Menghitung Neraca Air Lahan

Menghitung CH rata-rata dengan metode regresi, statistik dan peluang (P = 75 %) pada tabel berikut :

Tabel 1. Curah Hujan Selama Bulan Juli

Bulan Juli		Ururan Besar-Kecil	Ranking	Peluang (%)
Tahun	CH
1980	150	260	1	0
1981	96	244	2	5.26
1982	100	230	3	10.52
1983	244	228	4	15.78
1984	120	220	5	21.04
1985	86	199	6	26.3
1986	162	165	7	31.56
1987	78	162	8	36.82
1988	69	150	9	42.08
1989	199	120	10	47.34
1990	94	120	11	52.6
1991	35	111	12	57.86
1992	320	100	13	63.12
1993	120	96	14	68.38
1994	165	94	15	73.64
1995	228	87	16	78.9
1996	111	86	17	84.16
1997	87	78	18	89.42
1998	260	69	19	94.68
1999	230	35	20	100
CH rata-rata	142.7
SD	66.8589

Perhitungan :

a.       Metode Regresi

CH (P = 75 %) = 0.82 CH rata-rata – 30

 = (0.82 x 142.7) mm – 30

 = 87.014 mm

b.      Metode Statistika

CH (P = 75 %) = CH rata-rata – 0.9 SD

 = 142.7 mm – (0.9 x 66.8589)

 = 82.52 mm

c.       Metode Ranking

Mengurutkan data CH bulan Juli pada Tabel 1 dari yang terbesar paling atas (kolom 3) dan beri nomor 1, 2, 3, dst (kolom 4). Untuk Menentukan peluang CH pada kolom 5, beri 0 % pada CH terbesar, kemudian selanjutnya tambahkan nilai interval peluang untuk tiap baris dan terakhir 100 % pada CH terkecil.

CH (P = 75 %) = 165 mm dengan peluang 73.64 %

Tabel 2. Perhitungan Neraca Air Lahan Bulanan dengan Metode Thornwaite

Bulan	CH (mm)	ETP (mm)	CH - ETP	APWL	KAT (mm)	dKAT (mm)	ETA (mm)	Defisit (mm)	Surplus (mm)	Run-off (mm)
Jan	450	150	300		225	0	150	0	300	181.91
Feb	300	132	168		225	0	132	0	168	174.96
Mar	275	130	145		225	0	130	0	145	159.98
Apr	200	125	75		225	0	125	0	75	117.49
Mei	155	135	20		225	0	135	0	20	68.75
Juni	112	140	-28	-28	199.09	-25.91	137.91	2.09	0	34.38
Juli	30	145	-115	-143	131.96	-67.13	97.13	47.87	0	17.19
Agust	50	150	-100	-243	103.94	-28.02	78.02	71.98	0	8.595
Sept	76	138	-62	-305	94.02	-9.92	85.92	52.08	0	4.298
Okt	137	140	-3	-308	93.63	-0.39	137.39	2.61	0	2.149
Nov	250	142	108		201.63	108	142	0	0	1.075
Des	326	175	151		225	23.37	175	0	127.63	63.82
Total	2361	1702	659	-1027	2174.3	0	1525.37	176.63	835.63	834.597

Diketahui : Kapasitas Lapang (KL) = 225 mm, dan Titik Layu Permanen (TLP) = 75 mm.

Perhitungan untuk Pengisian Tabel Neraca Air Lahan :

1.      Kolom CH-ETP

Contoh Perhitungan Kolom CH-ETP Bulan Januari :

CH-ETP = 450 – 150 = 300 mm/bulan

2.      Kolom Akumulasi Potensial Kehilangan Air untuk Penguapan (APWL)

APWL Bulan Januari : Karena nilai CH>ETP maka APWL-nya tidak ada atau sama dengan 0.

APWL Bulan Juni : Karena nilai CH<ETP maka APWL-nya sama dengan CH-ETP.

3.      Kolom Kandungan Air Tanah (KAT)

Contoh Perhitungan KAT Bulan November :

KAT = KAT Okt + CH-ETP Nov

KAT = 93.63 + 108

KAT = 201.63

(melebihi KL = 225mm) sehingga KAT Nov = 225 mm

Contoh Perhitungan KAT Bulan Desember :

KAT = KAT Nov + CH-ETP Des

KAT = 201.63 + 151

KAT = 352.63 (melebihi KL = 225mm) sehingga KAT Nov = 225 mm

4.      Kolom Perubahan Kadar Air Tanah (dKAT)

Contoh Perhitungan dKAT Bulan Februari :

dKAT Bulan Feb = KAT bulan Februari – KAT bulan Januari

dKAT Bulan Feb = 225 – 225 = 0 mm

5.      Kolom Evapotranspirasi Aktual (ETA), bila CH > ETP maka ETA = ETP karena ETA mencapai maksimum namun bila CH < ETP maka ETA = CH + dKAT karena seluruh CH dan dKAT seluruhnya akan dievapotranspirasikan.

Contoh Perhitungan ETA Bulan Juni dan Januari :

ETA Bulan Juni , karena CH < ETP, maka

ETA = CH + dKAT = 112 + 25.91 = 137.91 mm

ETA Bulan Januari , karena CH > ETP, maka ETA = ETP = 150 mm

6.      Kolom Defisit (D)

Contoh Perhitungan D Bulan Januari :

D = ETP – ETA = 150 – 150 = 0 mm

Contoh Perhitungan D Bulan Juni :

D = ETP – ETA = 140 – 137.91 = 2.09 mm

7.      Kolom Surplus (S)

Contoh Perhitingan S Bulan Juni :

Karena CH < ETP maka S = 0

Contoh Perhitingan S Bulan Januari :

Karena CH > ETP maka S = CH – ETP - dKAT

S = 300 – 0 = 300 mm

8.      Kolom Run-Off (RO)

Contoh Perhitungan Run-Off Bulan Januari dan Februari :

Run-Off Bulan Desember :

RO = 50 % (S_n)

RO = 50 % x 127.63

RO = 63.82 mm

Run-Off Bulan Januari :

RO = 50 % (S_n + RO_n-1)

RO = 50 % x (300 + 63.82)

RO = 181.91 mm                                  

Grafik 1 Neraca Air Lahan

3.2              Pembahasan

Pada kegiatan pertanian, air merupakan suatu hal yang sangat penting. Tanaman yang ditanam di ladang atau sawah memerlukan air dalam jumlah yang cukup, tidak berlebih ataupun kurang. Sehingga tanaman akan tumbuh secara optimum. Terjadinya kekurangan atau kelebihan air akan berdampak buruk bagi tanaman dan lingkungan sekitar. Kelebihan air berupa run-off akan mengakibatkan terjadinya banjir dan tanah menjadi sangat jenuh yang akan mengganggu kesetimbangan air tanah, dan menurunkan tingkat aerasi tanah. Selain itu kekurangan air pun akan memberikan dampak besar bagi keberlangsungan tanaman yang sangat memerlukan air untuk proses fotosintesis. Sehingga perlu mengamati kondisi air bulanan dengan metoda neraca air lahan untuk menghindari terjadinya kelebihan atau kekurangan air bagi tanaman yang kita tanam. Dan hal tersebut akan memberikan informasi mengenai waktu yang tepat untuk melakukan penanaman agar dapat menghindari dua pokok masalah, yaitu kelebihan dan kekurangan air.

Pada praktikum ini dilakukan pengamatan terhadap neraca air lahan dengan menggunakan Metode Thornwaite. Dimana data utama yang dibuthkan dalam perhitungan ini adalah curah hujan dan nilai evapotranspirasi. Dilihat dari tabel 2 mengenai perhitungan neraca air lahan, jumlah air yang tersedia di lahan mencapai 2361 mm dengan jumlah defisit 176,63 mm, evapotranspirasi aktual sebesar 1525,37 mm, sehingga selama setahun terjadi surplus dan run-off  masing-masing sebesar 835.63 mm dan 834.597 mm.

Meskipun hujan terjadi pada setiap bulan mengikuti distribusi normal, tetapi pada bulan-bulan tertentu, yaitu bulan Juni sampai dengan Oktober mengalami defisit air dimana jumlah evapotranspirasi aktual melebihi jumlah curah hujan. Sehingga selama setahun tersebut terdapat jumlah bulan basah 10 bulan basah dan 2 bulan kering. Pada kondisi defisit ini kandungan air tanah pun mengalami penurunan seiring dengan berkurangnnya curah hujan dan air tanah dimanfaatkan untuk evapotranspirasi (ETA) maka apabila air tanah tidak disuplai oleh hujan akan mengalami defisit dan kondisi demikian disebut musim kemarau.

Berdasarkan kondisi demikian, maka pola tanam yang sesuai adalah dengan melakukan dua kali masa tanam untuk padi sawah yang berumur 3 bulan hingga panen, yaitu dimulai pada bulan Januari hingga bulan Maret, kemudian pada bulan Maret juga dimulai lagi masa tanam kedua hingga selesai pada bulan Mei. Pada peiode bulan Juni sampai dengan Oktober terjadi defisi air bahkan dari bulan Juli sampai dengan Agustus ketersediaan air berada di bawah titik layu permanen. Kondisi ini sangat tidak mendung terhadap budidaya padi, sehingga lebih baik pada periode ini ditanam umbi-umbian yang tidak memerlukan banyak air. Setelah periode defisit ini berakhir, kemudian pada bulan Desember dimulai lagi penanaman padi karena pada bulan ini hujan kembali pada kondisi yang lebih besar dari pada evapotranspirasi aktual dengan ditandai adanya surplus sebesar 127.63 mm.

Selain berpengaruh pada pola tanam, yang perlu diperhatikan juga dari hasil analisis neraca air ini adalah terjadinya run-off  yang apabila tidak ditangaini dengan baik akan dapat menimbulkan bencana yang tidak diinginkan, tetapi apabila dilakukan penangan yang baik dapat memberikan manfaat yang besar terutama digunakan pada saat musim kemarau. Setiap tahun berdasarkan neraca air lahan di atas, pada tabel 2, run-off  terjadi sepanjang tahun, namun besarnya tergantung pada curah hujan. Pada periode surplus dimana terjadinya bulan basah, run-off  , yaitu pada bulan Januari mencapai 181.91 mm dan terus turun hingga pada bulan Mei hanya mencapai 68.75 mm. Potensi ini dapat dimanfaatkan dengan pembuatan pemanenan air hujan sehingga pada saat terjadinya bulan kering, air tangkapan ini dapat dimanfaatkan untuk menutupi kekurangan air. Selain mendapatkan keuntungan air untuk menutupi defisit, dengan melakukan pemanen air hujan ini dapat memperkecil terjadinya erosi akibat percikan air hujan, sehingga akan menjaga lapisan tanah bagian ata, top soil pada lahan pertanian. Jika dilihat jumlah keseluruhan run-off  selama setahun, maka dapat menutupi kekurangn air selama setahun, sehingga apabila dilakukan pemanenan air hujan ini memungkinkan dapat melakukan penanaman padi sepanjang tahun.