Buku Penuntun Praktikum Irigasi 2017

Penuntun Praktikum IRIGASI DAN DRAINASE

PENYUSUN:

Sigit Sudjatmiko, Ph.D

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS UNIVERSITAS BENGKULU

2017

i

DAFTAR ISI

Acara Praktikum

Halaman

1. Penentuan Evapotranspirasi Potensial dengan Metode Penman…………........... Penman…………...........

1

2. Penentuan ETo dengan Metode Blaney-Criddle Blaney-Criddle ………………………… ……………………………. …. …

5

3.

11

Pengukuran Evapotranspirasi (ETo) dengan Metode Lisimeter .............................

4. Penentuan Curah Hujan Andalan dan Curah Hujan Efektif  Effective  (Effective Rainfall ).. )..

13

5. Pengukuran Kecepatan Infiltrasi Permukaan Lahan ...............................................

18

6. Perencanaan Irigasi Berdasarkan Data Iklim ................................................ .......

21

7. Perhitungan Irigasi berdasarkan Kemampuan Daerah Perakaran Menyimpan Air..

26

8. Pengenalan Perangkat Lunak (Cropwat) Untuk Kebutuhan Air Irigasi …………

31

9. Mengukur Kualitas Air Irigasi ........................................ ........................................

34

10. Pengukuran Kecepatan Aliran Dan Debit Sungai (Saluran Irigasi) Secara Teoritis

37

11. Pengukuran Debit Air Saluran Terbuka Dan Menghitung Lama Waktu Irigasi .......

42

12. Sistem Pengelolaan Air Daerah Irigasi ............................................ .........................

45

i

Tata Tertib Praktikum

Buku

Penuntun Praktikum ini bertujuan untuk menyediakan informasi dan langkah

teknis terkait dengan pelaksanaan kegiatan praktikum Irigasi dan Drainase mahasiswa Program Studi Agroekoteknologi, Jurusan Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian Universitas Bengkulu. Materi praktikum ini disusun untuk mendukung proses belajar di dalam kegiatan perkuliahan sesuai dengan GBPP mata kuliah Irigasi dan Drainase. Kegiatan yang dirancang di dalam penuntun praktikum ini terdiri atas dua belas topik yang akan dikerjakan di laboratorium dan di lapangan. Setiap mahasiswa wajib mengikuti seluruh acara dengan tertib dan bersungguh sungguh. Keterlibatan mahasiswa akan dibimbing oleh dosen pengasuh praktikum diantaranya: Sigit Mujiharjo, MSAE., Sigit Sudjatmiko, PhD., Kanang S. Hendarto, MSc., dan Mohammad Chozin, PhD Atas tersusunnya penuntun praktikum ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah berpartisipasi dalam penyediaan bahan dan penulisan materinya.

ii

Acara Praktikum : Penentuan Evapotranspirasi Acuan (ETo) dengan Metode Penman Pertemuan : Ke-1 Waktu : 2 x 50 menit Lokasi : Ruang kelas A. Dasar Teori Evapotranspirasi (ET) merupakan gabungan proses evaporasi dan transpirasi. Evaporasi atau  penguapan adalah proses berubahnya air menjadi uap dan bergeraknya air dari permukaan tanah atau  permukaan air keudara; sedangkan transpirasi merupakan penguapan melalui tanaman. Faktor-faktor yang mempengaruhi evapotranspirasi antara lain suhu udara, suhu air, kecepatan angin, kelembaban udara, tekanan udara, sinar matahari, kelembaban tanah, dan juga keadaan tanaman itu sendiri. Besar evapotranspirasi dapat ditentukan secara langsung dengan pengukuran di lapang atau secara tidak langsung berdasarkan rumusan teoritis dan empiris. Diantara beberapa formula teoritisempiris yang ada, formula Penman merupakan formula yang banyak dipergunakan dengan hasil yang cukup memuaskan (FAO, 1986). Formula ini telah banyak dimodifikasi untuk mempermudah dalam  penggunaannya. Salah satu hasil modifikasi FAO (1986) adalah sebagai berikut: (Po/P).(/) 0.75 R A (a + b n/N) - TK 4(0,56-0,079ed)(0,10+0,90 n/N)+0,26 (ea – ed) (1,00 + 0,54 U)

ETo =

(Po/P).(/) + 1,00

ETo = Nilai perkiraan ET acuan/standar pada pariode waktu tersebut, dalam mm Po = Rata-rata tekanan atmosfer pada ketinggian permukaan laut, dalam mbar P = Rata-rata tekanan atmosfer pada lokasi tersebut, dalam mbar  = Laju perubahan temperatur tekanan uap jenuh , dalam mbar /  C  = Koefisien psychrometrik untuk psychrometer dengan ventilasi = 0,66 R A= Radiasi gelombang pendek pada batas atmosfer, dalam mm air yang dievaporasikan 2 mm = 59 kalori) dan nilai konstanta penyinaran 2,00 cal/cm /min. a & b = Koefisien untuk perkiraan total radiasi dari lama penyinaran n = lama penyinaran matahari yang terjadi untuk periode tersebut, dalam jam dan desimal  N = lama penyinaran yang mestinya terjadi untuk periode tersebut, dalam jam dan desimal  TK  4 = Radiasi benda hitam pada temperarur udara tersebut, dalam mm ea = Tekanan uap jenuh, dalam mbar ed = Tekanan uap aktual periode tersebut dalam mbar TC = Temperatur udara tercatat dalam rumah ukur udara, dalam C TK  = 273 + TC U2 = Rata-rata kecepatan angin pada ketinggian 2 meter, dalam dalam m/det.

(1

1

B. Tujuan dan Kegunaan Tujuan dari kegiatan praktikum ini adalah melatih mahasiswa menentukan besar evapotranspirasi acuan/standar (ETo) suatu daerah menggunakan formula Penman yang dimodifikasi (FAO, 1986). Secara detail, tujuan kegiatan praktikum ini adalah melatih mahasiswa dalam hal: 1. Membaca/menemukan data iklim masukan formula Penman yang diperlukan 2. Membaca/menemukan nilai ekspresi dari tabel-tabel formula Penman. 3. Menentukan ETo daerah kota Bengkulu menggunakan lembar kerja formula ETo Penman

C. Bahan dan alat 1. 2. 3. 4. 5.

Lembar kerja (diagram isian) penentuan ETo formula Penman modifikasi Tabel nilai ekspresi formula Penman (Tabel I s/d X) Data iklim kota Bengkulu yang akan ditentukan nilai ETo-nya Alat bantu hitung (calculator) Alat tulis

D. Prosedur Kerja 1. Siapkan blanko isian (lembar kerja) formula Penman; masukkan informasi lokasi (lintang dan  bujur) dan ketinggian tempat daerah yang akan ditentukan ETo-nya dalam kotak yang telah disediakan pada lembar kerja. 2. Temukan nilai R A  dari Tabel I atau Tabel I bis. Masukkan nilai tersebut dalam kotak yang disediakan pada lembar kerja. 3. Temukan nilai N dari Tabel II. Masukkan nilai tersebut dalam kotak yang disediakan pada lembar kerja. 4. Masukkan nilai n (atau n/N) pada kotak yang telah disediakan (apabila nilai n yang tersedia, maka nilai n/N dihitung). 5. Tentukan zone iklim daerah yang akan ditentukan nilai ETo-nya, kemudian temukan nilai a dan b serta nilai ekspresi (a + b n/N) dari Tabel III. Masukkan nilai-nilai tersebut dalam kotak yang disediakan pada lembar kerja 6. Temukan nilai (a + b n/N) dari Tabel III. Masukkan nilai tersebut dalam kotak yang disediakan  pada lembar kerja. 4 7. Masukkan nilai suhu rata-rata (t) pada kotak yang telah disediakan; kemudian temukan nilai TK  dari Tabel IV. Masukkan nilai tersebut dalam kotak yang disediakan pada lembar kerja. 8. Tentukan nilai ea dari Tabel VII. Masukkan nilai tersebut dalam kotak yang disediakan pada lembar kerja. 9. Masukan nilai ed pada kotak yang telah disediakan; kemudian temukan nilai (0,56-0,79   ed)  berdasarkan nilai ed daerah menggunakan Tabel V. Masukkan nilai tersebut dalam kotak yang disediakan pada lembar kerja. 10. Temukan nilai (0,9 n/N + 0,1) dari Tabel VI. Masukkan nilai tersebut dalam kotak yang disediakan pada lembar kerja. 11. Masukkan nilai rata-rata perbedaan suhu harian maksimum dengan suhu harian minimum (TMTm) dalam kotak yang disediakan; kemudian temukan nilai ekspresi (0,26 (1 + k U)) dari Tabel VIII. Masukkan nilai tersebut dalam kotak yang disediakan pada lembar kerja. 12. Temukan nilai (Po/P).(/) dari Tabel X. Masukkan nilai tersebut dalam kotak yang disediakan pada lembar kerja. 13. Lengkapi lembar kerja dengan mengisi seluruh kotak yang tersedia sesuai dengan peruntukannya. 2

E. Lembar Kerja Praktikum 1: Penentuan ETo Metode Penman

Menyetujui Asisten Pengelolaan Air

…………………………………

3

F. Evaluasi/Tugas Tentukan besarnya ETo menggunakan metode Penman yang dimodifikasi oleh FAO (1986) untuk daerah kota Bengkulu dan periode waktu sesuai dengan data iklim yang telah disediakan untuk anda/kelompok anda. Data iklim disediakan oleh asisten.

G. Daftar Pustaka C. Brouwer and M. Heibloem. 1986. Water Management: Irrigation Water Needs. Irrigation Water Management. Training manual no. 3. FAO. Rome Italy

4

Acara Praktikum : Penentuan Evapotranspirasi Acuan (ETo) dengan Metode Blaney-Criddle Pertemuan : Ke-2 Waktu : 2 x 50 menit Lokasi : Ruang Laboratorium Agronomi A.

Dasar Teori

Setelah dilakukan penghitungan ETo secara empiris dengan metode Penman yang cukup kompleks maka ada alternatif pendekatan empiris yang disediakan yaitu dengan metode Blaney-Criddle. Metode ini cukup sederhana dengan hanya memerlukan data suhu udara (lihat gambar 1). Mengingat langkahnya yang sangat sederhana maka metode ini tidak akurat, terutama pada kondisi iklim yang ekstrem seperti daerah memiliki kecepatan angin kuat, daerah kering, matahari bersinar penuh (persen keawanan rendah). Pada kondisi tersebut nilai ETo dapat underestimate sampai 60%, sedangkan pada daerah yang prevalensi angin rendah, daerah basah serta selalu berawan maka ETo dapat overestimate sampai 40%. Untuk itu apabila di daerah yang akan diukur ETo-nya memiliki data iklim yang komplit maka metode Penman yang harus digunakan. Gambar 1. The Blaney-Criddle method

Berdasarkan Blaney-Creddle, formula empiris yang dipergunakan untuk memperkirakan besarnya ETo suatu daerah besarnya evapotranspirasi potensial (CU) dapat dinyatakan sebagai berikut: CU = K x f

5

K = koefisien, ditentukan secara empiris f = faktor kebutuhan air, fungsi temperatur dan persentase jam siang tahunan. Penggunaan rumus tersebut terbentur kesulitan karena koefisien K sebenarnya sangat dipengaruhi iklim, maka daftar nilai K yang disediakan akan mempunyai variasi luas, dan timbul kesulitan dalam memilih harga K yang dianggap sesuai. Selanjutnya dianjurkan menggunakan formula yang lebih mudah dipakai ialah suatu rumus berdasar pendekatan Blaney –   Criddle pula, yakni ETo = p x ( 0,46 T + 8) mm / hari ETo = evapotranspirasi acuan/standar (tetapan) T = temperatur rata-rata harian ( C )  p = rata-rata persentase jumlah jam siang tahunan Dalam prakteknya perhitungan dilakukan dengan pertolongan gambar/grafik (Gambar 2) dan tabeltabel. Penentuan harga ETo secara grafis sangat mudah dilakukan, setelah diketahui harga RH-min, n/N dan U siang hari. Harga RH-min, digolongkan menjadi tiga tingkatan; yakni < 20%, 20-50% dan >50%. Nilai n/N merupakan nilai perbandingan jam penyinaran sesungguhnya dengan jam  penyinaran yang mungkin terjadi; dalam hal ini juga digolongkan menjadi tiga tingkatan; yakni tinggi (  0,90); medium ( 0,70) dan rendah (  0,45). Kecepatan angin (U) siang hari, merupakan kecepatan angin pada ketinggian 2 m.  Nilai RH-min, n/N, dan U siang hari diperkirakan dari data pada lokasi yang ditinjau, atau dapat dilakukan dengan hasil ekstrapolasi data sekitarnya. Dengan demikian Eto dapat dihitung.

B. Tujuan Tujuan dari praktikum ini adalah menentukan besar evapotranspirasi acuan/standar (ETo) suatu daerah berdasarkan metode pendekatan Blaney-Criddle.

C. Bahan dan Alat 1. 2. 3. 4. 5.

Lembar kerja (diagram isian) penentuan ETo metode Blaney-Criddle Tabel dan nomograph peubah ETo formula Blaney-Criddle Data iklim daerah yang akan ditentukan ETo-nya. Alat bantu hitung (kalkulator) Alat tulis

D. Prosedur Kerja 1. Masukkan nilai suhu harian rata-rata (T) daerah yang akan ditentukan ETo-nya pada kotak yang disediakan pada lembar kerja. 2. Temukan nilai p dari Tabel XI (halaman 9). Masukkan nilai tersebut pada kotak yang disediakan pada lembar kerja 3. Hitung nilai f = p (0,46 T + 8). Masukkan nilai tersebut pada kotak yang sesuai pada lembar kerja 4. Temukan nilai N dari Tabel II. Masukkan nilai tersebut pada kotak yang sesuai pada lembar kerja 6

5. Masukkan nilai n (atau n/N) pada kotak yang telah disediakan (apabila nilai n yang tersedia, maka nilai n/N dihitung). 6. Pilih salah satu nomograph yang sesuai dari Gambar 2. Masukkan nilai tersebut pada kotak yang sesuai pada lembar kerja 7. Pilih salah satu kategori U siang yang sesuai (1, 2 atau 3); masukkan nilai tersebut pada kotak yang sesuai pada lembar kerja 8. Temukan nilai ETo menggunakan nomograph dan kategori U siang terpilih. Masukkan nilai tersebut pada kotak yang sesuai pada lembar kerja

E. Hasil Pengamatan Gunakan lembar kerja praktikum 2 untuk menentukan ETo dengan metode Blaney-Criddle. F. Evaluasi/Tugas Tentukan besarnya ETo menggunakan metode pendekatan Blaney-Criddle untuk daerah dan periode waktu sesuai dengan data iklim yang telah disediakan untuk anda/kelompok anda. Data iklim disediakan oleh asisten. Pustaka: C. Brouwer and M. Heibloem. 1986. Water Management: Irrigation Water Needs. Irrigation Water Management. Training manual no. 3. FAO. Rome Italy

7

E. Lembar Kerja Praktikum 2: Penentuan ETo Metode Blaney-Criddle

8

 North

South

Table XI. MEAN DAILY PERCENTAGE (p) OF ANNUAL DAYTIME HOURS FOR DIFFERENT LATITUDES Latitude North Jan Feb Mar  Apr  May June July Aug Sept Oct Nov Dec South July Aug Sept Oct Nov Dec Jan Feb Mar  Apr  May June 60°

.15

.20

.26

.32 .38

.41

.40

.34

.28

.22 .17

.13

55

.17

.21

.26

.32 .36

.39

.38

.33

.28

.23 .18

.16

50

.19

.23

.27

.31 .34

.36

.35

.32

.28

.24 .20

.18

45

.20

.23

.27

.30 .34

.35

.34

.32

.28

.24 .21

.20

40

.22

.24

.27

.30 .32

.34

.33

.31

.28

.25 .22

.21

35

.23

.25

.27

.29 .31

.32

.32

.30

.28

.25 .23

.22

30

.24

.25

.27

.29 .31

.32

.31

.30

.28

.26 .24

.23

25

.24

.26

.27

.29 .30

.31

.31

.29

.28

.26 .25

.24

20

.25

.26

.27

.28 .29

.30

.30

.29

.28

.26 .25

.25

15

.26

.26

.27

.28 .29

.29

.29

.28

.28

.27 .26

.25

10

.26

.27

.27

.28 .28

.29

.29

.28

.28

.27 .26

.26

5

.27

.27

.27

.28 .28

.28

.28

.28

.28

.27 .27

.27

0

.27

.27

.27

.27 .27

.27

.27

.27

.27

.27 .27

.27

9

10

Acara Praktikum : Pengukuran Evapotranspirasi (ETo) dengan Metode Lisimeter Pertemuan : Ke-3 Waktu : 100 menit Lokasi : BMKG Provinsi Bengkulu A. Dasar Teori Besar evapotranspirasi dapat ditentukan melalui dua cara yaitu perhitungan berdasarkan data iklim dan pengukuran langsung. Dua diantara beberapa formula untuk menentukan besar evapotranspirasi menggunakan data iklim telah dipraktekkan pada praktikum acara 1 dan 2, sedangkan pengukuran langsung umumnya didasarkan pada prinsip konservasi masa perubahan kandungan air daerah  perakaran sebagai berikut (James, 1988) serta menggunakan d(Gambar 1):

S = d (f  - i) = jumlah air masuk –  jumlah air keluar dimana

S = perubahan kandungan air daerah perakaran ta evaporasi

d = kedalaman daerah perakaran f  & i = lengas tanah daerah perakaran; pada akhir dan awal proses

Dengan memperhatikan sketsa gerakan air di daerah perakaran (Gambar 2), maka rumusan di atas dapat dirubah menjadi sebagai berikut:

S = (Ir + H + Pm + Rm + AT) –  (ET + Pk + Rk + P) atau ET = (Ir + H + Pm + Rm + AT) –   (Pk + Rk + P) -

S

dimana: Ir = irigasi H = hujan Pm Pk  Pm = aliran permukaan yang masuk Pk = aliran permukaan yang keluar Rm Rk  Rm = rembesan masuk Rk = rembesan keluar AT = air tanah dalam yang masuk P = perkolasi dan pencucian AT P ET = evapotranspirasi ΔS = lengas tanah yang tersimpan Gambar 2. Sket aliran air daerah perakaran Ir

ET

H 

11

Untuk daerah perakaran dalam lisimeter dimana semua aliran masuk dan keluar ditiadakan kecuali irigasi (Ir) dan aliran melalui saluran drainase (P), maka rumusan di atas dapat disesuaikan menjadi sebagai berikut: ET = Ir –  P -

S

Apabila pada awal dan setiap pemberian air irigasi kadar air tanah dalam lisimeter diusahakan sama (misal pada keadaan kapasitas lapang), maka besarnya evapotranspirasi (ETo) selama interval waktu  pemberian air irigasi adalah sebagai berikut: ET = Ir –  P

B.

Tujuan  

Visualisasi pengukuran evapotranspirasi di lapang Membandingkan evapotranspirasi pada berbagai kadar lengas dan tekstur tanah

C. Bahan dan Alat  

Lisimeter sederhana beserta tanamannya yang digunakan pada praktikum Baju praktikum

D. Prosedur Kegiatan praktikum ini dilaksanakan di kantor BMG Pulau Bai. Semua langkah dan instruksi  pengukuran ET dengan alat Lisimeter akan dipandu oleh staf BMG, Kegiatan mahasiswa diantaranya: 1. 2. 3. 4.

Mahasiswa datang ke BMG sesuai jadwal dengan fasilitas kendaraan sendiri Mahasiswa diminta hadir tepat waktu Mahasiswa mendengarkan dan mencatat semua langkah pengukuran yang dijelaskan oleh staf BMG Laporan mahasiswa dibuat sesuai dengan apa yang dijelaskan oelh staf BMG dilampiri dengan data yang tercatat serta gambar sketsa alat Lisimeter

F. Tugas Bandingkan antara ETo dengan alat Lisimeter serta dengan perhitungan secara empiris dengan metode penman (mahasiswa harus memperoleh data iklim pada bulan dimana nilai ETo akan dibandingkan)

12

Acara Praktikum : Penentuan Curah Hujan Andalan dan Curah Hujan Efektif (Ef fective Rain fall ) Pertemuan : Ke-4 Waktu : 2 x 50 menit Lokasi : Ruang laboratorium Agronomi

A. Dasara Teori

Curah hujan andalan adalah besar curah hujan perkiraan yang diharapkan akan terjadi setiap tahunnya. Curah hujan andalan satu daerah ditentukan berdasarkan besar curah hujan yang terjadi di daerah tersebut selama kurun waktu sebelumnya dengan cara menentukan nilai  peluang terlampaui curah hujan terjadi tersebut. Curah hujan dengan peluang terlampau kecil akan mempunyai kehandalan/kemungkinan terjadi setiap tahun kecil; demikan sebaliknya. Curah hujan andalan tahunan (terjadi setiap tahun) umumnya ditentukan sebesar curah hujan terjadi dengan peluang terlampaui 80 %. Peluang curah hujan (H) berdasarkan data tercatat selama n tahun dapat dihitung sebagai  berikut :  p(H)

= m / n+1

Dimana  p(H) m n

= Peluang terlampauinya curah hujan h = nomor urutan ranking curah hujan = jumlah data curah hujan

Curah hujan efektif adalah besar curah hujan yang dapat digunakan oleh tanaman untuk memenuhi kebutuhannya. Penyebab tidak dapat digunakannya air hujan oleh tanaman antara lain adalah larinya air dari perakaran sebelum dapat dipergunakan oleh tanaman; baik berupa aliran (runoff)  atau aliran menuju air tanah dalam (perkolasi). Dengan demikian besarnya curah hujan efektif dapat dihitung sebagai berikut ( James, 1988).

13

Gambar 1. Sketsa perhitungan curah hujan efektif Curah hujan efektif (8) adalah total jumlah curah hujan (1) dikurangi limpsan permukaan (runoff ) (4) dikurangi evaporasi (5) dan dikurangi perkolasi dalam (deep percolation) (7), hanya air yang tersedia dalam area perakaran (root zone) (8) dapat digunakan oleh tanaman, dan disebut sebagai curah hujan efektif . The term effective rainfall is used to define this fraction of the total amount of rainwater useful for meeting the water need of the crops. Dalam rumus yang lebih sederhana, curah hujan efektif adalah: He = H - Ah - Ph Dimana He H Ah Ph

= Curah Hujan efektif (mm) = Besar curah hujan (mm) = Aliran permukaan karena adanya hujan (mm) = Perkolasi karena adanya hujan (mm)

Untuk keperluan perencanaan maka perkiraan curah hujan efektif dapat digunakan table XI atau  berdasarkan besar curah hujan yang terjadi dalam kurun waktu tertentu (10 tahun) dengan menggunakan formula berikut : He

= 0.7 x H80%

Dimana He H80%

= Curah hujan efektif (mm) = Curah Hujan andalan dengan peluang terlampaui *80 % (mm)

B. Tujuan

Tujuan dari praktikum ini adalah menentukan/memperkirakan besar curah hujan andalan dan curah hujan efektif suatu daerah berdasarkan data curah hujan.

14

C. Bahan dan alat

1. 2. 3. 4. 5.

Lembar kerja penentu curah hujan andalan dan Curah hujan efektif Data curah hujan daerah yang akan ditentukan Alat bantu hitung (kalkulator) Alat tulis Baju praktikum

D. Prosedur kerja 1. Masukan data curah hujan bulanan selama 10 tahun dari 2 lokasi (Kupang dan Pangalengan) dalam lembar kerja sesuai dengan bulannya dan urut urut dari yang lebih lebih besar. 2. Tentukan nilai n (n = ∑ data) untuk masing-masing masing-masing bulan; isikan pada kotak yang tersedia  pada lembar kerja 3. Tentukan peluang terlampauinya curah hujan p(H), masukan dalam kotak yang tersedia dalam lembar kerja. 4. Tentukan besar curah hujan andalan masing-masing bulan; masukkan pada kotak yang tersedia pada lembar kerja. 5. Tentukan besar curah hujan efektif masing-masing bulan menggunakan tabel; masukkan  pada kotak yang tersedia pada lembar kerja. 6. Tentukan besaran curah hujan efektif masing-masing bulan menggunakan formula; masukkan pada kotak yang tersedia pada lembar kerja 7. Bandingkan hasil kedua nilai curah hujan efektif. E. Hasil Pengamatan

Gunakan lembar kerja praktikum di bawah ini untuk menentukan curah hujan andalan dan curah hujan efektif daerah yang dipersiapkan. F. Evaluasi/Tugas

Perkirakan besarnya curah hujan andalan dan curah hujan efektif daerah dan periode waktu sesuai dengan data iklim yang telah ditentukan untuk anda/kelompok anda. Bandingkan hasil  perkiraan besar curah hujan efektif menggunakan kedua cara tersebut. Kumpulkan hasil hitunganmu lengkap dengan lembar kerja yang telah disetujui asisten. G. Daftar Pustaka

James, L. G. 1981. Principles of Farm Irrigation System Design. John Wiley and Sons.

15

Lembar kerja : Penentuan Curah Andalan dan curah hujan efektif Urutan (m)

JAN

FEB

MAR

APR

MEI

Curah Hujan (mm) JUN JUL AGST

SEP

OKT

NOV

DES

Peluang (m/n+1)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 H rata2 Handalan ET He table He Hitung ( ) 0,7 H80%

16

o

Data Curah Hujan Kota Kupang tahun 1993-2002 (LS 10 08' 04")

Data Curah Hujan Daerah Pangalengan tahun 1993-2002 (Perkebunan teh Malabar) o Letak lintang (LS 7   12' 00")

17

Acara Praktikum : Pengukuran Kecepatan Infiltrasi Permukaan Lahan Pertemuan : Ke-5 Waktu : 2 x 50 menit Lokasi : Lapangan (lahan pertanian) A. Dasar Teori Dalam praktek kegiatan irigasi, sering dibutuhkan besaran infiltrasi untuk suatu daerah tertentu. Besaran ini umumnya hanya dapat diperoleh dengan pengukuran atau analisis tertentu. Memang tidak mungkin untuk memperoleh besaran infiltrasi yang dapat mewakili suatu daerah yang luas secara keseluruhan, akan tetapi upaya-upaya tertentu dapat dilakukan untuk mendekatinya. Secara praktis pengukuran infiltrasi dimaksudkan untuk memperoleh gambaran tentang besaran dan laju infiltrasi serta variasinya sebagai fungsi waktu. Cara pengukuran yang dapat dilakukan adalah dengan pengukuran lapangan menggunakan alat infiltrometer. Dikenal dua macam infiltometer, yakni  single ring infiltrmeter  dan doule ring infiltrometer . Single ring infiltrometer   merupakan silinder baja atau bahan lain berdiameter diantara 25 –   30 cm. Panjang alat kurang lebih 50 cm. Alat ini dilengkapi dengan tangki cadangan air. Untuk alat yang sederhana, tangki air dapat diganti dengan ember. Pada dinding selinder terdapat sekala dalam mm dan hook gauge. Selain itu masih perlu dilengkapi dengan bantalan kayu dan pukul besi untuk memasukkan silinder ke dalam tanah.  Double ring infiltrometer   pada dasarnya sama dengan single ring infiltrometer yang disebutkan sebelumnya kecuali adanya tambahan satu silinder lain dengan diameter kurang lebih dua kali silinder yang disebutkan sebelumnya.

B. Tujuan Tujuan dari praktikum ini adalah menentukan laju infiltrasi suatu daerah menggunakan single ring infiltrometer.

C. Bahan dan Alat 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Infiltrometer Tangki air/ember Bantalan kayu Pukul besi Gelas ukur Air Baju praktikum

18

D. Prosedur 1. Terlebih dahulu lokasi yang akan diukur infiltrasinya dibersihkan; tanah yang terkelupas dibuang. 2. Tempatkan silinder tegak lurus dan tekan ke dalam tanah hingga bersisa   10 cm di atas  permukaan tanah. Apabila tanah yang akan diukur merupakan tanah lunak hal tersebut dapat dilakukan dengan mudah. Akan tetapi, apabila tanahnya merupakan tanah keras, maka pemasukan silinder tersebut dapat dibantu dengan pemukulan menggunakan pukul besi yang cukup berat ( 10 kg). Dalam pemukulan tersebut hendaknya bagian atas pipa dilindungi dulu dengan balok kayu tebal, dan pemukulan harus dilakukan sedemikian sehingga silinder dapat masuk ke dalam tanah dengan tegak lurus. Selain itu, antara tanah dan silinder tidak boleh terbentuk rongga. 3. Siapkan air secukupnya, stop watch dan alat tulis. 4. Siapkan tabel pengamatan yang telah disusun sedemikian sehingga memudahkan hitungan. 5. Kemudian lakukan langkah pengukuran berikut: (a) Pada skala yang terdapat pada dinding silinder, tarik dua garis dengan jarak 5 cm. Bila laju infiltrasi relatif sangat kecil, jarak dua garis tersebut dapat diperkecil. (b) Secara perlahan tuangkan air kedalam selinder hingga penuh dan tunggu sampai air tersebut seluruhnya terinfiltrasi. Hal ini perlu dilakukan untuk menghilangkan retak-retak tanah yang merugikan pengukuran. Apabila dalam waktu 10 menit permukaan air belum mencapai batas bawah, segera lakukan langkah berikutnya. (c) Tuangkan lagi air ke dalam silinder sampai mencapai batas garis atas. (d) Pada setiap waktu yang telah ditentukan (seperti dalam tabel lembar kerja), dengan segera tambah air dalam silinder hingga batas atas. Catat j umlah air yang ditambahkan. (e) Lakukan hal tersebut diatas sampai seluruh waktu yang ada dalam tabel lembar kerja terisi semua. (f) Dari data yang terkumpul dalam tabel, dapat dihitung laju infiltrasi tiap waktu tertentu. dan apabila hasilnya digambarkan maka akan terlihat laju infiltrasi eksponensial. (g) Apabila dikehendaki hitungan yang lebih teliti, waktu yang diperlukan untuk mengisi kembali silinder mencapai garis batas atas perlu dicatat, karena kenyataannya pada saat tersebut infiltrasi tidak berhenti, sehingga jumlah infiltrasi dapat ditambahkan dengan mengambil anggapan laju infiltrasinya sama dengan laju infiltrasi yang baru saja diukur.

19

E. Lembar Kerja Praktikum: Pengukuran Laju Infiltrasi Kelompok: ……………… 

Waktu (menit)

Selisih waktu (jam)

0

0

1

1

2

1

5

3

10

5

20

10

30

20

60

30

90

30

120

30

Sub-Kelompok:

Volume air ditambahkan 3 (cm )

Menyetujui Asisten

(……………………………………..)

Kedalaman infiltrasi (cm)

Infiltrasi kumulatif (cm)

Laju infiltrasi (cm/jam)

Bengkulu, ………………………. Ketua Sub-kelompok

(…………………………………)

20

Acara Praktikum : Perencanaan Irigasi Berdasarkan Data Iklim Pertemuan : Ke-6 Waktu : 100 menit Lokasi : Laboratorium Agronomi

A. Dasar Teori Perencanaan pengairan sangat penting sebelum dilaksanakan penanaman sehingga efisiensi  penggunaan air dapat tercapai. Selain itu pengguna air (petani) dapat memperkirakan dengan lebih tepat kebutuhan air berdasarkan tahapan pertumbuhan tanaman sehingga produktifitas tanaman dapat tercapai. Kegiatan perencanaan irigasi untuk berbagai tanaman dapat dilakukan apabila tersedia informasi tentang data iklim di wilayah tersebut. Data iklim dimaksud sebaiknya merupakan data rata-rata selama lebih dari 10 tahun sehingga diharapkan akan mewakili kondisi iklim sesungguhnya dimasa mendatang. Selain data iklim, kita juga harus mengetahui umur tanaman yang akan dibudidayakan, fase pertumbuhannya serta nilai koefisien tanaman (Kc) untuk menghitung perencanaan irigasi selama masa pertumbuhannya. Rumus untuk jumlah (volume) irigasi untuk tanaman tergantung pada ketersediaan air hujan sehingga ada 3 kondisi yang berlaku sebagai berikut:

1. Apabila curah hujan mencukupi maka 2. Apabila tidak ada hujan sama sekali maka 3. Apabila hujan kurang mencukupi maka IN ETcrop He

IN = 0 IN = ETcrop IN = ETcrop  –  He

= irrigation needed (jumlah volume irigasi yang dibutuhkan tanaman) = evapotranspirasi tanaman (komoditas yang ditanam) = Curah hujan efektif

B. Tujuan Membuat perencanaan kebutuhan air irigasi untuk tanaman padi dan jagung selama 1 tahun dengan menggunakan data iklim di wilayah penanaman

C. Bahan dan Alat 1. 2. 3. 4. 5.

Lembar kerja isian Data iklim dari wilayah setempat Pensil dan penghapus Kalkulator Baju praktikum

21

B.

Prosedur

1. Isilah data iklim yang diminta (rata-rata curah hujan 10 tahun) dalam lembar kerja dengan menggunakan data iklim dari stasiun iklim Kupang/Pangalengan 2. Isilah informasi ETo dari data yang disediakan (dalam k enyataannya seharusnya dihitung untuk setiap bulan) 3. Isilah data Kc per fase pertumbuhan dan per bulan 4. Isilah SAT, PERC, dan WL sesuai dengan yang disediakan 5. Hitung He berdasarkan formula sebagai berikut (He juga dapat dihitung dgn metode Keg 3):

He = 0,8 x P –  25, apabila P > 75 mm/bln He = 0,6 x P –  10, apabila P < 75 mm/bln 6. Hitung IN bulanan dan harian 7. Hitung lama waktu melakukan irigasi dalam sehari apabila saud ara akan mengairi sawah 3 seluas 1 Ha dengan debit air 0,01m /dt D. Lembar Kerja Praktikum

for heavy clay: PERC = 4 mm/day for sandy soils: PERC = 8 mm/day on average: PERC = 6 mm/day

22

Tabel 1. Data yang disediakan

Catatan: ETo (mm/day) = evapotranspirasi standar Growth stages = fase pertumbuhan tanaman (initial, growth development/mid season, late season) Kc per growth stage = koefisien tanaman untuk setiap fase pertumbuhan Kc per month = koefisien tanaman untuk setiap bulan ETcrop (mm/day) = evapotranspirasi tanaman (mm/hari) ETcrop (mm/month) = evapotranspirasi tanaman (mm/bln) SAT (mm) = kebutuhan air untuk fase pengolahan lahan padi PERC (mm/month) = asumsi jumlah air irigasi yang hilang karena perkolasi dalam (deep percolation) WL (mm) = water level adalah tingkat kedalaman air yang harus dipertahankan selama masa pertumbuhan padi P (mm/month) = curah hujan rata-rata bulanan He (mm/month) = prediksi rata-rata bulanan curah hujan efektif 23

Tabel 2. Lembar kerja perencanaan irigasi

`

24

Tabel konversi depth

volume per unit area

energy per unit area *

mm day-1

m3 ha-1 day-1

l s-1 ha-1

MJ m-2 day-1

1

10

0.116

2.45

0.1

1

0.012

0.245

1 l s-1 ha-1

8.640

86.40

1

21.17

1 MJ m-2 day-1

0.408

4.082

0.047

1

1 mm day-1 1 m3 ha-1 day-1

25

Acara Praktikum : Perhitungan Irigasi berdasarkan Kemampuan Daerah Perakaran Menyimpan Air Pertemuan : Ke-7 Waktu : 2 x 50 menit Lokasi : Lahan Percobaan Fakultas Pertanian

A. Dasar Teori Air dapat berada dalam lapisan tanah karena adanya ruang-ruang kosong (voids) diantara partikel tanah serta adanya gaya tarik partikel tanah terhadap air (adsorptive force) dan gaya kapiler (capilary  force). Gabungan kedua gaya terakhir disebut dengan gaya matrik (matric force). Begitu ruang-ruang kosong mulai terisi air, maka gaya matriknya mulai turun dan pada keadaan mendekati jenuh maka gaya matriknya mendekati nol (James, 1988). Keadaan air pada saat gaya matriknya nol disebut kapasitas lapang ( field capacity). Apabila air terus ditambahkan, meskipun ruangannya masih tersedia, maka air tersebut akan dibiarkan terus mengalir ke tempat lebih rendah oleh karena gaya gravitasi; akan tetapi apabila ada gaya luar yang menahan gaya gravitasi, maka air akan memenuhi seluruh ruang kosong yang ada. Air yang berada dalam ruang antar partikel tanah akan tetapi diluar kendali gaya matrik disebut air gravitasi. Tidak semua air yang ada dalam pori tanah dapat dipergunakan oleh tanaman. Hal ini tergantung oleh kekuatan dalam menarik air antara akar dengan partikel tanah. Pada kondisi kapasitas lapang, akar tanaman dapat dengan mudah mengambil air yang ada dalam pori tanah, namun dengan semakin  berkurangnya jumlah air tersedia dalam pori tanah maka gaya matriknya meningkat dan air diikat dengan lebih kuat sehingga diperlukan tenaga yang lebih besar untuk mengambilnya. Keadaan air tanah pada saat akar tanaman tidak lagi mampu mengambilnya disebut titik layu permanen ( permanent wilting point ). Dengan demikian secara teoritis, jumlah air yang dapat digunakan oleh tanaman (tersedia untuk tanaman) merupakan selisih jumlah air kapasitas lapang dengan titik layu  permanen. Kemampuan tanah menyimpan air dipengaruhi oleh jenis dan ukuran diameter partikel penyusunnya. Partikel liat mempunyai daya ikat air lebih besar dibandingkan partikel pasir; akan tetapi tanah liat mempunyai ruang antar partikel (voids) lebih sempit dibanding tanah pasir. Oleh karena itu, air gravitasi pada tanah liat lebih kecil dibanding tanah pasir. Secara teori, baik tanah berpasir maupun tanah liat kurang mampu menyediakan air untuk tanaman. Tanah dengan tekstur sedang (lempung) umumnya mempunyai kemampuan menyimpan dan menyediakan air untuk tanaman lebih besar dari tanah lainnya (Gambar 1).

26

Gambar 1. Ketersediaan Air untuk tanaman Untuk melakukan kegiatan perhitungan kebutuhan air oleh tanaman berdasarkan kandungan lengas tanah (kandungan air dalam perakaran tanaman), sangat diperlukan informasi kadar lengas tanah pada saat kondisi kapasitas lapang, saat kegiatan berlangsung (aktual) dan saat titik layu permanen. Selain itu diperlukan informasi tentang nilai  Bulk density  tanah/lahan yang akan diukur. Rumus yang digunakan untuk perhitungan kebutuhan air oleh tanaman sbb:

dw = ρr  x Pm x ds 100 dimana :

dw = kedalaman air (mm) ds = kedalaman tanah (mm) Pm = moisture contents pada saat kapasitas lapang , aktual dan titik layu permanen ρr = relative bulk density (unitless), merupakan ratio antara bul k density   tanah dengan bulk 3

density   air. Untuk diketahui bahwa bulk density air = 1 g/cm

B. Tujuan    

Visualisasi tanah dan tanaman dalam kondisi kapasitas lapang Visualisasi tanah dan tanaman dalam kondisi aktual Visualisasi tanah dan tanaman dalam kondisi titik layu p ermanen Menghitung kebutuhan air pada berbagai kondisi lengas tanah

C. Bahan Dan Alat 1. Lahan pertanian (medan baru/fakultas Pertanian) 2. Pupuk kandang, Pupuk Urea, TSP, KCl dan pestisida, polibag 3. Benih/bibit tanaman tomat 4. Alat (ring sample) pengambil sampel tanah 5. Oven 6. Tensiometer/alat ukur kelembaban tanah (apabila tersedia) 7. Baju praktikum saat pengukuran 8. Kalkulator

27

D. Prosedur Kerja 1. Siapkan polibag berukuran 10 liter 2. Isi polibag dengan tanah dan pupuk kandang dengan perbandingan 2:1 3. Untuk setiap jenis perlakuan kondisi lengas tanah disediakan 32 tanaman (setiap kelompok diwakili satu tanaman) 4. Tanam bibit tomat berumur 1 bulan kedalam polibag 5. Pelihara tanaman dalam polibag selama 35 hari sesuai dengan standar pengelolaan tanaman tersebut (pupuk dan penyiraman) 6. Pada minggu ke 7 perlakuan ketersediaan air dalam media diterapkan 7. Delapan (8) polibag diperlakukan pada kondisi jenuh air dengan disiram berlebihan (polibag di masukkan ke dalah kantong/ember kedap air) 8. Delapan (8) polibag diperlakukan pada kondisi kapasitas lapang (disiram tiap hari) 9. Delapan (8) polibag diperlakukan kondisi lengas aktual (disiram 4 hari sekali) 10. Delapan (8) polibag diperlakukan dalam kondisi titik layu permanen (tidak disiram sampai layu permanen) 11. Pada saat pengambilan sampel tanah, usahakan dilakukan juga pengukuran lengas tanah menggunakan alat tensiometer 12. Pada minggu ke 8 dilakukan pengambilan sampel tanah di ke 4 petak untuk dihitung bulk density dan lengas tanahnya. Lengas tanah yang dihitung adalah pada kedalaman 15 cm. Prosedur perhitungan kadar lengas tanah adalah menggunakan gravimetri Lengas tanah (%) = Bobot basah sampel tanah –  Bobot kering sampel tanah x 100% Bobot kering sampel tanah 13. Catat semua data yang diperoleh, termasuk kondisi tanaman (penampakan atau vigor dengan difoto yang harus dilampirkan dalam laporan) pada saat pengukuran/ pengambilan sampel tanah dilakukan 14. Hitung kebutuhan air sesuai dengan tugas yang diberikan pada saat praktikum di lab

F. Evaluasi / Tugas 1. 2. 3. 4.

Hitung total air yang terdapat pada kondisi aktual pada kedalaman 30 cm Hitung kedalaman tanah yang dibasahi akibat penyiraman air sebanyak 35 mm Hitung jumlah air yang tersedia pada kedalaman 30 cm pada saat kondisi kapasitas lapang Terkait dengan pertanyaan no 2, apakah tanaman saudara telah tercukupi kebutuhan airnya  pada saat penyiraman sebanyak 35 mm

dw = ρr  x Pm x ds 100

28

E. Lembar Kerja Praktikum: Perhitungan Irigasi berdasarkan Kemampuan Daerah Perakaran Menyimpan Air  Tanaman: Jagung/Kedelai

Menyetujui Asisten

(……………………………………..)

Bengkulu, ………………………. Ketua Sub-kelompok

(…………………………………)

29

Titik Layu Permanen

Kondisi Aktual

Kapasitas Lapang

Kondisi Jenuh

Dalam laporan harus melampirkan gambar tanaman dalam kondisi lengas seperti dalam kotak di atas

30

Acara Praktikum : Perencanaan Kebutuhan Air Irigasi Tanaman dengan Perangkat Lunak (CROPWAT) Pertemuan : Ke 8 Waktu : 2 x 50 menit Lokasi : Ruang laboratorium Agronomi A. Landasan Teori Pengetahuan tentang ilmu irigasi semakin berkembang seiring dengan perkembangan ilmu  pengetahuan dan teknologi informasi, termasuk pemanfaatan pengembagan system informasi untuk irigasi. Perhitungan kebutuhan air untuk lahan pertanian selain dapat dihitung dengan menggunakan rumus manual, juga dapat dihitung dengan menggunakan software. Dalam era global sekarang, komputerasi dalam segala bidang sebaiknya harus dikuasai oleh mahasiswa, termasuk bidang irigasi. Dengan software CROPWAT, mahasiswa dapat memasukkan data klimatologi dan dapat mengetahui hampir segala hal yang dibutuhkan dalam kegiatan keirigasian. Sebagain seorang mahasiswa Agroekoteknologi, pengelolaan irigasi dengan menggunakan teknologi harus mampu menguasai dengan menggunakan aplikasi ilmu computer maupun software. Aplikasi software CROPWAT dibidang irigasi akan membantu dan bahkan berperan penting dalam  pemanfaatkan data iklim untuk kepentingan perencanaan irigasi untuk semua komoditi pertanian dalam berbagai kondisi iklim dan lahan. Apabila pengelolaan jaringan irgasi berjalan baik dan didukung dengan data lainnya yang akurat, maka aplikasi software akan menyediakan perencanaan  jadwal irigasi yang efektif dan efisien. Oleh karena itu pemahaman yang mendalam tentang pengaplikasian software dalam kegiatan keirigasian ini sangat bermanfaat dan bahkan seharusnya sangat dibutuhkan oleh mahasiswa Program Studi Agroekoteknologi.

B. Tujuan Tujuan praktikum ini adalah untuk mengenalkan perangkat lunak (software) computer CROPWAT untuk menghitung kebutuhan air tanaman dan kebutuhan air irigasi beserta karakteristiknya I.4 Tinjauan Pustaka Sampai saat ini telah tersedia berbagai jenis software dibidang pengairan untuk mempermudah dan mempercepat pekerjaan terutama yang berkaitan dengan perencanaan dan perhitungan yang rumit, memerlukan iterasi atau presisi yang tinggi. Perangkat lunak disusun berdasarkan suatu teori atau model sehingga penggunanya juga harus menguasai teori atau model tersebut. Selanjutnya  pengguna harus mengetahui cara pengoperasian dan data yang diperlukan serta kelebihan dan kelemahan software yang bersangkutan. Kesalahan dalam hal –   hal tersebut berakibat pada keluaran (output) yang tidak dapat digunakan. Salah satu perangkat lunak dalam bidang irigasi adalah CROPWAT yangdisusun oleh FAO. CROPWAT dapat dipergunakan untuk menghitung evapotranspirasi potensial, evapotranspirasi aktual, kebutuhan air irigasi satu jenis tanaman maupun beberapa jenis tanaman dalam satu hamparan, serta merencanakan pemberian air irigasi. Data yang diperlukan untuk mengoperasikan CROPWAT adalah data iklim rata-rata bulanan diantaranya suhu udara rata-rata dan suhu maksimum

31

 –   minimum, penyinaran matahari, kelembaban udara, kecepatan angin, dan curah hujan). Data tanaman tersedia dalam program secara terbatas dan dapat ditambahkan atau dimodifikasikan sesuai dengan kondisi setempat. Pada praktikum ini digunakan perangkat lunak CROPWAT 8 for WINDOWS . Menu file dan Input Data digunakan untuk memasukkan data. Menu Schedule digunakan untuk mengatur penjadwalan irigasi. Menu Tables dan Graphs digunakan untuk menyajikan hasil perhitungan. Program ini juga dilengkapi dengan menu Save Report untukmenyimpan file dalam bentuk ASCII.  Untuk mengolah data yang telah dimasukkan tersedia Data Status Windows yang merupakan suatu tabel ringkasan data yang sedang digunakan yang juga menunjukkan apakah data sudah cukup bila akan melanjutkan  perhitungan kebutuhan air tanaman atau penjadwalan irigasi. CARA PENGOPERASIAN CROPWAT Tombol, input dan output CROPWAT : 1.  New , berfungsi untuk membuat file baru/input data baru. 2. Open, berfungsi untuk membuka file yang ada dalam data base. 3. Close, berfungsi untuk menutup file/data yang aktif. 4. Save, berfungsi kalau akan melakukan penyimpanan data atau hasil analisis. 5.  Print , berfungsi kalau akan melakukan printout data atau hasil analisis (Tabel atau Grafik). 6. Chart , berfungsi untuk menampilkan data atau hasil analisis berupa grafik (climate/Eto/  RHmin, CWR, Irrigation Schedule/Water balance). Tampilan grafik Input data Country  , yaitu negara dimana data meteorologi itu berasal 1. Input data Station  , yaitu stasiun meteorologi pencatat. 2. Input data Altitude  , yaitu tinggi tempat stasiun pencatat. 3. Input data Latitude  , yaitu letak lintang (Utara/Selatan). 4. Input data Longitute  , yaitu letak bujur (Timur/Barat). 5. Input data Temperatur maksimum (oC/oF/oK), 6. Input data Temperatur minimum, 7. Input data Kelembaban relatif (%, mmHg, kPa, mbar), 8. Input data Kecepatan angin (km/hari, km/jam, m/detik, mile/hari, mile/jam), 9. Input data Lama penyinaran matahari (jam atau %). a. Option, berfungsi untuk melakukan pemilihan metode analisis b. Chart, berfungsi untuk menampilkan data atau hasil analisis berupa grafik (climate/Eto/  RHmin, CWR, Irrigation Schedule/Water balance).

Prosedur kerja Alat dan Bahan Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum ini : 1. Perangkat computer atau laptop 2. Software cropwat 3. Datak limatologi dari stasiun kilmatologi

32

Cara Kerja a. Install software Cropwat 8   pada computer anda.  b. Mulai jalankan Cropwat 8   pada computer anda. Kemudian akan muncul tampilan awal  berikut : c. Selanjutnya mulai input data metereologi, data tanaman dan data tanah d. Untuk memulai input data metereologi, klik icon e. Apabila data tersebut di atas telah ada dalam database, lakukan retrieve data dengan klik menu Open (pada daftar menu di bagian atas). Kemudian buka file data meteorology yang dikehendaki. Tampilannya sebagai berikut : Misalkan data yang dibuka adalah data meteorologi dari stasiun pengamat meteorologi : f. Untuk memulai input data hujan , klik icon g. Input data total hujan tiap bulan (Januari s/d Desember). h. Untuk memilih metode perhitungan Hujan efektif, klik Effective i. Pilih dan isikan metode perhitungannya (1) F ixed Percentage, (2) Dependabl e Rain , , ini sebagai metode (3) Empir ical F ormu la, (4) USDA Soil Conservati on Ser vice M ethod  default nya.  j. Lanjutkan dengan klik Oke k. Apabila data tersebut di atas telah ada dalam database, lakukan retrieve data dengan klik menu Open (pada daftar menu di bagian atas). Kemudian buka file data hujan yang dikehendaki. Tampilannya sebagai berikut : l. Untuk memulai input data tanaman, klik icon ; m. Apabila data tersebut di atas telah ada dalam database, lakukan retrieve data dengan klik menu Open (pada daftar menu di bagian atas). Kemudian buka file data tanaman (misal : data tanaman dalam data base FAO) yang dikehendaki. Selanjutnya lakukan editing sesuai dengan data yang diinginkan (tanggal tanam, lama stage pertumbuhan dan kedalaman akar). Tampilannya sebagai berikut : n. Setelah dipilih/dibuka salah satu jenis tanah, tampilannya sebagai berikut : o. Untuk melihat hasil analisis kebutuhan air tanaman, klik icon :  p. Untuk melihat hasil analisis kebutuhan air irigasi atau neraca air dalam mintakat  perakaran, klik icon :

33

Acara Praktikum

Pertemuan Waktu Lokasi

Mengukur Kualitas Air Irigasi : Ke-9 : 2 x 50 menit : Lapangan dan Ruang laboratorium Agronomi :

A. Dasar Teori Kualitas air adalah mutu air yang memenuhi standar untuk tujuan tertentu. Syarat yang ditetapkan sebagai standar mutu air berbeda-beda tergantung tujuan penggunaan, sebagai contoh, air yang digunakan untuk irigasi memiliki standar mutu yang berbeda dengan air untuk dikonsumsi. Kualitas air dapat diketahui nilainya dengan mengukur peubah fisika, kimia dan biologi.

Klasifikasi dan kriteria kualitas air di Indonesia diatur dalam Peraturan Pemerintah No. 82 Tahun 2001. Berdasarkan Peraturan Pemerintah tersebut, kualitas air diklasifikasikan menjadi empat kelas yaitu: Kelas I : dapat digunakan sebagai air minum atau untuk keperluan konsumsi lainnya Kelas II :dapat digunakan untuk prasarana/sarana rekreasi air,pembudidayaan ikan air tawar, peternakan dan mengairi tanaman Kelas III :dapat digunakan untuk pembudidayaan ikan air tawar, peternakan dan mengairi tanaman Kelas IV : dapat digunakan untuk mengairi tanaman Secara sederhana, kualitas air dapat diduga dengan melihat kejernihannya dan mencium  baunya. Namun ada bahan-bahan pencemar yang tidak dapat diketahui hanya dari bau dan warna, melainkan harus dilakukan serangkaian pengujian. Hingga saat ini, dikenal ada dua  jenis pendugaan kualitas air yaitu fisik-kima dan biologi. a) Monitoring kualitas air secara fisik  Monitoring kualitas air secara fisik dapat dilakukan dengan mengukur peubah-peubahnya seperti suhu, muatan sedimen, kecepatan aliran, ukuran batuan dasar sungai, turbiditas/kekeruhan, warna, bau, keadaan kanopi dan jenis vegetasi di sekitar sungai. Peubah-peubah yang digunakan pada pemantauan fisik merupakan informasi pendukung dalam penentuan kualitas air secara kimia dan biologi. b) Monitoring kualitas air secara kimia Peubah-peubah yang diamati pada monitoring kualitas air secara kimia adalah keasaman (pH), oksigen terlarut, daya hantar listrik, kandungan nitrat, nitrit, amonia, fosfat, keberadaan bakteri dan kandungan bahan kimia lainnya sesuai dengan penggunaan air. Sebagian besar peubah dalam monitoring kualitas air secara kimia hanya dapat diketahui di laboratorium, karena memerlukan analisa tertentu. Pengukuran kualitas air berdasarkan peubah kimia telah menjadi standar umum untuk mengetahui kualitas air karena:

34

 Hasil pengukuran secara langsung dapat menunjukkan jenis bahan pencemar yang menyebabkan penurunan kualitas air  Hasil pengukuran berupa nilai kuantitatif yang dapat dibandingkan dengan nilai ambang  batas anjuran sehingga dapat menunjukkan tingkat pencemaran yang terjadi. Meskipun demikian, pengukuran peubah kimia memiliki keterbatasan yaitu:  Memerlukan biaya yang relatif mahal dan harus dilakukan di laboratorium  Hasil pengukuran bersifat sesaat, karena hanya mewakili saat pengambilan contoh saja. Oleh karena itu, pengukuran harus dilakukan secara berulang-ulang dalam seri waktu  Belum ada standarisasi teknik analisis, sehingga antara laboratorium satu dengan lainnya menggunakan cara yang berbeda-beda dan tentunya akan memberikan hasil yang  berbeda-beda pula  Belum ada standarisasi nilai ambang batas jenis-jenis bahan pencemar yang diperbolehkan, sehingga masing-masing negara memiliki nilai ambang batas yang  berbeda-beda. B.

Tujuan Praktikum

Tujuan dari praktikum ini adalah mengukur dan membandingkan kualitas air irigasi dari  berbagai tempat di Bengkulu C.

Bahan dan Alat

1. Waktu dan Tempat Praktikum Praktikum tentang Kualitas Air Irigasi ini dilaksanakan dengan mengambil sampel air irigasi di Danau Dendam, Sungai Hitam (payau dan normal), Unib, Saluran Irigasi Kemumu Bengkulu Utara, Saluran irigasi di Rejang Lebong. Lokasi praktikum berupa saluran irigasi primer, sekunder dan saluran drainase. Analisis sedimen dan kualitas air dilakukan di di Laboratorium Agronomi Faperta Unib. 2. Alat dan Bahan a. Water sample  b.  pH stick c. Conductivity meter d. Termometer e. Ember kapasitas 10 liter f. Botol 1,5 liter (3 buah) g. Pengaduk h. Oven i. Cawan aluminium  j. Timbangan analitik

D.

Prosedur Kerja

35

a.

 b.

c.

d. e.

Mengambil sampel air pada saluran irigasi primer, sekunder, dan saluran drainase. Pada saluran primer mengambil sampel air di 3 titik yaitu pada bagian tengah dan 2 pada bagian tepi saluran, masing –  masing tepi kanan dan kiri Mengambil contoh air di masing  –   masing titik dengan menggunakan water sampler . Mencatat ketinggian air di saluran dan menurunkan water sampler   sampai ½ ketinggian air. Khusus untuk saluran drainase, pengambilan sampel air menggunakan gayung karena dangkal. Saat mengambil sampel air dilakukan pengukuran pH dengan pH stick dan pengukuran suhu (sebaiknya dilakukan di lapan, namun dalam praktikum ini dilakukan di laboratorium) Mengkomposit air yang diambil dari ketiga titik ke dalam ember dan setelah itu mengaduk kemudian dimasukkan ke dalam botol berkapasitas 1,5 liter Membawa ke laboratorium untuk dianalisis diantaranya: 1. Menguji bau dam warna sampel air 2. Mengukur kadar garam dengan cara mengukur daya hantar listrik sampel air 3. Mengukur sedimen atau kekeruhan sampel air dengan cara: i. Mengaduk air selama 5 menit ii. Menimbang berat cawan alumunium sebelum digunakan (a) iii. Air yang telah homogen kemudian diambil ± 100 ml dimasukkan ke dalam cawan o alumunium kemudian mengoven pada suhu 105 C sampai mengering (sekitar 48  jam) iv. Menimbang berat keseluruhan setelah dioven (b) v. Menghitung berat sedimen (b-a) (gram). Menghitung konsentrasi dengan  persamaan : konsentrasi (gram/l) = berat sedimen (gr) / volume air

DAFTAR PUSTAKA Ayres R.S. dan Westcot, D.W. 1976, Water Quality for Agriculture. FAO Irrigation and Drainage Paper, volume no.29, Rome, Italy

36

Acara Praktikum : Pengukuran Kecepatan Aliran Dan Debit Sungai (Saluran Irigasi) Secara Teoritis Pertemuan : Ke-10 Waktu : 100 menit Lokasi : Ruang laboratorium Agronomi A. Dasar teori Pendugaan debit sungai atau saluran irigasi yang teliti tergantung pada penentuan kecepatan aliran rata-rata yang tepat pada suatu irisan melintang tertentu (Gambar 1).

Gambar 1. Hubungan Antara Kecepatan Aliran dengan jeluk Kecepatan tidak sama pada setiap titik dari irisan melintang karena geseran antara air dengan dasar dan tepi sungai. Idealnya pengukuran kecepatan rata-rata ditetapkan dari kisi pengamatan yang  berjarak rapat. Tetapi cara tersebut akan memakan waktu dan biaya, sehingga diperoleh cara yang lebih sederhana tetapi tetap mengacu kepada uapaya ketelitian yang maksimal. Debit adalah banyak air yang mengalir persatuan waktu. Biasanya banyak air yang mengalir diukur dengan satuan liter atau m3 dan satuan waktu pengaliran adalah detik, menit atau jam. Besarnya debit air yang mengalir terutama ditentukan oleh dua faktor yaitu luas penampang lintang aliran air dan kecepatan aliran air. Secara matematis hal tersebut di atas dapat diformulasikan sebagai  berikut : Q = A x V …….. ( 1 ) Keterangan : 3 Q = debit air, m /det, 2 A = luas penampang lintang air yang mengalir. m V = Kecepatan aliran air, m/det 37

Berdasarkan teori yang disampaikan oleh (Seyhan, 1977) ada beberapa pendekatan yang bisa digunakan untuk memperoleh pengukuran kecepatan vertikal suatu aliran permukaan secara efektif tetapi dengan akurasi yang dapat dipertanggungjawabkan. Diantaranya adalah sebagai berikut Kecepatan rata-rata vertikal:

1. Metode satu titik: digunakan untuk jeluk (kedalaman) air yang kecil (