Lpaoran Praktikum Acara 4(CROPWAT)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.        Latar Belakang

Pengetahuan tentang keirigasian terus berkembang sesuai dengan perkembangan ilmu pengetahuan secara umum. Masuknya era digital juga merambah pada ranah ilmu keirigasian. Perhitungan tentang keirigasian baik mulai dari kebutuhan air irigasi, kebutuhan air tanaman, kebutuhan air pada suatu lahan dan lain sebagainya, selain dapat dihitung dengan menggunakan rumus manual, oleh karena berkembangnya teknologi itu semua dapat dihitung dengan menggunakan software (Handoko, 2005).

Air merupakan sumber daya alam yang sangat dibutuhkan bagi kehidupan manusia, hewan dan tanaman. Oleh karena itu diperlukan pengendalian dalam pemanfaatannya, salah satu bentuk pengendalian air, yaitu pengaturan air di bidang irigasi. Hal ini dilakukan agar tidak terjadi kekurangan air pada musim kemarau, sehingga dapat memenuhi kebutuhan air irigasi dan tidak terjadi kelebihan air pada musim hujan yang mengakibatkan air terbuang percuma tanpa adanya pemanfaatan sehingga menjadi aliran permukaan (Asdak, 2007).

Dalam menentukan kebutuhan air irigasi digunakan dua metode yang berbeda, yaitu metode yang didasarkan pada Kriteria Perencanaan Jaringan Irigasi dan CROPWAT 8.0. Kedua metode tersebut memiliki kriteria yang berbeda dalam menentukan kebutuhan air irigasi. Hal ini dapat dilihat dari parameter-parameter yang digunakan dalam penerapannya. Dengan adanya perbedaan parameter, maka besarnya kebutuhan air irigasi yang dihasilkan oleh kedua metode tersebut juga berbeda. Oleh sebab itu diperlukan analisis dari parameter-parameter yang digunakan dalam perhitungan kebutuhan air irigasi (Anggraeni, 2013).

          Sosrodarsono (2006) menjelaskan bahwa dalam permasalahan yang terjadi di lapangan, sistem pemberian air irigasi untuk tanaman dilakukan secara terus menerus sepanjang tahun. Penentuan jumlah pemberian yang tepat dapat mencukupi ketersediaan air bagi tanaman sehingga pertumbuhan tanaman dapat optimal. Kondisi air tersedia ini selanjutnya dapat menjamin kelembaban pada media tanam sehingga tidak terjadi kelebihan ataupun kekurangan air.

1.2.     Tujuan

·    Mampu mengoprasikan Sofware Cropwat 8.0

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1.    Sofware Cropwat

          Angraeni (2013) menjelaskan bahwa Sofware Cropwat 8.0 adalah program komputer untuk perhitungan kebutuhan air tanaman dan kebutuhan irigasi berdasarkan data tanah, iklim dan tanaman. Selain itu, program ini memungkinkan pengembangan jadwal irigasi untuk kondisi manajemen yang berbeda dan perhitungan pasokan skema air untuk berbagai pola tanaman. Sofware Cropwat 8.0 juga dapat digunakan untuk mengevaluasi praktek-praktek irigasi petani dan untuk menilai kinerja tanaman yang berhubungan dengan kebutuhan air.

          Prosedur perhitungan yang digunakan dalam semua Sofware Cropwat 8.0  didasarkan pada dua publikasi dari FAO Irigasi dan Drainase Series, yaitu, No 56 "Evapotranspirasi Tanaman - Pedoman untuk kebutuhan air tanaman komputasi" dan Nomor 33 berjudul "Tanggapan Hasil untuk air". Sebagai titik awal, dan hanya untuk digunakan saat data lokal tidak tersedia, Sofware Cropwat 8.0 termasuk tanaman standar dan data tanah. Ketika data lokal yang tersedia, file-file data dapat dengan mudah diubah atau yang baru dapat diciptakan. Demikian juga, jika data iklim lokal tidak tersedia, ini dapat diperoleh untuk lebih dari 5.000 stasiun di seluruh dunia dari Climwat, data iklim terkait. Perkembangan jadwal irigasi di Sofware Cropwat 8.0 didasarkan pada keseimbangan tanah, air setiap hari menggunakan pilihan yang ditetapkan pengguna berbagai untuk suplai air dan kondisi pengelolaan irigasi. Skema pasokan air dihitung sesuai dengan pola tanam yang ditentukan oleh pengguna, yang dapat berisi hingga 20 tanaman (Alen, 2006)

          Dalam Sofware Cropwat 8.0, penetapan ETo menggunakan metode Penman- Montei th. Rumus yang menjelaskan ETo secara teliti adalah rumus Penman-Montei th, yang pada tahun 1990 oleh FAO dimodifikasi dan dikembangkan menjadi rumus FAO Penman-Montei th (Alen,2006) yang diuraikan dengan persamaan:

ETo = 0,408 ⊿(Rn-G)+y ₂(e_s-e_a)

                        ⊿+y(1+0,3 ₂

Keterangan:

ETo     = Evapotranspi rasi tanaman acuan, mm/hari

Rn       = Radiasi net to pada permukaan tanaman, MJ/m2/hari

G         = Kerapatan panas terus -menerus pada tanah (fluks panas tanah),                           MJ/m2/hari

T          = Suhu har ian rata-rata pada ket inggian 2 meter, 0C

₂           = Kecepatan angin pada ket inggian 2 meter, m/det

es        = Tekanan uap jenuh, kPa

ea        = Tekanan uap aktual , kPa

Δ          = Kurva kemiringan tekanan uap, kPa/ 0C

γ          = Konstanta psycrometr ic, kPa/ 0C

2.2.    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.

Gambar 1. Siklus Hidrologi

2.3.    Kebutuhan Air Bagi Tanaman

             Kartasapoetra (2007) menjelaskan bahwa kebutuhan air untuk tanaman adalah jumlah air yang dibutuhkan oleh tanaman untuk proses pertumbuhannya, sehingga diperoleh tambahan berat kering tanaman. Kebutuhan air tanaman dapat diukur dari perbandingan berat air yang dibutuhkan untuk setiap pertambahan berat kering tanaman. Dari sudut pandang irigasi, kebutuhan air untuk tanaman ditentukan oleh dua proses kehilangan air selama pertumbuhan tanaman, yaitu evaporasi dan transpirasi.

a.         Evaporasi adalah kehilangan air karena penguapan dari permukaan tanah dan badan air atau permukaan tanaman tanpa memasuki sistem tanaman. Air yang berasal dari embun, hujan atau irigasi siraman yang kemudian menguap tanpa memasuki tubuh tanaman termasuk dalam air yang hilang karena evaporasi ini.

b.         Transpirasi adalah kehilangan air karena penguapan melalui bagian dalam tubuh tanaman, yaitu air yang diserap oleh akar-akar tanaman, dipergunakan untuk membentuk jaringan tanam-an dan kemudian dilepaskan melalui daun ke atmosfir. Kedua proses kehilangan air tersebut kemudian sering disebut sebagai evapotranspirasi (Kartasapoetra, 2007).

          Kebutuhan air tanaman perlu diketahui agar air irigasi dapat diberikan sesuai dengan kebutuhannya. Jumlah air yang diberikan secara tepat, di samping akan merangsang pertumbuhan tanaman, juga akan meningkatkan efisiensi penggunaan air sehingga dapat meningkatkan luas areal tanaman yang bisa diairi. Kebutuhan air untuk tanaman merupakan salah satu komponen kebutuhan air yang diperhi-tungkan dalam perancangan sistem irigasi. Berbagai metode telah dikembangkan guna mengukur kebutuhan air untuk tanaman. Dalam perancangan sistem irigasi, kebutuhan air untuk tanaman dihitung dengan menggunakan metode prakira empiris berdasar rumus tertentu (Kartasapoetra, 2007).

BAB III

METEDOLOGI PENELITIAN

3.1.    Waktu Dan Tempat

          Praktikum ini dilaksanakan pada hari Sabtu 21 Juni 2014 di Fakultas Pertanian Universitas Sumbawa (UNSA) Sumbawa Besar.

3.2.    Alat Dan Bahan

·      Kalkulator

·      Komputer dengan program Sofware Cropwat

·      Bolpoin

·      Buku

·      Modul

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Menghitung Kebutuhan Air Tanaman Dengan Mensimulasi             Beberapa Parameter Menggunakan Cropwat 8.0

4.1.1. Data Iklim

          Data di peroleh dari badan klimatologi stasiun pengamatan landasan udara Brang Biji dari tahun 2005-2011

 

          Dari data klimatologi yang diambil dari stasiun pengamatan landasan udara Brang Biji didapatkan rata-rata Eto nya adalah 5,36 mm/day.

          Grafik dari tabel diatas menunjukkan Eto pada tiap-tiap bulannya. Eto paling tinggi dicapai pada bulan Mei dan Eto paling rendah dicapai pada bulan Desember.

4.1.2. Data Hujan

          Data hujan diperoleh dari stasiun pengamatan landasan udara Brang Biji dari tahun 2005-2011

          Dari hujan yang didapat menunjukkan curah hujan selama setahun sebanyak 1372.9 mm, dengan efisiensi hujan sebanyak 941.6 mm

          Dapat disimpulkan dari grafik diatas bahawa bulan dengan hujan dan efisiensi hujan yang paling tinggi adalah bulan Februari, sedangkan bulan dengan hujan dan efisiensi hujan yang paling rendah adalah bulan Agustus. Dari grafik ini, saya dapat menyimpulkan bahwa hujan dan efisiensi hujan berbanding lurus.

4.2.    Periode Tanan Pertama

4.2.1. MusimTanam Pertama

a. Komoditas Padi

          Pada musim tanam pertama saya memiliki komoditas jagung untuk dimasukkan kedalam Crowat 8.0. Dengan tanggal penanaman 10 desember dan dipanen pada tanggal 13 april, Umur tanaman berdasarkan data FAO. Saya memilih tanggal 20 November untuk menanam karena penanam padi biasa dilakukan pada musim hujan. Dari data hujan stasiun pengamatan landasan udara Brang biji awal musim hujan pada bulan November dengan curah hujan mencapai 135.2 mm dan efisiensi hujan 106.0 mm. Sehingga pada bulan tersebut sangat efektif untuk penanaman padi.

b.         Jenis Tanah

          Untuk jenis tanah yang saya gunakan adalah heavy (liat) dengan menggunakan data yang sudah disediakan oleh FAO dengan detil data yang ditampilkan diatas.

c.       Kebutuhan Air Tanaman Padi

          Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa evapotranspirasi tanaman jagung mulai dari persemaian (Nursery) dan ditanam adalah 327,3 mm sepanjang masa tanam. Decade disini maksudnya  10 hari pada setiap bulanannya. Efisiesi hujan selama masa tanam adalah 582,8 mm. Jadi kebutuhan irigasi air tanaman padi selama masa tanam yang dimulai pada musim hujan yaitu dari mulai persemaian (Nursery) dan ditanam pada tanggal 20 November adalah 1,1 mm. Dilihat dari tabel diatas tanaman jagung banyak membutuhkan air irigasi pada decade 1,2,3 bulan januari dan pada decade 1,2,3 bulan februari.          

c. Skenario Pemberian Air Tanaman

          Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa kebutuhan air pada tanaman sangat tinggi pada bulan November decade 1. Jadi pastikan terdapat air tanaman pada bulan November untuk mengoptimalkan produksi.

d.    Penjadwal Irigasi Tanaman Padi

          Irigasi berakhir pada tanggal 13 april dimana tidak ada kekurangan air , total air sebanyak 0 % . Total air yang diberikan untuk irigasi 0.0 mm, air yang diterima adalah 0.0 mm, dan tidak ada irigasi terbuang. Air yang digunakan tanaman adalah 370, 7 mm dengan potensial  946,6 mm. Defisisi jadwal irigasi 0.0 %.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         

          Total curah hujan adalah 370,7, dan efisiensi curah hujan 72.8 mm. Hujan yang hilang adalah 0.0 mm. Defisit kelembaban saat panen adalah 0.0 mm dan irigasi yang dibutuhkan adalah -575,9 mm dengan efisiensi hujan 39,2 %.

          Berdasarkan grafik neraca air diatas menunjukkan bahwa tidak ada kekurangan air, karena kebutuhan air sudah ada pada 30 hari sebelum tanam yang sudah mencukupi hingga panen.

4.2.2 Musim Tanam Kedua

a.       Komoditas Padi

          Pada musim tanam kedua saya memiliki komoditas padi untuk dimasukkan kedalam Crowat 8.0. Dengan tanggal penanaman 23 april dan dipanen pada tanggal 25 agustus, Umur tanaman berdasarkan data FAO. Saya memilih tanggal 23 april untuk menanam karena pada bulan ini masih terdapat hujan yang dapat digunakan sebagai penunjang kebutuhan air tanaman.

c.         Jenis Tanah

          Untuk jenis tanah yang saya gunakan adalah Heavy (liat) berdasarkan Simulasi data tanah yang telah ditentukan oleh dosen masing-masing mahasiswa, saya menggunakan data yang sudah disediakan oleh FAO dengan detil data yang ditampilkan diatas.

d.          Kebutuhan Air Tanaman Padi

          Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa evapotranspirasi tanaman padi mulai yang ditanam pada tanggal 23 april adalah 436,2 mm sepanjang masa tanam. Decade disini maksudnya  10 hari pada setiap bulanannya. Efisiesi hujan selama masa tanam adalah 109,9 mm. Jadi kebutuhan irigasi air tanaman padi selama masa tanam yang dimulai pada musim hujan yaitu tanggal 23 april adalah 355,1 mm. Sehingga dibutuhkan irigasi untuk mengoptimalkan produksi atau pertumbuhan.

          Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa kebutuhan air pada tanaman sangat tinggi dimulai dari dekade 3 bulan mei sampai pada menjelang proses panen. Jadi pastikan terdapat air tanaman pada bulan selama bulan mei sampai agustus untuk mengoptimalkan produksi.

e.         Skenario Pemberian air Tanaman Padi

             Pada skenario ini memiliki nilai efisiensinya adalah 70 %.

f.          Penjadwal Irigasi Tanaman Padi

          Berdasrkan skenario diatas tidak terjadi penurunan produksi, air yang digunakan oleh tanaman 269,8 mm, begitu pula dengan potensialnya, air tanaman 434,3 mm. Curah hujan sebesar 132,2, dengan efisiensi hujan sebesar 75,6 mm. Total hujan yang hilang 91.8 mm, defisit kelembaban saat panen adalah 194,2 mm, dan irigasi yang dibutuhkan  sebesar 358,7 mm.

          Berdasarkan grafik neraca air diatas menunjukkan bahwa terdapat kekurangan air terlebih khusus saat menjelang panen..

BAB V

KESIMPULAN

5.1.    Kesimpulan

          Berdasarkan pembahasan diatas tentang simulasi kebutuhan air tanaman menggunakan aplikasi CROPWAT dengan tanaman yang yang digunakan adalah tanaman jagung. Untuk musim tanam pertama, kebutuhan air tanaman jagung bisa tercukupi dengan baik karna mendapat kontribusi dari air hujan yang baik sedangkan pada musim tanam kedua kebutuhan air tanaman jagung hanya dapat dipenuhi pada saat awal penanaman saja dan pada beberapa dekade setelah penanaman kebutuhan air tanaman sudah tidak dapat dipenuhi lagi karna air hujan sudah tidak ada lagi.

5.1.    Saran

          Dari praktikum yang telah dilaksanakan, penulis menyarankan agar pemateri saat praktikum lebih jelas dalam memberikan materi agar pemahaman mahasiswa lebih baik.