Analisis kecukupan air di kebun belimbing manis (Averrhoa carambola L)
i
ANALISIS KECUKUPAN AIR DI KEBUN
BELIMBING MANIS (Averrhoa carambola L)
YANTO SURDIANTO
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2012
ii
PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI
DAN SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi dengan judul: Analisis
Kecukupan Air di Kebun Belimbing Manis (Averrhoa carambola L) adalah karya
saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk
apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau
dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah
disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir
disertasi ini.
Bogor, Juni 2012
Yanto Surdianto
iii
ABSTRACT
YANTO SURDIANTO. Analysis of water sufficiency in a star fruit
(Averrhoa Carambola L) orchads. Under supervision of BUDI INDRA
SETIAWAN, PRASTOWO, ROEDHY POERWANTO, and SATYANTO
KRIDO SAPTOMO.
Problem faced by star fruit farmers in Depok, West Java, is water
availability relying only on rainfed which the quantity is always unevenly
distributed in each year. The abundant water availability during the rainy season
has not been optimally utilized so that water stress often occurs during the dry
season. Therefore, research related to water conservation technique for optimum
utilization of rain water and runoff for star fruit in that area was conducted. The
objectives of the research were: 1) to develop water balance analytical model with
and without runoff for the sweet star fruit orchard, 2) to find out the effectiveness
of water harvest technique using infiltration canal and silt pit to control runoff and
change soil water content at the star fruit orchard, and 3) to find out the
relationship of evapotranspiration and star fruit productivity. In this experiment
the water table was approximately 16 m from the soil surface, no irrigation was
used and infiltration canals equipped with silt pits were constructed so that runoff
component and contribution of water capillarity movement were zero. The
research results showed that: 1) the water balance analytical model without runoff
could nicely simulate the soil water content at the rooting zone with R2 of 0.83
and RSME of 0.001; 2) the water balance analytical model with runoff could
nicely simulate the soil water content at the rooting zone with R2 of 0.82 and
RSME of 0.007; 3) the water harvest technique was effective in controlling runoff
which was indicated by the higher soil water content at the rooting zone ranging
from 0.429 to 0.458 m3/m3 with an average of 0.452 m3/m3 as compared to control
(with no water harvest technique) ranging from 0.362 to 0.458 m3/m3with an
average of 0.417 m3/m3 ; 4) productivity of the star fruit increased with the
increase of evapotranspiration as expressed by the following linear regression
equation: Y = 0,299X – 13,93 with R2 of 0.74, F value of 5.56 at p~0.81,
indicating that evapotranspiration had influence on the star fruit productivity.; and
5) with water harvest technique treatment (infiltration canal with silt pit), the
value of soil water content at the star fruit orchard was in good condition for the
growth and year-round production of the star fruit plants.
Keyword: rain, runoff, infiltration, soil water, starfruit, water sufficiency
iv
RINGKASAN
YANTO SURDIANTO. Analisis Kecukupan Air Di Kebun Belimbing
Manis (Averrhoa Carambola L). Di bawah bimbingan BUDI INDRA
SETIAWAN, PRASTOWO, ROEDHY POERWANTO, dan SATYANTO
KRIDO SAPTOMO.
Kota Depok merupakan salah satu sentra pengembangan belimbing manis
di Indonesia dengan potensi lahan yang relatif luas sekitar 135 ha. Produktivitas
belimbing manis di wilayah ini masih belum optimal dan masih bisa ditingkatkan.
Ketersediaan air merupakan kendala utama dalam budidaya belimbing manis di
Kota Depok yang ditanam di lahan kering, yaitu di lahan kebun sekitar
pemukiman atau di lahan pekarangan.
Ketersediaan air yang melimpah pada musim hujan belum dimanfaatkan
secara optimal pada musim kemarau. Air hujan tidak selamanya efektif dapat
dimanfaatkan tanaman, karena sebagian hilang berupa aliran permukaan (runoff),
perkolasi dalam dan evaporasi. Karena itu, diperlukan metode aplikatif untuk
memanfaatkan air hujan dan aliran permukaan seoptimal mungkin sehingga
tanaman belimbing manis terhindar dari resiko penurunan hasil akibat cekaman
air di musim kemarau.
Pembuatan saluran peresapan dan rorak merupakan salah satu alternatif
untuk memanen air dan meningkatkan kadar air tanah tanah. Saluran peresapan
adalah saluran yang dibuat pada sebidang lahan untuk menahan dan meresapkan
aliran permukaan ke dalam tanah. Rorak adalah lubang yang dibuat di bidang
olah dengan panjang dan lebar masing-masing 30-50 cm serta kedalaman 30-80
cm, digunakan untuk menampung aliran air permukaan. Tata letak rorak dan
saluran peresapan hanya memanfaatkan ruang yang tersedia tanpa mengganggu
fungsi utama lahan. Air yang masuk ke dalam rorak akan tergenang untuk
sementara dan secara perlahan akan meresap ke dalam tanah, sehingga pengisian
pori tanah oleh air akan lebih tinggi dan aliran permukaan dapat dikurangi. Karena
itu, penelitian tentang analisis kecukupan air di kebun belimbing manis diperlukan
untuk mengetahui efektivitas teknik panen air (saluran peresapan+rorak) dalam
mengendalikan aliran permukaan dan perubahan kadar air tanah.
Penelitian ini bertujuan untuk: 1) mendapatkan model analisis
kesetimbangan air tanpa dan dengan aliran permukaan (di kebun belimbing
manis, 2) mengetahui efektivitas teknik panen air (saluran peresapan dan rorak)
dalam mengendalikan aliran permukaan dan perubahan kadar air tanah di kebun
belimbing manis, dan 3) mengetahui hubungan evapotranspirasi dengan
produktivitas belimbing manis. Penelitian dilakukan pada lahan kebun belimbing
manis milik petani di Kelurahan Pasir Putih, Kecamatan Sawangan, Kota Depok,
seluas 2.272 m2 dengan jumlah tanaman belimbing manis sebanyak 89 pohon,
merupakan tanaman produktif berumur 15 tahun. Dalam penelitian ini dibuat
saluran peresapan air yang dilengkapi rorak untuk menghilangkan aliran
permukaan, tidak ada irigasi dengan tinggi muka air tanah di atas 16 m dari
permukaan tanah sehingga komponen Qr (aliran permukaan) dan GW (kontribusi
pergerakan kapiler dari air bawah tanah) menjadi tidak ada (nol). Untuk
mengetahui perubahan kadar air tanah akibat perlakuan teknik panen air dengan
v
saluran peresapan yang dilengkapi rorak dikembangan model analisis
kesetimbangan air tanpa dan dengan aliran permukaan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa: 1) dihasilkan model analisis
kesetimbangan air tanpa aliran permukaan dengan nilai tingkat kepercayaan (R2)
yang relatif tinggi yaitu sebesar 0.83 dan nilai RSME sebesar 0.001. Nilai R2 yang
relatif tinggi menunjukkan bahwa kinerja model relatif valid dalam
mensimulasikan kadar air tanah di zona perakaran, 2) dihasilkan model analisis
kesetimbangan air dengan aliran permukaan dengan nilai tingkat kepercayaan
(R2) yang relatif tinggi yaitu sebesar 0.82 dan nilai RSME sebesar 0.007. Nilai R2
yang relatif tinggi menunjukkan bahwa kinerja model relatif valid dalam
mensimulasikan perubahan kadar air tanah harian di zona perakaran, 3) teknik
panen air (saluran peresapan+rorak) efektif mengendalikan aliran permukaan yang
ditunjukkan oleh lebih tingginya kadar air tanah di zona perakaran tanaman yaitu
sebesar 0.429-0.458 m3/m3 dengan rerata 0.452 m3/m3 dibandingkan tanpa teknik
panen air yaitu sebesar 0.362-0.458 m3/m3 dengan rerata 0.417 m3/m3, 4)
produktivitas belimbing manis meningkat dengan meningkatnya evapotranspirasi,
dengan persamaan regresi linier Y = 0.299 X – 13.93 dan koefiseien determinasi
R Square (r2) sebesar 0.74. Nilai F sebesar 5.56; p 0.81 artinya evapotranspirasi
berpengaruh terhadap produktivitas belimbing manis, 5) dengan perlakuan teknik
panen air kondisi ketersediaan air di kebun belimbing manis Kelurahan Pasir
Putih Kecamatan Sawangan Kota Depok cukup untuk memenuhi kebutuhan air
tanaman belimbing manis untuk tumbuh dan berproduksi sepanjang tahun
Teknik panen air (saluran peresapan+ rorak) diharapkan menjadi salah satu
inovasi teknologi bagi petani belimbing manis untuk mengurangi masalah
kekeringan di musim kemarau. Model Zoro ini sangat bermanfaat untuk
menentukan langkah dan tindakan yang perlu dilakukan setelah mengetahui
gambaran kadar air tanah disekitar perakaran secara keseluruhan.
Kata kunci: hujan, aliran permukaan, infiltrasi, kadar air tanah, belimbing,
kecukupan air.
vi
©Hak Cipta milik IPB, tahun 2012
Hak Cipta dilindungi Undang-undang
1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumber.
a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan
karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu
masalah.
b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB.
2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya
tulis dalam bentuk laporan apapun tanpa seizin IPB
vii
ANALISIS KECUKUPAN AIR DI KEBUN
BELIMBING MANIS (Averrhoa carambola L)
YANTO SURDIANTO
Disertasi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada
Program Studi Ilmu Keteknikan Pertanian
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
viii
Penguji luar pada Ujian Tertutup:
Dr. Ir. M. Januar J Poerwanto, M.Sc
Dr. Ir. Popy Redjekiningrum, M.Si
Penguji luar pada Ujian Terbuka:
Dr. Ir. Kasdi Subagyono, M.Sc
Dr. Ir. Desrial, M.Eng
ix
LEMBAR PENGESAHAN
Judul Penelitian
: ANALISIS
KECUKUPAN
AIR
DI
BELIMBING MANIS (Averrhoa carambola L)
Nama
: Yanto Surdianto
Program Studi
: Ilmu Keteknikan Pertanian
KEBUN
Disetujui
Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Ir. Budi Indra Setiawan, M.Agr
Ketua
Dr.Ir. Prastowo, M.Eng
Anggota
Prof. Dr. Ir. Roedhy Poerwanto, M.Sc
Anggota
Dr. Satyanto Krido Saptomo, STP, MSi
Anggota
Ketua Program Studi
Ilmu Keteknikan Pertanian
Dr.Ir.Wawan Hermawan, MS
Tanggal Ujian: 25 Mei 2012
Dekan Sekolah Pascasarjana IPB
Sekretaris Program Doktor
Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc.Agr
Tanggal Lulus:
i
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan ke khadlirat Illahi Robbi, karena berkat
Rakhmat dan KaruniaNya penulis dapat menyelesaikan penelitian dan disertasi
ini. Disertasi dengan judul “Analisis Kecukupan Air di Kebun Belimbing Manis
(Averrhoa carambola L)” membahas tentang model pengelolaan aliran
permukaan yang berkaitan dengan ketersediaan air di sekitar perakaran tanaman
untuk menanggulangi masalah kekurangan air di musim kemarau.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih dan penghargaan
yang setinggi-tingginya kepada:
1. Prof. Dr. Ir. Budi Indra Setiawan, M.Agr selaku ketua komisi pembimbing dan
Dr. Ir. Prastowo, M.Eng, Prof. Dr. Ir. Roedhy Poerwanto, serta Dr. Satyanto
Krido Saptomo, STP, MSi selaku anggota komisi pembimbing atas bimbingan
dan arahan kepada penulis melalui konsultasi dan diskusi dalam memahami
substansi penelitian sampai pada penyelesaian disertasi ini.
2. Prof. Dr. Ir. Sriani Sujiprihati, MS (alm) atas bimbingan almarhumah, mudahmudahan segala amal kebaikan beliau diterima di sisi Allah SWT
3. Kepala Badan Litbang dan Ketua Komis Pembinaan Tenaga Badan Litbang
Kementrian Pertanian yang telah memberikan beasiswa, ijin, fasilitas dan
kesempatan selama penulis tugas belajar di IPB.
4. Dr. Ir. Wawan Hermawan, M.S, selaku Ketua Program Studi Ilmu Keteknikan
Pertanian IPB, atas kerjasama dan dorongan semangatnya selama penulis
menyelesaikan pendidikan S3.
5. Teman-teman warga Wisma Wageningen: Dr. Ir. Gardjito, M.Sc, Dr. Ir
Mieske Wydiarti, M.Sc, Fadli Irsyad, STP M.Si, Chusnul Arief, STP, M.Si,
Sakti Muhammadiah, MT dan Ahmad Mulyawatulah, atas kebersamaan,
persahabatan, bantuan dan dukungan serta dorongan semangat dalam
penyelesaian disertasi ini.
6. Ibu tercinta Hj. Atikah, Bapak dan Ibu Mertua E. Sunardi dan Neni Nuraeni
atas do’a dan kasih sayang, bimbingan, dukungan moril dan materil selama
masa tugas belajar.
7. Istri tercinta Lia, dan anak-anak tersayang Firhan Maulana dan Rifat Fadhilah,
atas kesabaran, pengorbanan, dan ketabahannya dalam mendampingi penulis
selama masa tugas belajar yang sangat tidak mudah untuk ditempuh.
Semoga bimbingan, bantuan, dukungan, dan do’a dari berbagai pihak
menjadi amal sholeh dan mendapatkan balasan yang setimpal dari Allah SWT.
Akhirnya penulis berharap semoga disertasi ini dapat bermanfaat.
Bogor, Juni 2012
Yanto Surdianto
ii
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Ciamis, Jawa Barat pada tanggal 28 Desember 1964,
anak ke 7 dari pasangan Bapak E. Abidin (Alm) dan Ibu Hj. Atikah. Menikah
pada tahun 1997, dan sekarang dikaruniai 2 orang putra. Pendidikan sarjana
ditempuh di Jurusan Budidaya Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Siliwangi
Tasikmalaya dari tahun 1984-1990. Pada tahun 1992, penulis diangkat menjadi
staf peneliti di Balai Penelitian Tanaman Rempah dan Obat Bogor. Pada tahun
1995 sampai sekarang penulis bekerja sebagai staf peneliti pada Balai Pengkajian
Teknologi Pertania Jawa Barat. Pada tahun 2002 penulis mendapat kesempatan
melanjutkan pendidikan S-2 di Sekolah Pascasarjana Universitas Padjadjaran
Bandung, Program Studi Ilmu Tanaman dari Beasiswa Program Pascasarjana
(DEPTAN), dan selesai pada tahun 2005. Pada tahun 2007 penulis mendapat
kesempatan melanjutkan pendidikan S-3 di Sekolah Pascasarjana Institut
Pertanian Bogor (IPB) pada Program Studi Ilmu Keteknikan Pertanian dengan
dukungan Beasiswa Program Pascasarjana (DEPTAN).
iii
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ............................................................................................... v
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... vi
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... viii
PENDAHULUAN ............................................................................................... 1
Latar Belakang ............................................................................................... 1
Perumusan Masalah ........................................................................................ 3
Tujuan Penelitian ............................................................................................ 4
Manfaat Penelitian .......................................................................................... 4
Kerangka Pemikiran ....................................................................................... 5
Kebaruan Penelitian (novelty) ......................................................................... 8
TINJAUAN PUSTAKA....................................................................................... 9
Belimbing manis............................................................................................. 9
Prinsip Dasar Konservasi Air ........................................................................ 10
Konsep Model Kesetimbangan Air ............................................................... 12
Air Tanah Tersedia ....................................................................................... 14
Menentukan Kadar Air Tanah di Lapangan................................................... 16
Pergerakan Air Tanah Pada Zone Perakaran ................................................. 19
Perkolasi ke Bawah Zona Perakaran (DP ) ............................................. 19
Kontribusi Air Bawah Tanah (GW) ....................................................... 20
Retensi Air Tanah
............................................................................. 21
Evapotranspirasi
............................................................................. 22
Infiltrasi
............................................................................. 23
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Infiltrasi ......................................... 24
Curah Hujan (P) dan Aliran Permukan (RO) ......................................... 27
Pendugaan Aliran Permukaaan .............................................................. 28
METODE PENELITIAN ................................................................................... 30
Tempat dan Waktu Penelitian ....................................................................... 30
Bahan dan Alat Penelitian............................................................................. 30
Tahapan dan Metode Penelitian .................................................................... 31
iv
KONDISI UMUM LOKASI PENELITIAN ....................................................... 40
Letak Geografis dan Administrasi................................................................. 40
Potensi Air Tanah ......................................................................................... 41
Iklim
................................................................................................ 43
Produktivitas Belimbing manis ..................................................................... 47
HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................................... 49
Kondisi Iklim Selama Penelitian ................................................................... 49
Sifat Fisik Tanah .......................................................................................... 51
Perakaran Tanaman Belimbing Manis........................................................... 56
Perkembangan Bunga dan Buah Belimbing Manis ........................................ 57
Model Analisis Kesetimbangan Air tanpa dan dengan Aliran
Permukaan ................................................................................................ 58
Efektivitas Teknik Panen Air dalam Mengendalikan Aliran
Permukaan dan Perubahan Kadar Air Tanah ................................................. 62
Hubungan Evapotranspirasi dan Produktivitas .............................................. 67
SIMPULAN DAN SARAN ............................................................................... 72
Simpulan
................................................................................................ 72
Saran
................................................................................................ 73
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 74
LAMPIRAN
............................................................................................... 81
v
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1
Relief dan kelerengan Kelurahan Pasir Putih Kecamatan
Sawangan Kota Depok....................................................................... 40
Tabel 2
Rincian penggunaan lahan di Kelurahan Pasir Putih.......................... 40
Tabel 3
Hasil interpretasi survey geolistrik ..................................................... 42
Tabel 4
Produktivitas buah belimbing manis Kota Depok............................... 48
Tabel 5
Presentase fraksi dan kelas tekstur ..................................................... 52
Tabel 6
Kadar air, air tersedia dan pori drainase ............................................ 53
Tabel 7
Hasil dan kelas permeabilitas tanah.................................................... 55
Tabel 8
Perakaran tanaman belimbing manis .................................................. 56
Tabel 9
Hujan maksimum harian, peluang dan interval kejadian ..................... 65
Tabel 10 Evapotranspirasi dan produktivitas belimbing manis ......................... 68
vi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1
Kerangka pikir penelitian ................................................................. 7
Gambar 2
Rorak pada perkebunan kopi rakyat ............................................... 11
Gambar 3
Skema komponen kesetimbangan air tanah di lapangan ................. 12
Gambar 4
Air tersedia di dalam tanah ............................................................ 15
Gambar 5
Saluran peresapan dan rorak .......................................................... 32
Gambar 6
Peta kontur dan posisi rorak di kebun penelitian ............................ 32
Gambar 7
Obrometer pengukur curah hujan dan logger Thermo
Recorder type TR-72U pengukur suhu dan kelembaban
selama penelitian ........................................................................... 33
Gambar 8
Pangambilan tanah dengan ring sample.......................................... 33
Gambar 9
Pengukuran infiltrasi di lapangan dengan infiltrometer
cincin ganda .................................................................................. 34
Gambar 10 Pengukuran kedalaman perakaran .................................................. 34
Gambar 11 Penghitungan tingkat kerapatan akar .............................................. 34
Gambar 12 Tensiometer yang ditempatkan di lahan kebun penelitian............... 35
Gambar 13 Diagram alir model analisis kesetimbangan air tanpa aliran
permukaan ..................................................................................... 38
Gambar 14 Diagram alir prosedur penelitian ..................................................... 39
Gambar 15 Grafik curah hujan rerata tahunan di Kelurahan, Pasir
Putih, Kecamatan Sawangan, Kota Depok ..................................... 43
Gambar 16 Pola curah hujan bulanan tahun 1998-2009 di Kelurahan
Pasir Putih, Kecamatan Sawangan, Kota Depok............................. 44
Gambar 17 Distribusi curah hujan dan evapotranspirasi rerata
mingguan di Kelurahan Pasir Putih, Kecamatan Sawangan,
Kota Depok ................................................................................... 45
Gambar 18 Selisih laju hujan dengan evapotranspirasi Kelurahan Pasir
Putih, Kecamatan Sawangan, Kota Depok ................................ 45
Gambar 19 Suhu udara dan radiasi tahun 1998-2009 di Kelurahan,
Pasir Putih, Kecamatan Sawangan, Depok ..................................... 46
Gambar 20 Grafik kelembaban udara relatif rerata bulanan tahun
2008-2009 di
Kelurahan, Pasir
Putih, Kecamatan
Sawangan, Depok .......................................................................... 47
Gambar 21 Pola panen belimbing manis di Kota Depok................................... 48
vii
Gambar 22 Pola curah hujan bulanan selama penelitian di Kelurahan
Pasir Putih, Kecamatan Sawangan, Depok ..................................... 49
Gambar 23 Distribusi curah hujan dan evapotranspirasi rerata
mingguan selama penelitian di Kelurahan Pasir Putih,
Kecamatan Sawangan, Depok. ....................................................... 50
Gambar 24 Suhu udara selama penelitian di Kelurahan Pasir Putih,
Kecamatan Sawangan, Depok ........................................................ 51
Gambar 25 Radiasi (Rs) harian selama penelitian di Kelurahan Pasir
Putih, Kecamatan Sawangan, Depok .............................................. 51
Gambar 26 Kurva retensi air tanah (pF) pada kedalaman tanah ........................ 54
Gambar 27 Grafik laju infiltrasi lokasi penelitian Kelurahan Pasir
Putih, Kecamatan Sawangan, Depok.............................................. 55
Gambar 28 Fase perkembangan bunga dan buah belimbing manis ................... 58
Gambar 29 Kadar air tanah hasil simulasi dan pengukuran............................... 59
Gambar 30 Validasi kadar air tanah dengan teknik panen air hasil
model dan pengukuran ................................................................... 60
Gambar 31 Kadar air tanah hasil simulasi dan pengukuran............................... 61
Gambar 32 Validasi kadar air tanah tanpa tanpa teknik panen air hasil
model dan pengukuran ................................................................... 61
Gambar 33 Kadar air tanah dengan saluran peresapan+rorak (SPR)
dan tanpa saluran+rorak (TSPR).................................................... 62
Gambar 34 Kadar air tanah dengan saluran peresapan+rorak (SPR)
dan tanpa saluran peresapan+rorak (TSPR) ................................... 63
Gambar 35 Grafik Hubungan antara curah hujan dan volume aliran
permukaan pada durasi hujan berbeda ............................................ 66
Gambar 36 Aliran permukaan selama penelitian .............................................. 66
Gambar 37 Grafik hubungan antara epavotranspirasi dengan
produktivitas ( = 1.13) ................................................................. 68
Gambar 38 Pola panen buah belimbing manis dengan teknik panen air ............ 71
Gambar 39 Tanaman belimbing manis pada kondisi cukup air ......................... 71
Gambar 40 Tanaman belimbing manis yang mengalami kekeringan ................ 71
viii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1
Prosedur
pengukuran
infiltrasi
menggunakan
infiltrometer cincin ganda. ........................................................... 82
Lampiran 2
Angka CN (curve number) untuk kondisi AMC
(antecedent moisture content) II (kondisi rata-rata) ...................... 83
Lampiran 3
Grup hidrologi tanah (hydrolic soil group) ................................... 84
Lampiran 4
Tampilan program model zorro .................................................... 85
Lampiran 5
Scrif pemprograman VBA............................................................ 85
Lampiran 6
Kadar air tanah di zona perakaran dengan saluran
peresapan+rorak tahun 1998........................................................ 87
Lampiran 7
Kadar air tanah di zona perakaran dengan saluran
peresapan+rorak tahun 1999........................................................ 87
Lampiran 8 Kadar air tanah di zona perakaran dengan saluran
peresapan+rorak tahun 2000........................................................ 87
Lampiran 9
Kadar air tanah di zona perakaran dengan saluran
peresapan+rorak tahun 2001........................................................ 88
Lampiran 10 Kadar air tanah di zona perakaran dengan saluran
peresapan+rorak tahun 2002........................................................ 88
Lampiran 11 Kadar air tanah di zona perakaran dengan saluran
peresapan+rorak tahun 2003........................................................ 88
Lampiran 12 Kadar air tanah di zona perakaran dengan saluran
peresapan+rorak tahun 2004........................................................ 89
Lampiran 13 Kadar air tanah di zona perakaran dengan saluran
peresapan+rorak tahun 2005........................................................ 89
Lampiran 14 Kadar air tanah di zona perakaran dengan saluran
peresapan+rorak tahun 2006........................................................ 89
Lampiran 15 Kadar air tanah di zona perakaran dengan saluran
peresapan+rorak tahun 2007........................................................ 90
Lampiran 16 Kadar air tanah di zona perakaran dengan saluran
peresapan+rorak tahun 2008........................................................ 90
Lampiran 17 Kadar air tanah di zona perakaran dengan saluran
peresapan+rorak tahun 2009........................................................ 90
Lampiran 18 Kadar air tanah di zona perakaran dengan saluran
peresapan+rorak tahun tahun 1998 .............................................. 91
Lampiran 19 Kadar air tanah di zona perakaran tanpa saluran
peresapan+rorak hasil model tahun 1999 ...................................... 91
ix
Lampiran 20 Kadar air tanah di zona perakaran tanpa saluran
peresapan+rorak tahun 2000......................................................... 91
Lampiran 21 Kadar air tanah di zona perakaran tanpa saluran
peresapan+rorak tahun 2001......................................................... 92
Lampiran 22 Kadar air tanah di zona perakaran tanpa saluran
peresapan+rorak tahun 2002......................................................... 92
Lampiran 23 Kadar air tanah di zona perakaran tanpa saluran
peresapan+rorak tahun 2003......................................................... 92
Lampiran 24 Kadar air tanah di zona perakaran tanpa saluran
peresapan+rorak tahun 2004......................................................... 93
Lampiran 25 Kadar air tanah di zona perakaran tanpa saluran
peresapan+rorak tahun 2005......................................................... 93
Lampiran 26 Kadar air tanah di zona perakaran tanpa saluran
peresapan+rorak tahun 2005......................................................... 93
Lampiran 27 Kadar air tanah di zona perakaran tanpa saluran
peresapan+rorak tahun 2006......................................................... 94
Lampiran 28 Kadar air tanah di zona perakaran tanpa saluran
peresapan+rorak tahun 2007......................................................... 94
Lampiran 29 Kadar air tanah di zona perakaran tanpa saluran
peresapan+rorak tahun 2008......................................................... 94
Lampiran 30 Kadar air tanah di zona perakaran tanpa saluran
peresapan+rorak tahun 2009......................................................... 95
x
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Belimbing manis (Averrhoa carambola L) merupakan tanaman buah tropik
dengan kandungan gizi yang cukup tinggi sebagai sumber vitamin A dan C. Di
samping sebagai sumber nutrisi bagi tubuh manusia, oleh masyarakat Cina
diyakini sebagai tanaman obat yang berkhasiat menurunkan tekanan darah,
memperlancar pencernaan menurunkan kolesterol dan membersihkan usus
(Supriati et al. 2004).
Dalam industri rumah tangga dapat digunakan untuk
berbagai keperluan, mulai dari buah segar, manisan buah, jam, jeli, serta minuman
dalam bentuk jus (Ditjen BPPHP 2002).
Belimbing manis berpotensi untuk dikembangkan karena memiliki nilai
ekonomi yang cukup tinggi. Harga belimbing manis di tingkat petani saat ini
sekitar Rp 5 000-8 000 per kg, sedangkan di pasar tradisional atau pasar swalayan
harganya bisa mencapai Rp 10 000-Rp12 000 per kg. Tanaman belimbing manis
yang sudah produktif dengan umur lebih dari 4 tahun dapat menghasilkan buah
sekitar 600-900 buah/pohon/tahun dengan rerata berat buah 250-300 gram/buah
atau sekitar 180-270 kg/pohon/tahun (Badan Litbang Pertanian 1999).
Prospek pemasaran belimbing manis di dalam negeri diperkirakan makin
baik sejalan dengan bertambahnya jumlah penduduk dan kesadaran masyarakat
akan pentingnya kecukupan gizi dari buah-buahan.
Tingkat konsumsi buah-
buahan per kapita penduduk Indonesia diperkirakan sekitar 32.67 kg per tahun
(Susenas 2010), sedangkan untuk mencapai kecukupan gizi sesuai dengan anjuran
FAO ditargetkan rata-rata konsumsi buah 65.75 kg per kapita per tahun. Salah
satu jenis buah potensial yang mudah dibudidayakan untuk mendukung
pencapaian target tersebut adalah belimbing manis.
Kota Depok merupakan salah satu sentra pengembangan belimbing manis
di Indonesia dengan potensi lahan yang relatif luas sekitar 135 han. Tanaman
yang sudah produktif sekitar 27 500-28 000 pohon dengan produksi mencapai 2
828 ton per tahun dan omzet penjualan sekitar Rp 17 miliar.
Belimbing manis
kini menjadi primadona agribisnis dan salah satu ikon baru Kota Depok. Namun
2
demikian, produksi dan produktivitasnya saat ini masih belum optimal, hanya
berproduksi 2-3 kali
setahun terutama pada musim hujan dengan rerata
produktivitas sebesar 143.07 kg/pohon/tahun atau 57.23 ton/ha/tahun (Distan Kota
Depok 2010) .
Ketersediaan air merupakan kendala utama dalam budidaya belimbing
manis di Kota Depok yang ditanam di lahan kering, yaitu di lahan kebun sekitar
pemukiman atau di lahan pekarangan . Kepas (1988) menyatakan bahwa, lahan
kering merupakan sebidang tanah yang dapat digunakan untuk usaha pertanian
dengan menggunakan air secara terbatas hanya dari curah hujan. Las et al. (1991)
membagi lahan kering menjadi lahan kering beriklim basah dan lahan kering
beriklim kering. Lahan kering beriklim basah adalah lahan dengan curah hujan
>2 000 mm per tahun dengan masa tanam sistem tadah hujan >6 bulan,
sedangkan lahan kering beriklim kering adalah lahan dengan curah hujan
ANALISIS KECUKUPAN AIR DI KEBUN
BELIMBING MANIS (Averrhoa carambola L)
YANTO SURDIANTO
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2012
ii
PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI
DAN SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi dengan judul: Analisis
Kecukupan Air di Kebun Belimbing Manis (Averrhoa carambola L) adalah karya
saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk
apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau
dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah
disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir
disertasi ini.
Bogor, Juni 2012
Yanto Surdianto
iii
ABSTRACT
YANTO SURDIANTO. Analysis of water sufficiency in a star fruit
(Averrhoa Carambola L) orchads. Under supervision of BUDI INDRA
SETIAWAN, PRASTOWO, ROEDHY POERWANTO, and SATYANTO
KRIDO SAPTOMO.
Problem faced by star fruit farmers in Depok, West Java, is water
availability relying only on rainfed which the quantity is always unevenly
distributed in each year. The abundant water availability during the rainy season
has not been optimally utilized so that water stress often occurs during the dry
season. Therefore, research related to water conservation technique for optimum
utilization of rain water and runoff for star fruit in that area was conducted. The
objectives of the research were: 1) to develop water balance analytical model with
and without runoff for the sweet star fruit orchard, 2) to find out the effectiveness
of water harvest technique using infiltration canal and silt pit to control runoff and
change soil water content at the star fruit orchard, and 3) to find out the
relationship of evapotranspiration and star fruit productivity. In this experiment
the water table was approximately 16 m from the soil surface, no irrigation was
used and infiltration canals equipped with silt pits were constructed so that runoff
component and contribution of water capillarity movement were zero. The
research results showed that: 1) the water balance analytical model without runoff
could nicely simulate the soil water content at the rooting zone with R2 of 0.83
and RSME of 0.001; 2) the water balance analytical model with runoff could
nicely simulate the soil water content at the rooting zone with R2 of 0.82 and
RSME of 0.007; 3) the water harvest technique was effective in controlling runoff
which was indicated by the higher soil water content at the rooting zone ranging
from 0.429 to 0.458 m3/m3 with an average of 0.452 m3/m3 as compared to control
(with no water harvest technique) ranging from 0.362 to 0.458 m3/m3with an
average of 0.417 m3/m3 ; 4) productivity of the star fruit increased with the
increase of evapotranspiration as expressed by the following linear regression
equation: Y = 0,299X – 13,93 with R2 of 0.74, F value of 5.56 at p~0.81,
indicating that evapotranspiration had influence on the star fruit productivity.; and
5) with water harvest technique treatment (infiltration canal with silt pit), the
value of soil water content at the star fruit orchard was in good condition for the
growth and year-round production of the star fruit plants.
Keyword: rain, runoff, infiltration, soil water, starfruit, water sufficiency
iv
RINGKASAN
YANTO SURDIANTO. Analisis Kecukupan Air Di Kebun Belimbing
Manis (Averrhoa Carambola L). Di bawah bimbingan BUDI INDRA
SETIAWAN, PRASTOWO, ROEDHY POERWANTO, dan SATYANTO
KRIDO SAPTOMO.
Kota Depok merupakan salah satu sentra pengembangan belimbing manis
di Indonesia dengan potensi lahan yang relatif luas sekitar 135 ha. Produktivitas
belimbing manis di wilayah ini masih belum optimal dan masih bisa ditingkatkan.
Ketersediaan air merupakan kendala utama dalam budidaya belimbing manis di
Kota Depok yang ditanam di lahan kering, yaitu di lahan kebun sekitar
pemukiman atau di lahan pekarangan.
Ketersediaan air yang melimpah pada musim hujan belum dimanfaatkan
secara optimal pada musim kemarau. Air hujan tidak selamanya efektif dapat
dimanfaatkan tanaman, karena sebagian hilang berupa aliran permukaan (runoff),
perkolasi dalam dan evaporasi. Karena itu, diperlukan metode aplikatif untuk
memanfaatkan air hujan dan aliran permukaan seoptimal mungkin sehingga
tanaman belimbing manis terhindar dari resiko penurunan hasil akibat cekaman
air di musim kemarau.
Pembuatan saluran peresapan dan rorak merupakan salah satu alternatif
untuk memanen air dan meningkatkan kadar air tanah tanah. Saluran peresapan
adalah saluran yang dibuat pada sebidang lahan untuk menahan dan meresapkan
aliran permukaan ke dalam tanah. Rorak adalah lubang yang dibuat di bidang
olah dengan panjang dan lebar masing-masing 30-50 cm serta kedalaman 30-80
cm, digunakan untuk menampung aliran air permukaan. Tata letak rorak dan
saluran peresapan hanya memanfaatkan ruang yang tersedia tanpa mengganggu
fungsi utama lahan. Air yang masuk ke dalam rorak akan tergenang untuk
sementara dan secara perlahan akan meresap ke dalam tanah, sehingga pengisian
pori tanah oleh air akan lebih tinggi dan aliran permukaan dapat dikurangi. Karena
itu, penelitian tentang analisis kecukupan air di kebun belimbing manis diperlukan
untuk mengetahui efektivitas teknik panen air (saluran peresapan+rorak) dalam
mengendalikan aliran permukaan dan perubahan kadar air tanah.
Penelitian ini bertujuan untuk: 1) mendapatkan model analisis
kesetimbangan air tanpa dan dengan aliran permukaan (di kebun belimbing
manis, 2) mengetahui efektivitas teknik panen air (saluran peresapan dan rorak)
dalam mengendalikan aliran permukaan dan perubahan kadar air tanah di kebun
belimbing manis, dan 3) mengetahui hubungan evapotranspirasi dengan
produktivitas belimbing manis. Penelitian dilakukan pada lahan kebun belimbing
manis milik petani di Kelurahan Pasir Putih, Kecamatan Sawangan, Kota Depok,
seluas 2.272 m2 dengan jumlah tanaman belimbing manis sebanyak 89 pohon,
merupakan tanaman produktif berumur 15 tahun. Dalam penelitian ini dibuat
saluran peresapan air yang dilengkapi rorak untuk menghilangkan aliran
permukaan, tidak ada irigasi dengan tinggi muka air tanah di atas 16 m dari
permukaan tanah sehingga komponen Qr (aliran permukaan) dan GW (kontribusi
pergerakan kapiler dari air bawah tanah) menjadi tidak ada (nol). Untuk
mengetahui perubahan kadar air tanah akibat perlakuan teknik panen air dengan
v
saluran peresapan yang dilengkapi rorak dikembangan model analisis
kesetimbangan air tanpa dan dengan aliran permukaan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa: 1) dihasilkan model analisis
kesetimbangan air tanpa aliran permukaan dengan nilai tingkat kepercayaan (R2)
yang relatif tinggi yaitu sebesar 0.83 dan nilai RSME sebesar 0.001. Nilai R2 yang
relatif tinggi menunjukkan bahwa kinerja model relatif valid dalam
mensimulasikan kadar air tanah di zona perakaran, 2) dihasilkan model analisis
kesetimbangan air dengan aliran permukaan dengan nilai tingkat kepercayaan
(R2) yang relatif tinggi yaitu sebesar 0.82 dan nilai RSME sebesar 0.007. Nilai R2
yang relatif tinggi menunjukkan bahwa kinerja model relatif valid dalam
mensimulasikan perubahan kadar air tanah harian di zona perakaran, 3) teknik
panen air (saluran peresapan+rorak) efektif mengendalikan aliran permukaan yang
ditunjukkan oleh lebih tingginya kadar air tanah di zona perakaran tanaman yaitu
sebesar 0.429-0.458 m3/m3 dengan rerata 0.452 m3/m3 dibandingkan tanpa teknik
panen air yaitu sebesar 0.362-0.458 m3/m3 dengan rerata 0.417 m3/m3, 4)
produktivitas belimbing manis meningkat dengan meningkatnya evapotranspirasi,
dengan persamaan regresi linier Y = 0.299 X – 13.93 dan koefiseien determinasi
R Square (r2) sebesar 0.74. Nilai F sebesar 5.56; p 0.81 artinya evapotranspirasi
berpengaruh terhadap produktivitas belimbing manis, 5) dengan perlakuan teknik
panen air kondisi ketersediaan air di kebun belimbing manis Kelurahan Pasir
Putih Kecamatan Sawangan Kota Depok cukup untuk memenuhi kebutuhan air
tanaman belimbing manis untuk tumbuh dan berproduksi sepanjang tahun
Teknik panen air (saluran peresapan+ rorak) diharapkan menjadi salah satu
inovasi teknologi bagi petani belimbing manis untuk mengurangi masalah
kekeringan di musim kemarau. Model Zoro ini sangat bermanfaat untuk
menentukan langkah dan tindakan yang perlu dilakukan setelah mengetahui
gambaran kadar air tanah disekitar perakaran secara keseluruhan.
Kata kunci: hujan, aliran permukaan, infiltrasi, kadar air tanah, belimbing,
kecukupan air.
vi
©Hak Cipta milik IPB, tahun 2012
Hak Cipta dilindungi Undang-undang
1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumber.
a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan
karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu
masalah.
b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB.
2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya
tulis dalam bentuk laporan apapun tanpa seizin IPB
vii
ANALISIS KECUKUPAN AIR DI KEBUN
BELIMBING MANIS (Averrhoa carambola L)
YANTO SURDIANTO
Disertasi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada
Program Studi Ilmu Keteknikan Pertanian
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
viii
Penguji luar pada Ujian Tertutup:
Dr. Ir. M. Januar J Poerwanto, M.Sc
Dr. Ir. Popy Redjekiningrum, M.Si
Penguji luar pada Ujian Terbuka:
Dr. Ir. Kasdi Subagyono, M.Sc
Dr. Ir. Desrial, M.Eng
ix
LEMBAR PENGESAHAN
Judul Penelitian
: ANALISIS
KECUKUPAN
AIR
DI
BELIMBING MANIS (Averrhoa carambola L)
Nama
: Yanto Surdianto
Program Studi
: Ilmu Keteknikan Pertanian
KEBUN
Disetujui
Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Ir. Budi Indra Setiawan, M.Agr
Ketua
Dr.Ir. Prastowo, M.Eng
Anggota
Prof. Dr. Ir. Roedhy Poerwanto, M.Sc
Anggota
Dr. Satyanto Krido Saptomo, STP, MSi
Anggota
Ketua Program Studi
Ilmu Keteknikan Pertanian
Dr.Ir.Wawan Hermawan, MS
Tanggal Ujian: 25 Mei 2012
Dekan Sekolah Pascasarjana IPB
Sekretaris Program Doktor
Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc.Agr
Tanggal Lulus:
i
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan ke khadlirat Illahi Robbi, karena berkat
Rakhmat dan KaruniaNya penulis dapat menyelesaikan penelitian dan disertasi
ini. Disertasi dengan judul “Analisis Kecukupan Air di Kebun Belimbing Manis
(Averrhoa carambola L)” membahas tentang model pengelolaan aliran
permukaan yang berkaitan dengan ketersediaan air di sekitar perakaran tanaman
untuk menanggulangi masalah kekurangan air di musim kemarau.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih dan penghargaan
yang setinggi-tingginya kepada:
1. Prof. Dr. Ir. Budi Indra Setiawan, M.Agr selaku ketua komisi pembimbing dan
Dr. Ir. Prastowo, M.Eng, Prof. Dr. Ir. Roedhy Poerwanto, serta Dr. Satyanto
Krido Saptomo, STP, MSi selaku anggota komisi pembimbing atas bimbingan
dan arahan kepada penulis melalui konsultasi dan diskusi dalam memahami
substansi penelitian sampai pada penyelesaian disertasi ini.
2. Prof. Dr. Ir. Sriani Sujiprihati, MS (alm) atas bimbingan almarhumah, mudahmudahan segala amal kebaikan beliau diterima di sisi Allah SWT
3. Kepala Badan Litbang dan Ketua Komis Pembinaan Tenaga Badan Litbang
Kementrian Pertanian yang telah memberikan beasiswa, ijin, fasilitas dan
kesempatan selama penulis tugas belajar di IPB.
4. Dr. Ir. Wawan Hermawan, M.S, selaku Ketua Program Studi Ilmu Keteknikan
Pertanian IPB, atas kerjasama dan dorongan semangatnya selama penulis
menyelesaikan pendidikan S3.
5. Teman-teman warga Wisma Wageningen: Dr. Ir. Gardjito, M.Sc, Dr. Ir
Mieske Wydiarti, M.Sc, Fadli Irsyad, STP M.Si, Chusnul Arief, STP, M.Si,
Sakti Muhammadiah, MT dan Ahmad Mulyawatulah, atas kebersamaan,
persahabatan, bantuan dan dukungan serta dorongan semangat dalam
penyelesaian disertasi ini.
6. Ibu tercinta Hj. Atikah, Bapak dan Ibu Mertua E. Sunardi dan Neni Nuraeni
atas do’a dan kasih sayang, bimbingan, dukungan moril dan materil selama
masa tugas belajar.
7. Istri tercinta Lia, dan anak-anak tersayang Firhan Maulana dan Rifat Fadhilah,
atas kesabaran, pengorbanan, dan ketabahannya dalam mendampingi penulis
selama masa tugas belajar yang sangat tidak mudah untuk ditempuh.
Semoga bimbingan, bantuan, dukungan, dan do’a dari berbagai pihak
menjadi amal sholeh dan mendapatkan balasan yang setimpal dari Allah SWT.
Akhirnya penulis berharap semoga disertasi ini dapat bermanfaat.
Bogor, Juni 2012
Yanto Surdianto
ii
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Ciamis, Jawa Barat pada tanggal 28 Desember 1964,
anak ke 7 dari pasangan Bapak E. Abidin (Alm) dan Ibu Hj. Atikah. Menikah
pada tahun 1997, dan sekarang dikaruniai 2 orang putra. Pendidikan sarjana
ditempuh di Jurusan Budidaya Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Siliwangi
Tasikmalaya dari tahun 1984-1990. Pada tahun 1992, penulis diangkat menjadi
staf peneliti di Balai Penelitian Tanaman Rempah dan Obat Bogor. Pada tahun
1995 sampai sekarang penulis bekerja sebagai staf peneliti pada Balai Pengkajian
Teknologi Pertania Jawa Barat. Pada tahun 2002 penulis mendapat kesempatan
melanjutkan pendidikan S-2 di Sekolah Pascasarjana Universitas Padjadjaran
Bandung, Program Studi Ilmu Tanaman dari Beasiswa Program Pascasarjana
(DEPTAN), dan selesai pada tahun 2005. Pada tahun 2007 penulis mendapat
kesempatan melanjutkan pendidikan S-3 di Sekolah Pascasarjana Institut
Pertanian Bogor (IPB) pada Program Studi Ilmu Keteknikan Pertanian dengan
dukungan Beasiswa Program Pascasarjana (DEPTAN).
iii
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ............................................................................................... v
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... vi
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... viii
PENDAHULUAN ............................................................................................... 1
Latar Belakang ............................................................................................... 1
Perumusan Masalah ........................................................................................ 3
Tujuan Penelitian ............................................................................................ 4
Manfaat Penelitian .......................................................................................... 4
Kerangka Pemikiran ....................................................................................... 5
Kebaruan Penelitian (novelty) ......................................................................... 8
TINJAUAN PUSTAKA....................................................................................... 9
Belimbing manis............................................................................................. 9
Prinsip Dasar Konservasi Air ........................................................................ 10
Konsep Model Kesetimbangan Air ............................................................... 12
Air Tanah Tersedia ....................................................................................... 14
Menentukan Kadar Air Tanah di Lapangan................................................... 16
Pergerakan Air Tanah Pada Zone Perakaran ................................................. 19
Perkolasi ke Bawah Zona Perakaran (DP ) ............................................. 19
Kontribusi Air Bawah Tanah (GW) ....................................................... 20
Retensi Air Tanah
............................................................................. 21
Evapotranspirasi
............................................................................. 22
Infiltrasi
............................................................................. 23
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Infiltrasi ......................................... 24
Curah Hujan (P) dan Aliran Permukan (RO) ......................................... 27
Pendugaan Aliran Permukaaan .............................................................. 28
METODE PENELITIAN ................................................................................... 30
Tempat dan Waktu Penelitian ....................................................................... 30
Bahan dan Alat Penelitian............................................................................. 30
Tahapan dan Metode Penelitian .................................................................... 31
iv
KONDISI UMUM LOKASI PENELITIAN ....................................................... 40
Letak Geografis dan Administrasi................................................................. 40
Potensi Air Tanah ......................................................................................... 41
Iklim
................................................................................................ 43
Produktivitas Belimbing manis ..................................................................... 47
HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................................... 49
Kondisi Iklim Selama Penelitian ................................................................... 49
Sifat Fisik Tanah .......................................................................................... 51
Perakaran Tanaman Belimbing Manis........................................................... 56
Perkembangan Bunga dan Buah Belimbing Manis ........................................ 57
Model Analisis Kesetimbangan Air tanpa dan dengan Aliran
Permukaan ................................................................................................ 58
Efektivitas Teknik Panen Air dalam Mengendalikan Aliran
Permukaan dan Perubahan Kadar Air Tanah ................................................. 62
Hubungan Evapotranspirasi dan Produktivitas .............................................. 67
SIMPULAN DAN SARAN ............................................................................... 72
Simpulan
................................................................................................ 72
Saran
................................................................................................ 73
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 74
LAMPIRAN
............................................................................................... 81
v
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1
Relief dan kelerengan Kelurahan Pasir Putih Kecamatan
Sawangan Kota Depok....................................................................... 40
Tabel 2
Rincian penggunaan lahan di Kelurahan Pasir Putih.......................... 40
Tabel 3
Hasil interpretasi survey geolistrik ..................................................... 42
Tabel 4
Produktivitas buah belimbing manis Kota Depok............................... 48
Tabel 5
Presentase fraksi dan kelas tekstur ..................................................... 52
Tabel 6
Kadar air, air tersedia dan pori drainase ............................................ 53
Tabel 7
Hasil dan kelas permeabilitas tanah.................................................... 55
Tabel 8
Perakaran tanaman belimbing manis .................................................. 56
Tabel 9
Hujan maksimum harian, peluang dan interval kejadian ..................... 65
Tabel 10 Evapotranspirasi dan produktivitas belimbing manis ......................... 68
vi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1
Kerangka pikir penelitian ................................................................. 7
Gambar 2
Rorak pada perkebunan kopi rakyat ............................................... 11
Gambar 3
Skema komponen kesetimbangan air tanah di lapangan ................. 12
Gambar 4
Air tersedia di dalam tanah ............................................................ 15
Gambar 5
Saluran peresapan dan rorak .......................................................... 32
Gambar 6
Peta kontur dan posisi rorak di kebun penelitian ............................ 32
Gambar 7
Obrometer pengukur curah hujan dan logger Thermo
Recorder type TR-72U pengukur suhu dan kelembaban
selama penelitian ........................................................................... 33
Gambar 8
Pangambilan tanah dengan ring sample.......................................... 33
Gambar 9
Pengukuran infiltrasi di lapangan dengan infiltrometer
cincin ganda .................................................................................. 34
Gambar 10 Pengukuran kedalaman perakaran .................................................. 34
Gambar 11 Penghitungan tingkat kerapatan akar .............................................. 34
Gambar 12 Tensiometer yang ditempatkan di lahan kebun penelitian............... 35
Gambar 13 Diagram alir model analisis kesetimbangan air tanpa aliran
permukaan ..................................................................................... 38
Gambar 14 Diagram alir prosedur penelitian ..................................................... 39
Gambar 15 Grafik curah hujan rerata tahunan di Kelurahan, Pasir
Putih, Kecamatan Sawangan, Kota Depok ..................................... 43
Gambar 16 Pola curah hujan bulanan tahun 1998-2009 di Kelurahan
Pasir Putih, Kecamatan Sawangan, Kota Depok............................. 44
Gambar 17 Distribusi curah hujan dan evapotranspirasi rerata
mingguan di Kelurahan Pasir Putih, Kecamatan Sawangan,
Kota Depok ................................................................................... 45
Gambar 18 Selisih laju hujan dengan evapotranspirasi Kelurahan Pasir
Putih, Kecamatan Sawangan, Kota Depok ................................ 45
Gambar 19 Suhu udara dan radiasi tahun 1998-2009 di Kelurahan,
Pasir Putih, Kecamatan Sawangan, Depok ..................................... 46
Gambar 20 Grafik kelembaban udara relatif rerata bulanan tahun
2008-2009 di
Kelurahan, Pasir
Putih, Kecamatan
Sawangan, Depok .......................................................................... 47
Gambar 21 Pola panen belimbing manis di Kota Depok................................... 48
vii
Gambar 22 Pola curah hujan bulanan selama penelitian di Kelurahan
Pasir Putih, Kecamatan Sawangan, Depok ..................................... 49
Gambar 23 Distribusi curah hujan dan evapotranspirasi rerata
mingguan selama penelitian di Kelurahan Pasir Putih,
Kecamatan Sawangan, Depok. ....................................................... 50
Gambar 24 Suhu udara selama penelitian di Kelurahan Pasir Putih,
Kecamatan Sawangan, Depok ........................................................ 51
Gambar 25 Radiasi (Rs) harian selama penelitian di Kelurahan Pasir
Putih, Kecamatan Sawangan, Depok .............................................. 51
Gambar 26 Kurva retensi air tanah (pF) pada kedalaman tanah ........................ 54
Gambar 27 Grafik laju infiltrasi lokasi penelitian Kelurahan Pasir
Putih, Kecamatan Sawangan, Depok.............................................. 55
Gambar 28 Fase perkembangan bunga dan buah belimbing manis ................... 58
Gambar 29 Kadar air tanah hasil simulasi dan pengukuran............................... 59
Gambar 30 Validasi kadar air tanah dengan teknik panen air hasil
model dan pengukuran ................................................................... 60
Gambar 31 Kadar air tanah hasil simulasi dan pengukuran............................... 61
Gambar 32 Validasi kadar air tanah tanpa tanpa teknik panen air hasil
model dan pengukuran ................................................................... 61
Gambar 33 Kadar air tanah dengan saluran peresapan+rorak (SPR)
dan tanpa saluran+rorak (TSPR).................................................... 62
Gambar 34 Kadar air tanah dengan saluran peresapan+rorak (SPR)
dan tanpa saluran peresapan+rorak (TSPR) ................................... 63
Gambar 35 Grafik Hubungan antara curah hujan dan volume aliran
permukaan pada durasi hujan berbeda ............................................ 66
Gambar 36 Aliran permukaan selama penelitian .............................................. 66
Gambar 37 Grafik hubungan antara epavotranspirasi dengan
produktivitas ( = 1.13) ................................................................. 68
Gambar 38 Pola panen buah belimbing manis dengan teknik panen air ............ 71
Gambar 39 Tanaman belimbing manis pada kondisi cukup air ......................... 71
Gambar 40 Tanaman belimbing manis yang mengalami kekeringan ................ 71
viii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1
Prosedur
pengukuran
infiltrasi
menggunakan
infiltrometer cincin ganda. ........................................................... 82
Lampiran 2
Angka CN (curve number) untuk kondisi AMC
(antecedent moisture content) II (kondisi rata-rata) ...................... 83
Lampiran 3
Grup hidrologi tanah (hydrolic soil group) ................................... 84
Lampiran 4
Tampilan program model zorro .................................................... 85
Lampiran 5
Scrif pemprograman VBA............................................................ 85
Lampiran 6
Kadar air tanah di zona perakaran dengan saluran
peresapan+rorak tahun 1998........................................................ 87
Lampiran 7
Kadar air tanah di zona perakaran dengan saluran
peresapan+rorak tahun 1999........................................................ 87
Lampiran 8 Kadar air tanah di zona perakaran dengan saluran
peresapan+rorak tahun 2000........................................................ 87
Lampiran 9
Kadar air tanah di zona perakaran dengan saluran
peresapan+rorak tahun 2001........................................................ 88
Lampiran 10 Kadar air tanah di zona perakaran dengan saluran
peresapan+rorak tahun 2002........................................................ 88
Lampiran 11 Kadar air tanah di zona perakaran dengan saluran
peresapan+rorak tahun 2003........................................................ 88
Lampiran 12 Kadar air tanah di zona perakaran dengan saluran
peresapan+rorak tahun 2004........................................................ 89
Lampiran 13 Kadar air tanah di zona perakaran dengan saluran
peresapan+rorak tahun 2005........................................................ 89
Lampiran 14 Kadar air tanah di zona perakaran dengan saluran
peresapan+rorak tahun 2006........................................................ 89
Lampiran 15 Kadar air tanah di zona perakaran dengan saluran
peresapan+rorak tahun 2007........................................................ 90
Lampiran 16 Kadar air tanah di zona perakaran dengan saluran
peresapan+rorak tahun 2008........................................................ 90
Lampiran 17 Kadar air tanah di zona perakaran dengan saluran
peresapan+rorak tahun 2009........................................................ 90
Lampiran 18 Kadar air tanah di zona perakaran dengan saluran
peresapan+rorak tahun tahun 1998 .............................................. 91
Lampiran 19 Kadar air tanah di zona perakaran tanpa saluran
peresapan+rorak hasil model tahun 1999 ...................................... 91
ix
Lampiran 20 Kadar air tanah di zona perakaran tanpa saluran
peresapan+rorak tahun 2000......................................................... 91
Lampiran 21 Kadar air tanah di zona perakaran tanpa saluran
peresapan+rorak tahun 2001......................................................... 92
Lampiran 22 Kadar air tanah di zona perakaran tanpa saluran
peresapan+rorak tahun 2002......................................................... 92
Lampiran 23 Kadar air tanah di zona perakaran tanpa saluran
peresapan+rorak tahun 2003......................................................... 92
Lampiran 24 Kadar air tanah di zona perakaran tanpa saluran
peresapan+rorak tahun 2004......................................................... 93
Lampiran 25 Kadar air tanah di zona perakaran tanpa saluran
peresapan+rorak tahun 2005......................................................... 93
Lampiran 26 Kadar air tanah di zona perakaran tanpa saluran
peresapan+rorak tahun 2005......................................................... 93
Lampiran 27 Kadar air tanah di zona perakaran tanpa saluran
peresapan+rorak tahun 2006......................................................... 94
Lampiran 28 Kadar air tanah di zona perakaran tanpa saluran
peresapan+rorak tahun 2007......................................................... 94
Lampiran 29 Kadar air tanah di zona perakaran tanpa saluran
peresapan+rorak tahun 2008......................................................... 94
Lampiran 30 Kadar air tanah di zona perakaran tanpa saluran
peresapan+rorak tahun 2009......................................................... 95
x
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Belimbing manis (Averrhoa carambola L) merupakan tanaman buah tropik
dengan kandungan gizi yang cukup tinggi sebagai sumber vitamin A dan C. Di
samping sebagai sumber nutrisi bagi tubuh manusia, oleh masyarakat Cina
diyakini sebagai tanaman obat yang berkhasiat menurunkan tekanan darah,
memperlancar pencernaan menurunkan kolesterol dan membersihkan usus
(Supriati et al. 2004).
Dalam industri rumah tangga dapat digunakan untuk
berbagai keperluan, mulai dari buah segar, manisan buah, jam, jeli, serta minuman
dalam bentuk jus (Ditjen BPPHP 2002).
Belimbing manis berpotensi untuk dikembangkan karena memiliki nilai
ekonomi yang cukup tinggi. Harga belimbing manis di tingkat petani saat ini
sekitar Rp 5 000-8 000 per kg, sedangkan di pasar tradisional atau pasar swalayan
harganya bisa mencapai Rp 10 000-Rp12 000 per kg. Tanaman belimbing manis
yang sudah produktif dengan umur lebih dari 4 tahun dapat menghasilkan buah
sekitar 600-900 buah/pohon/tahun dengan rerata berat buah 250-300 gram/buah
atau sekitar 180-270 kg/pohon/tahun (Badan Litbang Pertanian 1999).
Prospek pemasaran belimbing manis di dalam negeri diperkirakan makin
baik sejalan dengan bertambahnya jumlah penduduk dan kesadaran masyarakat
akan pentingnya kecukupan gizi dari buah-buahan.
Tingkat konsumsi buah-
buahan per kapita penduduk Indonesia diperkirakan sekitar 32.67 kg per tahun
(Susenas 2010), sedangkan untuk mencapai kecukupan gizi sesuai dengan anjuran
FAO ditargetkan rata-rata konsumsi buah 65.75 kg per kapita per tahun. Salah
satu jenis buah potensial yang mudah dibudidayakan untuk mendukung
pencapaian target tersebut adalah belimbing manis.
Kota Depok merupakan salah satu sentra pengembangan belimbing manis
di Indonesia dengan potensi lahan yang relatif luas sekitar 135 han. Tanaman
yang sudah produktif sekitar 27 500-28 000 pohon dengan produksi mencapai 2
828 ton per tahun dan omzet penjualan sekitar Rp 17 miliar.
Belimbing manis
kini menjadi primadona agribisnis dan salah satu ikon baru Kota Depok. Namun
2
demikian, produksi dan produktivitasnya saat ini masih belum optimal, hanya
berproduksi 2-3 kali
setahun terutama pada musim hujan dengan rerata
produktivitas sebesar 143.07 kg/pohon/tahun atau 57.23 ton/ha/tahun (Distan Kota
Depok 2010) .
Ketersediaan air merupakan kendala utama dalam budidaya belimbing
manis di Kota Depok yang ditanam di lahan kering, yaitu di lahan kebun sekitar
pemukiman atau di lahan pekarangan . Kepas (1988) menyatakan bahwa, lahan
kering merupakan sebidang tanah yang dapat digunakan untuk usaha pertanian
dengan menggunakan air secara terbatas hanya dari curah hujan. Las et al. (1991)
membagi lahan kering menjadi lahan kering beriklim basah dan lahan kering
beriklim kering. Lahan kering beriklim basah adalah lahan dengan curah hujan
>2 000 mm per tahun dengan masa tanam sistem tadah hujan >6 bulan,
sedangkan lahan kering beriklim kering adalah lahan dengan curah hujan