LAPORAN PRAKTIKUM ACARA 1. EVAPOTRANSPIRASI

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Air sangat dibutuhkan untuk pertumbuhan dan kelangsungan hidup tumbuhan, air menyusun 70%-80% dari berat tumbuhan ketika tanaman masih hidup. Air juga berfungsi sebagai media transportasi unsur hara dan terlibat dalam reaksi biokimia dalam sel tumbuhan. Dibidang pertanian, air diperoleh dari hujan atau irigasi, Sebagian air juga berasal dari bawah tanah yang bergerak ke atas secara lambat sebagai pengganti kehilangan air pada tanaman (Satrodarsono dan Takeda, 2003).

Evapotranspirasi adalah keseluruhan jumlah air yang berasal dari permukaan tanah, air, dan vegetasi yang diuapkan kembali ke atmosfer oleh adanya pengaruh faktor–faktor iklim dan fisiologi vegetasi. Dengan kata lain, besarnya evapotranspirasi adalah jumlah antara evaporasi (penguapan air berasal dari permukaan tanah), intersepsi (penguapan kembali air hujan dari permukaan tajuk vegetasi), dan transpirasi (penguapan air tanah ke atmosfer melalui vegetasi). Beda antara intersepsi dan tranapirasi adalah pada proses intersepsi air yang diuapkan kembali ke atmosfer tersebut adalah air hujan yang tertampung sementara pada permukaan tajuk dan bagian lain dari suatu vegetasi, sedangkan transpirasi adalah penguapan air yang berasal dari dalam tanah melalui tajuk vegetasi sebagai hasil proses fisiologi vegetasi (Soewarno, 2005).

Usman (2004) menyatakan bahwa evapotransiprasi dalam bidang pertanian dapat disebut sebagai ET. ET merupakan kebutuhan air pada tanaman. Kebutuhan air pada tanaman dapat didefinisikan sebagai jumlah air yang diperlukan untuk memenuhi kehilangan air melalui evapotranspirasi (ET)dari tanaman yang sehat, tumbuh pada sebidang lahan yang luas dengan kondisi tanah yang tidak mempun¬yai kendala (kendala lengas tanah dan kesuburan tanah) dan mencapai potensi produksi penuh pada kondisi lingkungan tumbuh tertentu (Usman, 2004).

1.2 Tujuan

Praktikum ini bertujuan agar mahasiswa dapat menghitung jumlah evapotranspirasi yang dilakukan oleh tanaman.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Siklus Hidrologi

Kodoati dan Rustam (2008) menyatakan bahwa siklus hidrologi adalah pergerakan air di bumi berupa cair, gas, dan padat baik proses di atmosfir, tanah dan badan-badan airyang tidak terputus melalui proses kondensasi, presipitasi, evaporasi dan transpirasi.Pemanasan air samudera oleh sinar matahari merupakan kunci proses siklus hidrologi tersebut dapat berjalan secara kontinu. Air berevaporasi, kemudian jatuh sebagai presipitasi dalambentuk air, es,atau kabut. Pada perjalanan menuju bumi beberapa presipitasi dapat berevaporasi kembali ke atas atau langsung jatuh yang kemudian diintersepsi oleh tanaman sebelum mencapai tanah. Setelah mencapai tanah, siklus hidrologi terus bergerak secara kontinu dalam tiga cara  yang berbeda:

·         Evaporasi / transpirasi Air yang ada di laut, di daratan, di sungai, di tanaman, dsb. kemudian akan menguap ke angkasa (atmosfer) dan kemudian akan menjadi awan. Pada keadaan jenuh uap air (awan) itu akan menjadi bintik-bintik air yang selanjutnya akan turun (precipitation) dalam bentuk hujan, salju, es.

·         Infiltrasi / Perkolasi ke dalam tanah Air bergerak ke dalam tanah melalui celah-celah dan pori-pori tanah dan batuan menuju muka air tanah. Air dapat bergerak akibat aksi kapiler atau air dapat bergerak secara vertikal atau horizontal dibawah permukaan tanah hingga air tersebut memasuki kembali sistem air permukaan.

·         Air Permukaan - Air bergerak diatas permukaan tanah dekat dengan aliran utama dan danau; makin landai lahan dan makin sedikit pori-pori tanah, maka aliran permukaan semakin besar. Aliran permukaan tanah dapat dilihat biasanya pada daerah urban. Sungai-sungai bergabung satu sama lain dan membentuk sungai utama yang membawa seluruh air permukaan disekitar daerah aliran sungai menuju laut.

2.2 Evapotranspirasi

Evapotranspirasi adalah keseluruhan jumlah air yang berasal dari permukaan tanah, air, dan vegetasi yang diuapkan kembali ke atmosfer oleh adanya pengaruh faktor–faktor iklim dan fisiologi vegetasi. Dengan kata lain, besarnya evapotranspirasi adalah jumlah antara evaporasi (penguapan air berasal dari permukaan tanah), intersepsi (penguapan kembali air hujan dari permukaan tajuk vegetasi), dan transpirasi (penguapan air tanah ke atmosfer melalui vegetasi) ( Kodoati dan Rustam, 2008).

Evapotranspirasi adalah kombinasi proses kehilangan air dari suatu lahan bertanaman melalui evaporasi dan transpirasi. Evaporasi adalah proses dimana air diubah menjadi uap air (vaporasi, vaporization) dan selanjutnya uap air tersebut dipindahkan dari permukaan bidang penguapan ke atmosfer (vapor removal). Evaporai terjadi pada berbagai jenis permukaan seperti danau, sungai lahan pertanian, tanah, maupun dari vegetasi yang basah. Transpirasi adalah vaporisasi di dalam jaringan tanaman dan selanjutnya uap air tersebut dipindahkan dari permukaan tanaman ke atmosfer (vapor removal). Pada transpirasi, vaporisasi terjadi terutama di ruang antar sel daun dan selanjutnya melalui stomata uap air akan lepas ke atmosfer. Hamper semua air yang diambil tanaman dari media tanam (tanah) akan ditranspirasikan, dan hanya sebagian kecil yang dimanfaatkan tanaman (Allen et al. 2008).

Latikan (2004) menjelaskan bahwa faktor-faktor yang mempengaruhi evapotranspirasi diantaranya adalah:

1)    Ketersediaan air

·         Evaporasi tanah

Air dievaporasikan pada permukaan tanah pada laju yang sama dengan permukaan air bebas selama tanah basah dan tidak dinaungi tanaman.

·         Air tanah utk tanaman

Kontribusi evaporasi tanah terhadap total evapotranspirasi menurun sejalan dengan meningkatnya penutupan tanaman.

2)    Faktor tanaman

Tahanan dalam tanaman : diatur oleh tahanan stomata dan tahanan stomata dipengaruhi oleh suhu daun, cahaya,potensi air dan perbedaan tekanan uap

·         Pengaruh penutupan tanaman:

a)    tanaman yang ditanam dalam barisan biasanya tidak menutupi permukaan tanah sepenuhnya

b)    Sebelum tanaman menutup permukaan tanah sepenuhnya,arah barisan tanaman dapat mempengaruhi evapotranspirasi

c)    Banyaknya bagian permukaan tanah yang tertutup tanaman menentukan perbandingan antara evaporasi langsung dari tanah dan transpirasi dari tanaman

d)    tinggi tanaman: makin tinggi tanaman makin kuat pengaruh angin yang memberikan energi bagi tarikan air

·         Pengaruh morfologi tanaman

a)    Jenis daun : daun lebar lebih banyak mentranspirasikan air daripada daun jarum

b)    Ukuran daun: daun yang lebih lebar lebih banyak mentranspirasikan air daripada daun  berukuran sempit Daun dapat juga dilapisi dengan lilin, bulu halus, duri

c)    Daun memiliki berbagai warna

3)    Kondisi meteorologis

Kondisi cuaca sangat menentukan laju evapotranspirasi dan sebaliknya evapotranspirasi mempengaruhi iklim. Jumlah terbesar dari energi yang digunakan pada evapotranspirasi disediakan hamper seluruhnya dari dua sumber: energi radiasi dan energi dari udara yang lebih panas daripada permukaan tanaman.

Radiasi netto adalah sumber energi utama untuk evapotranspirasi, karena itu radiasi netto berbanding lurus dengan laju evapotranspirasi. Adveksi panas terasa adalah perpindahan energy dalam arah horizontal. Waktu tanah basah hamper semua energi dari radiasi neto digunakan untuk panas laten, jika tanah menjadi kering hanya sedikit radiasi netto untuk panas laten, mulailah terbentuk panas terasa. Jika panas terasa ini bertiup diatas permukaan basah maka akan terjadi evapotranspirasi (Usman, 2004)

Angin memindahkan uap air ke udara yang lebih kering sehingga laju penguapan menjadi cepat. Angin juga menjadi alat memindahkan panas terasa dari daerah kering ke daerah lembab/basah. Kelembaban udara. Kalau udara jenuh (penuhuap) evaporasi tidak akan terjadi. Laju evaporasi akan meningkat jika ada perbedaan kelembaban yang besar antara permukaan tanaman dan udara (Fontenot,2004).

2.3 Metode Thorntwaite

Menurut Karyanto (2012) menjelaskan bahwa Thornthwaite telah mengembangkan suatu metode untuk memperkirakan besarnya evapotranspirasi potensial dari data klimatologi. Evapotranspirasi potensial (PET) tersebut berdasarkan suhu udara rerata bulanan dengan standar 1 bulan 30 hari, dan lama penyinaran matahari 12 jam sehari. Metode ini memanfaatkan suhu udara sebagai indeks ketersediaan energi panas untuk berlangsungnya proses ET dengan asumsi suhu udara tersebut berkorelasi dengan efek radiasi matahari dan unsur lain yang mengendalikan proses ET.

Rumus dasar:

ETP =  1,6 (10 t/I)^a

keterangan:

PET   =  evapotranspirasi potensial bulanan (cm/bulan)

T        =  temperatur udara bulan ke-n (^OC)

I         =  indeks panas tahunan

a         =  koefisien yang tergantung dari tempat

Harga a dapat ditetapkan dengan menggunakan rumus:

a   = 675 ´ 10^-9 ( I³ ) – 771 ´ 10^-7 ( I² ) + 1792 ´ 10^-5 ( I ) + 0,49239

Jika rumus tersebut diganti dengan harga yang diukur, maka:

PET = evapotranspirasi potensial bulanan standart (belum disesuaikan dalam cm).

Karena banyaknya hari dalam sebulan tidak sama.

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat Praktikum

            Praktikum ini telah dilaksanakan pada hari sabtu tanggal 14 Juni 2014, di fakultas pertanian Universitas Samawa(UNSA).

3.2 Alat dan Bahan Praktikum

·         Buku

·         Modul

·         Polpen

·         Kalkulator

·         Pensil

3.3 Analisa Data (Metode Thorntwaite)

Ø  Nomogram

Gambar 2.1 adalah Nomogram (thornthwaite, 1948), hubungan suhu udara bulanan rata-rata (t  ^oc) sebagai sumbu-Y dan besarnya evapotraspirasi bulanan (cm) sebagai sumbu-X (Gambar 1). Untuk menggunakan ini harus dihitung dulu indeks bahang ( I =Heat index) yaitu akumulasi indeks panas/bahang dalam setahun, diperoleh dengan rumus :

I=  ^1,514  ............................................................................(1)   

Pada Nomogram buatlah garis yang menghubungkan titik I (indeks panas) yang diperolah dengan titik konvergensi. Titik konvergensi berada pada koordinat suhu 26,5 ^o c (sumbu-Y) dan ETP 13,50 (sumbu-X) dari garis yang terbentuk tariklah koordinat data suhu anda (sumbu-Y) untuk memperoleh nilai ETP paa sumbu-X. Bila data suhu udara lebih besar dari 26,5 ^o c maka gunukanlah tabel disampang nomogram atau mengunakan rumus:

ETP (t 26,5 ⁰C) = - 0,0433 t²+ 3,2244 t – 41.545....................................(2)

ETP yang diperoleh ini belum dikoreksi dengan faktor kedudukan matahari atau lintang (F). Nilai F dapat dilihat dalam tabel 2.5. Sehingga nilai:

ETP (terkroksi) = ETP.F.............................................................................(3)

a.         Rumus empiris

Untuk menduga ETP metode Thornthwaite bisa menggunakan rumus. Rumus ini berlaku untuk suhu udara rata-rata bulanan (t < 26,5 ⁰C), yaitu

ETP =  1,6 (10t/I)^a.......................................(4)

Dimana,

ETP=evaporasi potensial bulan (cm/bulan )

t =suhu rata-rata bulanan (oc)

I =akumulasi indeks panas dalam setahun, diperoleh dengan rumus:

I=  ^1,514.............................................................(5)

a = 0,000000675  I ³  - 0,0000771 I ² + 0,01792 I + 0,49239............(6)

F=faktor koreksi terhadap panjang hari dari letak lintang (diperoleh dari tabel) Sedangkan untuk data suhu tt < 26,5 ⁰C, gunakan rumus :

ETP (t 26,5 ⁰C) = - 0,0433 t²+ 3,2244 t – 41.545........................(7)

ETP yang diperoleh ini belum dikoreksi dengan faktor kedudukan matahari atau faktor lintang (F). Nilai F dapat dilihat dalam tabel 3. Sehingga nilai :   

ETP (terkroksi) = ETP.F........................................................(8)

3.4 Prosedur Perhitungan

ü  Menghitung indeks heat index masing-masing bulan (i) dengan rumus :

i   =  ^1,514

menghitung heat index setahun (I) dengan cara menjumlahkan i masing-masing bulan

ü  Menghitung nilai a dengan rumus a = 0,000000675  I ³  - 0,0000771 I ² + 0,01792 I + 0,49239

ü  Menghitung ETP tidak dikoreksi dengan rumus ETP = 1,6 (10 t/l)^auntuk suhurata-rata t < 26,5 ⁰C. untuk suhu t  26,5 ⁰C menggunakan tabel pada nomogram atau gunakan rumus : ETP (t 26,5 ⁰C) = - 0,0433 t²+ 3,2244 t – 41.545

ü  Menentukan nilai faktor koreksi (F) pada tabel 2.4 yang disesuaian dengan bulan dan posisi lintang.

ü  Kemudian menghitung ETP terkoreksi dengan rumus :

ETP_terkoreksi = ETP X F

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Praktikum  

Tabel 1 Hasil perhitungan nilai evapotranspirasi(ETP) metode

thorntwaite

Bulan	t	i	ETP*	ETP**	F	ETP	ETP terkoreksi
Jan	26,5	12,49	12.896	-	1,01	12.896	13,024
Feb	27	12,85	-	13,95	0,92	13,95	12,834
Mar	26,5	12,49	12.896	-	1,03	12.896	13,282
Apr	27	12,85	-	13,95	1,03	13,95	14,368
Mei	26,5	12,49	12.896	-	1,07	12.896	13,798
Jun	26,5	12,49	12.896	-	1,05	12.896	10,762
Jul	25	11,43	-	12.002	1,07	12.002	12,602
Agust	26	12,13	-	13.018	1,06	13.018	13,799
Sept	27,5	13,21	-	14.381	1,02	14.381	14,668
Okt	28,5	13,94	-	15,18	1,03	15,18	15,635
Nov	28	13,57	-	14,80	0,99	14,80	14,652
Des	28	13,57	-	14,80	1,01	14,80	14,948

Grafik 1. Hasil perhitungan nilai evapotranspirasi(ETP) metode thorntwaite

Gambar 1. Hubungan suhu dan evapotranspirasi pada berbagai bulan

4.2  Pembahasan

Dilihat dari grafik evapotranspirasi di atas maka dapat dikatakan bahwa evapotranspirasi yang terjadi setiap bulanya bersifat fluktuatif yaitu tidak tetap.  Nilai ETP pada masing-masing bulan dari bulan januari sampai desember adalah sebagai berikut:

Pada bulan Januari dengan niali suhu rata-rata 26,5 menghasilkan nilai ETP sebesar 13,024, pada bulan Februari dengan suhu rata-rata 27 nilai ETP akhirnya mencapai angka 12,834. Pada bulan Maret dengan suhu rata-rata 26,5 nilai ETP mencapai nilai 13,282 kemudian pada bulan April dengan suhu rata-rata 27 nilai ETP adalah 14,368.  Untuk bulan Mei        dengan suhu rata-ratanya madalah 26,5 dan nilai ETP mencapai 13,798, untuk bulan Juni dengan suhu rata-rata 26,5 nilai ETP adalah 10,762.  Pada bulan Juli dengan suhu rata-rata 25 niali ETP adaah 12,602.  Pada bulan Agustus  nilai suhu rata-ratanya mencapai 26 dan nilai ETP adalah  13,799., kemudian pada bulan September dengan suhu rata-rata 27,5 niali ETP adalah 14,668. Pada bulan Oktober          nilai suhu rata-rata mencapai nilai 28,5 dan niali ETP adalah 15,635. Untuk 2 bulan terakhir yaitu  November Desember dengan nilai suhu rata-rata masing-masing bulan adalah 28, maka nilai ETP bulan November adalah 14,652 dan bulan Desember adalah 14,948.

Nilai evapotranspirasi yang paling tinggi terjadi pada bulan Oktober yakni mencapai nilai 15,635, dan yang paling rendah adalah pada bulan Juni yakni mencapai nilai 10,762. Kondisi tinggi rendahnya nilai ETP dipengaruhi oleh kondisi iklim, sesuai dengan pendapat Usman (2004) yang menjelaskan bahwa pengaruh cuaca akan berpengaruh pada proses Evapotranspirasi yang terjadi.

Pada kisaran waktu antara bulan september sampai desember daerah kita biasanya mengalami puncak musim kemarau yang akan bedampak pada naiknya suhu dan kecepatan angin yang berhembus dari benua australia yang mnyebabkan kenaikan nilai evapotranspirasi tanaman. Sebaliknya pada bulan juni dan juli niali evapotranspirasi tanaman menempati nilai yang paling rendah hal ini disebabkan karna suhu minimum pada bulan ini mengalmi penurunan yang sehingga udara akan menjadi lebih dingin dan menyebabkan nilai evapotranspirasi tanaman menjadi lebih rendah.

Selain pengaruh iklim evapotranspirasi juga dipengaruhi oleh vegetasi yang menutupi permukaan tanah, hal ini berkenaan dengan nilai laju evapotranspirasi yang terjadi pada musim kemarau lebih tinggi jika dibandingkan dengan musim hujan di daerah kita ini. Pada musim kemarau vegetasi yang menutupi permukaan tanah baik dari keluarga rumput-rumputan ataupun yang lainnya  relatif berkurang jika dibandingkan dengan musim hujan yang akan menahan air dalam tanah yang akan menguap. Hal ini didukung oleh pendapat Fantenot (2004) yang menjelaskan bahwa faktor vegetasi juga mempengaruhi laju evapotranspirasi tanaman.

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

            Dari hasil praktukum diatas maka dapat diambil kesimpulan bahwa:

·         Evapotranspirasi adalah keseluruhan jumlah air yang berasal dari permukaan tanah, air, dan vegetasi yang diuapkan kembali ke atmosfer oleh adanya pengaruh faktor–faktor iklim dan fisiologi vegetasi.

·         Faktor-faktor yang mempengaruhi laju evapotranspirasi antara lain:

a)    Ketersediaan air

b)    Kondisi vegetasi

c)    Kondisi meterologi

·         Bulan yang memiliki nilai suhu rata-rata paling tinggi adalah Oktober yakni 28,5 dan yang paling rendah adalah bulan juli yakni 25. Bulan yang memiliki nilai ETP paling tinggi nilai ETP adalah bulan Oktober yaitu 15,635 dan yang paling rendah adalah bulan Juni yaitu 10,762

DAFTAR PUSTAKA

Allen, R. G. 1998. “Crop Evapotranspiration: Guidelines For Computing Crop Requirements.” Irrigation and Drainage Paper No. 56, FAO, Rome, Italy.

Eko Sulistyono, Suwarto dan Yulianti Ramdiani,2005 Evaluasi Metode Penman-Monteith dalam Menduga Laju Evapotranspirasi Standar (ET0) di Dataran Rendah Propinsi Lampung, Indonesia

Fontenot, R.L. 2004. “An evaluation of reference evapotranspiration models in Louisiana.” MSc thesis, Louisiana State Univ., Baton Rouge, La.

Kodoatie, RJ dan Sjarief, R. 2008. Pengelolaan Sumber Daya Air Terpadu. Penerbit Andi. Yogyakarta

Satrodarsono, dan Takeda, K.2003. Hidrologi untuk pengairan. Pradnya Paramitha : Jakarta

Usman, 2004. Klimatologi: Pengaruh Iklim terhadap Tanah dan Tanaman. Jakarta. Bumi Aksara. 101 hal.

Tumiar Katarina Manik, R. Bustomi Rosadi dan Agus Karyanto Defisit Evapotranspirasi sebagai Indikator Kekurangan Air pada Padi Gogo (Oryza sativa L.) Bul. Agron.