Penulis adalah profesor di departemen teknik sistem biologi yang berlokasi di Pusat Penelitian dan Penyuluhan Pertanian Irigasi di Prosser, Cuci.
LEPA digunakan pada tanaman baris menggunakan drag socks untuk meminimalkan erosi pada tanggul alur yang membatasi pergerakan air di alur.
Ketika poros tengah pertama kali diperkenalkan, mereka menggunakan alat penyiram bertekanan tinggi di atas pipa. Alat penyiram ini membutuhkan 40 hingga 60 pon per inci persegi (psi) untuk beroperasi dengan baik, diberi jarak 20 hingga 30 kaki, dan efisiensi aplikasi irigasi sekitar 60 persen, yang diukur dengan tes tangkapan.
Saat ini, sebagian besar pivot tengah menggunakan aplikasi semprotan ketinggian menengah (MESA). Penyiram ini biasanya menggunakan pengatur tekanan 15 sampai 20 psi, ditempatkan lebih dekat bersama-sama pada jarak sekitar 10 kaki, dan efisiensi aplikasi irigasi secara rutin diukur pada sekitar 80 sampai 85 persen.
Aplikasi Presisi Energi Rendah (LEPA) dan Aplikasi Semprot Ketinggian Rendah (LESA) mengambil satu langkah lebih jauh untuk menggunakan regulator tekanan 6 hingga 10 psi, tetesan sprinkler berjarak 5 kaki atau kurang, dan efisiensi aplikasi irigasi ditingkatkan menjadi sekitar 96 persen yang diukur dengan uji tangkap kaleng tanpa kanopi tanaman. Menurunkan tetesan sprinkler meningkatkan efisiensi dan menggunakan lebih sedikit energi; namun, lebih banyak tetes diperlukan untuk mendistribusikan air secara merata.
LEPA adalah modifikasi konfigurasi sprinkler pada poros tengah atau gerakan linier yang meminimalkan kehilangan penguapan dan aliran angin dengan mengalirkan (menggiring) air langsung ke permukaan tanah pada tekanan yang sangat rendah, menghemat energi pemompaan dan air yang signifikan.
LESA adalah modifikasi serupa, tetapi menggunakan sprinkler atau kepala semprotan yang ditangguhkan untuk menyebarkan air untuk menerapkannya sedikit lebih seragam daripada LEPA dan juga memungkinkan lebih banyak waktu untuk air meresap ke dalam tanah. Akibatnya, memiliki lebih sedikit masalah dengan ketidakseragaman, perkecambahan tanaman, atau dengan genangan dan limpasan dibandingkan LEPA. Oleh karena itu, dapat lebih fleksibel daripada LEPA dengan berbagai macam tanaman, orientasi baris, dan sistem pengolahan tanah.
LISA beroperasi di ladang jagung. Jarak yang sempit menghilangkan masalah keseragaman yang khas dengan MESA pada jarak yang lebih lebar karena kanopi mengganggu pola aplikasi. Meskipun kanopi secara berkala mengangkat kepala, tidak ada masalah keseragaman yang terlihat meskipun baris tidak ditanam dalam lingkaran.
Penghematan air terukur
Pengujian dilakukan dengan kaleng tangkapan untuk mengevaluasi perbedaan efisiensi irigasi dan keseragaman MESA versus LESA. Pengujian ini dilakukan 10 waktu yang berbeda, dalam kondisi cuaca yang berbeda, dan kaleng digali sedemikian rupa sehingga bukaan kaleng sejajar dengan permukaan tanah. Dalam percobaan ini, rata-rata 81 persen air yang meninggalkan nozel MESA dikumpulkan di kaleng tangkapan.
Sebagai perbandingan, rata-rata 96 persen air yang keluar dari nozel LESA dikumpulkan dalam kaleng tangkapan. Perbedaan-perbedaan ini secara statis signifikan dan diterjemahkan menjadi 18 persen lebih banyak air yang mencapai tanah dengan LESA bila dibandingkan dengan MESA. Perbedaan ini kemungkinan akan lebih tinggi lagi ketika penyiram LEPA atau LESA beroperasi di dalam kanopi tanaman.
Penyiram LESA memiliki keseragaman distribusi yang jauh lebih buruk. Namun, ini mungkin tidak terlalu penting karena penyiram cukup berdekatan sehingga kemampuan tanah untuk memindahkan air ke samping, dan kemampuan akar tanaman untuk tumbuh ke arah air dapat mengimbangi kurangnya keseragaman ini dalam skala kecil. Ini dapat dibandingkan dengan bagaimana alur yang dibasahi setiap 5 kaki (mengirigasi setiap baris lainnya pada jarak 30 inci) dapat mengairi tanaman baris secara memadai. Tanaman yang berakar dalam seperti alfalfa sangat tahan terhadap distribusi air yang tidak seragam jika variasinya dalam skala kecil seperti LEPA atau LEPA.
Ada batasan
LEPA, dan pada tingkat lebih rendah LESA, menerapkan jumlah air yang sama ke tanah dalam radius yang lebih kecil dan dalam waktu yang lebih singkat daripada lintasan poros. Akibatnya, risiko limpasan air meningkat di ladang dengan lereng curam dan tanah yang sempit di mana limpasan sudah menjadi masalah. Jenis ladang ini mungkin tidak boleh diubah menjadi LEPA atau LESA tanpa terlebih dahulu melakukan perubahan pada pengolahan tanah atau praktik pengelolaan residu yang membatasi peningkatan potensi limpasan. Aliran yang lebih rendah per sprinkler juga berarti bahwa ukuran nosel yang lebih kecil akan digunakan di seluruh poros. Ini bisa lebih mudah dipasang kecuali air disaring untuk ukuran partikel puing yang lebih kecil di dalam air.
LEPA digunakan pada mint. Pengaturan ini memungkinkan konversi kembali ke MESA untuk perkecambahan tanaman yang lebih baik, jika diinginkan.
Hasil tes positif
LEPA dan LESA telah berhasil digunakan di Kansas dan Texas selama hampir 20 tahun. Ini telah didorong oleh kekurangan air yang sangat akut yang mereka miliki di daerah-daerah ini. Mendapatkan lebih banyak air ke tanah per galon yang dipompa berarti hasil yang lebih baik dan keuntungan yang lebih tinggi.
Percobaan dan proyek demonstrasi telah berlangsung di Pacific Northwest selama empat tahun terakhir. Dalam banyak uji coba ini, rentang terakhir dari poros diubah menjadi LESA atau LEPA untuk tujuan perbandingan dengan poros lainnya. Tanaman yang ditanam antara lain:jerami timothy, alfalfa, biji rumput, kacang-kacangan, mint, jagung silase, barley, kentang, dan gandum. Tidak ada kerusakan yang dapat diamati yang dilakukan pada tanaman dengan menyeret kepala sprinkler melalui salah satu tanaman.
Umpan balik dari para petani sebagian besar positif. Hampir semua dari mereka yang melihatnya didemonstrasikan di pertanian mereka memperluas penggunaan LESA atau LEPA yang lebih besar. Khususnya di Idaho, di mana telah terjadi pengurangan hak atas air berdasarkan perintah pengadilan, para petani mulai mengubah pivot menjadi LESA. Penanam mint juga telah mengubah poros mereka menjadi LEPA karena manfaat tambahan dari hasil minyak mint yang lebih tinggi yang kemungkinan disebabkan oleh air dari alat penyiram yang mencuci minyak mint dari daun tanaman.
Di daerah di mana tanah sangat berpasir (kurang mampu memindahkan air secara lateral di dalam tanah) dan/atau jika menanam tanaman dengan zona perakaran yang sangat dangkal, mungkin perlu menggunakan jarak yang lebih rapat (2,5 hingga 3 kaki) di antara tetesan penyiramnya. . Sangat mudah untuk mengganti pelat semprotan sprinkler LESA. Seringkali hanya masalah membalikkannya untuk mengekspos pelat yang berbeda ke aliran dari nosel; ini memperluas radius basah. Pendekatan lain adalah menyemprotkan air lebih ke atas pada tahap tertentu dari perkembangan tanaman untuk mengimbangi potensi masalah dengan keseragaman distribusi air.
Hilangnya aliran angin cukup terlihat di bawah bagian MESA dan praktis tidak ada di bagian LESA di mana kepala semprotan berada di bawah bagian atas kanopi gandum.
Potensi pembagian biaya
LEPA atau LESA menggunakan lebih banyak selang jatuh, alat penyiram, dan pengatur tekanan dan, oleh karena itu, ada biaya peralatan yang sedikit lebih tinggi yang diperkirakan sekitar $1.000 per bentang, tergantung pada sejumlah faktor. Biaya ini dapat dibayar dari waktu ke waktu dengan penghematan energi di pompa saja, bahkan ketika biaya pengerjaan ulang pompa menjadi lebih efisien pada tekanan yang lebih rendah dipertimbangkan. Petani yang tidak memiliki cukup air dan terpaksa mengalami defisit mengairi tanaman mereka akan menyadari manfaat finansial terbesar dari konversi ke LEPA atau LESA karena kemampuan mereka untuk mendapatkan lebih banyak air untuk tanaman akan menghasilkan peningkatan hasil dan kualitas tanaman.
Ketika semua biaya tetap kepemilikan tanah dan peralatan, penanaman, budidaya, dan pemanenan tanaman cukup konstan, hasil dan kualitas tanaman yang lebih baik dapat menghasilkan margin keuntungan yang lebih besar secara tidak proporsional bagi petani. Selain itu, LEPA dan LESA tidak hanya bermanfaat bagi petani tetapi juga dapat bermanfaat bagi masyarakat luas melalui konservasi air dan energi.
Ada beberapa organisasi yang bersedia menanggung biaya untuk biaya konversi dari MESA ke LESA, tergantung di mana Anda tinggal. Ini termasuk rabat Administrasi Tenaga Bonneville melalui utilitas listrik lokal Anda, Layanan Konservasi Sumber Daya Nasional USDA (NRCS), dan mungkin distrik konservasi lokal Anda. Sebelum Anda mulai mengonversi pivot, hubungi organisasi ini dan tanyakan tentang kemungkinan program pembagian biaya.
Artikel ini muncul di Hay &Forage Grower issue edisi Februari 2017 di halaman 10 dan 11.
Bukan pelanggan? Klik untuk mendapatkan majalah cetak.
