POLA DISTRIBUSI AIR DI BUMI
1. Gambaran secara singkat latar belakang dan konsep irigasi
Irigasi merupakan salah satu faktor penting dalam kegiatan usaha tani dalam arti luas. Sejalan dengan era reformasi dan otonomi daerah, maka saat ini telah ada pengaturan baru yang mengatur tentang irigasi, yaitu pengelolaan diserahkan kepada petani. Namun demikian pemerintah tetap berkewajiban untuk membantu petani terutama dalam bimbingan teknis dan keuangan sampai mampu mengelolanya secara mandiri. Irigasi didefinisikan sebagai suatu cara pemberian air, baik secara alamiah ataupun buatan kepada tanah dengan tujuan untuk memberi kelembaban yang berguna bagi pertumbuhan tanaman.
Secara garis besar, tujuan irigasi dapat digolongkan menjadi 2 (dua) golongan, yaitu: Tujuan Langsung, yaitu irigasi mempunyai tujuan untuk membasahi tanah berkaitan dengan kapasitas kandungan air dan udara dalam tanah sehingga dapat dicapai suatu kondisi yang sesuai dengan kebutuhan untuk pertumbuhan tanaman yang ada di tanah tersebut. Tujuan Tidak Langsung, yaitu irigasi mempunyai tujuan yang meliputi: mengatur suhu dari tanah, mencuci tanah yang mengandung racun, mengangkut bahan pupuk dengan melalui aliran air yang ada, menaikkan muka air tanah, meningkatkan elevasi suatu daerah dengan cara mengalirkan air dan mengendapkan lumpur yang terbawa air, dan lain sebagainya. Sesuai dengan definisi irigasinya, maka tujuan irigasi pada suatu daerah adalah upaya rekayasa teknis untuk penyediaaan dan pengaturan air dalam menunjang proses produksi pertanian, dari sumber air ke daerah yang memerlukan serta mendistribusikan secara teknis dan sistematis.
2. pola distribusi air di bumi
Sebagian besar air di atmosfer dan kerak bumi berasal dari air laut asin di dunia, sementara air tawar hanya menyumbang 2,5% dari total. Karena lautan yang menutupi sekitar 71% area Bumi memantulkan cahaya biru, Bumi tampak biru dari luar angkasa, dan sering disebut sebagai planet biru dan Pucat Dot Biru. Diperkirakan 1,5 hingga 11 kali jumlah air di lautan dapat ditemukan ratusan mil jauh di bagian dalam bumi, meskipun tidak dalam bentuk cair.
Kerak samudera muda, tipis dan padat, dengan tidak ada batu di dalamnya yang berasal dari yang lebih tua dari perpecahan Pangea. Karena air jauh lebih padat daripada gas apa pun, ini berarti bahwa air akan mengalir ke "depresi" yang terbentuk sebagai hasil dari kerak samudera berkepadatan tinggi. (Di planet seperti Venus, tanpa air, depresi tampaknya membentuk dataran luas di atas yang meninggi). Karena batuan kerapatan rendah dari kerak benua mengandung sejumlah besar garam yang mudah tererosi dari logam alkali dan alkali tanah, garam telah, selama milyaran tahun, terakumulasi di lautan sebagai akibat dari penguapan mengembalikan air tawar ke daratan sebagai hujan dan hujan. salju.
Akibatnya, sebagian besar air di Bumi dianggap sebagai salin atau air garam , dengan salinitas rata-rata 35 ‰ (atau 4,5%, kira-kira setara dengan 34 gram garam dalam 1 kg air laut), meskipun ini sedikit bervariasi. sesuai dengan jumlah limpasan yang diterima dari tanah sekitarnya. Secara keseluruhan, air dari lautan dan lautan marjinal, air tanah asin dan air dari danau tertutup mengandung lebih dari 97% air di Bumi, meskipun tidak ada danau tertutup yang menyimpan jumlah air yang signifikan secara global. Air tanah salin jarang dipertimbangkan kecuali ketika mengevaluasi kualitas air di daerah kering.
Sisa air bumi merupakan sumber daya air tawar planet ini. Biasanya, air tawar didefinisikan sebagai air dengan salinitas kurang dari 1 persen dari lautan yaitu di bawah sekitar 0,35 ‰. Air dengan salinitas antara level ini dan 1 typically biasanya disebut sebagai air marjinal karena air ini marginal untuk banyak digunakan oleh manusia dan hewan. Rasio air garam dengan air tawar di Bumi adalah sekitar 50 banding 1.
Air tawar di planet ini juga sangat tidak merata. Meskipun dalam periode hangat seperti Mesozoikum dan Paleogen ketika tidak ada gletser di mana pun di planet ini, semua air tawar ditemukan di sungai dan sungai, saat ini sebagian besar air tawar ada dalam bentuk es, salju, air tanah dan kelembaban tanah, dengan hanya 0,3 % dalam bentuk cair di permukaan. Dari permukaan cair air tawar, 87% terkandung di danau, 11% di rawa-rawa, dan hanya 2% di sungai. Sejumlah kecil air juga ada di atmosfer dan makhluk hidup. Dari sumber-sumber ini, hanya air sungai yang umumnya berharga.
Meskipun volume total air tanah diketahui jauh lebih besar daripada limpasan sungai, sebagian besar air tanah ini adalah salin dan karenanya harus diklasifikasikan dengan air salin di atas. Ada banyak fosil air tanah di daerah gersang yang tidak pernah diperbarui selama ribuan tahun; ini tidak harus dilihat sebagai air terbarukan.
3. Variabilitas air di muka bumi dalam skala temporal dan spatial
Menurut Muhjidin (2011) menyatakan bahwa dua variabel infiltrasi (laju dan volume) dipengaruhi oleh dua faktor utama:
A. Faktor sumber air yang akan masuk kedalam tanah: intensitas hujan dan irigasi.
B. Faktor tanah yang meliputi kondisi permukaan tanah seperti vegetasi, kemiringan, dan sifat-sifat tanah seperti tekstur dan struktur tanah kepadatan tanah dan kedalaman air tanah.
4. faktor-faktor peluang dan tantangan dalam irigasi dan pengelolaan air
Masalah irigasi pada umumnya terkait dengan upaya pemenuhan kebutuhan air untuk pertanian secara luas termasuk di dalamnya kebutuhan air untuk tanaman pangan, peternakan dan perikanan, kebutuhan bagi tanaman perkebunan, dan tanaman hortikultura yang meliputi sayur sayuran, buah buahan, dan tanaman hias. Walaupun kebutuhan irigasi untuk padi masih mendominasi kebutuhan irigasi secara menyeluruh sebagai warisan praktek yang telah dilakukan selama berabad abad namun kecenderungan pergeseran sudah mulai nampak walaupun dalam lingkup yang masih terbatas. Pertumbuhan ekonomi dan peningkatan jumlah penduduk adalah faktor faktor yang mempengaruhi permintaan terhadap air dimasa depan. Ada tiga kecenderungan yang diperkirakan akan terjadi; Pertama, permintaan air dari luar sektor pertanian akan meningkat lebih cepat dibandingkan dengan permintaan air sektor pertanian. Kedua, pergeseran permintaan terhadap komoditi pertanian akan menyebabkan pergeseran permintaan terhadap air di dalam sektor pertanian. Ketiga, pergeseran permintaan terhadap lahan juga akan mempengaruhi permintaan terhadap air. Investasi pembangunan prasana di bidang sumberdaya air semakin lama semakin mahal (Pasandaran, 2002, Rosegrant et al., 2002). Jangka waktu yang diperlukan untuk membangun prasarana tersebut juga cukup lama, untuk irigasi yang berskala besar dan juga waduk besar diperlukan sekitar 10 tahun (Van der Giessen, 1946, Pasandaran and Rosegrant, 1995).
Peluang dan Ancaman dalam irigasi dan pengelolaan air: Adanya pedoman pembagian air bagi pengurus P3A, sesuai pola tanam dan tata tanam. Terampilnya pengurus P3A membagi air kesetiap petak sawah secara adil dan merata. Adanya koperasi untit desa (KUD) yang dapat menampung hasil panen, serta menyediakan kebutuhan petani. Meningkatkan pembinaan instansi terkait secara berekesinambungan dalam meningkatkan ketrampilan petani hingga mandiri. Terlengkapinya sarana irigasi untuk menunjang pembagian air yang adil.
Adanya peraturan daerah (PERDA) untuk mendukung kegiatan P3A. Semakin sedikitnya ketersediaan air akibat penggundulan daerah aliran sungai. Terbatasnya dana pemerintah untuk biaya operasi dan pemeliharaan.
Rendahnya perhatian instansi terkait dalam pembinaan organisasi P3A.
Tingginya harga sprodi, sehingga mengurangi pendapatan petani.
Rendahnya harga jual panen petani, jika dibandingkan dengan harga kebutuhan petani.
Faktor-faktor tersebut saling berkaitan sehingga memerlukan pemahaman terhadap pengaruh faktor yang satu dengan faktor lainnya. Misalnya, adanya pengurus P3A yang beribawa, diberi bobot = 0,1, sedangkan adanya naggaran dasar (AD) dan anggaran rumah tangga (ART) yang disepakati oleh seluruh anggota P3A diberi bobot lebih rendah = 0,08. Keduanya sama-sama .perlu, namun pengurus P3A yang berwibawa lebih tinggi bobotnya, sebab sebaik apapun anggaran dasar dan anggaran rumah tangganya jika tidak ditunjang oleh pengurus yang berwibawa tidak banyak artinya. Demikian cara pemberian bobot terhadap faktor-faktor lainnya dengan batasan tidak boleh lebih dari nilai 1.
5. faktor-faktor yang mempengaruhi produksi pertanian.
Faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman secara garis besar dapat dibedakan menjadi dua, yaitu faktor internal dan faktor eksternal. Kedua faktor ini memiliki peran masing-masing dalam proses pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Berikut adalah uraian kedua faktor ini dalam mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman.
Faktor internal
A. Gen, merupakan substansi pembawa sifat yang diturunkan dari induk ke generasi selanjutnya. Misalnya pada tanaman yang memiliki sifat unggul, hanya dapat tumbuh dengan cepat, berbuah lebat, dan rasanya manis di lahan yang subur dan kondisinya sesuai. Bila ditanam di lahan tandus dan kondisinya tidak sesuai, pertumbuhan dan perkembangan tanaman ini tidak akan optimal.
B. Hormon, merupakan zat yang berperan dalam mengendalikan berbagai fungsi di dalam tubuh.
C. Auksin, berperan untuk memacu proses pemanjangan, pembelahan, dan diferensiasi sel.
D. Giberlin, berperan untuk pembentukan biji serta perkembangan dan perkecambahan embrio.
E. Etilen, berperan untuk pematangan buah dan perontokan daun.
F. Sitokinin, berperan untuk pembelahan sel atau sitokenesis, seperti merangsang pembentukan akar dan cabang tanaman.
G. Asam absisat, berperan untuk proses penuaan dan gugurnya daun.
H. Kaolin, berperan untuk proses organogenesis tanaman.
I. Asam traumalin, berperan untuk regenerasi sel apabila mengalami kerusakan jaringan.
Faktor eksternal
A. Nutrisi, merupakan bahan baku dan sumber energi dalam proses metabolisme tubuh. Kualitas dan kuantitas nutrisi akan mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Tanaman membutuhkan nutrisi berupa air dan zat hara yang terlarut dalam air. Melalui proses fotosintesis, air dan karbon dioksida diubah menjadi zat makanan. Zat hara tidak berperan langsung dalam proses fotosintesis, namun sangat diperlukan agar tanaman dapat tumbuh dan berkembang dengan baik.
B. Cahaya Matahari, berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan makhluk hidup. Tanaman sangat membutuhkan cahaya matahari untuk fotosintesis. Namun keberadaan cahaya ternyata dapat menghambat pertumbuhan tumbuhan karena cahaya dapat merusak hormon auksin yang terdapat pada ujung batang.
C. Air dan Kelembaban, merupakan faktor penting untuk pertumbuhan dan perkembangan. Air sangat dibutuhkan oleh makhluk hidup. Tanpa air, makhluk hidup tidak dapat bertahan hidup. Air merupakan tempat berlangsungnya reaksi-reaksi kimia di dalam tubuh. Kelembaban mempengaruhi keberadaan air yang dapat diserap oleh tanaman mengurangi penguapan. Kondisi ini sangat mempengaruhi sekali terhadap pemanjangan sel. Kelembaban juga penting untuk mempertahankan stabilitas bentuk sel.
D. Suhu, memiliki pengaruh nyata terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Contohnya pada padi yang ditanam pada awal musim kemarau dimana suhu rata-rata tinggi akan lebih cepat dipanen daripada padi yang ditanam pada musim penghujan dimana suhu rata-rata lebih rendah. Hal ini disebabkan karena semua proses dalam pertumbuhan dan perkembangan seperti penyerapan air, fotosintesis, penguapan, dan pernapasan pada tanaman dipengaruhi oleh suhu.
E. Tanah, berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Tanaman akan tumbuh dan berkembang dengan optimal bila kondisi tanah tempat hidupnya sesuai dengan kebutuhan nutrisi dan unsur hara. Kondisi tanah ditentukan oleh faktor lingkungan lain, misalnya suhu, kandungan mineral, air, dan derajat keasaman atau pH.
6. faktor-faktor yang mempengaruhi perencanaan dan pembangunan irigasi di suatu area
Saluran irigasi teknis dibangun ditunjukkan dengan adanya sekat sebagai saluran tempat mengalirnta air. Untuk mengatur volume dan kecepatan air, saluran harus dibagi-bagi. Adanya kotoran dan sampah yang tertimbun juga dapat mengganggu aliran air. Saluran air juga dapat membendung jika terjadi banjir sewaktu-waktu (Wirawan,1991). Analisis kebutuhan air irigasi merupakan salah satu tahap penting yang diperlukan dalam perencanaan dan pengelolaan sistern irigasi. Kebutuhan air tanaman didefinisikan sebagai jumlah air yang dibutuhkan oleh tanaman pada suatu periode untuk dapat tumbuh dan produksi secara normal. Kebutuhan air nyata untuk areal usaha pertanian meliputi evapotranspirasi (ET), sejumlah air yang dibutuhkan untuk pengoperasian secara khusus seperti penyiapan lahan dan penggantian air, serta kehilangan selama pemakaian. (Sudjarwadi 1990). Kemampuan pengukuran debit aliran sangat diperlukan untuk merancang sistem irigasi serta mengetahui potensi sumberdaya air di suatu wilayah DAS. Debit aliran dapat dijadikan sebuah alat untuk memonitor dan mengevaluasi neraca air suatu kawasan melalui pendekatan potensi sumber daya air permukaan yang ada.
Analisis kebutuhan air irigasi merupakan salah satu tahap penting yang diperlukan dalam perencanaan dan pengelolaan sistern irigasi.Kebutuhan air tanaman didefinisikan sebagai jumlah air yang dibutuhkan oleh tanaman pada suatu periode untuk dapat tumbuh dan produksi secara normal.Kebutuhan air nyata untuk areal usaha pertanian meliputi evapotranspirasi (ET), sejumlah air yang dibutuhkan untuk pengoperasian secara khusus seperti penyiapan lahan dan penggantian air, serta kehilangan selama pemakaian (Sudjarwadi, 1990).
7. Dampak positif dan negatif dari irigasi terhadap lingkungan dan ekosistem
Secara ringkas pengertian akan dampak yang ditimbulkan oleh suatu pembangunan. Tidak terkecuali pembangunan irigasi yang bertujuan untuk meingkatkan kesejahteraan dibidang ekonomi, menimbulkan dampak kepada ekonomi itu sendiri, aspek sosial dan lingkungan.
Aspek Lingkungan, jaringan irigasi adalah saluran bangunan dan bangunan pelengkapnya yang merupakan satu kesatuan yang diperlukan untuk pengaturan air irigasi yang mencakup penyediaan, pembagian, pemberian, penggunaan dan pembuangan airirigasi (Direktorat Pengelolaan Air, 2010). Pembangunan jaringan irigasi sangat penting terutama karena Indonesia terletak di wilayah muson tropis. Posisi ini membuat keberadaan air sangat khas, hujan banyak jatuh pada bulan-bulan basah yang berlangsung dalam beberapa bulan.Tingginya curah hujan ini tentu saja mengakibatkan air cenderung berlimpah. Dengan adanya jaringan irigasi, air yang berlimpah ini dapat ditampung, sehingga bias mencegah terjadinya banjir. Selain untuk mencegah terjadinya banjir, adanya jaringan irigasi juga dapat membantu petani terutama di saat kekeringan. Air yang ditampung saat curah hujan tinggi tersebut dapat disalurkan pada saat musim kemarau, sehingga ketersediaan air bagi tanaman dapat terjamin.
Aspek Sosial, merupakan aspek yang paling menentukan karakteristik dan sifat dari sistem jaringan. Dalam perancangan atau pembuatan sistem irigasi juga tidak lepas dari aspek sosial setempat. Setiap daerah mempunyai keunggulan dan ketiadaan sesuatu. Hal ini yang bisa menimbulkan pengaruh karakteristik irigasi yang khas. Seperti sosial masyarakat setempat yang terkenal untuk memanfaatkan batu sungai (batu kali) sebagai salah satu komoditas masyarakat setempat yang mempunyai nilai jual lebih tinggi sehingga penggunaan batu sungai tidak dilakukan pada masyarakat sekitar daerah Muntilan. Mereka lebih memanfaatkan bahan lain yang lebih murah seperti kantong plastik.
Aspek Ekonomi, selain aspek sosial masyarakat setempat, aspek yang tidak bisa lepas dari sistem irigasi adalah aspek ekonomi. Seperti aspek sosial, aspek ini lebih ditekankan pada ekonomi seperti mata pencaharian masyarakat setempat, pendapatan masyarakat serta kebiasaan masyarakat setempat dalam menilai suatu materi, nilai lahan. Pemenuhan kebutuhan irigasi ternyata belum mampu menuntaskan kemiskinan dan meningkatkan kesejahteraan petani. Sejak dilakukan pembangunan hingga saat ini telah terbukti kegagalan-kegagalan dari irigasi untuk meningkatkan kesejahteraan petani. Kalangan petani masih dianggap kalangan bawah dan saat ini kurang diminati oleh generasi muda. Meskipun pada orde baru telah dibangun jaringan irigasi mulai dari waduk hingga saluran-saluran ke lahan pertanian masih banyak persoalan yang selalu menghampiri petani. Perubahan strategi sistem irigasi perlu dilakukan guna meningkatkan pendatan petani yang merupakan dasar dari aspek ekonomi (Supadmo, 2003).
8. pentingnya cuaca dalam pengelolaan air
Irigasi adalah usaha pengadaan dan pengaturan secara buatan, baik air tanah maupun air permukaan untuk menunjang pertanian.Jumlah air yang tepat untuk diberikan ketapak sawah, waktu pemberian dan tersedianya saluran drainase merupakan faktor-faktor yang menetukan keberhasilantanaman. Air yang dibendung harus dijaga dengan hati-hati dan merupakan jalur masuk dan keluarnya dari petak persawahan akan mempengaruhi kesuksessan hasil panen (Dumairy, 1992). Saluran irigasi teknis dibangun ditunjukkan dengan adanya sekat sebagai saluran tempat mengalirnya air.Untuk mengatur volume dan kecepatan air, saluran harus dibagi-bagi. Adanya kotoran dan sampah yang tertimbun juga dapat mengganggu aliran air.Saluran air juga dapat membendung jika terjadi banjir sewaktu-waktu (Wirawan, 1991).
9. Gambaran secara singkat faktor-faktor cuaca itu mempengaruhi permintaan air tanaman
Irigasi adalah pemberian air kepada tanah untuk menunjang curah hujan yang tidak cukup agar tersedia lengas bagi pertumbuhan tanaman. Secara umum pengertian irigasi adalah penggunaan air pada tanah untuk keperluan penyediaan cairan yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanam-tanaman. Tujuan Irigasi secara tidak langsung adalah pemberian air yang dapat menunjang usaha pertanian melalui berbagai cara antara lain, mengatur suhu tanah, membersihkan tanah dari unsur-unsur racun, memberantas hama penyakit, mempertinggi muka air tanah, membersikan buangan air dan kolmatasi (Hansen, 1990).
10. sifat-sifat tanah bagi seorang engineer irigasi
Hidromeliorasi ialah tindakan orang dengan maksud mengatur kealiran lahan. Tindakan ini mencakup irigasi, pengatusan (drainage) dan mengelola sifat hidrologi lahan. Yang dimaksud dengan irigasi ialah pemberian air secara buatan kepada sebidang lahan untuk memenuhi kebutuhan pertanaman. Pengatusan dikerjakan orang untuk membuang kelebihan air dari sebidang lahan yang mengganggu atau menghalangi penggunaan lahan itu. Yang dinamakan sifat hidrologi lahan ialah semua sifat hakiki lahan yang menentukan dinamika air, baik pada muka tanah maupun di dalam tubuh tanah.
Mengingat, bahwa irigasi bermaksud memberikan air untuk memenuhi kebutuhan pertanaman maka pada asasnya irigasi diberikan pada waktu persediaan lengas tanah kurang untuk mendukung pertumbuhan pertanaman. Dengan kata lain, irigasi tidak diberikan pada waktu persediaan lengas tanah cukup. Ukuran cukup bergantung pada macam pertanaman yang diusahakan. Ada tanaman, yang untuk melangsungkan pertumbuhan lumrah (normal), memerlukan air lebih banyak daripada tanaman yang lain, misalnya padi sawah dibandingkan dengan jagung. Ukuran cukup berubah-ubah sepanjang masa hidup tanaman. Pada tanaman semusim perubahan ini menjurus ke satu arah dari tahap awal hingga tahap akhir. Pada tanaman tahunan perubahannya bersifat mendaur. Perubahan kebutuhan air ini dikuasai oleh proses hidup yang berlangsung dalam jaringan tanaman, yang mencirikan suatu tahap perkembangan tertentu. Misalnya, jumlah air yang diperlukan untuk mempertahankan kegembungan (turgor) sel biasanya lebih banyak daripada yang diperlukan untuk sintesis protein (Levitt, 1980).
Kebutuhan tanaman akan air juga ditentukan oleh daya tanaman menghadapi penurunan ketersediaan lengas tanah. Ada tanaman yang tahan kering (drought tolerant), yaitu mampu bertahan hidup dalam keadaan kurang air selama masa tertentu dengan jalan membatasi kegiatan berbagai proses fisiologi. Setelah persediaan lengas tanah cukup kembali, tanaman tersebut dapat tumbuh lumrah kembali. Ada tanaman yang bersifat menghindari kekeringan (drought avoidance), yaitu mampu tetap memenuhi kebutuhannya akan air dalam keadaan kekurangan persediaan lengas tanah dengan cara menggiatkan proses penyerapan lengas tanah (Levitt, 1980). Tanaman karet dan jati, misalnya, termasuk tanaman yang tahan kering, sedang tanaman semangka dan mentimun termasuk yang bersifat menghindari kekeringan.
Dalam keadaan gundul (tidak tertutup vegetasi) perubahan kadar lengas tanah secara alamiah ditentukan oleh neraca air atmosfer di satu pihak dan oleh sifat hidrologi lahan di pihak yang lain. Neraca air atmosfer menentukan jumlah curah hujan mempan (effective) atau kebasahan iklim aktual.
