I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Salah satu komponen siklus hidrologi yang
menarik untuk
dikaji adalah
evapotranspirasi. Evapotranspirasi
merupakan gabungan dua proses biofisik yaitu evaporasi dan transpirasi. Evaporasi
adalah perpindahan uap air dari permukaan tanah ke atmosfer, sedangkan transpirasi
adalah
perpindahan uap
air melalui
tumbuhan menuju
atmosfer. Evapotranspirasi merupakan proses yang
sangat penting
bagi tanaman
karena berpengaruh langsung terhadap transport
nutrien dan hasil metabolisme tanaman. Selain
itu, evapotranspirasi
mendapat banyak perhatian karena kehilangan air dari
tanaman maupun permukaan tanah dapat berakibat langsung terhadap ketersediaan
air.
Beberapa metode telah dikembangkan untuk
menduga nilai evapotranspirasi.
Pendugaan evapotranspirasi merupakan salah
satu langkah
penting dalam
perencanaan dan pelaksanaan sistem irigasi serta sistem pengelolaan air. Pendugaan
nilai evapotranspirasi pada penelitian ini menggunakan metode aerodinamikgradien
dan Penman-Monteith. Selanjutnya kedua metode ini akan dikorelasikan dengan nilai
evapotranspirasi
hasil pengukuran
menggunakan panci kelas A. Pendugaan evapotranspirasi dengan
menggunakan ketiga metode ini dilakukan karena adanya perbedaan jumlah komponen
data iklim yang digunakan pada masing- masing metode, sehingga menarik untuk
dibandingkan
karena keragaman
ketersediaan data pada stasiun cuaca. Data yang dibutuhkan pada metode aerodinamik
adalah data profil suhu, profil kelembaban udara, dan profil kecepatan angin pada
minimum dua ketinggian. Pada metode Penman-Monteith
data yang
yang dibutuhkan adalah data standar sangkar
cuaca pada ketinggian 2 meter seperti suhu maksimum harian, suhu minimum harian,
suhu rata-rata harian, kelembaban udara harian, kecepatan angin, lama penyinaran
matahari, letak lintang, bujur dan altitude. Data yang dibutuhkan pada metode panci
kelas A adalah evaporasi panci. Penelitian dilakukan dengan menggunakan data iklim
dari Stasiun Klimatologi Klas I Darmaga Bogor,
dengan menggunakan
metode aerodinamik dan Penman-Monteith untuk
menduga evapotranspirasi
di wilayah
Situgede, Darmaga, Bogor pada tahun 2009.
1.2 Tujuan Penelitian
Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk :
1.2.1 Mempelajari
dinamika profil
kecepatan angin,
suhu udara,
kelembaban udara,
dan radiasi
matahari pada permukaan wilayah pertanian.
1.2.2 Menduga nilai evapotranspirasi
menggunakan metode aerodinamik dan Penman
–Monteith. 1.2.3
Membandingkan nilai
evapotranspirasi menggunakan
metode aerodinamik dan Penman- Monteith dengan hasil pengukuran
menggunakan panci kelas A pada periode basah dan periode kering.
II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Evapotranspirasi
Evapotranspirasi merupakan gabungan dua istilah yang menggambarkan proses
fisika transfer air ke dalam atmosfer, yakni evaporasi dari permukaan tanah dan
transpirasi melalui tumbuhan Usman 2004. Menurut Asdak 2010 evapotranspirasi
adalah jumlah air total yang dikembalikan lagi ke atmosfer dari permukaan tanah,
badan air, dan vegetasi oleh adanya pengaruh faktor-faktor iklim dan fisiologis
vegetasi. Menurut Labedzki et al. 2011 evapotranspirasi
dibedakan menjadi
evapotranspirasi acuan ET
, potensial dan aktual. Brutseart W 1982 menjelaskan
bahwa evapotranspirasi potensial ET
p
merupakan jumlah
maksimum dari
evapotranspirasi permukaan luas
yang ditumbuhi tanaman seragam dengan jumlah
air tanah yang tidak terbatas dan kondisi meteorologi aktual. Evapotranspirasi acuan
merupakan evapotranspirasi
di bawah
kondisi meteorologi dengan permukaan standar khususnya permukaan rumput yang
luas dengan
karakteristik spesifik
Buttafuoco et al. 2010. Menurut Allen et al.
1998 permukaan
standar yang
dimaksud adalah rumput seragam alfalfa yang ditutupi tanah, rumput tetap dalam
keadaan pendek yang seragam, pengairan yang baik, dan tumbuh di bawah kondisi
optimal.
ET sangat penting bagi bidang
agrometeorologi dan hidrologi, contohnya untuk perencanaan dan manajemen irigasi.
Evapotranspirasi acuan menjelaskan kebutuhan evaporasi dari atmosfer tanpa
dipengaruhi oleh
jenis tanaman,
perkembangan dan manajemen tanaman. Jika air dalam kondisi cukup maka kondisi
tanah tidak akan mempengaruhi ET
. Evapotranspirasi acuan
ET merupakan
nilai evapotranspirasi
pada tanaman
hipotetik yang memiliki tinggi 0.12 m, tahanan permukaan sebesar 70 sm
-1
dan albedo 0.23. Kriteria tersebut mendekati
kondisi tanaman rumput. Evapotranspirasi acuan
ET dipengaruhi oleh kondisi iklim,
oleh karena itu ET
dapat dihitung dengan menggunakan data iklim seperti data radiasi,
suhu, kelembaban dan kecepatan angin. Evapotranspirasi acuan
ET diperkenalkan
untuk mempelajari kebutuhan evaporasi yang berasal dari atmosfer dan terpisah dari
tipe tanaman, pertumbuhan tanaman, dan manajemen tanaman.
2.2
Faktor-faktor yang Mempengaruhi Evapotranspirasi
Terdapat tiga
aspek yang
mempengaruhi besarnya evapotranspirasi yaitu keadaan iklim, karakteristik tanaman
dan kondisi lingkungan ketersediaan dan distribusi
air. Keadaan
iklim yang
mempengaruhi nilai evapotranspirasi adalah radiasi matahari, suhu, kelembaban udara
dan kecepatan angin Allen et al. 1998. Radiasi surya yang diserap oleh daun
sebesar 1 sampai 5 digunakan untuk fotosintesis dan 75 sampai 85 digunakan
untuk
memanaskan daun
dan untuk
transpirasi Gardner C 1991. Pemanasan dan pendinginan daun akibat radiasi surya
akan mempengaruhi transpirasi. Saat daun menerima radiasi, suhu akan naik dan
stomata daun akan terbuka. Ketika stomata terbuka,
kehilangan air
dari daun
berlangsung terus
menerus yang
menurunkan potensial daun sehingga lebih rendah daripada potensial tangkai daun,
karena air bergerak dari potensial tinggi ke potensial rendah, air akan mengalir dari
tangkai daun ke batang. Hal ini akan menurunkan
potensial bahang
dan selanjutnya air akan mengalir ke bawah
hingga ke akar tanaman sesuai dengan jumlah radiasi yang diterima Lambers
1993.
Suhu mempengaruhi evapotranspirasi melalui beberapa cara Rosenberg et al,
1983. Jumlah uap air yang dapat dikandung udara meningkat secara eksponensial dengan
naiknya suhu udara. Peningkatan suhu menyebabkan naiknya tekanan uap dari
permukaan yang terevaporasi sehingga bertambahnya defisit tekanan uap antara
permukaan dengan udara sekitar. Udara yang panas dan kering dapat mensuplai
energi ke permukaan. Laju penguapan bergantung pada jumlah energi bahang yang
dipindahkan, karena itu semakin panas udara semakin besar gradient suhu dan semakin
tinggi laju penguapan.
Kelembaban relatif berbanding terbalik dengan suhu. Jika kelembaban relatif tinggi
maka suhu menurun. Jika suhu turun maka kapasitas udara untuk menyimpan uap air
akan rendah yang
berarti kebutuhan
atmosfer untuk evapotranspirasi semakin kecil. Angin berpengaruh dalam evaporasi
karena dapat memindahkan udara basah yang kontak secara langsung dengan
permukaan air dan memindahkannya ke tempat yang udaranya kering. Semakin
tinggi kecepatan angin maka jumlah udara basah yang dipindahkan semakin banyak
dan evaporasi yang terjadi meningkat. Angin berfungsi menggerakan udara yang dapat
menyebabkan uap air jenuh. Udara yang telah jenuh akan digantikan oleh udara lain
yang belum jenuh. Pada ketebalan 1 mm di atas permukaan evaporasi, gerakan molekul
air bersifat difusi molekuler, akan tetapi di atas lapisan tersebut digantikan oleh gerakan
turbulen difusi edi. Gerakan ini sangat bervariasi karena erat hubungannya dengan
gradien kecepatan angin terhadap ketinggian Thorn 1976.
Gambar 1 Tahanan permukaan
dan tahanan aerodinamik pada fluks
uap air Allen et al. 1998 Karakteristik
permukaan juga
mempengaruhi evapotranspirasi
seperti tahanan aerodinamik, tahanan permukaan
dan albedo Allen et al. 1998. Tahanan aerodinamik
r
a
merupakan perpindahan panas dan uap air dari permukaan tanah,
sedangkan tahanan
permukaan r
s
merupakan tahanan dari aliran uap air melalui transpirasi tanaman dan evaporasi
permukaan tanah Gambar 1. Ketika vegetasi tidak seluruhnya menutupi tanah,
faktor tahanan sangat dibutuhkan karena sangat berpengaruh terhadap evaporasi
permukaan tanah. Jika transpirasi tidak optimal maka tahanan permukaan akan
dipengaruhi
oleh ketersediaan
air di
permukaan. Tahanan stomata dipengaruhi oleh kondisi iklim dan ketersediaan air.
Namun, jenis tanaman lebih mempengaruhi nilai tahanan stomata. Tahanan akan menjadi
semakin tinggi jika ketersediaan air untuk tanaman
terbatas. Beberapa
studi menjelaskan
bahwa tahanan
stomata dipengaruhi juga oleh radiasi matahari, suhu
dan tekanan uap.
2.3 Metode Pendugaan Evapotranspirasi
