Gravity irrigation atau irigasi
a. Gravity irrigation atau irigasi
gaya berat
7.6. Prinsip-prinsip dasar
dalam pemilihan sistem
Sistem ini menggunakan cara di mana
Pertanian
pemberian/ penyaluran air pengairan
ini sepenuhnya dengan memperhatikan Penerapan di lapisan sistem-sistem gaya berat, misalnya irigasi permukaan pemberian, penyaluran dan pengahran air tanah, irigasi di bawah permukaan tanah, pengairan ke dan dari lahan-lahan pertana- irigasi secara pancaran bertekanan ren- man sebagai disebutkan di muka tidaklah dah dan pemberian air pengairan (irigasi) semudah seperti yang telah diteorikan, melalui pipa yang berlubang-lubang.
karena penerapannya di lapangan teruta-
ma sangat tergantung pada perencanaan Khusus bagi irigasi secara. pancaran rancangan jaringan pengairan yang dibuat
(sprinkler irrigation) dan irigasi melalui untuk keperluan tersebut. pipa yang berlubang-lubang (perforated
pipe irrigation) letak sumber air pengairan Dalam perancangannya selalu di- harus lebih tinggi dari lahan yang akan jumpai kendala-kendala yang kompleks diairi, dengan demikian keperluan tenaga yang berkaitan dengan berbagai kon- tekanan tercukupi.
disi alami dan tata cara penggunaan air
lereng). I
a. Keadaan topografi termasuk karak- Kemiringan tanah atau tanah ber- teristik lahan dan tanah setempat.
lereng ini ada bermacam-macam, ada
yang tidak beraturan, ada yang me-
b. Keperluan penyediaan air yang dibu- manjang dan ada pula yang seragam tuhkan oleh tanamannya.
beraturan, yang mengenai hal ini pembe-
rian air pengairan agar efektif dan efisien
c. Cara-cara usaha tani, yang dalam harus disesuaikan dengan kondisi kemir- hat ini termasuk kedalamanakar tana- ingan tanah tersebut, jelasnya sebagai man, kebiasaan tumbuh tanaman.
berikut :
d. Kualitas air pengairan dan kuantitas
a. Pemberian dan pengaliran air pada tersedianya air tersebut pada sum-
tanah berlereng yang tidak, beraturan bersumbernya.
di mana terdapat selokan-selokan pen-
gairan, seharus. nya dibuatkan terlebih
e. Cara pemberian air pengairan ke dahulualur-alur dengan mengikuti gad petak-petak lahan pertanaman.
kontur (contour) dan pengairan disal-
f. Keadaan iklim setempat, terutama urkan melalu: alur-alur tersebut ke la- unsur-unsurnya.
han-lahan pertanaman. Selain dengan
cara itu, pada tanah berlereng yang
g. Tata cara penggunaan air pengairan tidak beraturan dapat pulp diterapkan di antara para pemakai air pengairan
sprinkle irrigation system (pemberian tersebut.
air pengairan secara pancaran).
7.6.1. Keadaan topografi dan
b. Pemberian air pengairan pada tanah
karakteristik lahan serta
berlereng yang memanjang serta se-
tanah
ragam beraturan, ternyata akan lebih
efektif dan mudah pelaksanaannya Dalam hal ini yang perlu diperhati-
kalau memanfaatkan alur-alur di atas kan ialah tentang arah, derajat dan ke-
dan membuatkan galengan-galeng- seragaman dari lereng atau kemiringan
an (pematang).
Pemberian air pengairan pada lahan bersifat merugikan zona perakaran yang datar secara merata adalah lebih
tanaman yang mengakibatkan sesuai kalau pemberiannya dilakukan
pula terganggunya per-tumbuhan, secara pengenangan (flooding) seperti
karena itulah maka pengaliran pada petak sawah yang dibata dengan
(drainase) air genangan tersebut- galengan-galengan (lahan sawah
harus dirancang pula dengan se- basah).
baik-baiknya.
Terutama pada tanah-tanah ber-
7.6.2. Derajat peresapan air ke
kandungan bahan lempung lumpur
dalam tanah
rancangan pembentukan petak-
petak pertanaman yang memberi Dalam perancangan sistem pengairan
keleluasaan. untuk pengolahannya penting memperhatikan hatikan derajat
harus diperhatikan benar-benar, meresapnya air pengairan ke dalam tanah
sebab tanah-tanah demikian bi- dan keseragaman peresapannya ke dalam
asanya cenderung menyerap, air lapisan-lapisan bawah tanah (permeabilitas
pengairan secara lambat dari tanah).
lapisan permukaannya.
- Tanah-tanah pertanaman yang Derajat aliran peresapan air pengair- menurut pengamatan menyerap an ke lapisan-lapisan bawah tanah (sub air pengairan sangat lambat/ soil) terutama akan sangat tergantung perlahan-lahan sebaiknya diberi pada ukuran dan penyebaran pori-pori air pengairan secara penggenan- tanahnya.
gan (floding) selama jangka waktu
tertentu, namun demikian henda- Dalam praktek lapangan untuk me- knya jangan sampai berlebihan ngetahui daya efektif penyerapan air sebab dapat mengakibatkan pengairan pada tanah dapat diukur den- hanyutnya bagian permukaan gan derajat ketebalan pembasahan. tanah tersebut.
Derajat ketebakan kebasahan meru- - Lapisan-lapisan tanah yang me- pakan pernyataan yang menyatakan
nunjukkan daya permeabilitasnya berapa besar pembasahan tanah, yang rendah, besar kemungkinan akan seharusnya segera dilakukan setelah menyebabkan genangan air yang kurun waktu pemberian air pengairan.
7.6.3. Ketebalan water table
mudah pecah dalam campuran larutan air
pengairan/air curahan hujan, menghendaki Dalam merancang pemberian peng- pengolahan secara khusus.
airan kita harus memperhatikan keteba- Setiap fase pertumbuhan tanaman lan rumah tangga air lahan-lahan per- juga menghendaki penanganan khusus, tanaman.
misalnya tanaman-tanaman muda yang
mulai tumbuh akan berbeda penanganan- Disamping itu juga harus memperhatikan nya dengan tanaman yang sudah dewasa.
kuantitas garam atau unsur-unsur mineral
yang larut dalam air. Jenis tanah yang berbeda juga men-
ginginkan penanganan pengairan yang Kuantitas garam atau unsur-unsur mine- berbeda. Misalnya untuk tanah yang mu-
ral tersebut seringkali merupakan faktor dah lepas pemberian air pengairan se- yang memerlukan pemberian air pengai- cara bedengan atau larikan, dapat meng- ran secara lebih banyak dari pada yang hindari pengikisan atau penghanyutan.
semestinya agar dapat diperoleh pembe-
rian air pengairan yang efisien.
7.6.5. Perbedaan sistem
pertanaman
Pemberian pengairan secara ringan
hendaknya diperhatikan, karena pembe- Perbedaan sistem pemberian air rian secara demikian bermanfaat melind- pengairan (irigasi) hendaknya diperha- ungi naiknya water table tanah mencapai tikan dalam perancangan sistem-sistem lapisan zona perakaran tanaman.
pengairan.
7.6.4. Kemantapan top soil
Sistem pertanaman yang rapat ha-
rus dibedakan bagi pertanaman dengan Dalam perancangan pemberian air sistem penanaman yang berjarak tanam
pengairan pada lahan-laha pertanaman renggang, selain itu tebal lapisan pera- hendaknya diperhatikan juga mengenai karanpun memerlukan pertimbangan stabilitas tata kemantapan dari lapisan tersendiri. top soil (lapisan permukaan tanah, yan
tebalnya hanya sekitar 30-35 cm). Meresapnya air permukaan pengair-
an ke dalam tanah ditentukan oleh kes- Lapisan permukaan tanah yang, terdiri esuaian dan kebiasaan sistem perakaran
dari tanah-tanah dengan struktur yang tanaman.
Di Amerika Serikat tentang hal ini air yang tersedia sampai kedalaman pernah dilakukan penelitian yang me-
5 feet (kaki).
makan waktu lama (5 tahun), dan hasil- nya menyimpulkan bahwa :
Dengan memanfaatkan kesimpulan di
atas dapat diambil langkah-langkah bahwa
a. Sekitar 80-90% keseluruhan kebu- pemberian air pengairan hendaknya dapat tuhan air pengairan oleh tanaman menjangkau lapisan tanah setebal 3 kaki, diambil dari lapisan-lapisan tanah dengan demikian sekaligus menyediakan sampai kedalamannya 3 feet (kaki)
air pengairan bagi tanaman-tanaman ber-
b. Tanaman dengan sistem perakaran akar dangkal. yang dalam masih dapat mengambil
Tabel 9. Kebutuhan air beberapa jenis tanaman pada setiap fase fenologi
Air (mm) 1
Jenis Pembentukan Vegetatif Pembungaan Pembentukan Pematangan
Tanaman Tunas Buah/Umbi
Kentang 70 160
Tomat 78 82 185
Tembakau 16 96 132
Tebu 83 495
Jagung 56 167
Kedelai 30 165
1Angka dalam kurung dalam hari. Sumber: Doorenbus et al. (1979) data diolah
Setiap jenis tanaman memiliki kebu-
g. Kualitas air pengairan tuah akan air yang berbeda. Dibawah ini
(Tabel 9) diberikan contoh kebutuhan air menambah tingkat kesuburan, masing masing jenis tanaman.
tanah, air pengairan harus terbebas dari bahan- bah- an buangan limbah yang
Kebiasaan tumbuh tanaman
dapat merugikan atau meracuni tanaman.
Tumbuh tanaman tidak sama, ada yang tegak dan ada pula terkulai men-
Karena demikian pentingnya kualitas jangkau permukaan tanah.
air ini, maka dalam perancangan pembe- rian air pengairan pada lahan-lahan per-
a. Tanaman-tanaman yang tumbuh te- tanaman, pekerjaan yang harus didahulu- gak, kalaupun tanah permukaan atau kan yaitu meneliti secara, laboratoris sifat sekitarnya mengalami pembasahan kimiawi dari kualitas air pengairan (irigasi), yang agak berlebihan tidak begitu ber- inklusif kandungan mikro-flora dan mikro-
fauna yang terkandung dalam air. akibat pada kerusakan tanamannya.
b. Tanaman-tanaman yang tumbuhnya Air irigasi yang mengandung zat be-
terkulai menjangkau permukaan ta- racun ini akan menyebabkan keracunan
nah, jika permukaan tanah jenuh air tidak saja bagi tanaman tapi juga bagi
akan menyebabkan kerusakan. manusia yang mengkonsumsinya.
Dengan demikian kebiasaan tumbuh
h. Kondisi iklim dan cuaca setempat I tanaman perlu pula diperhatikan. Deras-
nya aliran air pengairan sering menye- Dalam perancangan pemberian air babkan pembahasan permukaan secara pengairan pada lahan-lahan pertanaman, berlebihan, dan merusak tanaman. kondisi iklim dan cuaca setempat tidak
boleh diabaikan, melainkan harus benar- Oleh karena itu air pengairan yang
benar pula diperhitungkan. deras hendaknya diimbangi dengan pem- buatan pematang-pematang pada lahan
Pada daerah-daerah pertanian yang pertanaman, sebagai penahan derasnya
beriklim basah, sistem pemberian peng-ai- aliran air.
madai. Berdasarkan pengelolaannya dapat
dibedakan antara jaringan irigasi utama Pada daerah-daerah pertanian yang dan jaringan irigasi sekunder, dan irigasi
beriklim kurang basah dimana berlang- tertiar. sungnya, musim kering yang lebih panjang,
perlu dirancang dan diterapkan sistem Jaringan Irigasi Utama pemberian air pengairan yang teratur
Meliputi bangunan bendung, saluran- dengan tata cara pendistribusiannya, yang saluran primer dan sekunder termasuk
terjamin, seperti ialah sistem Subak di Bali bangunan-bangunan utama dan peleng- yang memberikan manfaat yang demikian kap saluran pembawa dan saluran pem- besar bagi para petani pemakainya
buang. Bangunan ini merupakan bangu- nan yang mutlak diperlukan bagi eksploit,
7.7. Sistem dan Bentuk-
meliputi bangunan pembendung, bangu-
bentuk Jaringan
nan pembagi dan bangunan pengukur.
Pengairan
Bangunan bendung berfungsi agar
permukaan air sungai dapat naik dengan Dari uraian-uraian yang telah dikemu- demikian memungkinkan untuk disalur-
kakan diatas dapat ditegaskan mengenai kan melalui pintu pemasukan ke saluran prinsip-prinsip dasar tentang penataan pembawa. jaringan pemberi air pengairan (irigasi)
bagi lahan pertanian. Bangunan pembagi berfungsi agar
air pengairan dapat didistribusikan di Namun, sebelum itu perlu diketahui sepanjang saluran pembawa (saluran
tentang prinsip prinsip dasar pengairan primer) ke lahan-lahan pertanaman melalui tersebut. Kita harus mengetahui terlabih saluran sekunder dan saluran tersier. dahulu manfaat dan keuntungan dari
sistem yang kita gunakan. Terdiri pula bangunan ukur yang
berfungsi mengukur debit air yang masuk Yang dimaksud dengan jaringan iri- ke saluran.
gasi yaitu prasarana irigasi, yang pada Dengan demikian distribusi air pen- pokoknya terdiri dari bangunan dan sal- gairan ke lahan-lahan pertanaman melalui
2. Sistem irigasi harus ditata se- terkontrol dengan baik, sesuai dengan
pendek atau sesingkat mungkin pola pendistribusian air pengairan yang
dan dengan demikian dapat terce- telah dirancang
gah berkurangnya tekanan aliran
air dan air pengairannya selama Jaringan Irigasi Tersier
dalam perjalanan dikarenakan hal- Merupakan jaringan air pengairan di
hal yang tidak terduga dan dengan petak tersier, mulai air luar dari bangunan
pendek/singkatnya jarak tatanan ukur tersier, terdiri dari saluran tersier dan
sistem irigasi tersebut, maka di kuarter termasuk bangunan pembagi ter-
samping sarana-sarana pem- sier dan kuarter, serta bangunan peleng-
bagi air pengairan dapat dibangun kap lainnya yang terdapat di petak.
seekommis mungkin juga daya
penyampaiannya dapat terjamin.
7.7.1. Prinsip-prinsip Dasar
3. Jaringan irigasi utama dan jarin-
Penataan Jaringan
gan irigasi tersier sebaiknya diban-
Pengairan
gun sejalan mengikuti garis kontur
atau mendekati ke arah itu teru- Berkaitan dengan keterbatasan kondisi
tama untuk maksud memperoleh bagi perancang pemberian air pengairan
ketinggian terjunan aliran air yang pada lahan-lahan pertanian seperti telah
cukup menambah tekanan ali- dikemukakan maka prinsip-prinsip dalam
ran air selanjutnya, sehingga air penataan jaringan pemberi air pengairan
pengairan dapat mencapai lahan (irigasi) dapat dikemukakan sebagai
pertanaman yang lebih berikut.
4. Saluran-saluran tersier harus
mampu mengalirkan air dengan
a. Prinsip-prinsip dasar penataan cukup ke petak-petak tersier, jaringan
dalam hal ini untuk pesawa-
han harus mampu melakukan
1. Sistem irigasi bagi lahan-lahan penggenangan (flooding). pertanian yang terdiri dari jaringan
5. Pembangunan tanggul-tanggul di irigasi utama dan jaringan irigasi
kedua tepi saluran tersier ataupun tersier, harus berada pada tempat
kuarter sebaiknya tidak terlalu tertentu pada lahan-lahan yang
tinggi agar dengan demikian air letaknya lebih tinggi dari lahan dari
permukaan pada saluran-saluran letak lahan pertanaman.
156
dapat mudah dilimpahkan keareal pertanaman yang akan diberi air.
6. Saluran pembuang air pengairan dari petak-petak pertanaman yang airnya telah dimanfaatkan untuk flooding (penggenangan) ataupun furrowing (penyaluran)hendaknya dibuat sedemikian rupa agar da- pat berfungsi dengan lancar, ka- rena kalau saluran-saluran pem- buang itu tidak berfungsi dengan baik atau pun pembuatannya di- abaikan, banyak kemungkinan terjadinya kejenuhan pada air di petak-petak pertanaman. Di- samping itu dapat terjadi peluapan mengingat masuknya air secara terus menerus sedang pembuan- gannya sangat sulit atau tidak ada, lebih-lebih kalau permeabilitas air pengairan di lahan-lahan/petak- petak pertanaman tersebut sangat minim. Saluran pembuang air ini adalah lebih baik kalau berhubun- gan dengan saluran pembuang yang alami (sungai, celah-celah jurang, dan sebagainya) atau dibuat khusus tergantung pada keadaan lahan setempat dan ke- pentingannya.
Prinsip fundamental diatas seha- rusnya diterapkan pada sistem jaringan pengairan yang dipilih atau digunakan.
Dari sekian banyak system jaringan pengairan system yang sering digunakan adalah: sistem, random dan sistem
parallel.
Sistem random jaringan pengairan. Sistem ini banyak digunakan karena secara leluasa dapat disesuaikan terhadap kondisi lahan yang dihadapi, dengan hanya sedikit atau tidak memerlukan perubahan ke- adaan to-pografi. Rancangan penataannya yang baik akan menghasilkan pemberian air pengairan yang efektif karena dengan perancangan dan penataannya yang baik itu akan mampu menampung aliran air yang tersedia secara maksimum yang dengan ancar melalui sarana-sarananya akan sampai ke petak-petak pertanaman. Saluran induk (utama) biasanya mengikuti tempat dengan elevasi tertinggi yang be- rada di punggung lahan atau disepanjang garis kontur.
Sistem paralel jaringan pengairan Den- gan sistem ini, jaringan pemberi air pengai- ran dan jaringan pengalir/pembuangnya dibangun secara sejajar beraturan. Kare- nany sistem ini umumnya diterapkan pada lahan yang datar dan juga pada lahan yang berlereng sedang yang tidak banyak bergelombang, maka pada lahan yang ter- akhir ini saluran utama (induk) harus dibuat atau digali dengan mengikuti garis kontur (seperti pada jaringan dengan sistem ran- Sistem paralel jaringan pengairan Den- gan sistem ini, jaringan pemberi air pengai- ran dan jaringan pengalir/pembuangnya dibangun secara sejajar beraturan. Kare- nany sistem ini umumnya diterapkan pada lahan yang datar dan juga pada lahan yang berlereng sedang yang tidak banyak bergelombang, maka pada lahan yang ter- akhir ini saluran utama (induk) harus dibuat atau digali dengan mengikuti garis kontur (seperti pada jaringan dengan sistem ran-
ras dibuatkan pinto masuk.
tergiring dengan tekanan/dorongan yang
kup lumayan untuk masuk ke dalam sal-
c. Pintu pengambilan : Dibuat di uran-saluran sekunder dan tersier dan
ruang penguras yang diletakkan selanjutnya ke petak-petak penanaman.
sekitar 1 meter atau lebih di atas
lantai .
7.7.2. Bendungan
Dalam merancang jaringan peng-
airan dan drainasenya, yang garis be- Bendungan merupakan bangunan air sarnya telah dikemukakan, hasil rancang-
yang dibangun secara melin.tang pada an akan ada manfaatnya dan mudah dan sungai, yang tujuannya agar permukaan tepat dilaksanakan di lapangan kalau air sungai di sekitarnya dapat naik sampai rancangannya benar-benar atas dasar ketinggian tertentu, dengan demikian air hasil survai yang teliti yang menghasilkan sungai tadi dapat dialirkan melalui pintu data-data yang dapat diandalkan menge- sadap ke ke saluran-saluran pembagi air nai hal-hal sebagai berikut : pengairan ke lahan-lahan pertanian.
a. Sumber air pengairan yang me- Bendungan harus dibuat secara kuat
mungkinkan termasuk kualitasnya agar tetap tahan untuk jangka waktu
b. Topografi dan keadaan lahan didasarkan pada debit maksimum untuk
panjang/lama, tinggi tepi tembok bendung
yang memungkinkan dalam jangka waktu tertentu.
pembangunan saluran/jaringan,
terutama mengenai keadaan Bagian-bagian bendung meliputi:
lereng terkecil dan terbesar di
mana saluran-saluran (induk dan
a. Badan bendung, yang pembuatan- atau pembagi) akan ditempatkan nya dari pasangan-pasangan batu
pada lahan tersebut
kali atau dengan beton, dengan
tinggi yang disesuaikan dengan
c. Macam dan kegiatan petanaman kepentingan air irigasi.
yang akan diusahakan dengan
terjaminnya air pengairan ke
b. Pintu penguras : Dibuat di ujung areal pertanaman itu badan yang ada bersambung
a. Tingkat pemakaian:
e. Panjang jangkauan aliran air Tingkat pemakaian adalah jumlah air pengairan yang dapat diperki-
keseluruhan yang ditranspirasikan rakan sampai ke areal pertanam-
tanaman dan yang dievaporasikan oleh an dan petak-petak pertanaman,
tanah dari areal lahan pertanaman sejak dari sumber airnya
dalam satuan waktu dibandingkan ter-
hadap area lahan yang bersangkutan.
f. Pembatas-pembatas yang ter- Tingkat pemakaian air tergantung pada dapat pada lahan di mana jaringan
pertanaman yang ada di area lahan air pengairan akan ditempatkan
yang bersangkutan beserta kondisi
iklim setempat.
g. Faktor-faktor yang menunjang
bagi terlaksananya pembangunan
b. Tingkat efisiensi jaringan jaringan pengairan, terutama yang
Tingkat efisiensi jaringan ialah kete- terdapat di sekitar lahan yang
pat gunaan jaringan pengairan yang akan ditempati sarana jaringan.
ada dalam menyampaikan secara
teratur air pengairan ke petak-petak Data-data di atas merupakan infor-
pertanaman.
masi yang sangat penting bagi penen-
tuan dan keberhasilan rancangan dan
7.8. Sitem Pengaliran
pelaksanaannya.
Kelebihan Air
Memperkirakan kebutuhan air Kondisi curah hujan dan kemarau Hal penting yang diperhatikan adalah sangat mempengaruhi kondisi lahan bahwa dengan dibangunnya irigasi yang yang ada di Indonesia. Pada musim ke- menghubungkan sumber air dengan pe- marau banyak lahan menjadi kering, tak pertanaman, adalah agar petak-petak karena musim kemarau yang berlang- pertanaman memperoleh air pengairan sung secara berkepanjangan, sehingga yang cukup bagi pertumbuhan tanaman.
159
160
banyak lahan menjadi kering. Kondisi ini mengakibatkan tnaha tidak dapat digu- nakan untuk pertanian.
Keterbatasan ini dapat ditanggulangi dengan melengkapi jaringan pengairan, baik jaringan masuknya air maupun jaringan keluarnya.
Dengan demikian pada daerah/ lahan-lahan pertanaman yang kelebihan air harus diusahakan pembuangan kele- bihan tersebut, yaitu dengan melengkapi jaringan-jaringan pemberi air pengairan dengan jaringan/saluran pembuangan air (drainase).
Daerah-daerah lahan yang perlu mendapatkan drainase:
a. Daerah/lahan-lahan yang permukaan air tanahnya tinggi sebagai akibat
pemberian air pengairan yang ber- lebihan atau karena rembesan air dari saluran air pengairan tersebut.
b. Daerah atau lahan-lahan bercekun- gan atau rawa-rawa di mana aliran air terhenti, lahan-lahan demikian yang tidak sedikit jumlahnya/ luasnya dapat diusahakan untuk usaha pertanian la- han basah setelah setelah genangan- genangan airnya dapat dialirkan
c. Dataran rendah yang menjadi tempat penampungan limpasan aliran air permukaan dari daerah/lahan-lahan yang lebih tinggi di sekitarnya.
a. Daerah di sekitar muara sungai dan wilayah pantai dimana karena pe- ngaruh, pasang surut sering terjadi pembentukan tanah-tanah timbul, atau tanah bentukan alami/tanah timbul tersebut dapat dimanfaatkan
Gambar 42 Penggunaan drainase untuk mengelola ketersediaan air tanah
tanah
sebagai lahan-lahan pertanaman yang subur setelah pengaruh pasang dapat diatasi dengan pembangunan pema- tang-pematang serta saluran-saluran pengaliran.
b. Daerah/lahan-lahan sepanjang tebing sungai yang sering mengalami pelua- pan air
Secara teknis drainase tersebut dibagi atas:
a. Land forming, yaitu perataan per- mukaan tanah yang meliputi pe- rataan tanah yang tidak beraturan atau bergelombang serta perataan tanah yang bercekungan;
Sistem Drainase