Jurnal WATER RESOOURCES RESEARCH, VOL. 38. No. 4, 1037Written by Petra Doll and Stefan Siebert

ABSTRAKSaat ini, hampir 90 % dari pemakaian air bersih untuk tujuan irigasi dan lebih dari 40 %

rumah tanaman yang diproduksi di bawah kondisi irigasi. Dalam rangka untuk melakukan penilaian terhadap air dimasa depan dan situasi makanan, diperlukan persyaratan untuk model air irigasi. Model yang kami buat adalah sebuah model persyaratan irigasi, dengan raster baru yang didasarkan pada sebuah peta wilayah irigasi. Tata ruang dengan sebuah resolusi dari 0,5 model mensimulasikan pola tanamnya, musim tanam dan net serta persyaratan irigasi bruto, tanaman dua jenis, beras dan bukan beras. Menggunakan seri waktu lama dari variabel iklim bulanan, persyaratan iklim irigasi di bawah masa kini dan semua persyaratan dihitung serta dampak dari variabilitas dianalisis iklim.

1. PendahuluanBerdasarkan program perserikatan lingkungan (UNEP), pandangan kesehatan lingkungan

dunia 2000, kelangkaan air segar ditinjau dari sisi ilmuan dan politisi sebagai dua yang paling penting terkait masalah isu lingkungan dari abad ke-21. Siklus air dunia nampaknya tidak memperhitungkan kebutuhan masa akan datang. Hanya topik dari perubahan iklim yang lebih banyak kelangkaan air. Irigasi tanah pertanian terdiri dari kurang seperlima semua dipotong daerah tetapi menghasilkan 40-45 % dari pangan dunia. Sesuatu yang secara umum berfokus pada pertanian dan irigasi yang akan menjadi signifikan diperluas dimasa depan dalam upaya untuk memberi makan populasinya (yang ditambahkan yakni 1,5 – 2 milyar orang per tahun dari 2025, berdasarkan proyeksi perserikatan penduduk bangsa bangsa. Akan tetapi, ini belum diketahui dengan pasti apakah akan ada cukup air yang tersedia untuk ekstensi yang diperlukan.

Taksiran situasi mengenai air dan makanan dimasa depan, diperlukan syarat untuk model air irigasi pertanian. Persyaratan permodelan air irigasi seperti ini memiliki fungsi dari daerah irigasi, iklim, dan tanaman menyiapkan dasar untuk memperkirakan masa depan perubahan iklim serta demografi, sosial ekonomi, dan teknologi perubahan. Hal itu tidak hanya membantu untuk mencari pembangunan berkelanjutan bagi masa depan, tetapi juga untuk banyak daerah ini meningkatkan pengetahuan kita tentang penggunaan air situasi saat ini. Data pada saat ini dan sejarah penggunaan air umumnya sedikit, dan modeling menyatukan berbagai jenis informasi yang tidak dikombinasikan sebaliknya. Hampir tidak ada satu negara pun yang terdapat pengukuran yang baik dan pendaftaran sistem untuk air umumnya digunakan untuk air irigasi khususnya. Namun, waduk dan drainase dinilai bukan tata ruang yang tepat untuk unit masalah sumber daya air. Dengan demikian data mengenai tingkat negara yang perlu diterjemahkan untuk unit tata ruang lebih kecil. Selain data dari total negara air penarikan tidak tahunan diberikan

Nama : Azmawijaya. ANIM : G41113510

kepada kelompok tapi merujuk kepada tahun yang sama dan yang berbeda dari 1970 hingga 1995. Bagi kebanyakan sektoral negara-negara partisi ke dalam penarikan bagi rumah tangga, industri dan pertanian mewakili perkiraan untuk tahun 1987 dan bukan untuk tahun yang mana total penarikan disediakan. Jadi, terdapat data untuk penarikan penggunaan air tetapi bukan untuk konsumtif penggunaan air.

2. Peta Digital Dunia Dari Area Irigasi

Menurut FAO, ada 174 dari 225 irigasi dinegara seluruh dunia. FAO memberikan data tentang total daerah irigasi dalam masing-masing negara tetapi tidak termasuk informasi tentanglokasi daerah irigasi di dalam negeri. informasi tersebut diberikan oleh peta irigasi skala besar yang menunjukkan, untuk satu atau lebih negara, garis-garis besar daerah di mana irigasi meluas. Menambahkan semua daerah-daerah dalam suatu negara, namun, akan mengakibatkan bruto terlalu tinggi dari daerah irigasi karena hanya sebagian kecil dari ''daerah irigasi'' ini yang relatif besar. Untuk peta daerah irigasi yang sesuai dengan penilaian kuantitatif dan pemodelan, informasi tentang (kira-kira) lokasi daerah irigasi harus dikaitkan dengan informasi pada total daerah irigasi dalam unit spasial, misalnya, negara atau daerah aliran sungai. Karena tidak ada peta seperti itu, kami menghasilkan peta dunia digital dengan menggabungkan informasi dari peta skala besar, data FAO pada total luas irigasi per negara pada tahun 1995. Data nasional total daerah irigasi per negara, aliran sungai, atau negara federal. Peta global irigasi daerah (Gambar 1) adalah peta raster dengan resolusi 0,5o dari 0,5 o yang juga merupakan resolusi model WaterGAP (67.000 sel). Untuk daerah seluruh negeri dari dunia (kecuali Antartika) yang berupa kumpulan data memberikan kepadatan irigasi pada tahun 1995, yaitu, persentase masing-masing 0,5 o dari 0,5 o daerah sel yang dilengkapi untuk irigasi dikendalikan di daerah tanam tahun 1995. Banjir resesi dan dibudidayakan lahan basah (seperti yang ditentukan dalam database FAO AQUASTAT [FAO, 1995a]) tidak termasuk dalam peta. Daerah untuk irigasi dilengkapi yang ditunjukkan pada peta adalah 2.549.093 km2. 68% dari luas berada di Asia, 16% di Amerika, 10% di Eropa, 5% di Afrika, dan 1% di Australia. Daerah yang benar-benar irigasi pada tahun 1995 adalah lebih kecil, tetapi sebagian besar tidak diketahui.

3. Metode untuk Menghitung Keperluan Air Irigasi Air sering merupakan faktor pembatas bagi pertumbuhan tanaman, terutama di daerah kering

dan semi-kering bahkan di beberapa di daerah lembab. Dalam hal untuk mencapai produktivitas tanaman yang optimal, sejumlah air harus diterapkan pada tanah sehingga evapotranspirasi mungkin terjadi pada tingkat potensial. Hanya bagian dari air yang digunakan adalah benar-benar ''digunakan'' oleh tanaman dan evapotranspirasi. Perbedaan antara evapotranspirasi potensial dan evapotranspirasi yang yang akan terjadi tanpa irigasi, adalah kebutuhan air irigasi. Bagian lain dari air yang ditambahkan berfungsi untuk mencuci garam dari bidang tanah, kebocoran atau menguap tidak produktif dari saluran irigasi, atau kabur; jumlah ini tergantung pada teknologi dan manajemen irigasi. Rasio net kebutuhan air irigasi dan jumlah total air yang perlu ditarik dari sumber, irigasi bruto persyaratan, disebut '' efisiensi penggunaan air irigasi. Di

bawah kondisi ketersediaan air terbatas, petani dapat memilih untuk mengairi lebih rendah daripada tingkat optimal. Kemudian penarikan air yang sebenarnya kurang dari kebutuhan irigasi kotor, dan sama-sama, penggunaan air konsumtif yang sebenarnya untuk irigasi kurang dari net kebutuhan air irigasi. Model kami dibatasi untuk komputasi net dan persyaratan irigasi kotor.

Potensi evapotranspirasi tanaman spesifik tergantung pada tahap pertumbuhan tanaman. Oleh karena itu perlu untuk menentukan tanaman yang diairi di setiap sel. Bagaimanapun, ini sangat sulit untuk sebagian besar negara, bahkan tidak ada negeri untuk daerah irigasi tanaman tertentu, kecuali beras. Institut Penelitian Padi Internasional menerbitkan data pada daerah di bawah irigasi dikendalikan yang paling penting untuk memproduksi padi suatu negara. Inilah sebabnya mengapa model irigasi global disajikan membedakan hanya antara padi dan tanaman bukan padi.

3.2 Pola TanamPola tanam untuk setiap sel dengan lahan irigasi menggambarkan (1) Apakah hanya beras,

hanya bukan beras atau keduanya irigasi ada dan (2) Apakah, dalam waktu satu tahun, ada satu atau dua musim tanam padi dan bukan padi. Kami berasumsi bahwa periode yang diperlukan untuk kedua beras dan bukan beras tumbuh adalah 150 hari. Data berikut digunakan untuk memodelkan pola tanam, total luas irigasi jangka panjang, suhu rata-rata dan kesesuaian tanah untuk padi pada sawah di setiap sel. Luas panen padi sawah di setiap negara, dan intensitas tanam di setiap19 wilayah dunia FAO [1995b] memberikan informasi mengenai fraksi areal setiap sel yang tidak cocok untuk tumbuh padi. Daftar luas panen padi per negara untuk tahun 1995 tetapi tidak membedakan antara padi tumbuh di bawah irigasi dikendalikan dan jenis-jenis produksi beras. Untuk negara-negara lain yang beragam berbagai literatur membantu untuk memperkirakan luas panen sawah irigasi. Untuk negara-negara Afrika dan Eropa Utara, diasumsikan bahwa total luas panen padi irigasi berbeda dari daerah irigasi dalam sudah memperhitungkan intensitas tanam. Jika, misalnya, sawah irigasi ditanam selama dua musim tumbuh kemudian dipanen. Daerah irigasi adalah dua kali luas irigasi.

3.3 Musim Tanam Setelah pola tanam dari sel didefinisikan, tanggal mulai setiap musim tanam dihitung untuk

setiap tanaman dan tumbuh musim. Setiap periode 150 hari dalam satu tahun adalah peringkat menurut kriteria suhu dan curah hujan yang diberikan dalam Tabel 2 untuk beras dan non beras. Selain itu, suhu harus di atas 5o C untuk non beras dan di atas 12o C untuk beras pada setiap hari tumbuh. Suhu kriteria, yang mengikuti Doorenbos dan Kassam [1979], mengambil kondisi pertumbuhan yang optimal, sedangkan kriteria curah hujan mencerminkan fakta bahwa petani lebih memilih untuk memulai bahkan menanam di bawah irigasi selama musim hujan, sementara panen yang paling baik dilakukan jika tidak hujan.

4. Hasil

Gambar 3 menunjukkan kebutuhan irigasi bersih tahunan dihitung per satuan irigasi luas Inet, di bawah 1961% uFFFD1990 jangka panjang rata-rata kondisi iklim, di semua sel yang dilengkapi untuk irigasi pada tahun 1995. Di daerah kering dan gersang yang panas, Inet adalah lebih dari 1000 mm/th (1 m3 air per 1 m2 lahan irigasi), sementara di daerah dingin (seperti di Polandia dan Belarus) atau di daerah tropis lembab, nilai-nilai kurang dari 100 mm/yr terjadi. Nilai-nilai ini mencerminkan iklim, model pola tanam dan musim berkembang. Sebagai contoh, jika suatu sel adalah model untuk memiliki intensitas tanam 2, Inet dihitung harus lebih dari dua kali lipat nilai yang akan terjadi dengan intensitas tanam 1.