Irrigation/id

▼Ini adalah halaman topik . Fokus Appropedia adalah pada penelitian orisinal , tetapi halaman ini memberikan konteks yang berguna dan membantu menavigasi situs. Anda dapat membantu Appropedia dengan memperbaiki halaman ini .

Irigasi adalah penyediaan air untuk pertanian . Irigasi dapat menyebabkan tanah (kembali) memadat. Ketika ini terjadi, pengolahan tanah kembali diperlukan.

Membangun sistem irigasi perlu dilakukan dengan mengikuti pedoman tertentu. Serangkaian elemen perlu diperhatikan, mulai dari proses desain proyek hingga pengelolaan fasilitas jangka panjang. Halaman ini bertujuan untuk menjelaskan berbagai langkah yang perlu diambil, hanya menyebutkan hal-hal mendasar, dan tidak dimaksudkan untuk menjawab semua pertanyaan yang mungkin muncul secara ekstensif. Jika informasi yang lebih tepat diperlukan, Anda harus merujuk pada referensi .

Saat memasang sistem irigasi, langkah-langkah logis yang harus diikuti adalah:

• Mengevaluasi kebutuhan air tanaman yang akan dibudidayakan;
• Penentuan dosis dan frekuensi penyiraman;
• Pemilihan, penentuan dimensi, dan anggaran sistem irigasi.

FAO telah mengembangkan program komputer untuk membantu pengelolaan irigasi. Perangkat lunak ini memungkinkan perhitungan kebutuhan air dan jumlah air irigasi yang diperlukan untuk tanaman. Program ini juga menawarkan kemungkinan untuk mengembangkan jadwal irigasi sesuai dengan berbagai praktik pertanian, menilai dampak kekurangan air pada tanaman, dan efektivitas berbagai praktik irigasi. Perangkat lunak CROPWAT tersedia secara gratis di situs web FAO di sini . Terdapat dua versi. Versi pertama, yang sangat ringkas, berjalan di lingkungan DOS dan hanya membutuhkan ukuran satu disket 3,5 inci. Versi kedua, yang lebih ramah pengguna, bekerja di bawah sistem operasi Windows. Namun, versi yang terakhir ini membutuhkan lebih banyak memori. Kedua versi tersebut masing-masing disebut CROPWAT 7.0 dan CROPWAT untuk Windows. Kedua versi menggunakan metode perhitungan yang sama dan mudah digunakan. Keuntungan utama bagi pengguna adalah menghindari manipulasi rumus, yang seringkali sulit digunakan.

Pertama, menentukan kebutuhan air suatu tanaman memerlukan pengetahuan tentang berbagai parameter baik pada tanaman itu sendiri maupun iklim atau tanah di wilayah tersebut.

• Data iklim memberikan informasi yang diperlukan mengenai kebutuhan air tanaman;
• Parameter pedologis akan memperkirakan cadangan air yang dapat dimanfaatkan yang tersedia di dalam tanah;
• Pengolahan data akan menentukan cadangan air dalam tanah yang dapat dimanfaatkan oleh tanaman.

Dengan bantuan hasil yang diperoleh, akan relatif mudah untuk menentukan jumlah air irigasi yang dibutuhkan untuk perkembangan tanaman yang optimal. Perhitungan ini akan dilakukan menggunakan perangkat lunak komputer CROPWAT.

Defisit air, yang dapat kita sebut sebagai kebutuhan air (W), didefinisikan sebagai selisih antara evapotranspirasi aktual (AET) tanaman dan curah hujan efektif (EP).

Evapotranspirasi aktual dihitung dengan mengalikan evapotranspirasi standar dengan koefisien budidaya.

AET=ETHai*CC

ETo merupakan evapotranspirasi standar, yang didefinisikan oleh Penman (1956) sebagai jumlah air yang ditranspirasikan per satuan waktu oleh vegetasi pendek dan hijau, yang sepenuhnya menutupi tanah, memiliki tinggi yang seragam, dan tidak pernah kekurangan air. Nilai ini dihitung menggunakan rumus Penman-Monteith dan dari data iklim regional.

Cc adalah koefisien kultur, yang merupakan fungsi dari jenis tanaman dan kondisi vegetatifnya.

Data iklim (rata-rata bulanan) untuk menentukan evapotranspirasi tercantum di bawah ini:

• Ta: suhu rata-rata, dinyatakan dalam derajat Celcius.
• Ha: rata-rata kelembapan udara, dinyatakan dalam %.
• Vm: kecepatan angin rata-rata, dinyatakan dalam m/s.
• Pa: tekanan udara, dinyatakan dalam kPa.
• P: Curah hujan dinyatakan dalam mm.
• N: jumlah hari curah hujan per bulan
• Paparan. Durasi paparan sinar matahari, dalam jam.
• Eto: evapotranspirasi yang dihitung dengan metode referensi Penmann-Montheih dinyatakan dalam mm/hari.

Curah hujan efektif, Reff, mewakili fraksi curah hujan yang secara efektif digunakan oleh tanaman setelah dikurangi kehilangan akibat limpasan permukaan dan perkolasi dalam. Pemilihan metode yang paling tepat untuk menghitung curah hujan efektif membutuhkan pertimbangan serius. Beberapa metode berbeda juga telah dikembangkan, masing-masing mempertimbangkan iklim wilayah tempat pengukuran harus dilakukan. CROPWAT mengusulkan 4 metode:

• Opsi pertama mengusulkan persentase tetap: Peff = A * Pave di mana A adalah pecahan yang diberikan oleh pengguna. Umumnya, nilainya berkisar antara 0,7 dan 0,9.
• Rumus kedua dikembangkan dari data daerah kering dan semi-kering:

PeFF=0,6*PAve−10PeRPAve<70MM/MHaiNTHPeFF=0,8*PAve−25PeRPAve>70MM/MHaiNTH

• Yang ketiga adalah rumus empiris yang dikembangkan secara lokal. Koefisien yang digunakan ditentukan dengan menganalisis data iklim lokal.

PeFF=A*PAve+BFHaiRPAve<XMM/MHaiNTHPeFF=C*PAve+DFHaiRPAve>XMM/MHaiNTH

Opsi keempat dikembangkan oleh Departemen Pertanian AS (USDA):PeFF=PAve=*(1−0,2*PAve/125)untuk Pave <250 mm / bulanPeFF=125+0.1*PAveuntuk Pave> 250 mm / bulan

Kebutuhan air (B) akan dihitung untuk setiap tanaman menggunakan perangkat lunak CROPWAT dengan memasukkan data iklim dan spesifikasi tanaman. Kebutuhan air dinyatakan dalam m³/ha.

Perangkat lunak CROPWAT berisi file yang memuat karakteristik spesifik dari berbagai tanaman. Data tersebut meliputi:

• Koefisien tanaman, Cc, digunakan untuk menghitung evapotranspirasi aktual tanaman. Hal ini bergantung pada jenis tanaman itu sendiri dan kondisi vegetatifnya;
• Dehidrasi yang diperbolehkan mewakili tingkat kritis kelembaban tanah di mana tanaman merasakan tekanan akibat kekurangan air, yang memengaruhi evapotranspirasi dan produksi tanaman. Nilai-nilai tersebut dinyatakan sebagai pecahan dari total kelembaban yang tersedia di dalam tanah;
• Koefisien respons efisiensi, Ke, digunakan untuk memperkirakan penurunan kinerja akibat tekanan yang disebabkan oleh ketidakseimbangan air.

UW=(θFC−θWP)

EU*UK=ZR=(θFC−θWP)*ZR

RFU=UK*F

• UW adalah tinggi air yang dapat digunakan yang tersedia di dalam tanah (mm/m). UW adalah selisih antara kadar air terhadap kapasitas lapangan (θFC) dan kadar air pada titik layu (θWPW).
• Zr (m), kedalaman perakaran maksimum, ditentukan untuk tanaman dewasa dan ditanam di tanah yang dalam.
• RU (mm) adalah air yang tersedia bagi tanaman dalam volume tanah yang dapat dijangkau oleh akarnya.
• Cadangan air yang mudah tersedia (RRA) adalah jumlah air yang dapat diekstrak tanaman dari tanah tanpa memengaruhi produksi tanaman secara signifikan. RRA didefinisikan dengan memperkenalkan koefisien empiris, f. Koefisien ini mewakili potensi risiko terjadinya stres air pada tanaman dan merupakan karakteristik tanaman. Secara umum, nilai f dianggap 2 atau 3.

Setelah kebutuhan air tanaman selama fase pertumbuhannya diketahui, dosis irigasi per petak perlu ditentukan. Untuk melakukan ini, perlu diketahui data pedologisnya. Data ini akan menentukan kapasitas penyimpanan air di dalam tanah dan dengan demikian menentukan jumlah irigasi yang perlu diberikan dengan frekuensi yang ditentukan oleh petani untuk memenuhi kebutuhan air tanaman.

Parameter yang dibutuhkan adalah:

• Jenis tanah;
• Kandungan air yang dapat digunakan (UW);
• Kedalaman perakaran (Zr);
• Kecepatan maksimum infiltrasi air ke dalam tanah (KSAT);
• Tanah kering awal (q awal).

Jumlah Total (m³) = B (m³/ha) * Luas lahan irigasi (ha) Irigasi tambahan dibedakan dari irigasi kontinu karena terdiri dari pemberian sejumlah kecil air kepada tanaman untuk mengatasi curah hujan yang tidak mencukupi guna menstabilkan hasil panen. Irigasi tambahan saja tidak cukup untuk memungkinkan tanaman mencapai kematangan, tetapi melengkapi curah hujan dan irigasi konvensional. Efek irigasi tambahan paling besar ketika dilakukan pada tahap kritis perkembangan tanaman (berbunga, matang, dll.).

Dari metode irigasi

Dengan pertanian bertanggung jawab atas penggunaan air terbesar di Amerika Serikat dan bendungan irigasi merupakan jenis bendungan pasokan air yang paling umum, penting untuk memeriksa cara industri ini menggunakan air dan bagaimana metode konservasi dapat digunakan untuk meningkatkan efisiensi dan dengan demikian mungkin mengurangi kebutuhan akan bendungan. Selain beberapa teknik pengalihan alternatif (dijelaskan di atas) untuk memasok air untuk irigasi, US EPA telah menyusun praktik irigasi hemat air menjadi tiga kategori: ^{[ 1 ]}

• Praktik Lapangan
• Strategi Manajemen
• Modifikasi Sistem

Jika praktik-praktik ini dikombinasikan dengan strategi pengalihan alternatif yang disebutkan di atas, kebutuhan akan bendungan pengalihan untuk irigasi dapat dihilangkan dalam beberapa keadaan.

Sistem irigasi terbagi menjadi 2 kategori: sistem gravitasi dan sistem bertekanan:

• Kolam irigasi (yang paling dikenal): Air disalurkan dalam bentuk taplak meja di dalam baskom (yang dapat dipartisi) yang dibangun di atas tanah yang diratakan (kemiringan 0,1 hingga 1%);
• Sistem irigasi aliran air: air dialirkan melalui jalur terpisah dengan jarak 0,6 m hingga 1,25 m; tanah diratakan (kemiringan 0,2 hingga 3%);
• Sifon irigasi atau landasan berbatas: air disalurkan ke bawah melalui sifon atau landasan berpagar untuk mengurangi erosi tanah, meningkatkan kontrol aliran, dan memastikan konsistensi distribusi air.

• Irigasi sprinkler: mendistribusikan air seperti hujan dengan pengaturan dan keseragaman dosis yang diberikan; hanya dimungkinkan dengan syarat area tersebut tidak terkena angin dengan kecepatan lebih dari 4 m/s; sistem irigasi sprinkler dapat berupa sistem tetap atau bergerak;
• Irigasi lokal: air bersirkulasi dalam pipa fleksibel berdiameter kecil, yang ditempatkan di permukaan dan dilengkapi dengan alat penyemprot yang menyediakan air di pangkal tanaman; sistem irigasi lokal yang paling umum adalah irigasi tetes (ditujukan untuk penggunaan domestik) dan mikro-jet (ditujukan untuk pasar kehutanan).

Sistem irigasi bertekanan, rata-rata, menghasilkan penghematan air sebesar 30 hingga 60% dibandingkan dengan sistem yang menggunakan gravitasi. Sistem irigasi lokal, pada gilirannya, dapat menghasilkan penghematan air hingga 50% dibandingkan dengan sistem sprinkler (membatasi penguapan dan perkolasi maksimum karena air diberikan dalam dosis rendah tanpa pelembapan pada sebagian kecil tanah). Sistem irigasi lokal juga memiliki keunggulan sebagai berikut:

• Mencegah pertumbuhan gulma dan kemungkinan pemupukan. Namun, sistem ini tidak cocok jika tanaman berakar dalam dan jika air terlalu kaya (mengandung pasir, lumpur, bahan organik, besi,... yang dapat menyumbat pipa) atau terlalu asin (tidak ada proses pencucian).
• Irigasi semprot direkomendasikan dalam kasus kedalaman tanah yang dangkal, tanah yang ringan dan mudah menyerap air, di mana medan terlalu tidak rata dan ketika menggunakan air asin.

Pemeliharaan sistem irigasi yang tepat sangat penting jika kita ingin mempertahankan potensi penghematan air dan menghindari pemborosan. Di antara masalah utama yang berkaitan dengan pemeliharaan sistem irigasi, kita perlu mengingat:

• Regulator tekanan atau pembatas aliran yang rusak;
• Kebocoran pada pipa air;
• Saluran dan batas yang cacat.

Unsur-unsur ini menyebabkan penurunan umur pakai peralatan, deregulasi keseragaman distribusi spasial air, konsumsi air berlebihan, masalah pasokan air (yang dapat merugikan operator yang berada di ujung sistem pasokan) dan konflik antar pengguna. Untuk menghindari masalah-masalah ini, kita harus:

• Merawat sistem irigasi: mengganti sambungan; beton yang rusak dan/atau menutup retakan; mengganti dan/atau membersihkan filter dan saringan; membersihkan dan membuka sumbatan atau membilas;
• Pertahankan ketinggian/batasnya;
• Merawat lubang penyimpanan (pembersihan dan pembilasan);
• Pemantauan kualitas air;
• Terus-menerus mengamati kondisi infrastruktur dan peralatan;
• Rencanakan operasinya;
• Susun anggaran biaya operasional;

Biaya yang timbul akibat tidak menganggarkan dan merencanakan infrastruktur dan sistem pemeliharaan rutin umumnya menghambat pengembangan teknik-teknik ini.

Terakhir, pembangunan infrastruktur irigasi sangat penting untuk pembentukan struktur manajemen, yaitu badan perwakilan dari semua operator yang mengelola fungsi sehari-hari irigasi di sekeliling lahan.

Pembentukan struktur dengan tugas-tugas yang terdefinisi dengan baik memungkinkan untuk mengatur konflik antar pengguna, pertentangan antara kepentingan individu dan karakteristik kolektif dari infrastruktur tertentu, strategi pemantauan, dan pemeliharaan peralatan.

Lahan pertanian yang dirancang dengan baik dibuat sedemikian rupa sehingga tidak memerlukan irigasi sama sekali, kecuali pada periode kering. Untuk memastikan hal ini, gunakan tanaman yang sesuai dengan ketersediaan air (air tanah). Selain itu, gunakan kepadatan tanam yang tepat (jarak antar tanaman). Hal ini karena terlalu banyak tanaman di lahan pertanian akan menguras terlalu banyak air. Terakhir, pola tanam juga dapat dioptimalkan. Penyebaran tanaman sebaik mungkin di lahan (yaitu menggunakan pola kotak-kotak daripada baris sederhana dengan jarak antar baris) ^{[ 2 ]} disarankan).

Dari pasokan air

Untuk mengangkut air, kita memiliki 2 pilihan:

• Membuat air mengalir ke titik yang lebih rendah (disebut sistem yang dikendalikan gravitasi) ^{[ 3 ]} Sistem ini biasanya terdiri dari tangki air tanpa tekanan pada ketinggian yang lebih tinggi daripada titik penggunaan. Tekanan pada titik penggunaan adalah hasil dari tekanan hidrostatik yang disebabkan oleh perbedaan ketinggian.
• Meningkatkan tekanan air. Hal ini biasanya dilakukan dengan menggunakan bejana tekan. ^{[ 4 ]} Atau, pengontrol pompa inline atau pompa sensitif tekanan dapat digunakan. ^{[ 5 ]}

Kami mengucapkan terima kasih kepada semua orang yang tanpanya dokumen ini tidak akan bisa terwujud; khususnya Jerome Bindels dan Emmanuel Grosjean.

• Pierre-Emile Van Laere, Buku Pegangan Sistem Irigasi , Koleksi "Manual Teknis". Manual yang diarahkan oleh ISF dengan dukungan Direktorat Jenderal Kerja Sama Internasional (DCIG).
• Allen RG, Luis S. Pereira LS, Raes D., M. Smith (1998). Evapotranspirasi tanaman
• Pedoman untuk menghitung kebutuhan air tanaman. Roma, Italia, FAO. Tersedia di internet, diakses 5 Mei 2002: http://www.fao.org/docrep/X0490E/x0490e00.htm
• CIRAD (2002), Mémento de l'agronome. Montpellier, Perancis: CIRAD
• Grosjean E. (2002). Manuel de bonnes pratiques agricoles pour la région de Meknès-Tafilalet (Maroc).
• Sekolah Pertanian Nasional Meknes - FUSAGx.
• Kerja sama Wallonie-Bruxelles/Maroc. Draf.
• Pedoman untuk merancang dan mengevaluasi sistem irigasi permukaan. Roma, Italia, FAO. Tersedia di internet, diakses 5 Mei 2002: http://www.fao.org/docrep/T0231E/t0231e00.htm

• Kualitas tanah#Air di dalam tanah
• Metode irigasi
• Penempatan saluran infus
• Irigasi tetes
• Irigasi berbasis sumbu
• Pengisian ulang air tanah

• Wikipedia: Irigasi
• http://en.wikiversity.org/wiki/Appropriate_technology_designs#Water_supply
• Di tim CAD #Proyek pasokan dan distribusi air, Pompa angin dan perangkat lainnya
• Sistem irigasi komersial kecil 1
• Sistem irigasi komersial kecil 2
• Sistem irigasi komersial kecil 3
• Sistem irigasi komersial kecil 4
• Beberapa contoh sistem irigasi otomatis di Instructables.