Ada beberapa cara di mana produktivitas air dapat didefinisikan, dan sekali lagi
perlu sangat tepat untuk membandingkan suka dengan yang sejenisnya. Istilah
efisiensi transpirasi digunakan untuk menggambarkan produksi bahan kering per unit transpirasi, pada
skala waktu yang singkat (biasanya detik hingga menit, hingga satu hari). Atau,
efisiensi penggunaan air menggambarkan produksi bahan kering per unit air yang hilang oleh penguapan (dari
tanah dan permukaan tanaman) dan oleh transpirasi.
Untuk tujuan praktis, seringkali lebih mudah untuk membandingkan efisiensi penggunaan air berdasarkan hasil komersial per unit evapotranspirasi (penguapan ditambah transpirasi) atau per unit curah hujan dan/atau irigasi. Penting untuk dapat membedakan antara deskriptor ini ketika membuat perbandingan; mereka jarang didefinisikan secara tepat. Produktivitas air adalah istilah umum yang mencakup semua istilah ini
Sebagai contoh, untuk tanaman jeruk yang menghasilkan 45 t buah segar ha-1 di daerah di mana
evapotranspirasi tahunan (ET) adalah 1500 mm, di mana transpirasi adalah 1050 mm,
efisiensi penggunaan air – ET (untuk hasil) adalah 3 kg ha-1 mm-1 (45000/1500), dan
efisiensi transpirasi adalah 4,3 kg ha-1 mm-1 (45 000/1050). Jika total curah hujan tahunan adalah 1200 mm,
efisiensi penggunaan air untuk hujan adalah 3,8 kg ha-1 mm-1 (45000/1200).
Jika 300 mm irigasi tambahan meningkatkan hasil sebesar 5000 kg ha-1, respon hasil tambahan untuk
irigasi (atau produktivitas air irigasi) adalah 16,7 kg ha-1 mm-1 (5000/300).
Nilai produktivitas air seperti ini adalah cara yang berharga untuk mengevaluasi efektivitas
berbagai praktik mitigasi agronomi atau kekeringan, atau untuk menilai hasil panen
dan istilah keuangan, nilai irigasi. Mereka juga dapat bertindak sebagai tolok ukur
untuk menilai praktik yang baik.
Salah satu cara sederhana untuk mengukur respon hasil terhadap air adalah yang diusulkan oleh Doorenbos dan Kassam (1979), dengan menggunakan hubungan berikut:
1 Y a=Y mÞ Kyð1 ET a=ET mÞ di
mana Y a adalah hasil panen aktual, Ym adalah hasil panen maksimum, ETA adalah
evapotranspirasi aktual dan ETm adalah evapotranspirasi maksimum. Ky adalah kemiringan
hubungan linier (diasumsikan) antara penurunan hasil relatif dan
defisit evapotranspirasi relatif , yang dikenal sebagai ‘faktor respon hasil’. Semakin tinggi nilai
Ky semakin sensitif tanaman terhadap cekaman air.
Berdasarkan analisis dari hasil percobaan yang dipublikasikan, Doorenbos dan
Kassam (1979) mengembangkan fungsi respon hasil untuk periode pertumbuhan total untuk
tanaman pilihan (termasuk tanaman buah berikut: pisang, jeruk, anggur, zaitun
dan nanas), dan untuk tahap perkembangan individu tanaman ini. Nilai Ky yang
diperoleh dimaksudkan untuk membantu mengoptimalkan perencanaan, desain, dan pengoperasian
proyek irigasi, dengan mempertimbangkan pengaruh rezim air yang berbeda terhadap produksi tanaman
. Tidak diketahui seberapa luas digunakan atau berhasilnya pendekatan ini.
Nilai K y untuk pisang, misalnya, 1,2-1,35, menyiratkan ‘sensitivitas tinggi’
terhadap tekanan air dalam kedua kasus. Sebaliknya nanas diklasifikasikan memiliki ‘
sensitivitas rendah ‘. Target efisiensi penggunaan air (irigasi) untuk pisang disajikan
(untuk perkiraan hasil maksimum pada saat itu) sebesar 3,5–6,0 kg m–3 (buah, 70% air,
tanaman ratun), dan untuk nanas 5-10 kg segar buah m–3 untuk tanaman tanaman dan 8–12 kg
m–3 untuk ratun pertama (1 ha mm 10 m–3) .
Meskipun penggunaan sederhana dari faktor respon hasil (Ky), pendekatan
pengembangan fungsi respon hasil ini memiliki tujuan pada saat itu. Hasil
percobaan berikutnya, bagaimanapun, gagal untuk mendukung nilai-nilai Ky yang terdaftar. Hal ini
terutama berlaku untuk tanaman buah-buahan tahunan di mana ada efek sisa dari tahun ke
tahun, dan ada perbedaan yang cukup besar dalam menanggapi irigasi/kekeringan antara
kultivar dan batang bawah. Pendekatan alternatif baru-baru ini diterbitkan oleh
FAO untuk tanaman buah dan tanaman merambat (Steduto et al., 2012). Ini berfokus pada strategi untuk
mengembangkan fungsi produksi dari data yang dipublikasikan, dan membuat rekomendasi
untuk irigasi defisit (lihat di bawah untuk definisi) untuk pilihan tanaman buah yang
ditanam terutama di daerah subtropis dan beriklim sedang (termasuk alpukat, jeruk dan
zaitun), tetapi tidak ada dari daerah tropis