Kebutuhan Air Pada Tanaman
Kebutuhan air tanaman adalah kebutuhan air yang digunakan selama musim tanam, dimulai dari proses penyiapan lahan hingga pasca panen.
Faktor-faktor yang menentukan besarnya kebutuhan air irigasi untuk tanaman adalah sebagai berikut :
1.Jenis tanaman
Dapat dijelaskan bahwa jenis tanaman sangat menentukan jumlah kebutuhan airnya, misalnya tanaman padi, membutuhkan lebih banyak air dibandingkan tanaman lainnya seperti palawija.
2.Jenis Tanah
Jenis Tanah sangat mempengaruhi pemakaian air bagi tumbuhan , misal tanah berpasir passti berbeda dengan jenis tanah lempung atau lumpur.
3.Kehilangan Air
Maksud dari kehilangan air disini adalah saluran kadang kadang bisa menjadi besar dari perkiraan dari perhitungan karena adanya kebocoran bukan hanya penguapan.
4.Pemakaian Air
Adapun cara pemakaian sangat mempengaruhi kebutuhan air,sehingga dalam hal cara pemakaian air, harus dipilih agar cara yang dilakukan hemat.
A.Perhitungan Kebutuhan Air Tanaman
Kebutuhan air irigasi (NFR) didekati dengan metode Water Balance dengan parameter :
1. Kebutuhan air untuk tanaman (ETc)
2. Kebutuhan air akibat perkolasi dan rembesan (P)
3. Kebutuhan air untuk pergantian lapisan air (WLR)
4. Kebutuhan air untuk penyiapan lahan (PL)
5. Curah hujan efektif (Ref)
Contoh perhitungan kebutuhan air irigasi (NFR) :
1.Kebutuhan air bersih di sawah untuk padi :
NFR = Etc + P – Re + WLR
2.Kebutuhan air bersih untuk palawija
NFR = Etc + P – Re
3.Kebutuhan bersih air dipintu pengambilan ( intake)
DR =
a.Analisis Kebutuhan Air.
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 ) 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 perhari, 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 = 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 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 perhan, maka air yang perlu diberikan adalah PAI = 10 – 3 -1 = 6 mm per hari.
a. Kebutuhan Air Pada Padi.
Analisis kebutuhan air untuk tanaman padi di sawah dipengaruhi oleh beberapa factor berikut seperti pengolahan lahan, penggunaan konsumtif, perkolasi, penggantian lapisan air, dan 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.
2.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 karakteristika tanah, waktu pengolahan, tersedianya tenaga dan ternak, serta 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 laha n dimulai (%).
Sb = derajad kejenuhan tanah sebelum penyiapan lahan dimulai (%).
N = porositas ta nah, dalam % rata-rata per kedalaman tanah.
d = asumsi kedalaman tanah setelah pekerjaan penyiapan lahan (mm).
Pd = kedalaman gena ngan 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 ke butuhan air untuk penyiapan lahan.
Analisis kebutuhan air selama pengolahan lahan dapat menggunakan metode sepe rti 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 .
Sebagai contoh hitungan apabila diketa hui data sebagai berikut, kebutuhan air untuk menjenuhkan (S) adalah 250 mm, perkolasi (P) sebesar 2 mm per hari, waktu pengolahan Wm (T) adalah 30 hari dan evaporasi potensial (Eo) adalah sebesar 4 mm per hari maka kebutuhan air untuk pengolahan dapat dihitung dengan tahapan sebagai berikut :
Menghitung air untuk mengganti evaporasi dan perkoasi.
M = Eo + P
M = 4 + 2 = 6 mm/hari
Menghitung konstanta.
= 0,72
Menghitung kebutuhan air untuk penolahan lahan.
Jadi kebutuhan air selama pengolahan lahan adalah sebesar 11,69 mm/hari.
3.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 kebutuha n 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 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 tana man 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.
4.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.
5.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).
6.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.
7.Analisis kebutuhan air untuk padi di lahan.
Apabila telah tersedia data
evaporasi rerata. setengah bulanan.
data jenis tanah.
jenis (varitas) padi dan.
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.
8.Kebutuhan air 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.
palawija yang butuh banyak air, seperti bawang, kacang tanah, ketela.
palawija yang butuh sedikit air, misalnya cabai, jagung, tembakau dan kedelai.
palawija yang membutuhkan sangat sedikit air, misalnya ketimun dan lembayung.
Maksud analisis kebutuhan air untuk tanaman palawija terutama untukmengetahui 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.
9.Kebutuhan air untuk pengolahan lahan palwija.
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 lading dan 100-120 mm untuk tanaman tebu, kecuali jika terdapat kondisi-kondisi khusus misalnya ada tanaman lain yang segera ditanam setelah tanaman padi.