PRAKTIKUM TID (CROPWAT)

BAB III

PENGENALAN PERANGKAT LUNAK KEBUTUHAN AIR IRIGASI

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakan

Pemahaman pengetahuan tentang keirigasian terus berkembang sesuai dengan perkembangan ilmupengetahuan secara umum. Masuknya era digital juga merambah pada ranah ilmukeirigasian. Perhitungan ten- tang keirigasian baik mulai dari kebutuhan airirigasi, kebutuhan air tanaman, kebutuhan air pada suatu lahan dan lainsebagainya, selain dapat dihitung dengan menggunakan rumus manual, oleh karena berkem bangnya teknologi itu semua dapat dihitung dengan menggunakan soft ware.

Dalamera global sekarang terutama tentang pengetahuan kompu terisasi hendaklahmerupakan suatu harga mati yang harus diketahui sebagai seorang mahasiswa.Perkembangan bidang ilmu tentang keirig asian juga termasuk kedalamnya. Denganmemasukkan data klimatologi seseorang sudah bisa mengetahui hamper segala halyang dibutuhkan dalam kegiatan keirigasian.

Sebagain seorangmahasiswa yang bergelut dibidang pertanian, kususnya teknik pertanian yangtidak bisa lepas dari keilmuan keirigasian hendaknya mahasiswa harus mampumenguasai pengaplikasian ilmu computer maupun soft ware dalam bidangkeirigasian ini.

Pengaplikasiansoft ware dalam bidang ilmu keirigasian ini sangat membantu dan bahkan berperanpenting sekali dalam penglolaan data klimatologi dan sehingga menghasilkan datahasil yang dapat digunakan sebagai acuan dalam pengambilan keputusan dalam halkebijakan keirigasian.

Dalm halpengelolaan jaringan irgasi yang baik, pengaplikasian soft ware ini juga  sangat berguna. Dengan hasil data yang telahdiolah dengan soft ware tersebut yang pada umumnya akan memdekati kenyataanjika dilakukan pengolahan yang benar, maka ini akan sangat membantu sekali.

Oleh karena itu pemahaman yang mendalam tentang pengaplikasian soft ware dalamkegiatan keirigasian ini sangat bermanfaat dan bahkan seharusnya sangatdibutuihkan sebagai seorang mahasiawa teknik pertanian.

I.2 Tujuan

Tujuan nya diadakan nya praktikum ini adalah untuk mengenalkan perangkatlunak (software) computer untuk menghitung kebutuhan air tanaman dan kebutuhanair irigasi beserta karakteristiknya serta diharapkan praktikan dapatmemanfaatkan,mengerti hal tersebut dan menerapkan nya pada lapangan kerjanantinya.

I.3 Manfaat

Manfaatdiadakannya praktikum ini agar praktikan mengenal dan mengetahui perangkatlunak (software) kumputer untuk menghitung kebutuhan air tanaman  dan kebutuhan air irigasi besertakarakteristiknya.

I.4 Tinjauan Pustaka

Diseluruh dunia ini telah tersedia beribu- ribu jenis perangkat lunakkomputer dalam bidang teknik dan air yang telah disusun oleh berbagai lembagauntuk bermacam – macam keperluan. Penyusunan perangkat lunak dimaksudkan untukmempermudah dan mempercepat pekerjaan terutama yang berkaitan dengan perencanaandan perhitungan – perhitungan yang rumit, memerlukan iterasi atau presisi yangtinggi.

Perangkat lunak disusun berdasarkan suatu teori atau model tertentusehingga penggunaannya juga harus menguasai teori atau model tersebut sebelummengoperasikannya. Disamping itu, pengguna juga harus mengetahui carapengoperasian dan data yang diperlukan serta kelebihan dan kelemahan perangkatlunak yang bersangkutan. Kesalahan dalam hal – hal tersebut akan berakibatkesalahan keluaran (output).

Salah satu perangkat lunak dalam bidang irigasi adalah CROPWAT yangdisusun oleh FAO. CROPWAT dapat dipergunakan untuk menghitung evapotranspirasipotensial, evapotranspirasi aktual, kebutuhan air irigasi satu jenis tanamanmaupun beberapa jenis tanaman dalam satu hamparan, serta merencanakan pemberianair irigasi. Data yang diperlukan untuk mengoperasikan CROPWAT adalah dataklimatologi bulanan (temperature maksimum – minimum atau rata – rata,penyinaran matahari, kelembaban, kecepatan angin, dan curah hujan). Data tanamantersedia dalam program secara terbatas dan dapat ditambahkan ataudimodifikasikan sesuai dengan kondisi setempat.

Pada praktikum ini digunakan perangkat lunak CROPWAT 4 for WINDOWS yangmenggunakan persamaan yang sama dengan CROPWAT 7 versi DOS. Menu file dan InputData digunakan untuk memasukkan data. Menu Schedule digunakan untuk mengaturpenjadwalan irigasi. Menu Tables dan Graphs digunakan untuk menyajikan hasilperhitungan. Program ini juga dilengkapi dengan menu Save Report untukmenyimpan file dalam bentuk ASCII. Untuk mengolah data yang telah dimasukkantersedia Data Status Windows yang merupakan suatu tabel ringkasan data yangsedang digunakan yang juga menunjukkan apakah data sudah cukup bila akanmelanjutkan perhitungan kebutuhan air tanaman atau penjadwalan irigasi.

Pada praktikum ini digunakanperangkat lunak CROPWAT 4 for WINDOW yang menggunakan persamaan yang samadengan CROPWAT versi 7 versi DOS. Menu yang terdapat pada  CROPWAT 4 for WINDOW adalah:

Menu File dan Input Data digunakanuntuk memasukkan data. Menu Schedule digunakan untuk mengatur penjadwalanirigasi. Menu Tables dan Graphs digunakan untuk menyajikan hasilperhitungan. Program ini juga dilengkapi dengan menu SaveReport untuk menyimpanfile dalam bentuk ASCII.

Untuk mengelola data yang telah dimasukkantersedia Data Status Window yang merupakan suatu tabel ringkasan data yangsedang digunakan yang juga menunjukkan apakah data sudah cukup bila akanmelanjutkan perhitungan kebutuhan air tanaman atau  penjadwalan irigasi. 

a.    Rumus penmant

λ _v          =   panas laten penguapan .Energi yang dibutuhkan per satuan massa air menguap (J/g)

L _v               = Volumetrik panas laten penguapan. Energi yang dibutuhkan per volume air menguap. ( L _v = 2453 MJ m ^-3 )

 E         = Massa air evapotranspirasi tingkat (gs ^-1 m ^-2)

ET _o       = Volume Air evapotranspired (m ³ s ^-1 m ^-2)

 Δ       = Tingkat perubahan kelembaban saturasi tertentu dengan suhu udara. (Pa    K ^-1 )

R _n          = Bersih radiasi (W m ^-2), sumber energi dari luar fluks

c _p           = panas spesifik kapasitas udara (J kg ^-1 K ^-1)

ρ _udara kering     = kerapatan (kg m ^-3)

δ e       = tekanan uap defisit, atau kelembaban tertentu (Pa)

g _a           = Konduktivitas udara, konduktansi atmosfer (ms ^-1)

g _s        = Konduktivitas stoma, konduktansi permukaan (ms ^-1)

γ           = konstan Psychrometric (γ ≈ 66 Pa K ^-1)

(Monteith, 1965) ^[4]

Catatan: Sering hambatan yang digunakan daripada konduktivitas.

dimana r _c mengacu pada resistensi terhadap fluks dari kanopi vegetasi sejauh beberapa lapisan batas yang ditetapkan.

b.   Metoda USDA / Sistem Soil Taxonomy (USDA)

Sistem USDA atau Soil Taxonomy dikembangkan pada tahun 1975 oleh tim Soil Survey Staff yang bekerja di bawah Departemen Pertanian Amerika Serikat (USDA). Sistem ini pernah sangat populer namun juga dikenal sulit diterapkan. Oleh pembuatnya, sistem ini diusahakan untuk dipakai sebagai alat komunikasi antarpakar tanah, tetapi kemudian tersaingi oleh sistem WRB. Meskipun demikian, beberapa konsep dalam sistem USDA tetap dipakai dalam sistem WRB yang dianggap lebih mewakili kepentingan dunia.

Sistem ini bersifat hierarkis. Pada aras pertama, terdapat penggolongan 12 (pada versi pertama berjumlah sepuluh) kelompok utama yang disebut soil order ("ordo tanah") adalah :

a.       Entisol (membentuk akhiran -ent)

b.      Inceptisol (membentuk akhiran -ept)

c.       Alfisol (membentuk akhiran -alf)

d.      Ultisol (membentuk akhiran -ult)

e.       Oxisol (membentuk akhiran -ox)

f.       Vertisol (membentuk akhiran -vert)

g.      Mollisol (membentuk akhiran -mol)

h.      Spodosol (membentuk akhiran -od)

i.        Histosol (membentuk akhiran -ist)

j.        Andosol (membentuk akhiran -and)

k.      Aridisol (membentuk akhiran -id)

l.        Gleisol (membentuk akhiran )

Penamaan berikutnya ditentukan oleh kondisi masing-masing order. Sistem USDA mempertimbangkan aspek pembentukan tanah akibat faktor aktivitas di bumi dan atmosfer.

Tombol, input dan output CROPWAT :

1.      New , berfungsi untuk membuat file baru/input data baru.

2.      Open, berfungsi untuk membuka file yang ada dalam data base.

3.      Close, berfungsi untuk menutup file/data yang aktif.

4.      Save, berfungsi kalau akan melakukan penyimpanan data atau hasil analisis.

5.      Print, berfungsi kalau akan melakukan printout data atau hasil analisis (Tabel atau Grafik).

6.      Chart, berfungsi untuk menampilkan data atau hasil analisis berupa grafik (climate/Eto/ RHmin, CWR, Irrigation Schedule/Water balance).

Tampilan grafik Input data Country, yaitu negara dimana data meteorologi itu berasal

1.      Input data Station, yaitu stasiun meteorologi pencatat.

2.      Input data Altitude, yaitu tinggi tempat stasiun pencatat.

3.      Input data Latitude, yaitu letak lintang (Utara/Selatan).

4.      Input data Longitute, yaitu letak bujur (Timur/Barat).

5.      Input data Temperatur maksimum (oC/oF/oK),

6.      Input data Temperatur minimum,

7.      Input data Kelembaban relatif (%, mmHg, kPa, mbar),

8.      Input data Kecepatan angin (km/hari, km/jam, m/detik, mile/hari, mile/jam),

9.      Input data Lama penyinaran matahari (jam atau %).

a.       Option, berfungsi untuk melakukan pemilihan metode analisis

b.      Chart, berfungsi untuk menampilkan data atau hasil analisis berupa grafik (climate/Eto/ RHmin, CWR, Irrigation Schedule/Water balance).

I.5 Metoda

I.5.1 Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan dalampraktikum ini :

1.      Perangkatcomputer atau laptop

2.      Softwarecropwat

3.      Dataklimatologi dari stasiun kilmatologi

I.5.2 Cara Kerja

a.       Install software Cropwat 8 pada computer anda.

b.      Mulai jalankan Cropwat 8 pada computer anda. Kemudian akan muncul tampilan awal berikut :

c.       Selanjutnya mulai input data metereologi, data tanaman dan data tanah

d.      Untuk memulai input data metereologi, klik icon

e.       Apabila data tersebut di atas telah ada dalam database, lakukan retrieve data dengan klik menu Open (pada daftar menu di bagian atas). Kemudian buka file data meteorology yang dikehendaki. Tampilannya sebagai berikut :

Misalkan data yang dibuka adalah data meteorologi dari stasiun pengamat meteorologi :

f.       Untuk memulai input data hujan , klik icon

g.      Input data total hujan tiap bulan (Januari s/d Desember).

h.      Untuk memilih metode perhitungan Hujan efektif, klik Effective

i.        Pilih dan isikan metode perhitungannya (1) Fixed Percentage, (2) Dependable Rain, (3) Empirical Formula, (4) USDA Soil Conservation Service Method, ini sebagai metode default nya.

j.        Lanjutkan dengan klik Oke

k.      Apabila data tersebut di atas telah ada dalam database, lakukan retrieve data dengan klik menu Open (pada daftar menu di bagian atas). Kemudian buka file data hujan yang dikehendaki. Tampilannya sebagai berikut :

l.        Untuk memulai input data tanaman, klik icon ;

m.    Apabila data tersebut di atas telah ada dalam database, lakukan retrieve data dengan klik menu Open (pada daftar menu di bagian atas). Kemudian buka file data tanaman (misal : data tanaman dalam data base FAO) yang dikehendaki. Selanjutnya lakukan editing sesuai dengan data yang diinginkan (tanggal tanam, lama stage pertumbuhan dan kedalaman akar). Tampilannya sebagai berikut :

n.      Setelah dipilih/dibuka salah satu jenis tanah, tampilannya sebagai berikut :

o.      Untuk melihat hasil analisis kebutuhan air tanaman, klik icon :

p.      Untuk melihat hasil analisis kebutuhan air irigasi atau neraca air dalam mintakat perakaran, klik icon :

III.6 Hasil dan Pembahasan

III.6.1 Hasil

1.     
Hasil Pengolahan Data klimatologi/Evaporasi (ETc) (Table 1)

-          Pembahasan  table 1 Evaporasi

a.       Temperature minimum : 13.0 derjat celcius

b.      Temperature maksimum : 35.0 derjat celcius

c.       Kelembaban : 80 %

d.      Radiansi : 12,3 MJ/m³/hari

e.       Angin : 5 Km/jam

f.       Sinar matahari : 4 jam

g.      Penuapan rata-rata perbulan : 3,60 mm/hari

Dari data diatas kita bias meytimpulkan bahwa penguapan yang terjadi tidak terlalu besar, dan ini berarti, keadaan iklim pada kawasan tersebut masih dalam keadaan setabil.Dimana evaporasi yang terjadi selama satu tahun hanya 3,60 mm/hari.

2.     

Data Hasil Pengolahan Curah Hujan (Table 2)

-          Pembahasan table 2  curah hujan

a.       Curah hujan rata-rata : 9,25 mm/bulan

b.      Efesiensi curah hujan rata-rata : 9,10 mm/bulan

Maka dapat diperkirakan bahwa curah hujan yang terjadi tidak terlalu besar dan masih maampu di manpaatkan dengan baik penerimaannya dipermukaan tanah. Curah hujan yang paling tinggi terjadi pada bulan September dan oktober dimana curah hujan mencapai 13,5 dan 12,5 mm.

3.      Hasil Pengolahan Data Koefesien Tanaman (Table 3)

-          Pembahasan table 3 tanaman

Tanaman yang ditanam pada tanggal 21/11 menurut hasil pengolahan akan dapat dipanen pada tangal 19/05, tanaman membutuhkan lima tingkatan untuk dapat menghasilkan/panen, setipa tingkatan akan berbeda kebutuhannya,baik dari segi pupuk, syarat iklim dan yang lainnya.

4.     

hasil pengolahan data tanah (Table 4)

-          Pembahasan table 4 tanah

a.       Nama tanah : Black Clay Soil

b.      Total kebutuhan kelembababan tanah : 200 mm/m

c.       Jumlah air hujan yang ter infiltrasi : 30 mm/hari

d.      Kelembaban : 50 %

Berdasarkan hasil pengolahan data yang ada, membuktikan bahwa tanah black clay soil memiliki tingkat kesuburan yang memadai untuk dugunakan sebagai media pertumbuhan tanaman, karena bila dilihat dari kelembaban saja yaitu 50 %, namaun pada tanaman yang relative kurang membutuhkan iar banyak.

5.      Hasil Pengolahan Data Perbandingan Evaporasi Dan Curah

Hujan(Table 5)

-          Pembahasan table 5 kebutuhan air tanaman

Pada penanaman kurt cotom yaitu akhir bulan November dan dapat di panen pada bulan may minggu kedua. Jika dilhat dari table maka pada tingkat pertumbuhan akan menginginkan kebutuhan air yang berbeda, dan tingkat kebutuhan air yang paling besar adlah pada bulan april minggu kedua dan kebutuhan yang paling sedikit pada bulan desember minggu kedua. Maka pada saat ini tanaman harus dikondisikan dengan keadaan yang diingkinkannya.

7.     

Hasil pengolahan (Table 6)

-          Nilai bersih dari kebutuhan air irigasi adalah 114,6 mm dan 183,2 mm, jumlah ini lah yang harus diberikan/desediakan oleh saluran irigasi.

-          Grafik yang menunjukan nilai dari setiap kebuthan air tanaman dan kebutuhan air irigasi, baik yang ada atau tidak.

III.7 Kesimpulan dan Saran

III.7.1 Kesimpulan

Dari praktikum ini kita bias memahami bagaimana kebutuhan pada suatu tanaman itu berbeda pada tiap tingkatannya, seperti kebutuhan air tanaman dimana pada awal tanam kebutuhan air pada suatu tanaman banyak (tanaman tertentu), sedangkat pada tingkat pertumbuhan akan mengalami kebutuhan air yang meningkat lagi, pada pada akhir pertumbuhannya akan mengalami penurunan kebutuhan,

III.7.2 Saran

Praktikum yang dilakukan itu agar serius perlu adanya pengawasan langsung dan alat dan bahan yang mendukung, agar pada tiap objek yang dipraktikumkan bejalan dengan lancar.