III. METODE ANALISIS
III. METODE ANALISIS
3.1 Analisis Kebutuhan Air TanamanKebutuhan air tanaman adalah
jumlah air yang dibutuhkan oleh tanaman untuk proses pertumbuhannya
sehingga diperoleh produksi yang baik. Kebutuhan air tanaman
ditentukan oleh evaporasi dan transpirasi. Evaporasi adalah proses
menguapnya air dari permukaan tanah atau air, sedangkan transpirasi
adalah proses menguapnya air dari bagian tubuh tanaman. Evaporasi
yang mungkin terjadi pada kondisi air yang tersedia berlebihan
disebut evaporasi potensial. Evaporasi yang sesungguhnya terjadi
dalam kondisi air tidak berlebihan yang sering terjadi di lapangan
disebut evaporasi actual (Susi Susilawati, 2002).
Evapotranspirasi potensial dapat dihitung dengan menggunakan
persamaan Penman-Monteith yang lebih dikenal sebagai metode
one-step. Pendekatan ini memerlukan data-data dari koefisien
tanaman yang tidak selalu tersedia dan biasa dikenal dengan sebutan
metode twostep. Evapotranspirasi potensial dari tanaman dihitung
dari persamaan:
ETpot = kc . ETref
Dimana kc adalah koefisien tanaman dan ETref adalah
evapotranspirasi referensi.
Evapotranspirasi referensi didefinisikan sebagai laju
evapotranspirasi dari rumput hijau setinggi 8 15 cm yang menutupi
permukaan tanah dan dalam kondisi tidak kekurangan air. Doorenbos
dan Pruitt dalam Makalah FAO ID No. 24 (1977) menjelaskan prosedur
dari metode Penman Modifikasi yang banyak dipakai dan khususnya
dipakai dalam perhitungan evapotranspirasi dari komputer model
Cropwat versi 5.5. Persamaan dari metode Penman Modifikasi adalah
sebagai berikut :
ETref = c.{ W . Rn + ( 1-W ) f ( u ) ( ea ed )}Dimana :
ETref= evapotranspirasi referensi
W
= suatu faktor, tergantung dari temperatur
Rn
= radiasi netto dalam evapotranspirasi ekivalen (mm/hari)
f(u)
= faktor yang tergantung dari kecepatan angin
(ea ed)= perbedaan tekanan uap jenuh rata-rata dengan tekanan
uap rata-rata yang sesungguhnya (mbar)
c= faktor penyesuaian yang tergantung dari kondisi cuaca siang
dan malam.
Secara praktis kebutuhan air untuk tanaman seringkali
ditaksirkan dari suatu evapotranspirasi referensi ETref dan
koefisien tanaman kc dengan mengikuti persamaan dari ETpot = kc .
ETref.
Koefisien tanaman dapat dibedakan dalam 4 tingkatan:
1. Tingkatan awal (initial stage) dari tanggal tanam sampai
permukaan tanah ditutupi tanaman (Sc) sekitar 10 %
2. Tingkatan pertumbuhan tanaman (crop development stage) yaitu
dari Sc = 10 % sampai Sc = 70 80 %
3. Tingkatan pertengahan (mid-season stage) yaitu dari Sc = 70
80 % sampai tanaman dewasa
4. Tingkatan akhir (late season stage) yaitu dari tanaman dewasa
sampai berbuah atau panen.
Sedangkan pada laporan ini untuk menentukan kebutuhan air
tanaman maka analisis yang digunakan adalah dengan menggunakan
software cropwat 8.0. Pertama yaitu dengan memasukkan data
meteorologi di stasiun klimatologi selorejo. Kemudian memasukkan
data rata-rata hujan, data tanah, dan data tanaman. Dengan
memasukkan semua data tersebut maka jumlah kebutuhan air tanaman
akan muncul.
Pada hasil data Cropwat dihasilkan nilai ETo serta kebutuhan air
tanaman sesuai yang ditunjukkan oleh table:
Dengan mengetahui hasil perhitungan ETo pada data klimatologi,
kita dapat mengetahui data ataupun hasil dari kebutuhan air tanaman
berupa nilai Etc baik dalam satuan unit per hari maupun per
decade.
Alur Kerja
3.2 Analisis Air irigasi
Air irigasi merupakan air yang diambil dari suatu sungai atau
waduk melalui saluran-saluran irigasi yang disalurkan ke lahan
pertanian guna menjaga keseimbangan air dan kepentingan pertanian.
Air sangat dibutuhkan untuk produksi pangan, seandainya pasokan air
tidak berjalan baik maka hasil pertanian pun akan terpengaruh
(Sutawan, 2001). Air irigasi dapat berasal dari air hujan maupun
air permukaan atau sungai. Pemanfaatan air irigasi tidak hanya
untuk pertanian saja melainkan dapat juga dimanfaatkan untuk
kegiatan-kegiatan yang lain seperti perikanan atau peternakan.
Kebutuhan air irigasi dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu
kebutuhan untuk penyiapan lahan (IR), kebutuhan air konsumtif untuk
tanaman (Etc), perkolasi (P), kebutuhan air untuk penggantian
lapisan air (RW), curah hujan efektif (ER), efisiensi air irigasi
(IE), dan luas lahan irigasi (A). Untuk menghitung kebutuhannya
dapat menggunakan persamaan berikut :
Dimana :
IG = kebutuhan air irigasi (m3),Etc = kebutuhan air konsumtif
(mm/hari),
IR = kebutuhan air untuk penyiapan lahan (mm/hari),
RW = kebutuhan air untuk mengganti lapisan air (mm/hari),
P = perkolasi (mm/hari),
ER = hujan efektif (mm/hari),
EI = efisiensi irigasi (-),
A = luas areal irigasi (m2).
Namun persamaan diatas sapat disederhanakan dengan asumsi bahwa
Pemberian Air Irigasi adalah kebutuhan air dikurangi hujan efektif
dan sumbangan air tanah. Persaannya adalah sebagai berikut :
PAI = KAI - HE KAT
Dimana :
PAI= Pemberian air irigasi
KAI= Kebutuhan air tanamanHE= Hujan efektif
KAT= Kontribusi air tanahSebagai 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 han, maka air
yang perlu diberikan adalah :
PAI = 10 3 -1
PAI = 6 mm per hari
Pada laporan ini seperti analisis kebutuhan air irigasi sama
seperti analisis kebutuhan air tanaman yaitu dengan menggunakan
sofware cropwat 8.0 dengan memasukkan data meteorogi, data tanah,
dan data tanaman maka hasilnya akan keluar (Suroso, 2008).Untuk
perhitungan kontribusi air tanah, penghitungan dilakukan dengan
mengumpulkan data BI, BJ, porositas tanah dan volum kadar air dalam
tanah. Perhitungan BI dan BJ dilakukan untuk mengetahui tingkat
kegemburan tanah, porositas untuk menghitung sebaran pori-pori dan
kadar air dalam tanah dihitung dengan mencari nilai volume
kapasitas lapang dan kapasitas air tersedia. Setelah kita
mengetahui seluruh informasi tersebut maka penambahan air (irigasi)
dapat diperhitungkan dengan matang. Berikut rumus-rumus untuk
pengerjaan BI, BJ, porositas, dan kadar air Volume :
1. BI (gr/cm3)= Mp/ Vt= (T0+R)-R/ 3.14 x x D2 x p
2. BJ (gr/cm3)= Mp/Vp
3. Porositas (%)= (1-BI/BJ) x 100%
4. Kadar air Volume(cm3/cm3) = W0xBI/BJair
Keterangan : Mp : Massa Padatan (gr)
Vt: Volume tabung (cm3)
Vp: Volume padatan (cm3)
T0: Tanah kering oven (gr)
R: Ring (berat ring) yang digunakan (gr)
D: Diameter ring (cm)
p: Panjang ring sampel
W0: Kadar air massa (gr/gr)
Pada hasil data Cropwat juga dihasilkan besar irigasi yang
dibutuhkan tanaman sesuai yang ditunjukkan oleh table:
Pada table di atas dapat dilihat kebutuhan air untuk irigasi
yang diperlukan tanaman muncul pada kolom Irrigation Requitment,
dimana kebutuhannya dipengaruhi langsung oleh factor kebutuhan air
tanaman dan juga curah hujan sebagai masukan air.3.3 Analisis
Pemilihan Metode Irigasi Mengumpukan data curah hujan, jenis tanah,
dan juga tanaman.
Membuka Aplikasi Cropwat
Klik menu climate/ET0.
klik menu Options (pada daftar menu di bagian atas) untuk
setting unit data yang diinput. Lanjutkan dengan memasukkan data
meteorology yang telah disediakan.
Bila tidak melakukan input baru atau mengambil data yang ada
dalam database, lakukan retrieve data dengan klik menu Open (pada
daftar menu di bagian atas). Kemudian buka file data meteorology
yang dikehendaki
Klik menu rain
Kemudian klik menu Options (pada daftar menu di bagian atas)
untuk setting metode perhitungan hujan efektif . Lanjutkan dengan
memasukkan data hujan yang telah tersedia.
Gambar dibuat sama lebarnya.. misal 14 cm
Alur kerja
