73 dikendalikan, sehingga cara lain yang dapat dilakukan dan mudah dikendalikan
adalah dengan menambah luas usahatani dan atau meningkatkan jumlah musim tanam per tahun.
b. Pendapatan Usahatani
Besarnya pendapatan per hektar ditentukan oleh besarnya produktivitas lahan dan harga gabah serta biaya usahatani. Produktivitas lahan dipengaruhi oleh
ketersediaan air untuk pemenuhan kebutuhan tanaman dan lama penyinaran sebagai sumber energi untuk proses fotosintesis. Hal ini ditunjukkan oleh semakin
lama irigasi yang mengindikasikan lamanya masa kering atau ketersediaan cahaya matahari yang dibutuhkan dalam proses fotosintesis semakin besar sehingga
dengan ketersediaan air dengan irigasi, maka produktivitas lahan semakin besar. Pemberian air irigasi dengan pompa dapat menjamin ketersediaan air untuk
tanaman sepanjang masa pertumbuhannya, sehingga dengan cahaya matahari yang melimpah, maka produktivitas lahan semakin meningkat. Tabel 9 menunjukkan
bahwa semakin lama irigasi dilakukan untuk setiap musim tanam, maka pendapatan semakin besar. Sedangkan hasil analisis BC rasio disajikan pada
Lampiran 8. Tabel 9 Pendapatan setiap 1 dan 2 musim tanam pada luasan 3, 5 dan 7 ha
Pendapatan juta Rp Musim
tanamtahun Luas
ha 720 jammusim 1080 jammusim
1440 jammusim 3
16,31 13,33
10,53 5
33,71 30,93
28,42 1
7 51,11
48,52 46,32
3 35,89
29,94 24,32
5 70,70
65,13 60,11
2 7 105,50
100,32 95,91
c. Luas Minimum Layak
Luas minimum yang layak, dihitung dengan menggunakan persamaan 90. Dengan melakukan suatu simulasi dengan skenario 1 dan 2 musim tanam per
tahun, dengan variasi lama pengairan 740, 1.080 dan 1.440 jammusim tanam, maka diperoleh suatu model matematika yang merupakan persamaan garis biaya
dan pendapatan Lampiran 9. Persamaan garis biaya dan pendapatan seperti pada Tabel 10.
74 Tabel 10 Persamaan garis biaya dan pendapatan
Persamaan garis Musim
tanam Lama pengairan
jammusim Biaya
Pendapatan 740
Y
C
=0,157x+9,7954 Y
B
=8,7084x-9,7954 1080
Y
C
=0,157x+13,057 Y
B
=8,797x-13,057 1
1440 Y
C
=0,157x+16,318 Y
B
=8,9479x-16,318 740
Y
C
=0,314x+16,318 Y
B
=17,403x-16,318 1080
Y
C
=0,314x+22,841 Y
B
=17,594x-22,841 2
1440 Y
C
=0,314x+29,364 Y
B
=17,896x-29,364 Berdasarkan persamaan biaya dan pendapatan di atas, maka luas minimum
layak dapat ditentukan seperti pada Tabel 11 berikut: Tabel 11 Luas minimum layak untuk satu dan dua musim tanam per tahun
Luas minimum layak ha Jam Kerja per
Musim Satu Musim Tanam Dua Musim Tanam
740 2,29
1,91 1080
3,02 2,64
1440 3,71
3,34 Dari Tabel 16, dapat dibuat kecenderungan luas minimum layak untuk setiap
jam operasi pompamusim seperti pada Gambar 27 berikut:
y = 0,0074x
0,8408
R
2
= 0,9998 y = 0,0192x
0,7242
R
2
= 1
0,00 1,00
2,00 3,00
4,00 5,00
600 850
1100 1350
1600 Jam kerjamusim
L uas
m in
. l ayak
ha .
Satu musim tanam Dua musim tanam
Gambar 27 Grafik luas minimum layak untuk setiap jam operasi pompamusim.
75 Perbedaan luas minimum layak disebabkan oleh adanya perbedaan jam kerja
setiap musim tanam. Penyebab lain dari perbedaan tersebut adalah karena diasumsikan bahwa semakin lama jam operasi pompa setiap musim tanam maka
ketersediaan sinar matahari sebagai sumber energi untuk proses fotosintesa semakin lama sehingga dapat meningkatkan produksi produktivitas lahan.
4.3.5. Kesimpulan
Dari hasil dan pembahasan dapat disimpulkan bahwa: 1. Ada dua hal yang mempengaruhi biaya tetaphatahun yaitu luasan dan jumlah
musim tanam per tahun. 2. Untuk biaya tidak tetap per jam, besarnya tidak dipengaruhi oleh luasan dan
umur mesin. Hal ini disebabkan karena besarnya air yang dipompa tidak dipengaruhi oleh luasan yang akan diairi namun dipengaruhi kapasitas pompa
dan daya dukung akifer. Sedangkan umur mesin tidak berpengaruh karena diasumsikan bahwa kinerja mesin konstan sepanjang umur ekonomisnya.
3. Biaya air irigasi menggunakan pompa per hektar dipengaruhi oleh jumlah musim tanam per tahun, luas usaha dan jumlah jam operasi pompa per musim.
Biaya air irigasi berbanding terbalik terhadap luasan usahatani dan jumlah musim tanam per tahun, namun berbanding lurus terhadap jumlah jam operasi
pompa per musim. 4. Persamaan garis penentuan luas layak terhadap lama pengairan per musim
untuk satu musim tanam pertahun adalah y=0,0192x
0,7242
dan untuk dua musim tanam pertahun adalah y=0,0074x
0,8408
.
4.3.6. Saran
Disarankan agar luasan yang diairi oleh sebuah sumur seluas mungkin selama kapasitas pompa mampu memenuhi kebutuhan air tanaman. Karena
semakin luas lahan yang diairi maka biaya pengairan per hektar akan semakin kecil.
76
4.4. Optimasi Pengelolaan Airbumi untuk Irigasi Sawah Tadah Hujan 4.4.1. Latar Belakang
Keberlanjutan suatu kegiatan investasipembangunan dapat dinilai dari tiga pilar yaitu secara sosial budaya dapat diterima, secara ekonomi menguntungkan
dan secara lingkungan tidak terjadi degradasi. Kondisi ini juga berlaku dalam penggunaan airbumi untuk irigasi. Oleh karena itu, maka perlu dilakukan suatu
simulasi dengan beberapa skenario untuk mengetahui kondisi terbaik dalam kegiatan irigasi airbumi.
Agar kegiatan pengelolaan airbumi untuk irigasi dapat menguntungkan, maka perlu dilakukan penghematan mengingat irigasi airbumi membutuhkan
biaya yang besar baik saat investasi maupun operasionalnya. Hal ini dapat dicapai dengan menentukan berapa luas yang seharusnya diairi untuk satu sumur.
Kegiatan irigasi dapat berlangsung terus menerus dan tetap menguntungkan jika lingkungan sebagai menyedia sumber air tetap berfungsi dengan baik. Untuk
itu, maka perlu dilakukan pengujian seberapa besar pengambilan airbumi dapat dilakukan secara terus menerus sehingga kondisi kambuh recovery masih dapat
dicapai.
4.4.2. Tujuan Penelitian
1 Melakukan uji kambuh untuk mengetahui posisi muka airbumi yang masih dapat kembali ke posisi semula.
2 Menyusun model optimasi pengelolaan airbumi untuk irigasi 3 Melakukan simulasi model untuk mengetahui debit dan luas optimal untuk
setiap sumur. 4 Melakukan simulasi untuk menentukan jarak antar sumur.
4.4.3. Metode Penelitian a. Uji kambuh
Uji kambuh dilakukan dengan langkah-langkah: 1. Pemompaan dilakukan secara menerus hingga kondisi tunak steady state
kemudian pemompaan dihentikan. 2. Dilakukan pengukuran kenaikan muka airbumi untuk mengetahui waktu
pencapaian kambuh.
77
b. Penyusunan model optimasi
Model optimasi disusun sebagai dasar dalam pengelolaan airbumi agar pemanfaatannya efektif dan efisien sehingga menguntungkan dan dapat
memelihara kelestarian lingkungan. Model optimasi terdiri atas fungsi tujuan dan fungsi pembatas. Model tersebut diselesaikan dengan menggunakan Solver Add-
Ins pada Microsoft Excel.
Sebelum memasuki Solver, langkah pertama yang dilakukan adalah mendefinisikan dan memilih variabel keputusan, kendala dan fungsi tujuan dari
suatu masalah. Langkah berikutnya adalah memasukkan data fungsi tujuan, kendala dan variable keputusan dalam Excel Yulianto dan Sutapa, 2005.
Beberapa batas model diantaranya adalah debit minimum dan maksimum, tinggi muka airbumi minimum dan luas cakupan pengairan. Debit maksimum
diperoleh dengan cara melakukan pemompaan hingga diperoleh kondisi tunak steady. Debit pada kondisi tersebut merupakan debit maksimum untuk waktu
yang tidak terhingga sustained yield sedangkan tinggi muka airbumi pada kondisi tersebut merupakan tinggi muka airbumi minimum bila posisi muka
airbumi dapat kembali ke posisi awal. Debit minimum ditentukan berdasarkan pada kebutuhan air tanaman dan
luasan yang harus diairi. Besarnya kebutuhan air tanaman ditentukan oleh efek sifat tanaman terhadap penggunaan air kaitannya dengan koefisien tanaman k
c
yang dikalikan dengan ET
o
yang disebut evapotranspirasi tanaman ET
crop
. Nilai k
c
dihubungkan dengan evapotranspirasi pada tanaman pada kondisi kandungan air tanah dan hara optimum dan potensi produksi yang maksimum pada
lingkungan pertumbuhannya. ET
crop
dapat dihitung dengan persamaan: ET
crop
= k
c
.ET
o
……………….. 73 Nilai ETo ditentukan dengan menggunakan perangkat lunak CropWat 4
Windows versi 4.2 yang dikembangkan oleh Clarke et al. 1998. Dalam CropWat 4, ET
dihitung dengan menggunakan persamaan Penman-Monteith Allen et al., 1998:
78
2 2
34 ,
1 273
900 408
, u
e e
u T
G R
ET
a s
hr n
+ +
∆ −
+ +
− ∆
= γ
γ
........................................... 74
di mana: ET = evapotranspirasi acuan mmhari
= gradien kurva tekanan uap jenuh kPa C
= konstanta psikometrik kPa C
T
hr
= Suhu udara harian rata-rata pada ketinggian 2 m C
u
2
= kecepatan angin pada ketinggian 2 m mdt e
s
= tekanan uap jenuh kPa e
a
= tekanan uap aktual kPa e
s
-e
a
= defisit tekanan uap jenuh kPa R
n
= radiasi bersih pada permukaan tanaman MJm
2
.hari G
= kerapatan fluks panas tanah MJm
2
.hari Keperluan air irigasi neto pada tingkat usahatani dihitung dengan
menggunakan persamaan Doorenbos dan Pruitt 1977: Wb
Ge Pe
ET I
crop n
− −
− =
...................................................... 75
di mana: ET
crop
= koefisien tanaman kc x ET evapotranspirasi tanaman
acuan Pe
= hujan efektif
Ge = kontribusi
airbumi Wb
= lengas tanah yang tersedia untuk tanaman Oleh Kalsim 2002, hujan efektif, kontribusi airbumi dan lengas tanah yang
tersedia untuk tanaman disebut sebagai air yang tersedia secara alamiah.
c. Metode simulasi model
