Budidaya Tanaman Tebu (Saccharum officinarum) - part V
IRIGASI DAN DRAINASE
Tanaman
tebu merupakan salah satu tanaman yang membutuhkan air dalam jumlah yang
banyak. Hanya padi dan tanaman berkayu yang mungkin menggunakannya dalam jumlah
yang lebih. Lysimeter mempelajarinya
pada tahun 1960 dan mendeterminasikan secara empiris hubungan antara hasil
dengan penggunaan air, kira-kira setara dengan 10 mm air (evapotranspirasi
tanaman) memproduksi hasil 1 ton tebu/ha (Thomoson, 1957). Tanaman tebu akan
bagus pada daerah yang mempunyai kandungan air 1.100–2.000 mm tergantung pada
faktor iklim dan umur tanaman.
Kebutuhan
air ini dipenuhi baik oleh air hujan maupun irigasi atau kombinasi keduanya.
Areal tebu yang sepenuhnya pada air hujan yang konsisten dan curah
hujannya dapat diandalkan dengan suatu
pola tertentu, atau mempunyai persentase ketersediaan air yang bagus bagi
tanaman untuk paling tidak 9 bulan dalam setahun. Areal ini memungkinkan untuk
dijadikan tempat penanaman tebu seperti di Caribbean, dataran tinggi tropis Kenya
dan Uganda, daerah berbatu di Afrika Selatan dan Queensland, dan daerah
tropis-subtropis Asia Tengara. Tetapi produksi tebunya selalu tergantung pada
cuaca, seperti El-Nino yang memberikan beberapa efek. Tebu tadah hujan tidak
akan pernah sebanding dengan penampilan tebu yang diirigasi, kecuali pada
kondisi yang bisa diharapkan. Peningkatannya, petani tebu mengevaluasi adanya
penambahan irigasi terhadap produksi tebu.
Setelah
akhir abad ini pengembangan tanaman tebu yang baru disesuaikan dengan keadaan
alam setempat dimana irigasi penuh diperoleh setiap stadia tumbuh tebu. Contoh
yang sangat extrim di daerah arit dan berbatu Peru, dimana curah hujannya
hampir tidak ada dan seluruh tahap pertumbuhan dibawah irigasi. Diareal
penanaman tebu irigasi yang lain di Amerika Selatan, Afrika dan Australia curah
hujannya umumnya 25-75 % dari kebutuhan air tanaman dan kekurangannya dipenuhi
dengan irigasi tambahan. Irigasi ini dapat diaplikasikan dalam bentuk yang
berbeda dan dengan derajad efisiensi yang berlainan. Sistem lama tidak
diperhitungkan sebagai modal dan biaya operasional dan tidak memperlihatkan
efisiensinya. Sistem lama tidak memperhitungkannya sebagai modal dan biaya
operasional dan tidak memperhatikan efisiensinya. Tetapi sekarang terjadi
kompetisi permintaan suplai air yang diintroduksikan dimana petani yang
menerapkan irigasi ini membangun sistem yang lebih efisien.
Irigasi
tidak sepenuhnya memberikan keuntungan dan juga mempunyai beberapa hal yang
tidak menguntungkan ketersediaan air tanah yang rendah pada daerah arid atau
semi-arid akan menimbulkan banyak problem pada beberapa stadia. Kecepatan
kehilangan air tergantung pada efisiensi irigasi dan porositas tanah, petani
tebu pada awalnya menerima ini dan merencanakannya menjadi lebih baik. Rencana
irigasi yang matang saat ini juga mempertimbangkan penggunaan air tanah untuk
menjaga ketersediaan air pada zona perakaran. Jika pengguna irigasi dapat
mengatasi masalah ini lebih dini dan menerapkan tekanan yang rendah dan air
tanah dipompa atau kehilangan tanah akibat salinitas dapat ditunda atau
dihilangkan.
Irigasi
dan drainase merupakan dua hal yang saling berhubungan dan saling berkaitan,
tetapi keduanya didiskusikan seluruh prinsip dan teorinya pada buku ini. Sampai
saat ini ada publikasi sempurna yang tersedia (Holden, 1998, Wither dan Vipond
1974; Smendema dan Rycroft, 1983) yang membahasnya secara bagus. Malahan
obyeknya adalah meriview perlengkapan irigasi dan drainase, sistem yang
digunakan pada tanaman tebu dan tehnik yang dapat diadopsi untuk meningkatkan
performance dan efisiensi.
SISTEM IRIGASI YANG TEPAT
Tebu
sebenarnya dapat tumbuh dibawah berbagai sistem irigasi, tetapi karena tebu
yang diirigasi, tetapi karena tebu yang diirigasi sebagian besar tumbuh pada
bumbungan dan sistem alur, lembah sungai atau irigasi alur pinggir tidak selalu
tepat. Artinya micro-jet sprinkler
lebih cocok untuk hortikultura dan tanaman berkayu daripada tanaman yang
ditanam dalam alur seperti tebu.
Tabel 2. Sistem irigasi
yang cocok untuk tebu.
Metode Penghantar
|
Kategori Primer
|
Kategori sekunder
|
Gravitasi
|
Alur
|
Pengisi selokan /parit
Pipa pindah
Pipa gerbang
Spile and drop spile
Saluran air datar
Gelombang
|
Tekanan
|
Irigasi atas
|
Sumbu utama
Linear move
Boom irrigator
Sprinkler
Floppy
Rand Gun or cannon
|
|
Irigasi tetes
|
Surfase drip
Subsurfase drip
|
1.
Juga dikenal dengan irigasi permukaan (surface) atau flood
irrigation
2.
Juga dikenal dengan Trickle
irrigation
Pada
Tabel 2 didefinisikan sistem irigasi yang sangat tepat untuk tebu. Hanya ada 2
metode untuk menghantarkan air irigasi yaitu dengan gaya gravitasi atau dengan
tekanan. Dengan gaya gravitasi hanya ada sistem irigasi alur, tetapi banyak
metode untuk menghantarkan air ke kepala/hulu alur. Metode tekanan dapat
dikategorikan sebagai irigasi atas (spray)
dan air dihantarkan dengan nozzle atau irigasi tetes dengan air yang
dihantarkan oleh tube dan emitters.
IRIGASI ALUR
Walaupun
data statistik yang lengkap tidak tersedia, irigasi alur merupakan sistem yang
dominan dalam penanam tebu. Survei yang dilakukan oleh KID ( Internasional Commission on Irigation and
Drainage) dan FAO (Food and
Agrikultural Organisation) menunjukkan bahwa sistem permukaan memiliki
nilai lebih dari 80 % dari seluruh areal irigasi di seluruh dunia.
Irigasi
alur pada tebu lebih dikenal dengan beberapa alasan yaitu :
Ø Air
diaplikasikan melalui gaya gravitasi tanpa membutuhkan tenaga
Ø Angin
tidak mempengaruhi efisiensi aplikasi
Ø Merupakan
sistem yang sederhana dan murah untuk merakit dan mengoperasikannya
Ø Dapat
diaplikasikan untuk kisaran tipe tanah yang luas, topografi dan lahan
Metode
alur dapat diartikan sebagai penerapan irigasi yang sangat bagus tetapi juga
merupakan irigasi dengan efisiensi yang paling buruk lebih rendah dari 30 %.
Faktor yang menyebabkan efisiensinya sangat buruk adalah kualitas persiapan
lahan yang jelek, areal bergelombang, perawatan yang tidak bagus dan kebocoran
saluran air, gerakan air dibelakang dan kehilangan karena perkolasi. Produktivitas
tenaga kerja juga lebih rendah jika dibandingkan sistem irigasi yang lain.
Praktek yang baik untuk irigasi
alur
Dengan
tekanan yang kontinyu pada sumber air dan efisiensi penggunaan air, irigasi
alur membersikan penampilan yang lebih baik. Praktek irigasi alur yang baik
akan memperoleh efisiensi 80-90 %, yang sebanding bahkan lebih baik daripada
irigasi atas. Ini akan terdiri dari beberapa praktek :
Ø Membatasi
irigasi alur untuk tanah berlempung, dimana kedalaman kehilangan air karena
perkolasi selama aplikasi irigasi alur diminimalkan (tanah yang bersaluran akan
lebih dapat diterima jika bersatu dengan air tanah membentuk sistem sirkulasi
kembali).
Ø Mengoptimalkan
tata letak lahan dan tujuan alur, kemiringan dan ketajaman dari tipe lokal
tanah dan topografinya. Ini dapat dideterminasikan dengan tujuan percobaan
areal dan khususnya seperti SIRMOD II (Walker, 1989).
Ø Menghantarkan
air hingga ketepi areal dengan pipa pembawa atau saluran air (lempung), pelat
beban atau garis pembatas) untuk mengurangi kehilangan karena rembesan. Kanal
tanah hanya digunakan untuk membatasi tanah lempung.
Ø Distribusi
air sepanjang tepi areal dan kepala alur dengan gerbang pipa, saluran air atau
kanal untuk mengurangi kehilangan air karena rembesan.Kanal dari tanah hanya digunakan
untuk pembatas pada tanah lempung.
Ø Menyeleksi
laju kecepatan aliran air yang optimal untuk sebagian konfigurasi alur dan
karakteristik tanah laju aliran air biasanya berkisar 0.5 – 8 liter/s
Ø Mengumpulkan,
menyetorkan dan memutar kembali aliran air dari akhir alur ke awal saluran.
Ø Menyusun
jadwal irigasi, dengan menggunakan iklim berdasar kelembaban tanah atau
instrumentasi tanah untuk mendeterminasi waktu yang optimal untuk aplikasi
irigasi.
Ø Menerapkan
ikatan polimer tanah pada air irigasi untuk meningkatkan penyerapan air dan
untuk menghindari pengendapan untuk tipe tanah.
Ø Memonitor
tanah dan kualitas air dan mengadapsi menajemen untuk melindungi struktur tanah
dan mencegah meningkatnya salinitas dan sodisitas. Menerapkan pembenah tanah
seperti gypsum untuk tanah alkaline-sodik dan lime untuk tanah asam mungkin bisa dilakukan, dan
Ø Menompang
trash untuk melindungi kelembaban tanah, walaupun penerapan ini kadang tidak
cocok dimana alurnya sangat panjang pada tanah miring alirannya akan terhalangi.
Sistem pengisian selokan
Berbagai
metode diusahakan untuk mengisi air dari pinggir areal ke kepala alur. Metode
utamanya adalah bentuk pengisi selokan yang dibendung sebanyak 20 alur untuk
setiap setnya. Sisi samping pengisi selokan dipecah pada suatu interval
menggunakan cangkul atau sekop untuk menjaga aliran air ke masing-masing alur.
Metode ini sangat murah untuk merakitnya tetapi butuh tenaga kerja yang
intensif, sejak pemutusan harus diperbaiki sebelum dilakukan langkah yang lain.
Aliran alur sangat pelan dan distribusi
air terjadi secara berkala dan sangat tergantung pada keahlian setiap
orang yang melakukannya. Letak alur pada hulu agar diperoleh air dalam jumlah
yang banyak dari pada bagian hilir. Perbaikan yang harus dilakukan pada metode
ini adalah mengurangi pengoperasian cangkul untuk menjaga aliran air sepanjang
alur kanal. Pemutusan tunggal hanya dibutuhkan untuk membuat aliran kanal
terseir untuk menyuplai bagian pada kepala alur dan alur ini dibuka sepanjang
waktu.
Metode
pengisian selokan cenderung diadopsi oleh petani dengan bongkahan tanah kecil
dan alur yang pendek, dimana kemiringan tanah harus ada. Sistem “ranting” dan
“utama” di Jamaika, sistem alur lembah Barahona di Repoblik Dominika merupakan
variasi dari metode ini. Panjang alur hanya 20-50 m dan kanal utama digunakan
untuk mengalirkan air untuk set irigasi ke areal sepanjang alur utama areal.
Pipa Pindah
Pipi
pindah mengakibatkan kontrol yang lebih bagus untuk pembagian air ke
masing-masing alur dan akan menutup kisaran penuh laju aliran yang diperoleh
pipa pindah dibuat dari pipa polythene
dengan diameter antara 25-75 mm. Pengoperasian yang ideal (seperti level air
pada kanal tersier hingga level air pada alur) adalah 50-300 m. Gambar 6
memberikan gambaran kurva untuk berbagai ukuran pipa.
Spile Pipes
Alternatif
penganti pipa pindah adalah spile pipe,
yang ditempatkan pada tembok pada kanal tersier untuk memenuhi 10-20 alur.
Sebuah gerbang buka tutup pada ceruk spile
pipe mengontrol aliran air, dan gerbang ini dioperasikan dengan membuka
penuh atau menutup penuh. Diameter spile antara 150-300 mm dan tipe
pengoperasian kepala 50-500 mm.
Versi
lain dari spile penurun pada kanal tersier dengan 1 atau 2 spile pipe berdiameter 50-75 mm per alur. Spile pipe ditempatkan pada bagian penurunan dibalikan kanal
tersier yang dibangun dari dudukan atau dipusatkan pada gundukan atau diberi
tanda (konsentrasi siraman). Sistem ini populer untuk layout alur dimana kanal
tersier pada tempat dimana kemiringannya sekitar 1 %, sejak pintu masuk bisa
dipindah dan daerah dengan pandang rumput yang luas tidak diperoleh seperti
yang ada pada sistem siphon. Kanal mengalir secara langsung sesuai kemiringan, dan
spile hanya akan dibuka jika alur akan diirigasi. Irigator biasanya memilih
spile karena lebih cepat dan mudah untuk mengoperasikannya dari pada pemindah
dan memasang pipa siphon. Pipa spile dan penutupnya lebih mudah diperoleh dari
sumber lokal (perusahaan plastik).
Sistem pipa gerbang dan saluran
pengantar air datar
Kanal
tarsier pada sistem siphon dan spile pada kenyataannya menjadi penghalang
pengoperasian pemanenan yang didapat pada tanjung agar peralatan bisa membelok.
Pipa gerbang dan saluran pengantar air datar merupakan sistem alternatif
irigasi yang memecahkan agar pada saat pemanenan diperoleh akses bebas dari
masalah panenan. Areal tebu yang dapat dipanen juga lebih besar jika
dibandingkan dengan sistem siphon atau spile sejak tanjung tidak diperoleh.
Pipa gerbang dan sistem saluran diperoleh dengan tekanan atas rendah dengan 0.2–2
m pada luarnya. Sistem pemendaman pipa diperlukan untuk mendistribusikan air ke
hidrant dan sebuah pompa atau kanal atau bendungan untuk pengoperasian atas.
Biaya instalasinya lebih tinggi jika dibangdingkan siphon atau spile, tetapi
untuk beberapa petani keuntungan pengoperasiannya tidak melebihi biaya ekstra.
Sebagai
perbaikan tambahan pada sistem pipa gelombang adalah untuk menginstal katup
gelombang untuk menekan air agar mengalir ke alur. Katup secara normal terletak
pada suplai hidrant pada pusat dua cabang dari pipa gerbang atau saluran pengahantar
datar. Prinsip pengoperasiannya adalah membuat gelombang air menuruni alur pada
set alternatif irigasi dengan interval waktu (contoh 30 menit hidup, 30 menit
mati) sampai riak air pada akhir alur. Ini disebut sebagai “fase kemajuan “
interval waktu kemudian dikurangi hingga ½ sampai siklus irigasi lengkap . ini
disebut sebagai “outback atau soak phase”. Pengisian dan pengosongan
secara objektif pada suatu alur pada fase kemajuan adalah untuk menyiapkan tanah
untuk fase outback, dengan menurunkan
kapsitas infiltrasi dan memperhalus profil alur. Pada fase outback menggunakan
lebih rendah laju aliran dan menerima kebasahan yang lebih seragam sepanjang
alur.
Irigasi
gelombang lebih efektif pada tanah aluvial yang tidak bersaluran dimana
kehilangan karena perkolasinya tinggi pada alur atas merupakan sebuah masalah
dan dimana aliran pada alur yang tinggi diperlukan untuk memperoleh air hingga
akhir alur. Keuntungan dari irigasi gelombang adalah hemat air dan tenaga
kerja, efisiensi aplikasi serta hasil yang tinggi. Pupuk juga bisa ditambahkan
dan dikontrol dari kutub gelombang. Tehnik irigasi gelombang banyak digunakan
di USA antara lain di Colorado dan USUCES (Utah
State University Cooperative Extension Service) dimana peneliti bekerja
pada berbagai tanaman yang berbeda. Dua produsen yang khusus memproduksi katup
gelombang adalah Waterman Industries.
Inc. Colifornia dan P & R Surge
Systems Ins, Texas. Program pembuatan katup dikontrol oleh tenaga surya.
Polyacrylamide (PAM) sebagai polimer
pengikat tanah memberikan beberapa keuntungan yaitu :
Ø Mengurangi
erosi tanah dari alur
Ø Meningkatkan
penyerapan air dan
Ø Mengurangi
endapan nutrisi dan pestisida yang keluar dari areal dan mengkontaminasi anak
sungai.
PAM
juga biasa digunakan sebagai agen pengendap dan penjernih pada makanan, proses
pembuatan gula dan pada air. PAM bukan merupakan polutan tanah dan dapat diurai
oleh matahari dan cara budidaya. PAM dapat diaplikasikan dalam bentuk butiran,
tablet, cairan atau konsentrasi emulsi dan dosis aplikasinya antara 1-8 kg/1000
m3 aplikasi air, tergantung pada tipe tanah, bentuk alur dan
kecepatan aliran. Bahan kimia ini dicampur dan disuntikan pada kanal tersier
sebelah atas atau pada pipa sepanjang alur irigasi hingga akhir alur. PAM pada
umumnya hanya digunakan pada irigasi pertama setelah tanam atau pada saat
kultivasi inter-row ketika resiko kehilangan tanah tinggi. Jika kondisi tanah
memerlukan keadaan seperti ini. PAM dapat digunakan sebagai alternatif atau pilihan
irigasi yang lain. Untuk dampak maksimum, perlakuan air dengan PAM harus
diaplikasikan pada alur yang kering tanpa perlakuan sebelum pembasahan.
Penggunaan
polyacrylamide sebagai kondisioner
tanah baik dilakukan pada tanah lempungan dimana penyerapan air dan penyebaran
secara lateral pada profil alur jelek. Bahan kimia ini digunakan dan memberikan
efek yang bagus di Australia dan USA dan banyak penelitian informatif dan
laporannya tersedia (contoh Ross, Sojka dan Lentz, 1994-1997, dan Kimberley,
Idaho, USA melakukan banyak penelitian perintis).
IRIGASI ATAS (OVERHEAD IRRIGATION)
Irigasi
kedua yang terpopuler pada penanaman tebu diseluruh dunia adalah irigasi atas,
dimana air diaplikasikan dalam bentuk butiran dengan nozel yang ditempatkan
pada tanaman. Dengan metode ini, diperoleh keseragaman dan kekomplitan untuk
seluruh areal dan air akan diserap secara vertikal ke dalam tanah. Ini
merupakan cara yang berbeda untuk membasahi areal. Jika dibandingkan irigasi
alur dimana hanya 40-60 % permukaan tanah yang dapat dibasahi dan penyerapan
air secara lateral dan vertikal.
Secara
umum terdapat 3 kategori nosel atas (overhead
nozzles)
Ø Tekanan
rendah dioperasikan pada 0,6-2,0 bar, dengan tipe lemparan beradius/jarak 3-12
meter.
Ø Tekanan
menengah dioperasikan pada 2,0-5,0 bar, dengan tipe lemparan berjarak 12-30 m.
Ø Tekanan
tinggi dioperasikan pada 5,0-7,5 bar, dengan lemparan berjarak 30-65m.
Nozel
bertekanan rendah pada umumnya plastik dan mainted pada sistem irigasi boom
seperti sumbu utama, gerakan linear dan boom irigator. Tata letaknya disusun
dalam bentuk yang lebih ekonomis untuk ganjalan spinkler nozel tempat terbuka dibandingkan dengan sistem pipa fixed atau moveable riser. Pengecualian untuk FloppyTM sprinkler,
dimana bantalan pada pipa riser tau sistem kabel atas. Namun demikian,
pengoperasian sistem floppy pada alur dari tekanan rendah dan medium dan jarak
sprinker untuk tanaman tebu antara 12-15m. Industri hortikultura mungkin akan
mengoptimalkan untuk sprinkler tekanan rendah pada riser yang tertutup dan
sistem pipa, tetapi area untuk tanaman menjadi terpadatkan dan pada tanaman
tebu menjadi tidak ekonomis.
Nozel
bertekanan rendah pada umumnya terbuat dari kuningan atau plastik dan diganjalkan pada bodi sprinkler dari
plastik atau bronze. Untuk tebu, metode tradisional bantalan sprinkler pada 3-4
m pipa riser yang dihubungkan ke pipa fixed
atau moveable pada sistem distribusi.
Jarak pada umumnya pada 18 x 18 m.
Nozel
bertekanan tinggi pada umumnya terbuat dari plastik, kuningan, atau plastik dan
diganjalan pada badan sprinkle-gun
dari alumunium. Gun Sprinkler yang
membuat hujan (atau cannons) biasanya
diganjalkan pada trolleys taved
dengan irigator hose-reel (hard-hose atau soft-hose types). Pada beberapa kasus, gun sprinkler diganjalkan pada tripod yang dihubungkan pada pipa
sistem distribusi fixed atau moveable. Tetapi pemasangan tripod berat
dan memerlukan 2 orang untuk memindahkannya keposisi lain.
Sistem
tekanan rendah dan medium lebih mahal untuk menginstalnya, tetapi akan
membutuhkan energi yang rendah dan biaya pengoperasian. Sistem ini lebih cocok
untuk areal yang irigasi penuh dimana irigasi tiap tahunnya 500 mm atau lebih.
Sistem bertekanan tinggi dengan energi dan biaya pengoperasian yang lebih cocok
untuk areal yang beririgasi tambahan dimana kebutuhan irigasi tiap tahunnya lebih
rendah dari pada 500 mm. Deskripsi yang jelas pada sistem irrigasi atas
digunakan pada industri tebu, dan gambaran lengkap dari sistem sprinkler dan
peralatannya dapat diperoleh pada Kay, 1983.
Comments