Model aliran dan penggunaan software UPFLOW untuk evaluasi irigasi evaporatif untuk tanaman padi dengan perbedaan tekstur tanah
DOI:
https://doi.org/10.31028/ji.v17.i2.12-21Kata Kunci:
model aliran, software UPFLOW, irigasi evaporatif, ET DemandAbstrak
Irigasi bawah permukaan dengan menggunakan sheet-pipe memerlukan penentuan kedalaman pemasangan sheet-pipe. Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan profil kenaikan air tanah pada sistem irigasi evaporatif untuk tiga jenis tanah dengan tekstur berbeda (pada lokasi berbeda), menentukan capillary rise flux pada lokasi-lokasi tersebut, dan mendesain peletakkan pipa suplai air (water table) sistem irigasi evaporatif yang efektif. Lokasi yang dipilih adalah adalah Malang, Samosir, dan Lampung. Profil tekstur tanah dari ketiga lokasi tersebut masing-masing; silty loam-clay loam, clay-clay loam-clay, dan silt loam-silt-loam-clay loam. Irigasi evaporatif dengan memberikan air dari bawah zona perakaran dengan pipa drainase yang disebut sheet-pipe. Tahap pertama simulasi aliran air kapilaritas menggunakan model aliran. Simulasi dilakukan pada jenis tekstur yang ada, yaitu clay, clay loam dan silt loam. Tahap selanjutnya adalah menggunakan software UPFLOW untuk menentukan flux dan menentukan posisi sheet-pipe yang dapat memenuhi kebutuhan evapotranspirasi tanaman (ET demand). Pada tahap ini ditetapkan ET demand untuk tiap fase perkembangan tanaman adalah 1,2 mm/hari (tahap awal), 2,6 mm/hari (vegetatif atau perkembangan), 2,7 mm/hari (pembuahan), dan 1,6 mm/hari (pematangan biji). Simulasi menunjukkan kapilaritas tidak dapat mengimbangi ET demand, sehingga permukaan tanah hingga kedalaman sekitar 5 cm menunjukkan kadar air rendah. Kadar air rendah tersebut kurang dari kadar air kritis. Perhitungan dengan UPFLOW menunjukkan sheet-pipe harus diinstal pada kedalaman yang berbeda pada ketiga lokasi tersebut agar tercukupinya ET demand dan aerasi cukup untuk perakaran. Profil teksur tanah menentukan kedalaman tersebut.
Unduhan
Referensi
Ali, M. H., Abustan, I., & Islam, S. (2013). Simulation of upward flux from shallow water-table using UPFLOW model. Journal of Natural Resources and Development, 3, 123–127. https://doi.org/10.5027/jnrd.v3i0.12
Ardiansyah. (2008). Estimation of Evapotranspiration in Cultivated and Uncultivated Paddy Field in Tropical Watershed.” Doctoral Thesis, The University of Tokyo. (Doctoral Thesis). The University of Tokyo, Tokyo, Jepang.
Ardiansyah, Setiawan, B. I., Arif, C., & Saptomo, S. K. (2019). Peningkatan efisiensi aplikasi air pada petakan sawah dengan penerapan irigasi evaporatif (kajian teoritis). Jurnal Irigasi, 14(1), 47–54. http://dx.doi.org/10.31028/ji.v14.i1.46-53
Arif, C., Setiawan, B. I., Saptomo, S. K., Matsuda, H., Tamura, K., Inoue, Y., … Suwarno, W. B. (2021). Performances of sheet-pipe typed subsurface drainage on land and water productivity of paddy fields in Indonesia. Water, 13(1), 48. https://doi.org/10.3390/w13010048
Arif, C., Setiawan, B. I., Saptomo, S. K., Taufik, M., Saputra, S. F. D., Ardiansyah, & Mizoguchi, M. (2021). Functional design of smart evaporative irrigation for mina-padi system in Indonesia. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 622(1), 012052. https://doi.org/ 10.1088/1755-1315/622/1/012052
Baihaqi, M. R. (2017). Perbedaan Karakteristik dan Klasifikasi Tanah Lahan Kering dan Lahan Sawah pada Bentuk Lahan Karst di Desa Sitiarjo Malang (Disertasi). Universitas Brawijaya, Malang, Indonesia.
Barrett, C. B., Moser, C. M., McHugh, O. V., & Barison, J. (2004). Better technology, better plots, or better farmers? Identifying changes in productivity and risk among Malagasy rice farmers. American Journal of Agricultural Economics, 86(4), 869–888. https://doi.org/10.1111/j.0002-9092.2004.00640.x
Ghanbarian-alavijeh, B., Liaghat, A., Huang, G. H., & Van genuchten, M. Th. (2010). Estimation of the van Genuchten Soil water retention properties from soil textural data. Pedosphere, 20(4), 456–465. https://doi.org/10.1016/S1002-0160(10)60035-5
Guellouz, L., Askri, B., Jaffré, J., & Bouhlila, R. (2020). Estimation of the soil hydraulic properties from field data by solving an inverse problem. Scientific Reports, 10(1), 9359. https://doi.org/10.1038/s41598-020-66282-5
Hasanah, N. A. I., Setiawan, B. I., Arif, C., & Widodo, S. (2015). Evaluasi koefisien tanaman padi pada berbagai perlakuan muka air. Jurnal Irigasi, 10(2), 57–68.
Hillel, D. (1998). Environmental Soil Physics: Fundamentals, Applications, and Environmental Considerations. Elsevier.
Kasno, A., Irawan, I., Husnain, H., & Rochayati, S. (2017). Integrated nutrient management of an acid paddy soil in Karang Tanjung Village, Padang Ratu, Central Lampung. Journal of Tropical Soils, 22(2), 97–106. https://doi.org/10.5400/jts. 2017.v22i2.97-106
Lubis, N. M. A., Nasution, Z., & Razali. (2017). Klasifikasi tanah lahan sawah terasering di Desa Huta Hotang Kecamatan Onan Runggu berdasarkan toposekuen. Jurnal Online Agroekoteknologi, 5(4), 764–772. https://doi.org/10.32734/ joa.v5i4.2489
Raes, D. (2003). UPFLOW: Model to assess water movement from a shallow water table to the root zone. IUPWARE’s Newsletter, 2, 15–17.
Raes, D., & Deproost, P. (2003). Model to assess water movement from a shallow water table to the root zone. Agricultural Water Management, 62(2), 79–91. https://doi.org/10.1016/S0378-3774(03) 00094-5
Saptomo, S. K., Rudiyanto, Askari, M., Arif, C., Suwarno, W. B., Adlan, … Matsuda, H. (2021). Experimental and numerical investigation of laboratory scale sheetpipe-typed automatic subsurface irrigation. Communications in Science and Technology, 6(2), 117–124. https://doi.org/10.21924/cst.6.2. 2021.604
Satyanarayana, A., Thiyagarajan, T. M., & Uphoff, N. (2006). Opportunities for water saving with higher yield from the system of rice intensification. Irrigation Science, 25(2), 99–115. https://doi.org/10.1007/s00271-006-0038-8
Tian, Z., Kool, D., Ren, T., Horton, R., & Heitman, J. L. (2019). Approaches for estimating unsaturated soil hydraulic conductivities at various bulk densities with the extended Mualem-van Genuchten model. Journal of Hydrology, 572, 719–731. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol. 2019.03.027
Udom, I. J., & Nta, S. A. (2020). UPFLOW model prediction of capillary rise into root zone soil moisture for shallow water table soils of Obio Akpa river floodplain in the Niger-Delta environment, Nigeria. Agricultural Engineering International: CIGR Journal, 22(2), 21–31.
Uphoff, N. (2012). Comment to ‘The System of Rice Intensification: Time for an empirical turn’, [NJAS - Wageningen Journal of Life Sciences 57 (2011) 217–224]. NJAS: Wageningen Journal of Life Sciences, 59(1–2), 53–60. https://doi.org/ 10.1016/j.njas.2012.02.001
Vereecken, H., Weynants, M., Javaux, M., Pachepsky, Y., Schaap, M. G., & van Genuchten, M. Th. (2010). Using pedotransfer functions to estimate the van Genuchten–Mualem soil hydraulic properties: A review. Vadose Zone Journal, 9(4), 795–820. https://doi.org/10.2136/vzj2010.0045
Unduhan
Diterbitkan
Cara Mengutip
Terbitan
Bagian
Lisensi
Hak Cipta (c) 2023 Jurnal Irigasi
Artikel ini berlisensiCreative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
Naskah dilisensikan berdasarkan Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.