Model Neraca Air Pola Padi-Padi dan Padi-Kedelai di Lahan Rawa Pasang Surut

Transkripsi

1 Model Neraca Air Pola Padi-Padi dan Padi-Kedelai di Lahan Rawa Pasang Surut Muhammad Noor, Khairil Anwar, Sudirman Umar, dan Vika Mayasari Balai Penelitian Pertanian Lahan Rawa Jl. Kebun Karet, Loktabat Utara Banjarbaru Abstrak Kunci keberhasilan dalam budidaya pertanian di lahan rawa terletak pada teknologi pengelolaan air. Penyusunan neraca air dilaksanakan dalam bentuk survei, monitoring melalui cek lapang (ground check) dan modeling. Parameter yang dikumpulkan dan diamati meliputi dinamika tinggi muka air dan komponen iklim berupa curah hujan, suhu, kelembaban, penyinaran radiasi. Penyusunan model neraca air didasarkan pada pola pertanaman padi-padi dan padi-kedelai. Tujuan dari penelitian ini adalah penyusunan model neraca air pada pola tanam padi-padi dan padipalawija (kedelai) di lahan rawa pasang surut pada lokasi daerah Talaran sebagai wakil daerah tipe luapan C dan Bambangin sebagai wilayah tipe luapan B. Hasil penelitian menunjukkan pada pola tanam padi-padi pada daerah pasang surut mengalami defisit pada bulan Oktober dan Agustus masing-masing sebesar 137 mm dan 74 mm, sedangkan untuk pola tanam padi-kedelai defisit masing-masing sebesar 23 mm dan 76 mm. Model hubungan antara neraca air pada pola padi-padi dengan tinggi muka air mengikuti persamaan polimonial atau kuadratik pada daerah Bambangin mengikuti persamaan Ybb = - 0,001X 2 + 0,15 X + 65,84 (R 2 = 0,74), sedangkan pada daerah Talaran mengikuti persamaan Ytal =0,001X 2 + 0,21 X + 53,69 (R 2 = 0,69). sedangkan pada pola padi-kedelai dengan tinggi muka air juga mengikuti pola polimial atau kuadratik pada daerah Bambangin mengikuti persamaam Ybb = 0,001X 2 + 0,24 X + 58,14 (R 2 = 0,84), sedangkan pada daerah Talaran mengikuti persamaan Ytal =0,001X 2 + 0,37 X + 43,01 (R 2 = 0,78) dimana Y= tinggi muka air (cm) dan X=neraca air (mm). Kata kunci: Model, neraca air, pasang surut, pola tanam Pendahuluan Lahan rawa merupakan lahan alternatif dalam memasok produksi beras nasional. Secara nasional sumbangan lahan rawa, khususnya rawa pasang surut terhadap produksi padi baru mencapai sekitar 0,9-1,0 juta ton/tahun yang apabila dilakukan optimalisasi dapat diperoleh tambahan sekitar 3,0-3,5 juta ton/tahun. Kunci keberhasilan dalam budidaya pertanian di lahan rawa ini terletak pada teknologi pengelolaan air yang didasarkan pada karekteristik hidrologi atau neraca air setempat (Haryono, 2013). Reklamasi atau pembuatan jaringan tata air dapat merubah tipe luapan wilayah rawa dari awalnya tipe luapan C dapat menjadi tipe luapan B. Sebaliknya, jika yang terjadi drainase akibat dibangunnya jaringan tata air, maka wilayah yang awalnya tipe luapan B dapat menjadi tipe luapan C karena muka air tanah semakin dalam dari permukaan tanah. Hampir semua wilayah tipe luapan B setelah reklamasi berubah menjadi tipe luapan C, seperti Barambai, Sakalagun, Belawang, Sei Seluang, Sei Muhur, yang termasuk dalam kawasan Pulau Petak, Kalimantan Selatan. Jadi kemampuan jaringan tata air untuk memasukan air pada lahan tipe luapan B, tergantung pada keterandalan jaringan tata airnya, selain curah hujan di wilayah dan sekitarnya (di bagian hulu). Selisih tinggi muka air pada pasang tunggal antara musim hujan dengan musim kemarau pada lahan tipe luapan A mencapai 30 cm dan pada tipe luapan B mencapai 40 cm. Selisih tinggi muka air pada saat pasang ganda antara musim hujan dengan musim kemarau pada lahan tipe luapan B mencapai 70 cm. Tinggi muka air pada musim hujan di lahan tipe luapan C mencapai 65 cm, 58 Prosiding Seminar Nasional Inovasi Teknologi Pertanian

2 tetapi pada musim kemarau terjadi kekeringan dengan muka air tanah mencapai > 70 cm di bawah permukaan tanah. Selisih tinggi muka air antara saat pasang dengan surut pada saluran sekunder dapat mencapai 1,5-2,5 m (AARD & LAWOO, 1992; Aribawa et al, 1990; Noor, 2004). Selisih tinggi muka air antara saat puncak pasang (pasang tertinggi) dengan surut minimal (surut terendah) dipengaruhi oleh jarak dari muara laut/sungai/saluran dan bervariasi antar waktu, baik antar jam, maupun antara hari. Kondisi tersebut di atas akan mempengaruhi kualitas air pasang yang memasuki/meluapi areal pertanian (Anwar et al dan Anwar dan Mawardi, 2012). Pengukuran tinggi muka air di lahan rawa pasang surut kawasan Delta Pulau Petak yang meliputi UPT. Talaran, Tabunganen, Belawang (Bambangin), Barambai pernah dilakukan pada tahun 2002, 2010 dan 2011 dapat dijadikan dasar dalam penyusunan model neraca air di lahan rawa. Tujuan dari penelitian ini adalah penyusunan model neraca air pada pola tanam padi-padi dan padi-palawija (kedelai) di lahan rawa pasang surut pada lokasi daerah Talaran se bagai wakil daerah tipe luapan C dan Bambangin sebagai wilayah tipe luapan B. Metodologi Lokasi atau daerah penelitian di lahan rawa pasang surut meliputi daerah (UPT) Talaran sebagai wakil wilayah tipe luapan C dan Bambangin sebagai wakil wilayah tipe luapan B. Rumus berikut menunjukan neraca air secara umum daerah pasang surut : P + Q SL = Q O + Ea + S Keterangan : P = Presipitasi yang jatuh kedalam lokasi penelitian Q Si = Aliran air yang masuk ke lokasi penelitian pada saat pasang purnama (inlet) atau pasang ganda (inlet) Q O = Aliran air yang ke luar lokasi penelitian pada saat surut (outlet) S = Perubahan kandungan air tanah pada pasang dan surut (volume air) Ea = Evapotranspirasi Dalam perhitungan neraca air digunakan metode Penman yang dimodiifikasi (Hansen et al, 1992; Chandrawidjaja, 2010) yang menyatakan bahwa neraca air adalah hasil selisih antara ketersedian air dari hujan efefktif dengan evapotranspirasi. Analisis hidrometri berupa hubungan antara neraca air (debit aliran) dengan pengukuran tinggi muka air di lapangan dinyatakan dalam bentuk persamaan Power sebagai berikut: Q= ah b, dimana Q = debit aliran (m 3 /detik) H = tinggi muka air (cm) a & b = konstante regresi Data hidrologi dan klimatologi yang diamati atau dianalisis adalah data yang dikumpulkan pada tahun 2010 sampai dengan 2015 (Tabel Lampiran). Prosiding Seminar Nasional Inovasi Teknologi Pertanian 59

3 Hasil dan Pembahasan Penyusunan Model Neraca Air Pola Padi-padi di Lahan Rawa Pasang Surut Kebutuhan Air Tanaman Kebutuhan air tanaman ( consumptive use) dihitung berdasarkan rumus Etc = Kc. Eto, dimana Etc = kebutuhan air untuk tanaman, Kc= koefisien tanaman, dan Eto = evapotranspirasi potensial. Eto dihitung berdasarkan data iklim (suhu, kelembaban, kecepatan angi n, lama penyinaran dan radiasi matahari) selama kurun (Tabel 1). Koefisien tanaman dikutip dari Hansen et al. (1992). Tabel 2 menunjukkan kebutuhan air tanaman untuk pola padi-padi. Tabel 1. Hasil perhitungan evaporasitranspirasi potensial (Eto) bulanan tahun Bulan Tahun Rataan Jan Feb Mar Apr Mei Juni Juli Agus Sept Okt Nop Des Tabel 2. Kebutuhan air tanaman (Etc) untuk pola pertanaman padi-padi bulanan (mm) Bulan Tahun Rataan Jan Feb Mar Apr Mei Juni Juli Agus Sept Okt Nop Des Prosiding Seminar Nasional Inovasi Teknologi Pertanian

4 Curah Hujan Efektif Curah hujan efektif ditetapkan sebagai jumlah curah hujan bulanan dengan probabilitas terlampaui sebesar 80% ( Candrawidjaja, 2010) mengikuti rumus Pm = m/(n+1).100%, dimana Pm=probabilitas terlampaui hujan bulan pada urutan ke m, m = urutan dta curah hujan bulan dari besar ke kecil dan n = jumlah data curah hujan bulanan. Tabel 3 menunjukkan distribusi probabilitas curah hujan bulanan setempat dan Tabel 4 menunjukkan distribusi curah hujan efektif (R80). Tabel 3. Distribusi curah hujan bulanan Stasiun Sei Tabuk, Bulan Tahun Jan Feb Mar Apr Mei Juni Juli Agus Sept Okt Nop Des Rataan Tabel 4. Ketersediaan air dari curah hujan efektif bulanan Stasiun Sei Tabuk, Bulan Urutan R80 (5) Jan Feb Mar Apr Mei Juni Juli Agus Sept Okt Nop Des Pm (%) Prosiding Seminar Nasional Inovasi Teknologi Pertanian 61

5 Neraca Air Neraca air dihitung dari ketersediaan air dikurangi oleh kebutuhan tanaman berdasarkan pola pertanaman padi-padi. Kebutuhan air untuk tanaman disajikan Tabel 3. Ketersediaan air dihitung dari curah hujan efektif yang diperoleh dari curah hujan setempat (Tabel 5). Dari Tabel 5 atau Gambar 1 di atas diperoleh ketersedian air selama setahun untuk dua kali tanam pola padipadi terjadi defisit pada bulan Oktober dan Agustus masing-masing sebesar 137 mm dan 74 mm. Tabel 5. Neraca air untuk pola pertanaman padi-padi di lahan rawa pasang surut Bulan Keterangan R80 (mm) Etc (mm) Neraca Air (mm) Status Okt Defisit Nop Surplus Des Surplus Jan Surplus Feb Surplus Mar Surplus Apr Surplus Mei Surplus Juni Surplus Juli Surplus Agus Defisit Sept Surplus 62 Prosiding Seminar Nasional Inovasi Teknologi Pertanian

6 Gambar 1. Neraca air pola padi-padi dan tinggi muka air sekunder pada lokasi Bambangin dan Talaran Model Neraca air dengan Tinggi Muka Air Hasil pengukuran tinggi muka air pada daerah Talaran dan Bambangin disajikan pada Tabel 6. Analisis hidrometri berupa hubungan antara neraca air (debit aliran) dengan pengukuran tinggi muka air di lapangan dinyatakan dalam bentuk persamaan Power disajikan pada Gambar 2. Tabel 6. Pengukuran tinggi muka air pada saluran sekunder daerah Talaran dan Bambangin Lokasi Feb Mar Apr Mei Juni Juli Agust Sep Talaran Bambangin Prosiding Seminar Nasional Inovasi Teknologi Pertanian 63

7 Hubungan Neraca Air dengan Tinggi Muka Air di Lahan Pasang Surut Pola Padi-Padi Ybb = x x R² = y = x x R² = Keterangan : Merah : Daerah Bambangin; Biru = Daerah Talaran Gambar 2. Model hubungan antara debit neraca air pola padi-padi dengan tinggi muka air di saluran sekunder Dari hasil analisis neraca air untuk pola pertanaman padi-padi diperoleh hubungan yang polimonial atau kuadratik pada daerah Bambangin mengikuti persamaam Ybb = - 0,001X 2 + 0,15 X + 65,84 (R 2 = 0,74), sedangkan pada daerah Talaran mengikuti persamaan Ytal =0,001X 2 + 0,21 X + 53,69 (R 2 = 0,69) dimana Y= tinggi muka air (cm) dan X=neraca air (mm) Penyusunan Model Neraca Air Pola Padi-Kedelai di Lahan Rawa Pasang surut Kebutuhan Air Tanaman Kebutuhan air tanaman ( consumptive use) dihitung berdasarkan rumus Etc = Kc. Eto, dimana Etc = kebutuhan air untuk tanaman, Kc = koefisien tanaman, dan Eto = evapotranspirasi potensial. Eto dihitung berdasarkan data iklim (suhu, kelembaban, kecepatan angin, lama penyinaran dan radiasi matahari) selama kurun (Tabel 1). Tabel 7 menunjukkan kebutuhan air tanaman untuk pola padi-kedelai. 64 Prosiding Seminar Nasional Inovasi Teknologi Pertanian

8 Tabel 7. Kebutuhan air tanaman untuk pola padi-kedelai (Etc) bulanan tahun Bulan Tahun Rata-rata Jan Feb Mar Apr Mei Juni Juli Agus Sept Okt Nop Des Neraca Air Neraca air dihitung sama seperti pada pola padi-padi dari ketersediaan air dikurangi oleh kebutuhan tanaman berdasarkan pola pertanaman padi-kedelai. Kebutuhan air untuk tanaman disajikan Tabel 7. Ketersediaan air dihitung dari curah hujan efektif yang diperoleh dari curah hujan setempat (Tabel 4). Dari Tabel 8 diperoleh kekurangan air (defis it) terjadi pada bulan Oktober dan Agustus masing-masing sebesar 23 mm dan 76 mm. Hubungan antara neraca air pola pertanaman padi-kedelai dengan tinggi muka air disajikan pada Gambar 3. Tabel 8. Neraca air untuk pola pertanaman padi-padi di lahan rawa pasang surut Keterangan Bulan Neraca Air R80 (mm) Etc(mm) (mm) Status Okt Defisit Nop Surplus Des Surplus Jan Surplus Feb Surplus Mar Surplus Apr Surplus Mei Surplus Juni Surplus Juli Surplus Agus Defisit Sept Surplus Prosiding Seminar Nasional Inovasi Teknologi Pertanian 65

9 Gambar 3. Neraca air pola padi-kedelai dan tinggi muka air sekunder pada lokasi Bambangin dan Talaran Model Neraca air dengan Tinggi Muka Air Hasil pengukuran tinggi muka air pada daerah Talaran dan Bambangin disajikan pada Tabel 6. Analisis hidrometri berupa hubungan antara neraca air (debit aliran) dengan pengukuran tinggi muka air di lapangan dinyatakan dalam bentuk persamaan Power disajikan pada Gambar 4. Hubungan neraca air dengan tingi muka air pada pola pertanaman padi-kedelai diperoleh berbentuk polimial atau kuadratik pada daerah Bambangin mengikuti persamaam Ybb = 0,001X 2 + 0,24 X + 58,14 (R 2 = 0,84), sedangkan pada daerah Talaran mengikuti persamaan Ytal =0,001X 2 + 0,37 X + 43,01 (R 2 = 0,78) dimana Y= tinggi muka air (cm) dan X=neraca air (mm) 66 Prosiding Seminar Nasional Inovasi Teknologi Pertanian

10 Keterangan : Merah : Dearah Bambangin; Biru = Daerah Talaran Gambar 4. Hubungan antara debit neraca air pola padi-kedelai dengan tinggi muka air di saluran sekunder Kesimpulan dan Saran Dari uraian di atas dapat disimpulkan sebagai berikut : 1. Nereca air pada daerah pasang surut untuk penyusunan pola tanam padi-padi berada pada status surplus, kecuali pada bulan Oktober dan Agustus status defisit masing-masing sebesar 137 mm dan 74 mm, sedangkan untuk pola tanam padi-kedelai terjadi defisit pada bulan Oktober dan Agustus, tetapi lebih kecil masing-masing sebesar 23 mm dan 76 mm. 2. Model hubungan antara neraca air pada pola tanamam padi-padi dengan tinggi muka air mengikuti persamaan polimonial atau kuadratik pada daerah Bambangin mengikuti persamaam Ybb = - 0,001X 2 + 0,15 X + 65,84 (R 2 = 0,74), sedangkan pada daerah Talaran mengikuti persamaan Ytal =0,001X 2 + 0,21 X + 53,69 (R 2 = 0,69) dimana Y= tinggi muka air (cm) dan X=neraca air (mm). 3. Model hubungan antara neraca air pada pola tanamam padi-kedelai dengan tinggi muka air mengikuti persamaan berbentuk polimial atau kuadratik pada daerah Bambangin mengikuti persamaam Ybb = 0,001X 2 + 0,24 X + 58,14 (R 2 = 0,84), sedangkan pada daerah Talaran mengikuti persamaan Ytal =0,001X 2 + 0,37 X + 43,01 (R 2 = 0,78) dimana Y= tinggi muka air (cm) dan X = neraca air (mm). Prosiding Seminar Nasional Inovasi Teknologi Pertanian 67

11 Daftar Pustaka AARD & LAWOO Acid Sulphate Soils in The Humid Tropics: Water Management and Soil Fertility. Final Report. Bogor-Jakarta-the Netherlands. Adnyata, M.O. IGM. Subiksa, DKS Swastika, dan H. Pane Analisis Kebijakan Pengembangan Tanaman Pangan di Lahan Marginal : Lahan Rawa. Laporan Puslibangtan. Bogor. Anwar, K. Sarwani, M. Dan Itjin Pengembangan pengelolaan air di lahan pasang surut: pengalaman dari Kalimantan Selatan. Dalam M. Sarwani, M. Noor, dan M. Yusuf Maamun (eds). Pengelola an Air dan Peningkatan produktivitas Lahan Rawa Pasang Surut. Balittan. Banjarbaru. Anwar K dan Mawardi Dinamika tinggi muka air dan kemasaman air pasang surut saluran sekunder sepanjang sungai Barito. Jurnal Tanah dan Iklim. Edisi Khusus: Arifin, M.Z. dan M.A. Susanti Inventarisasi dan karakterisasi potensi sumberdaya lahan rawa. Dalam Laporan Tahunan Penelitian Pertanian Lahan Rawa Tahun Balittra Banjarbaru. Hlm 2-6 Aribawa, I.B. Suping, S., W. Adhi, IPG, dan Konstent, JM.C Relation between hydrology and redox status of Acid sulpahte soils in Pulau Petak, Indonesia. Paper Workshop on Acid Sulphate Soils in The Humid Tropics pp.. Chandrawidjaja, R Bahan Ajar: Hidrologi Rawa. Universitas Lambung Mangkurat. Banjarbaru. 126 hlm. Ismail, G.I., Alihamsyah, T., Widjaja Adhi, IPG., Suwarno, Herawati, T., Tahir, R. dan Sianturi, D.E Sewindu Penelitian Pertanian di Lahan Rawa Proyek SWAMPS II. Badan Litbang Pertanian. Deptan. Bogor/Jakarta. 128 hlm. Hansen, V. E. O.W. Israelsen, G.E. Stringham, Dasar-dasar dan Praktek Irigasi (terjemahan). Edisi ke 4. Erlangga. Jakarta.407 hlm. Haryono, Lahan Rawa: Lumbung Pangan Masa Depan. ARRD Press. Jakarta. 142 hlm. Noor, M Lahan Rawa: Sifat dan Pengelolaan Tanah Bermasalah Sulfat Masam. Rajawali Pers. Jakarta. 241 hlm. Noor, M. dan Achmadi, Potensi, kendala, dan peluang pengembangan teknologi budidaya padi di lahan rawa pasang surut. Dalam Buku 2 Padi : Inovasi Teknologi Produksi. Sukamandi: Balai Besar Penelitian Tanaman Padi, Badan Litbang Pertanian. WACLIMAD, Macrozoning dalam rangka Pengelolaan Lahan Rawa Berkelanjutan. Sekretariat Tim Koordinasi Penyusunan Perencanaan Nasional Pengelolaan Lahan Rawa Berkelanjutan. WACLIMAD. Jakarta 68 Prosiding Seminar Nasional Inovasi Teknologi Pertanian

12 Tabel Lampiran 1. Tinggi Muka Air pada UPT Talaran Jam FEBRUARI MARET APRIL MEI Tinggi Muka Air Tinggi Muka Air Tinggi Muka Air Tinggi Muka Air Prosiding Seminar Nasional Inovasi Teknologi Pertanian 69

13 70 Prosiding Seminar Nasional Inovasi Teknologi Pertanian

14 Prosiding Seminar Nasional Inovasi Teknologi Pertanian 71

15 72 Prosiding Seminar Nasional Inovasi Teknologi Pertanian