Sistem Irigasi AWD (Alternate Wetting and Drying) yang Terintegrasi Dengan IOT (Internet of Things)

• Latar Belakang

Salah satu tantangan yang dihadapi dalam pengelolaan sumber daya air adalah meningkatnya kebutuhan akan air seiring dengan pertambahan jumlah penduduk. Hal ini juga berdampak pada peningkatan kebutuhan pangan. Saat ini, kebutuhan air terutama didominasi oleh sektor pertanian, di mana sebagian besar petani masih menggunakan metode irigasi konvensional yang membutuhkan banyak air. Masalah ini diperparah oleh perilaku beberapa petani yang memberikan air secara berlebihan, menyebabkan kekurangan air di wilayah yang lebih rendah. Salah satu solusi untuk memperluas area irigasi yang mendapatkan pasokan air yang cukup adalah dengan menerapkan sistem irigasi hemat air di sawah padi. 

Sistem irigasi hemat air ini menggunakan pendekatan terputus-putus dalam pemberian air untuk mengurangi kehilangan air yang tidak produktif seperti rembesan, evaporasi, dan perkolasi. Selain itu, sistem irigasi hemat air juga memperhatikan aliran transpirasi yang penting dalam pengairan sawah.

• Pengertian AWD

Salah satu bentuk teknologi irigasi yang efisien dalam penggunaan air adalah melalui pengelolaan air yang dikenal sebagai "alternate wetting and drying" (AWD), atau sering disebut juga dengan "pengairan basah kering" (PBK). Dalam sistem pengairan AWD, air dialirkan secara terputus-putus. Negara-negara seperti Cina, India, Philipina, dan Indonesia telah mengadopsi metode ini untuk meningkatkan efisiensi penggunaan air tanpa mengurangi hasil pertanian.

• Sistem AWD

Sebuah area tanah tergenang air dengan ketinggian antara 2 hingga 5 cm. Kemudian, pasokan air dihentikan dan biarkan permukaan air turun secara alami. Air irigasi diberikan kembali ketika permukaan air di lahan mencapai kedalaman antara 10 hingga 15 cm dari permukaan tanah. Untuk memantau permukaan air di lahan, digunakan tabung pipa berongga dengan panjang 35 cm yang ditanam di dalam tanah sekitar 20 cm, dengan lubang di dindingnya. 

Setelah pipa terpasang di lahan, tanah di dalam pipa dikeluarkan sehingga permukaan air di dalam pipa mencerminkan permukaan air di lahan. Kedalaman permukaan air dalam pipa diukur menggunakan penggaris atau meteran. Sistem penyiraman ini diterapkan mulai dari tanaman berusia 7 hingga 10 hari sebelum panen, kecuali 7 hari sebelum dan setelah fase pembungaan, di mana lahan selalu tergenang air agar tidak mengurangi hasil panen (Munarso 2011).

• Keuntungan  
  • Menurut laporan Kementerian Pertanian tahun 2020, beberapa manfaat yang dapat diperoleh dari penerapan metode AWD adalah sebagai berikut:
  • Penggunaan air dapat dikurangi sebesar 15% hingga 40% jika dibandingkan dengan metode tradisional.
  • Produktivitas air meningkat secara signifikan.
  • Metode ini efektif dalam mencegah serangan hama nematode dan wereng coklat pada zona perakaran.
  • Emisi gas metan dapat ditekan.
  • Kualitas gabah dapat ditingkatkan.
  • Perubahan kondisi tanah dari basah menjadi kering dapat meningkatkan penyerapan unsur hara yang diperlukan tanaman.
  • Kadar besi (Fe) yang dapat mengakumulasi di tanah dan menyebabkan tanaman menjadi beracun dapat dikurangi.
  • Sistem perakaran menjadi lebih dalam, yang berdampak pada kekuatan batang padi yang lebih kuat dan mengurangi risiko roboh.

 

Menurut penelitian yang dilakukan oleh Muh. Taufik pada tahun 2014, terdapat perbedaan dalam tingkat produksi padi menggunakan berbagai metode pengairan. Metode Alternating Wetting and Drying (AWD) mencapai hasil produktivitas sebesar 8,3 ton/ha. Sementara itu, metode pengairan intermitten dan pengairan terus menerus menghasilkan masing-masing 7,8 ton/ha dan 7,6 ton/ha.

• AWD (Alternate Wetting and Drying) Yang Terintegrasi Dengan IOT (Internet of Things)

 

1. Modul ESP8266, berfungsi untuk menghubungkan sistem tertanam arduino dengan internet.
2. Sensor ultrasonik berfungsi sebagai pengukur tinggi air.
3. RTC DS1307 digunakan membaca waktu secara real time.
4. Arduino Uno, berfungsi untuk mengontrol kerja sistem.
5. Jumper, berfungsi untuk menghubungkan motor servo pada pintu air dengan arduino uno.
6. Motor servo DS04 NFC, berfungsi untuk menggerakkan pintu air masuk dan keluar.

 

DAFTAR PUSTAKA

 

Budianto, M. B., Supriadi, A., Hidayat, S., & Salehudin, S. 2020. Model Irigasi Hemat Air Perpaduan System of Rice Intensification (SRI) dengan Alternate Wetting and Drying (AWD) pada Padi Sawah. Jurnal Teknik Pengairan: Journal of Water Resources Engineering.11(2): 128-136.

 

Husna, T., Ichwana, D., & Kasoep, W. (2018). Sistem Pengatur Irigasi Sawah Menggunakan Metode Irigasi Alternate Wetting and Drying Berbasis Teknologi Internet of Things. JITCE (Journal of Information Technology and Computer Engineering), 2(02), 92-100.

 

Kementerian Pertanian. 2020. "Pengelolaan Air Sistem Basah Kering (AWD). http://sulsel.litbang.pertanian.go.id/ind/index.php/publikasi/panduan-petunjuk-teknis-leaflet/103-pengelolaan-air-sistem-basah-kering-AWD

 

Muh. Taufik Arafah, Nappu Basir, and Djufry Fadjry. 2014. Analisis Pengelolaan Air Dalam Usaha Tani Padi Pada Lahan Sawah Irigasi Di Sulawesi Selatan. Pengkajian dan Pengembangan Teknologi Pertanian (JPPTP). 7(1): 1--8. http://ejurnal.litbang.pertanian.go.id/index.php/jpengkajian/article/view/1382.

 

Munarso, Yuniati Pieter. 2011. Keragaan Padi Hibrida Sistem Pengairan Intermittent dan Tergenang. Jurnal Ilmu Pertanian. 39(3): 77--83.