1. Analisis jaringan irigasi lahan kering
Secara umum irigasi didefinisikan sebagai usaha pemberian air kepada
tanah agar dicapai kelembaban tanah yang baik bagi pertumbuhan tanaman,
pemberian air kepada tanah dapat dilakukan dengan berbagai cara, yaitu:
pemberian air di permukaan tanah (surface irrigation), pemberian di bawah
permukaan tanah (sub-surface irrigation), pemberian air di atas tanaman secara
curah (sprinkler irrigation) dan pemberian air secara tetes (drip/trickle irrigation).
Pada metoda irigasi curah, air irigasi diberikan dengan cara
menyemprotkan air ke udara dan menjatuhkannya di sekitar tanaman seperti
hujan. Penyemprotan dilakukan dengan mengalirkan air bertekanan melalui
lubang kecil (orifice/nozzle). Tekanan biasanya didapatkan dengan pemompaan.
Untuk mendapatkan penyebaran air yang seragam diperlukan pemilihan
ukuran nozzle, tekanan operasional, spasing atau jarak antar sprinkler yang sesuai
dan laju infiltrasi tanah.
Persoalan yang muncul berkaitan dengan lahan kering, antara lain :
keterbatasan sumber air, topografi tanah yang tidak datar, jenis tanah berpasir,
lapisan olah tanah yang dangkal dan relatif kurang subur, infrastruktur ekonomi
yang terbatas, kondisi kelembagaan yang lemah disamping partisipasi pengusaha
swasta yang masih rendah dikarenakan belum memadainya penerapan teknologi.
Sehingga perlu mendapatkan perhatian khusus, dengan menciptakan berbagai
inovasi teknologi tepat guna, salah satunya yaitu Irigasi sprinkler type BIR V.1.
Irigasi curah/sprinkler type BIR V.1 merupakan salah satu pilihan dalam
menyelesaikan kendala lapangan pada lahan kering dengan efisiensi pemakaian
air > 85 %; dengan demikian menjadikan pengelolaan lahan kering sebagai
sumber daya alternatif yang strategis dalam rangka memenuhi kebutuhan produk
pertanian, memperbaiki kesejahteraan petani dan meningkatkan kemampuan
sektor pertanian dalam pembangunan lokal, regional maupun nasional.
Inovasi Produk Teknologi
Sprinkler type BIR versi 1 adalah nama produk dan type dari penemuan
teknologi irigasi sprinkler, yang didasari oleh Reformasi Pengelolaan Irigasi yang
lebih mengutamakan aspirasi dan partisipasi aktif petani(bottom up) kreatif,
memiliki kesadaran etis yang tinggi tentang pentingnya memanfaatkan
sumberdaya secara produktif, aman, berkelanjutan dan kesesuaian pada kondisi
lahan kering (berpasir), tidak secara penekanan/paksaan dari pusat ke daerah (top
down), oleh sebab itu Balai Irigasi telah berupaya melaksanakan inovasi teknologi
irigasi sesuai dengan kebutuhan dan kondisi lapangan atau daerah; Penemuan
Sistem Sprinkler type BIR versi 1 terdiri dari rekayasa dimensi Nozzle, diameter
0,7 inchi (17,78 mm), panjang 117,5 mm dan sudut 830 untuk mendapatkan
2. kualitas butiran air yang jatuh lebih seragam, kecil-lembut dan rekayasa variasi
lainnya, dengan tujuan antara lain untuk mendapatkan kecepatan atau sudut geser
putaran, sehingga efisiensi penyebaran air dan keseragaman yang lebih baik;
Sebagian besar komponen dibuat secara home industry, dengan lebih
mengutamakan rekayasa material, mudah didapat dan mudah dikerjakan, sehingga
dapat menekan atau mengurangi biaya investasi atau produksi sampai dengan
30% dibanding dengan sprinkler hasil pabrikasi (import) yang ada di pasaran.
Keunggulan Sprinkler Type BIR V.1
Uji karakteristik atau teknis sprinkler BIR, yang berupa tekanan, radius pancaran,
dan debit sprinkler dengan nozzle 0,7 “, dapat dilihat pada tabel 1.
Tabel 1. Hasil uji teknis sprinkler type BIR Versi 1
Tekanan
(Bar)
Radius
(m) Debit
Visualisasi butiran air
3
31.2
7.56
Lebih banyak butiran besar
3.5
34.2
8.58
Lebih banyak butiran kecil
4.0
36.2
9.11
butiran halus, seragam
4.5
37.4
9.24
butiran halus, seragam
5.0
40.4
9.48
butiran halus dan sedikit kabut
5.5
42.6
10.00
butiran halus dan sedikit kabut
6.0
44.5
10.56
banyak kabut
6.5
46.2
11.16
banyak kabut
7.0
42.4
11.67
banyak kabut
(ltr/detik)
Sumber : Laboratorium, Balai Irigasi
Dari hasil uji teknis tersebut, sprinkler type BIR mempunyai beberapa
keunggulan, antara lain :
1). Diameter nozzle 0,7” dapat menghasilkan ukuran butiran air yang cukup
seragam dan halus dengan cara pengaturan tekanan pada operasi sprinkler. Butiran
air yang besar dapat merugikan/merusak tanaman dan menyebabkan erosi percik
pada permukaan tanah;
3. 2). Kinerja (efisiensi irigasi) sprinkler baik di operasikan pada Tekanan (3.5 –
4.5) bar. butiran air halus, seragam, sehingga sprinkler relatif aman digunakan
untuk semua jenis tanaman dan pada setiap periode (umur tanaman);
3). Mengutamakan produk/rekayasa dalam negeri, material yang relatif mudah
didapat dipasaran dan mudah dikerjakan, sehingga dapat mengurangi biaya
investasi awal;
4). Memanfaatkan dan mengoptimalkan Jaringan Irigasi Air Tanah (JIAT) yang
sudah dibangun pada lahan kering.
Mekanisme Kerja Sprinkler Type BIR V.1
Sprinkler bekerja dengan cara menyemprotkan air bertekanan lewat lubang
nozzle ke udara, semprotan air ini selama perjalanannya akan pecah menjadi
butiran air di udara dan jatuh ke tanah atau tanaman; Suplai air dipompakan
dengan tekanan ≥ 3,0 bar, kemudian di distribusikan melalui jaringan pipa dan
peninggi (riser) diameter pipa 3 inchi, tinggi ± 1,20 mtr di atas permukaan tanah
atau disuaikan dengan tinggi maksimum tanaman yang ditanam; Mekanisme
operasi dari sprinkler adalah berputar (rotating head system), dengan sumbu
vertikal akibat adanya gerakan memukul dari alat pemukul (drive vane) atau
adanya tekanan aliran atau semprotan air dan beban pada lengan ayun (drive
arm), kemudian lengan ayun kembali ke posisi semula karena adanya tegangan
pegas; Sprinkler berputar horizontal dan menghasilkan pola pembasahan
berbentuk lingkaran, atau sesuai dengan pola operasi di lapangan (0-360o).
Respon Pengguna Teknologi
Pada tahun 2009, Sprinkler type BIR V.1, telah mulai dipasarkan dan
dimanfaatkan, sementara hanya pada instansi pemerintah terkait dalam
pengelolaan irigasi Air Tanah Departemen Pekerjaan Umum dan beberapa Dinas
Pertanian Daerah. Penerapan produk ini telah dilakukan di lahan kering pasiran
Desa Akar-akar Kecamatan Bayan Lombok Utara Provinsi NTB, dan daerah
kering yang ada dalam pembinaan Subdit. Air Tanah dan Air Baku Direktorat
Irigasi, Ditjen SDA Dep. PU dan Departemen lainnya, antara lain : PAT Manado,
PAT NTT, PAT Bengawan Solo, Kalimantan Barat, dengan total sebanyak lebih
dari 20 buah sprinkler.
Selama uji coba penerapan di lahan kering pasiran desa Akar-Akar NTB,
dan pada beberapa rangkaian sosialisasi optimalisasi Jaringan Irigasi Air Tanah
(JIAT) dan Pedoman Teknis Perencanaan dan OP Irigasi Sprinkler (BIR
Sprinkler), cukup mendapat respon positif dan masukan dari para pengelola
irigasi air tanah antara lain :
4. 1). Penggunaan Sprinkler type BIR V.1, selain tanaman jagung, di beberapa
daerah sudah mulai diterapkan untuk tanaman yang mempunyai nilai ekonomis
tinggi seperti tanaman nilam, cabe, tomat, jagung, tembakau, dll, bahkan di lahan
kering provinsi NTB, sprinkler ini biasa dan aman digunakan untuk menyiram
tanaman padi gogo (dalam rangka stok pangan), yang nota bene tanaman padi
rawan terhadap sebaran butiran air irigasi curah;
2). Banyak masukan juga dari para pengelola irigasi air tanah daerah, bahwa
inovasi teknologi ini tidak hanya terbatas pada satu type gun sprinkler, namun
perlu di hasilkan type-type lain yang mampu mengakomodir keperluan untuk
jaringan yang mempunyai debit–debit kecil di sumber air, sehingga bisa lebih
berdaya dan tepatguna sesuai kondisi lapangan pengguna tekologi
Kriteria desain
Dalam pemanfaatan teknologi irigasi sprinkler perlu dipertimbangkan
kriteria desain dalam rangka penyesuaian dengan kondisi lapangan, antara lain :
iklim, kondisi lahan, sumber air, jenis tanaman, dan sosial ekonomi, seperti dalam
tabel 2.
Tabel 2. Kriteria kesesuaian lahan dengan teknologi irigasi sprinkler BIR V.1
No Kriteria
Uraian
Keterangan
1
Zona agroklimat E, D dan C3
Lahan kering
Iklim
Arah angin tidak berubah-ubah
Kecepatan angin < 4,4 m/ detik
2
Lahan
Tekstur tanah kasar, solum dangkal
Tanah Pasiran
Jenis tanah : Regosol, Litosol, glumusol,
dan andosol
Laju infiltrasi tinggi atau > 4 mm/jam
Peka terhadap erosi
Luas dan bentuk petakan sebaiknya teratur
3
Sumber Air
Air tanah, mata air dan air permukaan Debit
air
(sungai, danau, embung, dan waduk)
memadai
dan
tekanan pompa air
Kualitas air tidak mengandung kotoran dan> 3,0 bar
bahan kimia (Fe)
5. 4
Tanaman
Jenis tanaman yang dikembangkan bernilaiJagung, dll
ekonomi tinggi atau menguntungkan
5
Sosial ekonomiMotivasi dan partisipasi petani tinggi
Kemampuan teknis dan finansial pengelola
atau petani memadai
Kelembagaan usahatani yang siap
Sedangkan dalam tahapan desain kriteria untuk hidrolika jaringan pipa,
secara umum parameter yang perlu diperhatikan antara lain : tata letak sprinkler
dan jaringan pipa, diameter pipa dan kebutuhan tenaga atau tekanan pompa,
Spesifikasi desain, material dan komponen Sprinkler Type BIR Versi 1 dapat
dilihat berikut ini :
Diameter, dan panjang Nozzle
: 0,7 inchi (17,78 mm), 117,5 mm
Sudut dalam Nozzle
: 830
Material & Komponen
:
HD Lower bearing chamber
: Stainless Steel
Stopper
: Allumunium
Trip lever
: Allumunium, Stainless Steel
Shift lever
: Stainless
Arm Weight
: Iron
Drive Arm
: Allumunium/ Stainless Steel
Nozzle
: Allumunium
Drive Vane
: Plastic elastic carbon
Body (Tube & Elbow)
: Stainless Steel
Brake Ring
: Blue Nylon
Quick Coupling (male female)
: Brass
Pipa Riser
: 3 inchi
Kapasitas tekanan sprinkler
: 3.0 – 7.0 Bar
6. Tekanan operasional (direkomendasikan)
: 3.5 – 6.5 Bar
Tekanan optimal
: 3.5 – 4.5 Bar
Radius pancaran maksimum
: 46.2 m
Debit
: 8.50 – 11.20 liter/det
Keseragaman penyiraman
: > 85%
Arm Weight
: 1050 gr – 1250 gr
Rata-rata putaran per menit
: 1.7
Pergeseran sudut putar
: 3-4 derajat
Ukuran butiran air semprotan
: 0.5 mm – 4 mm
Berat Sprinkler
: ± 22,5 Kg
Rekomendasi Penerapan Sprinkler Type BIR V.1
Penerapan Sprinkler Type BIR V.1 dilapangan akan mendapatkan hasil yang
optimal, dengan rekomendasi, sebagai berikut :
1) Diperlukan pompa (centrifugal, turbine, submersible) dengan tekanan ≥ 3,0
bar
2) Ketersediaan debit pompa pada JIAT yang ada didaerah, untuk itu diperlukan
modifikasi atau penyesuaian dalam operasinya;
3)
Kelembagaan dan tenaga terampil dalam operasi dan pemeliharaan.
Biaya Investasi, dan Biaya O&P
Biaya Investasi
Biaya investasi sangat erat hubungannya antara biaya investasi sprinkler dengan
biaya investasi jaringannya sendiri. Pengeluaran biaya investasi pembangunan
jaringan irigasi sprinkler perlu dipertimbangkan antara komoditas tanaman yang
akan dihasilkan. Tentunya pemilihan komoditas tersebut adalah tanaman yang
mempunyai nilai ekonomis tinggi, sehingga dalam jangka waktu tidak terlalu
lama biaya investasi akan segera kembali. Sebagai gambaran penggunaan
Sprinkler type BIR V.1 yang menguntungkan dan telah dirasakan oleh petani
lahan kering di NTB, petani mampu dan berhasil mendapatkan keuntungan
7. (Benefit Cost Ratio 2,2) hasil usahatani bercocok tanam jagung menggunakan
irigasi sprinkler > Rp.10 juta/Ha/musim, dengan hasil panen 7.34 ton/Ha.
Sedangkan dalam perhitungan atau estimasi biaya investasi penggunaan Sprinkler
type BIR V.1 perlu dipertimbangkan berbagai hal sesuai dengan kondisi yang
telah direncanakan, antara lain :
1). Jumlah kebutuhan sprinkler dalam satu jaringan irigasi tergantung kepada
luasan lahan irigasi yang akan dilayani dan ketersediaan air pada sumbernya,
namun untuk kemudahan dalam operasi sebaiknya disiapkan (2-4) buah sprinkler
dalam satu lokasi jaringan irigasi.
2). Kebutuhan biaya investasi pembuatan jaringan irigasi sprinkler belum
termasuk pompa dan rumah pompa diperkirakan berkisar + 50 juta/ Ha, dengan
asumsi harga TA. 2008;
3). Jika dilihat dari keuntungan petani yang di dapatkan Rp. 10 juta/Ha/musim,
maka untuk biaya investasi jaringan irigasi seluas 10 Ha, dapat dikembalikan
paling tidak dalam kurun waktu 3 tahun (6 kali musim tanam) sudah bisa kembali;
4). Jika diasumsikan dengan luasan layanan irigasi 10 Ha, maka biaya investasi
sprinkler setiap lokasi berkisar (6-12) % dari biaya investasi pembuatan jaringan.
Biaya Operasi dan Pemeliharaan
Kebutuhan biaya operasi dan pemeliharaan irigasi sprinkler, secara umum lebih
hemat dan menguntungkan dibandingkan dengan irigasi konvensional yang biasa
dilakukan petani-petani lahan kering, seperti irigasi genangan atau oncoran di
lahan pasiran NTB.
Penghematan dan keuntungan tersebut, antara lain :
1). Biaya operasi pompa dengan irigasi sprinkler mampu menghemat lebih dari
2 kali lipat atau ± 70 %, jika dibandingkan dengan irigasi konvensional;
2). Waktu operasi menjadi lebih singkat karena dengan irigasi sprinkler ini air
langsung sampai pada tanaman;
3). Efisiensi penggunaan air meningkat, (± 85 %) karena dengan Irigasi
sprinkler ini tidak banyak air yang terbuang atau banyak kehilangan air disaluran
dan tidak sampai pada tanaman, jika dibanding dengan irigasi konvensional;.
4). Biaya pemeliharaan jaringan dan sprinkler relatif kecil, jika tidak terjadi
kerusakan pada jaringan atau komponen sprinkler, biasanya biaya pemeliharaan
cukup besar untuk perawatan pompa, seperti penggantian sparepart dan pencucian
8. sumur pompa (re-develop), masih dilakukan oleh pihak Dinas Pengelola Irigasi
Pemerintah Daerah terkait.
http://litbang.pu.go.id/sprinkler-type-bir-v-1-balai-irigasireform.balitbang.pu.go.id
