BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Indonesia merupakan daerah yang
beriklim basah, dimana pemakaian air tergantung pada jumlah dan kejadian hujan.
Curah hujan pada umumnya cukup tapi jarang sekali secara tepat sesuai dengan
kebutuhan untuk pertumbuhan tanaman. Oleh karena itu perlu dikembangkan sistem
pengairan yang baik, agar ketersediaan air dapat mencukupi selama periode
tumbuh, salah satunya yaitu irigasi.
Air irigasi disalurkan ke tanah
pertanian dengan empat metode umum, yaitu (1) permukaan tanah dengan
penggenangan (flooding) atau alur (furrow), (2) bawah tanah dalam hal ini
permukaan tanah dibasahi apabila ada, (3) cucuran (trickle) dari pipa dekat tanaman dan (4) penyiraman dimana
permukaan tanah dibasahi seperti oleh curah hujan.
Irigasi merupakan sumber daya yang
penting dalam perencanaan usaha tani. Seperti halnya dengan sumber daya
lainnya, ada dua aspek yang perlu diperhatikan dalam perencanaan irigasi yaitu
kelayakan dan keuntungannya. Keuntungannya antara lain adalah dapat menyediakan
air yang cukup untuk pertumbuhan tanaman selama periode tumbuh. Perencanaan
irigasi disusun terutama berdasarkan kondisi-kondisi meteorologi di daerah
bersangkutan.
Irigasi dimaksudkan untuk memberikan
suplai air kepada tanaman dalam waktu, ruang, jumlah, dan mutu yang tepat.
Pencapaian tujuan tersebut dapat dicapai melalui berbagai teknik pemberian air
irigasi. Rancangan pemakaian berbagai tersebut disesuaikan dengan karakterisasi
tanaman dan kondisi setempat.
Semua tanaman membutuhkan air,
tanah, udara dan sinar matahari untuk pertumbuhannya. Tanpa air, tanaman tidak
dapat tumbuh, tetapi jika terlalu banyak air juga tidak baik untuk pertumbuhan
tanaman. Pada umumnya tanaman untuk memenuhi kebutuhan airnya diperoleh dari
hujan. Tetapi jika terlalu banyak hujan, maka tanah akan penuh dengan air sehingga
kelebihan air ini harus dibuang dengan pembuatan saluran drainase. Jika tidak
ada hujan atau hujan terlalu sedikit maka diperlukan sumber air lain atau
melalui air irigasi. Jumlah air yang diperlukan melalui air irigasi tidak saja
tergantung kepada air yang tersedia dari curah hujan, tetapi juga tergantung
pada total air yang dibutuhkan oleh berbagai jenis tanaman yang kita tanam. Ada
dua faktor utama dalam perhitungan kebutuhan air irigasi, yaitu total kebutuhan
air dari berbagai jenis tanaman dan jumlah air dari curah hujan yang tersedia
untuk tanaman. Jadi jumlah air yang dibutuhkan tanaman dikurangi dengan air
yang tersedia dari curah hujan sama dengan air irigasi yang dibutuhkan tanaman
yang kita tanam.
Untuk dapat mencukupi kebutuhan air
pada fase pertumbuhan tanaman, sehingga dapat menyesuaikan antara waktu panen
dan permintaan pasar, maka pelaksanaan pengelolaan air melalui irigasi sangat
dibutuhkan khususnya untuk memenuhi kebutuhan air di musim kemarau.
Dalam implementasinya dilapangan, oleh
karena air irigasi yang bersumber dari air tanah memerlukan biaya investasi
relatif mahal, maka pendayagunaan air yang dihasilkan dari pompa perlu
diarahkan kepada Tanaman Bernilai Ekonomi Tinggi (TBET).
Sehubungan dengan jumlah air yang
relatif terbatas, sementara permintan air terus meningkat, maka secara alamiah
akan terjadi kompetisi penggunaan air antar sektor (pertanian,air minum,
domestik dan industri), antar wilayah dan antar waktu. Untuk mengantisipasi
kompetisi dalam distribusi dan alokasi air antar sektor, maka pemanfaatan air
yang efisien mutlak diperlukan. Salah satu cara adalah dengan penerapan sistem
irigasi bertekanan, yaitu irigasi tetes. Meskipun awalnya
membutuhkan investasi yang relatif tinggi namun dengan perhitungan dan
penentuan desain yang akurat, operasional dan pemeliharaan yang tepat
maka pemanfaatan air untuk sektor pertanian dapat ditingkatkan daya saingnya
terhadap sektor kompetitornya.
Sumber air yang tak terbatas untuk
pertanian menjadi berkurang disebabkan oleh musim kemarau, tekanan populasi dan
penduduk. Usaha untuk mengatasi permasalahan lahan di atas adalah dengan
mengoptimalkan pemakaian air dan untuk meningkatkan efisiensi pemakaian air
irigasi pada setiap jenis kegiatan produksi pertanian. Pemanfaatan sumber daya
air yang terbatas mendorong berkembangnya teknologi irigasi bertekanan. Hal ini
dimungkinkan mengingat jenis irigasi ini mampu memanfaatkan air yang tebatas
secara optimal
B. Tujuan
Untuk mengetahui apakah penerapan
sprinkle irrigation dan trickle irrigation sebagai
salah satu irigasi hemat air di indonesia mempunyai dampak yang baik bagi
produksi tanaman pertanian di Indonesia.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Irigasi (Irrigation)
Irigasi adalah pemberian air secara
buatan untuk menambah kekuarangan air yang dibutuhkan oleh tanaman atau menurut
Sostrodarsono dan Takeda, 1985 irigasi adalah penambahan kekurangan air (kadar)
air tanah secara buatan, yakni dengan memberikan air secara sistematis pada
tanah yang diolah.
Irigasi mempunyai ruang lingkup
mulai dari pengembangan sumber air, penyediaannya, penyaluran air dari sumber
ke daerah pertanian, pembagian dan penjatahan air pada lahan pertanian, serta
penyaluran kelebihan air irigasi secara teratur (Partowijiyo, 1984).
Irigasi juga berguna untuk
mempermudah dalam pengolahan tanah, mencegah pertumbuhan gulma, mencegah
terjadinya akumulasi garam, mengatur suhu tanah dan membantu dalam usaha
sanitasi (Hansen, et. al, 1986).
Dari segi konstruksi jaringan irigasinya,
(Pasandaran,1991) mengklasifikasikan sistem irigasi menjadi empat jenis yaitu :
1)
Irigasi Sederhana
Adalah
sistem irigasi yang sistem konstruksinya dilakukan dengan sederhana, tidak
dilengkapi dengan pintu pengatur dan alat pengukur sehingga air irigasinya
tidak teratur dan tidak terukur, sehingga efisiensinya rendah.
2)
Irigasi Setengah Teknis
Adalah
suatu sistem irigasi dengan konstruksi pintu pengatur dan alat pengukur pada
bangunan pengambilan (head work)
saja, sehingga air hanya teratur dan terukur pada bangunan pengambilan saja
dengan demikian efisiensinya sedang.
3)
Irigasi Teknis
Adalah
suatu sistem irigasi yang dilengkapi dengan alat pengatur dan pengukur air pada
bangunan pengambilan, bangunan bagi dan bangunan sadap sehingga air terukur dan
teratur sampai bangunan bagi dan sadap, diharapkan efisiensinya tinggi.
4)
Irigasi Teknis Maju
Adalah
suatu sistem irigasi yang airnya dapat diatur dan terukur pada seluruh jaringan
dan diharapkan efisiensinya tinggi sekali.
Berdasarkan sumber tenaganya maka irigasi dapat
dibagi menjadi dua yaitu :
1) Irigasi
Gravitasi
2) Irigasi
Bertekanan
a. Irigasi
Curah/Sprinkle/Overhead irrigation
b. Irigasi
tetes/Drip/Trickle
Teknologi Irigasi Hemat Air
Irigasi
atau penyiraman pada dasarnya adalah penambahan air untuk memenuhi keperluan
air bagi tanaman, yang dinyatakan dengan besarnya evapotranspirasi tanaman.
Berdasarkan pengertian ini maka selama evapotranspirasi tanaman dapat terpenuhi
serta apabila tidak ada gangguan faktor lainnya, tanaman akan tumbuh optimum.
Namun demikian dari pengertian dasar ini, irigasi sering diberi fungsi tambahan
misalnya:
a. Untuk menambah zat hara
b. Menekan populasi gulma
c. Mencegah serangan hama
d. Memberikan iklim mikro yang lebih baik dan
sebagainya, sehingga jumlah air yang diberikan melebihi bilai evapotranspirasi.
Penambahan fungsi air irigasi ini merupakan salah satu penyebab efisiensi
pemakaian air irigasi menjadi rendah.
Suatu sistem irigasi pada prinsipnya terdiri atas 3 sub sistem jaringan
irigasi (Prastowo, 1995), yaitu :
1. Sub sistem pengembangan sumber air, antara
lain sungai, danau, air tanah, mata air dan rawa.
2. Sub sistem penyaluran, yaitu jaringan saluran
(saluran terbuka atau pipa) yang membawa air dari sumbernya menuju lahan yang
akan diairi.
3. Sub sistem aplikasi irigasi, yaitu penerapan
teknik pemberian air ke lahan pertanian (petakan lahan).
Penerapan teknologi irigasi hemat air pada prinsipnya merupakan upaya
peningkatan efisiensi irigasi dalam suatu proses budidaya tanaman, sehingga
penggunaan air irigasi per satuan produk semakin kecil. Di Indonesia, upaya
peningkatan efisiensi irigasi merupakan hal yang mutlak harus dilakukan untuk
menjamin keberlanjutan pembangunan pertanian di masa mendatang. Beberapa
langkah yang dapat dilakukan antara lain adalah:
1. Perencanaan (optimasi) pola tanam
2. Pengaturan (penjadwalan) pemberian air
irigasi
3. Penerapan teknologi irigasi hemat air
B. Irigasi
Bertekanan (Pressurized Irrigation)
Irigasi bertekanan adalah adalah
sistim pemberian air ke lahan pertanian dengan menggunakan tekanan (pressure). Jenisnya adalah curah (tetes)
dan sprinkler. Apabila penerapan
irigasi bertekanan seperti sprinkler
dan tetes diterapkan maka seluruh faktor pendukung harus mengikutinya, seperti
jenis, waktu, kondisi pola tanam, jumlah, kesinambungan produksi dan lain-lain
harus disesuaikan. Dengan demikian pengetahuan,
pengalaman terhadap penentuan desain, pelaksanaan, permintaan pasar mutlak
dibutuhkan. Sementara itu pengetahuan, sikap dan keterampilan petani di sentra
produksi tentang pengelolaan air irigasi bertekanan relatif masih rendah karena
hal ini merupakan hal baru bagi mereka, sehingga untuk tahap awal diperlukan
model percontohan pengembangan irigasi bertekanan menunjang tanaman
hortikultura dan perkebunan dengan bimbingan secara berkesinambungan (Gatot,
2006).
Biasanya, dalam
pelaksanaan di lapangan dibuat suatu pedoman pembuatan irigasi bertekanan yang
dimaksudkan untuk memberikan panduan (manual rancangan) bagi pelaksana
lapangan, agar dengan mudah dapat menyusun rancangan irigasi bertekanan baik sprinkle maupun tetes (khususnya pada
lahan petani), untuk menunjang pengembangan komoditas hortikultura, perkebunan
dan peternakan.
Disamping
menyajikan kriteria rancangan hidrolika perpipaan, pedoman ini juga
menjelaskan beberapa persyaratan penerapan irigasi bertekanan ditinjau dari
aspek lahan, iklim, sumber air dan sosial ekonomi (Gatot, 2006).
Irigasi
bertekanan merupakan salah satu alternatif teknologi aplikasi irigasi, yang
secara teoritis mempunyai efisiensi irigasi lebih tinggi dibanding irigasi
permukaan. Oleh karena itu teknologi irigasi bertekanan lebih tepat diterapkan
pada daerah-daerah yang relatif kering, yang memerlukan teknologi irigasi hemat air. Teknologi irigasi ini juga diperlukan untuk usaha tani dengan teknik budidaya tanaman
tertentu. Dalam penerapannya di lapangan, efisiensi irigasi bertekanan yang
tinggi hanya dapat dicapai apabila jaringan irigasi dirancang dengan benar dan
dioperasikan secara tepat (Gatot, 2006).
C. Irigasi
Curah Atau Siraman (Sprinkle)
Irigasi curah atau siraman (sprinkle) menggunakan tekanan untuk
membentuk tetesan air yang mirip hujan ke permukaan lahan pertanian. Disamping
untuk memenuhi kebutuhan air tanaman. Sistem ini dapat pula digunakan untuk
mencegah pembekuan, mengurangi erosi angin, memberikan pupuk dan lain-lain.
Pada irigasi curah air dialirkan dari sumber melalui jaringan pipa yang disebut
mainline dan sub-mainlen dan ke beberapa lateral yang masing-masing mempunyai
beberapa mata pencurah (sprinkler)
(Prastowo, 1995).
Sistem irigasi curah dibagi menjadi
dua yaitu set system (alat pencurah
memiliki posisi yang tepat), serta continius
system (alat pencurah dapat dipindah-pindahkan). Pada set system termasuk ; hand move, wheel line lateral, perforated
pipe, sprinkle untuk tanaman buah-buahan dan gun sprinkle. Sprinkle
jenis ini ada yang dipindahkan secara periodic
dan ada yang disebut fixed system
atau tetap (main line lateral dan
nozel tetap tidak dipindah-pindahkan). Yang termasuk continius move system adalah center
pivot, linear moving lateral dan traveling
sprinkle (Keller dan Bliesner, 1990).
Menurut Hansen et. Al (1992)
menyebutkan ada tiga jenis penyiraman yang umum digunakan yaitu nozel tetap
yang dipasang pada pipa, pipa yang dilubangi (perforated sprinkle) dan penyiraman berputar. Sesuai dengan
kapasitas dan luas lahan yang diairi serta kondisi topografi, tata letak sistem
irigasi curah dapat digolongkan menjadi tiga yaitu
(1) Farm system,
sistem dirancang untuk suatu luas lahan dan merupakan satu-satunya fasilitas
pemberian air irigasi,
(2) Field system,
sistem dirancang untuk dipasang di beberapa laha pertanian dan biasanya
dipergunakan untuk pemberian air pendahuluan pada letak persemaian,
(3) Incomplete
farm system, sistem dirancang untuk dapat diubah dari farm system menjadi field
system atau sebaliknya.
Berapa kelebihan sistem irigasi
curah disbanding desain konvensional atau irigasi gravitasi antara lain ;
(1) sesuai untuk daerah-daerah dengan keadaan
topografi yang kurang teratur dan profil tanah yang relatif dangkal,
(2) tidak memerlukan jaringan saluran sehingga secara
tidak langsung akan menambah luas lahan produktif serta terhindar dari gulma
air,
(3) sesuai untuk lahan berlereng tampa menimbulkan
masalah erosi yang dapat mengurangi tingkat kesuburan tanah.
Sedangkan kelemahan sistem irigasi
curah adalah (1) memerlukan biaya investasi dan operasional yang cukup tinggi,
antara lain untuk operasi pompa air dan tenaga pelaksana yang terampil, (2)
memerlukan rancangan dan tata letak yang cukup teliti untuk memperoleh tingkat
efisiensi yang tinggi (Bustomi, 1999).
Menurut Keller (1990) efisiensi
irigasi curah dapat diukur berdasarkan keseragaman penyebaran air dari sprinkle. Apabila penyebaran air tidak
seragam maka dikatakan efisiensi irigasi curah rendah. Parameter yang umum
digunakan untuk mengevaluasi keseragaman penyebaran air adalah coefficient of
uniformity (CU). Efisiensi irigasi curah yang tergolong tinggi adalah bila
nilai CU lebih besar dari 85%.
Berdasarkan penyusunan alat penyemprot, irigasi curah dapat dibedakan ; (1) sistem
berputar (rotaring hed sistem) terdiri dari satu atau dua buah nozzle miring
yang berputar dengan sumbu vertical akibat adanya gerakan memukul dari alat
pemukul (hammer blade). Sprinkle ini
umumnya disambung dengan suatu pipa peninggi (riser) berdiameter 25 mm yang
disambungkan dengan pipa lateral, (2) sistem pipa berlubang (perforated pipe sistem),
terdiri dari pipa berlubang-lubang, biasa dirancang untuk tekanan rendah antara
0,5-2,5 kg/cm2, hingga sumber tekanan cukup diperoleh dari tangkai
air yang ditempatkan pada ketinggian tertentu (Prastowo dan Liyantono, 2002).
Umumnya komponen irigasi curah terdiri dari (a) pompa dengan tenaga penggerak
sebagai sumber tekanan, (b) pipa utama, (c) pipa lateral, (d) pipa peninggi
(riser) dan (e) kepala sprinkle (head
sprinkle). Sumber tenaga penggerak
pompa dapat berupa motor listrik atau motor bakar. Pipa utama adalah pipa yang
mengalirkan air ke pipa lateral. Pipa lateral adalah pipa yang mengalirkan air
dari pipa utama ke sprinkle. Kepala sprinkle adalah alat/bagian sprinkle yang menyemprotkan air ke tanah
(Melvyn, 1983).
D. Irigasi Tetes (Drip
Irrigation)
Irigasi tetes adalah
suatu sistem pemberian air melalui pipa/ selang berlubang dengan menggunakan
tekanan tertentu, dimana air yang keluar berupa tetesan-tetesan langsung pada
daerah perakaran tanaman. Tujuan dari irigasi tetes adalah untuk memenuhi
kebutuhan air tanaman tanpa harus membasahi keseluruhan lahan, sehingga
mereduksi kehilangan air akibat penguapan yang berlebihan, pewmakaian air lebih
efisien, mengurangi limpasan, serta menekan/mengurangi pertumbuhan gulma
(Hansen, 1986).
Ciri- ciri irigasi
tetes adalah debit air kecil selama periode waktu tertentu, interval
(selang)yang sering, atau frekuensi pemberian air yang tinggi, air diberikan
pada daerah perakaran tanaman, aliran air bertekanan dan efisiensi serta keseragaman
pemberian air lebih baik (http://www.deptan.go.id. Jakarta).
Menurut Michael(1978)
Unsur-unsur utama pada irigasi tetes yang perlu diperhatikan sebelum
mengoperasikan peralatan irigasi tetes adalah :
1.
Sumber air, dapat berupa sumber air permanen (sungai,
danu, dan lain-lain), atau sumber air buatan (sumur, embung dan lain-lain)
2.
Sumber daya, sumber tenaga yang digunakan untuk
mengalirkan air dapat dari gaya gravitasi (bila sumber air lebih tinggi
daripada lahan pertanaman), dan untuk sumber air yang sejajaratau lebih rendah
dripadsa lahan pertanaman maka diperlukan bantuan pompa. Untuk lahan yang
mempunyai sumber air yang dalam, maka diperlukan pompa penghisap pompa air
sumur dalam.
3.
Saringan, untuk mencegah terjadinya penyumbatan meke
diperlukan beberapa alat penyaring, yaitu saringan utama (primary filter) yang
dipasang dekat sumber air, sringan kedua (secondary filter) diletakkan antara
saringan utama dengan jaringan pipa utama.
Dewasa ini keberhasilan tumbuh tanaman cendana di lahan kritis savana
kering NTT dirasakan masih rendah (kurang dari 20%). Hal ini disebabkan pada awal
penanaman di lapangan cendana belum beradaptasi dengan baik karena masalah
kondisi tanahnya marginal dan kekurangan air. Masalah kekurangan air akibat
curah hujan yang rendah,waktunya pendek dan turunnya tidak teratur adalah salah
satu masalah krusial yang dihadapi setiap tahun. Untuk menangani masalah ini
maka teknik pengairan secara konvensional dengan irigasi tetes perlu diterapkan
agar tanaman cepat beradaptasi dengan lingkungan sehingga pertumbuhannya
meningkat. Pemanfaatan irigasi tetes dengan menggunakan wadah yang murah dan
mudah didapat di lokasi penanaman seperti bambu, botol air mineral dan pot
tanah serta pemanfaatan air embung,mata air,sungai dan pemanenan air hujan
perlu mendapatkan pertimbangan (http://mekanisasi.litbang.deptan.go.id
-Web Site BBP Mekanisasi Pertanian)
Irigasi tetes adalah
teknik penambahan kekurangan air pada tanah yang dilakukan secara terbatas dengan
menggunakan tube (wadah) sebagai alat penampung air yang disertai lubang tetes
di bawahnya. Air akan keluar secara perlahan -lahan dalam bentuk tetesan ke
tanah yang secara terbatas membasahi tanah. Lubang tetes air dapat diatur
sedemikian rupa sehingga air cukup hanya membasahi tanah di sekitar perakaran
(http://mekanisasi.litbang.deptan.go.id - Web Site BBP Mekanisasi Pertanian)
Menurut Hansen (1986) kegunaan dari Irigasi tetes
adalah :
1. Untuk
menghemat penggunaan air tanaman
2. Mengurangi
kehilangan air yang begitu cepat akibat penguapan dan infiltrasi
3. Membantu
memenuhi kebutuhan air tanaman pada awal penanaman sehingga juga akan
meningkatkan pemanfaatan unsur hara tanah oleh tanaman
4. Mengurangi
stresing atau mempercepat adaptabilitas bibit sehingga meningkatkan
keberhasilan tumbuh tanaman
5. Melakukan
pemanenan air hujan lewat wadah irigasi tetes secara terbatas sehingga dapat
digunakan tanaman.
Sistem irigasi
tetes memang konsep pemanfaatan air tanaman yang belum populer Namun, sistem
ini telah membumi di belahan bumi lain. Orang asing telah menginsyafi seberapa
banyak porsi air minum yang bisa mengobati dahaga yang dirasakan tanaman.
Tanaman diberi “minum” secukupnya. “Jika kelebihan air, nutrisi yang mesti
diserap tanaman bisa hanyut. Andai kebanyakan air pun batang tanaman bisa
membusuk. Jadi, jangan menyiram tanaman sampai tampak seperti kebanjiran,”
Konsep taman kota maupun taman keluarga dianjurkan memakai sistem ini. Tanaman
cukup ditetesi air sesuai porsi yang diperlukannya. Cara ini bukan hanya
membantu tanaman tak sampai kelebihan mengonsumsi air. Sistem ini pun lebih
bernilai ekonomis ( http://www.cybertokoh.com/mod.php)
E.
Penetes (Emitter)
Emiter (penetes)
merupakan komponen yang mengeluarkan air dari sumber air menuju ke tanah dengan
debit keluaran antara 2 – 10 liter/jam pada tekanan kurang dari 10 m air.
Penataan penetes sepanjang lateral tergantung pada jumlah penetes tiap tanaman
dan jumlah lateral tiap alur tanaman. Beberapa titik tertentu pada daerah
irigasi, penetes dapat diatur agar terjadi aliran maksimum ke tanaman (Keller
dan Karmeli, 1975).
Laju rata-rata
emiter berhubungan dengan rentang tekanan yang diizinkan dari penyuplai.
Biasanya emiter mempunyai laju rata-rata tersendiri dengan tekanan standar yang
sesuai dengan eksponen debitnya. Umumnya, ukuran emiter sekitar 4 liter/jam,
walaupun ada juga yang diproduksi 2 l/jam, 6 l/jam dan 8 liter/jam (Keller dan
Karmeli, 1975).
Menurut Vermeiren dan Jobling (1980), bahwa karakteristik hidrolik aliran
penetes berhubungan dengan bentuk pergerakan larutan, yang dinyatakan dalam bentuk
bilangan Reynold (Re) dalam persamaan :
Re = v D/T
Dimana :
Re = Bilangan
Reynold
v = kecepatan
aliran (m/dtk)
D =
Diameter pipa
T = Viskositas
kinematik larutan (m2/dtk)
Laju aliran penetes dapat diperoleh dengan persamaan empiris yang merupakan
fungsi dari tekanan operasi. Untuk menghitung laju aliran penetes dipergunakan
rumus (Vermeiren dan Jobling, 1980) :
q
= Kd * Hx
Dimana :
q
= Laju aliran penetes, L/jam
Kd
= Faktor karakteristik dimensi penetes
H = Tekanan
operasi, m
x = Eksponen
tekanan penetes yang menunjukkan pergerakan aliran
Sebagaimana yang ditunjukkan dalam persamaan diatas, debit aliran air pada
emiter tergantung pada tekanan hidrostatik yang bekerja pada emiter. Itu
berarti bahwa variasi tekanan akan selalu ada sepanjang aliran yang akan
menimbulkan variasi aliran debit emiter sepanjang pipa lateral. Variasi
pembuatan dan penyumbatan pada emiter juga akan mempengaruhi variasi aliran
emiter. Tingkat variasi aliran emiter dapat ditunjukkan oleh koefisien
keseragaman yang ditunjukkan dalam persamaan (Howell et al, 1980)
berikut :
Cu
= 1 – (Δq / q )
Dimana :
Cu = Koefisien keseragaman
Δq = Rata-rata nilai absult deviasi debit
q =
Debit rata-rata emiter
BAB III
PEMBAHASAN
A.
Irigasi curah
Irigasi curah atau
siraman (sprinkler) menggunakan tekanan untuk membentuk tetesan air yang
mirip hujan ke permukaan lahan pertanian. Disamping untuk memenuhi kebutuhan
air tanaman, sistem ini dapat pula digunakan untuk mencegah pembekuan,
mengurangi erosi angin, memberikan pupuk, dan lain-lain. Pada irigasi curah air
dialirkan dari sumber melalui jaringan pipa yang disebut mainline dan sub-mainline
dan ke beberapa lateral yang masing-masing mempunyai beberapa mata pencurah (sprinkler).
Sprinkler digunakan pada:
- tanah
porus
- solum
tanah dangkal
- kemiringan
tanah tajam
- tanah
peka erosi
- air
terbagat
- tanah
bergelombang
- tenaga
terampil terbatas
Keuntungan pemakaian irigasi curah:
- mengukuran
air lebih mudah
- tidak
mengganggu pekerjaan pertanian dan hemat lahan
- efisiensi
air tinggi
- investasi
dengan mempertimbangkan kebutuhan
- jaringan
distribusi luwes dan memungkinkan otomasi sehingga O&P lebih murah
Bagian-bagian
sistem irigasi curah
Bagian-bagian sistem irigasi curah
meliputi:
- pompa
- pipa
mainline
- pipa
lateral
- pencurah
(sprinkler)
Gambar
1. Komponen irigasi
sprinkler
Tipe pencurah:
1. Impact
sprinkler
-
Mempunyai satu atau lebih lubang (nozzle)
untuk mengalirkan air ke udara
-
Mempunyai per untuk mengatur, membuka
dan menutup lubang
-
Constant diameter: dari kuningan atau
plastik, banyak digunkan karena debit yang melaluinya proporsional terhadap
tekanan
-
Constant discharge: didesain dengan
tekanan > nilai treshold sehingga perubahan tekanan tidak berpengaruh
terhadap debit, digunakan bila debit bervariasi
-
Diffuse-jet nozzle: didesain untuk
tekanan rendah
2. Gear-driven
sprinkler
-
Dilengkapi turbin kecil di bagian dasar
sprinkler untuk memompa air
-
Pancaran/curahan air lebih lembut
daripada impact
3. Reaction
sprinkler
-
Rotasi sprinkler dipengaruhi torsi yang
diakibatkan air meninggalkan lubang
-
Bila dioperasikan pada tekanan rendah
kemampuannya lebihrendah
4. Fixed-head
sprinkler
-
Lubang permanen > 1 buah
|
|
Gambar 2. Contoh pencurah
Klasifikasi pipa sprinkler
- Mainline:
menyadap air dari sumber dan dibagi ke submain
- Sub
main: memasok air dari mainline ke lateral
- Lateral:
memberi air ke sprinkler
Macam-macam cara pemasangan sprinkler:
- portable:
pompa, mainline, submain, lateral dan sprinkler dapat dipindahkan dari
lahan ke lahan
- semi
portable: pompa tetap, yang lain dapat dipindahkan
- semi
permanent: pompa tetap dan mainline permanen, lainnya dapat dipindahkan
- permanent:
lokasi pompa, mainline, submain, lateral dan sprinkler tetap
Kinerja Sprinkler
Kinerja sprinkler dipengaruhi oleh
variasi tekanan dan jenis nozzle.
- Debit
sprinkler
-
Debit sprinkler adalah volume air yang
keluar dari sprinkler per satuan waktu.
-
-
dengan:
-
Q = debit sprinkler
-
n = jumlah nozzle
-
K = konstanta, tergantung satuan yang
digunakan
-
c = koefisien, tergantung bentuk dan
kekasaran bukaan nozzle
-
A = luas penampang melintang bukan nozzle
-
P = tekanan operasi nozzle
-
x =fungsi eksponensial nozzle (0,5)
- Jarak
lemparan
-
Jarak antar sprinkler yang berdekatan
dipengaruhi oleh jarak lempar sprinkler
-
jarak bertambah bila kemampuan melempar
sprinkler naik
-
dipengaruhi teknan operasi, bentuk,
serta sudut lemparan
-
pabrik mengeluarkan publikasi diameter
pembasahan untuk berbagai macam tekanan, ukuran nozzle, bentuk dan sudut
nozzle.
- Pola
distribusi
-
Volume air yang digunakan bervariasi
terhadap jarak dari sprinkler
-
Pola distribusi tergantung tekanan
operasi (lihat Gambar 11), nozzle dan angin
-
Bentuk nozzle dan ukuran bukaan biasanya
tidak berpengaruh terhadap pola distribusi
- Rata-rata
aplikasi
-
Parameter yang penting untuk aplikasi
terhadap tanah, tanaman, dan daerahnya
-
Bila aplikasi besar akan menyebabkan run
off dan erosi
-
-
Dengan: A = rata-rata aplikasi, Q =
debit sprinkler, a = luas areal pembasahan, k = konstanta satuan
-
Untuk beberapa sprinkler serupa yang
diletakkan dalam grid L dan S:
-
Dengan: Q = debit sprinkler individu, L
= jarak antar lateral, S = jarak antar sprinkler dalam lateral
- Ukuran
tetesan (droplets)
-
Ukuran tetesan berpengaruh terhadap daya
dispersi ke tanah
-
Ukuran tetesan mempengaruh pola
distribusi bila ada angin karena ukuran tetesan kecil lebih peka terhadap angin
|
|
|
Gambar 3. Variasi pola
distribusi sprinkler tunggal terhadap tekanan
Pemilihan Sprinkler
Pemilihan sprinkler dilakukan dengan
mempertimbangkan biaya, tekanan operasi, dan kemampuan untuk memenuhi desain
dengan keseragaman yang baik dan tidakmenimbulkan run off.
Pertimbangan dalam pemilihan sprinkler:
- Kapasitas
debit
-
Sprinkler harus mencukupi DDIR (Design
Daily Irrigation Requirement) dengan mempertimbangkan angin dan kehilangan
karena evaporasi setelah air keluar dari sprinkler sebelumsampai ke permukaan
daun dan tanah
- Tekanan
operasi
-
Sprinkler harus dioperasikan dengan
tekanan minimal dengan keseragamaan dan efisiensi yang tinggi guna mengurangi
konsumsi energi dan menghemat biaya
operasi
-
Setiap sprinkler keluaran pabrik sudah
dilengkapi dengan informasi kinerja
- Lain-lain
-
Sudut nozzle, ukuran tetesan, jarak
lemparan, dan pola aplikasi harus diketahui dan disesuaikan dengan angin,
tanaman, dan sistem yang digunakan
-
Sudut nozzle tergantung kecepatan angin
dan tinggi tanaman
-
Ukuran tetesan kecil cocok untuk tanah
terbuka, tetesan besar cocock untuk daerah berangin.
|
|
|
Gambar 4. Pola pemasangan
sprinkler
B. Irigasi Tetes (Trickle)
Irigasi tetes adalah
suatu sistem untuk memasok air (dan pupuk) tersaring ke dalam tanah melalui
suatu pemancar (emiter). Irigasi tetes menggunakan debit kecil dan
konstan serta tekanan rendah. Air akan menyebar di tanah baik ke samping maupun
ke bawah karena gaya kapiler dan gravitasi. Bentuk sebarannya tergntung jenis
tanah, kelembaban, permeabilitas tanah, dan jenis tanaman. Cocok untuk
buah-buahan yang banyak mengandung air sewaktu panen (tomat, jeruk, anggur,
arbeil, dsb.). Tidak praktis dan ekonomis untuk tanaman rapat.
Beberapa metode irigasi tetes:
- Drip
irigation
Air
diaplikasikan ke tanah pada satu titik dalam bentuk tetesan-tetesan melalui
emiter point.
- Subsurface
irrigation
Air
diaplikasikan di bawah permukaan tanah menggunakan emiter point maupun line
source.
- Bubbler
irrigation
Air
diaplikasikan ke permukaan tanah dengan aliran kecil.
- Spray
irrigation
Air
diaplikasikan melalui microsprinkler untuk membuat semprotan kecil di
dekat permukan tanah.
Keuntungan trickle:
- Efisiensi
penggunaan air sangat tinggi karena evaporasi minimum, tidak ada gerakan
air di udara, tidak ada pembasahan daun, tidak ada runoff, serta pengairan
dibatasi di sekitar tanaman pokok. Penghematan air 30-50%. Efisiensi
mendekati 100%.
- Respon
tanaman terhadap sistem ini lebih baik dalam hal produksi, kualitas, dan
keseragaman produksi:
- Tidak mengganggu aerasi tanah, dapat dipadu
dengan unsur hara, tekanan rendah sehingga tidak mengganggu keseimbangan
kadar lengas
- Mengurangi perkembangan serangga, penyakit,
dan jamur karena air anya diberikan terbatas pada tanaman pokok
- Penggaraman/pencucian garam lebih efektif
kaena ada isolasi lokasi. Gula tidak tumbuh tanpa air
- Lahan
tidak terganggu karena pengolahan tanah, siraman, dll. Serta mengurangi
run off dan meningkatkan drainasi permukaan.
- Perencanaan
dan konstruksi irigasi tetes murah bila penyumbatan tidak terjadi dan
pemeliharaan emiter minimum. O&P murah.
- Bisa
diletakkan di bawah mulsa plastik, tidak terpengaruh angin, bisa
diterapkan di daerah bergelombang.
Problem:
- Penyumbatan
saluran dan emiter oleh pasir atau lumut menyebabkan kapasitas aliran dan
distribusi tidak baik.
- Pengendapan
garam-garaman yang tidak larut dalam air di ujung emiter.
- Akibat
pemberian terbatas, perkembangan akar dan daya tahan tanaman terbatas
Bagian-bagian
Trickle
Bagian-bagian sistem irigasi tetes:
- Control
head: ditempatkan di sumber air
- Mainline:
mensuplai manifold
- Manifold:
mensuplai lateral line
- Lateral:
merupakan tempat emiter
Gambar 5. Bagian-bagian trickle
Kebutuhan teknis emiter:
- memberikan
debit rendah, uniform, dan konstan
-
debit 2-10 lt/jam pada tekanan tinggi
(10 m atau 1 atm) untuk mengantisipasi akibat beda tinggi yang disebabkan
elevasi dan gesekan dalam pipa
-
harus dirancang seteliti mungkin (Æ
= 2,00 mm) agar debit seminimum mungkin (toleransi ±10%)
-
karakteristik hidrolik aliran tidak
berpengaruh besar pada tekanan dan debit.
- memberikan
penampang aliran yang besar
-
untuk menurunkan tekanan dari debit
rendah digunakan Æ 0,3-1,0 mm
- biaya
rendah
Tipe emiter:
Perancangan
Irigasi Tetes
Komponen perancangan
- Kedalam
aplikasi
- Prosen
luas pembasahan
- Perubahan
tekanan
- Kantong
penangkap udara
- Kelep
- Ekonomis
BAB IV
KESIMPULAN
1. Efisiensi penggunaan air pada irigasi
trickle sangat tinggi karena
evaporasi minimum, tidak ada gerakan air di udara, tidak ada pembasahan daun,
tidak ada runoff, serta pengairan dibatasi di sekitar tanaman pokok.
Penghematan air 30-50%. Efisiensi mendekati 100%.
2. Keuntungan penerapan irigasi sprinkle antara lain pengukuran air
lebih mudah, tidak mengganggu pekerjaan pertanian, hemat lahan dan efisiensi
air tinggi.
3. Disamping untuk memenuhi kebutuhan
air tanaman, irigasi sprinkle dapat
pula digunakan untuk mencegah pembekuan, mengurangi erosi angin, memberikan
pupuk, dan lain-lain.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 2008., Penuntun Praktikum teknik Irigasi dan Drainase.
Program Studi Teknologi Pertanian, Fakultas Pertanian. Universitas Hasanuddin;
Makassar.
Bustami, Fuad., 1999. Sistem Irigasi: Suatu Pengantar Pemahaman,
Tugas Kuliah Sistem Irigasi. Program Studi teknik Sipil, UGM; Yogyakarta.
Hansen, CV.C.O.W, Israel Son G.B. Stingherm., 2002. Dasar – Dasar
dan Praktek Irigasi. Erlangga; Jakarta.
Hansen, CV.C.O.W, Israel Son G.B. Stingherm., 1986. Dasar – Dasar
dan Praktek Irigasi. Erlangga; Jakarta.
Pratowijiyo, A. 1984. Kapita Selekta Teknik Tanah dan Air. Departemen
Mekanisasi Pertanian. Bogor.
Keller, I. Karmeli D dan Bliensner., 1990. Trickle Irrigation
Design Edition. Rain Bird. Sprinkler
Mfg. Crop. Glendora
Melvyn, 1983., Sprinkler Irigation; Equitment and educational,
London UK.
Prastawo, 1995., Kriteria Pembangunan Irigasi Sprinkler dan Drip.
Fateta, IPB. Bogor.
Sarmidi, Amin. 2000. Desain Alat Penyimpanan Energy Matahari Logam
Hibrida Untuk Mengeringkan Komoditi Pertanian. http:// www.google.com
Sjamsuddin, E.AS. Karma.1996. Budidaya Hemat Air dan Panen Ilmiah.
Prosedding Seminar Nasional Gerakan Hemat Air; Jakarta.
Sostrodarsonno, S. dan Takeda. 1985. Hidrologi Untuk Pengairan.
Pradnya Paramita. Jakarta.
ya udah kalo ga bolaeh dicopy gpp kok masih bnyak materi lainnya di blog...huft dasar peliiiit
ReplyDeleteMakasih infonya mantapppp
ReplyDeleteSlm kenal
http://jasapasangpipa.blogspot.com