IRIGASI TETES

PENDAHULUAN

Dalam kegiatan budidaya pertanian, berbagai macam faktor memiliki peran serta dalam keberhasilan usaha budidaya tersebut. Salah satu faktor yang tidak dapat dilupakan dan ditinggalkan yaitu permasalahan tentang kebutuhan air yang diperlukan oleh tanaman. Air merupakan unsur kedua yang memiliki peranan penting dalam keberhasilan usaha budidaya pertanian di lahan setelah tanah. Peran tersebut sangat fundamental dan harus selalu terpenuhi. Jika kebutuhan air yang seharusnya telah diberikan pada tanaman belum juga terpenuhi, maka hal tersebut akan menjadi salah satu faktor pembatas dalam keberhasilan usaha budidaya tersebut.
Beberapa literature (Roscher, 1990) mengatakan hanya sekitar 10% dari air yang diberikan yang diserap oleh akar tanaman, selebihnya (90%) terbuang melalui perkolasi, evaporasi dan lain-lain. Selain itu bila penempatan mesin pompa air terlalu berdekatan, pada beberapa hari kemudian air menjadi sulit untuk dihisap, sehingga penggunaan mesin pompa menjadi mubasir.
Untuk mengatasi hal tersebut di atas maka dipilih alternatif untuk menggunakan sistem irigasi hemat air yaitu sistem irigasi tetes dengan pengadaan bahan baku jaringan seluruhnya berasal dari daerah tersebut. Sistem irigasi tetes dapat mencapai efisiensi 95% dalam penyerapan air oleh tanaman. Jaringan irigasinya menggunakan pipa-pipa PVC/Paralon yang kemudian air dikeluarkan dari pipa dengan menggunakan penetes ulir plastik sebagai regulator penetes, yang diteteskan di dekat tanaman. Sumber air berasal dari sumur bor pantek yang dihisap dengan pompa air listrik.
Perhitungan jumlah keperluan air bagi kelangsungan hidup tanaman atau sering diistilahkan dengan modulus irigasi, adalah merupakan suatu tahapan perhitungan yang mengawali perancangan suatu sistem irigasi baik yang bersifat terbuka dengan mengandalkan hukum gravitasi maupun yang bersifat tertutup dengan perpipaan yang dilengkapi dengan teknik pemompaan untuk dapat memberikan tekanan yang cukup bagi pangaliran airnya.
Modulus irigasi suatu tanaman, didalam perhitungannya belum memasukkan factor efisiensi karena kehilangan air akibat sistem irigasi yang digunakan seperti evaporasi, perkolasi dll. Modulus irigasi dari suatu tanaman akan berbeda dengan tanaman lainnya, juga tidak kalah pentingnya adalah keadaan curah hujan dan evapotranspirasi di lokasi kegiatan budidaya berlangsung. Analisis modulus irigasi dilakukan setelah pola tanam dan kalender tanam dari tanaman yang akan dibudidayakan ditentukan. Pola tanam dan kalender tanam yang baik akan mengoptimalkan modulus irigasi dari setiap jenis tanaman, dengan demikian akan mengoptimalkan pula efisiensi penggunaan air irigasi.
Suatu luasan lahan yang ditanami berbagai jenis tanaman akan memerlukan penanganan managemen air irigasi yang cukup kompleks dan harus terpadu untuk dapat terpenuhinya kebutuhan air bagi pertumbuhan berbagai jenis tanaman yang dibudidayakan. Oleh karena itu selain dari analisis perhitungan modulus irigasi perlu pula dilakukan analisis perhitungan interval irigasi yang tergantung dari jenis tanah lahan yang dibudidayakan terutama laju deplesi kandungan air tanahnya.
Perancangan sistem irigasi tetes meliputi perancangan layout jaringan perpipaan beserta pompa air dsb., perancangan kalender tanam dan pola tanam, perhitungan kebutuhan air irigasi pada tingkat tanaman (modulus irigasi), perhitungan maximum interval irigasi, perhitungan maximum lama penyiraman, perhitungan kebutuhan debit dan daya pompa untuk operasional sistem tersebut. Perhitungan Reference Crop Evapotranspiration (ETo) menggunakan metoda Blaney-Criddle. Untuk mengetahui jarak optimal penempatan pompa air untuk tujuan irigasi sistem tetes pada sumur pompa yang satu dengan yang lainnya pada luasan lahan yang sama, digunakan pendekatan persamaan aliran air ke dalam sumur dengan kondisi aliran air yang tetap pada aquifer phreatic dan semi-tertekan









ISI
Berbagai macam cara yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan air yang diperlukan oleh tanaman tersebut terdiri dari berbagai macam cara, dan prinsip yang berbeda beda. Permasalan tentang air menjadi sangat penting saat musim kemarau. Kegiatan pemenuhan kebutuhan air bagi tanaman atau menyiram tanaman di musim kemarau bagi sebagian petani tradisional menjadi rutinitas yang cukup merepotkan. Mulai dari mengambil air dari sumbernya, mengangkutnya ke kebun, hingga menyiramkannya satu per satu pada setiap tanaman. hal tersebut yang selalu dianggap sebagai aktivitas yang melelahkan.
Namun bagi petani yang paham teknologi kegiatan menyiram tanaman menjadi hal yang mudah dan praktis, tinggal putar kran maka semua tanaman pun akan tersiram secara merata.
Salah satu cara mempermudah rutinitas penyiraman tersebut adalah dengan penerapan sistem irigasi tetes (drip irrigation). Irigasi tetes adalah metode irigasi yang menghemat air dan pupuk dengan membiarkan air menetes pelan-pelan ke akar tanaman, baik melalui permukaan tanah atau langsung ke akar, melalui jaringan katup, pipa dan emitor. Irigasi tetes telah digunakan pada zaman kuno dengan mengisi pot tanah liat yang terkubur dengan air, yang pelan-pelan merambat ke rumput. Jaringan irigasinya menggunakan pipa-pipa PVC/Paralon yang kemudian air dikeluarkan dari pipa dengan menggunakan penetes ulir plastik sebagai regulator penetes, yang diteteskan di dekat tanaman. Sumber air berasal dari sumur bor pantek yang dihisap dengan pompa air listrik.
Irigasi tetes pertamakali digunakan di kawasan gurun dimana air sangat langka dan berharga. Pada pertanian skala besar, irigasi tetes cocok untuk sistem pertanian berjajar, untuk buah-buahan, juga sistem irigasi di dalam greenhouse. Irigasi tetes juga menjadi sarana penting di negara-negara maju di seluruh dunia dalam mensiasati pasokan air yang terbatas. Drip irrigation dirancang khusus untuk pertanian bunga-bungaan, sayuran, tanaman keras, greenhouse, bedengan, patio dan tumbuhan di dak. Selain oleh petani tradisional, sistem mikro irigasi ini cocok untuk kebun perkotaan, sekolah, rumahan, operator greenhouse. Pada dasarnya siapapun yang bercocok tanam yang butuh pengairan yang tepat dan efisien, bisa menggunakan sistem ini.
Sistem irigasi tetes cepat dan mudah dirakit. Komponennya utama adalah pipa paralon dengan dua ukuran yang berbeda. Yang berdiameter lebih besar digunakan sebagai pipa utama, sementara yang lebih kecil digunakan sebagai pipa tetes. Pipa utama berfungsi sebagai pembagi air ke setiap pipa tetes. Pipa tetes diberi lubang-lubang untuk meneteskan air ke setiap tanaman dengan jarak sesuai jarak antar tanaman. Untuk mengalirkan air dari sumbernya diperlukan pompa air, juga dilengkapi kran dan saringan air ke pipa utama, tidak lupa pipa konektor untuk sambungan. Untuk instalasi sistem perpipaan memang membutuhkan biaya. Tapi banyak alternatif yang layak dicoba selain menggunakan pipa-pipa dan pompa. Contoh irigasi tetes yang paling sederhana adalah dengan menggunakan bambu yang dilubangi antar ruasnya atau memanfaatkan botol plastik bekas kemasan air mineral yang diletakkan terbalik.
Dibandingkan dengan sprinkler atau penyiram taman sistem semprot perlu jumlah air yang banyak. Diperlukan sebanyak 400 galon air per jam, sementara tanah tidak diberi waktu untuk menyerap air. Hasilnya air lolos di permukaan mengakibatkan erosi. Sementara dengan irigasi tetes air bisa dihemat hingga 50%. Drip irrigation tidak membuang-buang air, tidak menyebabkan erosi dan sedikit air yang menguap. Air memiliki waktu untuk menyerap ke dalam dan secara kapiler ke seluruh area perakaran. Hasilnya irigasi tetes memiliki efisiensi hingga 95% dibanding sistem sprinkler yang hanya 50% - 65%. Dengan penambahan pengatur waktu (timer) yang diprogram, sistem irigasi mikro ini secara otomatis akan menyiram tanaman dengan jumlah air yang tepat setiap hari sementara anda bisa berleha-leha di rumah atau bisa tenang bepergian.
Salah satu rahasia membuat tanaman subur dan sehat adalah dengan cara mengalirkan air yang sering sampai ke dalam akar. Sistem irigasi tetes sangat bagus digunakan untuk tanaman bunga, sayuran, pohon, semak dan tanaman rumah kaca, karena sytemnya yang terus menerus mengalirkan air tetes demi tetes. dengan menggunakan sytem ini kita akan banyak sekali menghemat waktu dan uang karena kita tidak perlu menyiram air berlebihan setiap waktu yang hal ini akan sangat memboroskan pasokan air dan membuat tanaman rusak.
Sangat mudah untuk mengotomatisasi irigasi tetes dengan menambahkan baterai yang dioperasikan timer dan menghemat waktu Anda yang berharga untuk tugas-tugas lain yang lebih penting. Digital timer dapat diatur untuk mengaktifkan secara otomatis pada setiap saat, siang dan untuk selama diperlukan.
Sistem irigasi tetes bekerja dengan tekanan rendah, volume rendah penyemprot yang ideal untuk menjaga tanaman benih basah. Penggunaannya sangat mudah. dengan dilengkapi baterai untuk mengotomatiskan irigasi tetes yang dioperasikan dengan timer sehingga menghemat waktu anda yang berharga untuk tugas-tugas lain yang lebih penting. Digital timer dapat diatur untuk mengaktifkan secara otomatis pada setiap saat, siang dan untuk selama diperlukan.
Manfaat dengan melakukan irigasi tetes ini, adalah : (1) menyediakan air selama musim kemarau; (2) membantu penyimpanan air dan menghemat persediaan air selama seminggu; (3) menyalurkan air ke tempat yang kami inginkan; dan yang terpenting (4) mengusahakan tanah tempat media tumbuh tanaman selalu basah terairi tetesan air dan cukup untuk mengairi tanaman buah atau tanaman lain di halaman belakang rumah kami yang ada di dalam pot.
Dalam upaya aplikasi penggunaan sistem irigasi tetes dalam jumlah yang besar, maka terlebih dahulu sebelum melakukan kegiatan ini, harus mengetahui berapa jumlah keperluan air bagi kelangsungan hidup tanaman. Dalam mengetahuinya, kita harus melakukan perhitungan, yang disebut modulus irigasi. Modulus irigasi adalah suatu tahapan perhitungan yang mengawali perancangan suatu sistem irigasi baik yang bersifat terbuka dengan mengandalkan hukum gravitasi maupun yang bersifat tertutup dengan perpipaan yang dilengkapi dengan teknik pemompaan untuk dapat memberikan tekanan yang cukup bagi pangaliran airnya. Modulus irigasi suatu tanaman, didalam perhitungannya belum memasukkan faktor efisiensi karena kehilangan air akibat sistem irigasi yang digunakan seperti evaporasi, perkolasi dll.
Modulus irigasi dari suatu tanaman akan berbeda dengan tanaman lainnya, juga tidak kalah pentingnya adalah keadaan curah hujan dan evapotranspirasi di lokasi kegiatan budidaya berlangsung. Analisis modulus irigasi dilakukan setelah pola tanam dan kalender tanam dari tanaman yang akan dibudidayakan ditentukan. Pola tanam dan kalender tanam yang baik akan mengoptimalkan modulus irigasi dari setiap jenis tanaman, dengan demikian akan mengoptimalkan pula efisiensi penggunaan air irigasi.
Selanjutnya, suatu luasan lahan yang ditanami berbagai jenis tanaman akan memerlukan penanganan managemen air irigasi yang cukup kompleks dan harus terpadu untuk dapat terpenuhinya kebutuhan air bagi pertumbuhan berbagai jenis tanaman yang dibudidayakan. Oleh karena itu selain dari analisis perhitungan modulus irigasi perlu pula dilakukan analisis perhitungan interval irigasi yang tergantung dari jenis tanah lahan yang dibudidayakan terutama laju deplesi kandungan air tanahnya.
Untuk metodologi merancangan sistem irigasi tetes meliputi perancangan layout jaringan perpipaan beserta pompa air dsb, perancangan kalender tanam dan pola tanam, perhitungan kebutuhan air irigasi pada tingkat tanaman (modulus irigasi), perhitungan maximum interval irigasi, perhitungan maximum lama penyiraman, perhitungan kebutuhan debit dan daya pompa untuk operasional sistem tersebut. Untuk perhitungan Reference Crop Evapotranspiration (ETo) dapat dilakukan dengan menggunakan metoda Blaney-Criddle .
Untuk mengetahui jarak optimal penempatan pompa air untuk tujuan irigasi sistem tetes pada sumur pompa yang satu dengan yang lainnya pada luasan lahan yang sama, digunakan pendekatan persamaan aliran air ke dalam sumur dengan kondisi aliran air yang tetap pada aquifer phreatic dan semi-tertekan (ILRI, 1983). Prinsip dasar irigasi tetes adalah memompa air dan mengalirkannya ke tanaman dengan perantaraan pipa-pipa yang dibocorkan tiap 15 cm (tergantung jarak antartanaman). Penyiraman dengan sistem ini biasanya dilakukan dua kali sehari pagi dan petang selama 10 menit. Sistem tekanan air rendah ini menyampaikan air secara lambat dan akurat pada akar-akar tanaman, tetes demi tetes.
Tahapan perhitungan dalam analisis modulus irigasi meliputi : penentuan kalender tanam, mendapatkan data potensial evapotranspirasi, curah hujan dan potensial efektif dari curah hujan itu sendiri, dan Menghitung besarnya keperluan air, mengetahui suplai air secara alamiah, besarnya keperluan air irigasi (IR), dan modulus irigasi.
1. Penentuan kalender tanam. Berdasarkan keadaan curah hujan dan evapotranspirasi pada lahan yang akan dibudidayakan dibuat suatu kalender tanam yang disesuaikan dengan pola tanam dari tanaman yang akan ditanam Dari kalender tanam dan angka faktor tanaman (Kc), akan dapat diketahui kebutuhan air yang diperlukan.
2. Mendapatkan data potensial evapotranspirasi, curah hujan dan potensial efektif dari curah hujan itu sendiri .
3. Menghitung besarnya keperluan air dengan menggunakan rumus :
WR = (ETm x a.t) + (s x a)
ETm = Kc x ETo
dimana : WR : keperluan air ETm : maximum evapotranspirasi
a : fraksi area t : fraksi waktu
s : suplai air. Kc : faktor tanaman
ETo : evapotranspirasi
4. Menghitung suplai air secara alamiah yaitu yang berasal dari curah hujan dan kandungan air tanah. Karena suplai air dari curah hujan relatif jauh lebih besar dari pada kandungan air tanah, maka perhitungan suplai air hanya didapatkan dari curah hujan. Rumus yang digunakan adalah :
WS = R.eff.pot. x a.t
R.eff.pot. = R. x Pot.Eff.
dimana :
WS : suplai air alamiah
R.eff.pot. : potensial curah hujan efektif
Potensial efektif : presentase jumlah curah hujan yang diserap tanah
5. Menghitung besarnya keperluan air irigasi (IR) yang dihitung berdasarkan selisih dari besarnya keperluan air dengan suplai air secara alamiah.
IR = WR - WS
6. Mengetahui modulus irigasi (qo) dimana ini merupakan jumlah keperluan air irigasi pada tingkat tanaman . qo = IR (mm/hari) x 0.116 (l/d/h) (mm/hari)
Analisis interval pemberian air irigasi memerlukan data jenis tanah dari lahan yang dibudidayakan. Hal ini diperlukan untuk mengetahui kadar air tanah setiap horizon tanah yang ditempati oleh akar tanaman. Setiap jenis tanah mempunyai karakteristik sendiri seperti kadar air tanah pada titik layu dan kapasitas lapang serta memiliki laju deplesi penggunaan air tanah yang spesifik pula.
Analisis interval pemberian air irigasi memerlukan tahapan perhitungan sbb.:
1. Menghitung rata-rata laju deplesi kandungan air tanah.
qd = ETm - R ef.pot. + qp - qc (7)
dimana :
qd : rata-rata laju deplesi. ETm : maximum evapotranspirasi
R ef.pot. : potensial curah hujan efektif
qp : laju perkolasi. qc : laju kapilari
2. Menghitung total ketersediaan kandungan air tanah yang siap digunakan.
TRAM = AM x P (8)
dimana :
TRAM : total ketersediaan kandungan air tanah
AM : kandungan air tanah yang dapat digunakan P : fraksi deplesi kandungan air tanah .
3. Menghitung maximum interval irigasi ( ni max. )
ni max. = TRAM : qd
Aliran Air Tetap ( Steady Flow ) ke dalam Sumur di Aquifer Semi Tertekan, yaitu dengan pemompaan air dari aquifer semi kedap air, akan menimbulkan aliran air vertikal dari lapisan semi kedap air menuju aquifer ( Gambar 1 ). Diasumsikan bahwa lapisan phreatic tetap pada posisi semula dikarenakan pengisian air kembali dari air terbuka di atasnya yang melalui lapisan semi-kedap air secara kontinyu. Perbedaan head antara air phreatic dan air semi-kedap air dimana-mana di dalam aquifer akan menjadi sama dengan menurunnya head hidraulik, dan laju pemberian air kembali akan proporsional terhadap perbedaan head.

Gambar 1. Skema penampang sumur pompa dari aquifer semi kedap air

Berdasarkan hukum Darcy, aliran air vertikal dapat dirumuskan sbb.:
Vz = K’ h - h’ = Δh (10)
D’ c
Dimana
Vz : laju aliran air vetikal ( m/hari)
c = D’/K’ : resistansi lapisan semi-kedap air terhadap aliran air vertikal (hari)
D’ : ketebalan lapisan jenuh air pada lapisan semi-kedap air (m)
K’ : konduktivitas hidraulik lapisan semi-kedap air untuk aliran vertikal air tanah (m/hari)
h : hidrolik head air tanah tertekan di dalam aquifer (m)
h’ : level phreatic, relatif terhadap bagian dasar (m)
Δh = h - h’ : penurunan muka air tanah (m)
Bila air dipompa dari aquifer, penurunan muka air tanah akan bertambah dan bentuk lengkungan depresi lapisan air semakin lama akan semakin melebar. Dari keadaan ini, laju pengembalian air ke dalam aquifer dari lapisan air tertekan (confining) akan semakin bertambah juga. Pada waktu kemudian, laju pengisian air kembali ke dalam aquifer akan sama dengan laju pengambilan air dari sumur dan hal ini mengakibatkan kondisi keadaan aliran air tetap ( steady state ) akan terjadi.
Berikut merupakan ringkasan singkat penggunaan system irigasi tetes. Sehingga berbagai macam perhitungan analisi harus dilakukan terlebih dahulu, agar benar benar didapatkan efisiensi penggunaan air ,dan pemenuhan kebutuhan dapat dilakukan dengan optimal.










PENUTUP
Irigasi tetes adalah metode irigasi yang menghemat air dan pupuk dengan membiarkan air menetes pelan-pelan ke akar tanaman, baik melalui permukaan tanah atau langsung ke akar, melalui jaringan katup, pipa dan emitor. Pada pertanian skala besar, irigasi tetes cocok untuk sistem pertanian berjajar, untuk buah-buahan, juga sistem irigasi di dalam greenhouse. Irigasi tetes juga menjadi sarana penting di negara-negara maju di seluruh dunia dalam mensiasati pasokan air yang terbatas.
Manfaat dengan melakukan irigasi tetes ini, adalah : (1) menyediakan air selama musim kemarau; (2) membantu penyimpanan air dan menghemat persediaan air selama seminggu; (3) menyalurkan air ke tempat yang kami inginkan; dan yang terpenting (4) mengusahakan tanah tempat media tumbuh tanaman selalu basah terairi tetesan air dan cukup untuk mengairi tanaman buah atau tanaman lain di halaman belakang rumah kami yang ada di dalam pot.
Untuk metodologi merancangan sistem irigasi tetes meliputi perancangan layout jaringan perpipaan beserta pompa air dsb, perancangan kalender tanam dan pola tanam, perhitungan kebutuhan air irigasi pada tingkat tanaman (modulus irigasi), perhitungan maximum interval irigasi, perhitungan maximum lama penyiraman, perhitungan kebutuhan debit dan daya pompa untuk operasional sistem tersebut. Untuk perhitungan Reference Crop Evapotranspiration (ETo) dapat dilakukan dengan menggunakan metoda Blaney-Criddle .
Untuk mengetahui jarak optimal penempatan pompa air untuk tujuan irigasi sistem tetes pada sumur pompa yang satu dengan yang lainnya pada luasan lahan yang sama, digunakan pendekatan persamaan aliran air ke dalam sumur dengan kondisi aliran air yang tetap pada aquifer phreatic dan semi-tertekan.