Decision Support System (DSS) Pemupukan Padi Lahan Rawa

Transkripsi

1 Decision Support System (DSS) Pemupukan Padi Lahan Rawa Muhammad Alwi dan Arifin Fahmi Balai Penelitian Pertanian Lahan Rawa Jln. Kebun Karet P.O.Box 31, Loktabat Utara, Banjarbaru, Kalimantan Selatan Abstrak Lahan rawa merupakan salah satu alternatif dalam mengatasi semakin menyempitnya lahan subur dalam menopang ketahanan pangan. Sifat lahan rawa yang khas, menuntut kehati-hatian dan bijaksana dalam pengelolaan serta pemanfaatanya agar sistem pertanian dapat berkelanjutan. Masalah utama yang dihadapi dalam pengembangan lahan ini antara lain: kemasaman tanah tinggi, kelarutan unsur logam tinggi dan ketersediaan hara rendah. Oleh karena itu, perlu tindakan ameliorasi dan pemupukan agar keberhasilan pertanaman padi dapat dicapai. Ameliorasi merupakan upaya memberikan bahan ke tanah dengan tujuan memperbaiki sifat fisik, kimia maupun biologi tanah, sehingga pertumbuhan dan produksi tanaman dapat ditingkatkan. Sedangkan pemupukan berimbang merupakan upaya lain dalam memperbaiki dan meningkatkan produktivitas lahan rawa. Website Balittra (Balittra/ rawa_dss_app/index.php) telah tersedia software Decision Sopport System (DSS) pemupukan padi lahan rawa yang bersifat ramah pengguna. DSS adalah sebuah (software) perangkat lunak untuk membantu membuat rekomendasi pemupukan padi di lahan rawa dengan cepat dan akurat. Program ini bertujuan membantu stakeholders untuk menentukan kebutuhan pupuk bagi pertanaman padi di lahan rawa. Tulisan ini akan memaparkan tentang proses pembuatan program DSS serta langkah-langkah operasional penggunaannya. Kata kunci: DSS, lahan, padi, pemupukan, rawa Pendahuluan Pengembangan pertanian di lahan rawa semakin penting dan strategis dalam kaitannya dengan perkembangan penduduk, industri dan berkurangnya lahan subur karena berbagai penggunaan non pertanian. Widjaja-Adhi et al. (1992) melaporkan bahwa luas lahan rawa di Indonesia diperkirakan sekitar 33,4 juta ha tersebar di Sumatera, Kalimantan, Sulawesi dan Papua. Luas lahan rawa pasang surut di Indonesia sekitar 20,1 juta hektar, terdiri dari 2,07 juta hektar lahan potensial, 6,72 juta hektar lahan sulfat masam, 10,8 juta hektar lahan gambut, dan 0,44 juta hektar lahan salin (Nugroho et al. 1992; Ritung, 2011). Lahan pasang surut yang berpotensi untuk dijadikan areal pertanian sekitar 9,53 juta hektar, yang sudah direklamasi sampai tahun 2000 baru sekitar 4,18 juta hektar (Alihamsyah, 2002). Kemudian luas lahan rawa lebak sekitar 13,3 juta ha, luas lahan yang telah dibuka untuk persawahan dan permukiman sekitar 1,55 juta ha. Menurut Direktorat Rawa dan Pantai, 2010) luas lahan rawa lebak yang berpotensi untuk pertanian dan belum dibuka hanya sekitar hektar. Berdasarkan data di atas, masih terbuka peluang untuk mengembangkan pertanian di lahan rawa. Banyak teknologi dan hasil penelitian pertanian yang telah tersedia untuk digunakan dalam pengembangan pertanian di lahan rawa, tetapi penerapannya belum berjalan (diadopsi) dengan baik sehingga produktivitas pertanian masih rendah. Suatu teknologi akan memberikan manfaat yang besar dan efesien jika diterapkan pada kondisi karakteristik wilayah/lahan yang sesuai. Pengalaman memperlihatkan bahwa dengan pengelolaan yang tepat dan sesuai dengan 366 Prosiding Seminar Nasional Inovasi Teknologi Pertanian

2 karakteristiknya, lahan rawa dapat dijadikan areal pertanian yang produktif (Ismail et al. 1993). Dalam dekade terakhir ini, IRRI telah mengembangkan site specifik nutrient management (SSNM) untuk meningkatkan efisiensi pemupukan padi secara umum, program tersebut cukup komprehensif dan masih harus selalu dievaluasi dan disempurnakan. Secara umum program tersebut masih sangat terbatas penggunaanya oleh pengguna dari Indonesia khususnya petani di lahan rawa. Rendahnya produktivitas lahan rawa salah satunya disebabkan oleh kurang tepatnya dosis pupuk yang diberikan. Sebagian petani memberikan pupuk dalam jumlah yang terlalu rendah dari kebutuhan tanaman, sedangkan sebagian lainnya memberikan dalam jumlah berlebih akibatnya banyak yang tidak diserap tanaman. Menurut Xing dan Zhu (2000) sekitar 40-70% nitrogen, 80-90% fosfor dan 50-70% kalium dari pupuk yang diberikan ke tanah hilang akibat pelindian, penguapan, imobilisasi maupun difiksasi oleh komponen tanah. Efektifitas pemupukan dapat ditingkatkan dengan memperhitungkan sifat asli tanah dan faktor-faktor lingkungan yang mempengaruhinya seperti pemanfaataan bahan organik insitu, dinamika hidrologi lahan yang berpotensi menjadi sumber hara atau sebaliknya berperan sebagai agen pelindi hara. Secara umum konsep di atas dapat dikategorikan sebagai konsep pemupukan spesifik lokasi, yang telah dikembangkan oleh IRRI dan Balai Besar Padi, konsep ini memperhitungkan segala sumberdaya alam yang terdapat disekitar lahan dan kebutuhan tanaman akan unsur hara. Konsep pemupukan demikian dilakukan dengan pendekatan terhadap target hasil, yaitu pemberian pupuk dengan mengacu pada kesimbangan hara yang diperlukan tanaman berdasarkan target hasil yang ingin dicapai dan kemampuan tanah menyediakan hara tersebut. Dobermann dan Fairhurst (2000) menyatakan bahwa pengelolaan hara yang tidak berimbang akan menurunkan hasil padi hingga 40%, dan apabila disertai dengan pengelolaan tanaman yang tidak baik maka kehilangan hasil padi dapat mencapai 60% dari potensi hasilnya. Sebagian besar penelitian pemupukan sebelumnya masih bersifat parsial, jarang dihubungkan dengan dinamika hara dalam tanah dan belum dilaksanakan secara terpadu, sehingga penerapannya belum memberikan hasil yang maksimal. Rekomendasi teknologi pengelolaan hara terpadu yang bersifat spesifik diharapkan mampu meningkatkan produktivitas lahan dan produksi tanaman di lahan rawa. Agar rekomendasi hasil penelitian pemupukan padi di lahan rawa cepat diadopsi oleh pengguna, maka perlu disajikan dalam bentuk software sederhana dan mudah dimengerti oleh pengguna yang dikenal sebagai Decision Support System (DSS) pemupukan padi lahan rawa. Metodologi Penelitian ini terdiri dari empat kegiatan, yaitu: 1) pengumpulan data tentang hasil-hasil penelitian pemupukan padi yang telah dilaksanakan serta produktivitas tanah di lahan rawa, 2) pembuatan program DSS, 3) percobaan rumah kaca dan lapangan untuk menguji validasi hasil rekomendasi pemupukan berdasarkan program DSS yang dibuat, dan 4) monitoring kualitas air untuk mempelajari besaran kontribusi hara dari air dalam sistem pengelolaan air. Prosiding Seminar Nasional Inovasi Teknologi Pertanian 367

3 A. Pengumpulan data pemupukan padi dan produktivitas lahan rawa Data tersebut meliputi: 1) kondisi tinggi muka air di lahan, 2) waktu pertanaman, 3) metode pengelolaan jerami/bahan organik, 4) dosis dan jenis pupuk yang digunakan, 5) dasar penentuan dosis pupuk, 6) produksi permusim tanam, dan 7) varietas padi yang ditanam. B. Pembuatan Program DSS Pembuatan program DSS pemupukan padi lahan rawa dilaksanakan dengan cara: 1) menghimpun data-data sumberdaya lahan rawa, 2) mengolah dan menganalisis data-data tersebut, 3) menyusun model, 4) mendesain aplikasi DSS rawa, 5) membuat aplikasi menggunakan bahasa komputer, 6) memprogram web PHP dan database MySQL, dan 7) mengupload aplikasi ke server internet sehingga dapat diakses oleh pengguna dengan mudah. C. Uji validasi rekomendasi program DSS pemupukan padi lahan rawa Percobaan dilaksanakan di rumah kaca dan lapangan untuk menguji validasi rekomendasi pemupukan berdasarkan DSS pemupukan padi di lahan rawa pasang surut dan lebak. Faktor yang diuji adalah dosis pemupukan hasil rekomendasi dari program DSS. Setiap set percobaan menggunakan rancangan acak kelompok yang terdiri atas enam aras perlakuan yaitu : 1. Paket pemupukan NPK-50 % dari dosis rekomendasi (P 1 ). 2. Paket pemupukan NPK-75 % dari dosis rekomendasi (P 2 ). 3. Paket pemupukan NPK-100 % dari dosis rekomendasi (P 3 ). 4. Paket pemupukan NPK-125 % dari dosis rekomendasi (P 4 ). 5. Paket pemupukan NPK-150 % dari dosis rekomendasi (P 5 ). 6. Paket pemupukan padi berdasarkan tingkat hasil panen dari Balai Besar Padi (sebagai kontrol) (P 6 ). Paket pemupukan NPK-100% dari dosis rekomendasi (P 3 ) adalah dosis pemupukan padi lahan rawa yang dihasilkan dari program DSS. Dosis rekomendasi tersebut didapatkan dari menginput data nilai ph, ketersediaan hara N, P dan K tanah hasil analisis di laboratorium ke dalam program tersebut. 368 Prosiding Seminar Nasional Inovasi Teknologi Pertanian

4 D. Monitoring kualitas air pada sistem pengelolaan air Kualitas air diamati untuk mengetahui besaran sumbangan hara dari air irigasi ataupun pencucian hara (flushing) dari air drainase dalam suatu sistem pengelolaan air. Kualitas air akan diamati pada lebak dangkal dan tengahan. Pengambilan contoh air dilakukan pada air yang masuk ke lahan (sebagai air irigasi) dan air keluar dari lahan (sebagai air drainase). Parameter yang diamati dalam sub kegiatan ini adalah kandungan NH + 4 dan NO - 3, H 2 PO 3-4, K +, Ca 2+, Mg 2+ dan Fe 2+ serta ph menurut metode yang dianjurkan oleh Balai Penelitian Tanah (2005). Waktu pengambilan contoh air ini akan dilakukan pada saat musim tanam padi. Hasil dan Pembahasan A. Pembuatan Program DSS Pemupukan Padi Lahan Rawa Berdasarkan data-data hasil penelitian sebelumnya tentang pemupukan padi di lahan rawa, hasil survei lapangan dan desk studi terhadap data-data sumberdaya lahan rawa, maka diperoleh beberapa model perhitungan dosis pemupukan. Model yang terbentuk haruslah berupa model dalam bentuk bahasa matematika yang dapat ditransformasikan ke dalam bahasa program komputer. Beberapa contoh model untuk penenetuan dosis pupuk P di lahan rawa lebak disajikan sebagai berikut: Gambar 1. Contoh model yang disusun untuk menghitung kebutuhan dosis pupuk P (SP-36) berdasarkan lapisan permukaan tanah di lahan rawa lebak Selanjutnya setelah model pemupukan N, P dan K serta kebutuhan kapur disusun, maka model yang berbentuk bahasa matematika tersebut ditransformasikan ke dalam bahasa permodelan di dalam komputer dengan menggunakan software yang berbasis web yaitu PHP dan database MySQL. Model-model dalam software yang terbentuk ini kemudian diintegrasikan dengan model DSS pepupukan padi lahan rawa pasang surut yang sudah di launching tahun Integrasi antara DSS versi 2013 (DSS untuk lahan rawa pasang surut) dan 2014 (DSS untuk lahan rawa lebak), kemudian menjadi software terbaru yang disebut sebagai DSS pemupukan padi lahan rawa. Langkah selanjutnya adalah mendesain interface pada web DSS versi terbaru. Software ini yang dapat diakses melalui website Balittra atau menggunakan alamat di bawah ini rawa_dss_app/index.php. Prosiding Seminar Nasional Inovasi Teknologi Pertanian 369

5 Gambar 2. Penampilan halaman pertama software DSS pemupukan padi lahan rawa B. Langkah-langkah Operasional Penggunaannya 1. Hidupkan komputer 2. Link ke internet 3. Masuk ke Google 4. Masuk ke web Balittra (ketik Balittra Kemudian klik website Balittra) Gambar 3. Penampilan website Balittra di halaman Google 370 Prosiding Seminar Nasional Inovasi Teknologi Pertanian

6 5. Klik icon DSS lahan rawa pada bagian kanan atas penampilan Balittra 6. Isi alamat 7. Klik kirim untuk masuk Gambar 4. Penampilan halaman pertama website Balittra Gambar 6. Halaman selamat datang di program DSS pemupukan padi lahan rawa Prosiding Seminar Nasional Inovasi Teknologi Pertanian 371

7 8. Halaman kerja 9. Isi identitas tamu - Nama - No. Hp 10. Identitas contoh tanah - Nama contoh tanah - Pilih Provinsi (muncul seluruh provinsi) - Pilih Kabupaten (muncul kabupaten pada provinsi terpilih) - Pilih Kecamatan (muncul kecamatan pada kabupaten terpilih) - Isi titk koordinat (bila ada) Gambar 7. Penampilan halaman isian identitas dan asal contoh tanah 11. Sifat contoh tanah - Tipologi lahan - Model pengelolaan air - Model pengelolaan jerami - Nilai N-total dalam % - Nilap P-tsd (ppm atau mg/kg) - Nilai K-tsd (cmol/kg) - Nilai ph tanah (H 2 O) 1 : 5 Gambar 8. Penampilan halaman isian sifat contoh tanah dan nilai N-total, P-tsd, K-tsd dan ph tanah 372 Prosiding Seminar Nasional Inovasi Teknologi Pertanian

8 12. Klik icon ANALISIS Gambar 9. Penampilan rekomendasi pemupukan hasil DSS Penutup 1) Software DSS pemupukan padi lahan rawa yang berbasis website saat ini sudah dapat diakses melalui website Balittra 2) Dosis pemupukan yang dihasilkan melalui software ini telah diverifikasi dalam lingkup rumah kaca dan lapangan dan hasil rekomendasi terhadap dosis pupuk yang digunakan juga telah memberikan hasil yang lebih baik dibandingkan perlakuan lainnya. Perbaikan hasil pertumbuhan tanaman padi yang diperoleh dari perlakuan dosis pupuk berdasarkan DSS ini didukung oleh perbaikan sifat kimia tanah seperti kadar hara dan kemasaman tanah maupun sifat tanah lainnya seperti kadar Fe, Al dan potensial redoks tanah. Daftar Pustaka Alihamsyah, T Optimalisasi Pendayagunaan Lahan Rawa Pasang Surut. Makalah disajikan pada Seminar Nasional Optimalisasi Pendayagunaan Sumberdaya Lahan di Cisarua tanggal 6-7 Agustus Puslitbang Tanah dan Agroklimat Balai Penelitian Tanah Analisis Kimia Tanah, Tanaman, Air dan Pupuk. Badan Penelitian and Pengembangan Pertanian, Departemen Pertanian. Bogor. 136 p. Direktorat Rawa dan Pantai Pengelolaan Rawa di Indonesia. Direktorat Rawa dan Pantai, Dirjen Sumberdaya Air, Kementerian Pekerjaan Umum. Jakarta. 209 hal. Dobermann, A. and T. Fairhurst Rice ; Nutrient Disorders and Nutrient Management. IRRI. Makati city, The Fhillipines. 191 p. Prosiding Seminar Nasional Inovasi Teknologi Pertanian 373

9 Ismail, I.G., T. Alihamsyah, I P.G. Widjaja-Adhi, Suwarno, H. Tati, R. Tahir, dan D.E. Sianturi Sewindu Penelitian Pertanian di Lahan Rawa ( ). Kontribusi dan Prospek Pengembangan. Proyek Penelitian Pertanian Lahan Pasang Surut dan Rawa Swamps II. Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan. Bogor. Nugroho, K. Alkasuma, Paidi, W. Wahdini, Abdurachman, H. Suhardjo, dan IPG. Widjaja Adhi Peta areal potensial untuk pengembangan pertanian lahan rawa pasang surut, rawa dan pantai. Proyek Penelitian Sumberdaya Lahan. Pusat Penelitian Tanah dan Agroklimat. Bogor. Ritung, S Karakteristik dan sebaran lahan sawah di Indonesia. Hlm Dalam. Prossiding Seminar Nasional Teknologi Pemupukan dan Pemulihan lahan Terdegradasi. Balai Penelitian dan Pengembangan Sumberdaya Lahan Pertanian. Bogor. Widjaja-Adhi, I P.G., K. Nugroho, D.A. Suriadikarta, dan A.S. Karama Sumber daya lahan pasang surut, rawa dan pantai: Keterbatasan dan Pemanfaatan. Dalam. Partohardjono dan M. Syam (Ed) Pengembangan Terpadu Pertanian Lahan Rawa Pasang Surut d an Lebak. Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan. Bogor. Xing, G.X. and Z.L. Zhu An assessment of N loss from agricultural fields to the environment in China. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 57: Prosiding Seminar Nasional Inovasi Teknologi Pertanian