EXECUTIVE SUMMARY
PENGEMBANGAN TEKNOLOGI IRIGASI HEMAT AIR
Desember 2016
Executive Summary
Pusat Litbang Sumber Daya Air i
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
Executive Summary
Pusat Litbang Sumber Daya Air ii
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
Executive Summary
Pusat Litbang Sumber Daya Air iii
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
Executive Summary
Pusat Litbang Sumber Daya Air iv
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
Executive Summary
Pusat Litbang Sumber Daya Air 1
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
Executive Summary
Pusat Litbang Sumber Daya Air 2
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.
Executive Summary
Pusat Litbang Sumber Daya Air 3
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:
Executive Summary
Pusat Litbang Sumber Daya Air 4
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 LPR-
FPR. 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
Executive Summary
Pusat Litbang Sumber Daya Air 5
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 Jenis Pengujian Acuan
Pengujian
Hasil Uji
Hard Rubber
Soft Rubber
1 Hardness, Shore A ASTM D2240
98 60
Executive Summary
Pusat Litbang Sumber Daya Air 6
No Jenis Pengujian Acuan
Pengujian
Hasil Uji
Hard Rubber
Soft Rubber
2 Tensile strength (kg.cm-2) and Elongation at Break (%)
ASTM D412
109 100
133 523
3 Tear Strength (kg.cm-1) ASTM D624
86 58
4 Density (gr.ml) ASTM D297
1.4 1.17
5 Abrassion Resistance (cm3)
Akron 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 Vulkanizate
Volume change in water, at room temperature, 72 hours, %
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
Executive Summary
Pusat Litbang Sumber Daya Air 7
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.
Gambar 3. Model Pengelolaan Kelompok Tani Dewa Family
Gambar 4. Model Pengelolaan Koperasi Mitra Sukamaju
Gambar 5. Model Pengelolaan Kelompok Tani Mekar Setia
Kelompok Tani
Dewa Family
Petani
Perbankan
Kemitraan Usaha
PemerintahPPL
Dinas Pertanian
Balitsa
Dukungan permodalanDukungan pembinaan dan
bantuan penunjang fisik
Pemasaran dan
penjualan hasil
Budidaya dan
pengumpulan hasil
Koperasi Mitra
Sukamaju
Petani
Perbankan
Kemitraan Usaha
PemerintahPPL
Dinas Pertanian
Balitsa
Dukungan pinjaman
permodalan
Dukungan pembinaan,
penyuluhan dan bantuan
Pemasaran dan
penjualan hasil
Budidaya dan
pengumpulan hasil
Dinas Koperasi
Off farm sebagai
penjual
Penyediaan saprodi
Kelompok Tani
Mekar Setia
Petani Kemitraan Usaha
Pemerintah PPL
Dinas Pertanian
Dukungan pembinaan,
penyuluhan dan bantuan
permodalan
Pemasaran dan
penjualan hasilBudidaya, pemeliharaan
dan pengumpulan hasil
BPBK
Off farm sebagai
pedagang
Penyediaan saprodi, GH,
dan pengolahan benihPT. PN
Dukungan dalam lahan
Executive Summary
Pusat Litbang Sumber Daya Air 8
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
Kelompok Tani
Tani Makmur
Petani Kemitraan Usaha
Pemerintah PPL
Dinas Pertanian
Dukungan pembinaan, penyuluhan,
pengenalan varietas benih, dan pengenalan
dan pendampingan teknologi irigasi mikro
Pemasaran dan
penjualan hasil
Budidaya, pembibitan,
pestisida, pengolahan
pupuk dan pengumpulan
hasil
BPTP Jateng
Off farm sebagai
pedagang
Anggota
Dukungan dalam
swadaya modal dan kas
Program GAP
Executive Summary
Pusat Litbang Sumber Daya Air 9
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.
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 Rencana Jenis
Tanaman
1 Point source tipe regulating stick
indoor Melon
2 Line source outdoor Buah naga dan jeruk
3 NFT indoor Sayuran
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Jan
I
Feb
I
Mar
I
Ap
r I
Mei
I
Jun
I
Jul I
Agu
I
Sep
I
Okt
I
No
v I
Des
I
R80(m
m/hari)
Executive Summary
Pusat Litbang Sumber Daya Air 10
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
Executive Summary
Pusat Litbang Sumber Daya Air 11
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 LPR-
FPR 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.
Executive Summary
Pusat Litbang Sumber Daya Air 12
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 LPR-
FPR. 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.)
Executive Summary
Pusat Litbang Sumber Daya Air 13
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)
Executive Summary
Pusat Litbang Sumber Daya Air 14
➢ 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 Wa1 = 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 Wa2 = 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,
Executive Summary
Pusat Litbang Sumber Daya Air 15
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 bersama-
sama 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 :
Executive Summary
Pusat Litbang Sumber Daya Air 16
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
Executive Summary
Pusat Litbang Sumber Daya Air 17
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.
Top Related