materi kuliah irigasi dan drainase

1. IRIGASI DAN DRAINASI
Oleh : Ir. Busri Saleh, SU
Materi Pokok
Bagian Pertama : (100 menit)
1. Kriteria sebagai indikator untuk menyusun
Jadwal irigasi
 Pendekatan penurunan kelembaban tanah
 Indikator turgor tanaman
 Pendekatan data iklim
 Pendekatan pertumbuhan tanaman
 Status kandungan air (tanah) dan hubungannya pada tanaman
2. Teknik sederhana untuk penjadwalan irigasi
UTS

2. Bagian Kedua : 200 menit
1. Metode irigasi : permukaan, bawah permukaan, springkler
 Definisi
 Teknik
 Advantages
 Disadvantages
2. Klasifikasi irgasi
 Flood
 Surface
 Springkler
 Drip irigasi

3. Kadar air tanah dinyatakan dalam dua satuan :
a. kadar air tanah berdasar berat kering : g air/100 g tanah kering, g air/g tanah kering
b. Kadar air tanah berdasar volume tanah : cm3 air/100 cm3 tanah, cm3 air/cm3 tanah
Kadar air tanah berdasar volume dapat dikonversi dari kadar air tanah berdasar berat
karing atau sebaliknya dengan bantuan berat volume (BV) , dengan rumus :
Contoh 1 : KA % berat kering 15 %, hitung KA % volume, jika BV = 1,2 g/cm3.
Jawab : KA % volume = KA % berat kering x BV = 15 % x 1,2 g/cm3
= (15 g/100g) x 1,2 g/cm3 = 18 cm3/100 cm3 = 0,18 cm3.cm-3.

4. Untuk teknik irigasi lebih baik menggunakan kadar air tanah berdasar volume tanah ,
agar mudah memprediksi volume air tanah dan kebutuhan air irigasi.
Contoh 2. Hitung volume air tanah (m3) sedalam 20 cm, seluas 1 ha, KA tanah =
0,2 cm3.cm-3.
Jawab : Volume air tanah = luas x dalam x KA
= 1 ha x 20 cm x 0,2 cm3.cm-3
= 104 m2 x 0,2 m x 0,2 m3.m-3.
= 0,04x 104 m3 x m3m-3.
= 4.102 m3.
Contoh 3. Hitung volume air tanah (m3) sedalam 20 cm, seluas 1 ha, KA tanah = 10 %
berat kering, BV = 1,2 g/cm3.
Jawab : Volume air tanah = luas x dalam x KA
= 1 ha x 20 cm x 10 g/100 g
= 104 m2 x 0,2 m x 10 ton/100 ton
Konversi KA tanah dari KA berdasar berat kering tanah ke KA berdasar volume tanah :

5. WHC = water holding capacity (-0,001 bar))
= jumlah maksimum air tersimpan dalam tanah
FC = field capacity (-0,05 to – 0,3 bar)
= batas atas kadar air tanah tersedia bagi tanaman
WP = wilting point (-15 bar)
= titik layu = kadar air tanah pada saat tanaman layu
PWP = Permanent wilting point = titik layu permanen
= kadar air tanah saat tanaman layu tidak dapat disembuhkan meskipun disiram
TWP = temporally wilting point = titik layu sementara
= kadar air tanah saat tanaman layu dapat isembuhkan bila disiram
Bagaimana cara mengukur :
1. KA berdasarkan berat kering tanah ?
2. KA berdasarkan volume tanah ?
3. WHC, FC, PWP, TWP ?
4. BV ?

6. KA tersedia adalah kadar air yang dapat diserap oleh akar tanaman, yaitu batas atas ,
field capacity (FC), dan batas bawah, wilting point (WP).
KA tersedia
FC WP
KA tanah tersedia bagi tanaman berbeda menurut tekstur tanah :
Untuk Liat : FC = 46 % vol KA tersedia
WP = 32 % vol 46 % vol - 32 % vol = 14 % vol
Untuk Debu : FC = 34 % vol
WP = 17 % vol 34 % vol - 17 % vol = 17 % vol
Untuk Pasir : FC = 10 % vol 10 % vol - 3 % vol = 7 % vol
WP = 3 % vol

7. Contoh 3 : Hitung kapasitas air tersedia untuk tanah pasir, debu, dan liat pada tanah
1 ha, kedalaman 20 cm, BV = 1,2 g/cm3.
Jawab
1. PASIR : Kapsitas KA tersedia = Luas x dalam x KA tersedia % vol
= 1 ha x 20 cm x 7 %
= 104 m2x 0,20 m x 7 m3/100 m-3.
= 0,014 x 104 m3 x m3/m-3.
= 140 m3.
2. DEBU : Kapsitas KA tersedia = Luas x dalam x KA tersedia % vol
= 104 m2x 0,20 m x 17 m3/100 m-3.
= 0,034 x 104 m3 x m3/m-3.
= 340 m3.
3. LIAT : Kapsitas KA tersedia = Luas x dalam x KA tersedia % vol
= 104 m2x 0,20 m x 14 m3/100 m-3.
= 0,028 x 104 m3 x m3/m-3.
= 280 m3.

8. Turgor : perubahan tekanan dalam isi sel yang membuat tanaman segar atau layu
Turgit : bengkak, pembengkakan
Jika kandungan air dalam sel cukup sel membengkak tanaman segar, jika
kurang air isi sel mengkerut tanaman layu.
E = evaporasi = penguapan melalu tanah atau permukaan air
T = transpirasi = penguapan melalui jaringan tanaman
ET = evapotranspirasi = gabungan evaporasi dan transpirasi = penguapan pada lahan
yang ditanami
Pe = curah hujan efektif = curah hujan masuk tanah dan tersedia bagi tanaman
ETo = evapotranspirasi standart = evaporasi pada lahan tertutup vegetasi seragam
tinggi 8-15 cm, cukup air, cuaca tenang, bebas gangguan lingkungan
ETc = ev-trans tanaman
ETc = ETo x Kc
Kc = koefisien tanaman = indeks kebutuhan air spesifik tanaman

9. Trh = suhu rata-rata harian ( oC)
Ph = panjang hari (%) atau lama penyinaran efektif
Tabel 1. Nilai Kc dari beberapa jenis tanaman
Jenis Tanaman
Kc
Kisaran Rata-rata
Kacangan 0,7-1,1 0,9
Timun 0,7-0,9 0,8
Tommat 0,75-1,15 0,95
Jagung 0,8-1,15 0,975
Melon 0,75-1,0 0,875
Bawang 0,75-1,0 0,875
kentang 0,75-1,15 0,95
Kedelai 0,75-1,1 0,925
Padi 1,0-1,2 1,1

10. IWN = CWN –Pe
IWN = Irrigation Water Need
CWC = Crop Water Need
Pe = Curah hujan efektif
CWN = ETc
ETc = ETo x Kc
ETo dapat diprediksi dengan rumus Blaney-Crndle, seperti :
ETo = ph (0,46 Trh + 8)

11. Contoh 4. Berapa M3 air irigasi dibutuhkan pada lahan 1 ha yang ditanam kacang
tanah selama 3 bulan, jika lama penyinaran (ph) 80 %, rata-rata suhu harian
(Trh) 23 oC, curah hujan efektif (Pe) 200 mm per bulan
Diketahui : Penanaman kacang tanah pada lahan 1 ha selama 3 bulan suhu rata-rata
(Trh) = 23 oC, lama penyinaran (ph) = 0,8, curah hujan efektif (Pe) = 200 mm
selama 3 bulan = 600 mm, koefisien tanaman (Kc) = 0,9 (lihat Tabel 1. )
Ditanya : Hitung IWN (m3) untuk mengairi tanaman kacang tanah pada lahan tsb.
Jawab :
IWN ETc –Pe
ETc = ETo x Kc
ETo = ph ( 0,46 x 23 + 8)
= 0,8 (0,46 x 23 + 8)
= 0,8 x 18,58 = 14,86 mm/hr
ETc = 14,86x0,9 = 13,38 mm/hr (Tabel 2, nilai Kc kacang tanah)
ETc (3 bulan) = 90 x 13,38 = 1.204,2 mm
ETc (3 bulan)/ha = 104m2x1,2042 m= 12.042 m3.
Pe (3 bulan) = 3 x 200 mm = 600 mm = 0,6 m
Pe (3 bulan)/ha = 104m2 x0,6 m = 6.000 m3.
IWN = ETc – Pe = 12.042 m3 – 6.000 m3 = 6.042 m3/ha

12. Nilai Kc menurut fase pertumbuhan tanaman
Pertumbuhan awal = 0,3 Kc
Pertumbuhan tengahan = 0,5 x Kc
Pertumbuhan akhir = 0,3 x Kc
Field capacity
Wilting point
Kapasitas kadar air tersedia bagi tanaman
Menentukan kebutuhan air tanaman
Kadar air aktual
Contoh : palawija (sumber karbohidrat) , sayuran dan buahan (sumber vitamin dan
mineral), kacangan (sumber minyak atau lemak , dan protein)

13. Ketinggian permukaan air 5-10 cm
Field capacity
Wilting point
Kadar air tersedia
Kadar air aktual
Contoh : padi (sumber karbohhidrat)
bagaimana cara memonitor dan mengontrol kadar air tanah dan apa alatnya ?

14. Tanaman Pendekatan Jadwal irigasi
Lahan kering :
a. Penurunan kelembaban
1 Jagung
tanah
2. Kacang tanah
b. Indikator turgor
3……
c. Pendekatan data iklim
dst..
d. Pendekatan pertumbuh
an tanaman
e. Status kadar air tanah
dan hubungannya de
ngan tanaman
a. Penurunan kelembab
an tanah
- Jika kelembaban tanah
menurun di irigari
- 1 x sehari
- 1 x 2 hari
- 1 x 3 hari
- dst
Lahan basah
1. Padi
2. ……
dst.

15. 1. Tanaman lahan kering : …………………………..
Pedekatan : Penurunan kelembaban tanah :
- 80 % toleransi maksimum kadar air tersedia telah hilang
Jawal : 1 x sehari
1 x 2 hari
1 x 3 hari
dst..
2. Tanaman lahan kering :……………………………
Pendekatan : indikator turgor tanaman
- tanaman mendekati titik layu
Jawal : 1 x sehari
1 x 2 hari
1 x 3 hari
dst..
3. Tanaman lahan kering : …………………………….
Pendekatan : Pendekatan data iklim
- irigasi tiap hari jika tidak ada hujan
- 1 x irigasi jika 1 hari tidak hujan
- 1 x irigasi jika 2 hari tidak hujan
- 1 x irigasi jika 3 hari tidak hujan
dst.. .

16. 4. Tanaman lahan kering :…………………………..
Pendekatan : Pendekatan pertumbuhan tanaman
- Pertumbuhan awal
1 x 2 hari
dst..
- Pertumbuhan tengahan
1 x 1 hari
dst..
- Pertumbuhan akhir
1 x 2 hari
dst.
Pendekatan : Status kadar air tanah dan hubungannya dengan tanaman
Kapasitas air tersedia tanah untuk tanaman di zone perakaran m3/ha : 20 -30 cm (A)
kebutuhan air irigasi tanaman m3/ha/hr (B)
Toleransi kehilangan air tersedia tanah untuk tanaman 80 % = 0,8 (C)

17. Contoh : Kapasitas air tersedia pada zone perakaran sedalam 20 cm : 280 m3/ha (A)
Kebutuhan air irigasi tanaman : 67 m3/ha/hari (B)
Toleransi kehilangan kapasitas air tersedia (C)
Jadwal irigasi = C (A/B) = (0,8 ) ( 280 m3ha-1/67 m3 ha-1 hari -1 .)
= 3 hari sekali
Kapasitas air tersedia tanah untuk tanaman di zone perakaran m3/ha : 20 -30 cm (A)
kebutuhan air irigasi tanaman m3/ha/hr (B)
Toleransi kehilangan air tersedia tanah untuk tanaman 80 % = 0,8 (C)
Volume air di patak sawah m3/ha : 5-10 cm (D)
Volume perkolasi m3/ha : 1 mm =……..
Contoh : Volume air di patak sawah setinggi 10 cm : …. m3/ha (A)
Kebutuhan air irigasi tanaman : …… m3/ha/hari (B)
Toleransi kehilangan kapasitas air tersedia (C)
Jadwal irigasi = C (D/B+I) = (0,8 ) (…… m3ha-1/…… m3 ha-1 hari -1 .)
= ….. hari sekali