LAPORAN PENELITIAN HIBAH BERSAING TAHUN ANGGARAN 2011

KALIBRASI DAN VERIFIKASI MODEL SINUS-PERKALIAN

SEBAGAI FUNGSI PRODUKSI LAHAN IRIGASI

DR.IR. WIDANDI SOETOPO, M.ENG

Dr.Ir. Lily Montarcih Limantara, M.Sc

Dibiayai oleh Direktorat Jenderal Pendidian Tinggi, Kementerian Pendidikan Nasional, melalui

DIPA Universitas Brawijaya REV.1 Nomor: 0636/023-04.2.16/15/2011 R,

tanggal 30 Maret 2011 dan berdasarkan surat dari DP2M Dikti Nomor: 121/D3/PL/2011

tanggal 7 Februari 2011

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

NOPEMBER 2011

Bidang Ilmu: Teknik Pengairan

Ringkasan:

Kegiatan penelitian dua tahun ini direncanakan untuk melakukan kalibrasi dan

verifikasi terhadap model Sinus-Perkalian yang merupakan Fungsi produksi panen di

lahan irigasi di wilayah Jawa Timur. Baik untuk kalibrasi maupun verifikasi, dibutuhkan

sejumlah set data kinerja irigasi, dimana setiap set data kinerja irigasi terdiri dari

pemberian air selama periode tanam dan panen yang dihasilkan pada akhir periode

tanam. Masalah awal yang dapat timbul adalah mendapatkan data semacam ini dalam

kuantitas dan kualitas yang memadai.

Pada penelitian tahun pertama telah dilakukan kalibrasi, yang pada dasarnya

adalah menentukan setiap nilai yang akurat dari parameter-parameter model Sinus-Per-

kalian, dengan menggunakan sebagai acuan adalah kurva teoritis daripada Hubungan

antara Air yang diterima Tanaman dan Produksi Panen. Selanjutnya telah dilakukan

pula verifikasi secara umum dengan menggunakan data agregat berupa sejumlah besar

data yang tercatat untuk berbagai kondisi. Dalam hal ini ada empat tanaman yang

dilibatkan, yaitu Jagung, Kapas, Sorgum, dan Kedelai. Hasil verifikasi umum ini

menghasilkan kesimpulan bahwa model Sinus-Perkalian adalah valid untuk berbagai

kisaran pemberian air dan berbagai jenis tanaman.

Pada penelitian tahun kedua telah dilakukan verifikasi secara spesifik terhadap

model Sinus-Perkalian, dengan menggunakan dua jenis tanaman tertentu yaitu Padi

dan Jagung yang diberi perlakuan secara terkontrol dan dicatat secara teliti mengenai

pemberian air selama satu musim tanam. Untuk menghindari adanya pasokan air yang

berada diluar kontrol yaitu curah hujan tetapi tanaman tetap mendapatkan cahaya

matahari, maka tanaman ditempatkan dalam sebuah bangunan pelindung dengan atap

dan dinding samping yang tembus cahaya. Bangunan pelindung ini juga berfungsi

untuk menjaga tanaman terhadap berbagai gangguan yang tidak diharapkan. Hasilnya

panen daripada kedua jenis tanaman ini menunjukkan adanya kecenderungan dari

model Sinus-Perkalian untuk menghasilan nilai produksi panen yang sesuai dengan

nilai riil di lapangan.

Summary:

The two years research works have been planned for the calibration and

verfication of the Sine-Product model as the Yield Production Function of the irrigation

areas in the East Java. The calibration and verification required a number sets of data

about the irrigation performance, where each set of data comprised the water delivery

during the entire cropping season and the corresponding yield at the end of the

cropping season. The intial problem which may be arised is how to obtain this kind of

data in proper quantity and quality.

In the first year of research, the calibration has been conducted, which basically is

to determine the accurate values of every parameters in the Sine-Product model by

using the theoretical curve of relationship between the Applied Water and the Crop

Yield. Thereafter, a general verification is performed by using aggregated data which

are a large number of recorded data for various conditions. In this case, four kinds of

crop have been involved, which are corn, cotton, sorghum, and soybeans. The result of

this general verification is the conclusion that the Sine-Product model is valid for wide

range of water application and for various kinds of crop.

In the second year of research, a specific verification has been conducted on the Sine-

Product model, by using two kinds of crop of Rice and Corn which are given controlled

treatments and carefully recorded for the water application during a entire cropping

season. To prevent the uncontrolled water application from the rainfall, while the crops

still get the proper sunlight, the crops is put inside a sheltering house with tranparent

roof and walls. This sheltering house is also functioned to protect the crops from

various unwanted interferences. The resulting crop yields of the two crops is showing

the tendency of the Sine-Product model to produce the values of yield similar to the real

values in the fields.

Daftar Pustaka

Ahmad, M.D., Masih, I., & Turral, H., 2004, Diagnostic Analysis of Spatial and Temporal

Variations in Crop Water Productivity, Journal of Applied Irrigation Science, 39(1), 43-

63.

Cai, X., McKinney, D.C., & Lasdon, L.S., 2003, Integrated Hydrologic-Agronomic-Economic

Model for River Basin Management, Journal of Water Resources Planning and

Management, 129(1), 4-17.

Chapagain, A.K. & Hoekstra, A.Y., 2011, The Blue, Green and Grey Water Footprint of Rice

from Production and Consumption Perspectives, Ecological Economics, 70: 749-758.

English, M.J., Solomon, K.H., & Hoffman, G.J., 2002, A Paradigm Shift in Irrigation

Management, Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 128(5), 267-277.

Erdem, T., Erdem, Y., Orta, H., & Okursoy, H., 2006, Water-Yield Relationships of Potato under

Different Irrigation Methods and Regimens, Journal of Science and Agriculture, 63(3),

226-231.

Haque, M.A., Najim, M.M.M., & Lee, T.S., 2004, Modeling Irrigation Water Delivery Schedule

for Rice Cultivation in East Coast Malaysia, Tropical Agricultural Research, Vol.16, 204-

213.

Khan, M.H., Chattha, T.H., & Saleem, N., 2005, Influence of Different Irrigation Intervals on

Growth and Yield of Bell Pepper, Research Journal of Agriculture and Biological

Sciences, 1(2), 125-128.

Kumar, D.N., Raju, K.S., & Ashok, B., 2006, Optimal Reservoir Operation for Irrigation of

Multiple Crops Using Genetic Algorithms, Journal of Irrigation and Drainage

Engineering, 132(2), 123-129.

Porter, P., Troxclair, N., Schuster, G., Porter, D.O., Cronholm, G., Bynum, E., Jr., Patrick, C., &

Davis, S.G., 2005, Texas Corn Production: Empasizing Pest Management & Irrigation,

The Texas A&M University System.

Soetopo, W., 2007, Penerapan Model Sinus-Perkalian Pada Rumusan Fungsi Kinerja Irigasi

Untuk Optimasi Dengan Program Dinamik, Jurnal Teknik – Fakultas Teknik Universitas

Brawijaya 14(2), 97-103.

Soetopo, W. & Limantara, L.M., 2010, Kalibrasi dan Verifikasi Model Sinus-Perkalian Sebagai

Fungsi Produksi Lahan Irigasi, Laporan Penelitian Hibah Bersaing Tahun I – DIPA

Universitas Brawijaya.

Vedula, S. and Mujumdar, P.P., 1992, Optimal Reservoir Operation for Irrigation of Multiple

Crops, Journal of Water Resources Research, 28(1), 1-9