| dc.description.abstract | Air merupakan kebutuhan mutlak bagi kelangsungan kehidupan. Jumlah penduduk dunia yang semakin meningkat, menyebabkan kebutuhan pangan juga meningkat. Jumlah air tawar yang tersedia harus mulai digunakan lebih efisien. Salah satunya adalah upaya meningkatkan efisiensi penggunaan air untuk irigasi yang mencerminkan rasio antara penggunaan air dan hasil panen. Terdapat dua cara dalam upaya peningkatan efisiensi penggunaan air untuk irigasi yaitu mengembangkan tanaman yang lebih hemat air dengan upaya rekayasa genetika dan penerapan teknologi irigasi untuk efisiensi penggunaan air.
Menurut data BPS (2015b), 70.53% wilayah Kabupaten Lombok Timur merupakan lahan kering. Pada lokasi penelitian, tersedia sistem irigasi permukaan bersumber pompa air dalam, dengan pipa air sebagai penyalur irigasi. Namun sebagian besar infrastruktur pipa air penyaluran irigasi mengalami kerusakan, sehingga memperbesar kehilangan air irigasi. Untuk itu diperlukan sistem irigasi yang lebih hemat air.
Sistem irigasi tetes bawah permukaan tanah sering direkomendasikan untuk mengatasi kelangkaan air di daerah kering. Sistem irigasi ini mempunyai keunggulan yang identik dengan sistem irigasi bawah permukaan tanah, namun keunggulan yang spesifik adalah air irigasi terakumulasi di daerah perakaran. Sistem irigasi ini memerlukan head tekan yang relatif kecil.
Pada sistem irigasi cincin yang merupakan sistem irigasi bawah permukaan, menggunakan emiter tipe cincin yang mengalirkan air secara melingkar di sekeliling akar tanaman untuk menghasilkan pembasahan yang optimal. Dengan cara pemberian seperti ini diharapkan air dapat menjangkau daerah perakaran tanaman secara cepat dan seragam. Pasokan air sistem irigasi cincin diberikan oleh tabung Mariotte yang merupakan sebuah tandon air tertutup yang memiliki tinggi tekan yang tetap sesuai rancangan. Kestabilan pasokan air dari tabung Mariotte dapat menjaga kesetimbangan tinggi hidrolik antara tanah, emiter, dan jaringan irigasi cincin.
Tujuan dari penelitian ini adalah (1) mendapatkan rancangan sistem otomatisasi pada mikrokontroler Arduino berintegrasi dengan sistem energi surya sebagai pemasok energi yang diimplementasikan untuk otomatisasi sistem irigasi cincin, (2) mendapatkan rancangan sistem irigasi cincin untuk tanaman semusim dan tanaman tahunan, sebagai upaya penghematan penggunaan air irigasi di lahan kering, (3) memperoleh nilai produktivitas air tanaman semusim dan jumlah irigasi untuk masing-masing tanaman dengan pengujian lapangan sistem irigasi cincin.
Penelitian dilakukan di Desa Pringgabaya Utara, Kecamatan Pringgabaya, Kabupaten Lombok Timur, Nusa Tenggara Barat. Waktu penelitian dari bulan Mei – November 2014. Desa Pringgabaya Utara terletak pada daerah pantai timur pulau Lombok dengan ketinggian <300 m dpl, mempunyai zone agroklimat E4 yaitu tidak mempunyai bulan basah dan bulan keringnya selama 8 bulan.
Berdasarkan pengujian awal, material porus yang digunakan untuk
membuat emiter tipe cincin adalah kain Legacy. Dimensi emiter ini untuk tanaman Cabai Rawit, diameter melingkar (d1) adalah 20 cm serta diameter silinder (d2) ⅝ inci; tanaman Anggur dan Mangga d1 = 40 cm serta d2 = ¾ inci; tanaman Srikaya d1 = 2 m dengan d2 = 1 inci. Pada lokasi penelitian, air irigasi telah tersedia di bak penampung air yang dapat dipakai sebagai sumber kebutuhan air sistem irigasi cincin. Penggunaan solar panel sebesar 100 WP, dengan lama penyinaran matahari 6 – 10 jam/hari, cukup sebagai sumber energi surya untuk sistem otomatisasi irigasi.
Untuk tanaman semusim menggunakan Cabai Rawit (Capsicum frutescens L.). Tanaman tahunan terdiri dari tanaman Anggur usia muda (Vitis vinifera L.), tanaman Mangga usia muda (Mangifera indica L.), dan tanaman Srikaya (Annona squamosa L.). Pupuk yang digunakan dalam penelitian ini adalah pupuk kandang. Pengendalian kelembaban tanah dapat menghemat pasokan air untuk tanaman. Sensor kelembaban tanah yang diintegrasikan dengan papan mikrokontroler Arduino dapat diprogram sebagai sistem pengendalian tersebut. Penambahan alat RTC module dan SD module juga menjadikan sistem sebagai data logger.
Berdasarkan hasil analisis sampel tanah, didapatkan hasil tekstur tanah berupa lempung liat berpasir (sandy clay loam). Sistem otomatisasi membuka katup solenoid saat kelembaban tanah mencapai 0.23 cm3cm-3 yaitu sebelum mencapai titik layu permanen, dan menutup saat kelembaban tanah yang naik telah mencapai 0.30 cm3cm-3 yaitu kelembaban telah mencapai kapasitas lapang.
Selama penelitian, dengan panel surya sebesar 100WP dengan penyimpanan baterai 45 Ah, telah mencukupi energi untuk sistem otomatisasi, data logger dan pompa air di percobaan tanaman Cabai Rawit. Sistem ini dioperasikan selama 63 hari, bersumber tenaga dari sistem energi surya.
Kebutuhan irigasi sistem irigasi cincin untuk tanaman Anggur 0.6 cm/hari, Mangga 3.2 cm/hari, Srikaya 1 cm/hari, sedangkan untuk tanaman Cabai Rawit sebesar 0.3 cm/hari. Berdasarkan hasil simulasi ketersediaan kelembaban tanah pada percobaan tanaman Cabai Rawit, dapat diasumsikan bahwa penurunan kelembaban tanah adalah 0.01 cm3cm-3 per harinya. Berpedoman pada hasil analisis tanah bahwa selisih antara nilai kapasitas lapang dan titik layu permanen sebesar 0.1 cm3cm-3, maka apabila irigasi diberikan hingga mencapai kapasitas lapang, paling lambat setelah 9 hari harus dilakukan irigasi kembali. Total pasokan irigasi untuk percobaan tanaman Cabai Rawit adalah 8446 liter, dengan total panen sebesar 4488 gram sehingga produktivitas air untuk irigasi tanaman Cabai Rawit adalah 0.53 gram per liter.
Sistem irigasi cincin efektif untuk percobaan tanaman Cabai Rawit dengan penghematan air irigasi hingga 80 %. Namun sistem irigasi ini belum cocok untuk percobaan tanaman Srikaya, karena tanaman tidak menghasilkan buah. Solusi ke depannya, harus ada desain khusus emiter tipe cincin untuk tanaman tahunan yang sudah menghasilkan buah. Sensor kelembaban tanah sebaiknya dipilih dengan harga yang lebih terjangkau tanpa mengurangi kualitas pembacaannya. Penggunaan sistem irigasi hemat air harus digalakkan oleh pemerintah, karena dengan sistem tersebut dapat mengubah kegiatan pertanian yang pada saat musim kemarau tidak dapat menanam, dapat diberdayakan dengan kegiatan budidaya pertanian. | id |
