model optimum budidaya padi intensif dengan

MODEL OPTIMUM BUDIDAYA PADI INTENSIF DENGAN PERTIMBANGAN GAS METAN

PADA SAWAH IRIGASI TEKNIS

DISERTASI

Oleh: KHADIJAH EL RAMIJA

NIM : 098106004 Program Doktor (S3)

Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan

SEKOLAH PASCASARJANA UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2013

Universitas Sumatera Utara

MODEL OPTIMUM BUDIDAYA PADI INTENSIF DENGAN PERTIMBANGAN GAS METAN

PADA SAWAH IRIGASI TEKNIS

DISERTASI

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor dalam Program Doktor Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan pada

Sekolah PascasarjanaUniversitas Sumatera Utara di bawah pimpinan Rektor Universitas Sumatera Utara Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu,

DTM&H, M.Sc, (CTM), Sp.A(K) untuk dipertahankan di hadapan Sidang Terbuka Senat


Oleh:

KHADIJAH EL RAMIJA NIM : 098106004

Program Doktor (S3) Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan

SEKOLAH PASCASARJANA UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2013


Judul Disertasi : MODEL OPTIMUM BUDIDAYA PADI INTENSIFDENGAN PERTIMBANGAN GAS METAN PADA SAWAH IRIGASI TEKNIS

Nama Mahasiswa : Khadijah EL Ramija Nomor Induk : 098106004 Program Studi : Doktor (S3) Pengelolaan Sumberdaya Alam dan

Lingkungan

Menyetujui Komisi Pembimbing

Promotor (Prof. Ir. Zulkifli Nasution, MSc., Ph.D)

Co-Promotor (Prof. Dr. Muhammad Zarlis)

Co-Promotor (Prof. Dr. Retno Widhiastuti, MS.)

Ketua Program Studi

(Prof. Dr. Retno Widhiastuti, MS)

Direktur

(Prof. Dr. Erman Munir, MSc) Tanggal lulus: 22 April 2013


Telah diuji pada Tanggal: 22 April 2013

PANITIA PENGUJI DISERTASI Pemimpin Sidang: Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H, M.Sc, (CTM), Sp.A(K) (Rektor USU) Ketua : Prof. Ir. Zulkifli Nasution, MSc., Ph.D USU Medan Anggota : Prof. Dr. Muhammad Zarlis

Prof. Dr. Retno Widhiastuti, MS. Prof. Dr. Ir. B. Sengli J. Damanik, MSc Dr. Didik Harnowo, MS Dr. Delvian, SP, MP

USU Medan USU Medan USU Medan Kepala BPTP Jawa Timur USU Medan


HALAMAN PERNYATAAN Judul Disertasi

“MODEL OPTIMUM BUDIDAYA PADI INTENSIF DENGAN PERTIMBANGAN GAS METAN

PADA SAWAH IRIGASI TEKNIS”

Dengan ini penulis menyatakan bahwa disertasi ini disusun sebagai syarat untuk memperoleh gelar Doktor Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara adalah benar hasil karya penulis sendiri.

Adapun pengutipan-pengutipan yang penulis lakukan pada bagian-bagian tertentu dari hasil karya orang lain dalam penulisan disertasi ini, telah penulis cantumkan sumbernya secara jelas sesuai dengan norma, kaidah, dan etika penulisan ilmiah. Apabila dikemudian hari ternyata ditemukan seluruh atau sebagian disertasi ini bukan karya penulis sendiri atau plagiat dalam bagian-bagian tertentu, penulis bersedia menerima sanksi pencabutan gelar akademik yang penulis sandang dan sanksi-sanksi lainnya sesuai dengan peraturan perundangan yang berlaku.

Medan, 22 April 2013 Penulis,

Khadijah EL Ramija


MODEL OPTIMUM BUDIDAYA PADI INTENSIF DENGAN PERTIMBANGAN GAS METAN PADA SAWAH IRIGASI

TEKNIS.

ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk (1) menganalisis pola perubahan kualitas

tanah, kualitas air dan gas Metan (CH4) akibat peningkatan intensitas pertanaman, (2) menganalisis produktivitas dan ekonomi akibat peningkatan intensitas pertanaman padi pada lahan sawah irigasi teknis,(3) menyusun model optimum budidaya padi intensif pada sawah irigasi teknis dengan pendekatan Pengelolaan Tanaman Terpadu (PTT) yang rendah emisi gas metan secara berkelanjutan, dan (4) menganalisis indeks keberlanjutan model optimum budidaya padi intensif dengan peningkatan intensitas pertanaman pada sawah irigasi teknis serta (5) menyusun strategi kebijakan dalam penerapan model optimum budidaya padi intensif pada sawah irigasi teknis dengan pendekatan PTT yang rendah emisi gas metan secara berkelanjutan. Penelitian ini menggunakan rancangan petak terbagi. Perlakuan Sistem Pengairan sebagai faktor petak utama yakni sistem pengairan terputus dan sistem mengalir secara terus menerus (penggenangan) dan Pemupukan sebagai faktor anak petak yaitu perlakuan pemupukan dilakukan berdasarkan Rekomendasi Permentan No 40 Tahun 2007 dan rekomendasi pemupukan berdasarkan analisis laboratorium dengan 8 taraf perlakuan pemupukan dengan 3 ulangan. Analisis data kualitas tanah, air, emisi metan, produksi dan produktivitas padi dilakuan dengan analisis sidik ragam atau ANOVA dan untuk analisis produksi, produktivitas dan emisi metan dilanjutkan dengan uji Duncan Multiple Range Test (DMRT). Selanjutnya Analisis Keberlanjutan modifikasi RAPFISH ini dinamakan Rapfarm (Rapid Appraisal for Farming) dengan menggunakan metode multidimensional scaling (MDS), untuk menyusun skenario digunakan pendekatan sistem model dinamik. Hasil penelitian menunjukkan sistem budidaya padi intensif dengan peningkatan intensitas pertanaman tidak menurunkan kualitas tanah dan kualitas air dan emisi metan dapat ditekan sampai 66,05%. Budidaya padi intensif dengan peningkatan intensitas pertanaman sampai empat musim tanam dalam satu tahun dengan pendekatan PTT dapat meningkatkan produksi dan produktivitas padi sampai 30% dan meningkatkan pendapatan petani secara nyata. Model Optimum budidaya padi intensif yaitu menanam padi empat kali dalam satu tahun dengan pola tanam padi-padi-padi-padi menggunakan sistem PTT khususnya dengan sistem pengairan intermittent dan pemberian pupuk sesuai kebutuhan hara tanaman (rekomendasi hasil analisis laboratorium dengan dosis 100% ditambah probiotik). Nilai metan dengan penerapan model optimum dapat diturunkan secara signifikan dari 218.826.889,43 kg CH4 dapat menjadi 397.181,03 kg CH4

pada tahun 2030. Nilai indeks keberlanjutan model optimum budidaya padi intensif, berkisar antara 42,84-66,54 (masuk ke dalam kategori cukup) dan hasil uji statistik menunjukkan bahwa metode RAP-INLASIT-IP 400 cukup baik untuk dipergunakan sebagai salah satu alat untuk mengevaluasi keberlanjutan penerapan model optimum budidaya padi intensif pada sawah irigasi teknis.

Kata kunci: Model, Optimum, Budidaya Padi Intensif, Metan, Keberlanjutan


THE OPTIMUM MODEL OF INTENSIVE RICE CULTIVATION BY GAS OF METHANE CONSIDERATION AT TECHNICAL IRRIGATION OF

RICE FIELD

ABSTRACT The objectives of this research are (1) to analyze the changing patterns of soil quality, water quality and Methane (CH4) due to cropping index improvement, (2) to analyze productivity and economic due to the increasing of rice cultivation intensity at technical irrigated rice field, (3) to arrange the optimum model of intensive rice cultivation at technical irrigated rice field by Integrated Crop Management (ICM) approach with low methane emission sustainably, and (4) to analyze sustainable index of optimum model of intensive rice cultivation with cropping index improvement at technical irrigated rice field and (5) to arrange the policy strategy in the implementation of optimum model of intensive rice cultivation at technical irrigated rice field by Integrated Crop Management (ICM) with low methane emission sustainably. This research used split plot design. The treatment of irrigation systems as the main split plot factor is intermittent irrigation and continuous system (flooded) and fertilization as sub plot factor which is fertilization treatment are applied, based on the Recommendation of the Minister of Agriculture No. 40/2007 and based on laboratory analysis recommendation with 8 levels of fertilization treatment with 3 replications. Data analysis for soil quality, water, methane emissions, production and rice productivity are done by analysis of variance (ANOVA) and for the analysis of production, productivity and the methane emission are continued into Duncan Multiple Range Test (DMRT) test. Further sustainability analysis of the RAPFISH modification is called Rapfarm (Rapid Appraisal for Farming) by using the multidimensional scaling (MDS) method, to arrange the scenario is used dynamic model systems approach. The result of study showed that intensive rice cultivation by increasing of planting intensity did not reduce soil and water quality and methane emission can be pushed until 66,05%. Cultivation of intensive rice by increasing of planting season up to four planting seasons in a year by ICM approach can increase rice production and productivity up to 30% and also increase farmer’s income significantly. Optimum Model of intensive rice cultivation is by planting rice for four times a year with the planting pattern of rice-rice-rice-rice by using ICM system especially by using intermittent irrigation system and fertilization appropriate for plant nutrients (recommendation from result of laboratory analysis with the dosage 100% plus probiotic). The value of methane with optimum model application can be reduced significantly from 218.826.889,43 kg CH4 to 397.181,03 kg CH4

in 2030. The value of sustainable index of optimum model of intensive rice cultivation has range between 42,84-66,54 (included in the category of sufficiency) and the result of statistical test showed that RAP-INLASIT-IP 400 method is good enough to be used as one of the devices to evaluate the sustainability implementation optimum model of intensive rice cultivation on technical irrigated rice field.

Keywords: Model, Optimum,

Intensive Rice Cultivation, Methane, Sustainability


KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis haturkan kehadirat Allah SWT, karena atas segala

rahmat dan karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan disertasi dengan judul Model Optimum Budidaya Padi Intensif Dengan Pertimbangan Gas Metan Pada Sawah Irigasi Teknis.

Selama melakukan penelitian dan penulisan disertasi ini, Penulis banyak memperoleh bantuan moril dan materil dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terimakasih yang tulus kepada: 1. Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H., MSc (CTM), Sp.A (K) selaku

Rektor Universitas Sumatera Utara 2. Prof. Dr. Erman Munir, MSc, selaku Direktur Sekolah Pascasarjana

Universitas Sumatera Utara 3. Prof. Dr. Retno Widhiastuti, MS, selaku Ketua Program Studi Pengelolaan

Sumberdaya Alam dan Lingkungan Universitas Sumatera Utara dan selaku Co-Promotor, yang telah membimbing dan mengarahkan penulis dalam penulisan disertasi ini.

4. Prof. Ir. Zulkifli Nasution, MSc., Ph.D selaku Promotor yang telah membimbing dan mengarahkan penulis dalam penulisan disertasi ini.

5. Prof. Dr. Muhammad Zarlis selaku Co-Promotor, yang telah membimbing dan mengarahkan penulis dalam penulisan disertasi ini.

6. Prof. Dr. Ir. B. Sengli J. Damanik, MSc, selaku Penguji atas saran untuk perbaikan yang telah diberikan.

7. Dr. Didik Harnowo, MS, selaku Penguji Luar Komisi atas saran untuk perbaikan yang telah diberikan.

8. Dr. Delvian, SP, MP, selaku Sekretaris Program Doktor Program Studi pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan dan selaku penguji atas saran untuk perbaikan yang telah diberikan.

9. Seluruh staf pengajar Program S3 Pengelolaan Sumber Daya Alam dan Lingkungan Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara. Semoga hasil penelitian ini dapat bermanfaat dan menjadi acuan

rekomendasi teknologi bagi peningkatan produksi padi di Sumatera Utara dan dapat berkontribusi pada peningkatan produksi beras Nasional secara berkelanjutan.

Medan, 22 April 2013

Khadijah EL Ramija


RIWAYAT HIDUP KHADIJAH EL RAMIJA, dilahirkan di Tanjung Pura, Kabupaten

Langkat, Sumatera Utara pada tanggal 28 Februari 1969 sebagai Putri ketiga dari

tigabelas bersaudara. Ayah bernama (Alm.) Abdul Mubin Lubis dan Ibu yang

bernama Masytah Khatib. Penulis menikah di Medan, pada tanggal 15 Mei 1996

dengan Cecep Sutisna Endan dan dikaruniai 2 (dua) orang putra yaitu Muhammad

Luthfi Khadna dan Sheilla Fahira KhadnaPendidikan SD ditempuh mulai tahun

1975 dan lulus pada tahun 1981 di SD Negeri 050731 Tanjung Pura, kemudian

melanjutkan ke SMP Negeri 1 Tanjung Pura dan lulus tahun 1984, pendidikan

sekolah lanjutan ditempuh di SMA Negeri 1 Tanjung Pura jurusan A1 (Fisika)

lulus pada tahun 1987. Pendidikan Sarjana ditempuh di FKIP S1 UNSYIAH

Banda Aceh pada tahun 1987 namun hanya 1 semester dan berhenti karena sakit,

sehingga pendidikan sarjana diperoleh dijurusan Budidaya Perairan, Fakultas

Perikanan, Universitas Dharmawangsa, Medan, lulus pada tahun 1994. Pada

tahun 1995 penulis diterima bekerja di Balai Pengkajian Teknologi Pertanian

(BPTP) Sumatera Utara Medan, Badan Penelitian Pengembangan Pertanian,

Kementerian Pertanian. Pada Tahun 2000 penulis mendapat kesempatan untuk

melanjutkan pendidikan ke program studi Ekonomi Pertanian Jurusan Ilmu-ilmu

Pertanian, Program Pascasarjana Universitas Gadjah Mada (UGM) Yogyakarta

dan lulus pada tahun 2002. Beasiswa pendidikan pascasarjana program Magister

diperoleh dari Proyek Pembinaan Kelembagaan Penelitian dan Pengembangan

Pertanian (P2KP3/ARM-II Project) merupakan Proyek kerjasama Departemen

Pertanian Republik Indonesia dengan World Bank. Selanjutnya Pada tahun 2009

penulis melanjutkan pendidikan S3 pada Program Studi Pengelolaan Sumberdaya

Alam dan Lingkungan di Universitas Sumatera Utara.

Penulis sampai saat ini bekerja di BPTP Sumatera sebagai Peneliti Muda

dan menjabat sebagai Ketua Kelompok Peneliti Bidang Sumberdaya.


DAFTAR ISI ABSTRAK ........................................................................................................................... ii ABSTRACT ........................................................................................................................ iii KATA PENGANTAR...........................................................................................................iv RIWAYAT HIDUP................................................................................................................ v DAFTAR ISI ........................................................................................................................vi DAFTAR TABEL .................................................................................................................ix DAFTAR GAMBAR ............................................................................................................xi DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................................... xiv BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................................... 1 1.1. Latar Belakang .............................................................................................................. 1 1.2. Perumusan Masalah ...................................................................................................... 8 1.3. Kerangka Pemikiran.................................................................................................... 11 1.4. Tujuan Penelitian ........................................................................................................ 13 1.5. Hipotesis ..................................................................................................................... 14 1.6. Manfaat Penelitian ...................................................................................................... 14 1.7. Novelty Penelitian....................................................................................................... 14 BAB II TINJAUAN PUSTAKA .......................................................................................... 15 2.1. Sawah dan Budidaya Padi ........................................................................................... 15 2.2. Indeks Pertanaman Padi 400 (IP Padi 400) .................................................................. 18 2.3. Degradasi Lahan Sawah .............................................................................................. 19 2.3.1. Pencemaran Tanah Sawah ................................................................................ 19 2.3.2. Pencemaran Air dan Kualitas Air Sawah .......................................................... 31 2.4. Gas Rumah Kaca (GKR) ............................................................................................. 42 2.4.1. Gas Metan ........................................................................................................ 49 2.4.2. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Emisi Gas Metan ....................................... 71 2.5. Analisis Keberlanjutan ................................................................................................ 78 2.6. Sistem dan Permodelan ............................................................................................... 80 2.6.1. Definisi dan Kategori ....................................................................................... 80 2.6.2. Pendekatan Sistem Dinamis .............................................................................. 82 2.6.3. Struktur, Perilaku Sistem dan Causal loop Diagram ......................................... 86 2.6.4. Model............................................................................................................... 89 2.6.5. Validasi Model ................................................................................................. 90 2.6.6. Sensitivitas Model, Intervensi Fungsional dan Struktural ................................ 93 2.6.7. Simulasi Model ................................................................................................ 95 BAB III METODE PENELITIAN ....................................................................................... 98 3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian ....................................................................................... 98 3.2. Pendekatan Penelitian ................................................................................................. 98 3.3. Metode Pengumpulan Data ......................................................................................... 99 3.3.1. Perlakuan dan Rancangan Percobaan ................................................................ 99 3.3.2. Jenis dan Sumber Data ................................................................................... 101 3.3.3. Metode Pengambilan Sampel.......................................................................... 102 3.4. Analisis Data ............................................................................................................ 106 3.4.1. Analisis Contoh Tanah untuk Parameter Kualitas Tanah ................................. 106 3.4.2. Analisis Contoh Air untuk Parameter Kualitas Air .......................................... 106 3.4.3. Analisis Gas Metan ........................................................................................ 107 3.4.4. Efisiensi Agronomis ....................................................................................... 108 3.4.5. Analisis Usaha Tani Padi Sawah ..................................................................... 108


3.5. Analisis Keberlanjutan Budidaya Padi Intensif .......................................................... 109 3.6. Pendekatan Sistem .................................................................................................... 113 3.6.1. Analisis Kebutuhan ........................................................................................ 113 3.6.2. Identifikasi dan Formulasi Masalah ................................................................ 114 3.6.3. Identifikasi Sistem .......................................................................................... 116 3.6.4. Diagram Lingkar Sebab-Akibat (Causal Loop) ............................................... 117 3.6.5. Permodelan dan Perilaku Sistem ..................................................................... 119 3.6.6. Diagram Kotak Hitam .................................................................................... 119 3.6.7. Validasi .......................................................................................................... 121 3.6.8. Tahapan Penelitian ......................................................................................... 122 BAB IV GAMBARAN UMUM LOKASI PENELITIAN .................................................. 125 4.1. Potensi Wilayah Daerah Penelitian dan Letak Geografi .............................................. 125 4.2. Zonase Agroekosistem Kabupaten Simalungun .......................................................... 126 4.3. Penggunaan Lahan Pertanian di Desa Purbaganda Kecamatan Pematang Bandar, Simalungun ................................................................................................... 129 4.4. Iklim dan Hidrologi ................................................................................................... 130 4.5. Landform dan Bahan Induk ........................................................................................ 137 4.6. Tanah ........................................................................................................................ 138 BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................................. 141 5.1. Analisis Pola Perubahan Kualitas Tanah, Kualitas Air dan Gas Metan (CH4

5.1.1. Sifat Kimia Tanah Awal .................................................................................. 141

) Akibat Peningkatan Intensitas Pertanaman .................................................................. 141

5.1.2. Kualitas Tanah ................................................................................................ 142 5.1.3. Sifat Kimia Air Awal....................................................................................... 153 5.1.4. Kualitas Air Selama Penelitian ........................................................................ 154 5.1.5. Emisi Metan .................................................................................................... 162 5.1.6. Korelasi Komponen Hasil dengan Emisi Metan ............................................... 170 5.1.7. Korelasi Jumlah Anakan maksimum dengan Total Emisi Metan ................. 171 5.1.8. Korelasi Jumlah Anakan Produktif dengan Total Emisi Metan ................. 174 5.2. Analisis Produksi, Produktivitas dan Ekonomi Budidaya Intensif Pada Lahan Sawah Irigasi Teknis ................................................................................................... 176 5.2.1. Produksi, Produktivitas dan Komponen Hasil .................................................. 176 5.2.2. Efisiensi Agronomis ........................................................................................ 189 5.2.3. Keragaan Analisis Usaha Tani ......................................................................... 195 5.3. Model Optimum Budidaya Padi Intensif pada Sawah Irigasi Teknis dengan Pendekatan PTT Rendah Emisi Gas Metan Secara Berkelanjutan .............................. 199 5.3.1. Analisis Kebutuhan ......................................................................................... 199 5.3.2. Formulasi Masalah .......................................................................................... 201 5.3.3. Identifikasi Sistem ........................................................................................... 204 5.3.4. Simulasi Model ............................................................................................... 208 5.3.5. Simulasi Model Existing Condition ................................................................. 214 5.3.6. Validasi Model ................................................................................................ 214 5.3.7. Validasi Struktur Model .................................................................................. 215 5.3.8. Validasi Kinerja/Output Model ........................................................................ 219 5.3.9. Penyusunan Skenario ...................................................................................... 222 5.3.10. Simulasi Skenario .......................................................................................... 225 5.3.11. Simulasi Skenario Empat Musim Tanam ....................................................... 228 5.4. Analisis Keberlanjutan Model Optimum Budidaya Padi Intensif pada Sawah Irigasi Teknis ................................................................................................... 230


5.4.1. Keberlanjutan Model Optimum Budidaya Padi Intensif pada Sawah Irigasi Teknis Dimensi Ekologi ............................................................. 234 5.4.2. Keberlanjutan Model Optimum Budidaya Intensif pada Sawah Irigasi Teknis Dimensi Ekonomi ...................................................................... 234 5.4.3. Keberlanjutan Model Optimum Budidaya Intensif pada Sawah Irigasi Teknis Dimensi Sosial ...................................................................................... 237 5.4.4. Keberlanjutan Model Optimum Budidaya Intensif pada Sawah Irigasi Teknis Dimensi Teknologi............................................................................... 240 5.4.5. Keberlanjutan Model Optimum Budidaya Intensif pada Sawah ................ 245 5.5. Strategi Kebijakan dalam Penerapan Model Optimum Budidaya Padi Intensif pada Sawah Irigasi Teknis Rendah Emisi Gas Metan .................................................. 249 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................................. 249 6.1. Kesimpulan ................................................................................................................ 249 6.2. Saran .......................................................................................................................... 250 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................................ 251 LAMPIRAN ...................................................................................................................... 272


DAFTAR GAMBAR Gambar Judul Halaman

1.1 Rumusan masalah model optimum budidaya padi intensif, rendah emisi gas metan dan berkelanjutan pada sawah irigasi teknis

12

2.1 Dinamika produksi dan emisi CH4 52 dari lahan sawah 2.2 Causal loop diagram 87 2.3 Penggunaan simulasi model 95 3.1 Ilustrasi indeks setiap dimensi keberlanjutan model

optimum budidaya padi intensif pada sawah irigasi teknis di Kabupaten Simalungun

111

3.2 Tahapan analisis rapfish modifikasi menggunakan MDS

113

3.3 Diagram sebab akibat model optimum budidaya padi intensif rendah emisi gas metan dan berkelanjutan pada sawah irgasi teknis di Kabupaten Simalungun

118

3.4 Konsep diagram kotak hitam 121 3.5 Tahapan penelitian model optimum budidaya padi

intensif pada sawah irigasi teknis 124

4.1 Peta Kabupaten Simalungun Provinsi Sumatera Utara 126 4.2 Peta klasifikasi iklim oldeman di Kabupaten

Simalungun 130

4.3 Peta klasifikasi iklim Scmidth-Ferguson di Kabupaten Simalungun

131

4.4 Grafik korelasi data iklim dengan pola tanam di Kecamatan Pematang Bandar, Kabupaten Simalungun

133

4.5 Grafik korelasi data iklim dengan pola tanam MT I tahun 2011, di Kecamatan Pematang Bandar, Kabupaten Simalungun

133

4.6 Grafik korelasi data iklim dengan pola tanam MT II tahun 2011, di Kecamatan Pematang Bandar, Kabupaten Simalungun

134

4.7 Grafik korelasi data iklim dengan pola tanam MT I tahun 2012, di Kecamatan Pematang Bandar, Kabupaten Simalungun

135

4.8 Grafik korelasi data iklim dengan pola tanam MT II tahun 2012, di Kecamatan Pematang Bandar, Kabupaten Simalungun

136

5.1 Grafik pH tanah selama empat musim tanam 144 5.2 Grafik C-organik tanah selama empat musim tanam 146 5.3 Grafik N-total tanah selama empat musim tanam 148 5.4 Grafik P-tersedia selama empat musim tanam 149 5.5 Grafik K-dd selama empat musim tanam 150 5.6 Grafik pH air selama empat musim tanam 155 5.7 Grafik EC air selama empat musim tanam 155 5.8 Grafik N-total air selama empat musim tanam 156 5.9 Grafik P-air selama empat musim tanam 157


5.10 Grafik K-air selama empat musim tanam 158 5.11 Grafik kandungan Fe air selama empat musim tanam 159 5.12 Emisi CH4 selama empat musim tanam 163 5.13 Kumulatif metan ( CH4) selama empat musim tanam 164 5.14 Total emisi CH4 pada setiap perlakuan selama empat

musim tanam 172

5.15 Grafik Jumlah Anakan Maksimum dengan Total Emisi Metan

173

5.16 Korelasi jumlah anakan maksimum dengan total metan perlakuan A2B6

174

5.17 Grafik jumlah anakan produktif dengan total emisi metan

175

5.18 Hubungan jumlah anakan produktif dengan total metan perlakuan A2B6

176

5.19 Grafik jumlah anakan selama empat musim tanam 177 5.20 Grafik bobot 1000 butir selama empat musim tanam 178 5.21 Grafik jumlah gabah isi selama empat musim tanam 179 5.22 Grafik gabah kering panen selama empat musim tanam 180 5.23 Grafik jumlah anakan produktif selama empat musim

tanam 181

5.24 Grafik gabah kering giling selama empat musim tanam 181 5.25 Grafik tinggi tanaman (cm) selama empat musim

tanam 181

5.26 Grafik berat berangkasan selama empat musim tanam 181 5.27 Variabel-variabel yang mempengaruhi kinerja sistem 202 5.28 Diagram lingkar sebab-akibat (causal loop) 203 5.29 Stock flow diagram model pengelolaan budidaya padi

intensif di lahan sawah irigasi teknis rendah emisi gas metan

205

5.30 Sub model sosial 208 5.31 Pertumbuhan penduduk dan jumlah petani kabupaten

simalungun 209

5.32 Tingkat pendidikan petani 210 5.33 Sub model ekonomi 211 5.34 Laju pertumbuhan PDRB daerah dan kontribusi sektor

pertanian 211

5.35 Luas panen dan jumlah produksi 212 5.36 Rata-rata pendapatan petani 213 5.37 Sub model ekologi 213 5.38 Grafik validasi penduduk 217 5.39 Grafik validasi PDRB 218 5.40 Grafik validasi kontribusi sektor pertanian 218 5.41 Skenario rata-rata pendapatan petani 223 5.42 Emisi metan pada kondisi eksisting dan perlakuan

intermitent serta pola tanam 224

5.43 Analisis indeks dan status keberlanjutan model optimum budidaya padi intensif pada sawah irigasi teknis multidimensi

227


5.44 Ordinasi dimensi ekologi (ordination of ecological dimension)

228

5.45 Ordinasi dimensi sosial (ordination of social dimension)

229

5.46 Analisis laverage indeks dan status keberlanjutan model optimum budidaya padi intensif pada sawah irigasi teknis dimensi ekologi dan faktor sensitif yang mempengaruhi keberlanjutan ekologi

231

5.47 Ordinasi dimensi ekonomi (ordination of economic dimension)

234

5.48 Analisis leverage indeks dan status keberlanjutan model optimum budidaya padi intensif pada lahan sawah irigasi teknis dimensi teknologi dan faktor sensitif yang mempengaruhi keberlanjutan dimensi ekonomi

237

5.49 Ordinasi Dimensi Sosial (Ordination of sosial Dimension)

238

5.50 Analisis leverage indeks dan status keberlanjutan model optimum budidaya padi intensif pada lahan sawah irigasi teknis dimensi kelembagaan dan faktor sensitif yang mempengaruhi keberlanjutan sosial

238

5.51 Ordinasi dimensi teknologi (Ordination of technological)

238

5.52 Analisis leverage indeks dan status keberlanjutan model optimum budidaya padi intensif pada lahan sawah irigasi teknis dimensi teknologi dan faktor sensitif yang mempengaruhi keberlanjutan dimensi teknologi

240

5.53 Ordinasi dimensi kelembagaan (Ordination of institutional dimension)

241

5.54 Diagram layang (kite diagram) analisis keberlanjutan model optimum budidaya padi intensif pada sawah irigasi teknis dari lima dimensi

243


DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Judul Halaman 1 Deskripsi padi varietas padi INPARI I3 272 2 Kriteria sifat kimia tanah 273 3 Peraturan pemerintah No 82 Tahun 2001 tentang

pengelolan kualitas air dan pengendalian pencemaran air

279

4 Perlakuan penelitian model optimum budidaya padi intensif dengan pertimbangan gas metan pada sawah irigasi teknis di Kabupaten Simalungun

279

5 Denah plot penelitian 281 6 Atribut dan skor keberlanjutan model optimum

budidaya padi intensif rendah emisi metan pada lahan sawah irigasi teknis dimensi ekologi

282

7 Atribut dan skor keberlanjutan model optimum budidaya padi intensif rendah emisi metan pada lahan sawah irigasi teknis dimensi ekonomi

284

8 Atribut dan skor keberlanjutan model optimum budidaya padi intensif rendah emisi metan pada lahan sawah irigasi teknis dimensi teknologi

286

9 Atribut dan skor keberlanjutan model optimum budidaya padi intensif rendah emisi metan pada lahan sawah irigasi teknis dimensi sosial

289

10 Atribut dan skor keberlanjutan model optimum budidaya padi intensif rendah emisi metan pada lahan sawah irigasi teknis dimensi kelembagaan

291

11 Skenario pendapatan petani 293 12 Gas metan yang dikeluarkan pada kondisi eksisting

dari luasan sawah di kabupaten simalungun sangat jauh diatas nilai metan dengan penerapan intermitent dan pola empat musim tanam

294


model optimum budidaya padi intensif dengan

Documents