Perwilayahan Agroklimat Tenaman Jarak Berdasarkan Model Simulasi

Seminar

Nasional Pengembangan

Jmk

Pagar (Jazivplaa curcas

Linn) Untuk

Biodiesel dan

Minyak

Bakar, Bogor,

22

Desember

2005

PERWILAYAHAN AGROKLIMAT TANAMAN JARAK BERDASARKAN

MODEL SlMULASl

Handoko Searneo

Biotrop

Pusat Biologi Tropis Wilayah Asia Tenggara

I. PENDAHULUAN

Jarak merupakan tanaman poknsial penghasil minyak yang dapat dibudidayakan di Indonesia dalam skala yang

besar.

Model simubsi petwilayahan agroklimat tanaman jarak pagar sampai saat ini belum diieliti. Untuk itu hasil penelitian perwilayahan agroklimat tanaman jarak kaliki

berdasarkan model simulasi dapat dijadikan sebagai pedoman untuk melakukan studi serupa pada jara pagar.

Jarak kaliki dapat tumbuh pada berbagai macam lingkungan termasuk pada lahan marginal. Indonesia memiliki keuntungan

untuk

mengembangkan

tanaman jarak

karena

Indonesia terletak di wilayah Inter-Tropiml Convergence

Zone

(ITCZ) dengan sinar

matahan

yang bedimpah, wrah hujan yang cukup besar yang sangat mendukung pertumbuhan

tanaman.

Pemasalahannya adalah menemukan lokasi yang tepat kamna Indonesia memiliki cuaca dan

iklim yang bervariasi. Kami telah mengembangkan teknatogi untuk penetapan wilayah pertanian jarak rnenggunakan model panen dinamis yang didukung oleh GIs (Sistem lnfonnasi Geografis) yang dapat digunakan untuk tujuan

tertentu. Model ini dapat membantu manajemen produksi jarak kaliki di lapangan yang meliputi pemilihan mush tanam, pengaplikasian pupuk nitrogen dan penjadwaian irigasi termasuk analsisa biaya dan keuntungan.

Untuk mendapatkan keuntungan yang optimal, biji jarak yang dihasilkan

di

kebun

akan diproses kbih lanjut

untuk

menghasilkan rninyak (kualitas 1

dan

kulitas 3). Untuk itu dibutuhkan teknologi pasca panen dan proses di pabrik.

Seminar

Nasional Pengembzungan

Jarak Pagar (JaWpiaa mcas

Linn) Untuk

Biodiesei dan Minyak

Bskar,

Bogor, 22

Desember

2005

II. POTENSI PENGEMBANGAN MlPIYAK JARAK Dl INDONESIA

2.1 lahan Pertanian untuk menghasilkan biji rninyak jarak

Indonesia yang berlokasi di daerah kaltulistiia (gambar 2.1) memiliki rentang iklim dati iklim hangat sampai iklim dingin dan dari curah hujan yang

rendah sampai yang tinggi. Suhu yang tinggi diarnukan di daerarh pantai dan suhu

rendah

di wilayah pegunungan. Secara umum, dibelahan bumi bagian

setatan,

sebelah

barat bagian Indonesia rnemiliki curah hujan yang Iebih finggi jika dibandingkan bagian timur yang iklirnnya kering. Kombinasi ildirn dan

atrah

hujan

tersebut

mendukung krbagai macam tumbuhan pertanian, salah satunya adalah tanarnan jarak yang dapat tumbuh dengan baik di Indonesia. Gambar 2.2 mendeskripsikan contoh suhu udara dan hujan pada

dua Iokasi secara jelas tentang iklim Indonesia.

Tanaman

jarak

dapat hrmbuh pada iktim kering dan suhu tinggi dan tanah marginal (tidak produktif). Bagaimanapun juga,

tanaman

tumbuh dan berproduksi dan meningkat secara signifikan ketika didukung irigasi dan pemupukan. Gambar

2.3

rnendeskripsikan pengaruh pengaplikasian

pemberian air irigasi dan

pemberian

pupuk nitrogen pada lahan jarak dari hasil penelitian yang

dilakukan

pada berbagai lokasi di Pulau

jawa.

Periode perturnbuhan berltisar

58

_{bulan bergantung pada kondisi suhu}

udam. Semakin

rendah

suhu

semakin

mndah pertumbuhan clan memperpanjang

periode

pertumbuhannya, dalam banyak kasus, ha1 tersebut

menghasilkan

biomassa

tanaman

dm

hasil

yang

lebih tinggi terhadap faktor

Seminar

Nasional Pengembangan

Jarak

Pagar (JmopPsa

cur-

Linn)

Untuk

Biodiesel

dm Minyak

Bakar,

Bogor, 22 D a e m k r 2005

Pertumbuhan tanaman jar* dari pembudidayaan sampai pemamnan akan menenhrkan hasil biji dan kandungan minyak, sebagai yang telah

dikemukakan, pertumbuhan tanaman ditentukan oleh ketersediaan air bnah baik rnelalui pengaturan air irigasi, seperti halnya nutrisi tanah, ketersedian nitrogen. Air merupakan bagian terpenting untuk mendukung pettumbuhan

melalui tranpirasi menggunakan stomata daii proses fotosintesis

yang

sejalan dengan tingkat respirasi. Pada kondisi minimnya air lahan, tanaman akan

mempertahankan air dengan menutup stomata

dengan

konsekuensi mengurangi proses fotosintesa, jika kondisi tersebut berlangsung Iebih lama tumbuhan akan mengalami kekurangan air. Untuk itu, penting untuk melakukan pengaturan ketersediaan air laban untuk mendapatkan hasil minyak jarak yang l&ih tinggi.

Nttmgen dibutuhkan dalam jumlah yang cukup besar dibandingkan nutrien tanah yang lain, untuk mernproduksi protein dan subtansi tumbuhan yang lain. Klorof~l sebagai tempat berlangsungnya fotosintesis juga mengandung sejurnlah substansial nitragen. Selama jarak mengtaasilkan

minyak, pemberian pupuk ndmgen =ra signifikan akan rneningkatkan

kandungan minya k pa& biji sebagaimana hasil penelitian kami.

Memproduksi tanaman jarak dalarn jumlah yang banyak membutuhkan

Seminar Nasional Pengembangan Jarak Pagar (=Jatropha curLnu.Y Linn) Untuk Biodiesel dan Minyak Bakar, Bogor, 22 Desember 2005

yang efisien. lklim merupakan variabel faktor yang penting untuk dipertimbangkan, selama tanaman membutuhkan sinar rnatahari, maka curah

hujan tida k boleh terlalu kecil. Pernasalahan pada pertanian tropical adalah

bahwa musim perturnbuhan tejadi selarna m u s h

hujan

dimana awan menutupi sinar matahari. Sebagai akibatnya, air tersedia tapi energi matahari

terbatas, dan sebaliknya, selama musim kemarau cahaya matahari berlimpah

ketika air tersedia dalam jurnlah yag sedikit. Untuk itu kita dapat menggunakan data waca dengan memanfaatkan tehologi canggih kefika rnernang dibutuhkan informasi yang akurat untuk perencanaan yang baik.

Saat ini, kita dapat mengembangkan alat (Sistem Penunjang Keputusan) untuk mendukung perencanaan pertanian dan proses

pengambilan keputusan berdasarkan pada sistem model yang dinamis dalam bentuk Model

simulasi

fanaman.

Model yang

telah

kita bangun berdasarkan hasil pengalaman dart publi kasi data ilmiah yang dapat digunakan untuk penetapan wilayah jarak dan analisa ekonominya. Model dapat diapli kasikan pada beberapa lokasi di lndonesi selarna model tersebut mensimulasikan pertumbuhan tanaman jarak berdasarkan input variabel cuam ( #ha ya

matahari, suhu udara, kelembaban dan curah hujan), sifat fisik fanah (titik kelayuan permanen dan kapasitas lahanj, kegiatan agronorni atau inputnya

Seminar

Nasional Pengembangan

Jarak Pagar (Jatropha

arcas Linn) Untuk

Biodiesel dan

Minyak

Bakar, Bogor,

22 Desember 2005

ekonomi dari biaya input tersebut. Hasil meliputi periode pertumbuhan (hari),

bimassa fanaman dan hasil tanaman, kduhlhan tenaga ketja dan variabei ekonomi yang meliptu biaya dan tingkat pengembalian, rasio keuntungan dan

biaya, sertEl periode pengembalian. Pengintqrasian menggunakan psndekatarn

G

IS, kita dapat membuat peta dinamis terhadap behagai macam outputs

I

_{hasil setiap propinsi di Indonesia.}

2.2 Hasil Estimasi

Hasil dari tanaman jarak (baik tanaman dan rninyaknysr) rnerupakan hasik estimasi berdasahn model tanaman yang sudah kami kernbangkan menggunakan input data cuaca, karakteristik tanah dan agtoniminya. Pada

waktu yang sama, kita juga rnemasukan variabel ekonomi untuk

rnendapatkan b i y a dari inputan tetsebut. Model dapat dijalankan untuk

berbagai lokasi dan waktu penyemaian yang dapat menentukan lokasi

potensial dan afisiensi manajemen untuk pettumbuhan tanaman. Gambar 2.4

menggambarkan bentuk

masukan

dari

model

dan memprediksikan hasil dan periode pertumbuhan. Hasil dan rasio keuntungan dan biaya (BIC)

rnenghasilkan bentuk penyebamn tanaman dari hari ke hari &lam satu tahun

pada satu lokasi digambarkan pada Gambar

2.5.

Untuk tujaun petwilayahan

untuk mendapatkan lokasi potensial di setiap propinsi, hasilnya disajikan

Semhw

Nasional Pengembangan Jarak Pagar (Juaopha

arcus

L h )

Untuk

Biodiesel dan Minyak Brtkar, Bogor, 22 D e s e m k

2005

Figum 2.5. PLI.&&d ~ w l d d BP1: for sm.iarp from 1 T wto 31 D r a b in h h h q .

Gambar 2.5 menunjukkan m t o h model prediksi untuk hasil tanaman (2.356 k g h ) dan kandungan minyak (1.1 07 k g h ]

keiika

tanaman jarak kaliki ditanam di Malang pada 1 Januari. Tanaman dipanen sebanyak 4 kali dan hasilnya panen individunya telah disajikan. Periode pertumbuhan juga

memprediksikan oleh model selama 159 had.

Waktu penyemaian

optimum

dapat ddihasilkan dengan menjalankan model, sebagai contoh waktu penyernaian dari 1 Januari sampai 31 Desernber, dan h i l s e a m i o keuntungan terhadap biaya

{WC)

diprediksikan oleh model sesuai (Gambar

3.5).

Dari hasilnya, waMu penyernaian terbaik berkisar dari Oktober sarnpai mar& dengan rasia

keuntungan dan biaya {WC) lebih dad 1,s atau ketika taqman bersemai

t .

-

selarna musim hujan.

Gambar 2.6 menggambarkan distribusi dari hasil prediksi di Propins1

Jawa Timur

dan

Nusa Tenggam Barat untuk penyemaian tanaman pada i Januari dengan pernberian pupuk nitogen sebanyak 70 m a . Kita dapat

melihat pada iokasi yang

berbeda,

memproduksi hasif yang berbeda sebagai hasil interaksi anbra kondisi lingkungan dan period8 pertumbuhan. Kita juga

dapat menyatakan, bahwa perbedaan waktu penyemaian akan menyebabkan perbdaan

pola

distribusi

s e m a

_spasial

selama

_{perbedaan kondisi}

lingkungan tanaman tumbuh, khususnya variabel

araca,

setelah

proses

penyemaian.

Berdasarkan kompleksitas dari pertumbuhan tanaman, ha1 tersebut

Seminar

Nasional Pengembangan Jarak Pagar (Jmoph c u r m

Linn) Untuk

Biodiesel dan Minyak Bakar,

Bogor, 22

Demk

2005

seperti rneliputi cuaca, tanah, dan kegiatan agmnomi menggunakan lahan eksperimen. Dongan dernikian, lebih efisien jika menggunakan alat penunjang keputusan secara kuantitatif seperti model tanaman dinamis

untuk perencanaan produksi jarak di Indonesia

fip 2.5. &M +Ed at alticcatims m E8.ctJax.a jbp) a d West h aTatlggara h e m )

f w t h e ~ w ~ a t ~ f - a r y .

Ill. KES1MPULAN

Tanaman jarak pagar potensial untuk dikembangkan di Indonesia.

Seminar Nasional Pengembangan

Jarak

Pagar (Jatropha curcas Linn) Untuk Bidiesel dan Minyak

Bakar,

Bogor, 22 Desember 2005

penunjang manajemen pertanian rneliputi penyeleksian waktu peny emaian,

aplikasi irigasi, penggunaan pupuk nitrogen dan penyefeksian tanaman. Model dapat juga digunakan untuk rnembantu analisis pertumbuhan

tanaman jarak pada berbagai lokasi dan wakkr. Meskipun jarak diyakini dapat

tumbuh pada lahan marginal, bagaimanapun juga, pmduksi akan meningkat

dengan meningkatnya pernberian air dan pemberian pupuk nitrogen, sebagai

Seminar Nasional Pengembangan Jarak Pagar (Jatropha cecrcas 1 .inn) Untuk Biodiesel dan Minyak Bakar, Bogor, 22 Desernber 2005

DAFTAR PUSTAKA

Aung. M.M., Handoko, 1 8 Risdiyanto, 1. 2003. Decision Support System of Agricultural

Crops and Application of Geographic Information System for Suitability Classification (Case Study Location - Jambi Province, Indonesia). Journal of GIs, Remote Sensing

and Dynamic Modelling. No. 3, Year 2003

Charles-Edwards, D.A., Doley, D. and Rimmington, G.M. 1986. Modelling Plant Growth and Development. Academic Press. Sydney. 235p.

Connor, D.J. and Handoko, I. 1994. Simulation modeling and Nitrogen Management of Rain fed Wheat Crops. Proceedings of The International Conference. Beijing Agric. University Press. September 5-13. 1994. pp:293- 302.

De Jong, R. and Kabat, P. 1990. Modeling Water Balance and Grass Production. Soil SCI. Soc Am. J. 54: 1725-1732.

De Witt, C.T. 1982. Simulation of ltving systems., in 'Simulation of plant growth and

crop production' (F.W.T. Penning de Vries and H.H. van Laar, eds.). Pudoc.

Wageningen. pp: 3-8.

Denmead, O.T. and Millar, B.D. 1976. Field Studies of the Conductance of Wheat

Leaves and Transpiration. Agron. J. 68: 307-31 1.

Forrester, J.W. 1961. Industrial Dynamics. Cambridge, Mass. MIT Press. 464p.

France, J, and Thornley, J.H.M. 1984. Mathematical modeis in agriculture: a quantitative approach to problems in agriculture and related sciences. Butterworths. London-Bos- ton. 335p.

Handoko, 1. 1994.

Dasar

Penyusunan Model Simulasi Komputer untu k Pertanian. Ju m san

Geofisika dan Meteorologi, FMIPA IPB. Bogor. 97p.

Handoko, 1. 2005. Quantitative Modeling of System Dynamics for Natural Resources Man- agement. SEAMEO BIOTROF! Bog or. 82p.

Penman, H.L. 1948. Natural evaporation for open water, bare soil and grass. Proc. R. Soc. London 1 93: 1 20-1 46.

Rimmington, G.M. and Connor, D.J. 1987. The Wheat Game. School of Agriculture and Forestry. The University of Melbourne. 20p.