ANALISIS NERACA AIR LAHAN

Laporan Praktikum Agroklimatologi

Hari




ANALISIS NERACA AIR LAHAN




Oleh :

AMRUL MUSTANIL
NIM : 090510602005












LABORATORIUM AGROKLIMATOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SYIAH KUALA
DARUSSALAM BANDA ACEH
2010
PENDAHULUAN


Latar Belakang
Jumlah air di suatu luasan tertentu hamparan permukaan bumi dipengaruhi oleh masukan (input) dan keluaran (out put) yang terjadi. Pertimbangan antara masukan dan keluaran air disuatu tempat dikenal sebagai neraca air (water balance), dan nilainya berubah-ubah dari waktu kewaktu. Penyusunan neraca air di suatu tempat dan pada periode dimaksudkan untuk mengetahui jumlah netto air yang diperoleh sehingga dapat di upayakan pemanfaatan sebaik mungkin.
Kebenaran suatu perhitungan neraca air sangat tergantung pada pertambahan waktu yang dipertimbangkan. Sebagai patokan, evapotranpirasi tekanan normal dapat dihitung secara meyakinkan sebagai perbedaan antara hujan dan aliran rata-rata jangka panjang, karena perubahan simpanan dalam periode tahunan yang panjang tak dapat dihitung.
Air merupakan bahan alami yang secara mutlak diperlukan tanaman dalam jumlah cukup dan pada saat yang tepat. Kelebihan ataupun kekurangan air mudah menimbulkan bencana. Tanaman yang mengalami kekeringan akan berdampak penurunan kualitas ataupun gagal panen. Klebihan air dapat menimbulkan pencucian hara, erosi ataupun banjir yang memungkinkan galgal panen.
Pengukuran langsung atas penguapan pada kondisi lapangan tidaklah layak bila dibandingkan dengan apa yang dapat dilakukan untuk mengukur tinggi permukaan air sungai, curah hujan dan sebagainya. Sebagai konsekuensinya, berbagai teknik telah di buat untuk menentukan atau memperkirakan pengangkutan uap air kepermukaan air. Pendekatan yang paling nyata menyangkut perhitungan neraca air.

Tujuan Praktikum
Tujuan dari pratikum ini untuk mengetahui cara menganalisis neraca air lahan.



TINJAUAN PUSTAKA

Penerapan neraca dilapangan hanya memberikan hasil yang memuaskan pada kondisi ideal yang sesungguhnya jarang dicapai. Pengukuran per lokasi yang tepat adalah tidak mungkin dan kesalahan yang diakibatkan cenderung berakumulasi. Bila muka air tanah berada sangat dalam, pendangkalan oleh lumpur mungkin tidak dapat dihitung, pengukuran kelengasan tanah menjadi sumber utama kesalahannya yang tidak disengaja dalam alam tetapi cukup besar menghambat perhitungan evapotranspirasi jangka pendek (Kohler, 1996).
Inventarisasi berbagai potensi alam termasuk faktor pembatas yang mungkin ada untuk menentukan kemampuan wilayah dan berbagai komoditas serta teknologi yang akan diterapkan merupakan tahapan perencanaan pembangunan pertanian. Iklim merupakan salah satu potensi alam, namun pada kondisi tertentu dianggap sebagai faktor pembatas. Unsur iklim seperti curah hujan, suhu dan kelembaban sering menjadi faktor yang dapat menurunkan tingkat kesesuaian lahan ditingkat atas, karena sifatnya permanen dan sulit di modifikasi, akibatnya dapat menutup peluang untuk pengembangan bagi komoditas tertentu. Penggunaan perhitungan neraca air lahan yang sekaligus menyajikan periode musim hujan atau kemarau, diharapkan dapat mencegah kesalahan yang mungkin terjadi dalam penetapan pola tanam (Abujamin, 2000).
Lahan kering ditandai adanya sumber air untuk pertanian berasal dari curah hujan saja, sedangkan iklim kering dibtasi adanya jumlah curah hujan pertahun kurang dari 2000 mm. Sebaran dan tinggi hujan dilahan kering sangat menentukan periode pola tanam dalam setahun. Karakteristik curah hujan dilahan kering bersifat eretik yaitu deras, singkat dan sulit di duga. Munculnya sumber air di musim kering dipengaruhi oleh faktor lingkungan, seperti jenis tanah, iklim dan pengelolaan lahan oleh manusia. Pengelolaan lahan oleh manusia merupakan salah satu model pola tanam (Sarjiman, 2005).




PROSEDUR PERCOBAAN

Alat dan Bahan :
1. Data curah hujan ( CH )
2. Evapotranspirasi potensial ( ETP )
3. Kandungan air pada tingkat kapasitas lapang ( KL )
4. Kandungan air pada tingkat titik layu permanen ( TLP )

Cara Kerja
1. Kolom curah hujan (CH)
Diisi dengan data CH rata-rata bulanan atau CH dengan peluang tertentu, yang mewakili seluruh lahan.
2. Evapotranspirasi potensial (ETP)
Diisi dengan nilai ETP standar ( rumput ) dari stasiun setempat atau yang terdekat dengan menggunakan silimeter.
3. Kolom CH – ETP
Diisi dengan nilai hasil dua kolom diatasnya.
4. Kolom akumulasi potensial untuk penguapan
(APWL = Accumulation of Potential Water Lost). Diisi dengan penjumlahan nilai CH – ETP yang negatif secara berurutan bulan demi bulan.
5. Kandungan Air Tanah ( KAT )
Pertama ditentukan kapasitas lapang air (KL) karena nilai tersebut merupakan KAT maksimum. Isi nilai KAT pada bulan dimana terjadi APWL. Kolom KAT bulan pertama dimana CH – ETP bernilai positif diisi dengan :
KAT = KATterakhir + CH – ETP.
6. Perubahan KAT ( dKAT )
Nilai dKAT dari suatu bulan tersebut dikurangi KAT bulan sebelumnya. Nilai dKAT positif menyatakan terjadinya perubahan kandungan air didalam tanah. Keadaan tersebut berlangsung pada periode musim hujan.
Penambahan berhenti (dKAT = 0) setelah KL tercapai, sebaliknya bila CH menurun hingga nilainya kurang dari ETP, maka seluruh CH akan dievapotranspirasikan. Demikian pula sebagian KAT akan dihisap kepermukaan tanah untuk maksud yang sama. Pada saat tersebut dKAT menjadi negatif.
7. Evapotranspirasi Aktual (ETA)
Pada bulan – bulan dimana CH lebih kecil dari ETP, maka berlangsung ETA = CH + [dKAT] karena seluruh air hujan di evapotranspirasikan bersama – sama dengan air yang ditarik dari dalam tanah. Pada bulan-bulan dimana CH melebihi ETP maka ETA = ETP karena nilai ETA mencapai maksimum.
8. Defisit ( D )
Arti D adalah berkurangnya air untuk dievapotranspirasikan sehingga
D = ETP – ETA dan berlangsung dibulan-bulan yang termasuk musim kemarau.
9. Surplus ( S )
Surplus adalah kelebihan air (CH > ETP), dimana S = CH – ETP – dKAT dan berlangsung selama musim hujan.











HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Pengamatan
Data hasil pengamatan analisis neraca air lahan adalah sebagai berikut : Tabel 1. Neraca Air Bulanan
KL = 300 TLP = 100
Unsur (mm) Bulan Setahun
J F M A M J J A S O N D
CH 168 104 110 172 40 16 2 9 16 47 66 123 873
ETP 27 30 29 30 35 31 30 32 38 40 39 33 394
CH-ETP 141 74 81 142 5 -15 -28 -23 -22 7 27 90 479
APWL -15 -43 -66 -88
KAT 300 300 300 300 300 285 260 240 223 230 257 300 3295
dKAT 0 0 0 0 0 -15 -25 -20 -17 -7 27 43
ETA 27 30 29 30 35 31 27 29 33 40 39 33 393
Defisit 0 0 0 0 0 0 3 3 5 0 0 0 11
surflus 141 74 81 142 5 0 0 0 0 0 0 47 504

Pembahasan
Dari tabel di atas dapat di buat grafik neraca air sebagai berikut :

Gambar 1. Neraca Air Lahan A
A : Curah Hujan, ETP, ETA


Grafik 2. Neraca Air Lahan B
B:Surplus, KAT dan Defisit Air Tanah terhadap TLP.

Dari gambar 1 dan 2 dapat memberikan informasi berharga untuk berbagai kepentingan baik sebagai perencanaan pertanaman maupun operasional di lapangan. Di antaranya di dapat informasi sebagai berikut :
1. Nilai ETP tiap bulan dan jumlahnya dalam setahun ditunjukkan pada garis ke-2 pada tabel 1.
2. Kejadian cekaman air (strees air defisit air) dapat di tunjukkan pada tabel 1 juga pada gambar 1 (dibawah garis ETP dan diatas garis ETA).
3. Periode pemakaian air tanah akibat defisit air dapat terlihat pada gambar 1 (dibawah garis ETA dan diatas garis CH).
4. Periode pengisian air tanah (Recharge) tergambar pada gambar 1 setelah CH > ETP luasnya sama dengan luas pemakaian air tanah. Hal ini dapat di jelaskan bahwa pada saat CH besar pertama kali tanah akan di isi untuk menggantikan pemakaian air tanah sebelum surplus terjadi.
5. Periode surplus adalah periode CH > ETP (ETA) dimana recharge telah terpenuhi.
6. Gambar 2 menjelaskan bahwa kondisi air tanah tersedia bagi tanaman. Surplus saat CH > KL air yang ada tidak mampu lagi ditampung oleh lahan sehingga menjadi sumber runoff (Ro). Kondisi air tanah antara KL dan TLP tersedia bagi tanaman untuk pertumbuhan dan perkembangannya. Tanah dibawah TLP merupakan periode penyiraman atau lahan diberakan.
7. Dari informasi dapat disusun rencana kegiatan pertanaman selama satu tahun mulai dari penyiapan lahan pada periode mendekati surplus serta masa panen pada peride defisit.

Dari grafik diatas, juga dapat kita lihat bahwa surplus terjadi sejak bulan Januari hingga bulan Mei. Surplus merupakan kelebihan air dimana nilai curah hujan (CH) lebih besar dari pada penguapan / evapotranspirasi potensial (ETP). Surplus air terjadi selama musim hujan.
Selama bulan Januari hingga Mei, nilai CH selalu lebih besar dari pada nilai ETP. ETA mencapai nilai maksimum. Karena itu, ETA = ETP. Pada bulan juni hingga September, nilai CH lebih kecil dari pada ETP. Ini berarti seluruh air hujan di evapotranspirasikan bersama-sama dengan air yang ditarik dari tanah. Pada bulan Oktober hingga Desember, nilai CH kembali lebih besar dari pada nilai ETP. Dan ETA kembali mencapai nilai maksimum.
Pemakaian air tanah karena terjadinya defisit air digambarkan terletak dibawah garis ETA dan diatas garis CH. Air tanah digunakan ketika penguapan lebih banyak daripada curah hujan. Pengisian air tanah (recharge) terjadi setelah CH > ETP, pada saat CH besar pertama kali tanah akan di isi untuk menggantikan pemakaian air tanah sebelum surplus terjadi.
Pada grafik lahan B, pada bulan Juni sampai November terjadinya pemakaian air tanah karena nilai KAT sama nilainya dengan KL. Selain dari pada itu tidak terjadi surplus dan curah hujan. Dalam jangka waktu 12 bulan, nilai curah hujan (CH) selalu lebih kecil dari pada nilain kandungan air tanah (KAT). Apabila suatu waktu nilai CH lebih besar dari pada nilai KAT, maka akan terjadi kelebihan air dengan nilai tertentu (selisih antara CH dan KAT) yang mengakibatkan terjadinya Runoff. pada kejadian seperti itu, kelebihan air akan menjadiair permukaan.
KESIMPULAN

Dari data hasil pengamatan dan pembahasan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Surplus terjadi dalam jangka waktu bulan Januari hingga Mei sedangkan defisit terjadi dari bulan juni hingga september.
2. Untuk melakukan penanaman sebaiknya dilakukan pada periode surplus serta panen dilakukan pada periode defisit.
3. Pada bulan juni hingga september, seluruh air hujan mengalami evapotranspirasi karena CH < ETP.
4. Pada periode defisit perlu dilakukan penyiraman.
5. Neraca air bulanan pada grafik pertama surflus terjadi pada bulan Januari sampai bulan Mei.



















DAFTAR PUSTAKA
Abujamin, A. 2000. Penentuan Terjadi Neraca Air Agroklimatologi . FMIPA IPB : Bogor.
Kohler, Max. 1996. Hidrologi untuk insinyur. Erlangga : Jakarta.
Sarjiman. 2005. Analisis Neraca Air Lahan Kering untuk Mendukung Pola
Tanam. PT. Gelora Aksara Pratama : Jakarta.