia tanah untuk tanaman 80 % = 0,8 (C)

Jadwal irigasi = C (A/B)

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

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

Tanaman lahan basah : contoh : Padi

Tentukan : Kapasitas air tersedia tanah untuk tanaman di zone perakaran m3/ha : 20 -30 cm (A) kebutuhan air irigasi tanaman m3/ha/hr (B) Toleransi kehilangan air tersedia tanah untuk tanaman 80 % = 0,8 (C)Volume air di patak sawah m3/ha : 5-10 cm (D) Volume perkolasi m3/ha : 1 mm =……..

Jadwal irigasi = C (D/B)

Contoh : Volume air di patak sawah setinggi 10 cm : …. m3/ha (A) Kebutuhan air irigasi tanaman : …… m3/ha/hari (B) Toleransi kehilangan kapasitas air tersedia (C)

Jadwal irigasi = C (D/B+I) = (0,8 ) (…… m3ha-1/…… m3 ha-1 hari -1 .) = ….. hari sekali