Peningkatan efisiensi aplikasi air pada petakan sawah dengan penerapan irigasi evaporatif (kajian teoritis)
DOI:
https://doi.org/10.31028/ji.v14.i1.46-53Kata Kunci:
irigasi evaporatif, pipa kontroler, kebutuhan air tanaman, kesetimbangan air, saluran petakanAbstrak
Meningkatnya kesadaran akan pentingnya pengelolaan air pertanian yang presisi, membutuhkan berbagai ide dan metode untuk penerapannya di sawah. Salah satu ide yang bisa dikategorikan ke dalam pertanian presisi sekaligus teknologi tepat guna, adalah irigasi evaporatif. Evaporative irrigation atau irigasi evaporatif adalah ide untuk mengendalikan pemberian air irigasi berdasarkan respon langsung kebutuhan air tanaman, yaitu evapotranspirasi. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk: (1) mengkaji aspek teoritis dari irigasi evaporatif untuk diterapkan ke petakan-petakan sawah dalam satu hamparan petakan dengan kesatuan irigasi, (2) meletakkan prinsip-prinsip desain untuk pembukaan-penutupan katup irigasi evaporatif. Hasil menunjukkan, secara teoritis, diperlukan pipa pengendali yang akan menjadi indikator bagi tebal air pada petakan sawah. Pipa kontroler mengendalikan buka tutup irigasi ke petakan berdasarkan prinsip pelampung-pemberat. Prinsip perancangan dilakukan dengan mensimulasikan penurunan muka air pipa kontroler yang menggambarkan penurunan tebal air petakan. Tebal air yang masih ditolerir untuk pertumbuhan padi menjadi batas bagi pemberian air irigasi ke petakan. Jumlah air irigasi yang diberikan adalah sebesar nilai kebutuhan air tanaman pada fase pertumbuhan padi yang sedang berlangsung. Salah satu contoh perancangan ketinggian air pipa kontroler untuk memulai dan menghentikan irigasi adalah pada ketinggian air 117.8 mm dan 300 mm. Total kebutuhan air tanaman satu musim tanam terhitung sebesar 625 mm. Dengan penerapan irigasi evaporatif, kondisi awal tanah yang cukup air tidak memerlukan pemberian air irigasi hingga hari ke-31. Pemberian air irigasi setelahnya, hingga panen, hanya memerlukan sebesar 477 mm. Pemberian air ini mengikuti kebutuhan air tanaman yang dihitung dengan basis day-to-day.
Unduhan
Referensi
Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D., & Smith, M. (1998). Crop Evapotranspiration-Guidelines for Computing Crop Water Requirements (FAO Irrigation and Drainage Paper No. 56). Rome, Italy: Food and Agriculture Organization.
Amin, M. S. M., Rowshon, M. K., & Aimrun, W. (2011). Paddy Water Management for Precision Farming of Rice. Current Issues of Water Management. InTech, 107-142.
Ardiansyah. (2008). Estimation of Evapotranspiration in Cultivated and Uncultivated Paddy Field in Tropical Watershed (Doctoral Thesis). The University of Tokyo, Tokyo, Japan.
Arif, C., Setiawan, B. I., Mizoguchi, M., & Doi, R. (2012). Estimation of water balance components in paddy fields under non-flooded irrigation regimes by using excel solver. Journal of Agronomy, 11(2), 53-59. https://doi.org/DOI: 10.3923/ja.2012.53.59
Arif, C., Setiawan, B. I., Sofiyuddin, H. A., Martief, L. M., Mizoguchi, M., & Ryoichi, D. O. I. (2012). Estimating crop coefficient in intermittent irrigation paddy fields using excel solver. Rice Science, 19(2), 143-152. https://doi.org/10.1016/S1672-6308(12)60033-X
Bhadra, A., Bandyopadhyay, A., Singh, R., & Raghuwanshi, N. S. (2013). Development of a user friendly water balance model for paddy. Paddy and Water Environment, 11(1-4), 331-341. https://doi.org/10.1007/s10333-012-0324-4
Bittelli, M., Campbell, G. S., & Tomei, F. (2015). Soil physics with Python: transport in the soil-plant-atmosphere system. Oxford, England: Oxforn University Press.
Dash, C. J., Sarangi, A., Singh, D. K., Singh, A. K., & Adhikary, P. P. (2015). Prediction of root zone water and nitrogen balance in an irrigated rice field using a simulation model. Paddy and Water Environment, 13(3), 281-290. https://doi.org/10.1007/s10333-014-0439-x
Fajar, A., Purwanto, M. Y. J., & Tarigan, S. D. (2016). Efisiensi sistem irigasi pipa untuk mengidentifikasi tingkat kelayakan pemberian air dalam pengelolaan air irigasi. Jurnal Irigasi, 11(1), 33-42.
Fan, J., McConkey, B., Wang, H., & Janzen, H. (2016). Root distribution by depth for temperate agricultural crops. Field Crops Research, 189, 68-74. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2016.02.013
Gutiérrez, J., Villa-Medina, J. F., Nieto-Garibay, A., & Porta-Gándara, M. Ã. (2014). Automated irrigation system using a wireless sensor network and GPRS module. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 63(1), 166-176. https://doi.org/10.1109/TIM.2013.2276487
Kamal, R. M., & Amin, M. S. M. (2010). GIS-based irrigation water management for precision farming of rice. International Journal of Agricultural and Biological Engineering, 3(3), 27-35. https://doi.org/10.3965/j.issn.1934-6344.2010.01.027-035
Kulkarni, S. (2011). Innovative technologies for water saving in irrigated agriculture. International Journal of Water Resources and Arid Environments, 1(3), 226-231.
Li, S., Zuo, Q., Wang, X., Ma, W., Jin, X., Shi, J., & Ben-Gal, A. (2017). Characterizing roots and water uptake in a ground cover rice production system. PloS One, 12(7). https://doi.org/10.1371/journal.pone.0180713
Liu, C.-W., Chen, S.-K., Jou, S.-W., & Kuo, S.-F. (2001). Estimation of the infiltration rate of a paddy field in Yun-Lin, Taiwan. Agricultural Systems, 68(1), 41-54. https://doi.org/10.1016/S0308-521X(00)00062-7
Mangrio, M. A., Mirjat, M. S., Leghari, N., Zardari, N. H., & Shaikh, I. A. (2015). Evaluating water application efficiencies of surface irrigation methods at farmers field. Pakistan Journal of Agriculture, Agricultural Engineering and Veterinary Sciences, 31(2), 279-288.
McCulloch, J., McCarthy, P., Guru, S. M., Peng, W., Hugo, D., & Terhorst, A. (2008). Wireless sensor network deployment for water use efficiency in irrigation. Dalam Proceedings of the workshop on Real-world wireless sensor networks (pp. 46-50). Glasgow, Scotland: ACM. https://doi.org/10.1145/1435473.1435487
Olchev, A., Ibrom, A., Priess, J., Erasmi, S., Leemhuis, C., Twele, A., Gravenhorst, G. (2008). Effects of land-use changes on evapotranspiration of tropical rain forest margin area in Central Sulawesi (Indonesia): Modelling study with a regional SVAT model. The Fifth European Conference on Ecological Modelling, 212(1-2), 131-137. https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2007.10.022
OShaughnessy, S. A., Evett, S. R., Colaizzi, P. D., & Howell, T. A. (2012). A crop water stress index and time threshold for automatic irrigation scheduling of grain sorghum. Agricultural Water Management, 107, 122-132.
Rahayu, A., Utami, S. R., & Rayes, M. L. (2017). Karakteristik dan Klasifikasi Tanah pada Lahan Kering dan Lahan yang Disawahkan di Kecamatan Perak Kabupaten Jombang. Jurnal Tanah Dan Sumberdaya Lahan, 1(2), 79-87.
Romero, R., Muriel, J. L., GarcÃa, I., & de la Peña, D. M. (2012). Research on automatic irrigation control: State of the art and recent results. Agricultural Water Management, 114, 59-66. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2012.06.026
Sarki, A., Mirjat, M. S., Mahessar, A. A., Kori, S. M., & Qureshi, A. L. (2014). Determination of saturated hydraulic conductivity of different soil texture materials. Journal of Agriculture and Veterinary Science, 7(12), 56-62.
Setiawan, B., Saptomo, S., Sofiyuddin, H., & Gardjito. (2011). Wireless automatic irrigation to enhance water management in SRI paddy field. Dipresentasikan dalam The Regional Symposium on Engineering & Technology:†Opportunities and Challenges for Regional Cooperations in Green Engineering and Technologyâ€, Kuching, Serawak, Malaysia.
Vu, S. H., Watanabe, H., & Takagi, K. (2005). Application of FAO-56 for evaluating evapotranspiration in simulation of pollutant runoff from paddy rice field in Japan. Agricultural Water Management, 76(3), 195-210.
Watanabe, T. (2018). Paddy Fields as Artificial and Temporal Wetland. In Irrigation in Agroecosystems. London, Inggris: IntechOpen. https://doi.org/10.5772/intechopen.80581
Unduhan
Diterbitkan
Cara Mengutip
Terbitan
Bagian
Lisensi
Naskah dilisensikan berdasarkan Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.