15 III. METODOLOGI PENELITIAN Penelitian

III.
METODOLOGI PENELITIAN
Penelitian dilakukan secara bertahap dan tahapan pelaksanaan selengkapnya
disajikan pada rancangan penelitian (Gambar 1).
A. Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di dua desa lingkar kampus IPB yaitu Desa
Cihideung Udik dan Desa Cihideung Ilir, Kecamatan Ciampea, Bogor. Penelitian
ini dilaksanakan dari bulan Februari sampai Juli 2010.
B. Bahan dan Alat
1.
Bahan
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah :
a.
Peta tata guna lahan Cihideung Udik dan Desa Cihideung Ilir 1:25000
b.
Peta jenis tanah Desa Cihideung Udik dan Desa Cihideung Ilir 1:25000
c.
Data primer meliputi data debit dan kuesioner
d.
Data sekunder (Januari-Desember 2009 dan Januari-April 2010) meliputi data
iklim (curah hujan, kelembaban relatif (RH), temperatur, kecepatan angin dan
lama penyinaran matahari), letak lintang dan ketinggian tempat
e.
Software CROPWAT
2.
Alat
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah :
a.
Talang ukur (cut throat flume)
b.
Current meter
c.
Stopwatch
d.
Planimeter
e.
Global Positioning System (GPS)
f.
Meteran
g.
Seperangkat komputer
h.
Kamera
i.
Alat - alat tulis
15
Peta tata guna lahan
(Bakosurtanal dan GoogleMap)
MapInfo
Profil desa
2009
Luas tata guna
lahan (ha)
Data sekunder :
1. Data iklim (curah hujan, RH,
temperatur, kecepatan angin,
lama penyinaran matahari)
2. Letak lintang
3. Ketinggian tempat
1. Periode pengolahan tanah
2. Periode persemaian
3. Periode pertumbuhan vegetatif
4. Periode reproduktif (generatif)
5. Periode pematangan
Data koefisien
tanaman (kc)
Pengukuran
debit aliran
Cut throat flume
Current meter
C = KW1.025
V = 0.13N – 0.001
Q = CHan
Q=V×A
CROPWAT
Tata guna lahan
Kebutuhan air irigasi
Ketersediaan air irigasi
Kecukupan air irigasi
Gambar 1. Rancangan Penelitian
16
C. Metode Penelitian
Metode yang dilakukan pada penelitian ini adalah :
1.
Survei wilayah yang akan diamati
Sebelum melaksanakan penelitian, dilakukan survei terhadap lokasi-lokasi
yang akan dijadikan tempat penelitian yang meliputi tempat di mana alat ukur
debit dipasang dan lokasi lahan pertaniannya.
2.
Pengambilan data primer dan sekunder
Pada penelitian ini dilakukan pengambilan data primer maupun sekunder.
Pengambilan data primer dilakukan dengan pengukuran kecepatan dan debit aliran
serta pembagian kuesioner kepada petani. Data-data
sekunder diperoleh dari
laporan desa, skripsi, Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG), dan Balai
Penelitian Tanah. Data sekunder yang digunakan untuk program CROPWAT
meliputi data iklim (curah hujan, kelembaban relatif, temperatur, lama penyinaran
matahari, kecepatan angin), letak lintang, ketinggian tempat, luas lahan dan luas
tata guna lahan pertanian masing-masing desa tersebut, peta topografi dan peta
tata guna lahan masing-masing desa, data koefisien tanaman (kc).
3.
Pengamatan tata guna lahan
Pengamatan tata guna lahan dilakukan dengan cara membandingkan hasil
survei lapangan dengan peta tata guna lahan yang sudah ada. Dengan demikian
dapat diketahui klasifikasi penggunaan lahan pada dua desa seperti luas areal
persawahan, pemukiman, dan tegalan.
4.
Pengukuran dan perhitungan debit aliran
a.
Pengukuran debit dengan current meter
Kecepatan aliran air irigasi yang melewati saluran diukur dengan current
meter selama satu minggu. Debit aliran diperoleh dengan mengalikan luas
penampang saluran dengan kecepatan aliran. Besarnya kecepatan aliran yang
diukur dengan current meter dihitung dengan persamaan :
V = 0.13 N - 0.001
(14)
(Persamaan 11)
di mana : N = jumlah putaran per detik
V = kecepatan aliran (m/detik)
17
Debit hasil pengukuran secara tidak langsung dengan current meter ini nantinya
akan dibandingkan dengan debit hasil pengukuran dengan menggunakan cut
throat flume.
Gambar 2. Pengukuran debit dengan menggunakan current meter
Gambar 3. Instrumen pengukur kecepatan aliran (current meter)
5) Pengukuran debit dengan cut throat flume
Pengukuran debit dengan cut throat flume dilakukan satu minggu setelah
pengukuran debit dengan current meter. Cut throat flume merupakan alat
pengukur debit yang dipasang pada suatu saluran irigasi, di mana pada dinding cut
throat flume tersebut sudah dipasang penggaris yang digunakan untuk membaca
tinggi muka air. Selain itu sudah tersedia tabel yang memuat hubungan tinggi
18
muka air dengan debit aliran yang melewati cut throat flume tersebut. Tabel
hubungan antara tinggi muka air dan debit aliran disajikan pada Lampiran 2.
Pengukuran debit yang masuk ke petak tersier bertujuan mengetahui jumlah air
irigasi yang masuk ke lahan, sehingga dapat diprediksi ketersediaan air irigasi
yang akan digunakan selama masa tanam.
Penggaris untuk membaca
ketinggian muka air
a.
Di Desa Cihideung Udik
b. Di Desa Cihideung Ilir
Gambar 4. Cut throat flume yang dipasang pada saluran irigasi
5.
Pembagian dan pengisian kuesioner kepada petani
Kuesioner diberikan kepada 10 orang (petani, penyuluh pertanian, perangkat
desa) pada desa yang bersangkutan secara acak. Kuesioner berisi pertanyaan–
19
pertanyan tentang luas lahan pertanian, pola tanam, berapa kali panen dalam
setahun, besarnya debit air yang masuk ke lahan, lama waktu pemberian air
irigasi, apakah air irigasi sudah cukup atau kurang, berapa hasil panen dalam satu
kali panen, dan lain-lain.
6.
Analisis data dan revisi peta tata guna lahan
Berdasarkan pengamatan tata guna lahan pada dua desa yang diamati, maka
akan diperoleh data yang nantinya akan dianalisis perubahan tata guna lahan yang
terjadi. Selain itu, peta tata guna lahan yang sudah ada akan direvisi sesuai dengan
keadaan tata guna lahan pada saat pengamatan.
7.
Pendugaan kebutuhan air tanaman
Kebutuhan air untuk tanaman padi dihitung mulai dari pengolahan tanah
sampai panen.
a.
Periode pengolahan tanah
Keperluan air selama pengolahan tanah mencakup keperluan untuk
menjenuhkan tanah dan suatu lapisan genangan yang diperlukan segera setelah
tanam. Persamaan yang dapat digunakan untuk menduga keperluan air pada waktu
pengolahan tanah terdapat pada Persamaan 8.
Gambar 5. Pengolahan tanah dengan tenaga kerbau
20
b.
Periode persemaian
Areal persemaian umumnya antara 2%-10% dari areal tanam. Lama
pertumbuhan antara 20-25 hari. Jumlah keperluan air di persemaian kurang lebih
sama dengan penyiapan lahan. Sehingga keperluan air untuk persemaian biasanya
disatukan dengan keperluan air untuk pengolahan tanah.
Gambar 6. Areal persemaian
c.
Pertumbuhan vegetatif
Periode ini merupakan periode berikutnya setelah tanam (transplanting)
yang mencakup (a) tahap pemulihan dan pertumbuhan akar yaitu 0-10 hari setelah
tanam (hst), (b) tahap pertumbuhan anakan maksimum yaitu 10-50 hst dan (c)
pertunasan efektif dan pertunasan tidak efektif yaitu 35-45 hst. Selama periode ini
akan terjadi pertumbuhan jumlah anakan. Segera setelah tanam, kelembaban yang
cukup diperlukan untuk perkembangan akar-akar baru. Kekeringan yang terjadi
pada periode ini akan menyebabkan pertumbuhan yang kurang baik dan
menghambat pertumbuhan anakan sehingga mengakibatkan penurunan hasil. Pada
tahap berikutnya setelah tahap pertumbuhan akar, diperlukan genangan yang
dangkal selama periode vegetatif ini. Beberapa kali pengeringan (drainase)
membantu pertumbuhan anakan dan juga merangsang perkembangan akar untuk
21
berpenetrasi ke lapisan tanah bagian bawah. Selain itu drainase juga membantu
menghambat pertumbuhan anakan tak-efektif (non-effective tillers).
Gambar 7. Tanaman padi berumur 10 hari setelah tanam
d.
Periode reproduktif (generatif)
Periode ini mengikuti periode anakan maksimum dan mencakup tahap
perkembangan awal malai (panicle primordia) yaitu 40-50 hst, masa bunting pada
umur 50-60 hst, dan pembentukan bunga pada umur 60-80 hst. Situasi ini
dicirikan dengan pembentukan dan pertumbuhan malai. Pada sebagian besar dari
periode ini tanaman membutuhkan banyak air. Kekeringan yang terjadi pada
periode ini akan menyebabkan beberapa kerusakan yang disebabkan oleh
terganggunya pembentukan malai maupun pembungaan
yang berakibat pada
pengurangan hasil panen.
e.
Periode pematangan (ripening atau fruiting)
Selama periode pematangan diperlukan sedikit air dan secara berangsur-
angsur sampai sama sekali tidak diperlukan air sesudah periode matang kuning
(yellow ripe). Selama periode ini drainase perlu dilakukan, akan tetapi
pengeringan yang telalu awal akan mengakibatkan bertambahnya gabah hampa
dan beras pecah (broken kernel), sedangkan pengeringan yang terlambat
mengakibatkan tanaman rebah. Kekurangan air selama periode pematangan
22
menyebabkan pengurangan hasil panen. Dengan demikian perencanaan program
irigasi di areal yang jumlah air irigasinya terbatas untuk menggenangi sawah pada
seluruh periode, prioritas harus diberikan untuk memberikan air irigasi selama
periode pertumbuhan akar dan seluruh periode pertumbuhan reproduktif (Kalsim,
2002).
Gambar 8. Tanaman padi berumur 90 hari setelah tanam
8.
Analisis ketersediaan air irigasi
Ketersediaan air irigasi untuk suatu petakan sawah dapat dilihat dari
besarnya debit air irigasi yang dialirkan dari bangunan ukur sampai ke petakan
sawah terakhir. Ketersediaan air irigasi dihitung berdasarkan data debit yang
diperoleh dari pengukuran dengan cut throat flume dan current meter. Cut throat
flume adalah alat ukur debit yang mempunyai bagian menyempit (tenggorokan)
dengan lebar tertentu. Lebar bagian penyempitan mempunyai ukuran yang
berbeda - beda, oleh karena itu penggunaan rumus juga disesuaikan dengan
ukuran lebar bagian yang menyempit tersebut (Kartasapoetra, 1994).
23
inlet
outlet
Sumber : Kalsim, 2002
Gambar 9. Sketsa cut throat flume yang digunakan
Persamaan yang digunakan untuk menghitung debit yang melewati cut
throat flume terdapat pada Persamaan 12 dan Persamaan 13.
Bila panjang cut throat flume 0.9 m maka diperoleh nilai K = 3.68 dan n =
1.84 (Lampiran 6 ).
Safei (2009) menyatakan bila lebar penyempitan cut throat flume 30 cm dan
panjangnya 90 cm, maka besarnya debit adalah :
Q = 1.071 Ha1.84
(20)
dimana :
Q
= debit (m3/dt)
Ha
= tinggi muka air (m)
24