Telepon berdering pada jam 5 pagi di pagi yang terik. Tetangga saya Michael terdengar putus asa. Daun jagungnya menggulung, dan stres menyebar ke seluruh lahan seluas empat puluh hektar.
“Saya menyiramnya setiap dua hari sekali,” katanya. “Tetapi aku tidak mengerti kenapa jagungku terlihat haus sedangkan jagungmu terlihat sempurna.”
Tahun itu mengubah segalanya bagi Michael dan banyak petani lainnya di daerah kami. Dia belajar menghitung kebutuhan air tanaman menggunakan laju evapotranspirasi (ET), dan hasilnya pun berbalik. Begitu dia berhenti menebak-nebak, air menjadi alat yang tepat dan bukan alat yang tumpul.
Air membuat atau menghancurkan musim tanam. Terlalu sedikit akan menyebabkan tanaman layu. Terlalu banyak akan menyebabkan akar mati lemas di tanah jenuh.
Rahasianya terletak pada mengetahui secara pasti berapa banyak air yang dibutuhkan setiap tanaman – berdasarkan kondisi cuaca dan tahap pertumbuhan. Jika dilakukan dengan benar, irigasi berbasis ET-dapat memangkas biaya air hingga 30% dan pada saat yang sama meningkatkan hasil panen.
Apa Arti Evapotranspirasi Sebenarnya
Bayangkan ladang jagung Anda pada suatu sore yang panas di bulan Agustus. Kelembapan naik dari tanah, sementara daun jagung mengeluarkan uap ke udara.
Bersama-sama, evaporasi dan transpirasi membentuk evapotranspirasi. Setiap tumbuhan bertindak seperti pompa, menarik air dari akar ke daun, lalu ke atmosfer.
Petani yang mengabaikan tarif ET akan kehilangan uang.
Penelitian lima-tahun di Universitas Nebraska-Lincoln menemukan bahwa melewatkan perhitungan ET akan membuang sekitar 25% air irigasi namun tetap mengurangi hasil panen. Pertanian yang menggunakan penjadwalan ET meningkatkan hasil jagung sebesar 18% dan mengurangi penggunaan air sebesar 22%.
Saya mempelajarinya dengan susah payah pada tahun 2012. Saya tetap berpegang pada jadwal penyiraman-yang lama berdasarkan kalender selama bulan Juli yang luar biasa sejuk dan lembap.
Kedelai saya tidak membutuhkan banyak air, tetapi saya tetap mengairinya. Akar membusuk, penyakit menyebar, dan saya kehilangan 15% hasil panen. Kesalahan itu mendorong saya untuk mengadopsi ET.
Tanaman mengirimkan sinyal bahaya yang jelas, namun saat Anda melihat daun jagung melengkung atau daun kedelai terlipat, kerusakan hasil sudah mulai terjadi. Tarif ET memungkinkan Anda bertindak sebelum stres terjadi.
Referensi Evapotranspirasi: Anggaran Air Harian Anda
Evapotranspirasi referensi (ET₀) memberi tahu Anda berapa banyak air yang akan hilang dari permukaan rumput standar dalam cuaca saat ini. Anggap saja ini sebagai anggaran dasar air Anda untuk hari itu.
Stasiun cuaca menghitung ET₀ menggunakan suhu udara, kelembaban, angin, dan radiasi matahari. Anda tidak perlu menghitung angka sendiri – jaringan cuaca seperti CIMIS California, atau negara bagian yang setara, mempublikasikan nilai ET₀ harian. Banyak aplikasi irigasi kini mengirimkannya langsung ke ponsel Anda.
Penelitian menunjukkan bahwa ET₀ berubah secara dramatis sepanjang musim:
| Musim | Kisaran ET₀ Khas (dalam/hari) | Faktor Cuaca Utama |
|---|---|---|
| Musim semi | 0.15 – 0.25 | Suhu memanas, hari lebih panjang |
| Musim panas | 0.25 – 0.35 | Panas tinggi, hari panjang, kelembapan rendah |
| Jatuh | 0.10 – 0.20 | Suhu dingin, hari lebih pendek |
| Musim dingin | 0.05 – 0.10 | Suhu dingin, kelembapan tinggi |
Melacak ET₀ setiap hari memberi Anda dasar untuk irigasi yang presisi.
Koefisien Tanaman: Mengubah Cuaca Menjadi Kebutuhan Tanaman
Setiap tanaman memiliki “kepribadian” airnya sendiri, dan ia berubah seiring pertumbuhan. Koefisien tanaman (Kc) menyesuaikan nilai ET₀ agar sesuai dengan permintaan tanaman aktual.
Tanaman jagung muda dengan daun kecil mempunyai nilai Kc mendekati 0,3. Pada tahap reproduksi, ketika kanopi sudah penuh, Kc meningkat menjadi 1,2 atau lebih tinggi. Mendekati kematangan, nilainya turun lagi seiring dengan melambatnya pertumbuhan tanaman.
Terry Howell dari USDA Agricultural Research Service menjelaskannya dengan sederhana: "Koefisien tanaman mewakili data puluhan tahun mengenai penggunaan air tanaman yang sebenarnya. Menggunakan nilai yang sudah ketinggalan zaman atau umum dapat membuat Anda kehilangan 20% atau lebih."
Nilai KC tidak mengikuti tanggal kalender – melainkan mengikuti pertumbuhan tanaman. Penanaman-awal jagung mungkin mencapai puncaknya pada pertengahan-Juli, sedangkan penanaman selanjutnya akan menggeser kurva ke bulan Agustus. Pementasan pemotongan visual tetap menjadi panduan terbaik.
Berikut cuplikan singkatnya:
| Tahap Pertumbuhan | Jagung Kc | Kedelai Kc | Gandum Kc |
|---|---|---|---|
| Munculnya | 0.3–0.5 | 0.4–0.5 | 0.4–0.6 |
| Vegetatif | 0.5–0.8 | 0.5–0.8 | 0.6–1.0 |
| Reproduksi | 1.0–1.2 | 1.0–1.2 | 1.0–1.2 |
| Kematangan | 0.6–0.8 | 0.7–0.9 | 0.4–0.6 |
Rumus Sederhana Yang Berhasil
Rumus penggunaan air tanaman sehari-hari terlihat sederhana:
Penggunaan Air Tanaman=ET₀ × Kc × Faktor Efisiensi
Efisiensi irigasi adalah kuncinya. Alat penyiram biasanya menghasilkan 75–85%. Sistem tetes mencapai 85–95%. Sistem alur mungkin hanya mencapai 60–75%. Abaikan penyesuaian ini dan Anda akan berada di atas- atau di bawah-air dengan selisih yang lebar.
Garam dalam air irigasi memperumit perhitungan. Banyak tanaman membutuhkan 10–20% air ekstra untuk mengeluarkan garam dari zona akar. Tanaman sensitif mungkin membutuhkan 25–30%. Saya mempelajari hal itu di ladang kapas Texas, di mana pencucian yang terlewat selama dua tahun mengurangi hasil panen sebesar 15%.
Penjadwalan yang Lebih Cerdas
Penjadwalan berbasis-ET menggantikan dugaan dengan sains nyata. Setiap minggu, saya mencocokkan data ET₀ dengan koefisien tanaman, lalu menyesuaikannya dengan curah hujan dan kondisi tanah.
Jenis tanah memainkan peran besar. Tanah berpasir membutuhkan pengaplikasian yang lebih kecil dan lebih sering. Tanah liat dapat menampung lebih banyak air, sehingga memungkinkan pengairan yang lebih jarang tetapi lebih banyak.
Penelitian mengonfirmasi manfaatnya: irigasi spesifik-zona berdasarkan jenis tanah meningkatkan efisiensi penggunaan air sebesar 15–25% dibandingkan dengan penerapan seragam.
Prakiraan cuaca juga penting. Lewati penyiraman jika badai akan terjadi dalam 48 jam. Tingkatkan irigasi selama gelombang panas.
Pada tahun 2019, ketika ET₀ melonjak menjadi 0,45 inci per hari selama gelombang panas, saya meningkatkan frekuensi irigasi dan menyelamatkan jagung saya sementara tetangga menderita kerugian besar akibat stres.
Cuaca-Irigasi Berbasis Cuaca
Sistem berbasis cuaca otomatis-kini melakukan penyesuaian ini untuk Anda. Pengontrol cerdas menarik ET₀ dari stasiun cuaca, lalu mengubah jadwal irigasi setiap hari.
Sebuah penelitian di University of California menemukan bahwa sistem otomatis mengurangi penggunaan air sebesar 20% dan meningkatkan hasil panen sebesar 12%.
Cuaca berdampak pada ET dengan cara yang diremehkan oleh banyak petani:
| Kondisi Cuaca | Dampak ET | Respon Irigasi |
|---|---|---|
| Panas, Kering, Berangin | +50% hingga +100% | Tingkatkan frekuensi/durasi |
| Sejuk, Lembab, Tenang | -30% hingga -50% | Kurangi irigasi |
| Sedang/Rata-rata | Dasar | Penjadwalan standar |
| Hujan, Mendung | -40% hingga -60% | Tunda atau lewati irigasi |
Kelembapan dan angin sama pentingnya dengan suhu. Udara kering menarik kelembapan dengan cepat. Angin semakin mempercepat kerugian.
Bagaimana Mempraktikkan ET
Beralih ke irigasi berbasis ET-adalah proses-demi-langkah:
1, Identifikasi sumber data ET₀ lokal yang andal.
2, Pelajari nilai Kc spesifik tanaman untuk setiap tahap pertumbuhan.
3, Hitung kebutuhan air tanaman harian.
4, Sesuaikan efisiensi sistem.
5, Lacak prakiraan cuaca dan kondisi tanah.
6, Oleskan air secukupnya.
7, Simpan catatan terperinci untuk menyempurnakan praktik setiap musim.
Kalibrasi sangat penting. Uji tingkat aplikasi aktual sistem Anda. Kesalahan kecil bertambah dengan cepat. Penyimpanan-pencatatan membantu Anda menemukan pola dan-menyempurnakan keputusan dari tahun ke tahun.
Pendekatan Tingkat Lanjut
Setelah Anda menguasai dasar-dasarnya, Anda dapat menyempurnakannya lebih lanjut.
Irigasi defisit: Menerapkan kurang dari kebutuhan ET penuh pada tahap-tahap dimana tanaman dapat mentoleransi stres ringan. Anggur anggur sering kali mendapat manfaat dari hal ini, menghasilkan-buah berkualitas lebih tinggi. Jika dilakukan dengan benar, ini menghemat 15–25% air dengan sedikit kerugian hasil. Jika dilakukan dengan buruk, biayanya mahal.
Irigasi terpisah: Aplikasi yang lebih kecil dan lebih sering mengurangi limpasan dan kehilangan perkolasi yang dalam. Sistem otomatis menangani hal ini dengan baik.
Penganggaran musiman: Menghitung total kebutuhan air pada musim tersebut untuk mengantisipasi kekurangan dan membuat rencana ke depan.
