Drip irrigation/id

Irigasi tetes adalah irigasi melalui tabung kecil yang diarahkan ke akar tanaman. Ini adalah bentuk irigasi mikro yang paling umum.
Irigasi tetes adalah irigasi dengan tekanan dan volume rendah. Irigasi tetes dibedakan dari irigasi tabur dan irigasi alur berdasarkan distribusi air yang lambat, 2-8 liter per jam, dan kadar air tanah yang konstan. [ 1 ] Irigasi tetes adalah pemberian air yang ditargetkan ke tanaman di sepanjang jalur distribusi air yang berasal dari reservoir air pusat.
Irigasi tetes dibedakan dari irigasi tabur dan irigasi alur berdasarkan distribusi air yang lambat, 2-8 liter per jam, dan kadar air tanah yang konstan. [ 1 ] Fokus halaman ini adalah pada irigasi tetes mikro di komunitas berkembang, yang menghalangi irigasi tetes bawah permukaan dan sistem irigasi tetes bertekanan mekanis. Sistem irigasi tetes yang dibahas di bawah ini diberi tekanan oleh gravitasi.
Sejarah
Irigasi berawal dari pengalihan aliran sungai dan sebagian sungai ke lahan pertanian. Air kemudian didistribusikan ke seluruh tanaman melalui alur yang mengarah ke bawah. Sistem ini menggunakan gravitasi untuk memindahkan air ke semua tanaman. Metode ini sering disebut irigasi banjir karena kejadian irigasi akan membanjiri lahan pertanian. Perubahan radikal pada irigasi tidak terjadi hingga revolusi industri pada tahun 1760 yang membuat mesin pembakaran dan listrik tersedia untuk meningkatkan tekanan air secara mekanis. [ 1 ] Tekanan air buatan memungkinkan air didistribusikan ke tanaman tanpa mempedulikan gradien. Sistem irigasi tetes dapat digunakan dengan tekanan air buatan atau sistem tekanan air yang diinduksi gravitasi. Irigasi tetes bawah permukaan dikembangkan di Jerman selama tahun 1860-an dan mulai menggunakan pipa berpori pada tahun 1920-an di Jerman dan Rusia. [ 1 ] Petani sebagian besar menghindari irigasi tetes bawah permukaan karena penyumbatan emitor dan kesulitan bekerja dan memelihara sistem irigasi bawah tanah. Irigasi tetes permukaan menjadi populer pada tahun 1970-an dengan Australia, Amerika Serikat, dan Israel sebagai pemimpin utama.
International Development Enterprises telah mempromosikan penggunaan irigasi tetes oleh pemegang saham kecil di Afrika sub-Sahara, terutama karena potensi peningkatan hasil panen tanaman komersial seperti sayuran segar. International Crops Research Institute for the Semi-Arid Tropics (ICRISAT) telah menerapkan lebih dari 2000 sistem irigasi tetes di Niger. Upaya ini dipadukan dengan pelatihan hortikultura dan akses ke benih tanaman komersial berkualitas tinggi. Program awal di Niger mempertahankan 60% peserta program setelah tahun pertama. ICRISAT menemukan bahwa petani penuh waktu secara signifikan lebih mungkin untuk terus menggunakan irigasi tetes. Burkina Faso dan Ghana menerima program pelatihan serupa untuk irigasi tetes, dengan upaya untuk mengurangi biaya investasi awal dengan menggunakan satu reservoir untuk memasok air ke beberapa sistem irigasi petani. Dilaporkan bahwa petani menggandakan pendapatan mereka rata-rata, menggunakan irigasi tetes bersamaan dengan program pelatihan dan stok benih berkualitas tinggi. [ 2 ]
Cara kerjanya
Prinsip di balik irigasi tetes adalah mengefisienkan penggunaan air dengan mengarahkan air ke pangkal setiap tanaman untuk menjaga kadar air tanah sesuai kebutuhan tanaman. Serangkaian pipa mengalirkan air dari sumber pusat ke seluruh lahan. Emitor memungkinkan air menetes dari sumber titik di sepanjang pipa dengan kecepatan lambat, 2-8 liter per jam, langsung ke pangkal tanaman. Desain sistem ini memiliki banyak manfaat, seperti yang dibahas di akhir bagian ini. Sistem irigasi tetes mungkin sangat sederhana, terdiri dari reservoir air, katup untuk mengendalikan aliran air, saluran utama dan saluran tetes yang bercabang dari saluran utama, dan emitor. Sistem irigasi tetes industri dapat mencakup sumber air bertekanan, katup pencegah aliran balik, pengukur tekanan, tangki larutan pupuk, filter, dan sistem kontrol otomatis (Gbr. 1)

Komponen-komponen tipikal untuk sistem irigasi mikro meliputi reservoir, katup kontrol, filter, pipa utama, pipa lateral, dan tabung mikro/emitor. Jenis sistem ini mencakup area antara 20 m2 dan 1000 m2. [ 3 ] Tata letak setiap sistem irigasi tetes sangat bervariasi, bergantung pada tanaman dan ladang. Banyak emitor yang ada dengan metode impedansi air yang berbeda, termasuk pusaran, jalur berkelok-kelok, jalur panjang, dan jalur pendek alur dan cakram. Ini dapat dilihat pada Gambar 2. Desain yang berbeda mencoba untuk memberikan laju aliran air yang diinginkan tanpa membiarkan partikel menyumbat emitor baik dari ladang maupun reservoir.

Saluran utama dan saluran lateral irigasi tetes terbuat dari poli vinil klorida, polietilena densitas tinggi, dan polietilena densitas rendah. [ 3 ]
Efisiensi irigasi adalah jumlah air yang digunakan oleh tanaman dibandingkan dengan jumlah air yang tersedia untuk penggunaan pertanian. Irigasi alur dan jenis irigasi tanah lainnya biasanya mencapai efisiensi 34% dengan praktik pengelolaan air yang baik, efisiensi irigasi sprinkler berkisar antara 50% dan 75%, dan irigasi tetes memiliki efisiensi antara 75% dan 90%. Irigasi tetes juga mampu menggandakan hasil panen dengan jumlah air yang sama yang diberikan dibandingkan dengan irigasi sprinkler, dan dapat menggunakan air garam bersama dengan air tawar tanpa merusak tingkat hasil panen. Tidak seperti metode irigasi tradisional, aliran air yang konstan memungkinkan garam tercuci dari sistem akar tanaman. [ 1 ] Penggunaan air garam dapat mengurangi permintaan air tawar di daerah yang kekurangan air, selain menggandakan jumlah makanan yang ditanam dengan jumlah air yang sama. [ 4 ]

Air membentuk pola melingkar pada permukaan ladang dan volume berbentuk bawang di bawah permukaan ladang. Emitor biasanya ditempatkan pada jarak sedemikian rupa sehingga tanah yang basah sedikit tumpang tindih, membentuk deretan di sepanjang pipa lateral. Jarak emitor bergantung pada jenis tanah, dan laju pergerakan air melalui tanah. Jarak emitor yang umum diberikan dalam Haruskah Saya Menggunakan Irigasi Tetes, serta uji sederhana untuk menentukan jarak terbaik berdasarkan tanah di ladang tertentu.
Penyiraman selektif melalui emitor yang terpisah mengurangi pertumbuhan gulma dan mengurangi biaya tenaga kerja. Irigasi alur atau irigasi banjir tradisional menyediakan air untuk seluruh lahan, yang menghasilkan biomassa gulma 10 hingga 14 kali lebih banyak saat panen dan membatasi akses petani ke lahan. Lahan irigasi alur memerlukan 5 hingga 15 kali lebih banyak tenaga kerja untuk membuang gulma daripada lahan yang menggunakan irigasi tetes. [ 5 ]
Haruskah saya menggunakan Irigasi Tetes?
Departemen Pertanian Amerika Serikat menilai irigasi mikro menggunakan emitor lebih efektif daripada metode irigasi tradisional dalam kondisi tanah berikut: kadar air yang tersedia rendah, laju infiltrasi tinggi, laju infiltrasi bervariasi, topografi sangat mudah terkikis, curam & bergelombang, ladang berbentuk ganjil, dan ladang berbatu atau berkerikil. [ 6 ] Irigasi tetes mampu meningkatkan hasil panen melalui ketersediaan air tegangan rendah, yang secara bersamaan meningkatkan kualitas panen. Tanaman juga dapat tumbuh dengan air salinitas tinggi karena pergerakan air tanah yang konstan menjauh dari umbi akar tanaman. [ 6 ] Teknologi irigasi mikro rentan tersumbat, karena sifat emitor berdiameter kecil yang diletakkan di tanah. Penumpukan kimia, partikulat tanah, dan bahan biologis merupakan sumber emitor yang tersumbat. Hama, seperti tikus, juga dapat merusak sistem irigasi permukaan. Garam yang ada di tanah di sekitar akar tanaman dapat bergerak ke arah akar jika tanah dibiarkan mengering, atau jika sistem irigasi dimatikan saat hujan gerimis. [ 6 ]
Penggunaan peralatan membuat irigasi tetes lebih mahal daripada teknik irigasi tradisional. Sistem irigasi tetes industri di Amerika Serikat menghabiskan biaya sekitar $1000 hingga $3000 per hektar. iDE menyediakan perlengkapan irigasi bagi petani kecil, yang berisi semua peralatan yang diperlukan untuk membangun sistem irigasi seluas 20 hingga 1000 m2, seharga $10 hingga $20. [ 7 ] Irigasi tetes dapat menguntungkan bagi keluarga untuk menanam makanan tambahan di kebun belakang rumah, sehingga penggunaan air minimal untuk menghasilkan sayuran segar demi keamanan pangan atau pendapatan tambahan. Pengelolaan air diperlukan untuk mencapai efisiensi sebesar 90%, yang mencakup perubahan jadwal penyiraman berdasarkan siklus hidup tanaman. [ 7 ]
Sistem irigasi harus ditata dengan memperhatikan kemiringan lahan dan pembuangan air yang merata di sepanjang semua jalur emitor. Waduk harus berada di titik tertinggi lahan. Jika lahan bergelombang, kontur harus dipetakan untuk meletakkan jalur emitor sejajar dengan tanah datar. Salah satu metode untuk memetakan garis kontur adalah kerangka 'A' (Ringkasan Tindakan Praktis) .
Kebutuhan air
Kamikamu=Bahasa InggrisT*Bahasa Inggris: KC*CP*A
Di mana WU adalah penggunaan air, Et adalah evapotranspirasi, Kc adalah faktor tanaman, Cp adalah faktor tajuk, dan A adalah luas dalam m2. Hal ini memungkinkan perhitungan air yang digunakan dari tanah oleh tanaman setiap hari. Irigasi air kemudian harus sesuai dengan aliran keluar yang digunakan oleh tanaman dan hilang karena penguapan. Evapotranspirasi bergantung pada tanaman tertentu dan tahap pertumbuhannya saat ini. Penampilan tanaman tidak boleh digunakan sebagai indikator kondisi kelembapan tanah. Setelah tanaman tampak kekurangan gizi, hasil panen telah rusak parah.
Jumlah waktu yang dibutuhkan sistem irigasi untuk beroperasi setiap hari kemudian dibagi dengan WU dengan laju aliran emitor. Kehilangan tekanan pada saluran dengan beberapa outlet, seperti saluran emitor, adalahHF=FBahasa Inggris: KSayaQMD2M+N
Dimana K adalah faktor gesekan, L adalah panjang pipa, Q adalah aliran ke dalam garis lateral, dan D adalah diameter pipa. [ 1 ]
Pemeliharaan dan Operasional
International Development Enterprises merekomendasikan langkah-langkah berikut untuk penerapan sistem irigasi tetes.
- Sketsa instalasi studi
- Berikan tata letak untuk tangki air / platform filter dan parit untuk pipa jika diperlukan
- Periksa komponen dalam kit / material di lokasi sesuai dengan daftar material di buku petunjuk pengguna
- Pasang tangki penyimpanan air dan filter pada platform
- Hubungkan filter ke sumber air / pompa dan saluran utama
- Tata letak pipa utama, pipa sub-utama dan pipa lateral
- Tutupi parit pipa jika diperlukan
- Pasang/perbaiki emitor/sprinkler (jika microtube memerlukan pipa lateral yang digelembungkan maka isi pipa dengan air
lalu buat lubang dan pasang tabung mikro)
- Nyalakan pompa / Buka katup dan isi pipa dengan air
10. Lepaskan semua tutup ujung / katup pembilasan untuk membersihkan sistem dari kotoran
. 11. Periksa tekanan dan pembuangan dan pastikan semua emitor berfungsi.
12. Operasikan sesuai jadwal.
Tabel pemecahan masalah berikut diberikan dalam manual irigasi IDE. [ 3 ]
| Masalah | Menyebabkan | Penyelesaian Masalah |
|---|---|---|
| Tabung mikro / penyiram/pemancar mikro tidak mengalirkan air. | Penyumbatan karena kotoran dalam air atau gelembung udara dalam tabung mikro | 1. Keluarkan microtube dari pipa lateral dan goyangkan atau tiup agar kotoran atau udara yang terperangkap keluar. Jika jenis emitor/micro sprinkler berbeda, buka dan bersihkan dengan jarum agar kotoran hilang. Kemudian perbaiki emitor dan periksa apakah berfungsi.
kebocoran dan jika diperlukan, menggantinya. |
| Kebocoran pada pipa lateral, submain atau utama | Terpotong pada pipa akibat kerusakan mekanis, hewan pengerat, dll. | Potong pipa pada bagian yang rusak dan sambungkan dengan menggunakan penyambung/konektor. Untuk pipa berdiameter besar, jika penyambung tidak tersedia maka dapat digunakan pelana servis. |
| Kebocoran di perlengkapan pipa lateral. | Ekspansi pipa atau sering digunakan | Potong ujung pipa untuk bagian yang mengembang dan masukkan kembali fitting ke dalamnya. Jika fitting terlalu longgar untuk diameter pipa, fitting dapat disetel dengan memanaskannya. |
| Dikurangi aliran air dari emitor. | 1. Filter berlapis
| 1. Bersihkan saringan filter.
|
Padatan yang tersuspensi dalam air dapat disaring. Filter yang lebih halus akan membersihkan lebih banyak partikulat dari sistem, tetapi akan menyumbat lebih cepat. Penyumbatan mikroorganisme telah diakui sebagai masalah oleh komunitas irigasi tetes, dan selain menggunakan biosida, solusinya masih diteliti. [ 1 ] Presipitasi kimia paling parah terjadi di bagian sempit emitor, dan sebagian besar berupa kalsium karbonat. Secara tradisional, presipitasi kimia ini dibersihkan dengan mengalirkan larutan asam melalui saluran untuk melarutkan senyawa basa. Baru-baru ini, suatu bentuk bakteri yang disebut B. subtilis OSU 142 telah ditemukan mengonsumsi kalsium karbonat tanpa menyebabkan penumpukan biologis yang diketahui dapat menyumbat emitor. Laju aliran meningkat sebesar 20% setelah aplikasi B. subtilis OSU 142. [ 8 ]
Bergerak Maju
Pengembangan lebih lanjut harus dilakukan pada emitor untuk mengurangi penyumbatan saluran masuk karena partikulat. Penyebaran teknologi irigasi tetes ke keluarga miskin telah meningkatkan ketahanan pangan dan meningkatkan nilai produksi tanah. Teknik dan praktik pengelolaan air harus dapat diakses oleh mereka yang memiliki sistem irigasi tetes. Kontributor terbesar terhadap inefisiensi dalam sistem irigasi tetes adalah kecenderungan petani untuk mengairi tanaman secara berlebihan dengan tangan. [ 1 ] Telah ditunjukkan bahwa dengan pelatihan kooperatif, sistem irigasi tetes dapat sangat berhasil bagi petani kecil di Afrika sub-Sahara. Langkah selanjutnya adalah mengembangkan kapasitas bagi petani dan koperasi untuk menyebarkan teknologi ini dengan tetangga mereka melalui pertukaran informasi komunitas. Perubahan yang paling berarti akan terjadi ketika petani pedesaan kecil mencari sistem irigasi tetes yang terjangkau atau membangun sendiri tanpa disuruh. Replikasi teknologi ini di tingkat lokal adalah keberhasilan utama.
Proyek terkait
Catatan dan referensi
- ↑Lompat ke:1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 Goldberg, D., Gornat, B., & Rimon, D. (1976). Irigasi tetes: Prinsip, desain, dan praktik pertanian. Kfar Shmaryahu, Israel: Publikasi Ilmiah Irigasi Tetes
- ↑ Jennifer A. Burney, Rosamond L. Naylor, Irigasi Petani Kecil sebagai Alat Pengentasan Kemiskinan di Afrika Sub-Sahara, World Development, Volume 40, Edisi 1, Januari 2012, Halaman 110-123, ISSN 0305-750X, 10.1016/j.worlddev.2011.05.007. ( http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0305750X11001343 )
- ↑Lompat ke:3.0 3.1 3.2 3.3 Manual Teknis untuk Sistem Irigasi Mikro IDEal. IDEorg.org. Web. 23 April 2012. < http://www.ideorg.org/OurTechnologies/DripIrrigation.aspx >
- ↑ Memasuki Era Kelangkaan Air: Tantangan di Depan Mata. Sandra L. Postel. Aplikasi Ekologi, Vol. 10, No. 4 (Agustus, 2000), hlm. 941-948. Diterbitkan oleh: Ecological Society of America. URL Stabil Artikel: < http://www.jstor.org/stable/2641009 >
- ↑ Pengendalian Gulma, Hasil, dan Kualitas Pengolahan Produksi Tomat dengan Sistem Irigasi, Pengolahan Tanah, dan Herbisida yang Berbeda. Kipp F. Sutton, W. Thomas Lanini, Jefferey P. Mitchell, Eugene M. Miyao dan Anil Shrestha. Teknologi Gulma, Vol. 20, No. 4 (Oktober - Desember 2006), hlm. 831-838. Diterbitkan oleh: Weed Science Society of America dan Allen Press URL Artikel Stabil:< http://www.jstor.org/stable/4495762 >
- ↑Lompat ke:6.0 6.1 6.2 Ross, Elwin A., Hardy, Leeland A. (1997) National Engineering Handbook: Panduan Irigasi. Departemen Pertanian Amerika Serikat.
- ↑Lompat ke:7.0 7.1 Teknologi Irigasi Tetes Petani Kecil: Potensi dan Kendala di Dataran Tinggi Eritrea. Abraham Mehari Haile, Herman Depeweg dan Brigitta Stillhardt. Penelitian dan Pengembangan Pegunungan, Vol. 23, No. 1 (Februari, 2003), hlm. 27-31. Diterbitkan oleh: International Mountain Society. URL Stabil Artikel: < http://www.jstor.org/stable/3674532 >
- ↑ Seckin Eroglu, Ustun Sahin, Talip Tunc, Fikrettin Sahin, Aplikasi bakteri meningkatkan laju aliran emitor yang tersumbat CaCO3 pada sistem irigasi tetes, Jurnal Manajemen Lingkungan, Volume 98, 15 Mei 2012, Halaman 37-42, ISSN 0301-4797, 10.1016/j.jenvman.2011.12.014. < http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301479711004452 >
Bacaan Tambahan
- Model Investasi dalam Ketidakpastian: Teknologi Irigasi Modern dan Pasar Air yang Berkembang. Janis M. Carey dan David Zilberman. American Journal of Agricultural Economics, Vol. 84, No. 1 (Februari, 2002), hlm. 171-183. Diterbitkan oleh: Oxford University Press atas nama Agricultural & Applied Economics Association. URL Stabil Artikel: http://www.jstor.org/stable/1245032
- Penerapan dan Penyebaran Teknologi Irigasi Tetes: Analisis Ekonometrik. Rajendra B. Shrestha dan Chennat Gopalakrishnan. Pengembangan Ekonomi dan Perubahan Budaya, Vol. 41, No. 2 (Jan., 1993), hlm. 407-418. Diterbitkan oleh: The University of Chicago Press. URL Artikel Stabil: http://www.jstor.org/stable/1154429
- Iklim, Air, dan Pertanian. Robert Mendelsohn dan Ariel Dinar. Ekonomi Lahan, Vol. 79, No. 3 (Agustus, 2003), hlm. 328-341. Diterbitkan oleh: University of Wisconsin Press. URL Artikel Stabil: http://www.jstor.org/stable/3147020
- Panduan Lapangan untuk Teknik Lingkungan bagi Pekerja Pembangunan: Air, Sanitasi, dan Udara Dalam Ruangan. Mihelcic, James R., dan Jimmy Carter. Reston, VA: ASCE, 2009. Cetak.
- Irigasi tetes berbiaya rendah—Teknologi yang cocok untuk Afrika bagian selatan?: Contoh dengan tomat yang menggunakan air irigasi garam, Manajemen Air Pertanian.Louise Karlberg, Johan Rockström, John G. Annandale, J. Martin Steyn, Volume 89, Edisi 1–2, 16 April 2007, Halaman 59-70, ISSN 0378-3774, 10.1016/j.agwat.2006.12.011.( http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S037837740600357X )
- Kapasitas Produksi Maksimum Tanaman Pangan. SH Wittwer. BioScience, Vol. 24, No. 4 (April, 1974), hlm. 216-224. Diterbitkan oleh: University of California Press atas nama American Institute of Biological Sciences. URL Stabil Artikel: http://www.jstor.org/stable/1296802
- Kemajuan Ilmiah yang Paling Dibutuhkan untuk Kemajuan dalam Irigasi. WR Rangeley. Transaksi Filosofis Royal Society of London. Seri A, Ilmu Matematika dan Fisika, Vol. 316, No. 1537, Aspek Ilmiah Skema Irigasi (13 Februari 1986), hlm. 355-368. Diterbitkan oleh: The Royal Society. URL Stabil Artikel: http://www.jstor.org/stable/37512
Lihat juga
- Irigasi Tetes Membantu Petani Menghemat Uang
- Irigasi Tetes Mengubah Kerikil Menjadi Hijau
- Irigasi tetes gravitasi CCAT
- Penempatan garis tetes
- Irigasi mikro
- Metode irigasi
Pranala luar
- Wikipedia:Irigasi tetes
- [Irigasi tetes bertenaga surya meningkatkan ketahanan pangan di Sudano–Sahel] Jennifer Burney, Lennart Woltering, Marshall Burke, Rosamond Naylor, dan Dov Pasternak, Prosiding National Academy of Sciences Amerika Serikat , 2 Februari 2010.</ref>