LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLOGI 5

LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLOGI MENGUKUR EVAPOTRANSPIRASI DENGAN MENGGUNAKAN LISIMETER

Disusun Oleh :

Nama

: Arnella Qurrota Ainni

NPM

: 240110100061

Hari, Tanggal Praktikum

: Rabu, 2 November 2011

Jam

: 08.00 – 10.00 WIB

Asisten Praktikum

: Egi Madyagi Eva Febrianty Annisa Okky Yuda Rizky Winarsyah

JURUSAN TEKNIK DAN MANAJEMEN INDUSTRI PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN UNIVERSITAS PADJADJARAN JATINANGOR 2011

BAB I LATAR BELAKANG

Air merupakan komponen utama yang dibutuhkan tanaman selain unsur hara, cahaya dan udara. Peranan air bagi tanaman sangatlah banyak. Sehingga, air ini bisa dikatakan sebagai salah satu faktor penting dalam tanah. Pada dasarnya kebutuhan tanaman akan air itu berbeda-beda berdasarkan perbedaan unsur-unsur yang mempengaruhi evapotranspirasi tanaman. Kebutuhan air tanaman yang ditanam pada tanah yang airnya tersedia dengan cukup, akan lebih besar jika dibandingkan dengan tanaman yang ditanam pada tanah dengan tingkat keteserdiaan airnya rendah. Tanaman yang berumur lebih panjang akan lebih banyak membutuhkan air dibandingkan dengan tanaman yang berumur lebih pendek.

Dari

hal

tersebut,

maka

diperlukan

adanya

teknologi

untuk

mengefisienkan kebutuhan air, oleh karena itu diterapkanlah sistem irigasi. Irigasi bertujuan untuk menambahkan air ke dalam tanah untuk menyediakan cairan yang diperlukan untuk pertumbuhan tanaman. Salah satu alat yang digunakan untuk mengukur air irigasi yang diperlukan oleh tanaman adalah lisimeter. Lisimeter adalah alat untuk mengukur keseimbangan air alamiah di dalam tanah pada sebidang tanah yang ditumbuhi tanaman, dikitari suatu penahan sehingga tidak terjadi hubungan hidrologis dengan lingkungan sekitarnya, bagian bawahnya dilengkapi lubang penyaluran sehingga air yang merembes dari tanah dapat ditampung, perubahan dulu kelembapan bidang tanah tersebut dapat dihitung dari jumlah air yang hilang karena penguapan dan yang lenyap karena transpirasi. Dalam praktikum kali ini, praktikan akan mencoba menghitung evapotranspirasi dari data hasil pengukuran menggunakan lisimeter. Dengan didapatkannya nilai evaporasi, diharapkan dapat diketahui seberapa besar kebutuhan air tanaman yang dibutuhkan.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1

Evaporasi (E) Evaporasi secara umum dapat didefinisikan dalam dua kondisi, yaitu: (1)

evaporasi yang berarti proses penguapan yang terjadi secara alami, dan (2) evaporasi yang dimaknai dengan proses penguapan yang timbul akibat diberikan uap panas (steam) dalam suatu peralatan. Uap air yang telah menguap dari teh panas terkondensasi menjadi tetesan air. Gas air tidak terlihat, tetapi awan tetesan air adalah petunjuk dari penguapan yang diikuti oleh kondensasi. Penguapan atau evaporasi adalah proses perubahan molekul di dalam keadaan cair (contohnya air) dengan spontan menjadi gas (contohnya uap air). Proses ini adalah kebalikan dari kondensasi. Umumnya penguapan dapat dilihat dari lenyapnya cairan secara berangsur-angsur ketika terpapar pada gas dengan volume signifikan. Rata-rata molekul tidak memiliki energi yang cukup untuk lepas dari cairan. Bila tidak cairan akan berubah menjadi uap dengan cepat. Ketika molekulmolekul saling bertumbukan mereka saling bertukar energi dalam berbagai derajat, tergantung bagaimana mereka bertumbukan. Terkadang transfer energi ini begitu berat sebelah, sehingga salah satu molekul mendapatkan energi yang cukup buat menembus titik didih cairan. Bila ini terjadi di dekat permukaan cairan molekul tersebut dapat terbang ke dalam gas dan "menguap" Ada cairan yang kelihatannya tidak menguap pada suhu tertentu di dalam gas tertentu (contohnya minyak makan pada suhu kamar). Cairan seperti ini memiliki molekul-molekul yang cenderung tidak menghantar energi satu sama lain dalam pola yang cukup buat memberi satu molekul "kecepatan lepas" - energi panas - yang diperlukan untuk berubah menjadi uap. Namun cairan seperti ini sebenarnya menguap, hanya saja prosesnya jauh lebih lambat dan karena itu lebih tak terlihat. Penguapan adalah bagian esensial dari siklus air. Energi surya menggerakkan penguapan air dari samudera, danau, embun dan sumber air

lainnya. Dalam hidrologi penguapan dan transpirasi (yang melibatkan penguapan di dalam stomata tumbuhan) secara kolektif diistilahkan sebagai evapotranspirasi. Evaporasi dapat diartikan sebagai proses penguapan daripada liquid (cairan) dengan penambahan panas (Robert B. Long, 1995). Panas dapat disuplai dengan berbagai cara, diantaranya secara alami dan penambahan steam. Evaporasi diadasarkan pada proses pendidihan secara intensif yaitu (1) pemberian panas ke dalam cairan, (2) pembentukan gelembung-gelembung (bubbles) akibat uap, (3) pemisahan uap dari cairan, dan (4) mengkondensasikan uapnya. Evaporasi atau penguapan juga dapat didefinisikan sebagai perpindahan kalor ke dalam zat cair mendidih (Warren L. Mc Cabe, 1999).

2.2

Transpirasi (T) Transpirasi adalah penguapan air dari daun dan cabang tanaman melalui

pori-pori daun oleh proses fisiologi. Daun dan cabang umumnya dibalut lapisan mati yang disebut kulit ari (cuticle) yang kedap uap air. Sel-sel hidup daun dan cabang terletak di bawah permuakaan tanaman, di belakang pori-pori daun atau cabang. Besar kecilmya laju transpirasi secara tidak langsung ditentukan oleh radiasi matahari melalui membuka dan menutupnya pori-pori tersebut. Faktor-faktor penentu transpirasi sama dengan faktor-faktor yang mempengaruhi evaporasi, yaitu : 1. Radiasi panas matahari 2. Suhu 3. Kecepatan angin 4. Gradien tekanan udara 5. Dalam batas tertentu, dipengatuhi oleh karakterisitik dan

kerapatan vegetasi (struktur tajuk, perilaku pori-pori daun, dll)

2.3

Evapotranspirasi (ET) Evapotranspirasi adalah perpaduan antara evaporasi dari permukaan tanah

dengan transpirasi dari tumbuh-tumbuhan. Evapotranspirasi merupakan salah satu komponen utama dalam siklus hidrologi dengan kaitannya pada perhitungan ketersediaan air.

Evaporasi merupakan proses fisis perubahan cairan menjadi uap, hal ini terjadi apabila air cair berhubungan dengan atmosfer yang tidak jenuh, baik secara internal pada daun (transpirasi) maupun secara eksternal pada permukaanpermukaan yang basah. Suatu tajuk hutan yang lebat menaungi permukaan di bawahnya dari pengaruh radiasi matahari dan angin yang secara drastis akan mengurangi evaporasi pada tingkat yang lebih rendah. Transpirasi pada dasarnya merupakan salah satu proses evaporasi yang dikendalikan oleh proses fotosintesis pada permukaan daun (tajuk). Perkiraan evapotranspirasi adalah sangat penting dalam kajian-kajian hidrometeorologi. Peristiwa berubahnya air menjadi uap dan bergerak dari permukaan tanah dan permukaan air ke udara disebut evaporasi (penguapan). Peristiwa pengauapan dari tanaman

disebut

transpirasi.

Kedua-duanya

bersama-sama

disebut

evapotranspirasi. Faktor-faktor utama yang berpengaruh adalah (Ward dalam Seyhan, 1977) : 1. Faktor-faktor meteorologi a. Radiasi Matahari b. Suhu udara dan permukaan c. Kelembaban d. Angin e. Tekanan Barometer 2. Faktor-faktor Geografi a. Kualitas air (warna, salinitas dan lain-lain) b. Jeluk tubuh air c. Ukuran dan bentuk permukaan air 3. Faktor-faktor lainnya a. Kandungan lengas tanah b. Karakteristik kapiler tanah c. Jeluk muka air tanah d. Warna tanah e. Tipe, kerapatan dan tingginya vegetasi f. Ketersediaan air (hujan, irigasi dan lain-lain)

Metode Perhitungan Evapotranspirasi Perkiraan evapotranspirasi adalah sangat penting dalam kajian-kajian hidrometeoro-logi. Pengukuran langsung evaporasi maupun evapotranspirasi dari air maupun permukaan lahan yang luas akan mengalami banyak kendala. Untuk itu maka dikembangkan beberapa metode pendekatan dengan menggunakan input data-data yang diperkirakan berpengaruh terhadap besarnya evapotranspirasi. Apabila jumlah air yang tersedia tidak menjadi faktor pembatas, maka evapotranspirasi yang terjadi akan mencapai kondisi yang maksimal dan kondisi itu dikatakan sebagai evapotranspirasi potensial tercapai atau dengan kata lain evapotranspirasi potensial akan berlangsung bila pasokan air tidak terbatas bagi stomata maupun permukaan tanah. Pada daerah-daerah yang kering besarnya evapotranspirasi sangat tergantung pada besarnya hujan yang terjadi dan evapotranspirasi yang terjadi pada saat itu disebut evapotranspirasi aktual. 1. Panci Evaporasi Cara perhitungan ini memerlukan suatu angka koefisien yang harus dievaluasi tingkat ketepatannya. Rumus matematisnya : PET = CeEp Dimana : Ce = angka koefisien panci Ep = evaporasi panci (mm/hari) 2. Alat Ukur Lisimeter Suatu alat untuk menghitung perkolasi dan kehilangan karena pencucian dari suatu kolom tanah di bawah suatu kondisi yang terkontrol. (ii) Suatu alat untuk mengukur masuknya air (melalui irigasi, presipitasi, dan kondensasi) dan kehilangan air (evapotranspirasi) pada suatu kolom tanah. Alat ini memberikan hasil yang teliti karena menggunakan perangkat penelitian dengan batas yang jelas dan sistem kebocoran air tanah tidak menjadi persoalan. Namun demikian, banyak ahli hidrologi beranggapan bahwa hasil yang diperoleh tidak memadai untuk dieksplorasi ke

lapangan. Teknik lysimeter lebih cocok untuk diterapkan pada tanaman pertanian di tempat-tempat percobaan atau labolatorium. Lisimeter ini merupakan stimulasi model pendekatan neraca air yang berbentuk bejana dan diisi dengan tanah yang ditanami dengan tanaman yang sesuai. Nilai evaporasi, transpirasi, maupun perkolasi diukur dari tinggi muka air dalam bejana lisimeter. Maka diperoleh : E = dA P = dB – E T = dc – E – P ET = E + T

BAB III METODOLOGI

3.1

Alat dan Bahan Alat yang digunakan : 1. Kalkulator 2. Alat tulis Bahan yang digunakan : 1. Data pengukuran Lisimeter pada Bulan September

3.2

Metode Pelaksanaan 1.

Menyiapkan alat dan bahan yang akan dipakai.

2.

Menghitung evaporasinya (E = dA).

3.

Menghitung Perkolasinya (P = dB - E).

4.

Menghitung Transpirasinya (T = dC – E - P).

5.

Menghitung Evapotranspirasinya (ET = E + T).

6.

Mencatat semua hasilnya pada lembar tugas yang ada pada modul.

BAB IV HASIL PRAKTIKUM

4.1 Tabel Data Pengukuran Lisimeter Bulan September Hujan/ Hari

Irigasi

Panci A Panci B

Panci C

E

P

T

ET

192

2

4

2

4

188

183

2

4

3

5

194

182

174

2

4

3

5

0

191

175

164

3

4

3

6

5

0

189

169

155

2

4

3

5

6

10

196

172

155

3

4

3

6

7

0

192

164

144

4

4

3

7

8

10

200

168

145

2

4

3

5

9

0

198

162

137

2

4

2

4

10

15

210

170

142

3

4

3

6

11

0

208

164

133

2

4

3

5

12

0

206

158

123

2

4

4

6

13

0

204

152

114

2

4

3

5

14

0

201

145

103

3

4

4

7

15

0

199

139

94

2

4

3

5

16

10

207

143

95

2

4

3

5

17

0

204

136

84

3

4

4

7

18

10

212

140

85

2

4

3

5

19

0

210

134

76

2

4

3

5

20

0

207

127

66

3

4

3

6

21

10

215

131

67

2

4

3

5

22

0

213

125

59

2

4

2

4

23

10

221

129

61

2

4

2

4

(mm)

(mm)

(mm)

Start awal

200

200

200

1

0

198

194

2

0

196

3

0

4

(mm)

24

0

219

123

52

2

4

3

5

25

10

227

127

53

2

4

3

5

26

0

225

121

45

2

4

2

4

27

0

223

115

36

2

4

3

5

28

0

221

109

28

2

4

2

4

29

0

219

103

19

2

4

3

5

30

0

217

97

11

2

4

2

4

Jumlah

68

120

86

154

Rata-rata

2.267

4

2.867

5.133

4.2 Analisis Data 







Menghitung Nilai Evaporasi (E = dA) Hari ke 1

: (0+200) - 198 = 2

Hari ke 6

: (10+199) – 186 = 3

Menghitung Nilai Perkolasi (P = dB - E) Hari ke 1

: 200-194-2 = 4

Hari ke 6

: (10+169) – 172 - 3 = 4

Menghitung Nilai Transpirasi (T = dC - E - P) Hari ke 1

: 200-192-2-4 = 2

Hari ke 6

: (10+155) – 155 – 3 – 4 = 3

Menghitung Nilai Evapotranspirasi (E = E+ T) Hari ke 1

:2+2=4

Hari ke 6

:3+3=6

BAB V PEMBAHASAN

Dalam

praktikum

kali

ini,

yang

dilakukan

adalah

menghitung

evapotranspirasi dari hasil pengukuran dengan menggunakan lisimeter. Praktikum ini menggunakan data yang telah ada, yaitu data pengukuran lisimeter Bulan September. Dalam tabel data tersebut, ada data tinggi curah hujan/irigasi, tinggi air pada panci A, tinggi air pada panci B, dan tinggi air pada panci C, ketiga data tersebut dalam satuan millimeter (mm). Untuk menghitung evaporasinya, praktikan dapat menghitung dari data pada panci A. Misalnya praktikan akan menghitung evaporasi pada hari pertama, cara menghitungnya adalah dengan menjumlahkan tinggi curah hujan/irigasi pada hari pertama dengan start awal tinggi air yang ada di panci A kemudian dikurangi dengan tinggi air panci A pada hari pertama. Di dalam panci A ini ada evaporasi karena pada panci A ini ada alasnya, sehingga tertutup kemungkinan airnya bisa merembes ke tanah walaupun adanya pengaruh dari gravitasi. Karena itu, airnya pun menjadi berkumpul dibawah panci. Jadi, hanya ada penguapan yang terjadi dari air yang ada di dalam tanah saja yang menuju ke atmosfer/udara. Sedangkan untuk menghitung perkolasinya, praktikan dapat menghitung dari data pada panci B. Misalnya praktikan akan menghitung perkolasi pada hari kedua, cara menghitungnya adalah dengan menjumlahkan tinggi curah hujan/irigasi pada hari kedua dengan tinggi air di hari pertama yang ada di panci B, kemudian dikurangi dengan tinggi air panci B pada hari kedua, setelah itu dikurangi lagi dengan hasil Evaporasi pada hari ke dua. Di dalam panci B ini terdapat perkolasi karena pada panci B ini tidak ada alasnya, sehingga airnya bisa merembes ke tanah. Dengan adanya gaya gravitasi, maka perkolasi pun dapat terjadi karena perkolasi ini adalah proses bergeraknya air melalui profil tanah karena adanya gaya gravitasi. Oleh karena itu, semakin banyak air yang keluar dari tanah dan semakin sedikit pula kandungan air dalam tanahnya. Pada panci C, pancinya tanpa alas dan terdapat tanaman hidup yang ditanam di panci tersebut. Sehingga mengakibatkan adanya transpirasi yang keluar dari tanaman yang ditanam di panci C. selain itu terdapat pula evaporasi

dan perkolasi yang ada pada panci C. Untuk menghitung transpirasinya praktikan akan memisalkan pada data hari ke tiga, jadi praktikan harus menjumlahkan tinggi air hujan/irigasi dengan tinggi air pada hari ke dua dalam panci C, kemudian menguranginya dengan tinggi air pada hari ke tiga dalam panci C, setelah itu mengurangi lagi dengan nilai evaporasi dan perkolasi pada hari ke tiga yang telah didapatkan. Ternyata dalam ke tiga panci tersebut yang berbeda-beda kasus, selalu ada evaporasi yang terjadi pada ke tiga panci itu. Hal ini dikarenakan oleh selalu adanya penguapan yang terjadi dari dalam tanah ke udara. Setelah mendapatkan nilai evaporasi, perkolasi, dan transpirasi, praktikan dapat

dengan

mudah

mendapatkan

evapotranspirasinya.

Hanya

dengan

menjumlahkan nilai evaporasi dengan transpirasinya. Maka, akan diketahui berapa banyak air yang hilang dalam proses evapotranspirasi itu. Dari hal ini, praktikan pasti dapat mengetahui berapa banyak air yang harus diberikan pada tanah ketika tidak ada hujan ataupun ketika ada hujan. Hal ini perlu diperhatikan karena tanah membutuhkan air yang cukup. Sehingga praktikan dapat dengan tepat mengetahui berapa banyak air yang diperlukan oleh tanah.

BAB VI KESIMPULAN

Kesimpulan dari praktikum kali ini adalah : 1. Evapotranspirasi adalah perpaduan antara evaporasi dan transpirasi yang terjadi bersama-sama. 2. Lisimeter merupakan stimulasi model pendekatan neraca air yang berbentuk bejana dan diisi dengan tanah yang ditanami dengan tanaman yang sesuai. 3. Nilai evaporasi, transpirasi, perkolasi, dan evapotraspirasi dapat dihitung dengan rumus : E = dA P = dB – E T = dc – E – P ET = E + T 4. Evaporasi selalu terjadi jika panci dalam keadaan terbuka. 5. Evapotranspirasi dapat menjadi indikator dalam mengetahui berapa banyak air yang dibutuhkan oleh tanah.

DAFTAR PUSTAKA

Asdak, Chay. 2007. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Airan Sungai. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press. Dwiratna. Sophia N.P. 2011. Penuntun Praktikum Hidrologi. Jatinangor: Jurusan Teknik dan Manajemen Industri Pertanian Universitas Padjadjaran. Anonim. 2011. Terdapat pada http://ilmutanah.unpad.ac.id/glossary/Glossary1/L/Lisimeter-422/ (diakses pada 8 November 2011, 11.03 WIB) Anonim. 2011. Terdapat pada http://id.wikipedia.org/wiki/Penguapan (diakses pada 8 November 2011, 11.04 WIB) Gieana.

2010.

Air,

Irigasi,

dan

Lisimeter.

Terdapat

pada

http://id.shvoong.com/exact-sciences/agronomy-agriculture/2053207-airirigasi-dan-lisimeter/#ixzz1d5IzpqEw (diakses pada 8 November 2011, 11.07 WIB) Nur.

2010.

Pengertian

Evaporasi.

Terdapat

pada

http://smartmath-

regicati.blogspot.com/2010/02/pengertian-evaporasi.html (diakses pada 8 November 2011, 11.45 WIB) Suryatmojo,

Hatma.

2011.

Evapotranspirasi.

http://mayong.staff.ugm.ac.id/site/?page_id=112 November 2011, 11.35 WIB)

Terdapat (diakses

pada

pada 8