rakitan teknologi - Balai Pengkajian Teknologi Pertanian Jawa Timur

RAKITAN TEKNOLOGI
SEMINAR DAN EKSPOSE TEKNOLOGI
BALAI PENGKAJIAN TEKNOLOGI PERTANIAN
JAWA TIMUR
BADAN PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN PERTANIAN
PUSAT PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN SOSIAL EKONOMI PERTANIAN
2004
Bogor,
RAKITAN TEKNOLOGI UNTUK MENEKAN RESIKO KEHILANGAN PANEN
MENGGUNAKAN MODEL ANALISIS DATA AGROKLIMAT
Q. Dadang Ernawanto, G. Kartono, Suwono, dan L.Y Krisnadi
PENDAHULUAN
Iklim merupakan salah satu sumberdaya yang perlu dipertimbangkan dalam
usahatani. Terbatasnya pemahaman tentang iklim, analisis dan interpretasi datanya,
menjadikan sumberdaya ini seringkali kurang diperhatikan dibandingkan faktor lainnya
seperti tanah dan tanaman. Padahal apabila keberadaan iklim dioptimalkan dapat
menjadi sumberdaya yang sangat potensial mendukung usaha pertanian.
Dalam menyikapi keadaan tersebut maka pemahaman tentang analisis data iklim
serta interpretasinya perlu dilakukan agar informasi iklim dapat didayagunakan sehingga
resiko akibat deraan iklim dapat dihindari atau paling tidak dapat diminimasi. Dengan
demikian diharapkan nantinya membantu dan membina para petani dalam menentukan
waktu tanam optimal yang spesifik lokasi.
Usaha pengelolaan database yang merupakan integrasi dari data iklim, hidrologi,
tanaman, tanah dan system usaha tani yang telah dirintis oleh Puslitbangtanak
bekerjasama dengan CIRAD sejak pertengahan tahun 2001 merupakan prototype dari
sistem database yang diharapkan dapat menjadi kerangka acuan dalam pengembangan
sistem database yang ada. Keluaran dari database tersebut adalah kondisi iklim dan
evaluasi kondisi pertanaman pada suatu wilayah dalam bentuk laporan bulanan
BULLETIN AGROKLIMAT. Lebih jauh dengan semakin lengkapnya data series dari
parameter yang dikumpulkan akan memungkinkan dilakukannya perencanaan pertanian
yang berpeluang besar untuk dikembangkan di wilayah tersebut; meliputi perencanaan
waktu tanam dan pola tanam, rekomendasi teknik budidaya yang dilakukan, sampai
pengaturan saat produksi untuk mengantisipasi menumpuknya dan langkanya hasil
produksi secara spasial dan temporal. Informasi tersebut tentunya sangat bermanfaat
sebagai masukan bagi pemerintah daerah untuk pengembangan pertanian di
wilayahnya.
Kecukupan air selama masa pertanaman menentukan potensi kehilangan hasil
tanaman yang bersangkutan. Tanaman membutuhkan air yang cukup selama masa
pertumbuhannya. Kekurangan air akan mengakibatkan reduksi transpirasi tanaman.
Kondisi ini berakibat pada penurunan hasil tanaman.
Hasil penelitian yang telah dilakukan dalam bidang agroklimat dikemas dalam
bentuk program (spread sheet) yang relatif sederhana, menarik dan mudah dipahami
oleh para pengguna. Dengan demikian diharapkan transfer teknologi dapat berlangsung
dengan baik dan mencapai sasaran.
PERMASALAHAN
Pengelolaan database agrokimat yang dilakukan saat ini belum optimal. Kondisi
tersebut terlihat dengan munculnya masalah akibat ketersediaan data masih terpisahpisah baik dalam softcopy dan hardcopy dalam format (software) yang berbeda. Masalah
yang ditimbulkan antara lain adalah inefisiensi waktu akibat pencarian listing data yang
dibutuhkan memerlukan waktu yang lama, sampai pada akhirnya harus mengumpulkan
data yang sama yang berarti harus mengeluarkan biaya ekstra.
Sementara itu pemanfaatan data yang ada juga masih belum optimal, karena
pemakaiannya hanya sebatas untuk tema penelitian yang sedang dilakukan. Setelah
penelitian, akibat minimnya koordinasi antar peneliti, maka data tersebut dibiarkan
menganggur sampai akhirnya tak terlacak keberadaannya atau malah rusak akibat
kerusakan hardware sementara tidak dilakukannya proses backup data secara berkala.
Ketidaklengkapan data iklim di lapang yang disebabkan alat rusak dan human
error, juga merupakan akibat sampingan dari kurangnya kesadaran SDM terkait akan
pentingnya data tersebut.
Solusi dari permasalahan tersebut adalah dengan dibuatnya satu sistem database
yang berisi kumpulan data, bahan maupun hasil penelitian yang disusun dalam satu
format database yang memungkinkan akses data dengan cepat. Untuk meningkatkan
kesadaran akan pentingnya data di lapang maka manfaat dari data tersebut harus
didiseminasikan.
Lebih jauh dengan semakin lengkapnya data series dari parameter yang
dikumpulkan akan memungkinkan dilakukannya perencanaan pertanian yang
berpeluang besar untuk dikembangkan di wilayah tersebut; meliputi perencanaan waktu
tanam dan pola tanam, sampai pengaturan saat produksi untuk mengantisipasi
menumpuknya dan langkanya hasil produksi secara spasial dan temporal. Informasi
tersebut tentunya sangat bermanfaat sebagai masukan bagi pemerintah daerah untuk
pengembangan pertanian di wilayahnya.
LANGKAH-LANGKAH PEMANFAATAN DATA IKLIM
UNTUK MENENTUKAN SAAT TANAM
Langkah-Langkah yang diperhatikan sebagai berikut :
1. Pengelolaan Informasi dan Data Iklim
Dalam pengelolaan data iklim, data dan informasi dikumpulkan, disusun dalam file
komputer. Data iklim perlu ditangani hampir setiap saat dan menggunakan suatu data
berkesinambungan, karena itu data iklim perlu dikelola secara baik dan tepat (World
Meteorological Organization, 1986).
Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam pengelolaan data iklim :
Penyimpanan, pengamanan dan perlindungan data. Semua file harus disimpan dan
dihindari dari kerusakan lingkungan. Untuk pemeliharaan arsip, file-file ini harus diteliti
ulang secara periodik.
1. Penyusunan data.
Untuk efisiensi dalam pemakaian data, maka data perlu disusun dalam format
yang terstruktur dan sistematis. Disamping data, penting juga mengumpulkan,
menyusun dan mengarsipkan informasi tentang sejarah stasiun (letak, peralatan,
pengkalibrasian, parameter yang diukur, faktor koreksi, kegiatan pengamatan,
perubahan-perubahan yang pemah dilakukan, dan lain-lain.
2. Kualitas data
Untuk memastikan tingkat kepercayaan suatu data, pengawasan kualitas data
diperlukan terutama (a) pada lokasi pengamatan, misalnya pemeriksaan pada
keragaan dan kalibrasi peralatan, dan (b) pada pusat pemasok data meteorologi
nasional. Pemeriksaan ini terutama untuk mengetahui dan memperbaiki
kesalahan-kesalahan dalam pencatatan, pemasukan/penyusunan data dan
penyebarluasannya, atau masalah-masalah peralatan.
3. Pelayanan dan hasil baku bagi pengguna data, kebutuhan akan pemakaian
dan pemanggilan data yang cepat biasanya memerlukan hal berikut: (a) ringkasan
data, (b) data bentuk mikro, dan (c) data dalam media komputer. Suatu ringkasan
data mengandung informasi umum, data bentuk mikro memberikan pemakaian
yang cepat untuk data volume-kecil, dan pengarsipan melalui komputer
merupakan hal yang sangat tepat untuk melayani permintaan data dalam volumebesar atau permintaan data yang memerlukan proses yang berulang-ulang.
2. Database Agroklimat
Database Agroklimat merupakan kumpulan data yang terdiri dari database iklim,
tanah, tanaman dan sistem pertanaman dengan masing-masing bagian terdiri dari
beberapa parameter yang disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Kumpulan peubah penyusun database agroklimat
No.
Jenis Database
Parameter
1.
Iklim
2.
3.
Hidrologi
Croping system
4.
Tanah
5.
Fenologi Tanaman
Curah hujan
ETo (Metode Penman & Monteith)
Debit
Pola tanam
Tanggal tanam
Sistem irigasi
Kadar air tanah pada Kondisi Lapang (KL) dan Titik
Layu Permanen (TLP)
Umur tanaman perfase
Kedalaman perakaran perfase
Kc perfase
3. Analisis Data Iklim
Untuk menganalisis hubungan iklim, tanah dan tanaman dilakukan dengan
metode neraca air. Metode neraca air digunakan untuk mengetahui kecukupan air untuk
tanaman tertentu pada jenis tanah tertentu dan lokasi tertentu. Kecukupan air selama
masa pertanaman menentukan potensi kehilangan hasil tanaman yang bersangkutan.
Tanaman membutuhkan air yang cukup selama masa pertumbuhannya. Kekurangan air
akan mengakibatkan reduksi transpirasi tanaman dan kondisi ini berakibat pada
penurunan hasil tanaman. Input air tanaman berasal dari curah hujan, sedangkan air
yang tersimpan pada zona perakaran digunakan oleh tanaman untuk transpirasi, dan
sebagian hilang melalui evaporasi.
Metode Neraca Air untuk menghitung indeks kecukupan air dengan keluaran
potensi kehilangan hasil dilakukan adalah sebagai berikut (Gambar 1).
ETP
CH
irigasi
KL
RAW
TAW
TLF
perkolasi
Keterangan :
KL = kapasita lapang, TLP Titik Layu Permanen, TAW = Total Air Tersedia
RAW = Jumlah air yang dapat dimanfaatkan tanaman, ETP = Evapotranspirasi
Gambar 1. Ilustrasi mekanisme kalkulasi neraca air
Metode Neraca Air untuk menghitung indeks kecukupan air dengan keluaran
potensi kehilangan hasil dilakukan adalah sebagai berikut (Gambar 2).
TAW = KAKL - KATLP
A
MAW = TAW x kedalaman akar = SWC
Jika ada CH/Ir
Jika tidak ada CH
SWCi = SWC + CH
SWCi =SWC
SWCi/MAW
SWC/MAW > 1 -Pfac
SWC/MAW < 1 - Pfac
Ks 
ETM = ETo x Kc
SWC
(1  p) * MAW
Ks = 1
ETR = ETM x Ks
Loop s/d 1 siklus
tanaman
SWCi+1 = SWCi - ETR
 ETR
perfase.fenologi
 ETM
B
Potensi kehilangan hasil
ditentukan dengan metode
FAO #33
Keterangan:
Kandungan air tanah (Kapasitas Lapang – Titik Layu Permanen)
Kandungan air tanah, bisa mengalami penambahan jika ada hujan ataupun irigasi
Evapotranspirasi potensial
Evapotranspirasi aktual
Koefisien tanaman
Jumlah air maksimum yang dapat dimanfaatkan tanaman
Koefisien stress tanaman
Batas toleransi kandungan air tanah, pada saat tanaman mulai mengalami reduksi transpirasi.
TAW
SWC
ETo
ETR
Kc
MAW
Ks
P
=
=
=
=
=
=
=
=
ETM
= Evapotranspirasi tanaman maksimal
Gambar 2. Mekanisme perhitungan potensi kehilangan hasil
Penyusunan database dilakukan dengan menggunakan program Microsoft
Access. Masing-masing berisi data dan penjelasan sebagai berikut :
- Database iklim
Database iklim disusun dari data iklim harian yang terdiri dari :curah hujan,
kelembaban (maksimum, minimum, rerata), suhu (maksimum, minimum, rerata), radiasi
global dan kecepatan angin (maksimum, minimum, rerata), evapotranspirasi; apabila
data evapotranspirasi tidak diukur, dapat dihitung berdasarkan model Penman-Montheit.
- Database cropping system
Memuat deskripsi tentang sistem pertanian yang didapatkan dari survei lapangan
meliputi : pola tanam, tanggal tanam, sistem irigasi, jenis tanaman.
- Database tanaman
Merupakan kumpulan data tentang karakteristik tanaman meliputi: lama /panjang
fase fisiologi tanaman, koefisien tanaman, dan sensitifitas tanaman terhadap cekaman
air siklus pertumbuhan, tinggi tanaman, kedalaman perakaran, persentase dari
ketersediaan air yang diambil oleh tanaman dan persentase penutupan tanaman.
- Database tanah
Database tanah berisi deskripsi tentang sifat fisika tanah dan karakteristik
hidrodinamika tanah meliputi : kadar air kapasitas lapang dan titik layu permanen,
porositas total, total ketersediaan air, total air yang dievaporasikan pada setiap lapisan
tanah. Data diperoleh setelah dilakukan analisis contoh tanah dari beberapa lokasi
terpilih.
Input air tanaman yang utama berasal dari curah hujan, sedangkan air yang
tersimpan pada zona perakaran digunakan oleh tanaman untuk transpirasi, dan
sebagian hilang melalui evaporasi. Data hasil pengolahan dan analisis data
selanjutnya diinterpretasi dan disusun dalam format Buletin Agroklimat bulanan.
PENENTUAN SAAT TANAM
Hasil survai lapang pola tanam yang umum dan dominan di lokasi pengkajian yaitu
di Ngantang dan Mojosari disajikan sebagai berikut :
Di wilayah Mojosari, Mojokerto :
Tabel 2. Pola tanam eksisting di Mojosari, Mojokerto
Lahan Sawah
Lahan Tegal
No.
Pola Tanam
No.
Pola Tanam
1
Padi – Padi – Padi
1
Padi- Jagung – Kacang Hijau
2
Padi – Padi - Kedelai
2
Padi - Jagung
3
Padi – Padi – Jagung
3
Padi - Kedelai
4
Padi – Padi - Ubi jalar
5
Padi – Kedelai
6
Padi – Jagung
Tabel 3. Pola tanam eksisting di Ngantang, Malang
Lahan Sawah
Lahan Tegal
No.
Pola Tanam
No.
Pola Tanam
1
Padi – Jagung –Jagung
1
Jagung– bawang merah
2
Padi – Bawang merah – Kubis
2
Bawang merah– Jagung
3
Padi – Bawang merah – Cabe
3
Bawang merah – jagung – jagung
(tebon : umur 55 hari)
4
Padi – Kentang – Kubis
5
Padi – Kentang – Jagung
6
Padi
Dari hasil analisis data agroklimat selama 10 tahun terakhir di 2 lokasi pengkajian
menunjukkan bahwa di setiap lokasi pengkajian saat tanam optimum dari suatu
komoditas yang sama berbeda, hal ini disebabkan oleh karakter iklim di kedua lokasi
tersebut berbeda. Saat tanam optimum di lahan sawah dengan pola tanam eksisting di
Mojosari tertera pada Tabel 4, sedang di lahan tegal (kering) disajikan pada Tabel 5. Di
lokasi Ngantang, Malang saat tanam optimum di lahan sawah tercantum pada Tabel 6
dan di lahan tegal disajikan pada Tabel 7.
Tabel 4. Saat tanam optimum di lahan sawah di Mojosari, Mojokerto
Musim Tanam
Komoditas
Pola Tanam
MH
MK I
MK II
Padi
12-27/11
20/3-3/4
Pd-Pd-Kdl/Jg
Kedelai
13-23/3
Pd-Kdl
Jagung
13-23/3
Pd-Jg
Tabel 5. Saat tanam optimum di lahan tegal di Mojosari, Mojokerto
Musim Tanam
Komoditas
Pola Tanam
MH
MK I
MK II
Padi
2-20/11
Pd-Kdl/Jg
Kedelai
3-13/3
Pd-Kdl
Jagung
3-13/3
Pd-Jg
Tabel 6. Saat tanam optimum di lahan sawah, Ngantang, Malang
Musim Tanam
Komoditas
Pola Tanam
MH
MK I
MK II
Pd-Jg-Jg
Padi
2-25/1
Pd-B. merah-kubis/cabe
Pd-kentang-kubis/cabe
Pd-Jg-Jg
Jagung
10-31/5
17/9-1/10
Pd-Ktg-Jg
Bawang merah
17/5-5/6
Pd-B. merah-kubis/cabe
Kentang
17/5-5/6
Pd-Ktg-kubis/cabe
Pd-B. merah-kubis
Kubis
20/10 -20/11
Pd-Ktg-kubis
Cabe
20/10 -20/11 Pd-B. merah-cabe
Keterangan:
Pd = Padi, Jg = Jagung, B. merah = Bawang merah, Ktg = Kentang
Tabel 7. Saat tanam optimum di lahan tegal, Ngantang, Malang
Musim Tanam
Komoditas
MH
MK I
MK II
Jagung
25/11-17/12
26-30/3
-
Bawang merah
25/11-17/12
30/3-10/4
-
Pola Tanam
Jg - B. merah
B. merah - Jg
Jg - B. merah
B. merah - Jg
Jg = Jagung, B. Merah = Bawang merah
Implikasi dari penanaman suatu komoditas oleh petani dengan
tidak
memperhatikan kondisi iklim (saat tanam yang tepat) berakibat terjadinya penurunan
produksi.
Hasil analisis dengan menunjukkan bahwa tingkat penurunan produksi
terhadap produksi aktual rataan komoditas tersebut di lokasi tersebut sebagai berikut :
Untuk lokasi Mojosari, Mojokerto : Padi : 1- 15 %, jagung (5-24 %), dan kedelai (5-30
%). Sedangkan di lokasi Ngantang, Malang : Padi (1-10 %), Jagung (3-15 %), Kentang
(10-48 %), bawang merah (5-35 %), cabe (10-40 %), dan kubis (10-28 %). Dengan
demikian berdasarkan kehilangan hasil panen, maka dapat diperkirakaan hasil panen
total yang opimal apabila penanaman dilakukan pada saat yang tepat dari setiap
komoditas di suatu wilayah (Tabel 8).
Tabel 8. Prakiraan hasil optimal yang dapat dicapai apabila dilakukan penanaman saat tanam yang
tepat dengan
Kabupaten Mojokerto
Kabupaten Malang
Komoditas
Padi
Jagung
Kedelai
Produksi
Total
(ton)
247.455,54
99.984,72
4.640,95
Rataan
Reduksi
Hasil
(%)
7,5
14,5
17,5
Kehilangan
Produksi
Hasil
Komoditas
Total
(ton)
(ton)
18.559,17
11.998,16
696,14
Padi
Jagung
B. merah
Kentang
Kubis
Cabe
350.607
296.598
10.535
23.664,4
9.052,5
Rataan
Reduksi
Hasil
(%)
5
9
20
29
19
25
Kehilangan
Hasil
(ton)
17.530,35
22.244,85
2.528,40
4.141,27
1.810,50
Keterangan :
Rataan reduksi hasil dan kehilangan hasil berdasarkan hasil analisis Model.
KESIMPULAN DAN SARAN
Dari hasil pengkajian analisis data agroklimat dapat disimpulkan sebagai berikut :
a. Pola tanam eksisting yang dilakukan petani baik di wilayah Mojosari, Mojokerto;
dan wilayah Ngantang, Malang apabila dibandingkan dengan hasil produksi
potensial komoditas yang diusahakan masih dapat ditingkatkan dengan
penentuan saat tanam yang tepat, agar resiko kehilangan panen dapat ditekan
b. Pemanfaatan data agroklimat dengan menggunanakan analisis Bulletin
Agroklimat dapat dikembangkan di wilayah lain, dengan persyaratan wilayah
tersebut sudah mempunyai data iklim (curah hujan, suhu, kelembaban, radiasi
matahari, kecepatan angin, dan laju evaporasi).
c. Hasil kajian ini masih perlu diverifikasi di lapangan, sampai seberapa jauh atau
radius berapa hasil pengukuran data iklim dari suatu stasiun iklim secara akurat
dapat digunakan untuk mengestimasi saat tanam yang tepat.
d. Disarankan untuk wilayah yang potensial atau sentra produksi pertanian
seyogyanya didirikan stasiun agroklimat otomatis (AWS = Atomatic Weather
Stasion).
DAFTAR PUSTAKA
Forest, F. 2002. Kemajuan dalam aplikasi agroklimatologi dan prospek tahun 20022004. Dalam Sofyan A., et al. (ed.).
Prosiding Seminar Sehari : Peranan
Agroklimat dalam mendukung pengembangan usahatani lahan kering. Bogor, 17
Oktober 2001. Puslittanak. Bogor.
Lidon, B. 2002. Bulletin agroklimat : suatu cara meningkatkan produktivitas pola tanam
yang berkelanjutan melalui pemahaman yang lebih baik tentang keadaan iklim.
Dalam Sofyan A., et al. (ed.). Prosiding Seminar Sehari : Peranan Agroklimat
dalam mendukung pengembangan usahatani lahan kering. Bogor, 17 Oktober
2001. Puslittanak. Bogor.
Puslittanak. 1993a. Laporan Penelitian Penyusunan Database Iklim untuk Pertanian di
Indonesia, Bogor.
________. 1993b. Laporan Penelitian Regim Suhu dan Kelembaban serta Pengaruhnya
terhadap Keragaan Tanaman Semusim pada beberapa Kondisi Iklim (Ketinggian)
dan Jenis Tanah. Bogor.
________. 1994a. Laporan Penelitian Pengembangan Database Sumberdaya Iklim
untuk Pertanian di Jawa Tengah dan Daerah Istimewa Yogyakarta. Bogor.
________. 1994b. Laporan Penelitian Pengembangan Database Sumberdaya Iklim
untuk Pertanian di Jawa Timur. Bogor.
________. 1997. Agroklimat: Kompilasi Data dan Informasi.
Penelitian Tanah dan Agroklimat.
Vol.25 no.2. Pusat
Rejekiningrum, P, I. Amien, dan I. Las. 1999. Pengelolaan dan Pengembangan
Basisdata Iklim Kelompok Peneliti Agroklimat dan Hidrologi. Pusat Penelitian
Tanah dan Agroklimat, Bogor. Hal 31-44.
World Meteorological Organization. 1975. Utilization of Aircraft Meteorological Report.
Technical Note No. 141. 35p.
________ 1986. WMO Region III/IV Training Seminar on Climate Data Management and
User Services, 22-26 September 1986 in Barbados and 29 September - 3 October
1986 in Panama. World Climate Data Programme-1 No. 227. 84p.