"HADIRKAN SOLUSI, SEIRING INOVASI"

Sprinkler Type BIR V1 Balai Irigasi Reform

 

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

 

  1. Sprinkler type BIR versi 1 adalah nama produk dan type dari penemuan teknologi irigasi sprinkler, yang didasari oleh
  2.  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;
  3. 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 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;
  4. 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

(ltr/detik)

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  
           

 

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;

 

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

 

  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;
  2. 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;
  3. 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;
  4. 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 :

 

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 Iklim
  • Zona agroklimat E, D dan C3
  • Arah angin tidak berubah-ubah
  • Kecepatan angin < 4,4 m/ detik
Lahan kering
2 Lahan
  • Tekstur tanah kasar, solum dangkal
  • Jenis tanah : Regosol, Litosol, glumusol, dan andosol
  • Laju infiltrasi tinggi atau > 4 mm/jam
  • Peka terhadap erosi
  • Luas dan bentuk petakan sebaiknya teratur
Tanah Pasiran
3 Sumber Air
  • Air tanah, mata air dan air permukaan (sungai, danau, embung, dan waduk)
  • Kualitas air tidak mengandung kotoran dan bahan kimia (Fe)
Debit air memadai dan tekanan pompa air > 3,0 bar
4 Tanaman
  • Jenis tanaman yang dikembangkan bernilai ekonomi tinggi atau menguntungkan
Jagung, dll
5 Sosial ekonomi
  • Motivasi 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, dapat dilihat pada gambar 3.

 

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
  • 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 (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 sumur pompa (re-develop), masih dilakukan oleh pihak Dinas Pengelola Irigasi Pemerintah Daerah terkait.