executive summary pengembangan teknologi …web.irigasi.net/sites/default/files/executive...pusat...

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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


Gambar 10. Greenhouse yang Telah Dibuat

6.1.6. Pengembangan Sistem Manajemen Operasi Irigasi dan Sistem


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


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


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


➢ 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


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


1. Penyemaian

2. Peremajaan

3. Panen

6.2.6. Pengembangan Sistem Manajemen Operasi Irigasi dan Sistem


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


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.

executive summary pengembangan teknologi …web.irigasi.net/sites/default/files/executive...pusat...

Documents