Sistem Kontrol Tinggi Muka Air Untuk Budidaya Padi

- Nurfaijah, Budi Indra Setiawan, Chusnul Arif, Slamet Widodo
*

Sari


Penelitian ini bertujuan merancang sistem kontrol untuk menjaga tinggi muka air dan kelembaban tanah pada level yang dibutuhkan tanaman dan mengkaji tinggi muka air dan kelembaban tanah optimum pada setiap fase pertumbuhan budidaya padi. Sistem kontrol tinggi muka air dibentuk berdasarkan sistem kendali on-off dengan menggunakan mikrokontroler Arduino Uno ATMega328P. Ketika sensor memberikan input bahwa tinggi muka air berada di bawah set point maka dengan perintah mikrokontroler valve irigasi akan terbuka dan valve drainase tertutup. Jumlah dan waktu pemberian dan pengeluaran air irigasi tergantung set point. Set point dikontrol berdasarkan perlakuan rejim air. Rejim air terdiri dari 3 perlakuan yaitu Rejim Basah (RB), Rejim Agak Basah (RAB) dan Rejim Kering (RK). Hasil penelitian menunjukkan bahwa sistem irigasi otomatis sangat efektif dan efisien dalam mengendalikan tinggi muka air sesuai dengan algoritma kendali. Selain itu, hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan rejim air mempengaruhi pertumbuhan tanaman, produktivitas lahan dan produktivitas air. Perlakuan rejim agak basah memberikan jumlah anakan tertinggi (138 anakan), hasil tanaman tertinggi 194,7 g/rumpun (setara 21, 6 ton/ha dengan asumsi jarak tanam 30 cm x 30 cm) dan produktivitas air tertinggi 3,16 kg/m3.

Kata Kunci


padi; rejim air; sistem kontrol on-off; tinggi muka air; set point

Teks Lengkap:

PDF

Referensi


Allen, R.G., L.S. Pereira., D. Raes., and M. Smith. 2006. FAO irrigation and drainage paper no. 56: crop evapotranspiration (guidelines for computing crop water requirements). Rome (IT): FAO of UN. 64.

Arif, C., B.I. Setiawan., dan M. Mizoguchi. 2014. Penentuan kelembaban tanah optimum untuk budidaya padi sawah SRI (System of Rice Intensification) menggunakan algoritma genetika. Jurnal Irigasi, Vol. 9(1): 36-37.

Asmara, R.N. 2011. Pertumbuhan dan Hasil Sepuluh Kultivar Padi Gogo pada Kondisi Cekaman Kekeringan dan Responnya Terhadap Pemberian Abu Sekam.Program Studi Agronomi-Program Pascasarjana. Universitas Jenderal Soedirman. Purwokwerto.

Azis, S. 2011. Analysis of Irrigation Water Requirement for Anticipating Global Climate Change. Journal of Basic and Applied Scientific Research, Article No. JBASR-450-8.

Balai Irigasi. 2007. Penelitian Irigasi Hemat Air pada Budidaya Padi dengan Metode SRI di Laboratorium Lapangan (Pot Trial) Periode I (MT I 2007). Balai Irigasi, Puslitbang Sumberdaya Air, Balitbang Departemen Pekerjaan Umum, Bekasi.

Berengena, J. and P. Gavilan. 2005. Reference evapotranspiration estimation in a highly advective semiarid environment. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, Vol. 131(2):147 – 163.

Bouman, B.A.M., R.M. Lampayan, T. Toung. 2007. Water management in irrigated rice: Coping with water scarcity (Bill Hardy, Ed.) (p. 59). Los Baños, Philippines: International Rice Research Institue, IRRI.

Clemmens, A.J and D.J. Molden. 2007. Water Uses and productivity of irrigation systems. Irrigation Science Vol. 25:247-261.

Da Silva, J., S. Kernaghan., and A. Luque. 2012. A systems approach to meeting the challenges of urban climate change. International Journal of Urban Sustainable Development, 4(2): 125-145.

Dass, A and S. Dhar. 2014. Irrigation management for improving productivity nutrient uptake and water-use efficiency in system of rice intensification: a review. Agric. Res. New Series, Vol. 35 (2): 107-122.

Djaenudin, D., H. Marwan., H. Subagyo, A. Mulyani dan N. Suharta. 2003. Kriteria Kesesuaian Lahan untuk Komoditas Pertanian. Balai Peneliian Tanah, Badan Litbang Pertanian.

Iskandar, M.A., Y. Susanti., S.K. Saptomo., dan B.I. Setiawan. 1999. Groundwater level control with a simple fuzzy control system. Buletin Keteknikan Pertanian, Vol. 13 (3).

Kartasapoetra, A.G. 2005. Teknologi Konservasi Tanah dan Air. Edisi 2 cetakan 5. PT Rineka Cipta. Jakarta.

Kalsim, D.K., Yushar, Subari, M.D. Joubert, dan H.A. Sofiyuddin. 2007. Rancangan Operasional Irigasi untuk Pengembangan SRI (Irrigation Operational Design for SRI Development). Paper disajikan dalam Seminar KNIICID. Bandung.

Kasim, M. 2005. Penerapan budidaya SRI (the System of Rice Intensification) untuk meningkatkan produksi padi di Indonesia. Makalah pada pelatihan nasional peningkatan mutu SDM Perguruan Tinggi dalam meningkatkan sistem pertanian berkelanjutan. Fakultas Pertanian Unand bekerja sama dengan Depdiknas.

Khepar, S.D., A.K. Yadav., S.K. Sondhi., and M. Siag. 2000. Water balance model for paddy fields under intermittent irrigation practices. Irrig. Sci., 19: 199–208.

Lin, X., D. Zhu., and X. Lin. 2011. Effects of water management and organic fertilization with SRI crop practices on hybrid rice performance and rhizosphere dynamics. Paddy and Water Environment Vol. 9: 33-39.

Melkonyan, A. 2015. Climate change impact on water resources and crop production in Armenia. Agricultural Water Management Vol. 161: 86–101.

Mutakin, J. 2007. Budidaya dan keunggulan padi organik budidaya SRI.http://www.garutkab. go.id/downloadfiles/articl/artikel%20S.R.I..pdf. (diakses 11 Juni 2014).

Pfitscher, L.L., D.P. Bernardon., L.M. Kopp., M.V.T. Heckler., and J. Behrens. 2012. Automatic control of irrigation systems aiming at high energy efficiency in rice crops. Proceedings of the 8 th International Caribbean Conference on Devices Circuits and Systems (ICCDCS), pp.1-4, 2012.

Purwasasmita, M. dan A. Sutaryat. 2012. Padi SRI Organik Indonesia. Penebar Swadaya.

Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanah dan Agroklimat [Puslitbangtanak]. 2004. Tanah Sawah dan Teknologi Pengelolaannya. Bogor (ID): Puslitbangtanak Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Departemen Pertanian.

Roy, S. and P.S. Birht. 2012. System of Rice Intensification: a Possible way to sustainable rice production. Int. J. Agric. Env. Biotech, Vol. 5(2): 171-177, Juni, 2012.

Saptomo, S.K., Y. Chadirin., B.I. Setiawan., dan H.A. Sofiyuddin. 2012. Peningkatan efisiensi air irigasi dengan introduksi sistem otomatis pada sistem irigasi di 14 lahan produksi pangan. Prosiding Pertemuan Ilmiah Tahunan Himpunan Ahli Teknik Hidraulik Indonesia.

Setiawan, B.I., S.K. Saptomo., dan R.S.B. Waspodo. 2001a. A model for controlling groundwater in tidal wetland agricultures. 2nd IFAC-CIGR Workshop on Intelligent Control for Agricultural Applications. Bali, 22-24 August 2001.

Setiawan, B.I., Y. Sato., S.K. Saptomo., and E. Saleh. 2001b. Development of water control for tropical wetland agriculture. International conference sustainable soil management for environmental protection - soil physical aspect. Firenze 2-7 July 2001.

Setiawan, B.I., Y. Sato, S.K. Saptomo., and E. Saleh. 2002. Development of water control for tropical wetland agriculture. Advances in GeoEcology, Vol. 35: 259-266.

Setiawan, B.I., S.K. Saptomo., and C. Arif. 2009. Teknik Irigasi dan Drainase Berwawasan Lingkungan. Bogor: IPB Press.

Setyanto, P dan R.A. Bakar. 2005. Methane emission from paddy fields as influenced by different water regimes in central java. Indonesian Journal of Agricultural Science Vol. 6 (1):1-9.

Shao, G.C., S. Deng., N. Liu., S.E. Yu., M.H. Wang., and D.G. She. 2014. Effects of controlled irrigation and drainage on growth,grain yield and water use in paddy rice. European Journal of Agronomy Vol. 53: 1-9.

Sirait, S., S.K. Saptomo., dan M.Y.J. Purwanto. 2015. Rancangan bangun sistem otomatisasi irigasi pipa lahan sawah berbasis tenaga surya. Jurnal Irigasi. Vol. 10 (1):21-32.

Sofiyuddin, H.A., M.D. Joubert., dan Subari. 2012. Potensi Penghematan Air di Lahan Sawah dengan kendali On-Off dan Fuzzy. Kolokium Hasil Litbang Sumber Daya Air. Puslitbang SDA Kementerian PU.

Subari., M.D. Joubert., H.A. Sofiyuddin., dan J. Triyono. 2012. Pengaruh perlakuan pemberian air irigasi pada budidaya SRI, PTT dan konvensional terhadap produktivitas air. Jurnal Irigasi, Vol. 7(1): 28-42.

Tabbal, D.F., B.A.M. Bouman., S.I. Bhuiyan., and E.B. Sibayan. 2002. On-farm strategies for reducing water input in irrigated rice: case studies in the Philippines. Agric Water Management, Vol. 56: 93–112.

Thiyagarajan, T.M dan B. Gujja. 2013. Transforming Rice Production whit SRI (System Rice Intensification) Knawledge and Practice. National Consortium on Sri (NCS): AgSri.

Uphoff, N., S. Rafaralaby., dan J. Rabenandrasana. 2002. What is the system of rice intensification. In: The Assessment of the System of Rice Intensification (SRI). Proceedings of an International Conference, Sanya, China, April 1-4, 2002.

Uphoff, N. 2008. What is SRI? Some considerations. Presentation at the 3rd National Symposium on SRI held at Tamil Nadu Agricultural University, Coimbatore, December 3-5, http://sriindia. 110mb.com/documents/3rd_symposium_ppts/ Uphoff.pdf.

Van Genuchten, M.T.H. 1980. A closed-form equation for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated soils. Soil Sci. Soc. Am. J. Vol. 44: 892–898.

Wardhana, L. 2006. Belajar Sendiri Mikrokontroler AVR Seri ATMega8535 Simulasi, Hardware, dan Aplikasi. Penerbit Andi: Yogyakarta.

Yea, Y., X. Liang., Y. Chen., J. Liu., J. Gu., R. Guo., and L. Li. 2013. Alternate wetting and drying irrigation and controlled-release nitrogen fertilizer in late-season rice. Effects on dry matter accumulation, yield, water and nitrogen use. Field Crops Research Vol. 144: 212–224.


Statistik Tampilan

Sari : 1074 kali
PDF : 2694 kali


DOI: http://dx.doi.org/10.31028/ji.v10.i2.97-110

Hak Cipta (c) 2015 Jurnal Irigasi


Jurnal Irigasi terindeks oleh:

 

Creative Commons License

Jurnal ini di bawah lisensi Creative Commons Attribution 4.0 International License. Hak Cipta Jurnal Irigasi, didukung oleh OJS.