UJI KINERJA EMITER CINCIN

PERFORMANCE ANALYZE OF RING-SHAPE EMITTER

Oleh:

Reskiana'r, Budi Indra Setlawan=r, Satyanto K.Saptomo=),Popi Redjekiningrum Dwi Mustatiningsih "')

')Mahasiswa S2 pada Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan SPs IPB") Staf pengajar pada Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan IPB

"')Staf Balai Penelitian Hidrologi dan Klimatologi, BogorG1Komunikasi penulis, email: rezqchan@gmail.com

Naskah ini diterima pada 14 April 2014 ; revisi pada 21 April 2014 ;disetujui untuk dipublikasikan pada 28 April 2014

ABSTRACT

Water scarcity causes the utilization of dryland is not maximal in supporting agricultural productionin Indonesia. Efficient irrigation technology which is economically affordable by farmers needs to develop.This research aimed to provide an irrigation ring typed emitter that can be placed under the soil surface. Inthis research, porous materials made of textiles were tested for its permeability that matches thepermeability of the soil. We got 5 textiles made of Legacy having permeability of 1.54 cm h', Colosal 0.76 emh', Veronica 8.16 em h-I, Kyramat 5.28 cmh+, and Parasut 0.06 cmh+. This selected textile was rolledcovering a ring typed perforated water hos (ring emitter). These emitters were then tested to irrigate pottedwater melon plants in a greenhouse. The results show ring emitters covered with Legacy and Colossal havebetter water productivity, 0.64 kg m-3 and 1.90 kg m', respectively with the averaged water discharge 0.52 IIr! and 1.081 h:',

Keywords: water productivity, sub-surface irrigation, ring irrigation

ABSTRAK

Kerbatasan air menyebabkan pemanfaatan lahan kering belum maksimal dalam mendukungproduksi pertanian di Indonesia. Teknologi irigasi hemat air dengan biaya yang terjangkau petani perluterus dikembangkan. Penelitian ini bertujuan menghasilkan emiter irigasi berbentuk cincin yang dapatdiletakkan di bawah permukaan tanah. Dalam penelitian ini diuji bahan berpori dari beberapa jenis kainyang permeabilitasnya menyerupai permeabilitas tanah pertanian. Diperoleh 5 jenis kain, yaitu jenisLegacy mempunyai permeabilitas 1.54 em/jam, Colosal 0.76 em/jam, Parasut 0.06 em/jam, Kyramat 5.28em/jam dan Veronica 8.16 em/jam. [enis kain ini digulung menutupi selang air berlobang (diameter 5 mmdan jarak antar lubang 10 em) yang dibentuk seperti cincin (emiter cinein). Emiter cincin ini kemudiandiuji mengairi pot-pot tanaman melon dalam rumah kaea. Hasilnya, emiter cincin yang dibalut kain jenisLegacy dan Colossal mempunyai produktivitas air yang lebih tinggi, masing-masing 0.64 kg/rn! dan 1.90kg/rn" dengan debit rata-rata 0.52 liter/jam dan 1.08 liter/jam.

Kata Kunci: produktivitas air, irigasi bawah permukaan, irigasi cincin,

[urnal Iriqasi - Vo1.9,No.1, Mei 2014 63

t, PENDAHULUAN

lo1 Latar Belakang

.ahan kering merupakan salah satuagroekosistem yang mempunyai potensi besarrntuk usaha pertanian, baik tanaman pangan,aortikultura (sayuran dan buah-buahan) maupuntanaman tahunan. Menurut Badan Pus at Statistik(200S), lahan pertanian Indonesia meliputi 70.20[uta ha, sekitar 61.53 juta ha di antaranya berupalahan kering. Potensi lahan kering belumsepenuhnya dioptimalkan pengelolaannya karenabeberapa faktor seperti keterbatasan air.

Permasalahan ketersediaan air ini tentunyasemakin berdampak terhadap produktivitas lahankering yang tidak memiliki infrastruktur irigasidan mengandalkan air hujan. Untukmeningkatkan dan menjaga stabilitasproduktivitas lahan, salah satu yang bisadiupayakan adalah menjaga ketersediaan airuntuk tanaman pada setiap musim tanam. Hal inimembutuhkan upaya untuk menggunakan airseefisien mungkin.

Salah satu cara pemberian air secara efisienadalah dengan sistem irigasi tetes dimanapemberian air pada tanaman secara langsung baikpada permukaan tanah maupun di dalam tanahsecara sinambung dengan debit yang kecil(Prastowo, 2010). Sistem irigasi yang hem at airlainnya adalah irigasi kendi (pitcher irrigation)yang telah dikembangkan sebagai upayameningkatkan efisiensi penggunaan air irigasiuntuk tanaman hortikultura di Indonesia(Setiawan, 1998). Sistem pemberian air secaraefisien masih terus dikembangkan baik dari segiteknologi maupun sistem manajemen penggunaanair.

Selain penggunaan air yang efisien, jugamempertimbangkan teknologi yang dihasilkanbisa diaplikasikan dan dikembangkan atau ditiruoleh petani baik skala ked I maupun skala besaryang tentunya bahan dan komponen yangdigunakan bisa diperoleh di daerah setempat.Oleh karena itu dibutuhkan teknologi sistemirigasi sederhana dan dapat dirakit oleh petanisendiri.

Berdasarkan permasalahan di atas, penelitian inimencoba untuk menghasilkan emiter yangberbentuk cincin (irigasi cincin] dimana airdirembeskan oleh bahan porus (kain) secarasircte-shape yang ditempatkan di bawahpermukaan tanah (sub-surface irrigation) di

daerah perakaran tanaman. Raneangan emiter inimenggunakan komponen lokal dan relatif murahsehingga diharapkan petani dengan mudahmembuat sendiri dan emiter ini juga mampumenjaga kelengasan tanah pada rentan airtersedia bagi akar tanaman denganmeminimalisasi laju evaporasi, aliran permukaandan perkolasi. Sehingga diharapkan diperolehpeningkatan bobot produk persatuan unit volumeair yang dipergunakan, atau yang dikenal sebagaiproduktivitas air (water productivity) secara fisik(Molden, 2007).

1.2 Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan jenisemiter irigasi cincin guna meningkatkanpemanfaatan air di lahan kering. Kinerja dariem iter dalam penelitian ini merupakan ;

a. Kemampuan emiter dalam memberikan airyang sesuai dengan jenis tanah dan kebutuhantanaman yang dinyatakan dengankonduktivitas emiter.

b. Dimensi emiter meliputi (ketebalan, diameterdalam, diameter luar) dan jenis bahan porusyang digunakan.

c. Respon hasil produksi tanaman melonterhadap pemberian air dengan irigasi cincin,

1.3 Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium SumberDaya Air Departemen Teknik Sipil danLingkungan, IPB dan di rumah kaca milikDepartemen Teknik Mesin dan Biosistem, IPB diLeuwikopo, Bogor pada bulan [uli 2013 - Mei2014.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Sistem Irigasi Cindn

Sistem irigasi cincin merembeskan air padatanaman dengan debit yang keeil di daerahperakaran tanaman dan menjaga kelembabantanah dengan media yang berbentuk cincinsebagai emiter. Dimensi cincin tergantung padaluas daerah perakaran tanaman dan dari hasilanalisis konduktivitas em iter. [enis material cincinyang digunakan memberikan peranan pentingdalam mengendalikan laju air irigasi ke dalamtanah, terutama pada karakteristik konduktivitashidrolikanya. Material yang digunakan adalahbahan yang porus, dapat berupa bahan keramikseperti irigasi kendi (Setiawan, 2002) ataupun

64 [urnol Iriqasi - Vol.9, No.1, Me; 2014

dari bahan tekstil yang memiliki tingkatpermeabilitas tertentu agar mampumempertahankan rembesan air yang menyebar di

seluruh permukaan cincin dan mempertahankankelembaban tanah.

2.2 Emiter

Gambar 1 Rancangan dasar emiter cincin

Emiter atau penetes merupakan.kornponen yangmenyalurkan air dari pipa lateral ke tanah sekitartanaman seeara sinambung dengan debit yangrendah dan tekanan mendekati tekanan atmosfer.Alat aplikasi ini bisa dibuat dari berbagai bahanseperti PVC, PE, keramik, kuningan dansebagainya. Alat aplikasi yang baik harusmempunyai karakteristik debit yang rendah dankonstan, toleransi yang tinggi terhadap tekananoperasi, tidak dipengaruhi oleh perubahan suhu,dan umur pemakaian eukup lama (Prastowo,2010).

Pipa gerabah sebagai emiter juga dikembangkanoleh Hermantoro (2006) dimana pipa gerabahtersebut ditempatkan di bawah permukaan tanahdan menghasilkan laju rembesan 2.68liter jmjhari s.d 4.66jmjhari. Sedangkan NorAwalia (1999) melakukan penelitian lapang pipalateral berpori dari jenis kain famatex keliling 8em untuk sistem irigasi tetes metode Via-Flowmenunjukkan debit rebesan yang dihasilkan padaberbagai tekanan operasional (0.9 m, 1.3 m, dan1.8 m) adalah antara 0.3 - 0.4ljmjmenit.

2.3 Kebutuhan Air Tanaman

Jumlah air yang dibutuhkan tanaman untuktumbuh optimal ditentukan oleh faktor iklirn, jenistanaman, dan fase pertumbuhan. Kondisi arealpenanaman seperti jenis tanah, keadaan topografidan luas areal penanaman juga mempengaruhibesar kebutuhan air tanaman (Doorenbos andKassam, 1979).

Evpotranspirasi tanaman merupakan kebutuhanair tanaman yang didefenisikan sebagaikedalaman air yang dibutuhkan untukpertumbuhan tanaman yang optimal.Eyapotransiprasi tanaman (ETe) diduga denganmenggunakan evapotranspirasi aeuan (ETo) yangdiperoleh dari data klimatologi setempat.Besarnya evapotranspirasi tanaman ditentukandengan menggunakan persamaan (Doorenboosand Pruitt, 1977) :

ETcrop = Kc* ETo (1)

2.4 Produktivitas Air

Produktivitas air merupakan perbandingan antaraoutput produksi dengan air yang digunakan (Caidan Rosegrant, 2003; Clemmens dan Molden,2007). Parameter output produksi dan jumlah airyang digunakan dalam perhitungan produktivitasair disesuaikan dengan penggunaan nilaiproduktivitas air. Untuk penggunaan analisisjaringan irigasi seeara individual dengan tujuanuntuk meningkatkan produktivitas jaringantersebut, penggunaan parameter jumlah airsebagai air yang diberikan akan lebih tepat(Clemmens dan Molden, 2007), Pada penelitianini, produktivitas air dihitung berdasarkan outputproduksi berupa berat hasil pan en (berat buah)dan jumlah air yang diberikan pada setiap emiter(air dari seistem irigasi cincin).

[urnal lriqasi - Vo1.9,No.1, Me; 2014 65

II. METODOLOGI

J.l Bahan

1. Tanah, sekam dan kompos untuk mediapertumbuhan tanaman denganperbandingan 2 : 1 : 1

2. Bahan porus emiter dari bahan tekstil ataukain

3. Tanaman Melon (Cueubis melo.)4. Material perpipaan (3/4'), selang dan kran

air untuk rangkaian jaringan irigasi5. Material besi untuk dudukan reservoir air6. Tabung mariotte yang berukuran 35 liter

sebagai reservoir (5 buah].7. Bak pereobaan yang berisi dengan tanah

dengan ukuran bak (diameter 50 em dantinggi 40 em) sebanyak 5 buah untukpereobaan konduktivitas emiter dan debitemiter.

8. Tabung mariotte (5 buah) dengan tinggi 50em dan diameter 10 em untuk pengukurankonduktivitas dan debit emiter.

9. Pot tanaman dengan diameter 40 em dantinggi 35 em (25 Buah).

10. Emiter dengan 5 jenis bahan porus yangberbeda dengan diameter 20 ema) Bahan Legacy (A = 5 buah)b) Bahan Colosal (B = 5 buah)c) Bahan Parasut Taslan (C= 5 buah)d) Bahan Kyramat (0 = 5 buah)e) Bahan Veronica (E = 5 buah)

3.2 Alat

1. Sensor kadar air tanah untuk mengukurkelembaban tanah

2. Sensor suhu dan kelembaban udara untukmengukur suhu dan kelembaban udara dirumah kaea

3. Sensor radiasi matahari untuk mengukurradiasi matahari di rumah kaea

4. Stopwatch untuk mengukur waktupenurunan tinggi air dalam tabung mariotdan gelas ukur.

5. Gelas Ukur untuk menampung air pada saatpengujian konduktivitas bahan emiter.

6. Ring sampel tanah sebagai wadah untukmenyimpan tanah pada pengujian sam peltanah di laboratorium

3.3 Metode

1. Analisis Konduktivitas Hidrolik tanah

Konduktivitas hidrolika tanah (Ks) jenuhdiukur dengan menggunakan metode fallinghead dengan persamaan berikut :

a=l hKs = 2.3x --log _I (2)A *t h2

Oimana:Ks = Konduktivitas hidrolik jenuh

(crn/detik)A Luas Permukaan sample tanah (cm-)a Luas permukaan buret [cm-]I ketebalan sample tanah (em)t = waktu (detik)hl = tinggi awal (em)h2 = tinggi pada waktu t (em)

2. Analisis Konduktivitas bahan Porus emiter

Metode pengukuran Konduktivitas bahanporus emiter cincin merupakan metodepengukuran konduktivitas tanah jenuh dilaboratorium yaitu metode tinggi permukaanair menurun dengan menggunakanpersamaan (2).

Metode tinggi permukaan air menurun

Peralatan : tabung mariotte, selang plastik,wadah penampung air, stop watch, mistar,dan gelas ukur

Cara kerja:

1) Material cincin atau bahan kaindimasukkan ke tabung/ring dengandiameter 5 em

2) Tabung atau ring diisi air sampai batasatas penuh, kemudian air yang menetesdari bahan kain atau material porusemiter ditampung ke wadahpenampung.

3) Air yang tertampung dialirkan olehselang keeil ke gelas ukur.

4) Mengukur penurunan muka air padapipet ukur pada waktu (t), danpengukuran sedikitnya 5 kali.

3. Penentuan dimensi em iter cincin terkaitdisesuaikan dengan konduktivitas bidangporus cincin, jenis tanah, dan kedalamanperakaran tanaman. Konduktivitas emiterdisesuaikan dengan konduktivitas tanah yangmerupakan fungsi dari kadar air tanah.

4. Uji eoba lapang skala laboratorium dengantanaman dan tanpa tanaman.Pengujian emiter tanpa tanaman dilakukandengan menghubungkan em iter cincin

66 [urnal lriqasi - Vo!.9, No.1, Mei 2014

dengan tabung mariot yang berdiameter 10em dan tinggi 50 em. Emiter cincinditempatkan pada bak pereobaan dengandiameter 50 em dan tinggi 40 em yang berisitanah untuk mengukur konduktivitas emiterdan debit emiter. Pengukuran penurunanketinggian air pada tabung mariot setiap 30menit sebanyak 14 kali ulangan.

5. Analisa Kinerja Irigasi CincinAnalisa irigasi cincin dengan mengukur debitkeluaran emiter cincin. Pengukuran dilakukandengan meneatat perubahan tinggi air (~h)pada tabung mariot/tendon air pada setiapwaktu kemudian dihitung debit denganpersamaan Q :;:V/ A.

Keterangan :1. Tabung mariotte2. Venturi3. Pipa pengukur ketinggian air

dalam tabung mariot4. Pot tanaman5. Dudukan tabung/reservoir6. Emiter cincin7. Kran air

DfTAll.r,SCAlf 1 : 15

Gambar Z Layout Jaringan Irigasi Cincin

6. Pengamatan Perumbuhan tanamanPengamatan pertumbuhan tanaman meliputipengamatan jurnlah daun, tinggi tanaman danpanjang tulang daun pada ruas ke 13Pengamatan dilakukan selama 10 hari.Pengukuran berat buah pada saat setelahpanen.

7. Efektivitas Penggunaan air dan produksi(produktivitas air)

Dalam kaitan efektivitas penggunaan air irigasidan produksi tanaman Nadipineni (2001)merumuskan sebagai berikut :

E = produksi tanaman setiap emiter(Kg) (3)P Volume air irigasi yang digunakan( m3)

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Konduktivitas Hidrolika Tanah

Analisis Konduktivitas tanah jenuh dilakukan diLaboratorium Geoteknik Departemen Teknik Sipildan Lingkungan dengan menggunakan metode"Falling Head". Pada penelitian ini dianalisis 6sampeI tanah yaitu 3 sampel tanah padakedalaman 5 - 10 em dan 3 sampel tanah pada

[urnal lriqasi - Vol.9, No.1, Me; 2014 67

laman 15 - 20 em. pengambilan sam pel tanahukan di belakang Laboratorium Teknikoer Daya air (Wageningan) denganggunakan ring sample yang berukuran

diameter dalam 4.98 em dan tinggi 5.2 em. Sampeltanah tersebut dijenuhkan dengan direndamselama 1 hari kemudian dilakukan analisiskonduktivitas tanah menggunakan persamaan (2).

Sampel Kedalaman

Table 1 Nilai Konduktivitas Hidrolika Tanah [enuh diukur dengan metode tinggi permukaan air menurun (falling head)

Ks (em/jam)A.18A.20E.29A.31A.24

F.2i

5 -10 em5 -10 em5 -10 em15 -20 em15 -20 em15 -20 em

maxminRata

11.258.16

13.482.682.802.80

13.482.686.86

Sumber: Data Primer setelah diolah, 2013

iasarkan hasil analisis konduktivitas tanahih menunjukkan bahwa korelasi antaraalaman tanah dan nilai konduktivitasaanding lurus, semakin dalam tanah semakinI nilai konduktivitasnya. Makin besar nilai Kih, berarti tanah tersebut makin mudahwati air. Arah pergerakan air dalam tanah (ke;, ke bawah, atau ke sam ping) tergantung pada1 dan besarnya gradient potensial hidrolik danajat penjenuhan tanah. Nilai K tanah jenuhg diperoleh dari hasil analisis menunjukkanIS tekstur lempung.bedaan konduktivitas hidrolik tanah baik.ih maupun tak jenuh tiap lapisan kedalaman

tanah dapat sebagai petunjuk eepat ataulambatnya aliran air pada tiap kedalarnan,sehingga berpengaruh pada distribusi air tiaplapisan kedalaman tanah. Distribusi air tiapkedalaman tanah berpeluang pada kelarutan hara.4.2 Konduktivitas Bahan EmiterAnalisis Konduktivitas material emiter dilakukandengan menggunakan metode falling head danmengukur volume air yang dilewatkan oleh bahanmaterial emiter pada setiap waktu (detik).Sehingga diperoleh nilai Konduktivitas materialEmiter yang dapat dilihat pada tabel berikut:

Tabel2 Nilai Konduktivitas (K) Bahan Emiter

No [enis Bahan K (em/jam)1 Legacy 1.542 Colosal 0.763 Peredam 28.164 Veronica 8.165 Kyramat 5.286 ADHSuper 1.397 Diadora 1.118 Parasut 0.069 RIBPlis 0.9310 Karpet 8.82

Sumber: Data Primer Setelah diolah, 2013

da pengujian nilai konduktivitas materialliter yang terdiri dari 10 jenis bahan kain, makaieroleh nilai konduktivitas material yang palingeil adalah bahan parasut dengan nilai K = 0.06

em/jam dan nilai K terbesar pada bahan peredamdengan niai K = 28.16 em/jam. Selanjutnya padatahap desain dipilih jenis bahan mendekatidengan konduktivitas tanah yaitu jenis bahan

Jumallrigasi - Vol.9,No.1, Mei 2014

Legacy, Colosal, Parasut, Kyramat dan Veronica.Dimana nilai konduktivitas material tersebutberada pada kondisi konduktivitas tanah beradapada 2.68 - 13.48 em/jam.

Nilai konduktivitas bahan emiter sangat pentingdiketahui untuk mengetahui kemapuan bahanporus tersebut merembeskan air ke tanah dalampemenuhan suplai air untuk pertumbuhantanaman. Semakin besar nilai konduktivitas makasemakin eepat merembeskan atau melolosakanair karena memiliki pori atau rongga yang lebihbesar.

4.3. Emiter Cincin

Emiter cinein dibuat dari silinder yang terbuatdari bahan fleksibel seperti selang plastik yang

eukup keras sehingga tidak mudah berubahbentuk atau terlipat. Selang plastik dengandiameter 5/8 inc dan panjang 60 cm di buatmelingkar sehingga diperoleh diameter 20 em,kemudian diberi lubang inlet air dan outlet(diameter lubang inlet dan outlet = 5 mm) untukjalan air disepanjangnya. Inlet air ditempatkanpada bagian atas dan outlet air sebanyak 5 lubangdengan jarak 10 ern antar lubang ditempatkanpada sisi bawah. Material porus (kain) dipasangsatu lapis menyelubingi tabung (container) yangsudah dilubangi tersebut, yang akanmengendalikan aliran air keluar dari container kedinding emiter dan tanah.

Gambar 3 Desain Emiter Cinein

Emiter cincin dibuat dari silinder yang terbuatdari bahan fleksibel seperti selang plastik yang

'eukup keras sehingga tidak mudah berubahbentuk atau terti pat. Selang plastik dengandiameter 5/8 Inc dan panjang 60 em di buatmelingkar sehingga diperoleh diameter 20 em,kemudian diberi lubang inlet air dan outlet(diameter lubang inlet dan outlet = 5 mm) untukjalan air disepanjangnya. Inlet air ditempatkanpada bagian atas dan outlet air sebanyak 5 lubangdengan jarak 10 em antar lubang ditempatkanpada sisi bawah. Material porus (kain) dipasangsatu lapis menyelubingi tabung (container) yangsudah dilubangi tersebut, yang akanmengendalikan aliran air keluar dari container kedinding emiter dan tanah.

4.4. Kinerja Emiter Tanpa Tanaman

Emiter yang digunakan adalah bahan Legacy(Kbahan=1.54 em/jam), bahan eolosal (Kbahan= 0.76

em/jam), bahan parasut (Kbahan= 0.06 em/jam),bahan Kyramat (Kbahan= 5.28 em/jam) dan bahanVeronica (Kbahan= 8.16 em/jam). Pada masing-masing jenis bahan emiter dibuat 5 sam pel emitersehingga diperoleh 25 buah emiter. Untukmengetahui kinerja emiter cincin yang didesaindilakukan pengujian emiter meliputi lajuperembesan 'air atau debit emiter. Adapun hasilpengukuran debit emiter pada masing-masingjenis bahan dapat diihat pada (Tabel 3).Pada Tabel 3 menunjukkan' bahwa emiter denganbahan Veronica memiliki laju rembesan atau debityang paling besar sedangkan bahan parasutmemiliki debit yang paling kecil. Besar kecilnyalaju rembesan emiter dipengaruhi oleh nilaikonduktivitas emiter. Semakin besar nilaikonduktivitas bahan emiter semakin besar lajurembesan. Hal ini berarti konduktivitas bahanemiter yang besar semakin mudah meloloskan air.Pada bahan legacy dan colosal memiliki nilai beda

Iumal Iriqasi - Vol,9, No.1, Me; 2014 69

minimum dan maximum lebih besar disebabkanxarena penurunan laju rembesan pada menit ke270 hingga menit ke 420 sangat besar

dibandingkan dengan bahan parasut, Kyramat danVeronica.

[enis Bahan

Tabel3 Debit Maximum Rata-rata Emiter

Debit (literjjam)

LegacyMaxMinRata-rata

0.480.140.31

ColosalMaxMinRata-rata

0.420.060.24

ParasutMaxMinRata-rata

0.050.020.04

KyramatMaxMinRata-rata

0.480.300.39

VeronicaMaxMinRata-rata

0.720.600.66

Sumber: Data Primer setelah diolah, 2013

Air yang merembes keluar dari emiter melaluidinding bahan porus dan terdistribusi ke dalamtanah mengisi pori-pori tanah disebabkan bed apotensial kelembaban tanah dan konduktivitashidrolik tanah. Rembesan pad a dinding bahanporus emiter cincin merupakan kinerja yangpaling penting dari sistem irigasi cincin, karenaakan menentukan kebutuhan air tanaman danefisiensi penggunaan air irigasi. . Hal ini sejalandengan hasil penelitian Stein (1997) dan Setiawan(1998) ten tang kendi sebagai emiter dimanadinding kendi yang porus merupakan system yang

dapat mengatur secara otomatis lajunyarembesan yang dikenal dengan autoregulativesystem.

4.5. Performansi Irigasi Cincin pada TanamanMelon

Untuk melihat kinerja emiter cincin dilakukanpengujian emiter dengan membuat jaringanirigasi cincin untuk tanaman melon di rumah kacadimana diasumsikan tidak ada suplai air selaindari irigasi cincin sehingga curah hujan efektif = O.

Tabel4 Evapotranspirasi tanaman (Ete) melon pada tiap pertumbuhan

Tahap Umur Eto Etc ETc Rata-rata ETcPertumbuhan (hspt) (mmjhari) Kc mmjhari) (mmjhari) (mm)

Vegetatif 1 s.d 25 3.12 0.81 1.45-4.51 2.98 74.5Berbunga 26 s.d 35 2.53 0.97 1.22 - 4.84 3.03 30.3Berbuah 36 s.d 55 3.5 1.16 1.75 - 6.98 4.37 87.3

Pematangan 56 s.d 78 '- 2.98 0.85 0.88 - 4.18 2.53 58.2

Sumber: Data Primer setelah diolah, 2014.

Berdasarkan evapotranspirasi tanaman melon,maka kebutuhan air terbesar pada tahap berbuahdimana nilai evapotranspirasi pada masa berbuah(20 hari) berkisar antara 1.75 s.d 6.98 mm/haridengan total evapotranspirasi 87.3 mm. Hal inidikarenakan tanaman melon pada tahap

pembuahan air diserap untuk pembentukan buah,oleh karenanya kadar air tanah harus tetapterjaga pada kedalaman irigasi sebesar 87.3 mm.

Gambar 4 menunjukkan bahwa pot tanamandengan emiter berbahan parasut [C] memiliki

70 [urnal lriqasi - Vol.9, No.1, Mei 2014

rata-rata kadar air yang paling rendah diantarapot tanaman dengan emiter berbahan Legaey(A),Colosal (B), Kyramat (D) dan Veronica (E), dimanakadar air media tanam yang dialiri oleh emiterberbahan parasut antara 30 - 45 %volume. Hal inidikarenakan laju aliran emiter dengan bahanparasut sangat kecil dibandingkan dengan lajualiran emiter berbahan Legacy, Colosal, Kyramatdan Veronica. Besarnya laju aliran emiter sangatdipengaruhi oleh nilai konduktivitas bahan emiterdimana nilai konduktivitas bahan parasut

memiliki nilai konduktivitas yang paling kecilyaitu 0.06 em/jam. Dengan demikian kondisikadar air media tanam pada jenis emiterberbahan parasut memungkinkan tanamanmengalami stres akibat kekurangan air dan akanmempengaruhi pertumbuhan tanaman sehinggatanaman akan menjadi kerdil. Hal ini terbuktipada hasil pengamatan pertumbuhan tanamanpada Gambar 6 dimana panjang tulang daun padapot yang dialiri dengan emiter berbahan parasutadalah antara 7.5 em - 10 em.

100.0 "I90_0 -;

~~:~j I; ,~

60.0 ojs -11,1

,20.0

10.0 10.0 I I I I I I I, I I I I

IA1iA2'IA3 A4 ASI'B1IB2 B3 B4IB5IClIClIC3IC4IC5 010210310405 ElIE2 E3 E4iE5I I ii, I I ' , ,I ,I I' ,!

( ~ r !i Legacy I Colosal ! Parasut Kyramat I Veronica1 ! I I

Vegetatif III Berbunga

Gambar 4 Kadar air media tanam pada tahap pertumbuhan tanaman melon

Kadar air media tanam yang dialiri air melaluiemiter berbahan Kyramat (D) dan Veronica (E),dimana kadar air rata-rata media tanam antara 50%volume sampai 85%. Hal ini dikarenakan lajualiran emiter dan nilai konduktivitas bahan emiterlebih besar. Dengan kondisi kadar air demikiandapat dikatakan bahwa media tanam dalamkeadaan kondisi jenuh air. Hal ini menunjukkanbahwa terjadi kelebihan pemberian air padasetiap tahap pertumbuhan. Kelebihan pemberianair kadang-diperlukan dalam pengaliran irigasiagar air tersedia untuk tanaman dapat terusterpenuhi. Menurut Kramer (1977), umumnyapengaruh jenuh atau kurang baiknya aerasi akanmengurangi permeabilitas akar terhadap air,dimana akan mengurangi absorbsi dan akibatnyaterjadi defisit air dan akan menyebabkan tanamanlangsung layu.

Pertumbuhan tanaman melon yang diairi denganirigasi cincin bervariasi mulai dari jumlah daun,

• Berbuah • Pematangan

lebar daun dan berat buah. Hal ini dikarenakanlaju rembesan emiter juga bervariasi tergantungdengan besar nilai konduktivitas bahan emiter.emiter cincin yang berbahan parasutmerembeskan air paling kecil yaitu (0.04liter/jam) dan emiter cinein berbahan veronicamemiliki laju rembesan yang terbesar yaitu 1.60liter/jam. Laju rembesan emiter cincin berbahaneolosal yaitu 0.52 liter/jam, emiter berbahanLegacy (1.08 liter/jam) dan emiter berbahanKyramat (1.38 liter/jam). Dengan demikianbesarnya laju rembesan mempengaruhi beratbuah yang dihasilkan. Hal ini disebabkan karenaakar tanaman sulit menyerap air jika kondisitanah kering yang disebabkan suplai air dariemiter kurang seperti yang terjadi pada emiteryang berbahan parasut menghasilkan berat buahkisaran 312 - 343 gram.

jurnal lriqasi - Vol.9,No.1,Me;2014 71

2000EIII 1500~~s: 1000III:;,en 500•..III~41 0en

1t1j!

~II

I - i·:!,AlA2 A3 A4 AS Bl B2 B3 B4 es (1 (2 (3 (4 (sIIDI D2 D3 D4 os El E2 E3 E4 Es

tegacv Colosal Parasut Kyramat Veronica! !

Emiter dengan Bahan Porus

Gambar 5 Berat buah melon pada setiap emiter.

Berdasarkan hasil pengamatan tinggi tanamanyang diari oleh irigasi cincin dengan variasi 5bahan emitter (Gambar 6) diperoleh rata-ratatinggi tanaman hampir seragam pada emiterdengan bahan Legacy (100 em), bahan Colosal(105 em), bahan Kyramat (103 em) Clan bahanVeronica ( 107 em). sedangkan tinggi tanamanyang diari oleh emiter berbahan parasut hanyaberkisar 82 em. Hal ini menunjukkan bahwatanaman merespon terhadap pemberian airdimana emiter dengan berbahan parasutmerembeskan air paling kecil diantara ke 4 jenisbahan emiter tersebut. Hal ini juga berbandinglurus dengan pertumbuhan rata-rata jumlah daun

dan lebar daun (Gambar 6) dimana padapertumbuhan tanaman yang diairi dengan emiterberbahan parasut sangat lambat dibandingkandengan ke 4 jenis bahan emiter lainnya .. Hal inimenunjukkan bahwa tanaman mengalami stres.Keadaan stres dicirikan dengan pertumbuhanyang larnbat, daun yang menguning(agak layu],daun yang tidak Iebar dan tanaman kerdil. Debitair yang keluar dari emiter berbahan parasutsangat kecil (0.04literjjam) dibandingkan denganlaju evapotranspirasi tanaman sehingga tanamanmengalami water stress. Stres pada tanamanterjadi apabila media tanam meneapai titik layuperman en.

••~

• Veronica

• Kyramat

• Parasut

legacy

!J! Colosal

40 60 80 120o 20 100

Gambar 6 Parameter Pertumbuhan Tanaman Melon pada Kelima )enis Bahan Emiter

4.6. Produktivitas AirHal yang paling penting dalam manajemen irigasiadalah penggunaan air irigasi yang sedikit dengan

peningkatan produksi tanaman. Hal ini akantereapai dengan penerapan konsep produktivitasair tanaman (CWP).

72 [urnal Irigasi - Vo1.9,No.1, Mei 2014

rata-rata kadar air yang paling rendah diantarapot tanaman dengan emiter berbahan Legaey(A),Colosal (B), Kyramat (D) dan Veronica (E), dimanakadar air media tanam yang dialiri oleh emiterberbahan parasut antara 30 - 45 %volume. Hal inidikarenakan laju aliran emiter dengan bahanparasut sangat kecil dibandingkan dengan lajualiran emiter berbahan Legacy, Colosal, Kyramatdan Veronica. Besarnya laju aliran emiter sangatdipengaruhi oleh nilai konduktivitas bahan em iterdimana nilai konduktivitas bahan parasut

memiliki nilai konduktivitas yang paling kecilyaitu 0.06 em/jam. Dengan demikian kondisikadar air media tanam pada jenis emiterberbahan parasut memungkinkan tanamanmengalami stres akibat kekurangan air dan akanmempengaruhi pertumbuhan tanaman sehinggatanaman akan menjadi kerdil. Hal ini terbuktipada hasil pengamatan pertumbuhan tanamanpad a Gambar 6 dimana panjang tulang daun padapot yang dialiri dengan emiter berbahan parasutadalah antara 7.5 em - 10 em.

L- ~

100.090.080.070.060.050.040.030.0

,10.010.00.0

I~ j,

I-~ ii ~, .J,

1 tt I ?! ~.., ~

JI

~

iII'A1IAlIA3IMIIAS B1 B2IB3184IBsICl CliO C4!CS Dl D2/D3,D4 DS E11E2 E3 E4 Esl

, I l , "I I I I I!: II Legacy I Colosal ! Parasut I Kyramat I Veronica

Vegetatif _ Berbunga _ Berbuah _ Pematangan

Gambar 4- Kadar air media tanam pad a tahap pertumbuhan tanaman melon

Kadar air media tanam yang dialiri air melaluiemiter berbahan Kyramat (D) dan Veronica (E),dimana kadar air rata-rata media tanam antara 50%volume sampai 85%. Hal ini dikarenakan lajualiran emiter dan nilai konduktivitas bahan emiterlebih besar. Dengan kondisi kadar air demikiandapat dikatakan bahwa media tanam dalamkeadaan kondisi jenuh air. Hal ini menunjukkanbahwa terjadi kelebihan pemberian air padasetiap tahap pertumbuhan. Kelebihan pemberianair kadaag-eiperlukan dalam pengaliran irigasiagar air tersedia untuk tanaman dapat terusterpenuhi. Menurut Kramer (1977), umumnyapengaruh jenuh atau kurang baiknya aerasi akanmengurangi permeabilitas akar terhadap air,dimana akan mengurangi absorbsi dan akibatnyaterjadi defisit air dan akan menyebabkan tanamanlangsung layu.

Pertumbuhan tanaman melon yang diairi denganirigasi cincin bervariasi mulai dari jumlah daun,

lebar daun dan berat buah. Hal ini dikarenakanlaju rembesan emiter juga bervariasi tergantungdengan besar nilai konduktivitas bahan emiter,emiter eincin yang berbahan parasutmerembeskan air paling kecil yaitu (0.04liter/jam) dan emiter cincin berbahan veronicamemiliki laju rembesan yang terbesar yaitu 1.60liter/jam. Laju rembesan emiter cincin berbahaneolosal yaitu 0.52 liter/jam, emiter berbahanLegacy (1.08 liter/jam) dan emiter berbahanKyramat (1.38 liter/jam). Dengan demikianbesarnya laju rembesan mempengaruhi beratbuah yang dihasilkan. Hal ini disebabkan karenaakar tanaman sulit menyerap air jika kondisitanah kering yang disebabkan suplai air dariem iter kurang seperti yang terjadi pada emiteryang berbahan parasut menghasilkan berat buahkisaran 312 - 343 gram.

[urnal Irtqas! - Vo/.9,No.l, Mei 2014 71

- 2000EIII 1500•..~.s::. 1000III:I

CD 500•...III•..ell 0CD

1i!~!

1 ,- ~--------_.----------_.----------~I i I

IAI A2 A3 A4 A5181 82 83 84 85 (1 C2 (3 (4 (51D1 D2 D3 D4 DS E1 E2 E3 E4 E5

! I I1 Legacy ! Colosal Parasut I Kyramat VeronicaI! !

Emiter dengan Bahan Porus

Gambar 5 Berat buah melon pada setiap emiter.

Berdasarkan hasil pengamatan tinggi tanamanyang diari oleh irigasi cincin dengan variasi 5bahan emitter (Gambar 6) diperoleh rata-ratatinggi tanaman hampir seragam pada emiterdengan bahan Legacy (100 em), bahan Colosal(105 em], bahan Kyramat (103 em) Clan bahanVeronica ( 107 em). sedangkan tinggi tanamanyang diari oleh emiter berbahan parasut hanyaberkisar 82 cm. Hal ini menunjukkan bahwatanaman merespon terhadap pemberian airdimana emiter dengan berbahan parasutmerembeskan air paling kecil diantara ke 4 jenisbahan emiter tersebut. Hal ini juga berbandinglurus dengan pertumbuhan rata-rata jumlah daun

dan lebar daun (Gambar 6) dimana padapertumbuhan tanaman yang diairi dengan emiterberbahan parasut sangat lambat dibandingkandengan ke 4 jenis bahan emiter lainnya .. Hal inimenunjukkan bahwa tanaman mengalami stres.Keadaan stres dicirikan dengan pertumbuhanyang lambat, daun yang menguning(agak layu},daun yang tidak lebar dan tanaman kerdil. Debitair yang keluar dari emiter berbahan parasutsangat kecil (0.04literjjam) dibandingkan denganlaju evapotranspirasi tanaman sehingga tanamanmengalami water stress. Stres pada tanamanterjadi apabila media tanam mencapai titik layupermanen.

0.0C C.~ :IC ~100a..5.

~

• Veronica

L

• Kyramat

• Parasut

m Colosal

Legacy

o 20 40 12060 80 100

4.6. Produktivitas AirHal yang paling penting dalam manajemen irigasiadalah penggunaan air irigasi yang sedikit dengan

Gambar 6 Parameter Pertumbuhan Tanaman Melon pada Kelima jenis Bahan Emiter

peningkatan produksi tanaman. Hal ini akantercapai dengan penerapan konsep produktivitasair tanaman (CWP).

72 Jumallrigasi - Vol.9, No.1, Mei 2014

5.00E 4.50<, 4.00III)~ 3.50•.. 3.00'iij 2.50VIIII 2.00.~ 1.50>'".P 1.00.:.e.~ 0.50"tJ0 0.00 --•..Q.

1 A2A3A4A5 B1B283 B485 (1 (2 (3 (4 (5 102030405 E1 E2 E3 E4 E5

Colosal

Emiter dengan bahan porus

Legacy VeronicaParasut Kyramat

Gambar 7 Produktivitas Air Tanaman Melon pada setiap Emiter

Berdasarkan hasil produksi tanaman melon yangdibudidayakan di rumah kaea dengan irigasicincin, diperoleh produktivitas air tanaman darirasio berat buah pad a setiap erniter dengan airyang diberikan selama masa tumbuh hinggapanen sebesar 0.18 Kg/rn> - 4.33 Kg/rn>.Sedangkan produktivitas air tanaman palingrendah diperoleh dari tanaman melon yang dialirioleh emiter cincin berbahan Kyramat danVeronica dimana produktivitas air tanaman hanyasebesar 0.18 Kg/rn> - 0.39 Kg/rn". Namun jikadibandingkan dengan produktivitas air tanamanmelon hasil penelitian yang dilakukan oleh Rafiah,et al. (2003) dimana budidaya melon yang diairiseeara gelontor atau alur dengan pemberian airsebanyak 14.27 em tebal air menghasilkanproduktivitas air sebesar 0.118 Kg/rn",produktivitas air tanaman dengan irigasi cincinmasih lebih besar dibandingkan dengan irigasialur.

Produktivitas air tanaman melon yang dialiri olehirigasi cincin dengan emiter berbahan Colosal(B1-B5) termasuk memiliki produktivitas air yanglebih baik yaitu sebesar 0.64 Kg/m3- 1.90 Kg/rn"jika dibandingkan dengan dengan produktivitasair tanaman melon hasil penelitian Setiapermas,et al. (2008r dengan menggunakan metode irigasipenggenangan dimana air yang diberikan sebesar3000 liter /tanaman selama pertumbuhan, yaitusebesar 0.33 Kg/m",

5. KESIMPULAN

Emiter cincin telah berhasil didesain dengandiameter emiter 20 em, diameter inlet dan outlet

air 0.5 em [jumlah outlet sebanyak lima buahdengan interval jarak 10 em), serta diameterdalam container 1.4 em. Emiter didesainmenyerupai cincin yang dilapisi oleh bahan porusdari tekstil/kain satu lapis dengan nilaikonduktivitas bahan antara 0.06 em/jam - 8.16em/jam. Nilai konduktivitas tersebutmenghasilkan debit aliran antara 0.04 liter/jam -1.60 liter/jam. Laju rembesan emiter mampumenyediakan air selama masa pertumbuhanmelon yang menghasilkan berat buah berkisar312 gram - 1788.3 gram dengan produktivitas airtanaman sebesar 0.18 - 4.33 Kg/rn>. Pertumbuhantanaman yang optimal dieapai pada tanaman yangdiairi dengan irigasi cincin yang berbahan Legacydan Colosal.

UCAPAN TERIMA KASIH

Terima kasih disampaikan kepada ProyekPenelitian KKP3N Based Contract IPB 2013 yangtelah menyediakan dana penelitian ini melaluiKontrak Nomor : 701jLB.620jI.1/2/2013 Tanggal25 Februari 2013 dan 61jPL.220/I.1/3/2014Tanggal10 Maret 2014.

DAFTAR PUSTAKA

Badan Pusat Statistik. 2005. Statistik Indonesiatahun 2005. Badan Pusat Statistik,Jakarta.

Cai, Ximing & Mark W. Rosegrant. 2003. WorldWater Productivity: Current Situation andFuture Option. Water productivity in

[urnal lriqasi - Vol.9, No.1, Mei 2014 73

Agriculture. Limits and Opportunities forImprovement CAB InternationalPublishing, UK.

emmens, A.J. & D.J. Molden. 2007. Water Usesand Productivity of Irrigation System.Irrigation Science 25:247-261

iorenbos, J & W.O Pruitt. 1977. Guidelines forPredicting Crop Water Requirements. FAOIrrigation and Drainage Paper Volume 24.Rome.

iorenbos, J. & A.H Kassam. 1979. Yield Responseto Water. FAO Irrigation and DrainagePaper Volume 3. Rome.

ermantoro, 2006. Pengembangan Sistem IrigasiPipa Gerabah Bawah Permukaan padaLahan Kering. Makalah Seminar NasionalMekanisasi Pertanian 29 - 30 November2006 : 10 HIm.

'amer, P. J. 1977. Plant and Soil WaterRelationships: A Modern Synthesis. TataMcGraw-Hill Publishing Company Ltd.

olden, D.J.2007. Water for Food Water for Life:A Comprehensive Assesment of WaterManagement in Agriculture.International Water ManagementInstitute. Colombo.

adipineni C. 2001. Water Resources in India, didalam :[APO] Asian ProductivityOrganisazion, editor. Water Use Efficiencyin Irrigation in Asia. Report of APOSeminar: Taipei, 8 - 12 Nov 1999. Tokyo:APO.HIm 107 - 122.

or Awalia. 1999. Penelitian Lapang Pipa LateralBerpori dari [enis Kain Farmatex Keliling

8 ern untuk Sistem Irigasi Tetes MetodeVia-Flow. Skripsi pada Fakultas TeknologiPertanian, IPB.

Prastowo. 2010. Irigasi Tetes Teori dan Aplikasi.IPB Press. Bogor.

Rafiah, Hasa et.al. 2003. Efisiensi Penggunaan airpada tanaman melon di Inceptol LahanKering Pringgabaya, Lombok. Dipostoleh http://www.ntb.litbang.deptan.go.id/ind/2004/TPH/efisiensipenqqunaan.doc, diakses tanggal 12Mei 2014

Setiapermas Meinarti Norma, et.al. 2008. "KajianPenggunaan Sistem Irigasi pada TanamanMelon di musim Kemarau (Studi KasusLahan Sawah Tadah Hujan, Desa Meteseh,Kec.Kaliori, Kab. Rembang. Dipost olehhttp://wwwJateng.litbang.deptan.go.id/ind/imaqes/artikel/melon.pdf, diaksestanggal12 Mei 2014.

Setiawan B.I. 1998. Sistem Irigasi Kendi untukTanaman Sayuran di Daerah Kering.

'Laporan Riset Unggulan Terpadu IV.Fakultas Teknologi Pertanian InstitutPertanian Bogor, 125 hIm

Setiawan, 8.1. 2002. Sistem Irigasi Kendi. MenujuKemandirian Teknologi PertanianUnggul. Lembaga Penelitian InstitutPertanian Bogor. Hal:36-37.

Stein, Th. M. 1997. The influences of evaporation,hydraulic conductivity, wall thickness andsurface area on seepage rates of pitcherirrigation. Journal of Applied IrrigationScience (Zeitchrft furbawasserungswirtsgaft) 32 (1): 65 - 83.

4 [urnol lriqasi - Vo1.9,No.1, Mei 2014