Budidaya Tanaman Tebu (Saccharum officinarum) - part VI

SISTEM IRIGASI BOOM

Tiga bentuk dasar sistem irigasi boom adalah centre pipot irrigator, the linear move irrigator dan boom irrigator. Ketiganya menggunakan prinsip yang sama yaitu menggunakan sebuah pipa boom yang berlevel tinggi untuk mengalirkan air irigasi ke nozel yang menyiramkan. Boom biasanya mempunyai diameter 80-250 mm dengan panjang 15-60 m dan diperkuat dengan menyusun tiang-tiang penopang yang terbuat dari balok dan atau kabel. Perbedaan antara ketiga bentuk dasar ini adalah cara air dibawah oleh irigator dan jalan bagaimana dia bergerak irrigasi boom pertama menggunakan sprinkle konvensional yang digundukkan pada puncak boom, tetapi perkembangan yang lebih modern adalah memasang nozel yang bertekanan rendah, antara 0.7–1.4 bar (10-20 pst) pada tube bawah diikuti oleh boom.

Pivot pusat mempunyai ceruk air mati pada pusatnya, dan semprotan bergerak memutar. Untuk areal seluas 50 ha harus mempunyai pivot paling tidak 7 spans ditambah dengan sebuah spans serambi pada bagian luar disebelah dalam yang akan memberikan panjang 400 m. Spans ini akan didukung pada sebuah kaki tower dan luas diameter roda digerakkan oleh motor elektrik kecil berkekuatan 1 KW. Sensor dipasang pada masing-masing tower kontrol yang dapat dipindah dan dibatasi oleh pivot spans. Kecepatan aplikasi irigasi dapat disesuaikan dengan menganti kecepatannya pada putaran pivot. Ukuran set sprinkler nozel diperoleh sepanjang pivot untuk diganti pada kecepatan perjalanan.

Pivot span yang lebih panjang dapat menjangkau areal irigasi yang lebih luas dan sistem menjadi lebih murah. Namun demikian, kecepatan semprotan pada akhir areal tidak lebih luas 90 ha adalah terlalu tinggi untuk tanah berlempung dan kemiringan yang tajam. Pivot untuk areal 90 ha hanya untuk tanah berpasir dengan kemiringan ringan. Sistem pivot yang terbaik pada tebu menggunakan profil pivot yang tinggi dengan sempuran samping bawah setidaknya 4 m dari permukaan tanah. Landasan dipadatkan dengan roda traktor untuk mencegah adanya bekas roda (rutting) dan tebu ditanam dalam row yang paralel dengan areal roda memutar.

Pivot pusat merupakan metode paling sederhana untuk menghantarkan air dan mengontrol batasannya, dan saat ini merupakan sistem irigasi boom yang banyak digunakan, tetapi layout areal yang diputari tidak memberikan perubahan yang signifikan pada perencanaan areal. Sistem cornering masih eksis tetapi tidak selalu digunakan oleh petani tebu. Mereka lebih memilih meninggalkan lahannya (jika air tanah menjadi utama) atau membangun instalasi irigasi seperti irigasi alur atau solid set sprinkler untuk areal yang lain lebih memilih untuk tidak diirigasi. Pivot pusat sangat cocok untuk perkebunan komersial dalam skala luas ketika irigasi menggunakan mesin dibutuhkan untuk menghemat tenaga kerja. Kontrol menggunakan komputer  merupakan pilihan untuk pola multi pivot dimana otomatis secara penuh diperoleh . Ini memungkinkan dan pada umumnya lebih ekonomis untuk mengaplikasikan pupuk, herbisida, ripener  dan insektisida pada pivot jika nozel yang dipilih memungkinkan.

Namun demikian pelapisan yang bagus diperlukan untuk mencegah korosi pada pipa. Pembungkus plastik tersedia untuk air irigasi yang sangat korosif seperti dilutet destillery effluent (?). Pada tahun 2001 biaya pivot untuk 50 ha (tergantung penghantar dan pemasangan tetapi tidak termasuk pompa dan mainline) sekitar 65.000 dolar US dan biaya per unitnya adalah 1.300 US dolar/ha. Pivot yang lebih kecil membutuhkan biaya per unit yang lebih tinggi dan biaya per unit untuk pivot yang lebih besar menjadi lebih murah.

Irigasi dengan gerakan linear lebih biasa untuk layout areal konvensional, sejak gerakan span pada sebuah garis lurus menuruni areal, dan nozel sprinkle semuanya mempunyai spesifikasi yang sama. Air dipindahkan dari saluran terbuka atau hydrant dan sistem dudukan yang fleksibel pada tepi areal. Pembawa yang mempunyai 2 atau 4 roda membawa pompa diesel untuk mengambil air dan generator diesel sebagai pembangkit tenaga sistem MT. Kontrol pinggir diperoleh dengan kabel di sekitar tanah, sebuah roda alur, atau kabel yang di bawa dan sebuah antena.

Manajemen irigasi lebih kompleks dengan sistem linear dan pada suatu areal dapat mengairinya untuk memperoleh kondisi yang kering atau irigasi double pada areal yang sama. Sebagai alternatifnya jika layout areal cocok, irigasi linear dapat diterapkan sepanjang areal dan melanjutkan kembali irigasi pada awalannya.

Irigasi semburan cenderung memiliki profil yang rendah dan lebih cocok untuk irigasi tambahan pada tanaman yang baru tumbuh atau pada tanaman ratoon yang masih muda, beberapa petani memodifikasi irigasi semburan ini untuk mendapatkan dasar yang lebih tinggi untuk mengairi tebu yang telah tua, tetapi dibutuhkan topografi yang datar untuk memperoleh irigasi yang lebih stabil lagi.

Irigasi semburan dapat diperoleh dari mesin dudukan atau tekanan sistem pipa yang dibakar dengan hydrants dan dudukan. Tipe panjang boom adalah 30-50 m dan dapat menghasilkan irigasi yang efektif dengan luas 45-72 jika dicocokkan dengan akhir sprinkler, keungulan irigasi ini adalah semburannya halus dengan luas yang dapat dijangkau besar, walaupun pengairan didasar dapat diperoleh irigasi semburan didesain untuk menjangkau seluruh posisi areal untuk aplikasi irigasi yang cepat.

NOZZLE LEPA (LOW ENERGY PRECISION APPLICATION)

LEPA merupakan konsep yang dikembangkan di LISA untuk memperoleh level air yang tinggi dan efisiensi energi pada sistem irigasi boom linear dan circular. Sistem LEPA merupakan sebuah kombinasi dari spesifikasi alat yang bagus untuk memberikan koefisien keseragaman (CU) lebih besar dari 94 % dan manajemen air-tanah yang bagus. Salah satu karakter sistem LEPA adalah bahwa nozel ditempatkan pada  row tanaman dan lebih kecil dari 450 mm diatas permukaan air tanah untuk mengurangi laju angin dan kehilangan karena evaporasi. Drag-socks dapat digunakan sebagai alternatif untuk nozel spray jika air irigasi dapat diaplikasikan secara langsung pada permukaan tanah.

Sistem LEPA dapat digunakan pada areal tanaman yang tinggi seperti agung, tetapi pada tanaman tebu masalah utamanya adalah tidak dapat dibangun dengan tube yang panjang dengan batang tebu yang roboh melewati inter row. Namun demikian, banyak prinsip LEPA yang dapat diadopsi untuk tanaman tebu jika memungkinkan.

SISTEM SPRINKLE

Sistem sprinkle dioperasikan dengan tangan dan dapat dikategorikan sebagai sistem portobel, semi–permanen dan permanen. Ada variasi jumlah dengan jalan sprinkler dapat digundukkan dan dipindahkan, seperti yang umum untuk tanaman tebu terdapat pada Tabel 3 .

Tabel 3. Tipe sistem sprinkler.

Kategori	Tipe Sistem	Deskripsi
Portabel	Dapat dipindahkan	Sprinkle langsung dihubungkan dengan permukaan pipa alumunium (lateral) dan keduanya dipindahkan sesuai dengan kemajuan irigasi sepanjang areal. Pipa alumunium utama dan pompa diesel juga dipindahkan untuk rotasi irigasi sepanjang areal. Membutuhkan modal yang kecil tetapi membutuhkan tenaga kerja yang intensif. Mungkin dilakukan pada tanaman tebu yang muda, dengan memindahkan pipa sepanjang 9 m pada tanaman tebu yang tinggi akan sulit dilakukan.
Semi Permanen	Hap a long	Sprinkler ditempatkan pada setiap 2 atau 3 tempat secara lateral, kemudian pipa lateral hanya dipindah ½ atau 1/3 jumlah pada saat sprinkler dipindahkan sprinkler diletakkan secara lateral diantara pipa lateral yang dapat dipindahkan. Garis utama secara permanen diinstalasikan di bawah tanah. Membutuhkan tenaga kerja yang lebih sedikit jika dibandingkan sistem partabel, tetapi tetap susah untuk memindahkan pipa lateral pada tanaman tebu tua.
	Drag line (permukaan lateral )	Pipa alumunium lateral ditempatkan pada permukaan dan ditempatkan pada sisi kanan pada saat musim irigasi. Sprinkler diletakkan pada tripod yang portabel atau dudukan dan dihubungkan dengan hose yang fleksibel secara lateral. Sprinkler dipindahkan pada posisi alur pada sudut yang lain dan sepanjang lateral pada sebuah “module” seperti 3 x 4  posisi pada alur 18 m memerlukan module 54-72 m = 0.3888 ha membutuhkan sedikit tenaga kerja jika dibandingkan dengan hop a long sejak tidak ada pipa yang dipindahkan sampai panen, tetapi bagian–bagiannya membutuhkan tebu untuk mempermudah mengerakan sprinkler.
	Dragline (dikubur secara lateral)	Pipa lateral dan cabang sprinkler posisi alur secara permanen dikonstruksikan dari pipa polyethylene hitam berdiameter 25-80 mm ditempatkan dibawah tanah. Pipa riser dan tutup luar menarik air keluar permukaan. Sprinkler diletakkan pada kedudukan riser dan dihubungkan dengan hose yang pendek ke tutup luar. Putaran sprinkler sama seperti sistem permukaan lateral . Hanya perlengkapan sprinkler harus dipindahkan pada saat panen tetapi katup luar membutuhkan perlindungan dari kerusakan.
Permanen	Solid-set	Jaringan pipa yang dikubur di konstruksikan untuk menyuplai setiap posisi sprinkler dan sprinkler riser dilengkapi dengan instalasi pada setiap posisi, hanya sekali waktu dipindahkan pada saat panen. Operasi sprinkler dalam kelompok dan dikontrol dengan operasi dengan tangan di areal. Membutuhkan modal yang besar tetapi membutuhkan tenaga kerja yang sedikit; dan bagian-bagian sprinkler tidak dibutuhkan pada tebu.

Sistem dragline mempunyai banyak variasi dari konfigurasi “module” yang menjadi populer dan sistem irigasi serbaguna dalam areal tebu skala industri yang beririgasi di Afrika Selatan. Gambar 13 mengilustrasikan layout tipe dragline sprinkler dan pada 2001 biaya peralatan di areal sekitar 1.000 dolar US/ha (termasuk pompa dan bipa untuk suplai utama).

FLOPPY SPRINKLER

Sistem floppy sprinkler merupakan irigasi atas yang relatif baru yang ditemukan dan kembangkan di Afrika Selatan. Inovasi konsep desain ini berbeda secara jelas dengan sistem nozel konvensional yang lain. Kepala sprinkler merupakan tube silikon yang fleksibel yang berputar secara lambat membuat lingkaran 360° membentuk butiran yang besar seperti air hujan. Untuk pengoperasian yang efektif floppy sprinkler membutuhkan tekanan minimum 2 bar. Masing-masing sprinkler dilengkapi dengan sebuah diafragma untuk mengontrol aliran sehingga laju alirannya menjadi konstant walaupun tekanannya berfluktuasi. Kepala sprinkler dapat diletakkan pada pipa riser atau pada sistem kabel atas.

Pada tanaman tebu, floppy sprinkler dibangun secara solid dalam kaki tiga dengan ukuran 12 x14 m, yang akan memberikan laju penyerapan 4.2 mm/hr. Pada 2001 biaya peralatan dilapangan sekitar 1.700 dolar US termasuk pembuatan parit dan instalasi pipa lateral.

Sistem floppy telah diuji secara ektensif oleh WRC (Water Research Cominision) di Afrika Selatan (Simpson dan Reinders, 1999) dan merupakan sistem proven. Ini banyak diterapkan pada perusahaan tebu yang masih kecil karena merupakan metode yang simpel dalam pengoperasiannya, biaya energi yang rendah dan membutuhkan perawatan yang mudah.

RAIN-GUN TRAVELLING IRIGATORS

Rain-gun sprinkler merupakan irigasi yang dapat bejalan pada row tebu dan 65 % arealnya dapat teririgasi (tipe 70-90 m). Putaran gun selalu diset pada 270°-330° sehingga masalah areal sampling sprinkler dalam perjalan langsung terairi juga sehingga masalah tracking tidak tidak diperoleh. Pancaran irigasinya mungkin 200-400 m panjangnya, tetapi mesin yang tersedia dapat mencapai 700 m. Tabel 4 memperlihatkan tipe kisaran operasi rain-guns.

Tabel 4. Tipe kisaran pengoperasian rain guns

Kategori	Aliran (l/s)	Tekanan gun (bar)	Dia.Hose (mm)	Jarak jalur (m)	Run (m)	Areal yg tercover (ha)	Waktu yg  dibutuhkan aplikasi 25mm	Rata-rata penyerapan (mm/hr)
Kecil	8	4.8	63	52	200	1.04	9.0 hrs	6
Medium	16	5.5	90	66	400	2.64	11.5 hrs	8
Besar	35	6.2	125	85	500	4.25	8.4 hrs	10

Sistem rain-gun merupakan sistem yang serbaguna dan dapat beroperasi dengan bagus pada dasar yang berobak-ombak (tidak rata) dan bentuk areal yang tidak menentu. Laju aplikasi dapat disesuaikan dengan mengatur kecepatan jalan, tekanan pada saat dioperasikan dan ukuran nozel. Namun demikian, lemparan yang besar dari sprinkler berarti bahwa kecepatan angin pada umumnya mempengaruhi distribusi air sehingga irigasi hanya pada malam hari dapat dilakukan. Irigator berjalan diletakkan sekitar 1 jam untuk dipindah dan diset dijalur yang lain dan menempatkan gun trolley pada posisinya, tetapi 1 dimulai pada saat mesin tidak membantu sampai pindahan ini selesai. Metode irigasi ini biasa dilakukan di Quesland pada tanah yang berbukit dimana irigasi mendukung air hujan. Biaya yang diperlukan untuk skala luas pada 2001 sekitar 20.000 dolar US (termasuk pompa dan garis utama) dan ini dapat mengcover areal seluas 25 ha sehingga unit harganya adalah 800 dolar US/ha. Ini membutuhkan biaya yang rendah dengan pengoperasian yang tinggi (seperti energi) dibandingkan dengan sistem irigasi atas yang lain.

DRIP IRRIGATION (IRIGASI TETES)

Sistem drip relatif masih baru, jika dibandingkan dengan sistem irigasi lain seperti alur dan over head. Sistem drip pertama  di temukan pada 1970an, dan telah dicoba secara luas untuk tanaman hortikultura, akan tetapi masih sangat sedikit penggunaannya (hanya 1 % dari total pemakaian irigasi seluruh dunia).

Namun bagaimanapun juga telah banyak yang diinvestasikan untuk penelitian ini, seperti merancang komponen–komponen yang bertujuan untuk mengurangi biaya operasional. Hawaii (1980) dan India (1990 an) telah memakai sistem ini dengan biaya dari pemerintah.

Irigasi tetes merupakan sistem berteknologi tinggi yang membutuhkan pengetahuan yang bagus mengenai hubungan tanah dan air, perlakuan air dan jadwal irigasi untuk memperoleh hasil yang bagus keuntungannya adalah :

Ø  Hasil tebu yang lebih tinggi.

Ø  Hemat penggunaan air

Ø  Hemat biaya pengoperasian

Ø  Mengurangi perkecambahan dan pertumbuhan gulma

Ø  Merupakan metode aplikasi air yang flexibel

Ø  Dapat digunakan untuk mengaplikasikan pupuk bersamaan dengan sistem tetes

Ø  Sistem dapat dikontrol secara manual, semi –otomatis atau otomatis.

Irigasi tetes tidak toleran terhadap managemen yang jelek, dan aspek yang membutuhkan pemahaman dan apresiasi mengenai :

1. Irigasi ini bukan merupakan bentuk irigasi visual, konsekwensinya membutuhkan monitoring yang lebih berhati-hati dan crosscheck meter alirannya, ukuran tekanan dan waktu aplikasi untuk mengakses agar penampilan sistem benar atau ada gangguan.

2. Ini membutuhkan suplai air bersih dan membutuhkan ketelitian dalam penyaringan, pencucian kembali, pembilasan dan pembuangan bahan kimia untuk menjaga agar emiter bebas dari hambatan, yang dapat membahayakan dan dapat menyebabkan sistem rusak/tidak dapat diberbalik.

3. Membutuhkan operator yang terampil yang telah ditraining dalam mengoperasian mesin dan menjaga sistem tetes dan konsekwensinya menjaga ketika sistem tidak berjalan dengan benar.

Penjagaan yang buruk pada sistem irigasi alur dan atas akan menyebabkan pekerjaan terhambat, tetapi pada sistem tetes  akan berakibat fatal. Ini harus selalu diingat.