Soybean cultivation prospect based on crop water requirements and the agroclimatic zone in Jambi Province

Kedelai (Glicine max) berpotensi untuk dikembangkan karena tidak hanya dapat diolah menjadi bahan pangan tetapi juga menjadi pakan ternak. Selain pemanfaatan teknologi, peningkatan produksi tanaman kedelai dapat dilakukan dengan memperhatikan ketersediaan air dan faktor cuaca terutama untuk meningkatkan intensitas tanaman. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kebutuhan air tanaman berdasarkan zona agroklimat. Analisis deskriptif kuantitatif dan pengolahan data dilakukan dengan model Cropwat. Model ini dibuat oleh FAO untuk menentukan perhitungan evapotranspirasi dan perhitungan kebutuhan air tanaman di seluruh dunia secara otomatis. Cropwat merupakan salah satu model perangkat lunak yang mudah untuk dioperasikan dan dapat meminimalisir kesalahan manusia. Klasifikasi iklim diidentifikasi berdasarkan data curah hujan di Provinsi Jambi yaitu di Kabupaten Muaro Jambi di Stasiun Sultan Thaha, Palmerah Jambi, dan Depati Parbu. Zona agroklimat untuk setiap wilayah tersebut berturut-turut adalah D1, D2, dan E2. Berdasarkan curah hujan, ketiga kabupaten tersebut layak untuk budidaya kedelai karna memiliki curah hujan rata-rata 127,11 mm - 192,51 mm per bulan. Banyaknya kebutuhan air tanaman juga menjadi faktor esensial dalam pembudidayaan tanaman agar air dapat tertata sesuai dengan kebutuhan tanaman dan dapat memberikan produksi yang optimal. Berdasarkan neraca air, surplus di Kabupaten Muaro Jambi Provinsi Jambi terjadi pada bulan Januari, Februari, Maret, April, September, Oktober dan Desember. Kabupaten Tanjung Jabung Timur mengalami surplus pada bulan Januari, Februari, Maret dan April. Kabupaten Tanjung Jabung Barat surplus terjadi pada bulan Januari, Februari, Maret, Oktober, November dan Desember. Hasil perhitungan ini menunjukkan bahwa Provinsi Jambi berpotensi untuk dibudidayakan tanaman kedelai karena memiliki ketersediaan air yang cukup.

Water Footprint Assessment pada komoditas padi, jagung, dan kedelai di wilayah Daerah Istimewa Yogyakarta untuk mendukung sistem pertanian berkelanjutan

Populasi penduduk Indonesia diperkirakan akan mencapai 350 juta pada tahun 2045, mendorong Indonesia untuk meningkatkan ketersediaan pangan 3% setiap tahunnya. Program Upaya Khusus (Upsus) Padi Jagung Kedelai (Pajale), menjadi salah satu program unggulan pemerintah dalam menjawab tantangan ini. Di sisi lain, tekanan lingkungan memberikan batas jelas untuk melaksanakan proses budidaya pertanian berkelanjutan. Sebagaimana dua tujuan dari Sustainability Development Goals (SDGs) adalah menghentikan kelaparan dan kepastian akses terhadap air. Konsep air virtual (virtual water) hadir sebagai salah satu alternatif konsep berserta alat hitung air yang diperlukan dalam sebuah proses produksi pertanian. Penelitian ini dilakukan untuk mengidentifikasi air virtual untuk komoditas padi, jagung, dan kedelai di wilayah Daerah Istimewa Yogyakarta. Analisa dalam penelitian ini menghasilkan nilai tapak air yang terdiri dari blue water, green water, dan grey water. Hasil penelitian menunjukkan, bahwa water footprint tahunan kedelai merupakan yang tertinggi dengan 2.589 m3/ton disusul padi ladang, jagung, dan padi sawah sebesar 1.280 m3/ton; 844 m3/ton; 841 m3/ton. Hasil ini disebabkan oleh tingkat produktivitas yang semakin tinggi nilainya maka akan menghasil nilai water footprint akan semakin rendah. Pelaksanaan penelitian ini mengungkap faktor yang mempengaruhi jumlah air yang diperlukan untuk memproduksi komoditas pertanian. Pemilihan lokasi, kondisi iklim, jenis tanaman, teknik budidaya hingga penggunaan pupuk merupakan faktor yang perlu diperhatikan untuk dapat menekan penggunaan air dalam proses produksi pertanian. Dengan demikian, tujuan pelaksanaan budidaya pertanian yang berkelanjutan dapat terwujud.

Optimasi rencana tanam dan pemberian air irigasi menuju modernisasi irigasi di Daerah Irigasi Ciliman

Pengembangan sebuah Daerah Irigasi (DI) dilakukan untuk meningkatkan produktivitas hasil pertanian khususnya komoditas padi dan palawija. Produktivitas padi dan palawija dipengaruhi oleh kinerja irigasi, baik itu infrastuktur maupun pengelolaan irigasi. Pengelolaan operasi jaringan irigasi di DI Ciliman masih belum optimal akibat tidak adanya operasi dalam mengatur jumlah air yang masuk di setiap sadap, sehingga menyebabkan air masuk berlebihan di hulu sedangkan di hilir sering kali tidak mendapatkan air. Hal ini diperparah dengan kondisi ketersediaan air pada musim kemarau yang lebih rendah dibandingkan dengan kebutuhan air irigasinya. Oleh karena itu, penelitian ini dilakukan untuk mengoptimasi rencana tata tanam dan alokasi air irigasi DI Ciliman dengan mempertimbangkan keandalan pemberian air. Penelitian dilakukan melalui simulasi neraca air pada beberapa skenario pembagian golongan, perubahan jadwal tanam, dan perubahan luasan tanam. Optimasi rencana tanam dilakukan dengan memaksimalkan keandalan pemberian air irigasi. Pola tanam yang direkomendasikan adalah 100% padi ditanam di musim tanam I, 100% padi ditanam di musim tanam II, dan 27,47% palawija (kedelai) ditanam di musim tanam III. Pemberian air dibagi menjadi 3 golongan dengan jadwal tanam untuk dimulai pada bulan November periode ke-1, musim tanam II dimulai pada Maret periode ke-1, dan musim tanam III dimulai pada bulan Juli periode ke-2. Dengan kenario ini, terjadi peningkatan indeks pertanaman dimana awalnya pada rencana tanam eksiting sebesar 199,7 (keandalan 83%) menjadi 213,7 (keandalan 100%).

Optimasi jaringan irigasi perpipaan berdasarkan karakteristik hidraulis dan biaya di pertanian lahan kering

Curah hujan tahunan yang rendah di lahan kering, serta keterbatasan dan atau ketidakseimbangan sebarannya secara temporal dan spasial, menyebabkan usaha tani di lahan kering sangat terbatas. Penggunaan metode irigasi yang tepat guna diperlukan untuk menjawab permasalahan keterbatasan pemenuhan air agar pemakaiannya lebih efisien dan efektif. Dewasa ini, teknologi irigasi perpipaan pada lahan kering sudah banyak dimanfaatkan untuk meningkatkan efisiensi irigasi dan produktivitas tanaman. Namun demikian dalam pelaksanaannya, desain yang dibuat masih belum optimal dan efisien sehingga keluaran debit yang diharapkan dapat berlebih atau sangat kurang dari yang diharapkan. Optimasi desain diperlukan dengan mempertimbangkan karakteristik hidraulis dan biaya. Penelitian dilakukan untuk mendapatkan desain jaringan irigasi pipa yang optimal melalui analisis skenario dimensi pipa berdasarkan pemodelan hidraulis pada perangkat lunak EPANET 2.0. Penelitian dilaksanakan di Kabupaten Lampung Selatan dengan luas area blok penelitian 1 ha. Rangkaian jaringan irigasi dibuat sebanyak 15 skenario, dimana variabel diameter pipa dibuat berbeda tiap skenarionya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa skenario kombinasi diameter pipa yang disimulasikan dapat memberikan hasil yang bervariasi terhadap komponen biaya dan kondisi hidraulika air dalam pipa. Kombinasi terbaik adalah Skenario 7 dengan kombinasi pipa utama berdiameter 48 mm dan pipa sub-utama berdiameter 22 mm dapat memenuhi kebutuhan air tanaman secara optimal dengan biaya yang relatif ekonomis.

Analisis evapotranspirasi potensial pada berbagai model empiris dan jaringan syaraf tiruan dengan data cuaca terbatas

Data cuaca sangat diperlukan dalam penentuan kebutuhan air tanaman, namun sering kali ketersediaan stasiun cuaca di lapangan masih terbatas. Untuk itu, perlu dilakukan analisis berbagai model evapotranspirasi potensial (ETp) dengan beragam paramater input, termasuk juga model Jaringan Syaraf Tiruan (JST) sebagai pertimbangan dalam penentuan kebutuhan air tanaman. Tujuan makalah ini adalah 1) mengembangkan model JST untuk menduga ETp, 2) membandingkan berbagai model ETp termasuk model JST dengan model standar FAO, 3) untuk menganalisis kebutuhan air tanaman dengan model tersebut, dan 4) menentukan parameter input yang direkomendasikan untuk pendugaan ETp. Analisis didasarkan pada data pengukuran parameter cuaca pada dua musim tanam padi, yaitu pada bulan April - Agustus 2017 dan Januari – Mei 2018. Terdapat 8 Model ETp (model empiris) dan 3 model JST dengan kombinasi parameter input. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa Model JST-2 dengan dengan parameter input radiasi matahari merupakan model JST terbaik dengan nilai R2 0,91-0,92 dan RMSE 0,284 mm dan 0,287 mm untuk percobaan tahun 2017 dan 2018. Model ETp Turc, salah satu model ETp empiris dengan parameter input suhu udara dan radiasi matahari, merupakan model terbaik dengan nilai R2 tertinggi dan RMSE terendah. Sehingga kedua model tersebut merupakan model terbaik dengan nilai ETp total yang mendekati ETp standard FAO. Selain itu, parameter suhu udara dan radiasi matahari merupakan parameter yang direkomendasikan untuk diukur dalam penentuan kebutuhan air tanaman menggunakan model ETp Turc. Tetapi apabila hanya satu parameter yang dapat diukur, maka direkomendasikan untuk mengukur radiasi matahari dengan model JST-2 untuk penentuan evapotranspirasi potensial.

Perencanaan Embung Wae Lerong untuk Pemenuhan Kebutuhan Air Irigasi di Daerah Irigasi Wae Lerong Ruteng Provinsi NTT

Embung Wae Lerong terletak di Kota Ruteng Kabupaten Manggarai, memiliki luas tangkapan sebesar 0,606 km2 dan curah hujan tahunan berkisar 2.500-3.000 mm/tahun. Namun pada beberapa lokasi masih mengalami keterbatasan air, sehingga dibutuhkan bangunan penangkap hujan untuk membantu peningkatan potensi pertanian saat musim kemarau. Penelitian ini bertujuan untuk mendesain Embung Wae Lerong sebagai penampung air selama musim hujan agar dapat digunakan dalam pemenuhan kebutuhan air irigasi. Metode yang digunakan adalah metode kuantitatif dengan analisis data secara empiris. Analisis curah hujan digunakan metode Log Pearson III dan analisis debit banjir menggunakan metode Rasional. Perhitungan evapotranspirasi menggunakan metode Penman Modifikasi dan analisis debit andalan menggunakan metode F.J. Mock. Analisis stabilitas lereng menggunakan metode Limit Equilibrium Method dibantu dengan Program GeoStudio Slope/W 2007. Hasil penelitian menunjukkan curah hujan rerata bulanan berkisar 28,87 - 511,99 mm/bulan. Curah hujan periode ulang 50 tahun sebesar 249,28 mm serta debit banjir untuk kala ulang 50 tahun sebesar 12,094 m3/s. Desain tubuh Embung Wae Lerong adalah tinggi 13,5 m, lebar puncak 5 m, panjang embung 81,50 m, kemiringan lereng hulu 1:3, dan kemiringan hilir 1:2,25. Untuk angka keamanan stabilitas tubuh embung nilainya > 1,10 sehingga masih dalam kondisi aman. Kapasitas tampungan Embung Wae Lerong adalah sebesar 86.540,96 m3 dengan luas permukaan genangan sebesar 19.855,69 m2 pada elevasi MAN 1.204,00 m. Ketersediaan debit andalan pada Embung Wae Lerong adalah 0,001 – 0,793 m3/s dan kebutuhan air irigasi untuk Pola Tata Tanam I (Padi-Padi-Palawija) berkisar hingga 0,176 m3/s. Nilai keseimbangan air mengalami defisit pada bulan Mei – September yang berkisar 0,017 – 0,13 m3/s.

Hidrodinamika dan Produk Sedimen terhadap Bendung Irigasi Keumala, Sungai Krueng Baro, Provinsi Aceh

Bendung Kumala dibangun di Sungai Krueng Baro yang merupakan salah satu sungai strategis di Provinsi Aceh untuk mengairi lahan irigasi dan air minum bagi masyarakat di hilirnya, namun sungai ini memiliki permasalahan yang cukup besar sehubungan dengan jalurnya yang panjang dan melewati berbagai formasi geologis. Kondisi ini menyebabkan konsentrasi sedimen yang tinggi pada sungai. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk menganalisisis hidrodinamika sungai dengan menggunakan aplikasi HEC-RAS 5.0. Hasil penelitian memberikan informasi bahwa kapasitas aliran sedimen transport sepanjang dasar sungai bervariasi secara langsung dengan adanya perbedaan antara tegangan geser pada sedimen dasar dan tegangan geser kritis yang diizinkan untuk partikel yang bergerak. Semua sampel sedimen pada hulu dan hilir Bendung Keumala terjadi angkutan sedimen. Pengurangan aliran akibat adanya pembendungan menyebabkan perubahan pada saluran dan rezim alirannya, dan pengurangan pelepasan air telah menyebabkan terjadinya pengurangan angkutan sedimen melayang dan sedimen dasar ke arah hilir. Total sedimen yang terdapat di sekitar areal bendung pada saat debit normal sebesar 6.325.698,93 ton/tahun. Sedimentasi di sekitar bendung menjadi masalah yang serius karena dapat mempengaruhi fungsi dan kinerja bendung dan saluran irigasi. Selain itu pendangkalan akibat sedimentasi menyebabkan tertutupnya intake PDAM Keumala. Untuk mengatasi masalah ini, perlu dilakukan pengerukan dan pengangkutan sedimen dari dasar bendung secara berkala. Pengerukan dan pengangkutan sedimen akan meningkatkan kinerja Bendung Keumala untuk mengairi Daerah Irigasi Krueng Baro. Kapasitas pengaliran intake bendung dapat tetap terjaga untuk mengairi lahan irigasi sesuai dengan areal rencana.

Rancang Bangun dan Evaluasi Kinerja Irigasi Mikro di Pulau Haruku, Maluku

Pengembangan lahan pertanian beririgasi di pulau-pulau kecil banyak mengalami kendala karena ketersediaan air yang sangat terbatas. Pengembangan lahan beririgasi sering terkendala kebutuhan air untuk lahan pertanian yang relatif tinggi sehingga terjadi kompetisi penggunaan air dengan kebutuhan domestik. Dengan demikian, pengembangan lahan beririgasi perlu dilakukan dengan menerapkan teknologi irigasi hemat air seperti irigasi mikro. Penelitian dilakukan untuk mengujicoba dan mengidentifikasi dampak penerapan teknologi irigasi mikro di pulau kecil. Penelitian dilakukan di Pulau Haruku, Maluku Tengah melalui uji coba penerapan dan pengukuran kondisi kinerja jaringan. Hasil uji penerapan menunjukkan bahwa pemasangan jaringan, operasi irigasi, pekerjaan pemupukan, pemberantasan hama, dan penyiangan pada penerapan irigasi mikro lebih mudah dan lebih cepat. Irigasi konvensional dengan sistem kocor memerlukan waktu yang lama dan tenaga kerja yang banyak untuk memenuhi kebutuhan air tanaman. Dengan demikian di lokasi penelitian, kebutuhan air tidak dapat dipenuhi hampir 47% periode selama musim tanam dan produksi tanaman tidak optimal. Lain halnya dengan irigasi mikro dimana pemberian air dapat dilakukan pada volume dan waktu yang tepat. Lengas tanah dapat dipertahankan pada kadar yang optimum melalui interval irigasi yang pendek dan durasi yang lebih lama. Dari aspek sosial ekonomi, terjadi performa yang baik pada aspek ekonomi para petani yang ditunjukkan dengan kenaikan penghasilan serta dapat menyisihkan sebagian penghasilannya untuk ditabung. Sedangkan dari aspek sosial, penerapan teknologi irigasi mikro sangat dibutuhkan oleh petani di Pulau Haruku. Hasil tersebut menunjukkan bahwa irigasi mikro dapat menjadi alternatif teknologi untuk mendukung pengelolaan sumber daya air di pulau kecil khususnya di Pulau Haruku.

Rancangan Sistem Irigasi Evaporatif untuk Tanaman Lada

Salah satu kendala dalam pemberian air irigasi adalah sulitnya menetapkan parameter yang digunakan untuk pengaturan waktu dan jumlah air irigasi yang sesuai dengan kebutuhan tanaman. Salah satu alternatif parameter yang dapat digunakan adalah berdasarkan evaporasi. Penelitian ini bertujuan menghasilkan rancangan sistem irigasi evaporatif dan mengetahui berbagai koefisien tanaman lada. Jaringan irigasi tetes terdiri dari tangki suplay dan pipa distribusi yang memberikan air ke pot tanaman. Pengaturan buka tutup klep jaringan dilakukan berdasarkan evaporasi di tangki suplay. Penelitian dilakukan di rumah tanaman selama 5 bulan dengan mengamati komponen neraca air di antaranya adalah laju evaporasi yang diukur berdasarkan perubahan level air dalam tangki penyuplai air. Hasil penelitian menunjukkan bahwa evapotranspirasi di luar rumah tanaman lebih besar dari pada yang di dalam rumah tanaman. Saat awal penanaman tanaman lada, evapotranspirasi yang terjadi sebesar 5,2 mm/hari di dalam rumah tanaman dan 4,9 mm/hari di luar rumah tanaman. Evapotranspirasi rata-rata selama pengamatan di dalam rumah tanaman sebesar 4,1 mm/hari dan di luar rumah tanaman 3,8 mm/hari. Pemberian air dengan sistem irigasi evaporatif ini sebesar 5,2 mm/hari telah mampu memenuhi kebutuhan air evapotranspirasi tanaman lada 4,1 mm/hari. Pemberian air tersebut telah mampu mendorong pertumbuhan cabang primer dan pembungaan. Pertumbuhan tanaman lada normal selama penelitian ini dengan koefisien tanaman terhitung berkisar antara 0,1–0,7.

Prioritas Pengembangan dan Pengelolaan Jaringan Irigasi Tersier di D.I. Yogyakarta Menggunakan Multiple Attribute Decision Making

Terdapat lima pilar dalam penyelenggaraan tata kelola jaringan irigasi, salah satunya adalah perbaikan sarana dan prasarana jaringan irigasi. Perbaikan sarana dan prasarana jaringan irigasi terbagi menjadi dua kegiatan, yaitu pengembangan dan pengelolaan. Terkait dengan kegiatan tersebut, terdapat banyak lokasi pada daerah irigasi yang memerlukan penanganan terlebih dahulu. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis prioritas pada sepuluh daerah irigasi kewenangan kabupaten yang tersebar di D.I. Yogyakarta untuk optimalisasi pelaksanaan kegiatan pengelolaan jaringan irigasi. Analisis data menggunakan Multiple Attribute Decision Making (MADM) yang terdiri dari metode SAW, WP, TOPSIS, Electre dan AHP. Terdapat lima parameter yang digunakan dalam analisis ini, antara lain prasarana jaringan irigasi utama, prasarana jaringan irigasi tersier, ketersediaan air, luas layanan, dan produktivitas tanaman. Hasil penelitian menunjukkan bahwa jaringan irigasi tersier pada 10 daerah irigasi kewenangan kabupaten di D.I. Yogyakarta mengalami kerusakan sedang sampai berat pada sejumlah 65 lokasi. Terdapat 11 lokasi yang selalu muncul pada peringkat teratas pada setiap MADM, yang merupakan usulan prioritas kegiatan pengembangan dan pengelolaan jaringan irigasi. Selain itu, terdapat kecenderungan bahwa semakin tinggi luas oncoran, maka semakin tinggi pula peringkat prioritas pengembangan atau pengelolaan suatu lokasi. Apabila terdapat beberapa lokasi usulan dengan kondisi yang mirip, maka penentuan prioritas dapat ditentukan berdasarkan dengan luas oncoran.