i
PEMANFAATAN POTENSI AIR TANAH UNTUK IRIGASI TETES HALAMAN JUDUL
TESIS
Diajukan Kepada Program Studi Magister Teknik Sipil Program Pascasarjana Universitas Muhammadiyah Surakarta Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Guna Memperoleh Gelar Magister dalam Ilmu Teknik Sipil
Diajukan Oleh : ADITYA PRIHANTOKO NIM : S 100 080 010
PROGRAM STUDI MAGISTER TEKNIK SIPIL PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2013 i
ii
2013
ii
iii
iii
iv
iv
v
LEMBAR PENGESAHAN
PERNYATAAN KEASLIAN TESIS
v
vi
MOTTO
• ALLAH MEMBERIKAN APA YANG KITA BUTUHKAN, BUKAN YANG KITA INGINKAN. INGINKAN. (ANONYM) • ADA KEMUNGKINAN, SETELAH ANDA BERUSAHA KERAS ANDA TETAP TIDAK BERHASIL. TETAPI TIDAKLAH MUNGKIN MUNGKIN UNTUK MENDAPATKAN HASIL APA PUN TANPA PERNAH MAU BEKERJA KERAS. (ANONYM) • CARA TERBAIK UNTUK KELUAR DARI SUATU PERSOALAN ADALAH MEMECAHKANNYA. (ANONYM) • DALAM HIDUP ADA 2 PILIHAN, “ ANDA MAJU SEBAGI PEMENANG, ATAU ANDA MUNDUR SEBAGAI PECUNDANG”. (ANONYM) (ANONYM) • HIDUP MEMERLUKAN PENGORBANAN. PENGORBANAN MEMERLUKAN PERJUANGAN. KETABAHAN
PERJUANGAN MEMERLUKAN
MEMERLUKAN KEYAKINAN.
KETABAHAN.
KEYAKINAN
PULA
MENENTUKAN KEJAYAAN. KEJAYAAN PULA AKAN MENENTUKAN KEBAHAGIAAN. (ANONYM) • HIDUP TIDAK MENGHADIAHKAN BARANG SESUATUPUN SESUATUPUN KEPADA MANUSIA TANPA BEKERJA KERAS. (ANONYM) • KESUKSESAN ADALAH 1% KEGENIUSAN DAN 99% ADALAH KERJA KERAS. (THOMAS ALVA EDISON) • PENDIDIKAN MERUPAKAN PERLENGKAPAN PALING BAIK UNTUK HARI TUA. (ARISTOTELES) • PERENCANAAN
YANG
TERPERINCI,
TERCAPAINYA SEBUAH TUJUAN”. (ADIT)
vi
ADALAH
AWAL
DARI DARI
vii
PERSEMBAHAN
Tesis ini penulis persembahkan kepada: Bapak, Ibu, adikku, serta seluruh keluarga yang telah mendukungku dalam setiap langkah kehidupanku. Sorayah Agustina, yang telah mendampingi dalam suka dan duka. Teman-teman seangkatan Magister Teknik Sipil. Teman-teman di Balai Irigasi, Bekasi. AlmamaterQ
vii
viii
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr.Wb. Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan kasih dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tesis ini dengan judul Pemanfaatan Potensi Air Tanah Untuk Irigasi Tetes Tahun 2012 sebagai salah satu syarat dalam menyelesaikan pendidikan Strata-2 pada Program Studi Magister Teknik Sipil Program Pascasarjana Universitas Muhammadiyah Surakarta. Proses penulisan Tesisi ini tidak lepas dari bimbingan, bantuan, dukungan dan doa dari berbagai pihak, dalam kesempatan ini ucapan terima kasih yang tidak terhingga saya sampaikan kepada yang terhormat: 1. Bp. Prof. Dr. Khudzaifah Dimyati, SH, M. Hum, selaku Direktur Program Pascasarjana Universitas Muhammadiyah Surakarta. 2. Bp. Dr. Sri Sunarjono, selaku ketua Program Magister Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta, dan Dosen Penguji Tesis yang telah memberikan bimbingan dan arahan sehingga Tesis ini dapat terselesaikan. 3. Bp. Dr. Muslich Hartadi Sutanto, selaku Pembimbing Utama yang telah meluangkan waktu memberikan bimbingan dan arahan serta saran yang sangat berguna. 4. Bp. Ir. Jaji Abdurrosyid, M.T, selaku Pembimbing Pendamping yang telah memberikan bimbingan, arahan dan dorongan untuk menyelesaikan Tesis ini. 5. Semua Pegawai, Staff, dan Pengurus
Program Pascasarjana Universitas
Muhammadiyah Surakarta tanpa terkecuali. 6. Bapak, Ibu, dan keluarga besarku tercinta yang selalu memberikan dorongan baik material maupun spiritual. Terimakasih atas do’a dan kasih sayang yang
viii
ix
telah diberikan selama ini, semoga Allah S.W.T. membalas kebaikan kalian dan selalu menjaga dalam setiap langkah dan desah nafas. 7. Rekan-rekan se-angkatan Pascasarjana Magister Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta. 8. Seluruh Pejabat, dan Pegawai Balai Irigasi yang telah membantu memberikan data-data penelitian yang dibutuhkan dalam penyusunan tesis ini. 9. Serta teman-teman semuanya yang telah membantu dalam penyelesaian Tesis ini. Penulis menyadari bahwa penulisan ini masih banyak kekurangannya, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi penyempurnaan tesis ini. Semoga tesis ini dapat bermanfaat bagi penulis pribadi, pembaca dan pihak-pihak yang membutuhkan.
Surakarta, Januari 2013
Penulis
ix
x
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL...................................................................................................... i LEMBAR PENGESAHAN .......................................................................................... v PERNYATAAN KEASLIAN TESIS ........................................................................... v MOTTO ....................................................................................................................... vi PERSEMBAHAN ....................................................................................................... vii KATA PENGANTAR ............................................................................................... viii DAFTAR ISI ................................................................................................................. x DAFTAR GAMBAR ................................................................................................. xiii DAFTAR TABEL ...................................................................................................... xiv DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................... xv Abstraksi .................................................................................................................... xvi Abstract ..................................................................................................................... xvii BAB I PENDAHULUAN ............................................................................................. 1 A.
Latar Belakang ......................................................................................... 1
B.
Rumusan Masalah .................................................................................... 3
C.
Tujuan Penelitian ..................................................................................... 3
D.
Manfaat Penelitian ................................................................................... 4
E.
Batasan Masalah ...................................................................................... 4
F.
Keaslian Penelitian .................................................................................. 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI ..................................... 7 A.
Irigasi Mikro ............................................................................................ 7
B.
Irigasi Tetes.............................................................................................. 8
C.
Sistem Irigasi Tetes Pada Pertanian Lahan Kering ................................ 13
D.
ETo Calculator ....................................................................................... 16
E.
Kebutuhan Air Irigasi Tetes ................................................................... 17
F.
Desain Emitter ....................................................................................... 25
G.
Pipa Lateral ............................................................................................ 26 x
xi
H.
Pipa Pembagi ......................................................................................... 29
I.
Pipa Utama ............................................................................................. 30
J.
Perkiraan Nilai Ekonomi Air Irigasi ...................................................... 30
K.
Analisis Kelayakan Investasi ................................................................. 33
BAB III METODE PENELITIAN.............................................................................. 37 A.
Metode yang digunakan ......................................................................... 37
B.
Lokasi penelitian .................................................................................... 37
C.
Peralatan yang digunakan ...................................................................... 37
D.
Pengumpulan Data ................................................................................. 37
E.
Metoda Analisis Data............................................................................. 39
F.
Alur penelitian ....................................................................................... 42
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................................... 45 A.
Survey lokasi Penelitian......................................................................... 45
B.
Layout Jaringan Irigasi Tetes ................................................................. 46
C.
Data Penelitian ....................................................................................... 49
D.
Evapotranspirasi..................................................................................... 51
E.
Parameter Rancangan Irigasi Tetes........................................................ 54
F.
Kebutuhan Air Irigasi ............................................................................ 56
G.
Desain Emitter ....................................................................................... 57
H.
Pipa Lateral ............................................................................................ 58
I.
Pipa Pembagi ......................................................................................... 59
J.
Pipa Sub Utama ..................................................................................... 61
K.
Pipa Utama ............................................................................................. 62
L.
Perhitungan Kapasitas Pompa ............................................................... 64
M.
Perencanaan Pola Pemberian Air ........................................................... 67
N.
Pemasangan Jaringan Perpipaan ............................................................ 71
O.
Uji Kinerja Jaringan ............................................................................... 74
P.
Analisa Usaha Tani ................................................................................ 76
Q.
Analisa Ekonomi Air Irigasi .................................................................. 78 xi
xii
R.
Analisa Kelayakan Penerapan Irigasi Tetes........................................... 80
BAB V PENUTUP...................................................................................................... 87 A.
Kesimpulan ............................................................................................ 87
B.
Saran ...................................................................................................... 88
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
xii
xiii
DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Komponen Irigasi tetes.............................................................................. 10 Gambar 2. Unit utama ................................................................................................. 10 Gambar 3. Pipa polyethylene (PE) .............................................................................. 11 Gambar 4. Skema beberapa tipe emitter: (a) Line Source Emitter(drip Pipe), (b) Point source Emitter................................................................................. 13 Gambar 5. ETo Calculator FAO ................................................................................. 16 Gambar 6. Skema Neraca Air Tanah Pada Daerah Perakaran .................................... 23 Gambar 7. Alur penelitian ........................................................................................... 43 Gambar 8. Tahapan Rancangan Jaringan Irigasi Tetes ............................................... 44 Gambar 9. Lokasi Penelitian ....................................................................................... 45 Gambar 10. Layout Jaringan Irigasi Tetes .................................................................. 48 Gambar 11. Emitter Tipe Drip Pipe............................................................................ 58 Gambar 12. Skema Neraca Air Tanah pada daerah Perakaran Lokasi Penelitian ...... 71 Gambar 13. Pemasangan Jaringan Pipa ...................................................................... 72 Gambar 14. Pemasangan Unit Utama ......................................................................... 73 Gambar 15. Pemasangan Pipa Lateral ........................................................................ 73 Gambar 16. Pelaksanaan Uji Teknis Debit dan Keseragaman Tetesan ...................... 74 Gambar 17. Pelaksanaan Uji Teknis lebar dan Kedalaman Pembasahan ................... 74 Gambar 18. Diagram komponen biaya dan manfaat penerapan irigasi tetes .............. 82
xiii
xiv
DAFTAR TABEL Tabel 1. Data sifat fisik tanah ..................................................................................... 49 Tabel 2. Data klimatologi............................................................................................ 50 Tabel 3. Nilai Kc tanaman Cabe ................................................................................. 51 Tabel 4. Nilai Evapotranspirasi tanaman acuan (ETo) ............................................... 51 Tabel 5. Nilai Evapotranspirasi tanaman (ETc) .......................................................... 54 Tabel 6. Nilai Parameter rancangan ............................................................................ 55 Tabel 7. Waktu Operasi............................................................................................... 68 Tabel 8. waktu operasi HST 1-31 ............................................................................... 69 Tabel 9. waktu operasi HST 32-62 ............................................................................. 69 Tabel 10. waktu operasi HST 63-92 ........................................................................... 69 Tabel 11. waktu operasi HST 93-120 ......................................................................... 69 Tabel 12. Data Uji Teknis Debit dan Keseragaman Tetesan (blok A) ....................... 75 Tabel 13. Data Uji Teknis Debit dan Keseragaman Tetesan (blok B) ........................ 75 Tabel 14. Analisa Usahatani Tanaman Cabe Per Hektar Per Musim Tanam ............ 76 Tabel 15. Analisa Usahatani Tanaman Cabe Per Hektar Per Musim Tanam ............ 77 Tabel 16. Prediksi Nilai Ekonomi Air Irigasi pada Irigasi Tetes ................................ 79 Tabel 17. Perhitungan Biaya Tetap Dan Tidak Tetap Pada Irigasi Tetes per ha ........ 81 Tabel 18. Arus Kas Pengeluaran dan Pemasukan Penerapan Irigasi Tetes ................ 85
xiv
xv
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Desain Jaringan Irigasi Tetes ............................................................. L - 1 Lampiran 2. Data Klimatologi ............................................................................... L - 8 Lampiran 3. Data Curah Hujan .............................................................................. L - 9 Lampiran 4. Data Fisik Tanah .............................................................................. L - 10 Lampiran 5. Foto Pelaksanaan Pemasangan Jaringan Irigasi Tetes ..................... L - 12 Lampiran 6. Biaya Investasi Jaringan .................................................................. L - 16 Lampiran 7. Tabel Perhitungan Evapotranspirasi ................................................ L - 17
xv
xvi
Abstraksi Air merupakan salah satu unsur yang sangat penting dalam pertanian. Di Indonesia, pemanfaatan air untuk pertanian menempati urutan pertama, yaitu mencapai 75%. Kebutuhan akan sumber daya air cenderung meningkat akibat pertambahan jumlah penduduk, namun disisi yang lain ketersediaan air sangat terbatas. Selama ini, pemanfaatan air untuk irigasi masih terbatas dari air permukaan, pemanfaatan air tanah yang ada di Indonesia sebagian besar hanya dipergunakan untuk air baku masyarakat. Salah satu teknologi irigasi yang potensial untuk diterapkan dalam pemanfaatan jaringan irigasi air tanah adalah sistem irigasi tetes. Lahan pertanian seluas 1,60 ha di Desa Temiyang, Kecamatan Kroya, Kabupaten Indramayu, Provinsi Jawa Barat dipilih sebagi lokasi penelitian karena terdapat jaringan air tanah dan pompa JIAT. Data - data yang diperlukan berupa data primer yang meliputi data layout lokasi penelitian dan data fisik tanah. Data sekunder berupa data klimatologi, data temperatur, data kelembapan udara, data penyinaran matahari, dan data koefisien tanaman. Data primer dan sekunder diperoleh dengan cara melakukan survey secara langsung di lapangan. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah menggunakan metode studi kasus. Hasil penelitian menunjukan perencanaan jaringan irigasi tetes mendapatkan dimensi pipa utama sebesar 4 inchi, untuk pipa sub utama digunakan pipa sebesar 2 inci, untuk pipa manifold menggunakan pipa dengan diameter sebesar 1,5 inchi, serta untuk pipa lateral menggunakan pipa jenis drip pipe dengan diameter 0,063 inchi dengan jarak penetes 30 cm. Hasil uji kinerja jaringan menunjukan nilai keseragaman irigasi tetes rata rata lebih besar dari 95%. Operasi jaringan irigasi pada HST 1-31 dilaksanakan selama 48 menit/hari, untuk HST 32-62 selama 60 menit/hari, HST 63-92 operasi jaringan irigasi dilaksanakan selama 108 menit/hari, serta pada HST 93-120 waktu operasi dilaksanakan selama 96 menit/hari, serta pemberian air pada tanaman harus dilakukan pada saat kadar air tanah sudah mencapai 32,1 %v, karena merupakan titik kritis. Dalam analisa ekonomi air irigasi dan analisa kelayakan menunjukan nilai ekonomi air irigasi sebesar Rp. 0,555,-/liter air, IRR sebesar 22,325%, Payback Period dapat dicapai dalam waktu 10 MT atau 5 tahun, dan nilai BEP sebesar 40.142 kg. Kata kunci : Irigasi Tetes, JIAT, Analisa Kelayakan.
xvi
xvii
Abstract Water is one very important element in agriculture. In Indonesia, the use of water for agriculture ranks first, reaching 75%. The need for water resources is likely to increase due to the increase of population, but the other side is very limited water availability. During this time, the use of water for irrigation is limited from surface water, ground water utilization in Indonesia are mostly just used for the raw water. One of the potential irrigation technologies to be applied in the use of groundwater irrigation is drip irrigation system. An area of 1.60 ha of agricultural land in the village of Temiyang, District Kroya, Indramayu district, West Java Province selected As with the study site because there is a network of ground water and JIAT pump. The data in the form of primary data that includes layout of location research data, and soil physical data. The Secondary data is the climatology data, temperature data, the humidity data, data of solar radiation, and crop coefficient. Primary and secondary data obtained by directly surveying the field. The method used in this research is to use the case study method. The results showed the network planning drip irrigation to get the dimensions of the main pipe is 4 inches, used for the main sub pipe 2-inch pipe to manifold pipe using a pipe with a diameter of 1.5 inches, and for lateral pipe using pipe type of drip pipe with a diameter of 0.063 inch dropper with a distance of 30 cm. The test results showed the network performance of drip irrigation uniformity values averaging greater than 95%. Operation of irrigation system in HST 1-31 held for 48 min / day, for 32-62 HST for 60 min / day, 63-92 HST irrigation network operations carried out for 108 minutes / day, and the HST operations carried out during the period 93-120 96 minutes / day, as well as the provision of water to the plant should be done when the ground water level has reached 32.1% v, because it is a critical point. In the economic analysis of irrigation water and the feasibility analysis show the economic value of irrigation water is Rp. 0.555, -/liter water, 22,325% IRR, payback period is within 10 MT or 5 year, and the BEP value is 40.142 kg. Keywords: Drip Irrigation, JIAT, Feasibility Analysis.
xvii
