Latar Belakang
Salah satu aspek dalam modernisasi irigasi adalah real time, real allocation dan real losses dalam pemberian air irigasi. Salah satu komponen yang perlu dipertimbangkan dalam pemberian air secara real time adalah hujan efektif harian yang spesifik lokasi.
Dasar Teori
Dalam konteks pertanian, hujan yang jatuh ke bumi bisa jatuh ke permukaan tanah atau ke permukaan tanaman. Jalur air hujan yang jatuh ke bumi bisa dilihat pada gambar berikut.
Istilah hujan efektif sering memiliki dipahami dengan cara yang berbeda-beda. Dalam konteks irigasi ini, hujan efektif yang dimaksud ialah jumlah hujan yang dapat ditampung oleh tanah di area perakaran dan dapat dimanfaatkan oleh pertumbuhan tanaman. Untuk padi hujan efektif, termasuk hujan yang tertampung di sawah (dalam pematang). Jumlah hujan yang hilang akibat perkolasi yang lebih dalam (menuju lapisan air tanah) dan limpasan permukaan dianggap sebagai hujan tidak efektif (ineffective rainfall). Dengan melihat Gambar jalur air hujan, maka komponen penyusun hujan efektif terdiri dari intersepsi, air yang dimanfaatkan oleh tanaman, dan evaporasi dari permukaan tanah. Bagian hujan yang tertahan di tanah dalam bentuk lengas tanah dan genangan pada budidaya padi nantinya akan dikonsumsi oleh tanaman menjadi bagian hujan efektif.
Dengan melihat gambar berikut maka dapat disusun komponen penyusun hujan efektif sebagaimana pada persamaan (1) dan (2) (satuan dalam tebal air).
Uraian output dan input dari Persamaan (2) berdasarkan di atas ditunjukkan pada Persamaan (3). Komponen input ke lahan terdiri dari hujan, aliran masuk horisontal di permukaan tanah, dan aliran masuk horisontal di zona perakaran. Komponen output terdiri dari evapotranspirasi, perkolasi aliran keluar horisontal di permukaan tanah, dan aliran keluar horisontal di zona perakaran. Perubahan simpanan merupakan perubahan jumlah air yang tersimpan di tanah.
Asumsi:
- Di lahan sawah terdapat pematang di lahan, air bisa masuk dan keluar melalui takikan di pematang tempat tertentu sehingga bisa diukur air yang masuk (SRi) dan keluar (SRo) lewat permukaan lahan. Air masuk di permukaan tanah (SRi) adalah air irigasi (I) dan air keluar di permukaan tanah (SRo) adalah drainase lahan (D) yang diukur dengan ambang tajam V-notch yang dipasang di takikan.
- Di zona perakaran, diasumsikan aliran yang terjadi ke semua arah sama besar sehingga SSi dan SSo saling meniadakan.
Dengan asumsi tersebut, persamaan (3) berubah menjadi persamaan (4). Penggabungan persamaan (1) dan (4) untuk menghitung hujan efektif menghasilkan persamaan (5) untuk mengukur hujan efektif di plot pengukuran.
Plot Pengukuran
Dalam pengamatan hujan efektif, batas sistem yang diamati adalah satu plot pengukuran yang merupakan petak sawah yang ditanami padi. Plot pengukuran mempunyai satu inlet dan satu outlet yang dipasangi sekat Thompson dan di dalamnya dipasang AWS dan double ring infiltrometer.
Komponen Pengamatan
Komponen pengamatan hujan efektif, untuk dianalisis dengan persamaan (4) adalah:
- Hujan
- Irigasi
- Limpasan Permukaan
- Deep Percolation (Perkolasi)
- Evapotranspirasi
Alat yang dipakai
1. Sekat Thompson V Notch 90°
2. Rain Gauge
3. Double Ring Infiltrometer
4. Automatic Water Level Monitoring System (AWLMS).
Analisis Data
Hujan efektif dihitung dari seluruh komponen yang diamati untuk setiap kejadian hujan selamat periode pengamatan dengan Persamaan (5). Hujan efektif adalah bagian dari hujan yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan air tanaman. Selanjutnya dibuat grafik hubungan R dengan Re dan disusun regresi linier hubungan R dengan Re seperti pada persamaan (6).
Lokasi Pengamatan Hujan Efektif
Pengamatan hujan efektif telah dilakukukan di tiga Daerah Irigasi yaitu DI Bedegolan, DI Mrican, dan DI Way Sekampung. DI Bedegolan merupakan bagian dari Sistem Wadaslintang yang memperoleh air dari Waduk Wadaslintang. Pada masing-masing DI dibuat demplot pengamatan dengan rincian sebagai berikut:
Hasil
Hasil pengamatan hujan efektif di masing-masing lokasi menghasilkan persamaan hubungan hujan (Re) dan hujan efektif (Re) yang bervariasi.
