Kajian Kinerja Irigasi Tetes Pada Tanah Andosol Dengan Budidaya Caisim (Brassica juncea L.)
KAJIAN KINERJA IRIGASI TETES PADA TANAH ANDOSOL DENGAN BUDIDAYA TANAMAN CAISIM (Brassica juncea L.)
SKRIPSI DINDA PUSPA SARI
100308048
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2014
Universitas Sumatera Utara
KAJIAN KINERJA IRIGASI TETES PADA TANAH ANDOSOL DENGAN BUDIDAYA TANAMAN CAISIM (Brassica juncea L.)
SKRIPSI
Oleh:
DINDA PUSPA SARI 100308048/KETEKNIKAN PERTANIAN
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara
DisetujuiOleh: KomisiPembimbing
(Prof. Dr. Ir. Sumono, MS) Ketua
(Nazif Ichwan, STP, M.Si) Anggota
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2014
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
DINDA PUSPA SARI: Kajian Kinerja Irigasi Tetes Pada Tanah Andosol Dengan Budidaya Caisim (Brassica juncea L.), dibimbing oleh SUMONO dan NAZIF ICHWAN.
Irigasi tetes merupakan metode yang lebih ekonomis dalam mendistribusikan air pada budidaya tanaman caisim. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji kinerja irigasi tetes pada tanah Andosol dengan budidaya tanaman caisim (Brassica juncea L.). Parameter yang diamati adalah sifat fisik tanah, evapotranspirasi, perkolasi, keseragaman emisi, efisiensi pemakaian air dan penyimpanan air, berat basah dan berat kering tanaman caisim.
Tanah andosol bertekstur lempung berpasir, evapotraspirasi pada fase awal pertumbuhan 0,72 mm/hari, pada fase tengah pertumbuhan 1,92 mm/hari dan pada fase akhir pertumbuhan 0,96 mm/hari. Perkolasi tertinggi 2,65 mm/hari pada fase tengah pertumbuhan pada tanah bertanaman dan yang terendah 1,11 mm/hari pada fase akhir pertumbuhan pada tanah tanpa tanaman. Nilai keseragaman emisi adalah 90,22%. Efisiensi pemakaian air tertinggi terdapat pada fase akhir pertumbuhan pada tanah tanpa tanaman sebesar 35,54% dan efisiensi pemakaian terendah terdapat pada fase tengah pertumbuhan pada tanah bertanaman sebesar 13,96%. Efisiensi penyimpanan adalah 100% pada fase tengah pertumbuhan dan fase akhir pertumbuhan. Berat basah tanamana caisim sebesar 129,5 g sedangkan berat kering tanaman caisim sebesar 7,83 g.
Kata Kunci : Efisiensi, Irigasi Tetes, Kinerja Irigasi, Tanaman Caisim, Tanah Andosol
ABSTRACT
DINDA PUSPA SARI : Performance Study of Drip Irrigation on Andosol Soil with Caisim (Brassica juncea L.). cultivation, supervised by SUMONO and NAZIF ICHWAN.
Drip irrigation is a more economic method in distributing the water of caisim plant. This research is aims to study the drip irrigation performance on Andosol soil with cultivation of caisim plant (Brassica juncea L.). The parameter which is observed is the character of the soil physics, evapotranspiration, percolation, emission uniformity, use of water and the save of water efficiency, wet weight and dry weight of caisim plant.
Sanded clay textured andosol soil, evapotranspiration on the growth first fase 0,72 mm/day, on the middle fase 1,92 mm/day and on the last fase 0,96 mm/day. The highest percolation 2,65 mm/day on the growth middle fase on the palnted soil and the lowest 1,11 mm/day on the growth last on the non planted soil. The number of emission uniformity is 90,22 %. Efficiency of the highest use of water in the growth last fase on the soil without plant is 35,54 % and efficiency of the lowest is in the growth middle fase on the palnted soil is 13,96 %. Efficiency of saving is 100 % on the growth middle fase and the last one. The wet weight of caisim palnt is 129,5 g while the dry weighted of caisim palnt is 7,83 g.
Keyword : efficiency, drip irrigation, irrigation performance, Caisim plant, Andosol soil.
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP
Dinda Puspa Sari, dilahirkan di Medan pada tanggal 26 Agustus 1992 dan merupakan anak tunggal dari Ayah Ir. Daria Faliano dan Ibu Rosnida, SH.
Tahun 2010 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Tanjung Morawa dan pada tahun 2010 lulus seleksi masuk Universitas Sumatera Utara melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN). Penulis memilih Program Studi Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif sebagai Wakil Sekertaris Bidang Pendidikan dan Pelatihan Kader Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian (IMATETA) FP USU, asisten Ilmu Ukur Wilayah serta asisten Mekanisasi Pertanian di Laboratorium Keteknikan Pertanian.
Penulis juga melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) selama satu bulan di PT Perkebunan Nusantara IV (Persero) Kebun Pabatu, Sumatera Utara pada bulan Juli sampai Agustus 2013.
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT atas berkat dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Kajian Kinerja Irigasi Tetes Pada Tanah Andosol Dengan Budidaya Tanaman Caisim (Brassica juncea L.)” yang merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Prof. Dr. Ir. Sumono, MS selaku ketua komisi pembimbing dan Bapak Nazif Ichwan, STP, M.Si selaku anggota komisi pembimbing yang banyak membimbing penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada kedua orang tua dan keluarga yang telah banyak memberikan dukungan moril maupun materil.
Disamping itu, penulis mengucapkan terimakasih kepada staf pengajar dan pegawai di Program Studi Keteknikan Pertanian, serta semua rekan mahasiswa yang tak dapat disebutkan satu per satu, yang telah membantu penulis dalam penyusunan skripsi ini. Akhir kata, semoga skripsi dan penelitian ini dapat berguna bagi kita semua.
Medan, Agustus 2014
Penulis
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Hal
ABSTRAK ............................................................................................................ i ABSTRACT............................................................................................................ i DAFTAR RIWAYAT HIDUP.............................................................................. ii KATA PENGANTAR .......................................................................................... iii DAFTAR TABEL ................................................................................................ vi DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ vii DAFTAR LAMPIRAN........................................................................................ viii PENDAHULUAN Latar Belakang ..................................................................................................... 1 Tujuan Penelitian .................................................................................................. 3 Manfaat Penelitian ................................................................................................ 3 TINJAUAN PUSTAKA Irigasi .................................................................................................................... 5 Irigasi Tetes........................................................................................................... 5 Tekstur Tanah ....................................................................................................... 8 Bahan Organik Tanah ........................................................................................... 10 Kerapatan Massa Tanah (Bulk Density)................................................................ 11 Kerapatan Partikel Tanah (Particel Density) ........................................................ 12 Porositas Tanah ..................................................................................................... 13 Infiltrasi................................................................................................................. 14 Kapasitas Lapang .................................................................................................. 15 Titik Layu Permanen............................................................................................. 16 Kehilangan Air...................................................................................................... 17 Evapotranspirasi.................................................................................................... 17 Perkolasi................................................................................................................ 19 Tanah Andosol ...................................................................................................... 20 Kinerja Irigasi ....................................................................................................... 21
Efisiensi Pemakaian ......................................................................................... 22 Efisiensi Penyimpanan..................................................................................... 22 Keseragaman Emisi.......................................................................................... 23 Kecukupan Air Irigasi...................................................................................... 25 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Kinerja Irigasi ........................................ 25 RancanganIrigasi Tetes ......................................................................................... 26 Jaringan Irigasi Tetes ....................................................................................... 26 Debit ................................................................................................................ 27 Kecepatan Aliran.............................................................................................. 29 Tanaman Caisim (Brassica juncea L.).................................................................. 29 Berat Kering Tanaman Caisim (Brassica juncea L.)............................................ 31 BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat Penelitian ............................................................................... 32 Alat dan Bahan Penelitian..................................................................................... 32 Alat Penelitian....................................................................................................... 32 Bahan Penelitian ................................................................................................... 32
Universitas Sumatera Utara
Metode Penelitian ................................................................................................. 32 Prosedur Penelitian ............................................................................................... 33 Perlakuan I, Tanpa Tanaman ................................................................................ 34 Perlakuan II, Dengan Tanaman Caisim (Brassica juncea L.)............................... 37 Parameter .............................................................................................................. 39 HASIL DAN PEMBAHASAN Sifat Fisik Tanah ................................................................................................... 42 Kadar Air Kapasitas Lapang ................................................................................. 44 Evapotranspirasi.................................................................................................... 44 Perkolasi................................................................................................................ 46 Debit Air Rata-rata Keluaran emitter.................................................................... 47 Keseragaman Emisi............................................................................................... 49 Efisiensi Irigasi Tetes............................................................................................ 50 Kecukupan Air Irigasi........................................................................................... 51 Berat Kering Tanaman Caisim (Brassica juncea L.)............................................ 55 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ........................................................................................................... 56 Saran...................................................................................................................... 57 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 58 LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
No. Hal. 1. Klasifikasi Ukuran, Jumlah dan Luas Permukaan Fraksi-Fraksi
Tanah Menurut Sistem USDA dan Sistem Internasional ................................ 8 2. Klasifikasi Kelas Tekstur Tanah ................................................................... 8 3. Keseragaman Emisi (EU) Yang Disarankan................................................ 25 4. Hasil Analisa Tekstur Tanah ........................................................................ 42 5. Kerapatan Massa, Kerapatan Partikel, dan Porositas Tanah Andosol ......... 42 6. Kadar Air Kapasitas Lapang Tanah Andosol............................................... 44 7. Evapotranspirasi Pada Setiap Fase Tanaman Caisim................................... 44 8. Perkolasi Pada Fase Tengah dan Fase Akhir Pertumbuhan Tanaman ......... 47 9. Debit Air Rata-Rata Keluaran Emitter......................................................... 48 10. Keseragaman Emisi...................................................................................... 49 11. Efisiensi Pemakaian Dan Penyimpanan Air Irigasi Tetes Fase
Tengah Pertumbuhan Tanaman ................................................................... 50 12. Efisiensi Pemakaian Dan Penyimpanan Air Irigasi Tetes Fase
Akhir Pertumbuhan Tanaman ...................................................................... 50 13. Berat Awal dan Berat Kering Tanaman Caisim (Brassica juncea L.) ......... 55
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
No. Hal. 1. Diagram Segitiga Tekstur Tanah menurut Klasifikasi USDA......................... 9 2. Grafik Evapotranspirasi Setiap Fase Tanaman (mm/hari).............................. 45 3. Diagram Kecukupan Air Irigasi Fase Tengah Pertumbuhan .......................... 52 4. Diagram Kecukupan Air Irigasi Fase Akhir Pertumbuhan............................. 52 5. Penyebaran akar tanaman caisim dengan kedalaman air tanah yang
dangkal pada 20 sentimeter di bawah permukaan tanah pada fase tengah pertumbuhan................................................................................................... 53 6. Penyebaran akar tanaman caisim dengan kedalaman air tanah yang dangkal pada 20 sentimeter di bawah permukaan tanah pada fase akhir pertumbuhan.................................................................................................... 54
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
No. Hal. 1. Flowchart Penelitian ....................................................................................... 61 2. Gambar Teknik Rancangan Irigasi Tetes........................................................ 62 3. Hasil Analisis Tekstur Tanah.......................................................................... 65 4. Data Suhu Harian Rumah Kaca ...................................................................... 66 5. Perhitungan Kerapatan Massa, Kerapatan Partikel dan Porositas .................. 67 6. Perhitungan Kadar Air Kapasitas Lapang (%)................................................ 68 7. Perhitungan Evapotranspirasi ......................................................................... 69 8. Perhitungan Perkolasi Fase Tengah Pertumbuhan Dan Akhir
Pertumbuhan .................................................................................................. 70 9. Data Efisiensi Pemakaian Air Irigasi Pada Fase Tengah Dan Akhir
Pertumbuhan .................................................................................................. 71 10. Data Efisiensi Penyimpanan Air Irigasi Pada Fase Tengah Dan Akhir
Pertumbuhan ................................................................................................. 72 11. Data Debit Air Keluaran Emitter (ml/Jam)................................................... 81 12. Data Keseragaman Emisi .............................................................................. 83 13. Foto Penelitian .............................................................................................. 84
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
DINDA PUSPA SARI: Kajian Kinerja Irigasi Tetes Pada Tanah Andosol Dengan Budidaya Caisim (Brassica juncea L.), dibimbing oleh SUMONO dan NAZIF ICHWAN.
Irigasi tetes merupakan metode yang lebih ekonomis dalam mendistribusikan air pada budidaya tanaman caisim. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji kinerja irigasi tetes pada tanah Andosol dengan budidaya tanaman caisim (Brassica juncea L.). Parameter yang diamati adalah sifat fisik tanah, evapotranspirasi, perkolasi, keseragaman emisi, efisiensi pemakaian air dan penyimpanan air, berat basah dan berat kering tanaman caisim.
Tanah andosol bertekstur lempung berpasir, evapotraspirasi pada fase awal pertumbuhan 0,72 mm/hari, pada fase tengah pertumbuhan 1,92 mm/hari dan pada fase akhir pertumbuhan 0,96 mm/hari. Perkolasi tertinggi 2,65 mm/hari pada fase tengah pertumbuhan pada tanah bertanaman dan yang terendah 1,11 mm/hari pada fase akhir pertumbuhan pada tanah tanpa tanaman. Nilai keseragaman emisi adalah 90,22%. Efisiensi pemakaian air tertinggi terdapat pada fase akhir pertumbuhan pada tanah tanpa tanaman sebesar 35,54% dan efisiensi pemakaian terendah terdapat pada fase tengah pertumbuhan pada tanah bertanaman sebesar 13,96%. Efisiensi penyimpanan adalah 100% pada fase tengah pertumbuhan dan fase akhir pertumbuhan. Berat basah tanamana caisim sebesar 129,5 g sedangkan berat kering tanaman caisim sebesar 7,83 g.
Kata Kunci : Efisiensi, Irigasi Tetes, Kinerja Irigasi, Tanaman Caisim, Tanah Andosol
ABSTRACT
DINDA PUSPA SARI : Performance Study of Drip Irrigation on Andosol Soil with Caisim (Brassica juncea L.). cultivation, supervised by SUMONO and NAZIF ICHWAN.
Drip irrigation is a more economic method in distributing the water of caisim plant. This research is aims to study the drip irrigation performance on Andosol soil with cultivation of caisim plant (Brassica juncea L.). The parameter which is observed is the character of the soil physics, evapotranspiration, percolation, emission uniformity, use of water and the save of water efficiency, wet weight and dry weight of caisim plant.
Sanded clay textured andosol soil, evapotranspiration on the growth first fase 0,72 mm/day, on the middle fase 1,92 mm/day and on the last fase 0,96 mm/day. The highest percolation 2,65 mm/day on the growth middle fase on the palnted soil and the lowest 1,11 mm/day on the growth last on the non planted soil. The number of emission uniformity is 90,22 %. Efficiency of the highest use of water in the growth last fase on the soil without plant is 35,54 % and efficiency of the lowest is in the growth middle fase on the palnted soil is 13,96 %. Efficiency of saving is 100 % on the growth middle fase and the last one. The wet weight of caisim palnt is 129,5 g while the dry weighted of caisim palnt is 7,83 g.
Keyword : efficiency, drip irrigation, irrigation performance, Caisim plant, Andosol soil.
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
Latar Belakang Air merupakan kebutuhan yang mutlak bagi makhluk hidup. Khususnya
bagi manusia, setiap hari harus tersedia air bersih dengan jumlah yang cukup untuk berbagai keperluan, antara lain rumah tangga, pertanian dan hewan ternak. Di beberapa daerah kebutuhan akan air ini bisa tercukupi dengan tersedianya sumber-sumber air yang mudah didapat baik berupa sumur, sungai, kolam-kolam maupun sumber mata air. Di daerah lainnya air hanya bisa didapat dari sumber air yang terbatas sekali terutama waktu musim kemarau. Hal ini akan menimbulkan masalah / kesulitan bagi lingkungan kehidupan manusia (Idkham, 2005).
Air merupakan suatu zat yang istimewa yang tampil dalam tiga wujud sekaligus, yaitu benda cair, benda padat, dan benda gas. Kehadirannya dalam jumlah yang tepat sangat didambakan, untuk pertanian, keperluan rumah tangga, lalu lintas dan pembangkit energi. Dalam kehidupan modern ini, peranan air terasa semakin penting. Guna memenuhi kebutuhan akan air berbagai cara dan upaya dilakukan manusia untuk masalah-masalah keairan yang di hadapinya (Dumairy, 1992).
Di satu sisi terdapat sumber air yang dekat dengan kegiatan pertanian namun tidak dikelola dengan baik, sehingga membuat air tersebut mengalir dengan percuma. Di sisi lain terdapat sumber air yang sangat berlimpah tetapi jarak untuk memperoleh sumber air sangat jauh. Hal tersebut menjadi kendala dalam pemanfaatan sumber daya air. Oleh karena itu, diperlukan adanya teknologi
Universitas Sumatera Utara
tepat guna untuk mendapatkan air dari suatu sumber air untuk disalurkan pada daerah yang membutuhkan dalam menghemat waktu dan tenaga.
Irigasi tetes (Drip Irrigation) merupakan salah satu teknologi mutakhir dalam bidang irigasi yang telah berkembang hampir di seluruh dunia. Teknologi ini pertama diperkenalkan di Israel, dan kemudian menyebar hampir ke seluruh pelosok penjuru dunia. Pada hakekatnya teknologi ini sangat cocok diterapkan pada kondisi lahan berpasir, air yang sangat terbatas, iklim yang kering dan komoditas yang diusahakan mempunyai nilai ekonomi yang tinggi (Buckman, dkk., 1982).
Irigasi tetes adalah pemberian air irigasi dengan cara meneteskan air disekitar daerah perakaran tanaman dengan menggunakan pipa-pipa bertekanan. Irigasi tetes ini memiliki tingkat efisiensi yang tinggi daripada pemberian air irigasi dengan sistem yang lain. Irigasi tetes ini cocok untuk tanaman holtikultura, seperti sawi putih, sawi hijau, caisim, kol, kentang, dan lain sebagainya.
Caisim (Brassica juncea L.) merupakan tanaman yang sangat populer pada saat ini ketika perkembangan mie terus meningkat dan banyak penjual jasa makanan menggunakan caisim sebagai bahan campuran tambahan dalam memasak mie karena memiliki kandungan pro-vitamin A dan asam askorbat yang tinggi. Tanaman caisim merupakan tanaman yang berumur relatif singkat yang memiliki nilai ekonomis yang tinggi. Caisim dapat tumbuh dan beradaptasi baik hampir disemua jenis tanah, dapat dibudidayakan pada dataran rendah dan tinggi, dan mudah dalam perawatan. Tanaman caisim dapat dibudidayakan pada beberapa jenis tanah diantaranya adalah tanah andisol.
Universitas Sumatera Utara
Andisol, dahulu hingga sekarang oleh sebagian ahli masih disebut Andosol, dan ada kalanya juga disebut tanah Abu Vulkanik. Tanah Andosol merupakan tanah yang secara keseluruhan atau sebagian berasal dari ejekta volkanik. Tanah Andosol dicirikan oleh warna yang hitam gelap, bobot isi rendah, didominasi oleh bahan amorf yang bermuatan variabel dan retensi fosfat yang tinggi sehingga ketersediaan fosfat bagi tanaman cukup rendah dan memiliki kerapatan isi yang rendah. Didukung oleh kondisi iklim tropika basah biasanya dibudidayakan tanaman hortikultura (Mukhlis, 2011).
Selain didukung oleh kesuburan tanahnya, keberhasilan budidaya tanaman caisim juga ditentukan oleh kinerja irigasinya. Kinerja irigasi merupakan kemampuan untuk mendukung ketersediaan air irigasi pada areal layanan irigasi (command area) seperti irigasi tetes yang kondusif untuk penerapan pola tanam yang direncanakan. Irigasi tetes merupakan metode yang lebih ekonomis dalam mendistribusikan airnya, namun perlu diketahui sampai seberapa besar kinerja irigasi tetes pada budidaya tanaman caisim yang ditanami pada tanah Andosol.
Tujuan penelitian Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji kinerja irigasi tetes pada tanah
Andosol dengan budidaya tanaman caisim.
Manfaat Penelitian 1. Bagi penulis yaitu sebagai bahan untuk menyusun skripsi yang merupakan syarat untuk dapat menyelesaikan pendidikan di Progam Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
Universitas Sumatera Utara
2. Bagi mahasiswa, sebagai informasi pendukung untuk melakukan penelitian lebih lanjut mengenai rancangan saluran irigasi.
3. Bagi masyarakat, untuk membantu petani dalam pengembangan dan pengelolaan kinerja irigasi tetes pada tanaman caisim.
Universitas Sumatera Utara
TINJAUAN PUSTAKA
Irigasi Irigasi secara umum didefenisikan sebagai penggunaan air pada tanah
untuk keperluan penyediaan cairan yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman. Pemberian air irigasi dapat dilakukan dalam lima cara: (1) dengan penggenangan (flooding); (2) dengan menggunakan alur, besar atau kecil; (3) dengan menggunakan air di bawah permukaan tanah melalui sub irigasi, sehingga menyebabkan permukaan air tanah naik; (4) dengan penyiraman (sprinkling); atau (5) dengan sistem cucuran (trickle) atau irigasi tetes (drip irrigation) (Hansen, dkk., 1992).
Irigasi adalah penambahan kekurangan kadar air tanah secara buatan yakni dengan memberikan air secara sistematis pada tanah yang diolah. Sebaliknya pemberian air yang berlebih pada tanah yang diolah itu akan merusakkan tanaman (Sosrodarsono dan Takeda, 2003).
Irigasi Tetes Irigasi cucuran disebut juga irigasi tetesan (drip) terdiri dari jalur pipa
yang ekstensif biasanya dengan diameter yang kecil yang memberikan air yang tersaring langsung ke daerah dekat tanaman. Alat pengeluaran air pada pipa disebut Emitter yang mengeluarkan air hanya beberapa liter per jam. Dari pemancar air menyebar secara menyamping dan tegak oleh gaya kapiler tanah yang diperbesar pada arah gerakan vertikal oleh gavitasi. Daerah yang dibatasi oleh pemancar tergantung kepada besarnya aliran, jenis tanah termasuk tekstur
Universitas Sumatera Utara
tanah dan struktur tanah, kelembaban tanah dan permeabilitas tanah vertikal dan horizontal (Hansen, dkk., 1992).
Prastowo (2003) mengemukakan bahwa irigasi tetes merupakan cara pemberian air pada tanaman secara langsung, baik pada permukaan tanah maupun di dalam tanah melalui tetesan secara sinambung dan perlahan pada tanah di dekat tanaman. Setelah keluar dari penetes (Emitter), air menyebar ke dalam profil tanah secara horizontal maupun vertikal akibat gaya kapilaritas dan gavitasi. Luas daerah yang dibasahi Emitter tergantung pada besarnya debit keluaran, jenis tanah (struktur dan tekstur), kelembaban tanah dan permeabilitas tanah.
Irigasi drip (tetes) merupakan cara pemberian air dengan jalan meneteskannya melalui pipa-pia secara setempat disekitar tanaman atau sepanjang larikan tanaman. Disini hanya sebagian dari daerah perakaran yang terbasahi, tetapi hampir seluruh air yang ditambahkan dapat diserap dengan cepat oleh akar pada keadaan kelembaban tanah yang rendah. Jadi keuntungan cara ini adalah penggunaan air irigasi yang sangat efisien (Hakim, dkk., 1986).
Prastowo (2003) mengemukakan beberapa kelebihan sistem irigasi tetes antara lain: 1. Efisiensi dalam pemakaian air irigasi relatif paling tinggi dibandingkan
dengan sistem irigasi lain, karena pemberian air dengan kecepatan lambat dan hanya pada daerah perakaran, sehingga mengurangi penetrasi air yang berlebihan, evaporasi dari permukaan tanah dan aliran permukaan 2. Pada beberapa jenis tanaman tertentu, kondisi tanaman yang tidak terbasahi akan mencegah penyakit leaf burn (daun terbakar), selain itu kegiatan
Universitas Sumatera Utara
budidaya secara manual maupun mekanis dapat terus berjalan walaupun kegiatan irigasi sedang berlangsung 3. Dapat menekan aktivitas organisme pengganggu tanaman karena daerah yang terbasahi hanya di sekitar daerah perakaran saja 4. Dapat meningkatkan efektifitas dan efisiensi pemberian pupuk dan pestisida, karena pemberiannya dapat diberikan bersamaan dengan air irigasi dan hanya diberikan di daerah perakaran 5. Pada sistem irigasi tetes dapat menghemat kebutuhan tenaga kerja untuk kegiatan pemberian irigasi maupun kegiatan pemupukan, karena sistem dapat dioperasikan secara otomatis 6. Pemberian air yang sinambung dapat mengurangi resiko penumpukan garam dan unsur-unsur beracun lainnya di daerah perakaran tanaman 7. Mampu beradaptasi dengan baik pada kondisi topogafi dan sifat media tumbuh tanaman.
Walaupun mempunyai beberapa keuntungan operasional, namun sistem irigasi tetes memiliki beberapa kelemahan, terutama jika diterapkan secara luas di Indonesia, antara lain: 1. Investasi yang dikeluarkan cukup tinggi dan dibutuhkan teknik yang relatif
tinggi dalam desain, instalasi dan pengoperasian sistem. 2. Penyumbatan emiter yang disebabkan oleh faktor fisik, kimia dan biologi air
yang dapat mengurangi efisiensi dan kinerja sistem 3. Pada daerah yang tidak terbasahi berpotensi terjadi penumpukan garam (Susanto, 2006).
Universitas Sumatera Utara
Tekstur Tanah Tekstur tanah ialah perbandingan relatif (dalam persen fraksi-fraksi pasir,
debu, dan liat. Tekstur tanah penting diketahui karena komposisi ketiga fraksi butir-butir tanah tersebut akan menentukan sifat-sifat fisika, fisika-kimia dan kimia tanah (Hakim, dkk., 1986).
Tekstur tanah merupakan salah satu sifat tanah yang sangat menentukan kemampuan tanah untuk menunjang pertumbuhan tanaman. Untuk keperluan pertanian berdasarkan ukurannya bahan padatan tanah digolongkan menjadi 3 partikel atau juga disebut separat penyusun tanah, yaitu pasir, debu, dan liat. Ketiga separat tanah tersebut masing-masing dinyatakan dalam persen secara bersama-sama menyusun tanah (Islami dan Utomo, 1995).
Hanafiah (2009) mengemukakan bahwa tekstur tanah menunjukkan komposisi partikel penyusun tanah (separat) yang dinyatakan sebagai perbandingan proporsi (%) relatif antara fraksi pasir (sand), debu (silt), dan liat (clay). Partikel berukuran di atas 2 mm seperti kerikil dan bebatuan kecil tidak tergolong sebagai fraksi tanah tetapi harus diperhitungkan dalam evaluasi tekstur tanah. Klasifikasi ukuran, jumlah dan luas permukaan fraksi-fraksi tanah menurut sistem USDA dan Sistem Internasional tertera pada Tabel 1.
Tekstur tanah penting diketahui karena komposisi ketiga fraksi butir-butir tanah tersebut (pasir, debu, dan liat) akan menentukan sifat fisik tanah. Tanah lapisan atas yang bertekstur liat dan berstruktur ganular akan mempunyai bobot isi 1,0 sampai 1,3 g/cm3, sedangkan yang bertekstur kasar mempunyai bobot isi antara 1,3 sampai 1,8 g/cm3 dan bobot isi air yaitu 1 g/cm3. Klasifikasi kelas tekstur tanah dapat dilihat pada Tabel 2 (Hasibuan, 2011).
Universitas Sumatera Utara
Tabel 1. Klasifikasi ukuran, jumlah dan luas permukaan fraksi-fraksi tanah
menurut Sistem USDA dan Sistem Internasional
Separat Tanah
Diameter (mm)
Jumlah Partikel
USDA
Internasional
(g-1)
Luas
Permukaan (cm2 g-1)
Pasir sangat halus 2,00 – 1,00
–
90 11
Pasir kasar
1,00 – 0,50
–
720 23
Pasir sedang
0,50 – 0,25
–
5.700
45
Pasir
– 2,00 – 0,20
4.088
29
Pasir halus
0,25 – 0,10
–
46.000
91
Pasir sangat halus 0,10 – 0,05
–
722.000
227
Debu
0,05 – 0,002
–
5.776.000
454
Debu
– 0,02 – 0,002 2.334.796
271
Liat*)
SKRIPSI DINDA PUSPA SARI
100308048
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2014
Universitas Sumatera Utara
KAJIAN KINERJA IRIGASI TETES PADA TANAH ANDOSOL DENGAN BUDIDAYA TANAMAN CAISIM (Brassica juncea L.)
SKRIPSI
Oleh:
DINDA PUSPA SARI 100308048/KETEKNIKAN PERTANIAN
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara
DisetujuiOleh: KomisiPembimbing
(Prof. Dr. Ir. Sumono, MS) Ketua
(Nazif Ichwan, STP, M.Si) Anggota
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2014
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
DINDA PUSPA SARI: Kajian Kinerja Irigasi Tetes Pada Tanah Andosol Dengan Budidaya Caisim (Brassica juncea L.), dibimbing oleh SUMONO dan NAZIF ICHWAN.
Irigasi tetes merupakan metode yang lebih ekonomis dalam mendistribusikan air pada budidaya tanaman caisim. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji kinerja irigasi tetes pada tanah Andosol dengan budidaya tanaman caisim (Brassica juncea L.). Parameter yang diamati adalah sifat fisik tanah, evapotranspirasi, perkolasi, keseragaman emisi, efisiensi pemakaian air dan penyimpanan air, berat basah dan berat kering tanaman caisim.
Tanah andosol bertekstur lempung berpasir, evapotraspirasi pada fase awal pertumbuhan 0,72 mm/hari, pada fase tengah pertumbuhan 1,92 mm/hari dan pada fase akhir pertumbuhan 0,96 mm/hari. Perkolasi tertinggi 2,65 mm/hari pada fase tengah pertumbuhan pada tanah bertanaman dan yang terendah 1,11 mm/hari pada fase akhir pertumbuhan pada tanah tanpa tanaman. Nilai keseragaman emisi adalah 90,22%. Efisiensi pemakaian air tertinggi terdapat pada fase akhir pertumbuhan pada tanah tanpa tanaman sebesar 35,54% dan efisiensi pemakaian terendah terdapat pada fase tengah pertumbuhan pada tanah bertanaman sebesar 13,96%. Efisiensi penyimpanan adalah 100% pada fase tengah pertumbuhan dan fase akhir pertumbuhan. Berat basah tanamana caisim sebesar 129,5 g sedangkan berat kering tanaman caisim sebesar 7,83 g.
Kata Kunci : Efisiensi, Irigasi Tetes, Kinerja Irigasi, Tanaman Caisim, Tanah Andosol
ABSTRACT
DINDA PUSPA SARI : Performance Study of Drip Irrigation on Andosol Soil with Caisim (Brassica juncea L.). cultivation, supervised by SUMONO and NAZIF ICHWAN.
Drip irrigation is a more economic method in distributing the water of caisim plant. This research is aims to study the drip irrigation performance on Andosol soil with cultivation of caisim plant (Brassica juncea L.). The parameter which is observed is the character of the soil physics, evapotranspiration, percolation, emission uniformity, use of water and the save of water efficiency, wet weight and dry weight of caisim plant.
Sanded clay textured andosol soil, evapotranspiration on the growth first fase 0,72 mm/day, on the middle fase 1,92 mm/day and on the last fase 0,96 mm/day. The highest percolation 2,65 mm/day on the growth middle fase on the palnted soil and the lowest 1,11 mm/day on the growth last on the non planted soil. The number of emission uniformity is 90,22 %. Efficiency of the highest use of water in the growth last fase on the soil without plant is 35,54 % and efficiency of the lowest is in the growth middle fase on the palnted soil is 13,96 %. Efficiency of saving is 100 % on the growth middle fase and the last one. The wet weight of caisim palnt is 129,5 g while the dry weighted of caisim palnt is 7,83 g.
Keyword : efficiency, drip irrigation, irrigation performance, Caisim plant, Andosol soil.
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP
Dinda Puspa Sari, dilahirkan di Medan pada tanggal 26 Agustus 1992 dan merupakan anak tunggal dari Ayah Ir. Daria Faliano dan Ibu Rosnida, SH.
Tahun 2010 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Tanjung Morawa dan pada tahun 2010 lulus seleksi masuk Universitas Sumatera Utara melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN). Penulis memilih Program Studi Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif sebagai Wakil Sekertaris Bidang Pendidikan dan Pelatihan Kader Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian (IMATETA) FP USU, asisten Ilmu Ukur Wilayah serta asisten Mekanisasi Pertanian di Laboratorium Keteknikan Pertanian.
Penulis juga melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) selama satu bulan di PT Perkebunan Nusantara IV (Persero) Kebun Pabatu, Sumatera Utara pada bulan Juli sampai Agustus 2013.
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT atas berkat dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Kajian Kinerja Irigasi Tetes Pada Tanah Andosol Dengan Budidaya Tanaman Caisim (Brassica juncea L.)” yang merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Prof. Dr. Ir. Sumono, MS selaku ketua komisi pembimbing dan Bapak Nazif Ichwan, STP, M.Si selaku anggota komisi pembimbing yang banyak membimbing penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada kedua orang tua dan keluarga yang telah banyak memberikan dukungan moril maupun materil.
Disamping itu, penulis mengucapkan terimakasih kepada staf pengajar dan pegawai di Program Studi Keteknikan Pertanian, serta semua rekan mahasiswa yang tak dapat disebutkan satu per satu, yang telah membantu penulis dalam penyusunan skripsi ini. Akhir kata, semoga skripsi dan penelitian ini dapat berguna bagi kita semua.
Medan, Agustus 2014
Penulis
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Hal
ABSTRAK ............................................................................................................ i ABSTRACT............................................................................................................ i DAFTAR RIWAYAT HIDUP.............................................................................. ii KATA PENGANTAR .......................................................................................... iii DAFTAR TABEL ................................................................................................ vi DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ vii DAFTAR LAMPIRAN........................................................................................ viii PENDAHULUAN Latar Belakang ..................................................................................................... 1 Tujuan Penelitian .................................................................................................. 3 Manfaat Penelitian ................................................................................................ 3 TINJAUAN PUSTAKA Irigasi .................................................................................................................... 5 Irigasi Tetes........................................................................................................... 5 Tekstur Tanah ....................................................................................................... 8 Bahan Organik Tanah ........................................................................................... 10 Kerapatan Massa Tanah (Bulk Density)................................................................ 11 Kerapatan Partikel Tanah (Particel Density) ........................................................ 12 Porositas Tanah ..................................................................................................... 13 Infiltrasi................................................................................................................. 14 Kapasitas Lapang .................................................................................................. 15 Titik Layu Permanen............................................................................................. 16 Kehilangan Air...................................................................................................... 17 Evapotranspirasi.................................................................................................... 17 Perkolasi................................................................................................................ 19 Tanah Andosol ...................................................................................................... 20 Kinerja Irigasi ....................................................................................................... 21
Efisiensi Pemakaian ......................................................................................... 22 Efisiensi Penyimpanan..................................................................................... 22 Keseragaman Emisi.......................................................................................... 23 Kecukupan Air Irigasi...................................................................................... 25 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Kinerja Irigasi ........................................ 25 RancanganIrigasi Tetes ......................................................................................... 26 Jaringan Irigasi Tetes ....................................................................................... 26 Debit ................................................................................................................ 27 Kecepatan Aliran.............................................................................................. 29 Tanaman Caisim (Brassica juncea L.).................................................................. 29 Berat Kering Tanaman Caisim (Brassica juncea L.)............................................ 31 BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat Penelitian ............................................................................... 32 Alat dan Bahan Penelitian..................................................................................... 32 Alat Penelitian....................................................................................................... 32 Bahan Penelitian ................................................................................................... 32
Universitas Sumatera Utara
Metode Penelitian ................................................................................................. 32 Prosedur Penelitian ............................................................................................... 33 Perlakuan I, Tanpa Tanaman ................................................................................ 34 Perlakuan II, Dengan Tanaman Caisim (Brassica juncea L.)............................... 37 Parameter .............................................................................................................. 39 HASIL DAN PEMBAHASAN Sifat Fisik Tanah ................................................................................................... 42 Kadar Air Kapasitas Lapang ................................................................................. 44 Evapotranspirasi.................................................................................................... 44 Perkolasi................................................................................................................ 46 Debit Air Rata-rata Keluaran emitter.................................................................... 47 Keseragaman Emisi............................................................................................... 49 Efisiensi Irigasi Tetes............................................................................................ 50 Kecukupan Air Irigasi........................................................................................... 51 Berat Kering Tanaman Caisim (Brassica juncea L.)............................................ 55 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ........................................................................................................... 56 Saran...................................................................................................................... 57 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 58 LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
No. Hal. 1. Klasifikasi Ukuran, Jumlah dan Luas Permukaan Fraksi-Fraksi
Tanah Menurut Sistem USDA dan Sistem Internasional ................................ 8 2. Klasifikasi Kelas Tekstur Tanah ................................................................... 8 3. Keseragaman Emisi (EU) Yang Disarankan................................................ 25 4. Hasil Analisa Tekstur Tanah ........................................................................ 42 5. Kerapatan Massa, Kerapatan Partikel, dan Porositas Tanah Andosol ......... 42 6. Kadar Air Kapasitas Lapang Tanah Andosol............................................... 44 7. Evapotranspirasi Pada Setiap Fase Tanaman Caisim................................... 44 8. Perkolasi Pada Fase Tengah dan Fase Akhir Pertumbuhan Tanaman ......... 47 9. Debit Air Rata-Rata Keluaran Emitter......................................................... 48 10. Keseragaman Emisi...................................................................................... 49 11. Efisiensi Pemakaian Dan Penyimpanan Air Irigasi Tetes Fase
Tengah Pertumbuhan Tanaman ................................................................... 50 12. Efisiensi Pemakaian Dan Penyimpanan Air Irigasi Tetes Fase
Akhir Pertumbuhan Tanaman ...................................................................... 50 13. Berat Awal dan Berat Kering Tanaman Caisim (Brassica juncea L.) ......... 55
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
No. Hal. 1. Diagram Segitiga Tekstur Tanah menurut Klasifikasi USDA......................... 9 2. Grafik Evapotranspirasi Setiap Fase Tanaman (mm/hari).............................. 45 3. Diagram Kecukupan Air Irigasi Fase Tengah Pertumbuhan .......................... 52 4. Diagram Kecukupan Air Irigasi Fase Akhir Pertumbuhan............................. 52 5. Penyebaran akar tanaman caisim dengan kedalaman air tanah yang
dangkal pada 20 sentimeter di bawah permukaan tanah pada fase tengah pertumbuhan................................................................................................... 53 6. Penyebaran akar tanaman caisim dengan kedalaman air tanah yang dangkal pada 20 sentimeter di bawah permukaan tanah pada fase akhir pertumbuhan.................................................................................................... 54
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
No. Hal. 1. Flowchart Penelitian ....................................................................................... 61 2. Gambar Teknik Rancangan Irigasi Tetes........................................................ 62 3. Hasil Analisis Tekstur Tanah.......................................................................... 65 4. Data Suhu Harian Rumah Kaca ...................................................................... 66 5. Perhitungan Kerapatan Massa, Kerapatan Partikel dan Porositas .................. 67 6. Perhitungan Kadar Air Kapasitas Lapang (%)................................................ 68 7. Perhitungan Evapotranspirasi ......................................................................... 69 8. Perhitungan Perkolasi Fase Tengah Pertumbuhan Dan Akhir
Pertumbuhan .................................................................................................. 70 9. Data Efisiensi Pemakaian Air Irigasi Pada Fase Tengah Dan Akhir
Pertumbuhan .................................................................................................. 71 10. Data Efisiensi Penyimpanan Air Irigasi Pada Fase Tengah Dan Akhir
Pertumbuhan ................................................................................................. 72 11. Data Debit Air Keluaran Emitter (ml/Jam)................................................... 81 12. Data Keseragaman Emisi .............................................................................. 83 13. Foto Penelitian .............................................................................................. 84
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
DINDA PUSPA SARI: Kajian Kinerja Irigasi Tetes Pada Tanah Andosol Dengan Budidaya Caisim (Brassica juncea L.), dibimbing oleh SUMONO dan NAZIF ICHWAN.
Irigasi tetes merupakan metode yang lebih ekonomis dalam mendistribusikan air pada budidaya tanaman caisim. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji kinerja irigasi tetes pada tanah Andosol dengan budidaya tanaman caisim (Brassica juncea L.). Parameter yang diamati adalah sifat fisik tanah, evapotranspirasi, perkolasi, keseragaman emisi, efisiensi pemakaian air dan penyimpanan air, berat basah dan berat kering tanaman caisim.
Tanah andosol bertekstur lempung berpasir, evapotraspirasi pada fase awal pertumbuhan 0,72 mm/hari, pada fase tengah pertumbuhan 1,92 mm/hari dan pada fase akhir pertumbuhan 0,96 mm/hari. Perkolasi tertinggi 2,65 mm/hari pada fase tengah pertumbuhan pada tanah bertanaman dan yang terendah 1,11 mm/hari pada fase akhir pertumbuhan pada tanah tanpa tanaman. Nilai keseragaman emisi adalah 90,22%. Efisiensi pemakaian air tertinggi terdapat pada fase akhir pertumbuhan pada tanah tanpa tanaman sebesar 35,54% dan efisiensi pemakaian terendah terdapat pada fase tengah pertumbuhan pada tanah bertanaman sebesar 13,96%. Efisiensi penyimpanan adalah 100% pada fase tengah pertumbuhan dan fase akhir pertumbuhan. Berat basah tanamana caisim sebesar 129,5 g sedangkan berat kering tanaman caisim sebesar 7,83 g.
Kata Kunci : Efisiensi, Irigasi Tetes, Kinerja Irigasi, Tanaman Caisim, Tanah Andosol
ABSTRACT
DINDA PUSPA SARI : Performance Study of Drip Irrigation on Andosol Soil with Caisim (Brassica juncea L.). cultivation, supervised by SUMONO and NAZIF ICHWAN.
Drip irrigation is a more economic method in distributing the water of caisim plant. This research is aims to study the drip irrigation performance on Andosol soil with cultivation of caisim plant (Brassica juncea L.). The parameter which is observed is the character of the soil physics, evapotranspiration, percolation, emission uniformity, use of water and the save of water efficiency, wet weight and dry weight of caisim plant.
Sanded clay textured andosol soil, evapotranspiration on the growth first fase 0,72 mm/day, on the middle fase 1,92 mm/day and on the last fase 0,96 mm/day. The highest percolation 2,65 mm/day on the growth middle fase on the palnted soil and the lowest 1,11 mm/day on the growth last on the non planted soil. The number of emission uniformity is 90,22 %. Efficiency of the highest use of water in the growth last fase on the soil without plant is 35,54 % and efficiency of the lowest is in the growth middle fase on the palnted soil is 13,96 %. Efficiency of saving is 100 % on the growth middle fase and the last one. The wet weight of caisim palnt is 129,5 g while the dry weighted of caisim palnt is 7,83 g.
Keyword : efficiency, drip irrigation, irrigation performance, Caisim plant, Andosol soil.
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
Latar Belakang Air merupakan kebutuhan yang mutlak bagi makhluk hidup. Khususnya
bagi manusia, setiap hari harus tersedia air bersih dengan jumlah yang cukup untuk berbagai keperluan, antara lain rumah tangga, pertanian dan hewan ternak. Di beberapa daerah kebutuhan akan air ini bisa tercukupi dengan tersedianya sumber-sumber air yang mudah didapat baik berupa sumur, sungai, kolam-kolam maupun sumber mata air. Di daerah lainnya air hanya bisa didapat dari sumber air yang terbatas sekali terutama waktu musim kemarau. Hal ini akan menimbulkan masalah / kesulitan bagi lingkungan kehidupan manusia (Idkham, 2005).
Air merupakan suatu zat yang istimewa yang tampil dalam tiga wujud sekaligus, yaitu benda cair, benda padat, dan benda gas. Kehadirannya dalam jumlah yang tepat sangat didambakan, untuk pertanian, keperluan rumah tangga, lalu lintas dan pembangkit energi. Dalam kehidupan modern ini, peranan air terasa semakin penting. Guna memenuhi kebutuhan akan air berbagai cara dan upaya dilakukan manusia untuk masalah-masalah keairan yang di hadapinya (Dumairy, 1992).
Di satu sisi terdapat sumber air yang dekat dengan kegiatan pertanian namun tidak dikelola dengan baik, sehingga membuat air tersebut mengalir dengan percuma. Di sisi lain terdapat sumber air yang sangat berlimpah tetapi jarak untuk memperoleh sumber air sangat jauh. Hal tersebut menjadi kendala dalam pemanfaatan sumber daya air. Oleh karena itu, diperlukan adanya teknologi
Universitas Sumatera Utara
tepat guna untuk mendapatkan air dari suatu sumber air untuk disalurkan pada daerah yang membutuhkan dalam menghemat waktu dan tenaga.
Irigasi tetes (Drip Irrigation) merupakan salah satu teknologi mutakhir dalam bidang irigasi yang telah berkembang hampir di seluruh dunia. Teknologi ini pertama diperkenalkan di Israel, dan kemudian menyebar hampir ke seluruh pelosok penjuru dunia. Pada hakekatnya teknologi ini sangat cocok diterapkan pada kondisi lahan berpasir, air yang sangat terbatas, iklim yang kering dan komoditas yang diusahakan mempunyai nilai ekonomi yang tinggi (Buckman, dkk., 1982).
Irigasi tetes adalah pemberian air irigasi dengan cara meneteskan air disekitar daerah perakaran tanaman dengan menggunakan pipa-pipa bertekanan. Irigasi tetes ini memiliki tingkat efisiensi yang tinggi daripada pemberian air irigasi dengan sistem yang lain. Irigasi tetes ini cocok untuk tanaman holtikultura, seperti sawi putih, sawi hijau, caisim, kol, kentang, dan lain sebagainya.
Caisim (Brassica juncea L.) merupakan tanaman yang sangat populer pada saat ini ketika perkembangan mie terus meningkat dan banyak penjual jasa makanan menggunakan caisim sebagai bahan campuran tambahan dalam memasak mie karena memiliki kandungan pro-vitamin A dan asam askorbat yang tinggi. Tanaman caisim merupakan tanaman yang berumur relatif singkat yang memiliki nilai ekonomis yang tinggi. Caisim dapat tumbuh dan beradaptasi baik hampir disemua jenis tanah, dapat dibudidayakan pada dataran rendah dan tinggi, dan mudah dalam perawatan. Tanaman caisim dapat dibudidayakan pada beberapa jenis tanah diantaranya adalah tanah andisol.
Universitas Sumatera Utara
Andisol, dahulu hingga sekarang oleh sebagian ahli masih disebut Andosol, dan ada kalanya juga disebut tanah Abu Vulkanik. Tanah Andosol merupakan tanah yang secara keseluruhan atau sebagian berasal dari ejekta volkanik. Tanah Andosol dicirikan oleh warna yang hitam gelap, bobot isi rendah, didominasi oleh bahan amorf yang bermuatan variabel dan retensi fosfat yang tinggi sehingga ketersediaan fosfat bagi tanaman cukup rendah dan memiliki kerapatan isi yang rendah. Didukung oleh kondisi iklim tropika basah biasanya dibudidayakan tanaman hortikultura (Mukhlis, 2011).
Selain didukung oleh kesuburan tanahnya, keberhasilan budidaya tanaman caisim juga ditentukan oleh kinerja irigasinya. Kinerja irigasi merupakan kemampuan untuk mendukung ketersediaan air irigasi pada areal layanan irigasi (command area) seperti irigasi tetes yang kondusif untuk penerapan pola tanam yang direncanakan. Irigasi tetes merupakan metode yang lebih ekonomis dalam mendistribusikan airnya, namun perlu diketahui sampai seberapa besar kinerja irigasi tetes pada budidaya tanaman caisim yang ditanami pada tanah Andosol.
Tujuan penelitian Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji kinerja irigasi tetes pada tanah
Andosol dengan budidaya tanaman caisim.
Manfaat Penelitian 1. Bagi penulis yaitu sebagai bahan untuk menyusun skripsi yang merupakan syarat untuk dapat menyelesaikan pendidikan di Progam Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
Universitas Sumatera Utara
2. Bagi mahasiswa, sebagai informasi pendukung untuk melakukan penelitian lebih lanjut mengenai rancangan saluran irigasi.
3. Bagi masyarakat, untuk membantu petani dalam pengembangan dan pengelolaan kinerja irigasi tetes pada tanaman caisim.
Universitas Sumatera Utara
TINJAUAN PUSTAKA
Irigasi Irigasi secara umum didefenisikan sebagai penggunaan air pada tanah
untuk keperluan penyediaan cairan yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman. Pemberian air irigasi dapat dilakukan dalam lima cara: (1) dengan penggenangan (flooding); (2) dengan menggunakan alur, besar atau kecil; (3) dengan menggunakan air di bawah permukaan tanah melalui sub irigasi, sehingga menyebabkan permukaan air tanah naik; (4) dengan penyiraman (sprinkling); atau (5) dengan sistem cucuran (trickle) atau irigasi tetes (drip irrigation) (Hansen, dkk., 1992).
Irigasi adalah penambahan kekurangan kadar air tanah secara buatan yakni dengan memberikan air secara sistematis pada tanah yang diolah. Sebaliknya pemberian air yang berlebih pada tanah yang diolah itu akan merusakkan tanaman (Sosrodarsono dan Takeda, 2003).
Irigasi Tetes Irigasi cucuran disebut juga irigasi tetesan (drip) terdiri dari jalur pipa
yang ekstensif biasanya dengan diameter yang kecil yang memberikan air yang tersaring langsung ke daerah dekat tanaman. Alat pengeluaran air pada pipa disebut Emitter yang mengeluarkan air hanya beberapa liter per jam. Dari pemancar air menyebar secara menyamping dan tegak oleh gaya kapiler tanah yang diperbesar pada arah gerakan vertikal oleh gavitasi. Daerah yang dibatasi oleh pemancar tergantung kepada besarnya aliran, jenis tanah termasuk tekstur
Universitas Sumatera Utara
tanah dan struktur tanah, kelembaban tanah dan permeabilitas tanah vertikal dan horizontal (Hansen, dkk., 1992).
Prastowo (2003) mengemukakan bahwa irigasi tetes merupakan cara pemberian air pada tanaman secara langsung, baik pada permukaan tanah maupun di dalam tanah melalui tetesan secara sinambung dan perlahan pada tanah di dekat tanaman. Setelah keluar dari penetes (Emitter), air menyebar ke dalam profil tanah secara horizontal maupun vertikal akibat gaya kapilaritas dan gavitasi. Luas daerah yang dibasahi Emitter tergantung pada besarnya debit keluaran, jenis tanah (struktur dan tekstur), kelembaban tanah dan permeabilitas tanah.
Irigasi drip (tetes) merupakan cara pemberian air dengan jalan meneteskannya melalui pipa-pia secara setempat disekitar tanaman atau sepanjang larikan tanaman. Disini hanya sebagian dari daerah perakaran yang terbasahi, tetapi hampir seluruh air yang ditambahkan dapat diserap dengan cepat oleh akar pada keadaan kelembaban tanah yang rendah. Jadi keuntungan cara ini adalah penggunaan air irigasi yang sangat efisien (Hakim, dkk., 1986).
Prastowo (2003) mengemukakan beberapa kelebihan sistem irigasi tetes antara lain: 1. Efisiensi dalam pemakaian air irigasi relatif paling tinggi dibandingkan
dengan sistem irigasi lain, karena pemberian air dengan kecepatan lambat dan hanya pada daerah perakaran, sehingga mengurangi penetrasi air yang berlebihan, evaporasi dari permukaan tanah dan aliran permukaan 2. Pada beberapa jenis tanaman tertentu, kondisi tanaman yang tidak terbasahi akan mencegah penyakit leaf burn (daun terbakar), selain itu kegiatan
Universitas Sumatera Utara
budidaya secara manual maupun mekanis dapat terus berjalan walaupun kegiatan irigasi sedang berlangsung 3. Dapat menekan aktivitas organisme pengganggu tanaman karena daerah yang terbasahi hanya di sekitar daerah perakaran saja 4. Dapat meningkatkan efektifitas dan efisiensi pemberian pupuk dan pestisida, karena pemberiannya dapat diberikan bersamaan dengan air irigasi dan hanya diberikan di daerah perakaran 5. Pada sistem irigasi tetes dapat menghemat kebutuhan tenaga kerja untuk kegiatan pemberian irigasi maupun kegiatan pemupukan, karena sistem dapat dioperasikan secara otomatis 6. Pemberian air yang sinambung dapat mengurangi resiko penumpukan garam dan unsur-unsur beracun lainnya di daerah perakaran tanaman 7. Mampu beradaptasi dengan baik pada kondisi topogafi dan sifat media tumbuh tanaman.
Walaupun mempunyai beberapa keuntungan operasional, namun sistem irigasi tetes memiliki beberapa kelemahan, terutama jika diterapkan secara luas di Indonesia, antara lain: 1. Investasi yang dikeluarkan cukup tinggi dan dibutuhkan teknik yang relatif
tinggi dalam desain, instalasi dan pengoperasian sistem. 2. Penyumbatan emiter yang disebabkan oleh faktor fisik, kimia dan biologi air
yang dapat mengurangi efisiensi dan kinerja sistem 3. Pada daerah yang tidak terbasahi berpotensi terjadi penumpukan garam (Susanto, 2006).
Universitas Sumatera Utara
Tekstur Tanah Tekstur tanah ialah perbandingan relatif (dalam persen fraksi-fraksi pasir,
debu, dan liat. Tekstur tanah penting diketahui karena komposisi ketiga fraksi butir-butir tanah tersebut akan menentukan sifat-sifat fisika, fisika-kimia dan kimia tanah (Hakim, dkk., 1986).
Tekstur tanah merupakan salah satu sifat tanah yang sangat menentukan kemampuan tanah untuk menunjang pertumbuhan tanaman. Untuk keperluan pertanian berdasarkan ukurannya bahan padatan tanah digolongkan menjadi 3 partikel atau juga disebut separat penyusun tanah, yaitu pasir, debu, dan liat. Ketiga separat tanah tersebut masing-masing dinyatakan dalam persen secara bersama-sama menyusun tanah (Islami dan Utomo, 1995).
Hanafiah (2009) mengemukakan bahwa tekstur tanah menunjukkan komposisi partikel penyusun tanah (separat) yang dinyatakan sebagai perbandingan proporsi (%) relatif antara fraksi pasir (sand), debu (silt), dan liat (clay). Partikel berukuran di atas 2 mm seperti kerikil dan bebatuan kecil tidak tergolong sebagai fraksi tanah tetapi harus diperhitungkan dalam evaluasi tekstur tanah. Klasifikasi ukuran, jumlah dan luas permukaan fraksi-fraksi tanah menurut sistem USDA dan Sistem Internasional tertera pada Tabel 1.
Tekstur tanah penting diketahui karena komposisi ketiga fraksi butir-butir tanah tersebut (pasir, debu, dan liat) akan menentukan sifat fisik tanah. Tanah lapisan atas yang bertekstur liat dan berstruktur ganular akan mempunyai bobot isi 1,0 sampai 1,3 g/cm3, sedangkan yang bertekstur kasar mempunyai bobot isi antara 1,3 sampai 1,8 g/cm3 dan bobot isi air yaitu 1 g/cm3. Klasifikasi kelas tekstur tanah dapat dilihat pada Tabel 2 (Hasibuan, 2011).
Universitas Sumatera Utara
Tabel 1. Klasifikasi ukuran, jumlah dan luas permukaan fraksi-fraksi tanah
menurut Sistem USDA dan Sistem Internasional
Separat Tanah
Diameter (mm)
Jumlah Partikel
USDA
Internasional
(g-1)
Luas
Permukaan (cm2 g-1)
Pasir sangat halus 2,00 – 1,00
–
90 11
Pasir kasar
1,00 – 0,50
–
720 23
Pasir sedang
0,50 – 0,25
–
5.700
45
Pasir
– 2,00 – 0,20
4.088
29
Pasir halus
0,25 – 0,10
–
46.000
91
Pasir sangat halus 0,10 – 0,05
–
722.000
227
Debu
0,05 – 0,002
–
5.776.000
454
Debu
– 0,02 – 0,002 2.334.796
271
Liat*)