«

»

Print this Post

Analisis Kebutuhan Air Irigasi

Analisis kebutuhan air irigasi merupakan salah satu tahap penting yang diperlukan dalam perencanaan dan pengelolaan sistern irigasi. Kebutuhan air tanaman didefinisikan sebagai jumlah air yang dibutuhkan oleh tanaman pada suatu periode untuk dapat tumbuh dan produksi secara normal. Kebutuhan air nyata untuk areal usaha pertanian meliputi evapotranspirasi (ET), sejumlah air yang dibutuhkan untuk pengoperasian secara khusus seperti penyiapan lahan dan penggantian air, serta kehilangan selama pemakaian. Sehingga kebutuhan air dapat dirumuskan sebagai berikut (Sudjarwadi 1990) :

KAI = ET + KA + KK……………………………………………………………….(4.1)

dengan,
KAI = Kebutuhan Air Irigasi
ET = Evapotranspirasi
KA = Kehilangan air
KK = Kebutuhan Khusus

Misalnya evapotranspirasi suatu tanaman pada suatu lahan tertentu pada suatu periode adalah 5 mm per hari, kehilangan air ke bawah (perkolasi) adalah 2 mm per hari dan kebutuhan khusus untuk penggantian lapis air adalah 3 mm per hari maka. kebutuhan air pada periode tersebut dapat dihitung sebagai berikut

KAI = 5 + 2 + 3
KAI = 10 mm perhari

Untuk memenuhi kebutuhan air ingasi terdapat dua sumber utama. yaitu pernberian air irigasi (PAI) dan hujan efektif (HE). Disamping itu terdapat sumber lain yang dapat dimanfaatkan adalah kelengasan yang ada di daerah perakaran serta kontribusi air bawah permukaan. Pemberian Air Irigasi dapat dipandang sebagai kebutuhan air dikurangi hujan efektif dan sumbangan air tanah.
PAI = KAI – HE – KAT……………………………………………………………..(4.2)

dengan,
PAI = Pemberian air irigasi
KAI = Kebutuhan air
HE = Hujan efektif
KAT = Kontribusi air tanah

Sebagai contoh misalnya kebutuhan air pada suatu periode telah dihitung sebesar 10 mm per hari, sumbangan hujan efektif pada periode tersebut juga telah dihitung sebesar 3 mm per hari dan kontribusi air tanah adalah 1 mm per hari, maka air yang perlu diberikan adalah :
PAI = 10 – 3 -1
PAI = 6 mm per hari

I. Kebutuhan Air Padi di Sawah

Analisis kebutuhan air untuk tanaman padi di sawah dipengaruhi oleh beberapa faktor berikut ini

  1. pengolahan lahan
  2. penggunaan konsumtif
  3. perkolasi
  4. penggantian lapisan air
  5. sumbangan. hujan efektif.

Kebutuhan air total di sawah merupakan jumlah faktor 1 sampai dengan 4, sedangkan kebutuhan netto air di sawah merupakan kebutuhan total dikurangi faktor hujan efektif. Kebutuhan air di sawah dapat dinyatakan dalam satuan mm/hari ataupun lt/dt.

A. Kebutuhan air untuk pengolahan lahan padi

Periode pengolahan lahan membutuhkan air yang paling besar jika dibandingkan tahap pertumbuhan. Kebutuhan air untuk pengolahan lahan dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya adalah

  1. karakteristika tanah
  2. waktu pengolahan
  3. tersedianya tenaga dan ternak, serta
  4. mekanisasi pertanian.

Kebutuhan air untuk penyiapan dapat ditentukan berdasarkan kedalaman tanah dan porositas tanah di sawah, seperti diusulkan pada Kriteria Perencanaan Irigasi 1986 sebagai berikut.

dengan,
PWR = kebutuhan air untuk penyiapan lahan (mm)
Sa = derajad kejenuhan tanah setelah penyiapan lahan dimulai (%)
Sb = derajad kejenuhan tanah sebelum penyiapan lahan dimulai (%)
N = porositas tanah, dalam % rata-rata per kedalaman tanah
d = asumsi kedalaman tanah setelah pekerjaan penyiapan lahan (mm)
Pd = kedalaman genangan setelah pekerjaan penyiapan lahan (mm)
F 1 = kehilangan air di sawah selama 1 hari (mm)

Kebutuhan air untuk penyiapan lahan dapat ditentukan secara empiris sebesar 250 mm, meliputi kebutuhan untuk penyiapan lahan dan untuk lapisan air awal setelah transplantasi selesai. (Kriteria Perencanaan Irigasi KP 01). Untuk lahan yang sudah lama tidak ditanami (bero), kebutuhan air untuk penyiapan lahan dapat ditentukan sebesar 300 mm. Kebutuhan air untuk persemaian termasuk dalam kebutuhan air untuk penyiapan lahan. Analisis kebutuhan air selama pengolahan lahan dapat menggunakan metode seperti diusulkan oleh Van de Goor dan Ziljstra (1968) sebagai berikut

Dengan,

IR = kebutuhan air untuk pengolahan lahan (mm/hari)
M = kebutuhan air untuk mengganti kehilangan air akibat evaporasi dan
perkolasi di sawah yang sudah dijenuhkan (mm/hari)
Eo = Evaporasi potensial (mm/hari)
P = perkolasi (mm/hari)
k = konstanta
T = jangka waktu pengolahan (hari)
S = kebutuhan air untuk penjenuhan (mm)
e = bilangan eksponen: 2,7182

B. Penggunaan konsumtif

Penggunaan air untuk kebutuhan tanaman (consumtive use) dapat didekati dengan menghitung evapotranspirasi tanaman, yang besarnya dipengaruhi oleh jenis tanaman, umur tanaman dan faktor klimatologi. Nilai evapotranspirasi merupakan jumlah dari evaporasi dan transpirasi. Yang dimaksud dengan evaporasi adalah proses perubahan molekul air di permukaan menjadi molekul air
di atmosfir. Sedangkan transpirasi adalah proses fisiologis alamiah pada tanarnan, dimana air yang dihisap oleh akar diteruskan lewat tubuh tanaman dan diuapkan kembali melalui pucuk daun. Nilai evapotranspirasi dapat diperoleh dengan pengukuran di lapangan atau dengan rumus-rumus empiris. Untuk keperluan perhitungan kebutuhan air irigasi dibutuhkan nilai evapotranspirasi potensial (Eto) yaitu evapotranspirasi yang terjadi apabila tersedia cukup air. Kebutuhan air untuk tanaman adalah nilai Eto dikalikan dengan suatu koefisien tanaman.

ET = kc x Eto…………………………………………………………………………..(4.7)

dimana :
ET = Evapotranpirasi tanaman (mm/hari)
ETo = Evaporasi tetapan/tanarnan acuan (mm/hari)
kc = Koefisien tanaman

Kebutuhan air konsumtif ini dipengaruhi oleh jenis dan usia tanaman (tingkat pertumbuhan tanaman). Pada saat tanaman mulai tumbuh, nilai kebutuhan air konsumtif meningkat sesuai pertumbuhannya dan mencapai maksimum pada saat pertumbuhan vegetasi maksimum. Setelah mencapai maksimum dan berlangsung beberapa saat menurut jenis tanaman, nilai kebutuhan air konsumtif
akan menurun sejalan dengan pematangan biji. Pengaruh watak tanaman terhadap kebutuhan tersebut dengan faktor tanaman (kc).
Nilai koefisien pertumbuhan tanaman ini tergantung jenis tanaman yang ditanam. Untuk tanaman jenis yang sama juga berbeda menurut varietasnya. Sebagai contoh padi dengan varietas unggul masa tumbuhnya lebih pendek dari padi varietas biasa. Pada Tabel dibawah disajikan harga-harga koefisien tanaman padi dengan varietas unggul dan varitas biasa menurut Nedeco/Prosida dan FAO.

Harga Koefisien Tanaman Padi

Yang dimaksud ETo, adalah evapotranspirasi tetapan yaitu laju evaportranspirasi dari suatu permukaan luas tanaman rumput hijau setinggi 8 sampai 15 cm yang menutup tanah dengan ketinggian seragam dan seluruh permukaan teduh tanpa suatu bagian yang menerima sinar secara langsung serta rumput masih tumbuh aktif tanpa kekurangan air. Evapotranspirasi tetapan disebut
juga dengan evapotranspirasi referensi/ keluar. Terdapat beberapa cara untuk menentukan evapotranspirasi tetapan, salah satunya seperti yang diusulkan oleh Kriteria Perencanaan Irigasi 1986 sebagai berikut :

ETo = Epan . kpan ……………………………………………………………………….(4.8)

dengan :
ETo = Evaporasi tetapan/tanaman acuan (mm/hari)
Epan = Pembacaan panci Evaporasi
kpan = koefisien panci

C. Perkolasi

Laju perkolasi sangat tergantung pada sifat-sifat tanah. Data-data mengenai perkolasi akan diperoleh dari penelitian kemampuan tanah maka diperlukan penyelidikan kelulusan tanah. Pada tanah lempung berat dengan karakteristik pengolahan (puddling) yang baik, laju perkolasi dapat mencapai 1-3 mm/hari. Pada tanah-tanah yang lebih ringan, laju perkolasi bisa lebih tinggi. Untuk
menentukan Iaju perkolasi, perlu diperhitungkan tinggi muka air tanahnya. Sedangkan rembesan terjadi akibat meresapnya air melalui tanggul sawah.

D. Penggantian lapisan air

Setelah pemupukan perlu dijadwalkan dan mengganti lapisan air menurut kebutuhan. Penggantian diperkirakan sebanyak 2 kali masing-masing 50 mm satu bulan dan dua bulan setelah transplantasi (atau 3,3 mm/hari selama 1/2 bulan).

E. Hujan Efektif

Untuk menentukan besar sumbangan hujan terhadap kebutuhan air oleh tanaman, terdapat beberapa cara, diantaranya secara empirik maupun dan simulasi. Kriteria Perencanaan Irigasi mengusulkan hitungan hujan efektif berdasarkan data pengukuran curah hujan di setasiun terdekat, dengan panjang pengamatan selama 10 tahun. Pembahasan mengenai analisis hujan efektif telah dibicarakan pada Bab 3.

F. Hitungan Kebutuhan Air Untuk Padi di sawah
Tahapan yang dilakukan untuk analisis kebutuhan air untuk padi di sawah adalah

  1. analisis hujan efektif
  2. analisis kebutuhan air di lahan.

G. Contoh Analisis Kebutuhan Air Untuk Padi di Lahan

Apabila telah tersedia data (1) evaporasi rerata. setengah bulanan, (2) data jenis tanah, (3) jenis (varitas) padi dan (4) hasil analisis curah hujan efektif, maka analisis kebutuhan air untuk tanaman padi di sawah dapat dilakukan. Dalam modul ini disertakan program komputer sederhana untuk menganalisis kebutuhan air untuk tanaman padi. Apabila diketahui data evaporasi seperti pada Tabel 4.2, hasil analisis hujan efektif seperti pada contoh Tabel 3.2, serta jenis tanah adalah lempung berpasir, maka analisis kebutuhan air baku dapat dilakukan dengan prosedur seperti tersebut di atas. Hasil analisis kebutuhan air untuk tanaman padi dapat dilihat pada Tabel dibawah ini

Hasil Analisis Kebutuhan Air Untuk Padi

II. Kebutuhan Untuk Tanaman Selain Padi

Tanaman selain padi yang dibudidayakan oleh petani pada umumnya berupa palawija. Yang dimaksudkan dengan palawija adalah berbagai jenis tanaman yang dapat ditanam di sawah pada musim kemarau ataupun pada saat kekurangan air. Lazimya tanaman palawija ditanam di lahan tegalan. Dipandang dari jumlah air yang dibutuhkan, palawija dapat dibedakan menjadi 3 (tiga) jenis, yaitu.

  1. palawija yang butuh banyak air, seperti bawang, kacang tanah, ketela.
  2. palawija yang butuh sedikit air, misalnya cabai, jagung, tembakau dan kedelai.
  3. palawija yang membutuhkan sangat sedikit air, misalnya ketimun dan lembayung.

Maksud analisis kebutuhan air untuk tanaman palawija terutama untuk mengetahui luas lahan yang direncanakan untuk tanaman padi maupun palawija berkaitan dengan ketersediam air pada bangunan pengambilan sehingga kegagalan usaha pertanian dapat dihindari. Dengan kata lain hitungan kebutuhan air untuk palawija digunakan sebagai dasar untuk melakukan usaha pertanian sesuai dengan
jumlah air yang tersedia. Pemberian air untuk palawija akan ekonomis jika sampai kapasitas lapang, lalu berhenti dan diberikan lagi sampai sebelum mencapai titik layu. Analisis kebutuhan air untuk tanaman palawija dihitung seperti untuk tanaman padi, namun ada dua hal yang membedakan, yaitu pada tanaman palawija tidak memerlukan genangan serta koefisien tanaman yang digunakan sesuai dengan jenis palawija yang ditanam.

A. Kebutuhan air untuk pengolahan lahan palawija

Masa prairigasi diperlukan guna menggarap lahan untuk ditanami dan untuk menciptakan kondisi kelembaban yang memadai untuk persemaian tanaman. Jumlah air yang dibutuhkan tergantung pada kodisi tanah dan pola tanam yang diterapkan. Kriteria Perencanaan Irigasi mengusulkan air untuk pengolahan lahan sejumlah 50 – 120 mm untuk tanaman ladang dan 100 – 120 mm untuk
tanaman tebu, kecuali jika terdapat kondisi-kondisi khusus misalnya ada tanaman lain yang segera ditanam setelah tanaman padi.

B. Penggunaan konsumtif tanaman palawija

Untuk menentukan penggunaan konsumtif cara yang digunakan seperti pada tanaman padi hanya koefisien tanaman yang berbeda. Nilai koefisien beberapa jenis tanaman yang direkomendasikan oleh Kriteria Perencanaan Irigasi seperti terlihat pada Tabel 4.6. Sedangkan nilai koefisien tanaman tebu diperlihatkan pada Tabel 4.7.

Tabel 4.6 Koefisien Tanaman Beberapa Tanaman Palawija

Tabel 4.7 Nilai Koerisien Tanaman Tebu

III. Kebutuhan Air di Bangunan Pengambilan

Kebutuhan air di pintu pengambilan atau bangunan utama tidak terlepas dari kebutuhan air di sawah. Untuk memenuhi jumlah air yang harus tersedia di pintu pengambilan guna mengairi lahan pertanian dinyatakan sebagai berikut :
DR = ( IR . A ) / Ef……………………………………………………………………………..(4.9)

Dengan,
DR = Kebutuhan air di pintu pengambilan (1/dt)
IR = Kebutuhan air irigasi (l / det / ha)
A = Luas areal irigasi (ha)
EF = Efisiensi irigasi (%)

Permanent link to this article: http://www.ilmutekniksipil.com/bangunan-air/analisis-kebutuhan-air-irigasi

Forum Teknik Sipil dan Arsitektur

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>