Estimating Water Balance Components in Paddy Fields by Linear Programming
| Main Authors: | Arif, Chusnul, Setiawan, Budi Indra |
|---|---|
| Format: | Article info application/pdf eJournal |
| Bahasa: | ind |
| Terbitan: |
Balai Penelitian dan Pengembangan Irigasi
, 2019
|
| Subjects: | |
| Online Access: |
http://jurnalirigasi_pusair.pu.go.id/index.php/jurnal_irigasi/article/view/282 http://jurnalirigasi_pusair.pu.go.id/index.php/jurnal_irigasi/article/view/282/358 |
Daftar Isi:
- Managing water in the paddy fields, water balance analysis is usually performed to determine the effectiveness of water used. However, with limited advanced instrumentation, time and cost, some water balance components are not measured. This study proposed a novel method, Linear Programming (LP) model, to estimate non-measurable water balance components. The aims of this study were to develop LP model in estimating non-measurable water balance components such as irrigation, runoff and percolation with measured soil moisture data in non-flooded irrigation, and then to evaluate performance of the model by comparing measured and estimated soil moisture. This study was carried out based on two season field experiments of non-flooded irrigation with System of Rice Intensification (SRI) in NOSC, Sukabumi West Java during 20 August to 15 December 2011 (first season) and 22 March to 5 July 2012 (second season). The developed LP model has the objective function by minimizing the differences between total measured and estimated soil moisture. In addition, the LP model has also constraint function and initial condition that were formulated based on actual field conditions. The results showed the LP model estimated non-measurable water balance accurately with the indicators of R2 > 0.85 (p value < 0.01) and percentage error less than 8%. Based on the estimation model results, irrigation only contributed 34-38% of inflow, while crop evapotranspiration and percolation contributed of 40-44% and 11-15%, respectively. Precipitation and runoff were the most contributors of inflow and outflow from the fields. By the current model, water use efficiency and water productivity can be determined with estimated irrigation.
- Dalam pengelolaan air di lahan sawah, analisis keseimbangan air biasanya digunakan untuk menganalisis efektifitas pemberian air irigasi. Akan tetapi, seringkali dengan keterbatasan peralatan, waktu, dan biaya tidak semua komponen keseimbangan air dapat diukur. Makalah ini menyajikan metode Linear Programming (LP) untuk menduga komponen keseimbangan air di lahan sawah yang tidak terukur. Adapun tujuan studi ini adalah mengembangkan model LP untuk menduga komponen keseimbangan air di lahan sawah seperti irigasi, limpasan dan perkolasi dengan menggunakan data perubahan kelembaban tanah khususnya untuk irigasi tidak tergenang, mengevaluasi performansi model dengan membandingkan data hasil pendugaan dan pengukuran. Studi dilakukan berdasarkan hasil experiment dua musim tanam budidaya padi irigasi tidak tergenang dengan System of Rice Intensification (SRI) di NOSC, Sukabumi Jawa Barat dari tanggal 20 Agustus – 15 Desember 2011 (musim pertama) dan 22 Maret - 5 Juli 2012 (musim kedua). Model LP yang dikembangkan memiliki fungsi tujuan untuk meminimalisir total selisih kelembaban tanah hasil pengukuran dan pendugaan model. Selain itu, model LP juga memiliki fungsi batas dan kondisi awal yang ditentukan berdasarkan kondisi aktual di lapang. Hasilnya menunjukkan bahwa model LP dapat menduga komponen keseimbangan air dengan akurat dengan indikator nilai R2 > 0.85 (p value < 0.01) dan persen error dibawah 8%. Berdasarkan hasil pendugaan model, komponen irigasi berkontribusi hanya 34-38% dari total air masuk, sedangkan komponen evapotranspirasi tanaman dan perkolasi berkontribusi sebesar 40-44% dan 11-15% dari total air yang keluar. Hujan dan limpasan merupakan komponen yang paling besar berkontribusi pada air masuk dan keluar. Dengan metode ini, maka parameter yang membutuhkan data yang tidak terukur dapat ditentukan seperti efisiensi penggunaan air dan produktivitas air yang membutuhkan data irigasi dalam penentuannya.