EXECUTIVE SUMMARY PENGEMBANGAN TEKNOLOGI IRIGASI HEMAT AIR

EXECUTIVE SUMMARY PENGEMBANGAN TEKNOLOGI IRIGASI HEMAT AIR

Desember 2016

Executive Summary

KATA PENGANTAR Sesuai Peraturan Menteri Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat Nomor: 20/PRT/M/2016 tentang Organisasi dan Tata Kerja Unit Pelaksana Teknis Kementerian PUPR, pasal 230, maka pada Tahun Anggaran 2016, Balai Litbang Irigasi melaksanakan kegiatan Pengembangan Teknologi Irigasi Hemat Air, melalui Satuan Kerja Balai Litbang Teknologi Irigasi. Tujuan kegiatan ini yaitu untuk mendapatkan teknologi irigasi hemat air dalam mendukung program pemerintah terkait ketahanan air. Kegiatan penelitian ini pada tahun 2016, menghasilkan enam komponen output berupa naskah ilmiah boks tersier precast untuk irigasi pasang surut, naskah ilmiah pintu air berbahan karet alam, model sistem jaringan irigasi mikro berbasis kelompok usaha tani, naskah ilmiah formula hujan efektif di tingkat lahan pertanian, model fisik berupa teknologi irigasi mikro skala laboratorium serta naskah ilmiah pengembangan sarana OP berbasis teknologi informasi. Laporan detail dari executive summary ini dapat dilihat pada buku laporan utama dan laporan sub kegiatan yang terdiri dari : Volume 1 : Kajian Boks Tersier Precast untuk Irigasi Pasang Surut Volume 2 : Pengembangan Karet Alam Sebagai Bahan Alternatif Pintu Air Volume 3 : Kajian Pengelolaan Jaringan Irigasi Mikro Berbasis Kelompok Usaha Tani Volume 4 : Kajian Hujan Efektif di Tingkat Lahan Pertanian Volume 5 : Penerapan Teknologi Irigasi Mikro Skala Laboratorium Volume 6 : Pengembangan Sistem Manajemen Operasi Irigasi dan Sistem Pemeliharaan Jaringan Irigasi Laporan ini disusun oleh Tim Peneliti, yaitu Susi Hidayah, ST., MT. sebagai ketua tim, dibawah koordinasi Marasi Deon Joubert, ST., MPSDA. selaku Kepala Seksi Pelayanan Teknis, dengan bimbingan dari Dr. Ir. Eko Winar Irianto, MT. selaku Kepala Balai Litbang Irigasi. Ucapan terima kasih kami sampaikan kepada semua pihak yang telah membantu terlaksananya kegiatan sampai tersusunnya Executive Summary ini.

Bekasi, Desember 2016 Kepala Pusat Litbang Sumber Daya Air

Dr. Ir. William M. Putuhena, M.Eng. NIP. 19570722 198503 1 002 Pusat Litbang Sumber Daya Air

i

Executive Summary

DAFTAR ISI Kata Pengantar ....................................................................................................... i Daftar Isi ................................................................................................................ ii Daftar Gambar ...................................................................................................... iii Daftar Tabel .......................................................................................................... iv 1. Latar Belakang ................................................................................................... 1 2. Tujuan................................................................................................................ 1 3. Sasaran ............................................................................................................. 1 4. Lingkup Kegiatan ............................................................................................... 2 5. Metode ............................................................................................................... 2 6. Hasil Kegiatan dan Pembahasan ....................................................................... 4 6.1. Hasil Kegiatan ........................................................................................... 4 6.1.1. Kajian Boks Tersier Precast untuk Irigasi Pasang Surut .................. 4 6.1.2. Pengembangan Karet Alam Sebagai Bahan Alternatif Pintu Air ...... 5 6.1.3. Kajian Model Jaringan Irigasi Mikro Berbasis Kelompok Usaha Tani ................................................................................................. 6 6.1.4. Kajian Hujan Efektif di Tingkat Lahan Pertanian .............................. 8 6.1.5. Penerapan Teknologi Irigasi Mikro Skala Laboratorium .................. 9 6.1.6. Pengembangan Sistem Manajemen Operasi Irigasi dan Sistem Pemeliharaan Jaringan Irigasi ........................................... 11 6.2. Pembahasan ........................................................................................... 13 6.2.1. Kajian Boks Tersier Precast untuk Irigasi Pasang Surut ................ 13 6.2.2. Pengembangan Karet Alam Sebagai Bahan Alternatif Pintu Air .... 14 6.2.3. Kajian Model Jaringan Irigasi Mikro Berbasis Kelompok Usaha Tani ............................................................................................... 14 6.2.4. Kajian Hujan Efektif di Tingkat Lahan Pertanian ............................ 15 6.2.5. Penerapan Teknologi Irigasi Mikro Skala Laboratorium ................ 15 6.2.6. Pengembangan Sistem Manajemen Operasi Irigasi dan Sistem Pemeliharaan Jaringan Irigasi ........................................... 16 7. Kesimpulan dan Saran ..................................................................................... 16 7.1. Kesimpulan .............................................................................................. 16 7.2. Saran ....................................................................................................... 17

Pusat Litbang Sumber Daya Air

ii

Executive Summary

DAFTAR GAMBAR Gambar 1.

Boks Tersier Dilengkapi Pintu Klep Berbahan Ferosemen ................ 4

Gambar 2.

Desain Pintu Bahan Hard Rubber (Kiri) dan Soft Rubber (Tengah dan Kanan) ......................................................................... 5

Gambar 3.

Model Pengelolaan Kelompok Tani Dewa Family .............................. 7

Gambar 4.

Model Pengelolaan Koperasi Mitra Sukamaju ................................... 7

Gambar 5.

Model Pengelolaan Kelompok Tani Mekar Setia ............................... 7

Gambar 6.

Model Pengelolaan Kelompok Tani Tani Makmur ............................. 8

Gambar 7.

Grafik Curah Hujan Tengah Bulanan R80 ......................................... 9

Gambar 8.

Desain Nutrient Film Technique (NFT) ............................................ 10

Gambar 9.

Desain Tampak Depan Greenhouse ............................................... 10

Gambar 10. Greenhouse yang Telah Dibuat ....................................................... 11 Gambar 11. Bagan Alir Perhitungan Nilai Satuan Kebutuhan Air Metode LPR-FPR ......................................................................................... 12 Gambar 12. Kegiatan Pelatihan SMOI di Dinas Pengairan Kabupaten Jember .......................................................................... 13 Gambar 13. Kegiatan Pelatihan SMOI di Kantor UPT SDA Kabupaten Lumajang ...................................................................... 13


iii

Executive Summary

DAFTAR TABEL

Tabel 1.

Sifat Fisik Karet untuk Pintu Air ......................................................... 5

Tabel 2.

Hasil Uji Kembang Susut (Swelling) .................................................. 6

Tabel 3.

Koefisien Hujan Efektif di Tingkat Lahan DI Cacaban........................ 8

Tabel 4.

Tipe Jenis Etalase Irigasi Mikro ......................................................... 9


iv

Executive Summary

1.

Latar Belakang

Sejak tahun 2012, Balai Irigasi telah mengembangkan aplikasi Sistem Manajemen Operasi Irigasi (SMOI) yang berbasis website terutama untuk membantu proses pelaporan operasi irigasi. Tahun 2015 telah dilakukan kajian terhadap formula hujan efektif pada buku Kriteria Perencanaan (KP) Irigasi 01 tahun 1986 melalui pengamatan di dua lokasi yang memiliki karakteristik lahan dengan tingkat perkolasi sedang dan perkolasi tinggi. Tahun 2015, Balai Irigasi melakukan kajian terhadap penerapan sistem irigasi mikro (irigasi tetes) pada sistem jaringan irigasi air tanah (JIAT), dengan pengembangan sistem pompa air berbasis tenaga surya (solar cell). Pada tahun 2016, Balai Irigasi Pusat Litbang Sumber Daya Air melakukan penelitian lebih mendalam terkait : (i) kajian model boks tersier ferosemen untuk irigasi pasang surut, (ii) pengembangan karet alam sebagai bahan alternatif pintu air, (iii) kajian sistem pengelolaan irigasi mikro berbasis kelompok usaha tani, (iv) kajian besaran hujan efektif dengan berbagai kondisi dan karakteristik lahan pertanian, (v) penerapan teknologi irigasi mikro skala laboratorium dan (vi) pengembangan sarana operasi dan pemeliharaan irigasi berbasis teknologi informasi akan melaksanakan penerapan pada daerah irigasi dengan periode pelaporan 10 harian dengan metode perhitungan air menggunakan nilai Luas Palawija Relatif – Faktor Palawija Relatif (LPR – FPR), dan pengembangan sistem pemeliharaan jaringan irigasi. 2.

Tujuan

Kegiatan ini bertujuan untuk mendapatkan teknologi irigasi hemat air dalam mendukung program pemerintah terkait ketahanan air. 3.

Sasaran

Sasaran mutu kegiatan Pengembangan Teknologi Irigasi Hemat Air, adalah tersedianya 6 (enam) buah komponen output teknologi irigasi hemat air pada bulan Desember 2016 berupa: 1)

1 (satu) Model Fisik Boks Tersier Precast untuk Irigasi Pasang Surut

2)

1 (satu) Model Fisik Pintu Air Berbahan Karet Alam

3)

1 (satu) Model Sistem Jaringan Irigasi Mikro Berbasis Kelompok Usaha Tani


1

Executive Summary

4)

1 (satu) Naskah Ilmiah Formula Hujan Efektif di Tingkat Lahan Pertanian

5)

1 (satu) Model Fisik Berupa Teknologi Irigasi Mikro Skala Laboratorium

6)

1 (satu) Pengembangan Sistem Manajemen Operasi Irigasi dan Sistem Pemeliharaan Jaringan Irigasi.

4.

Lingkup Kegiatan

Ruang lingkup pelaksanaan kegiatan Penelitian Pengembangan Teknologi Irigasi Hemat Air adalah: a. Kajian boks tersier precast untuk irigasi pasang surut b. Pengembangan karet alam sebagai bahan alternatif pintu air. c.

Kajian pengelolaan jaringan irigasi mikro berbasis kelompok usaha tani.

d. Kajian hujan efektif di tingkat lahan pertanian. e. Penerapan teknologi irigasi mikro skala laboratorium. f.

Pengembangan sistem manajemen operasi irigasi dan sistem pemeliharaan jaringan irigasi.

5.

Metode

Metode dilakukan berbeda untuk masing-masing sub kegiatan, antara lain: 1) Kajian Boks Tersier Precast untuk Irigasi Pasang Surut Kajian boks tersier precast dilakukan dengan cara mengidentifikasi data teknis kebutuhan boks bagi pada irigasi pasang surut, kemudian dilakukan perencanaan teknis boks baik secara hidraulik maupun kebutuhan praktis lapangan serta stabilitas struktur. Pengujian boks yang dilengkapi dengan pintu klep dilakukan di laboratorium. Pengujian dilakukan dengan mengatur tinggi muka air di bagian hulu dan hilir pintu sehingga mekanisme buka tutup pintu klep diketahui. 2) Pengembangan Karet Alam Sebagai Bahan Alternatif Pintu Air Penelitian untuk sub kegiatan pengembangan karet alam sebagai bahan alternatif pintu air dilakukan dengan mendesain pintu air berbahan karet alam, kemudian dilakukan uji laboratorium terhadap sifat fisik dan mekanis dari karet alam tersebut jika diterapkan sebagai bahan alternatif pintu air.


2

Executive Summary

3) Kajian Pengelolaan Jaringan Irigasi Mikro Berbasis Kelompok Usaha Tani Kajian penerapan pengelolaan jaringan irigasi mikro berbasis kelompok usaha tani dilakukan dengan pengamatan penerapan irigasi mikro di kelompok usaha tani yang telah terbentuk. Langkah penelitiannya adalah dengan menyusun instrumen penilaian berbagai jenis usaha tani berdasarkan kelompok parameter (i) sumber daya lahan, (ii) sumber daya manusia, dan (iii) sumber daya teknologi. Instrumen penilaian akan memuat pembobotan berbagai parameter tersebut terhadap fungsi maksimum produksi. Penilaian akan dilakukan di beberapa lokasi yang telah menerapkan irigasi mikro. Penentuan jenis pengelolaan usaha tani yang cocok untuk irigasi mikro dilakukan dengan melihat hasil penilaian. Modifikasi jenis pengelolaan usaha tani juga dimungkinkan didapatkan pada studi ini. 4) Kajian Hujan Efektif di Tingkat Lahan Pertanian Penelitian hujan efektif untuk menghitung kebutuhan air irigasi dilakukan dengan cara melakukan pengamatan hujan efektif di tingkat lahan pertanian dan mengkaji penggunaan formula hujan efektif. Pengamatan berbagai parameter dilakukan secara langsung di dua karakteristik lahan yang berbeda, yaitu Jawa Tengah (lahan dengan tingkat perkolasi sedang) dan Yogyakarta (lahan dengan tingkat perkolasi tinggi). Pada masing-masing karakteristik lahan pertanian tersebut dilakukan pengamatan terhadap efektifitas hujan efektif pada budidaya tanaman padi selama dua musim tanam (musim kering dan musim basah). Pengamatan klimatologi untuk menghitung curah hujan dan evapotranspirasi dilakukan dengan alat Automatic Weather Station (AWS),

sedangkan

perkolasi

pada

lahan

pertanian

diukur

dengan

menggunakan alat perkolasi meter, dan air yang masuk dan keluar diketahui dengan alat ukur debit (thompson, water meter dan CTF). Analisis data hasil pengamatan dihitung berdasarkan kesetimbangan air dan pendekatan atau model “Freeboard”. 5) Penerapan Teknologi Irigasi Mikro Skala Laboratorium Penerapan teknologi irigasi mikro skala laboratorium dilakukan dengan cara sebagai berikut: Pusat Litbang Sumber Daya Air

3

Executive Summary

a) Studi literatur dan pengumpulan data komponen sistem irigasi mikro. b) Penyusunan desain sistem irigasi mikro c) Aktivasi sistem fertikit d) Penyusunan SOP penggunaan laboratorium irigasi mikro 6) Pengembangan Sistem Manajemen Operasi Irigasi Sistem Pemeliharaan Jaringan Irigasi Penelitian untuk sub kegiatan sistem manajemen operasi irigasi dilakukan dalam bentuk pengembangan SMOI yang disesuaikan dengan karakteristik daerah irigasi serta penerapan SMOI di daerah irigasi dengan periode pelaporan 10 harian serta perhitungan nilai satuan kebutuhan air metode LPRFPR. Evaluasi penerapan SMOI dilakukan terhadap manfaat SMOI dalam meningkatkan efisiensi dan efektifitas pelaksanaan operasi irigasi kepada pengguna/user. Penelitian untuk sub kegiatan sistem pemeliharaan jaringan irigasi dilakukan dengan mengembangkan sistem pemeliharaan jaringan irigasi berbasis teknologi informasi (website). Evaluasi dilakukan terhadap kinerja aliran data pada website serta antar pengelola irigasi kepada pengguna/user. 6.

Hasil Kegiatan dan Pembahasan

6.1. Hasil Kegiatan 6.1.1.

Kajian Boks Tersier Precast untuk Irigasi Pasang Surut

Boks tersier dilengkapi dengan pintu klep yang dikaitkan pada boks dengan satu as panjang yang menyatu untuk kedua sisi poros. Tebal pintu klep 20 mm dan memiliki berat bebas di udara 22 kg. Desain boks tersier precast ditunjukkan pada Gambar 1. berikut.

Gambar 1. Boks Tersier Dilengkapi Pintu Klep Berbahan Ferosemen Pusat Litbang Sumber Daya Air

4

Executive Summary

Penambahan rongga pada pintu diperlukan untuk mendapatkan gaya apung dari pintu. Berdasarkan perhitungan gaya apung pintu klep, didapatkan

reaksi air

terhadap massa yang masuk ke dalamnya. Prinsip bahwa gaya apung lebih kecil daripada berat sendiri pintu air di dalam air diduga menjadi faktor dapat terbukanya pintu klep pada perbedaan muka air yang rendah antara 1-3 cm saja. 6.1.2.

Pengembangan Karet Alam Sebagai Bahan Alternatif Pintu Air

Uji coba pintu air tersier ukuran 1000 x 500 x 10 cm menggunakan 2 tipe material karet dengan kekuatan yang berbeda. Ukuran yang digunakan relatif kecil untuk mempermudah proses transportasi dan instalasinya. Desain pintu air berbahan karet ditunjukkan pada Gambar 2. Berikut.

Gambar 2. Desain Pintu Bahan Hard Rubber (Kiri) dan Soft Rubber (Tengah dan Kanan) Pengujian sifat fisik dan mekanik karet dilakukan di Balai Besar Kulit, Karet, dan Plastik di Yogyakarta. Meliputi pengujian berat jenis, kekerasan, ketahanan kikis, ketahanan

retak

luntur,

ketahanan

sobek,

kuat

tarik,

pampatan

tetap,

perpanjangan putus, perpanjangan tetap, dan ketebalan. Beberapa parameter tidak dapat diuji karena kesulitan penyiapan contoh untuk tipe hard rubber. Hasil uji sifat fisik ditunjukkan pada Tabel 1 berikut : Tabel 1. Sifat Fisik Karet untuk Pintu Air No 1

Jenis Pengujian Hardness, Shore A


Acuan Pengujian ASTM D2240

Hasil Uji Hard Soft Rubber Rubber 98 60

5

Executive Summary

No

Jenis Pengujian

3

Tensile strength (kg.cm-2) and Elongation at Break (%) Tear Strength (kg.cm-1)

4

Density (gr.ml)

5

Abrassion Resistance (cm3)

2

Acuan Pengujian ASTM D412 ASTM D624 ASTM D297 Akron

Hasil Uji Hard Soft Rubber Rubber 109 133 100 523 86

58

1.4

1.17

0.1

2.1

Sumber : Hasil Pengujian

Pengujian kembang susut (swelling) dilakukan menggunakan sampel vulkanisat dengan metode ASTM D.471-06e1. Metode pengujian dilakukan dengan merendam sampel 72 jam pada suhu ruang. Hasil menunjukkan bahan karet lunak untuk pintu mengalami penambahan volume sebesar 22%, sedangkan karet keras tidak mengalami penambahan volume, tetapi

mengalami penyusutan sebesar

0,87% (Tabel 2). Hal ini diduga karena adanya pengaruh temperatur air. Penggunaan jenis hard rubber dinilai lebih cocok untuk pintu air berdasarkan hasil pengujian ini. Hasil pengujian kembang susut pintu karet ditunjukkan pada Tabel 2. berikut. Tabel 2. Hasil Uji Kembang Susut (Swelling) Properties Volume change in water, at room temperature, 72 hours, %

Vulkanizate Lunak

Keras

0,22

-0,87

Sumber : Hasil Pengujian

6.1.3.

Kajian Pengelolaan Jaringan Irigasi Mikro Berbasis Kelompok Usaha Tani

Produktifitas pertanian sangat ditentukan oleh optimalnya air dari irigasi. Dalam hal ini untuk irigasi mikro, peran kelompok masyarakat dalam operasi dan pemeliharaannya sangat penting untuk dikaji. Hasil studi Puslitbang Sosekling (2013) yang penting dielaborasi meliputi kapasitas masyarakat dalam OP irigasi, model pengelolaan yang sudah berjalan, keberadaan kelompok pengelola dan efektifitasnya, potensi OP irigasi yang bisa ditingkatkan, kelebihan yang dapat Pusat Litbang Sumber Daya Air

6

Executive Summary

dioptimalkan, kelemahan yang harus segera dicari jalan keluarnya, serta merancang model pengelolaan irigasi tersier yang lebih baik dalam mendukung optimalnya model usaha tani yang diterapkan. Rumusan model berikut menggambarkan hasil analisis

peran kelompok

masyarakat untuk model pengelolaan irigasi mikro pada empat lokasi kajian. Gambar 3. merupakan rumusan model untuk kelompok tani Dewa Family, Gambar 4. untuk Koperasi Mitra Sukamaju, Gambar 5. untuk Kelompok Tani Mekar Setia dan Gambar 6. untuk Kelompok Tani Tani Makmur. Dukungan permodalan

Kelompok Tani Dewa Family

Dukungan pembinaan dan bantuan penunjang fisik

PPL

Perbankan

Budidaya dan pengumpulan hasil

Pemerintah

Balitsa

Pemasaran dan penjualan hasil Dinas Pertanian

Petani

Kemitraan Usaha

Gambar 3. Model Pengelolaan Kelompok Tani Dewa Family Dukungan pinjaman permodalan

Koperasi Mitra Sukamaju

Dukungan pembinaan, penyuluhan dan bantuan

Penyediaan saprodi Perbankan

PPL

Budidaya dan pengumpulan hasil

Pemerintah

Dinas Pertanian Petani

Balitsa

Pemasaran dan penjualan hasil

Off farm sebagai penjual

Dinas Koperasi

Kemitraan Usaha

Gambar 4. Model Pengelolaan Koperasi Mitra Sukamaju

Dukungan dalam lahan

Kelompok Tani Mekar Setia

Dukungan pembinaan, penyuluhan dan bantuan permodalan

Penyediaan saprodi, GH, dan pengolahan benih

PT. PN

Budidaya, pemeliharaan dan pengumpulan hasil

BPBK

Pemerintah


Petani

Off farm sebagai pedagang

Kemitraan Usaha

Gambar 5. Model Pengelolaan Kelompok Tani Mekar Setia


7

PPL

Executive Summary

Dukungan dalam swadaya modal dan kas

Kelompok Tani Tani Makmur

Budidaya, pembibitan, pestisida, pengolahan pupuk dan pengumpulan hasil

Anggota

Dukungan pembinaan, penyuluhan, pengenalan varietas benih, dan pengenalan dan pendampingan teknologi irigasi mikro

Program GAP

BPTP Jateng

Pemerintah


Petani

Off farm sebagai pedagang

Kemitraan Usaha

Gambar 6. Model Pengelolaan Kelompok Tani Tani Makmur

6.1.4.

Kajian Hujan Efektif di Tingkat Lahan Pertanian

Kajian dilakukan di lokasi yang sama dengan Tahun 2015, yaitu : (1) pada DI Cacaban : di Dukuh Bledug 2 (6°59’50.7” LS dan 109°10’43.0” BT), Desa Karanganyar, Kecamatan Kedung Banting, Kabupaten Tegal, Jawa Tengah dan (2) pada DI Kalibawang : di Dukuh Duwet 2 (7°41’30.1” LS dan 110°15’54.1” BT), Desa Banjarharjo, Kecamatan Kali Bawang, Kabupaten Kulon Progo, Yogyakarta. Kegiatan ini memerlukan peralatan seperti alat ukur debit Thompson dan Automatic Weather Station (AWS) yang perlu dikalibrasi untuk pengamatan debit, muka air lahan, perkolasi dan klimatologi.

Pengamatan MT I dilakukan mulai 1 September 2016 di DI Cacaban, dan 23 September 2016

untuk DI. Kali Bawang. Analisis data pengamatan sebagian

dilakukan untuk data pengamatan di DI Cacaban Jawa Tengah. Update formula hujan efektif di tingkat lahan pertanian yang didapatkan baru berdasarkan hasil analisis data dari lokasi DI Cacaban. Data kondisi tanah, kalibrasi alat ukur serta data klimatologi, digunakan sebagai acuan untuk mencari formulasi hujan efektif. Didapatkan hasil analisis awal koefisien hujan efektif untuk MT II dan III di DI Cacaban, yaitu pada Tabel 3 berikut. Tabel 3. Koefisien Hujan Efektif di Tingkat Lahan DI Cacaban Musim Tanam

Koefisien

Hujan

MT II

0,78

3,4 mm/hari

MT III

0,56

6,1 mm/hari


8

PPL

Executive Summary

Karakteristik petak pengamatan di DI Cacaban adalah memiliki tekstur tanah liat. Berdasarkan formula perhitungan hujan efektif pada KP Irigasi 01 Tahun 1986 dan historis data yang ada, maka dapat dihitung besarnya curah hujan andalan tengah bulanan (R80). Besarnya R80 dapat dilihat pada grafik di Gambar 7. berikut. 9 8

R80 (mm/hari)

7 6 5 4 3 2 1

Des I

Nov I

Okt I

Sep I

Agu I

Jul I

Jun I

Mei I

Apr I

Mar I

Feb I

Jan I

0

Gambar 7. Grafik Curah Hujan Tengah Bulanan R80 6.1.5.

Penerapan Teknologi Irigasi Mikro Skala Laboratorium

Teknologi irigasi mikro skala laboratorium merupakan etalase yang bertujuan sebagai sarana informasi teknologi irigasi mikro yang ada di lapangan. Etalase teknologi irigasi mikro terdiri dari tiga tipe, yaitu point source tipe regulating stick, line source tipe subsurface, dan teknologi hidroponik atau Nutrient Film Technique (NFT), ditunjukkan pada Tabel 4 berikut. Tabel 4. Tipe Jenis Etalase Irigasi Mikro No

Tipe Irigasi Mikro

Lokasi

1

indoor

2

Point source tipe regulating stick Line source

3

NFT


outdoor indoor

Rencana Jenis Tanaman Melon Buah naga dan jeruk Sayuran

9

Executive Summary

Sistem NFT yang dibangun akan mengadopsi sistem yang sudah banyak diaplikasikan masyarakat. Sistem NFT ini juga sudah dikembangkan untuk skala komersil. Sistem akan dibangun di greenhouse. Desain NFT adalah seperti pada Gambar 8.

Gambar 8. Desain Nutrient Film Technique (NFT) Greenhouse yang dibuat berukuran 12 m x 15 m, dinding terbuat dari plastic UV dengan tebal 200 micron dan insect sreen seri 70. Desain greenhouse ditunjukkan pada Gambar 9. serta greenhouse yang telah selesai dibuat ditunjukkan pada Gambar 10.

Gambar 9. Desain Tampak Depan Greenhouse Pusat Litbang Sumber Daya Air

10

Executive Summary

Gambar 10. Greenhouse yang Telah Dibuat 6.1.6.

Pengembangan Sistem Manajemen Operasi Irigasi dan Sistem Pemeliharaan Jaringan Irigasi

Pengembangan aplikasi SMOI di wilayah Jawa Timur dilakukan dengan penambahan metode perhitungan air menggunakan LPR-FPR (Luas Palawija Relatif-Faktor Palawija Relatif). Perhitungan nilai satuan kebutuhan air dengan metode LPR – FPR menggunakan faktor palawija sebagai dasar perhitungan untuk kebutuhan air tanaman. Padi dalam tahap pengolahan tanah memiliki koefisien 6, padi persemaian koefisiennya 20, padi pertumbuhan koefisiennya 4, tebu muda/bibit koefisiennya 1,5 dan untuk palawija koefisiennya 1. Nilai satuan kebutuhan air hasil pemrograman pada kedua metode dapat digunakan sebagai dasar perhitungan jumlah kebutuhan air di Blangko 05-O. Gambar 7 berikut menunjukkan perhitungan satuan kebutuhan air metode LPRFPR pada website, bagan alir ini berisi runtutan kegiatan dari mulai membuka blangko 05-O sampai didapat nilai kebutuhan air di pintu tersier. Hasil perhitungan kebutuhan satuan kebutuhan air ini digunakan dalam periode 10 harian. Penerapan SMOI berbasis LPR-FPR di Daerah Irigasi Bondoyudo, Jawa Timur, memerlukan pelatihan seperti pada Gambar 12 dan 13 yang diikuti oleh semua petugas pengelola DI Bondoyudo di wilayah Lumajang dan Jember. Pelatihan dilakukan dengan penjelasan khusus beberapa penyesuaian di aplikasi terkait dengan pelaporan yang biasa dilakukan oleh pengelola. Penyesuaian meliputi jenis data dan sumber blangko, perhitungan koefisien LPR-FPR, serta alur pelaporan lintas kabupaten.


11

Executive Summary

Gambar 11. Bagan Alir Perhitungan Nilai Satuan Kebutuhan Air Metode LPR-FPR Kegiatan pelatihan aplikasi SMOI dilakukan guna ujicoba kesesuaian aplikasi kepada pengguna, khususnya untuk wilayah Jawa Timur dengan metode LPRFPR. Kegiatan ujicoba SMOI telah dilakukan di DI Bondoyudo Kabupaten Lumajang dan Jember, Jawa Timur. Ujicoba di Kabupaten Jember dilakukan di Dinas Pengairan Kabupaten Jember (Gambar 12.) dan Kabupaten

Lumajang

dilaksanakan di UPT SDA Kabupaten Lumajang (Gambar 13.)


12

Executive Summary

Gambar 12. Kegiatan Pelatihan SMOI di Dinas Pengairan Kabupaten Jember

Gambar 13. Kegiatan Pelatihan SMOI di Kantor UPT SDA Kabupaten Lumajang 6.2. Pembahasan 6.2.1. Kajian Boks Tersier Precast untuk Irigasi Pasang Surut Perhitungan berikut merupakan analisis singkat perhitungan gaya apung pintu klep yang didapatkan dari reaksi air terhadap massa yang masuk ke dalamnya. Perhitungan Gaya Apung Pintu Klep Tebal = 0,017 m Tinggi = 0,75 m Lebar = 0,83 m Pintu 1  berat di udara = 25 kg Pintu 2  berat di udara = 23 kg Cek BJ Ferocement Pintu 1  V = 0,75 x 0,83 x 0,017 x BJ1 0,025 ton = 0,01058 x BJ1 BJ1 = 2,363 t/m3 Pintu 2  V = 0,75 x 0,83 x 0,017 x BJ2 0,023 ton = 0,01058 x BJ2 BJ2 = 2,174 t/m3 Cek Gaya Apung Gaya apung (Fa) < Berat di air (Wa) Pusat Litbang Sumber Daya Air

13

Executive Summary

➢ Fa =  x V x g = 1000 kg/m3 x (0,75 x 0,83 x 0,017) m3 x 9,807 m/s2 = 103,783 N ➢ Wa (berat di air) = Wu (berat di udara) – Fa (gaya apung) ➢ Pintu 1  W a1 = Wu – Fa = (25 x 9,807) -103,789 = 245,175 – 103,789 = 141,392 N Fa < Wa 103,783 N < 141,392 N  OK !! ➢ Pintu 2  W a2 = Wu – Fa = (23 x 9,807) -103,789 = 225,561 – 103,789 = 121,778 N Fa < Wa 103,783 N < 121,778 N  OK !! Prinsip bahwa gaya apung lebih kecil daripada berat sendiri pintu air di dalam air diduga menjadi faktor dapat terbukanya pintu klep pada perbedaan muka air yang rendah antara 1-3 cm saja. 6.2.2. Pengembangan Karet Alam Sebagai Bahan Alternatif Pintu Air Berdasarkan hasil pengujian dibandingkan dengan syarat lendutan maksimum maka pintu soft rubber lebih memenuhi syarat maksimum lendutan sesuai dengan KP Irigasi 2013 yaitu kurang dari 0.833 mm, walaupun di beberapa kondisi ada yang tidak memenuhi syarat. Hasil uji lendutan menunjukkan bahwa pintu hard rubber memiliki nilai yang semuanya tidak memenuhi persyaratan. Namun demikian pintu hard rubber lebih potensial dikembangkan dengan pertimbangan karakteristik fisik, dengan pengembangan desain pengaku. 6.2.3. Kajian Pengelolaan Jaringan Irigasi Mikro Berbasis Kelompok Usaha Tani Empat diagram model pengelolaan tersebut masih umum, diperlukan identifikasi lebih lanjut tentang karakteristik masing-masing kelompok tani. Karakteristik kelompok akan mempengaruhi bentuk pengelolaan yang sesuai dengan kinerja dari suatu kelompok

tani.

Faktor-faktor yang harus

diidentifikasi : pembentuk kelompok, pengikat, ukuran, umur, aktivitas, Pusat Litbang Sumber Daya Air

14

Executive Summary

jangkauan, dan kepemimpinan pengurus. Faktor-faktor penentu pengelolaan kelompok tani : tujuan suatu kelompok berdiri, program, tugas dan fungsi pengurus, komunikasi dengan anggota, kerjasama, pengembangan anggota, kontrol sosial. Faktor-faktor yang harus diidentifikasi untuk keragaan atau kinerja dari kelompok tani : skala usaha, modal, jumlah anggota, kualitas anggota, reputasi, dan kepuasan anggota. Selain itu adopsi teknologi juga lebih efektif jika dilakukan secara bersamasama

oleh

kelompok.

Muis

et

al.

(2008)

dalam

Nuryanti,

(2011)

mengemukakan bahwa berbagai teknologi pertanian seperti : pengaturan waktu tanam, pergiliran jenis tanaman dan varietas, tata air, pengendalian organisme pengganggu tanaman (OPT), konservasi tanah dan air, dan sebagainya hanya efektif diterapkan jika dilakukan bersama-sama oleh anggota kelompok tani. Sebab, jika hanya dilakukan oleh petani secara individu, tanpa ada konsolidasi dengan petani lain, tidak akan memberikan hasil yang diharapkan. 6.2.4.

Kajian Hujan Efektif di Tingkat Lahan Pertanian

Karakteristik petak pengamatan di DI Cacaban memiliki tekstur tanah liat, hujan andalan 0 – 8,54 mm/hari, evapotranspirasi 4,27 mm/hari. Hasil analisis menunjukkan perubahan koefisien hujan efektif sebesar 0,1 berpengaruh sebanyak 4% dari total irigasi. 6.2.5.

Penerapan Teknologi Irigasi Mikro Skala Laboratorium

Menurut penelitian yang dilakukan oleh (Sahat, 2005), pada NFT talang yang mempunyai kemiringan 6% lebih baik untuk meningkatkan produktivitas tanaman selada dibandingkan dengan kemiringan talang 3%. Hal ini disebabkan, talang dengan kemiringan 6% mempunyai lapisan larutan nutrisi yang lebih tipis (±3 mm) dibandingkan dengan talang yang mempunyai kemiringan 3% (±5 mm), sehingga akar tanaman selada dapat berkembang dan proses penyerapan nutrisi dapat berlangsung dengan baik. Lapisan larutan nutrisi yang lebih mampu mengikat oksigen dari udara bebas. Ada tiga tahap yang dilakukan pada teknologi NFT (Nutrient Film Technique) yaitu :


15

Executive Summary

1. Penyemaian 2. Peremajaan 3. Panen 6.2.6.

Pengembangan Sistem Manajemen Operasi Irigasi dan Sistem Pemeliharaan Jaringan Irigasi

Hasil evaluasi menunjukkan bahwa pengelola irigasi secara aktif mulai menggunakan aplikasi SMOI untuk wilayah kerjanya. Ketidak konsistenan juga terjadi di aplikasi SMOI yang mengharuskan dilakukan perbaikan dan monitoring setiap waktu. Diharapkan evaluasi kinerja SMOI di DI Bondoyudo dapat terus dipantau untuk mendukung modernisasi irigasi.

7.

Kesimpulan dan Saran

7.1. Kesimpulan 1) Boks tersier precast dilengkapi dengan pintu klep untuk irigasi pasang surut memenuhi syarat hidraulik operasi buka tutup sesuai perubahan muka air pasang surut. 2) Pintu air berbahan karet alam dengan karakteristik dan komposisinya diduga dapat mengakomodir gaya-gaya yang bekerja pada saluran tersier namun masih harus dilakukan penyempurnaan desain pengaku. Tipe yang layak dikembangkan adalah tipe hard rubber. 3) Model sistem pengelolaan jaringan irigasi mikro berbasis kelompok usaha tani yang menunjukkan jenis pengelolaan usaha tani pada irigasi mikro dengan keuntungan maksimum didapatkan pada jenis pengelolaan yang mengedepankan hubungan erat

antar anggota kelompok,

memiliki

permodalan kuat, dan memiliki jaringan pemasaran luas. 4) Pengamatan parameter kajian hujan efektif MT I masih dilanjutkan di lokasi Tegal dan Yogyakarta, dan analisis sebagian data dari Tegal sudah dilakukan dengan adanya hasil analisis sementara rasio hujan efektif adalah 0.56 (MT III) dan 0.787 (MT II). Koefisien hujan efektif perlu dimodifikasi dengan mempertimbangkan antara lain kondisi hujan. 5) Aktifasi laboratorium outdoor salah satunya berupa pembuatan greenhouse portable dan pembuatan etalase irigasi mikro sedang pada tahap Pusat Litbang Sumber Daya Air

16

Executive Summary

pembuatan jaringan. Etalase ini dengan tiga teknologi irigasi mikro diharapkan

dapat

menunjukkan

teknologi

irigasi

mikro

yang

direkomendasikan untuk digunakan oleh pengguna. 6) Pengembangan sistem manajemen operasi irigasi dan sistem pemeliharaan irigasi masih memerlukan beberapa penyesuaian dengan kebutuhan pengelola irigasi, mengakomodir organisasi pengelola irigasi, serta sesuai dengan peraturan yang berlaku. 7.2. Saran 1) Boks tersier precast diusulkan dengan pengujian lebih lanjut untuk tinggi muka air hulu hilir, sudut bukaan pintu klep, kecocokan dimensi untuk kapasitas gorong-gorong (kondisional) terhadap boks tersier precast yang dilengkapi dengan pintu klep untuk irigasi pasang surut. 2) Pintu air berbahan karet alam memerlukan pengembangan desain pengaku. 3) Model sistem pengelolaan jaringan irigasi mikro berbasis kelompok usaha tani, diusulkan agar dapat mengkaji lebih khusus untuk hubungannya dengan teknologi irigasi. 4) Kajian hujan efektif diusulkan dengan mempersiapkan peralatan yang siap dipakai di lapangan, juga mempertimbangkan kondisi fisik lapangan (topografi lahan dan tinggi outlet petak). 5) Penerapan teknologi irigasi mikro skala laboratorium diusulkan untuk pengukuran kebutuhan air pada sistem NFT, pengembangan jenis pupuk dan jenis tanaman lain. 6) Sistem Manajemen Operasi Irigasi dan Pemeliharaan Jaringan Irigasi diusulkan dengan meningkatkan kemampuan pengelola irigasi untuk dapat mengisi blangko operasi dan pemeliharaan yang ada di dalam aplikasi berbasis website.


17

EXECUTIVE SUMMARY PENGEMBANGAN TEKNOLOGI IRIGASI HEMAT AIR

Recommend Documents