Upload
dian-novitasari
View
56
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
5/26/2018 PRAKT PENENTUAN KEBUTUHAN AIR TANAMAN.doc
1/28
PENENTUAN KEBUTUHAN AIR TANAMAN
(CROP WATER REQUIREMENT)
TujuanMenentukan besarnya kebutuhan air tanaman refrensi (crop water requirement) dengan
beberapa metode.
Membandingkan metode-metode penghitungan Evapotranspirasi tanaman refrensi
Dasar Teori
Penentuan besarnya nilai kebutuhan air tanaman bisa dihitung berdasarkan persamaan
empiris yang telah dikembangkan oleh beberapa peneliti, maupun pengukuran secara
langsung di lapangan. Modifikasi formula empiris tersebut banyak dilakukan oleh peneliti
dengan mempertimbangkan ketersediaan data klimatologi, ketelitian hasil perhitungan,
tujuan pemanfaatan, nilai kebutuhan tanaman tersebut dan lain-lain. eberapa formulasi
yang telah dikenal diantaranya adalah metode laney-!riddle, Penman, "adiasi, dll, yang
mempunyai kelebihan dan kekurangan masing-masing.Pada Praktikum ini akan dibahas beberapa metode diantaranya #
$. Metode laney !riddle
%. Metode "adiasi
&. Metode Penman-Monteith
'. Metode Pan Evaporation
1. Metode Blaney!riddle
Persamaan asli laney-!riddle ($*) memasukkan perhitungan faktor kebutuhan air
konsumtif (f) dari temperatur rata-rata (+), and persentase (p) dari total jam penyinaran
cerah tahunan dalam periode yang diinginkan (f p . +$**). emudian sebuah konstanta
yang diperoleh secara empiris untuk kebutuhan konsumtif tanaman tertentu () juga
diterapkan dalam perhitungan untuk memperoleh kebutuhan air konsumtif (!/),
sehingga diperoleh rumus !/ . f (p.+$**) dimana + dalam o0. !/ didefinisikan
sebagai ju"la# air yan$ se%ara &otensial di'utu#an untu "e"enu#i e'utu#an
ea&otrans&irasi.
1amun karena pengaruh iklim terhadap kebutuhan air tidak cukup hanya dengan
mempertimbangkan temperatur dan panjang hari, maka digunakan perhitungan yang
masih menggunakan faktor + dan f, metode ini digunakan untuk menghitung
Evapotranspirasi refrensi tanaman (E+o)
[ ])2'3.*( += TpcETo , mmhari
dimana #E+o Evapotranspirasi refrensi tanaman dalam mmhari untuk bulan yang
diperhitungkan
+ +emperatur harian rata-rata dalam o! dalam bulan yang diperhitungkan
p persentase rata-rata harian dari total jam siang yang diperoleh dari tabel
$. untuk tiap bulan dan lintang yang diketahui.
c adjustment faktor yang tergantung dari kelembaban relatif ("4)
minimum, jam hari cerah dan angin sepanjang siang
setelah menghitung E+o, maka dapat ditentukan E+ crop dengan mengalikan E+o dan
koefisien tanaman (kc), atau dirumuskan #
occrop ETkET =
5/26/2018 PRAKT PENENTUAN KEBUTUHAN AIR TANAMAN.doc
2/28
!onto# Per#itun$an
5iketahui #
airo, "epublik Mesir, 6atitude &*
o
1 7 8ltitude m7 9uli
Perhitungan #
+ma: 1ilai +ma: harian &$ &o!
+min 1ilai +min harian &$ %%o!
+harian rata-rata +rataan&$ atau ;(+ma:&$)
5/26/2018 PRAKT PENENTUAN KEBUTUHAN AIR TANAMAN.doc
3/28
Ta'el 1 Persentase Harian RataRata Panjan$ Hari -ian$ untu Be'era&a atitude
/or"at untu Kalulasi den$an Metode Per#itun$an Blaney!riddle
0a"'ar 1. Predisi EToden$an "etode Blaney!riddle untu 'e'era&a Kondisi
5/26/2018 PRAKT PENENTUAN KEBUTUHAN AIR TANAMAN.doc
4/28
0a"'ar 1. RH "ini"u" dan Panjan$ Hari -ian$2 dan Ke%e&atan An$in -ian$ Hari
5/26/2018 PRAKT PENENTUAN KEBUTUHAN AIR TANAMAN.doc
5/28
3. Metode RadiasiMetode "adiasi pada dasarnya adalah adaptasi dari "umus Makkink ($?). Metode ini
disarankan untuk daerah dimana data-data iklim yang tersedia termasuk temperatur udara,
penyinaran matahari, keadaan a@an atau radiasi, namun tidak termasuk kecepatan angin
dan kelembaban. 5ibandingkan dengan metode laney-!riddle, metode ini memberikan
input yang lebih sedikit. Pada beberapa kasus untuk daerah eAuatorial, pulau kecil atau
daerah yang punya altitude tinggi, Metode "adiasi lebih baik dari Metode laney-!riddle
"umus yang direkomendasikan untuk Metode "adiasi adalah #
)( so RWcET = , mmhari
dimana #
E+o Evapotranspirasi refrensi tanaman dalam mmhari untuk periode yangdiperhitungkan
"s "adiasi matahari dalam eAuivalen Evaporasi, mmhari
B Beighing factor yang tergantung dari +emperatur dan 8ltitude
c adjustment faktor yang tergantung dari kelembaban relatif ("4) rata-
rata dan angin sepanjang siang
/ntuk menghitung "s dari lama penyinaran matahari (sunshine duration) atau radiasi
surya, untuk menentukan @eighing factor (B) dari temperatur dan altitude data, dan
untuk memilih nilai c yang tepat berdasarkan hubungan antara B."s dan E+o pada
gambar % untuk beberapa nilai kelembaban rata-rata dan kondisi angin siang hari, maka
digunakan prosedur di ba@ah ini 7
a. "adiasi Curya
"aadalah radiasi yang diterima oleh atmosfer yang paling atas, sebagian dari "a
diserap dan tersebar saat mele@ati atmosfer. agian dari "a termasuk yang
tersebar dan mengenai permukaan tanah diidentifikasi sebagai "s.
"s dapat diukur secara langsung, namun dapat juga dihitung dari data lama
penyinaran seperti pada persamaan #
as RNnR += )-*.*%.*( , dimana n1 adalah rasio antara lama (jam) cerah
dan kemungkinan maksimum jam cerah (sunshine hours). 1 diperoleh dari tabel
&. 5ata n diambil dari !ampbell Ctokes sunshine recorder. 1ilai "a untuk lintang
dan bulan yang berbeda diberikan pada tabel %.
!onto# 4
5iketahui #airo, 6atitude &*o1, 9uli, sunshine (n), rata-rata $. jamhari
Perhitungan #
"a dari +abel %. $3.2 mmhari
1 dari +abel &. $&. mmhari
"s (*.% < *.* n1)"a (*.% < *.* ($$.&.)) : 3.2
11.3 "",#ari
b. Beighting 0actor (B)
Beighing factor menunjukkan efek temperature dan altitude terhadap hubungan
antara "s dan E+o. 1ilai B yang berkaitan dengan temperatur dan altitude
diberikan di tabel '.
!onto# 4
5iketahui #
5/26/2018 PRAKT PENENTUAN KEBUTUHAN AIR TANAMAN.doc
6/28
airo, 8ltitude m, +rata-rata # %2. o!
Perhitungan #
B dari +abel '. +.55
c. 8djustment 0actor (c)
8djustment factor diberikan sebagai hubungan antara bagian radiasi (B."s) danEvapotranpirasi refrensi tanaman (E+o) ditunjukkan pada grafik gambar %.
Cebagian besar tergantung pada rata-rata "4 dan kecepatan angin hari siang
(daytime wind) (mulai jam *?.** D $.**) pada ketinggian % m dari permukaan
tanah
!onto# 4
5iketahui #
airo, latitude &*o, altitude m, 9uli, "s $$.% mmhari, B *.??, B."s 2.3
mmhari, angin hari siang (wind daytime) moderate, "4 rata-rata medium
Perhitungan #
5ari >ambar %. "4 rata-rata medium
/day medium
E+o (untuk B."s 2.3 mmhari) (2.? < 2.*)% 2.' mmhari
!onto# Per#itun$an
5iketahui #
airo, "epublik Mesir, 6atitude &*o 1 7 8ltitude m7 9uli . +rata-rata %2. o!,
sunshine (n) rata-rata $. jamhari7 angin hari siang (wind daytime) / moderate7
"hrata-rata medium
Perhitungan #
"a dari +abel %. 3.2 mmhari
"s (*.% < *. n1) ."a n $$. jamhari
1 $&. jamharin1 *.2&
"s $$.% mmhari
B dari +abel '. *.??
B."s 2.3 mmhari
E+o dari >ambar %, lok dan
aris & 2.' mmhari
5/26/2018 PRAKT PENENTUAN KEBUTUHAN AIR TANAMAN.doc
7/28
/or"at untu Kalulasi den$an Metode Per#itun$an Radiasi
5/26/2018 PRAKT PENENTUAN KEBUTUHAN AIR TANAMAN.doc
8/28
Ta'el 3. Radiasi Estra Terresterial (Ra) dinyataan dala" E6uialen Ea&orasi
5/26/2018 PRAKT PENENTUAN KEBUTUHAN AIR TANAMAN.doc
9/28
Ta'el 7. Durasi Harian RataRata dari Masi"u" a"a (8a") Penyinaran yan$
Mun$in (N) untu Bulan dan atitude yan$ Ber'eda
5/26/2018 PRAKT PENENTUAN KEBUTUHAN AIR TANAMAN.doc
10/28
Ta'el 9. Nilai :ei$#tin$ /a%tor (:) se'a$ai Ee Radiasi &ada ETo &ada
Te"&eratur dan Altitud yan$ Ber'eda
0a"'ar 3. Predisi ETo dari :.Rs untu 'e'era&a Kondisi RH ratarata dan
Ke%e&atan An$in Hari -ian$ (daytime wind)
5/26/2018 PRAKT PENENTUAN KEBUTUHAN AIR TANAMAN.doc
11/28
7. Metode Pen"anMonteit#
/ntuk daerah dimana tersedia data-data temperature, kelembaban, angin dan durasi hari
cerah, atau radiasi, maka adaptasi dari metode Penmann sangat disarankan. Metode
5/26/2018 PRAKT PENENTUAN KEBUTUHAN AIR TANAMAN.doc
12/28
Penman pertama kali diintroduksi pada tahun $'2. 1amun dalam perkembangannya,
metode ini disempurnakan oleh Monteith.
Metode Penman-Monteith yang diadaptasi oleh 08F dipertahankan sebagai standar
untuk menghitung E+odari data meteorologi
)&'.*$(
)(%?&
**)('*2.*
%
%
u
eeuT
GR
ETasn
o++
+
+
=
, mmhari
dimana #
E+o Evapotranspirasi refrensi tanaman dalam mmhari untuk periode yang
diperhitungkan
"n "adiasi matahari 1et pada permukaan tanaman (M9m.hari)
> erapatan flu: panas pada tanah (M9m.hari)
+ +emperatur udara pada ketinggian % m (o!)
u% ecepatan angin pada ketinggian % m dari permukaan (mdetik)es +ekanan uap jenuh (kPa)
ea +ekanan uap aktual (kPa)
es-ea 5efisit tekanan uap jenuh (kPa)
emiringan kurva tekanan uap (kPao!)
onstanta psikrometrik (kPao!)
5/26/2018 PRAKT PENENTUAN KEBUTUHAN AIR TANAMAN.doc
13/28
5/26/2018 PRAKT PENENTUAN KEBUTUHAN AIR TANAMAN.doc
14/28
5/26/2018 PRAKT PENENTUAN KEBUTUHAN AIR TANAMAN.doc
15/28
5/26/2018 PRAKT PENENTUAN KEBUTUHAN AIR TANAMAN.doc
16/28
5/26/2018 PRAKT PENENTUAN KEBUTUHAN AIR TANAMAN.doc
17/28
5/26/2018 PRAKT PENENTUAN KEBUTUHAN AIR TANAMAN.doc
18/28
TABE 3.;. Daily e
5/26/2018 PRAKT PENENTUAN KEBUTUHAN AIR TANAMAN.doc
19/28
% Galues can be converted to eAuivalent values in mmday by dividing by 6ambda %.'.
TABE 3.5. Mean dayli$#t #ours (N) or dierent latitudes or t#e 1=t# o t#e "ont#1
5/26/2018 PRAKT PENENTUAN KEBUTUHAN AIR TANAMAN.doc
20/28
$ Galues for 1 on the $th day of the month provide a good estimate (error H $ I) of 1 averagedover all days @ithin the month. Fnly for high latitudes greater than J (1 or C) during @inter
months deviations may be more than $I.
5/26/2018 PRAKT PENENTUAN KEBUTUHAN AIR TANAMAN.doc
21/28
5/26/2018 PRAKT PENENTUAN KEBUTUHAN AIR TANAMAN.doc
22/28
9. Metode Pan Ea&oration
6aju evaporasi dari panci yang diisi dengan air sangat mudah sekali untuk diteliti.
5engan tidak adanya hujan, jumlah air yang diuapkan selama periode tertentu (mmhari)
sebanding dengan penurunan air panci pada periode tersebut. Panci membutuhkan
pengukuran yang terintegrasi antara efek radiasi, angin, temperatur, dan kelembaban dan
penguapan dari permukaan air bebas. Balaupun respon panci terhadap faktor iklim
terkadang sama dengan respon tanaman, namun perlu terdapat beberapa faktor yang
signifikan yang menyebabkan keduanya berbeda.
5engan adanya perbedaan antara pan-evaporation dengan permukaan tanaman, kegunaan
panci untuk memprediksi E+ountuk periode $* hari atau lebih lama mungkin dapat
mendekati.4ubungan antara evaporasi panci dan evapotranspirasi refrensi (E+o) dinyatakan dalam
koefisien empiris sebagai berikut #
panpo EKET = , mmhari
dimana #
E+o Evapotranspirasi refrensi (mmhari)
p oefisien panci (-)
Epan Evaporasi panci (mmhari)
Panci Evaporasi terdiri dari panci kelas 8, dan !olorado Cunken Pan. /ntuk memilih
koefisien panci yang tepat, tidak hanya tergantung dari tipe panci tapi juga tergantungdari penutupan tanah oleh vegetasi pada stasiun pengukuran. 6ingkungan sekitarnya
seperti kecepatan angin dan kelembaban juga harus diperiksa. 8da dua kondisi panci
pengukuran, dimana pada kasus 8 panci diletakkan pada lingkungan dengan rumput yang
pendek dan disekitarnya adalah tanah kosong, sedangkan pada kasus , panci diletakkan
di tanah yang kosong dan disekitarnya terdapat penutupan tanah oleh vegetasi rumput
5/26/2018 PRAKT PENENTUAN KEBUTUHAN AIR TANAMAN.doc
23/28
Kondisi Peletaan Pan%i Ea&orasi
oefisien Panci untuk Panci elas 8 dan Panci !olorado Cunken pada berbagai
penutupan tanah, kondisi iklim, dan fetch (jarak tutupan permukaan yang teridentifikasi)diberikan pada tabel dan tabel 3. Cedangkan tabel ?, merupakan persamaan regresi yang
digunakan untuk menghitung koefisien panci dan diperoleh dari tabel dan 3. "asio
antara Evaporasi yang diperoleh dengan menggunakan Panci elas 8 dan !olorado
Cunken Pan pada beberapa kondisi iklim yang berbeda diberikan pada tabel 2.
Desri&si Pan%i Kelas A dan !olorado -unen Pan
5/26/2018 PRAKT PENENTUAN KEBUTUHAN AIR TANAMAN.doc
24/28
5/26/2018 PRAKT PENENTUAN KEBUTUHAN AIR TANAMAN.doc
25/28
5/26/2018 PRAKT PENENTUAN KEBUTUHAN AIR TANAMAN.doc
26/28
5/26/2018 PRAKT PENENTUAN KEBUTUHAN AIR TANAMAN.doc
27/28
Alat dan Ba#an
5ata limatologi bulanan yang mencakup 7 temperatur maksimum, temperatur minimum,
kecepatan angin, radiasi sinar matahari, ketinggian tanah (altitude), 6okasi (6atitude)
suatu daerah tertentu
Metode Pratiu"
Praktikum dilakukan sesuai dengan langkah-langkah berikut ini 7
PU-TAKA
5ooren, 9. $??. >uidelines for Predicting !rop Bater "eAuirement. 08F rrigation and
5rainage Paper.
8llen ".>., 6uis C.P., 5irk "., Martin C. $*. !rop Evapotranspiration, >uidelines for
Predicting !rop Bater "eAuirement. 08F rrigation and 5rainage Paper
5/26/2018 PRAKT PENENTUAN KEBUTUHAN AIR TANAMAN.doc
28/28