Kebutuhan Air dan Sistem Irigasi Jagung

Bagaimana cara merancang jadwal irigasi untuk jagung dan sistem irigasi seperti apa yang tersedia?

Untuk menghindari stres pada tanaman, petani perlu untuk merancang jadwal irigasi yang tepat agar dapat memenuhi kebutuhan dari jagung pada tahap perkembangan yang berbeda sepanjang musim. Stres air yang berkepanjangan akan mempengaruhi perkembangan, ketahanan, dan daya tahan tanaman terhadap stres biotik dan abiotik lainnya yang pada akhirnya akan dapat mengurangi hasil panen.

Tanaman teririgasi pada musim kemarau akan membutuhkan antara 5 dan 7 ton air per hektar, sementara untuk seluruh masa tanam, jumlah total berfluktuasi antara 6 hingga 9 ton air per hektar.

Jadwal irigasi pada jagung

Jumlah air yang dialirkan pada tanaman melalui sistem irigasi bergantung pada hal berikut:

• Tipe tanah (kapasitas tanah dalam menahan air, kandungan air tanah)

Jenis tanah tidak boleh diabaikan ketika menghitung jumlah kebutuhan air. Sebagai contoh, tanah berpasir mungkin membutuhkan hingga 8 kali lebih banyak air dibandingkan dengan jenis tanah lainnya (1)

• Kondisi lingkungan dan curah hujan (akan berdampak pada intensitas evaporasi dan akan menyeimbangkan masukan air yang dibutuhkan dari irigasi)
• Varietas dan ekspektasi hasil akhir
• Tanggal tanam (tanaman yang disemai lebih awal akan membutuhkan air melalui irigasi lebih sedikit)
• Efisiensi irigasi. Secara umu, lebih baik menggunakan media untuk jumlah air yang sedikit tiap pengaplikasian, terutama pada tanah yang lebih ringan. Terlebih lagi, pada panduan untuk petani jagung, pemerintah Australia menunjukkan bahwa aplikasi pada 25 mm lebih efektif daripada irigasi sesi besar dengan lebih dari 33 mm air (2).

Pada bulan dengan temperatur tinggi dan curah hujan yang sedikit atau bahkan tidak ada, permintaan air dari tanaman jagung dewasa dapat mencapai 60 mm setiap minggu (kurang lebih 2-3 liter per hari). Petani dapat menggunakan pendekatan neraca air untuk menemukan jumlah air yang tepat yang perlu ditambahkan oleh irigasi dan menyusun jadwal yang paling tepat untuk setiap lahan (baca lebih lanjut di sini) (2).

Untuk memperkuat dan mengoreksi hasil perhitungan yang diperoleh dengan metode yang disebutkan di atas, petani dapat menggunakan sensor kelembaban tanah. Tensiometer adalah pilihan yang paling murah namun terpercaya (harganya beberapa ratus dolar). Tentunya, kita harus mengingat bahwa pemasangan dan pemeliharaan sensor tersebut dapat menghabiskan biaya hingga 110 dolar per tahun (3).

Tahap pertumbuhan dan kebutuhan air dari jagung

Sangat penting bagi petani untuk mengetahui bagaimana kebutuhan air dari tanaman berfluktuasi selama musim tanam yang mana adalah periode paling krusial ketika kebutuhan air harus dipenuhi secara memadai. Bergantung pada ketersediaan air irigasi, petani dapat memberikan dari 3 hingga 9 (atau hingga 11 untuk tanah yang ringan) sesi irigasi selama musim tanam jagung. Irigasi pertama perlu diaplikasikan sebelum atau tepat setalah penyemaian untuk meningkatkan kandungan air pada tanah dan membantu benih berkecambah. Pada semua kasus, 1 hingga 3 sesi irigasi lagi harusnya dapat menutupi kebutuhan tanaman di akhir musim vegetatif dan pembungaan, menjaga kelembaban tanah hingga 60%. Biasanya, pasokan air berhenti pada tahap pembungaan. Sangat krusial untuk diingat bahwa setiap rancangan irigasi yang tidak seluruhnya mencukupi kebutuhan tanaman selama setiap tahap pertumbuhan, akan mengakibatkan kehilangan hasil panen (1).

Kebutuhan air pada tanaman berubah pada setiap musim tanam. Ketika tanaman mengembangkan permukaan daun, kebutuhan air juga meningkat, mendekati penggunaan air maksimum ketika kanopi telah tumbuh sepenuhnya (40-60 hari setelah penanaman). Jagung mencapai puncak kebutuhan air dan sangat sensitif terhadap kelangkaan air selama tahap pembungaan dan pengisian bulir (60-95 hari setelah penanaman). Hal ini berarti bahwa defisit air pada tahap ini akan berdampak negatif terhadap pembuahan, jumlah biji per tongkol, dan sebagai hasilnya, hasil akhir dari jagung (4). Lebih spesifik lagi, jika kelembaban tanah selama periode ini tetap pada titik layu selama 1-2 hari atau 6-8 hari, hasil panen akhir mungkin akan berkurang hingga 20% bahkan lebih dari 50%. Sebaliknya, jagung lebih toleransi terhadap kelangkaan air selama tahap pertumbuhan vegetatif awal (hingga 40 hari sesudah penanaman) dan tahap pengisian dan pematangan bulir (setelah 110 hari penanaman).

Penyiraman yang berlebihan (genangan air) dapat juga mengakibatkan masalah yang signifikan dan berdampak negatif pada hasil akhir panen. Terutama pada saat pembungaan, hal ini dapat mengurangi hasil akhir tanaman hingga lebih dari 50% (4).

Metode irigasi yang digunakan pada jagung 

• Irigasi alur dan cekungan 

Kedua metode ini diterapkan pada area dengan sumber air yang cukup dan terbatas hanya pada lahan dengan kemiringan lebih rendah dari 0.5%. Jika terdapat bahaya erosi dan degradasi tanah, kedua metode ini harus dihindari. Perhatian yang lebih dibutuhkan pada tanah yang berat dengan drainase yang buruk dan pada lahan dengan kandungan garam yang tinggi (jagung sangat sensitif). Akhirnya, selama bulan-bulan terhangat, akan terdapat kehilangan air karena penguapan.

• Irigasi dengan Alat Penyiram (irigasi pistol dan semprot hujan)/Irrigation with Sprinklers (rain spray-gun irrigation)

Ini adalah salah satu metode irigasi yang paling banyak digunakan, terutama pada lahan yang lebih besar. Sistem ini membutuhkan pipa-pipa yang beroperasi pada tekanan tinggi (lebih dari 8 bar). Alat penyiramnya biasanya mengalirkan air pada laju aliran antara 18-30 m3 per jam (30000 liter per jam). Irigasi dengan alat penyiram memodifikasi kondisi mikroklimat di sekitar kanopi tanaman dan mungkin mengurangi transpirasi dan suhu daun (Cavero, 2016). Berdasarkan hasil penelitian, penerapan irigasi dengan alat siram pada malam hari bisa meningkatkan hasil panen akhir tanaman hingga 10% (Cavero, 2018).

Teknik ini memiliki tiga masalah utama. Pertama, terdapat banyak sekali kehilangan air dikarenakan angin dan penguapan. Kedua, seiring dengan pertumbuhan tanaman jagung, peralatan akan menjadi lebih sulit untuk bergerak pada lahan tanpa merusak tanaman jika alat siram tidak dipasang pada permukaan lahan. Pada titik ini, harus disebutkan bahwa instalasi permanen memiliki biaya yang cukup tinggi dan petani harus mempertimbangkannya sebelum menentukan. Ketiga, metode ini meningkatkan air dan kelembaban pada kanopi tanaman jagung, menciptakan kondisi yang menguntungkan untuk infeksi jamur. 

Selain itu, irigasi dengan penyemprotan hujan dapat menciptakan beberapa masalah penyerbukan dan pembuahan tanaman jagung ketika pengaplikasian dilakukan selama periode pembungaan (periode paling krusial dengan kebutuhan air paling tinggi). Untuk mengatasi masalah ini, petani dapat memilih untuk mengombinasikan metode ini dengan irigasi basin. Ia dapat menggunakan alat penyiram pada tahap awal ketika tanaman masih pendek dan beralih menjadi irigasi basin pada tahap selanjutnya.

• Irigasi tetes/Drip-irrigation

Semakin banyak petani yang memilih untuk mengairi ladang jagung mereka dengan menggunakan irigasi tetes di atas tanah berkat penghematan air yang lebih tinggi (25-55%), peningkatan efisiensi penggunaan air pada jagung dan akhirnya hasil panen akhir lebih tinggi pada sistem ini (peningkatan hasil akhir 10-50%) (5, 2, Lamm & Trooien, 2003.). Jika dibandingkan dengan alat siram, irigasi tetes memiliki keuntungan tambahan yaitu tidak membasahkan daun tanaman, sehingga mengurangi risiko penyakit jamur. Sistem ini telah berhasil diuji dan digunakan selama lebih dari satu dekade pada iklim yang berbeda (zona beriklim sedang dan agak basah (sub-humid))

Terlebih lagi, penggunaan irigasi tetes menawarkan kesempatan untuk petani menerapkan fertigasi (pemberian pupuk melalui sistem irigasi). Biasanya, alat tetes yang digunakan memiliki laju aliran sebanyak 1 liter per ham. Pipa irigasi biasanya diletakkan pada setiap bari tanaman jagung, dan alat tetes berjarak 1.4 hingga 1.6 m satu sama lain. Pada beberapa daerah di Italia, petani telah berhasil menggunakan tipe konvensional dari sistem irigasi tetes yang disebut dengan Sistem Tekanan Rendah (LPS/Low-Pressure System) yang memungkinkan irigasi lahan besar (30 ha). Laju aliran dari alat tetes pada sistem LPS adalah 0.6 liter per jam (6). 

Petani harus mempertimbangkan efisiensi, keberlanjutan dan juga biaya dari setiap sistem irigasi untuk membuat keputusan terbaik. Dalam semua kasus, konsultasi pada ahli agronomi bersertifikasi setempat sangat berguna dan simpan catatan efisiensi dari rencana irigasi yang diterapkan setiap tahun. Penting untuk diingat bahwa tidak ada aturan khusus atau resep sukses untuk semua lahan dan petani mungkin harus bereksperimen untuk menemukan apa yang paling cocok untuk lahan dan tanamannya.

Fakta Cepat tentang Jagung

Nilai Nutrisi dan Manfaat Kesehatan Jagung

Informasi dan Produksi Tanaman Jagung

Bagaimana Cara Budidaya Jagung untuk Mendapat Keuntungan – Panduan Menanam Jagung

Prinsip-prinsip untuk menentukan varietas jagung terbaik

Persiapan tanah, kebutuhan tanah dan kebutuhan benih untuk jagung

Penyakit dan Hama Jagung

Kebutuhan Air dan Sistem Irigasi Jagung

Kebutuhan Pupuk Jagung

Bagaimana cara sukses mengendalikan gulma pada budidaya jagung untuk mendapatkan hasil panen yang lebih tinggi

Penanganan hasil panen, proses panen, dan pasca-panen jagung

Referensi

1. https://www.nature.com/articles/s41598-019-41447-z
2. https://industry.nt.gov.au/data/assets/pdf_file/0016/233413/tb326.pdf
3. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/frwa.2021.627551/full
4. https://www.fao.org/land-water/databases-and-software/crop-information/maize/en/
5. https://reader.elsevier.com/
6. https://irrigazette.com/en/news/drip-irrigation-maize-corn-france-and-italy

Lamm F R, Trooien T P. 2003. Subsurface drip irrigation for corn production: A review of 10 years of research in Kansas. Irrigation Science, 22, 195–200

Cavero Campo, J., Faci González, J. M., & Martínez-Cob, A. (2016). Relevance of sprinkler irrigation time of the day on alfalfa forage production.

Cavero, J., Medina, E. T., & Montoya, F. (2018). Sprinkler irrigation frequency affects maize yield depending on irrigation time. Agronomy Journal, 110(5), 1862-1873.