Reka Sipil Teknik
Jurnal Racan : a © Jurusan Teknik Sipil Itenas | No. 2 | V 5 . ol Jurnal Online Institut Teknologi Nasional

## Perhitungan Evapotranspirasi Acuan untuk Irigasi di Indonesia

## FRANSISKA YUSTIANA, GABRIEL ANTONIO SITOHANG
Jurusan Teknik Sipil, Institut Teknologi Nasional, Bandung Email: fransiskayustiana@yahoo.com

## ABSTRAK
Sistem irigasi merupakan suatu cara mengalirkan air ke suatu lahan dimana air dialirkan  sesuai  kebutuhan.  Debit  yang  dihasilkan  dari  sistem  irigasi  ditentukan oleh  beberapa  faktor,  salah  satunya  adalah  evapotranspirasi.  Nilai evapotranspirasi di Indonesia dihitung menurut Standar Perencanaan Irigasi KP- 01 dengan menggunakan rumus Penman FAO Corrected sedangkan menurut SNI 7745:2012 menggunakan rumus Penman-Monteith. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui  metode  penghitungan  evapotranspirasi  acuan  yang  tepat  dengan membandingkan  metode  KP-01  dan  SNI  dengan  tanaman  hidroponik  berupa selada  air  dan  seledri  dengan  menggunakan  data  klimatologi  periode  Januari- Agustus  tahun  2018.  Penelitian  ini  menunjukkan  nilai sebesar  5,60
mm/hari  memiliki  nilai  yang  lebih  besar  dari  pada  nilai
sebesar  4,60 mm/hari  dan  nilai
sebesar  4,94  mm/hari,  maka  dalam  penelitian  ini metode  SNI  7745:2012  lebih  disarankan  untuk  digunakan  dalam  menghitung nilai  evapotranspirasi  acuan  karena  memiliki  nilai  yang  lebih  besar  dan membutuhkan data yang lebih sedikit dari metode yang lain.
Kata Kunci: Sistem irigasi, Penman FAO Corrected, Penman-Monteith

## ABSTRACT
The  irrigation  system  is  a  distribution  of  water  into  a  crop  yield.  Irrigation discharge is determined by several factors, either is reference evapotranspiration. The value of reference evapotranspiration in Indonesia is calculated according to Standar  Perencanaan  Irigasi  KP-01  using  the  FAO  Penman  Corrected  formula either  according  to  SNI  7745:2012  using  the  Penman-Monteith  formula.  This research aims to know acurate methode that calculating the acurate reference of evapotranspiration by comparing the  methods of KP-01 and SNI with  observed reference evaporation on hydroponic plants. Climatology data period are between the  January-August  2018.  This  research  demonstrates  the  value  of
is 5.60 mm/day greater than the value of
which is 4.60 mm/day and value  is  4.94  mm/day.  This  research  recommended  that  SNI  7745:2012  more acurate in calculating the value of reference evapotranspiration because it has a greater value and require less data than other methods.
Keywords : Irrigation systems, Penman FAO Corrected, Penman-Monteith

## 1. PENDAHULUAN
Sistem  irigasi  adalah  cara  terbaik  untuk  dapat  mengalirkan  air  ke  suatu  lahan  pertanian dimana air dapat dialirkan sesuai kebutuhan. Sistem irigasi memiliki peranan penting dalam bidang  pertanian  untuk  memenuhi  kebutuhan  air  tanaman.  Salah  satu  faktor  yang menentukan besaran kebutuhan debit irigasi yaitu evapotranspirasi.
Evapotranspirasi  terjadi  disebabkan  oleh  beberapa  faktor  seperti  jenis  tanaman,  kondisi lahan,  letak  geografis,  dan  cuaca.  Evapotranspirasi  yang  terjadi  di  bidang  pertanian  dapat disebut  sebagai .  Nilai dapat  dicari  dengan  beberapa  metode  dan  penelitian, tergantung  dari  banyaknya  data  yang  dimiliki.  Metode  perhitungan  evapotranspirasi  acuan yang akan digunakan dalam penelitian ini menggunakan metode yang mengacu ke Standar Perencanaan Irigasi  KP-01  yang  menggunakan  rumus  Penman  FAO Corrected, Metode SNI 7745:2012  yang  menggunakan  rumus  Penman-Monteith,  dan  hasil  pengamatan  langsung terhadap tanaman hidroponik berupa selada air dan seledri. Hasil perbandingan dari ketiga metode  tersebut  akan  menghasilkan  nilai  evapotranspirasi  yang  berbeda-beda  agar didapatkan metode yang lebih tepat untuk menghitung nilai evapotranspirasi.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA

## 2.1 Tinjauan Umum
Evapotranspirasi adalah kehilangan air yang merupakan penguapan total dari lahan dan air yang  diperlukan  oleh  tanaman.  Evapotranspirasi  menentukan  debit  irigasi  yang  dibutuhkan tanaman.  Penelitian  ini  akan  membahas  nilai  evapotranspirasi  yang  akan  dihitung  dengan menggunakan dua metode yang berdasarkan pada Standar Perencanaan KP-01 (Departemen Pekerjaan Umum, 1986) dan SNI 7745:2012 (Badan Standar Nasional Indonesia, 2012).

## 2.2    Perhitungan  Evapotranspirasi  Acuan  berdasarkan  Standar  Perencanaan Irigasi KP-01
Perhitungan  evapotranspirasi  acuan  dengan  menggunakan  rumus  Penman  FAO Corrected (Departemen  Pekerjaan  Umum,  1986)  dapat  dilihat  dalam Persamaan  1  sampai Persamaan 10 .
)      ) )) …(1) …(2) ) …(3) ( ) …(4) )     ( )       ) …(5) ) …(6) ( ) ) …(7) ) …(8) ) ) …(9) …(10)
dengan:
= evapotranspirasi acuan [mm/hari], = faktor pemberat ( Weighting Factor, tergantung temperatur dan efek radiasi),
= radiasi netto tahun ekuivalen evaporasi [mm/hari],
= radiasi gelombang pendek yang diserap [mm/hari], = radiasi gelombang pendek yang diterima [mm/hari], = extra terestrial radiation, = radiasi gelombang pendek yang dipancarkan [mm/hari],
= konstanta Stefan-Boltzman =
[mm/hari],
= temperatur [Kelvin],
= perbandingan penyinaran matahari aktual dan maksimal,
) = fungsi dari kecepatan angin,
= kecepatan angin [km/hari],
= tekanan uap jenuh sebagai fungsi rata-rata temperatur [mmbar],
= data kelembaban udara rata-rata,
= faktor koreksi yang tergantung kondisi cuaca pada siang atau malam hari.

## 2.3  Perhitungan Evapotranspirasi Acuan berdasarkan SNI 7745:2012
Pengolahan  data  klimatologi  untuk  menghitungan  evapotranspirasi  acuan  dengan  rumus Penman-Monteith  perlu  dilakukan  mengingat  pencatatan  data  di  lapangan  yang  berbeda- beda. Perhitungan evapotanspirasi acuan dengan metode Penman-Monteith dapat dilakukan dengan Persamaan 11 (Badan Standar Nasional Indonesia, 2012).
) ) ) …(11)
dengan:
= evapotranspirasi acuan [mm/hari], = radiasi matahari netto di atas permukaan tanaman [MJ/m 2 /hari],
= suhu udara rata-rata [ 0 C], = kecepatan angin pada ketinggian 2 m dari atas permukaan tanah [m/s], = tekanan uap air jenuh [kPa],
= tekanan uap air aktual [kPa],
= kemiringan kurva tekanan uap air terhadap suhu [kPa/ 0 C], = konstanta psikometrik [kPa/ 0 C].

## 2.4 Pengukuran Evapotranspirasi Acuan dengan Cara Pengamatan Langsung Terhadap Tanaman Hidroponik
Pengamatan langsung dilakukan dengan menggunakan tanaman hidroponik  (selada air dan seledri)  setinggi  10-15  cm.  Pengamatan  dilakukan  dengan  mengukur  penurunan  tinggi  air pada air tanaman (transpirasi) dan penguapan yang terjadi pada tanah di lokasi pengamatan dilakukan  (evaporasi).  Nilai  evapotranspirasi  acuan  dihitung  berdasarkan  definisi  bahwa evapotranspirasi  aktual  adalah  jumlah  dari  evaporasi  aktual  dengan  transpirasi  aktual (Yustiana,  2008).  Nilai  evapotranspirasi  acuan  dihitung  dengan Persamaan  12  sampai Persamaan 16 .
...(12)
)            ) ...(13)
...(14)
)           )           ) ...(15) ...(16)
dengan:
= evapotranspirasi tanaman acuan [mm/hari],
Reka Raca : na Sipil Teknik Jurnal – 42
Transpirasi = kehilangan air pada tanaman [mm/hari], Rata-rata kehilangan air = volume air yang berkurang pada media tanam [liter/hari], Evaporasi = kehilangan air pada permukaan tanah [mm/hari], Rata-rata kehilangan air = volume kadar air yang berkurang dari pengukuran hari pertama ke hari berikutnya [liter/hari].

## 3. METODOLOGI PENELITIAN
Bagan alir dari penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 1 .
Mulai
Identifikasi Masalah
1. Menentukan topik 2. Menghitung nilai evapotranspirasi dari dua
metode berbeda
Tinjauan Pustaka
II. Pengumpulan data sekunder: 1. Data temperatur udara rata-rata 2. Data lama penyinaran matahari 3. Data kelembaban relatif
4. Data kecepatan angin
5. Data tekanan udara
Penghitungan evapotranspirasi dengan metode Penman-
Monteith Pengolahan data kehilangan air pada tanaman hidroponik Penghitungan evapotranspirasi dengan metode FAO Corrected Analisa perbandingan Kesimpulan dari hasil perbandingan
Selesai I. Pengamatan evapotranspirasi pada tanaman hidroponik (data primer)
Gambar 1. Bagan alir penelitian
Pengumpulan data sekunder :
 Data temperatur rata-rata
 Data lama penyinaran matahari
 Data kelembaban relatif
 Data kecepatan angin
 Data tekanan udara
Perhitungan  evapotranspirasi acuan  dengan  Metoda  FAO corrected

## 4. PEMBAHASAN
Berdasarkan  metode  KP-01  dengan  rumus  Penman  FAO Corrected,  nilai  evapotranspirasi acuan yang selanjutnya disebutkan sebagai
disajikan dalam Tabel 1 .
Tabel 1. Hasil Perhitungan Nilai Bulan Temperatur Rata-rata [ 0 C] Kelembaban Relatif [%] Kecepatan Angin [knot] Lama Penyinaran Matahari [jam] Standar Perencanaan Irigasi KP-01 [mm/hari] Januari 24,4 77 6 4,2 3,48 Februari 24,8 79 6 7,8 4,90 Maret 24,8 80 5 6,8 4,19 April 25,0 80 5 7,3 4,06 Mei 23,9 67 4 10,6 4,74 Juni 24,5 76 4 9,0 3,91 Juli 23,9 67 4 10,6 4,60 Agustus 24,4 69 4 9,7 4,76
(Sumber: Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika; 2018)
Hasil perhitungan pada Tabel 1 menunjukkan nilai dari Bulan Januari sampai Bulan
Agustus  berkisar  antara  3,40  mm/hari – 5,00  mm/hari.  Hasil  tersebut  juga  menunjukkan bahwa nilai terkecil terjadi pada bulan Januari dengan nilai 3,48 mm/hari, sedangkan nilai terbesar terjadi pada bulan Februari sebesar 4,90 mm/hari.
Gambar  2 menunjukkan  bahwa  pada  saat  temperatur  tinggi,  maka  nilai pun  akan mengalami  peningkatan,  dengan  kata  lain  nilai  temperatur  dan  nilai memiliki perbandingan  lurus.  Semakin  tinggi  suhu  di  suatu  daerah,  maka  semakin  tinggi  nilai evapotranspirasi  di  daerah  tersebut.  Pada  bulan  5  terjadi  penurunan  suhu  namun  nilai justru  mengalami  kenaikan.  Ini  menunjukkan  bahwa  yang  mempengaruhi  nilai
Gambar 2. Grafik hubungan nilai 𝑬𝑻 𝟎 𝑲𝑷 dengan temperatur rata-rata 𝐸𝑇 𝐾𝑃 (m m/ha ri) Evapotranspirasi acuan 𝐸𝑇 𝐾𝑃 [mm/hari] Tmean( o C)
bukan hanya temperatur/suhu melainkan juga terdapat kelembaban relatif, kecepatan angin, dan juga lama penyinaran matahari.
Gambar  3 menunjukkan  tingginya  nilai kelembaban  relatif  dapat  membuat  udara  menjadi jenuh  dengan  uap  air  sehingga  menghambat  laju  evapotranspirasi.  Semakin  tinggi  nilai kelembaban relatif di udara maka semakin tinggi pula kandungan air dalam udara yang akan membuat  suhu  di  udara  menjadi  semakin  rendah.  Hal  tersebut  membuat  udara  menjadi jenuh  akan  uap  air  sehingga  dapat  membuat  laju  evapotranspirasi  menurun  atau  bahkan terhenti. Hal ini sejalan dengan apa yang terjadi pada bulan Maret sampai Juli.
Gambar 3. Grafik hubungan nilai 𝑬𝑻 𝟎 𝑲𝑷 dengan Kelembaban Relatif
𝐸𝑇 𝐾𝑃 (m m/ha ri) 𝐸𝑇 𝐾𝑃 (m m/ha ri)
Evapotranspirasi acuan 𝐸𝑇 𝐾𝑃 [mm/hari]               kecepatan angin (knot)
Evapotranspirasi acuan 𝐸𝑇 𝐾𝑃 [mm/hari]                Rh mean (%)
Gambar 4 memperlihatkan bahwa nilai evapotranspirasi acuang berbanding terbalik dengan kecepatan  udara. Gambar  5 menunjukkan  pola  yang  sama  antara  nilai  lama  penyinaran matahari  dengan  laju  evapotranspirasi.  Pola  perubahan  nilai  yang  dimiliki  lama  penyinaran matahari  dan  evapotranspirasi  setiap  bulannya  menunjukkan  perbandingan  kedua  nilai tersebut memiliki perbandingan lurus. Pada Bulan Agustus ketika nilai naik justru nilai turun.  Hal  ini  disebabkan  nilai
tidak  hanya  dipengaruhi  oleh  lama  penyinaran matahari.
Tabel 2. Hasil Perhitungan Nilai Bulan Temperatur Rata-rata [ 0 C] Kelembaban Relatif [%] Kecepatan Angin [knot] Lama Penyinaran Matahari [jam] SNI 7745:2012 [mm/hari] Januari 24,4 77 6 4,2 3,86 Februari 24,8 79 6 7,8 4,56 Maret 24,8 80 5 6,8 4,07 April 25,0 80 5 7,3 4,12 Mei 23,9 67 4 10,6 5,02 Juni 24,5 76 4 9,0 5,04 Juli 23,9 67 4 10,6 5,60 Agustus 24,4 69 4 9,7 5,06

## (Sumber: Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika; 2018)
Hasil perhitungan pada Tabel 2 menunjukkan nilai
dari Bulan Januari sampai Bulan Agustus  berkisar  antara  3,80  mm/hari – 5,10  mm/hari.  Hasil  tersebut  juga  menunjukkan bahwa  nilai
terkecil  terjadi  pada  bulan  Januari  dengan  nilai  3,86  mm/hari,
sedangkan nilai terbesar terjadi pada bulan Juli sebesar 5,60 mm/hari.
Gambar 5. Grafik hubungan nilai 𝑬𝑻 𝟎 𝑲𝑷 dengan lama penyinaran matahari 𝐸𝑇 𝐾𝑃 (m m/ha ri) Evapotranspirasi acuan 𝐸𝑇 𝐾𝑃 [mm/hari]           lama penyinaran matahari (jam)
Reka Sipil Teknik Jurnal Raca : na – 46
Gambar  6 menunjukkan  pola  yang  tidak  seragam  antara  nilai dengan  nilai temperatur  rata-rata,  padahal  seharusnya  nilai  temperatur  memiliki  perbandingan  lurus dengan nilai evapotranspirasi. Hal ini menunjukkan bahwa yang mempengaruhi nilai I bukan  hanya  temperatur  melainkan  beberapa  faktor  cuaca  lain  seperti  kelembaban  relatif, kecepatan angin, dan lama penyinaran matahari.
Gambar  7 menunjukkan  nilai  kelembaban  relatif  memiliki  perbandingan  terbalik  dengan nilai . Kelembaban relatif yang tinggi membuat udara menjadi jenuh uap air sehingga dapat menghambat laju evapotranspirasi.
Gambar 6. Grafik hubungannNilai 𝑬𝑻 𝟎 𝑺𝑵𝑰 dengan temperatur rata-rata
Gambar 7. Grafik hubungan nilai 𝑬𝑻 𝟎 𝑺𝑵𝑰
Dengan kelembaban relatif
𝐸𝑇 𝑆𝑁 𝐼 (m m/ha ri) 𝐸𝑇 𝑆𝑁 𝐼 (m m/ha ri) Evapotranspirasi acuan 𝐸𝑇 𝑆𝑁𝐼 [mm/hari] Tmean( o C)
Evapotranspirasi acuan 𝐸𝑇 𝑆𝑁𝐼 [mm/hari]                  Rh mean (%)
Reka Sipil Teknik Jurnal Raca : na – 47
Gambar 8 menunjukkan  hal  yang sama  seperti  yang  ditunjukkan  grafik  pada Gambar 4 . Data kecepatan angin yang dimiliki penulis dibatasi hanya pada data kecepatan angin dalam bulanan dan nilai rasio kecepatan siang hari dan kecepatan malam yang diasumsikan bernilai satu dikarenakan tidak tersedianya data kecepatan siang hari dan kecepatan malam hari di BMKG Bandung.
Gambar  9 menunjukkan  kedua  nilai  memiliki  perbandingan  lurus.  Hal  ini  ditunjukkan dengan meningkatnya waktu lama pentinaran matahari sebanding dengan peningkatan laju evapotranspirasi acuan.
Gambar 8. Grafik hubungan nilai 𝑬𝑻 𝟎 𝑺𝑵𝑰 dengan kecepatan angin
Gambar 9. Grafik hubungan nilai 𝑬𝑻 𝟎 𝑺𝑵𝑰 dengan lama penyinaran matahari
𝐸𝑇 𝑆𝑁 𝐼 (m m/ha ri) 𝐸𝑇 𝑆𝑁 𝐼 (m m/ha ri) Evapotranspirasi acuan ET o -SNI [mm/hari]           lama penyinaran matahari (jam)
Evapotranspirasi acuan 𝐸𝑇 𝑆𝑁𝐼 [mm/hari]                kecepatan angin (knot) Kec ep at an an gi n (kn ot ) lam a pe nyin ar an m at ah ar i ( jam )
Tabel 3. Nilai Hhasil Pengamatan Tanaman Hidroponik Waktu Hari ke-1  Hari ke-2  Hari ke-3  Hari ke-4  Rata-rata Transpirasi [mm/hari] 2,03 2,36 4,50 2,36 2,81 Evaporasi [mm/hari] - 2,51 1,60 2,27 2,13 Evapotranspirasi [mm/hari] - 4,87 6,10 4,64 4,94
Tabel  3 menunjukkan  hasil  pengamatan  yang  dilakukan  terhadap  tanaman  hidroponik berupa selada air dan seledri selama empat hari berturut-turut. Rata-rata penurunan muka air  yang  terjadi  pada  kedua  tanaman  tersebut  sebesar  2,81  mm/hari,  sedangkan  rata-rata hilangnya kadar air tanah yang terjadi akibat penguapan sebesar 2,13 mm/hari.  Nilai yang didapatkan dari hasil pengamatan langsung sebesar 4,94 mm/hari.
Tabel 4. Nilai dari Ketiga Metode Bulan Evapotranspirasi [mm/hari]  [mm/hari]  [m/hari] Januari 3,48 3,86 - Februari 4,90 4,56 - Maret 4,19 4,07 - April 4,06 4,12 - Mei 4,74 5,02 - Juni 3,91 5,04 - Juli 4,60 5,60 4,94 Agustus 4,76 5,6 -
Tabel  4 menunjukkan  hasil  evapotranspirasi  dari  hasil  perhitungan  maupun  dari  hasil pengamatan  langsung.  Nilai  evapotranspirasi  yang  dihasilkan  dari  pengamatan  langsung hanya  terbatas  pada  satu  nilai pada  bulan  Juli.  Hal  ini  disebabkan  adanya keterbatasan  waktu  dan  peralatan  saat  melakukan  penelitian  ini.  Ketiga  metode  tersebut menunjukkan nilai evapotranspirasi terbesar dihasilkan dari metode SNI 7745:2012 sebesar 5,60 mm/hari.

## 5. KESIMPULAN
1. Nilai dari  metode  KP-01  dan  SNI  memiliki  pola  perubahan  nilai  yang  sama  yaitu memiliki  nilai  yang  lebih  kecil  ketika  musim  penghujan  (periode  Januari  –  April) namn mengalami peningkatan pada musim kemarau (periode Mei – Agustus).
2. Metode SNI 7745:2012 dengan rumus Penman-Monteith merupakan metode yang tepat digunakan  untuk  penelitian ini  dikarenakan  tidak  membutuhkan  data  Uday  dan  Unight serta  memiliki nilai  yang  paling  besar  untuk  selanjutnya  digunakan  dalam  menentukan debit irigasi.
3. Metode  pengamatan  langsung  perlu  memasukkan  faktor-faktor  lain  seperti  air  hujan, koefisien tanaman, waktu dan tempat pelaksanaan, dan alat-alat yang digunakan.

## DAFTAR PUSTAKA
Badan  Standar  Nasional  Indonesia.  (2012). Tata  Cara  Penghitungan  Evapotranspirasi Tanaman  Acuan  dengan  Metode  Penman-Monteith.  Jakarta:  Kementrian  Pekerjaan Umum.
Badan  Meteorologi,  Klimatologi  dan  Geofisika.  (2018). Data  Klimatologi  Stasiun  Geofisika Bandung Januari – Agustus 2018. Bandung.
Departemen  Pekerjaan  Umum.  (1986). Perencanaan  Irigasi,  KP-01  Kriteria  Perencanan Irigasi. Jakarta: Kementrian Pekerjaan Umum. Yustiana, F. (2008). Rekayasa Hidrologi . Bandung: Pishon.