## TEKNOLOGI TATA KELOLA AIR IRIGASI SPRINKLER OTOMATIS PADA LAHAN USAHA TANI DESA SEPUTUK KEBUPATEN TANA TIDUNG
Sudirman Sirait 1 , Hendris 2 , Devi Agustia 3
1) Jurusan Agroteknologi Fakultas Pertanian Universitas Borneo Tarakan
2) Jurusan Agribisnis Fakultas Pertanian Universitas Borneo Tarakan
3) Jurusan Agribisnis Fakultas Pertanian Universitas Teuku Umar Jalan Amal Lama Nomor 1 Kelurahan Pantai Amal, Kota Tarakan, 77123.
E-Mail: sudirsirait@gmail.com

## ABSTRACT
Increasing the efficiency of irrigation water management can be done by using solar powered automatic sprinkler  irrigation.  This  irrigation  system  is  designed  using  digital  technology,  a  microcontroller  and sensor network. This technological innovation is built to operate the on/off sprinkler irrigation based on the soil moisture value which is set as the lower set point value and upper setpoint value. The aims of this research  are  to  develop  a  solar  powered  automatic  sprinkler  irrigation  system  with  reference  to  soil moisture  control.  The  stages  of  the  research  are  hardware  design  of  solar-powered  control  systems, design  of  automatic  control  system  software,  design  of  sprinkler  irrigation  networks,  testing  and  data analysis. The results showed that the total power to operate an automatic sprinkler irrigation system of 68.2 watt.hour and without automatic control system of 401.7 watt.hour. The use of automatic control system in sprinkler irrigation system can reduce battery consumption of 333.5 Watt.hour. The battery operating time in a system equipped with an automatic control system is 12 hours, while without the use of the control system it is 2 hours. The use of a 100 WP solar panel unit is able to meet the power needed for the automatic control system during the experiment.
Key words: irrigation efficiency, solar power, sprinkler irrigation, water management

## ABSTRAK
Peningkatan efisiensi tata kelola air irigasi dapat dilakukan dengan penggunaan irigasi sprinkler otomatis bertenaga surya. Sistem irigasi ini dirancang dengan memanfaatkan teknologi digital, mikrokontroller dan jaringan sensor. Inovasi teknologi  ini dibangun untuk mengoperasikan on/off irigasi sprinkler berdasarkan nilai  kelembaban  tanah  yang  diatur  sebagai  nilai  setpoint  bawah  dan  setpoint  atas.  Penelitian  ini bertujuan untuk mengembangkan sistem irigasi sprinkler otomatis bertenaga surya dengan acuan kendali kelengasan tanah. Tahapan penelitian yaitu perancangan hardware sistem kontrol otomatis bertenaga surya, perancangan software sistem kendali, perancangan jaringan irigasi sprinkler, pengujian dan analisis data. Hasil percobaan menunjukkan  total daya untuk mengoperasikan sistem irigasi sprinkler otomatis 68,2  watt.hour  dan  tanpa  penggunaan  sistem  kontrol  otomatis  401,7  watt.hour.  Penggunaan  sistem kontrol  otomatis  pada  irigasi  sprinkler  mampu  menghemat  penggunaan  daya  baterai  sebesar  333,5 watt.hour.  Lama  operasi    baterai  pada  sistem  yang  dilengkapi  sistem  kontrol  otomatis  adalah  12  jam sedangkan  tanpa  penggunaan  sistem  kontrol  sebesar  2  jam.  Penggunaan  1  unit  panel  surya  100  WP mampu  mencukupi  daya  yang  dibutuhkan  untuk  mengoperasikan  sistem  kontrol  otomatis  selama percobaan.
Kata kunci: efisiensi irigasi, irigasi sprinkler, tata kelola air, tenaga surya
Jurnal Bisnis Tani Vol 6, No 2, Desember 2020

## PENDAHULUAN
Permasalahan air bagi pertanian terutama di lahan kering adalah persoalan ketidaksesuaian distribusi  air  antara  kebutuhan  dan  pasokan menurut  waktu  dan  tempat.  Pengelolaan  air berperan sangat penting dan merupakan salah satu  kunci  keberhasilan  peningkatan  produksi hasil  tanaman  pertanian.  Pertumbuhan  dan perkembangan tanaman dapat terhambat atau terganggu  karena  kebutuhan  air  yang  tidak tercukupi. Siebert dan Doll (2010)
memperkirakan  bahwa  rata-rata  hasil  produksi tanaman biji-bijian dengan sistem irigasi adalah 4,4  ton/ha,  sedangkan  dengan  sistem  tadah hujan sebesar 2,7 ton/ha. Sebesar 42% dari hasil produksi  tanaman  biji-bijian  pada  umumnya berasal dari lahan irigasi dan tanpa sistem irigasi hasil produksi akan menurun sebesar 20%.
Kegiatan  usahatani  Desa  Seputuk  masih menerapkan sistem tadah hujan dan cenderung melakukan  kegiatan  usahataninya  secara tradisional  serta  selalu  berpindah-pindah  yang berdampak ketidakpastian ketersediaan kebutuhan  air  untuk  tanaman  pertanian. Ketersediaan air untuk tanaman sulit diprediksi karena  pasokan  air  tergantung  dari  sebaran curah  hujan  di  sepanjang  tahun,  yang sebarannya tidak merata di wilayah Kalimantan Utara  juga  menyebabkan  beberapa  lahan pertanian  tadah  hujan  mengalami  kekeringan. Kondisi ini dapat menyebabkan ketidakseimbangan  antara  ketersediaan  dan
kebutuhan  air  tanaman,  penurunan  produksi bahkan  gagal  panen  (Sirait  dan  Sri  2018; Nikolidakis et al. 2015).
Disisi  lain  petani  Desa  Seputuk  belum memperoleh informasi ataupun adopsi teknologi  tentang  pengelolaan  air  irigasi sehingga  lahan  pertanian  belum  memberikan hasil  yang  optimal.  Pengelolaan  air  di  lahan pertanian  bukan  hanya  dimaksudkan  untuk menghindari  terjadinya  banjir/genangan  yang berlebihan  di  musim  hujan  tetapi  juga  untuk menghindari kekeringan di musim kemarau.
Tata  kelola  sumberdaya  air  yang  kurang tepat akan berakibat krisis sumberdaya air dan berdampak terhadap ketahanan pangan. Suciati et  al.  (2014)  mengatakan  bahwa  sekitar  80% produksi  padi  dihasilkan  sawah  beririgasi sehingga pemenuhan ketersediaan air menjadi aspek penting. Oleh karena itu dibutuhkan tata kelola sumberdaya air yang mampu merancang kebijakan  publik  yang  dapat  diterima  dan pelaksanaannya efektif oleh aktor/stakeholder.
Tata  kelola  air  irigasi  di  lahan  pertanian tidak  mungkin  jika  dilakukan  dengan  cara manual  yang  selama  ini  banyak  dipakai,  oleh karena  itu  diperlukan  suatu  sistem  pemberian air irigasi yang lebih efektif dan efisien. Salah satu cara penyediaan kebutuhan air tanaman untuk meningkatkan  produksi  hasil  pertanian  adalah penerapan  sistem  irigasi  sprinkler  yang dilengkapi  sistem  otomatis  berbasis  tenaga surya.
Jurnal Bisnis Tani Vol 6, No 2, Desember 2020
pp. 98 - 108
Mikrokontroller  Arduino  Uno  ATMega328P dapat  digunakan  sebagai  sistem  kendali otomatis untuk pengaturan on-off pompa irigasi yang dapat mendukung produktivitas tanaman. Nurfaijah et al. (2015) menyatakan bahwa sistem kontrol  tinggi  muka  air  berdasarkan  sistem kendali  on-off  menggunakan  mikrokontroler Arduino  Uno  ATMega328P  dengan  perlakuan rejim  air  agak  basah  untuk  budidaya  tanaman padi memberikan jumlah anakan tertinggi (138 anakan),  hasil  tanaman  tertinggi  194,7 g/rumpun  (setara  21,6  ton/ha  dengan  asumsi jarak  tanam  30×30  cm),  dan  produktivitas  air tertinggi 3,16 kg/m3.
Pemanfaatan  tenaga  surya  telah  banyak digunakan  oleh  masyarakat  luas  baik  untuk kepentingan pertanian maupun non pertanian, sehingga sangat memungkinkan untuk digunakan  sebagai  sumber  energi  untuk penggerak  outlet  irigasi  elektromekanis.  Sel surya dapat mengonversi sekitar 30% dari energi radiasi matahari menjadi listrik (Balaji dan Sudha, 2016; Chavan et al, 2017; Ingale dan Kasat, 2012; Uddin et al, 2012).
Pemanfaatan tenaga surya sebagai sumber energi untuk irigasi sprinkler juga telah dilakukan oleh  Sirait  dan  Sri  (2018)  yang  menyatakan bahwa  sistem  kontrol  dapat  beroperasi  sesuai dengan  set  point  yang  ditentukan  yaitu pengaturan  tingkat  kelembaban  tanah  13,58% sebagai  nilai  set  point  bawah  dan  28,29% sebagai  nilai  set  point  atas  untuk  acuan pengaturan  on-off  pompa  irigasi  serta  dapat menjaga kondisi tanah dari kapasitas lapang.
Berbagai  uji  coba  dan  penelitian  irigasi otomatis  dengan  tenaga  surya  telah  dilakukan dengan simulasi komputer untuk mengoperasikan  pompa  irigasi  berdasarkan kelembaban tanah sebagai acuan kendali. Hasil model  simulasi  tersebut  diimplementasikan pada skala laboratorium dan lahan kering untuk bidang pertanian ukuran medium (Dursun dan Ozden, 2012; Nagahage & Dilrukshi, 2012).
Tujuan penelitian ini adalah
mengembangkan  sistem  irigasi  sprinkler otomatis bertenaga surya dengan acuan kendali kelengasan  tanah.  Inovasi  teknologi  ini  dapat digunakan untuk mempermudah pemberian air untuk tanaman berdasarkan tingkat kelembaban  tanah  di  lahan  pertanian, meningkatkan  efisiensi  penggunaan  air  irigasi dan efisiensi tenaga kerja.

## METODE PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan di lahan Kelompok Tani  Desa  Seputuk  pada  bulan  Mei-Oktober 2020.  Penelitian  dibagi  ke  dalam  beberapa tahapan  yaitu  perancangan  hardware  sistem kontrol otomatis bertenaga surya, perancangan software  sistem  kendali,  perancangan  jaringan irigasi sprinkler, pengujian dan analisis data.
Alat  dan  bahan  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  adalah  Mikrokontroller  Arduino Uno ATMega328P, pompa, sensor kelembaban tanah YL-69, micro SD, RTC modul, baterai 12V, relay  12V  dan  5V,  panel  surya  100  WP,  solar charge controller, kotak panel, terminal barrier, pipa PVC, dan nozzle sprinkler.
Adapun  tahapan-tahapan  penelitian  yaitu perancangan hardware sistem kontrol otomatis bertenaga  surya,  perancangan  software  sistem kendali,  perancangan  jaringan  irigasi  sprinkler, pengujian  dan  analisis  data.  Perancangan perangkat hardware yang dilakukan terdiri dari panel  surya,  panel  sistem  kendali,  rangkaian sensor  kelembaban  tanah,  dan  catu  daya. Teknologi  digital,  mikrokontroller  dan  jaringan sensor  dimanfaatkan  untuk  merancang  sistem kontrol otomatis.
Mikrokontroller Arduino Uno ATMega328P digunakan  sebagai  sistem  kendali  otomatis untuk  mengoperasikan  sistem  aktuasi  pompa irigasi dengan acuan kelembaban tanah di lahan percobaan  yang  dideteksi  oleh  sensor  YL-69. Panel  sistem  kendali  terdapat  beberapa perangkat  komponen  yang  terdiri  dari mikrokontroler, inverter, relay, rangkaian sensor, baterai dan solar charge controller.
Mikrokontroller  dapat  diaktifkan  melalui koneksi  USB  atau  dengan  catu  daya  eksternal yang  berasal  dari  baterai  dan  dihubungkan melalui  plug  jack  ukuran  2,1  mm  ke  konektor power.  Konsumsi  daya  yang  dibutuhkan  untuk mengaktifkan  board  Mikrokontroller  adalah  7- 12  Volt.  Nilai  setpoint  sebagai  acuan mengoperasikan pompa ditentukan berdasarkan hasil analisis kadar air tanah lahan percobaan  dan  menjaga  kondisi  tanah  dari kapasitas  lapang.  Pada  tahap  perancangan software dilakukan pembuatan dan penyesuaian program untuk melakukan pengujian  sistem  kendali  otomatis.  Penulisan
bahasa  pemograman  didasarkan  pada  bahasa pemograman  C/C++.  Gambar  1  menunjukkan rangkaian  hardware  sistem  kontrol  irigasi sprinkler otomatis bertenaga surya.
Gambar 1. Skema rangkaian hardware
Sensor  YL-69  mendeteksi  tingkat kelembaban  tanah  di  lahan  percobaan  dan mengirimkan  ke mikrokontroler.  Sensor  YL- 69 berkomunikasi dengan komputer melalui USB serial port. Komputer berfungsi sebagai antar  muka  pengguna  untuk  memonitor hasil pembacaan sensor, waktu dan aktivitas sistem kendali irigasi, serta untuk mengubah setting pengendali yang diinginkan.
Pada  saat  kelembaban  tanah  berada dibawah setpoint bawah maka mikrokontroller akan memberikan perintah kepada relay untuk mengaktifkan  motor  pompa on .  Sedangkan ketika kelembaban tanah berada diatas setpoint atas,  maka  mikrokontroller  akan  memberikan sinyal  untuk  mengaktifkan  relay  supaya menggerakkan motor pompa untuk off . Status pompa  akan idem ketika  kelembaban  tanah berada diantara nilai setpoint atas dan bawah.
Jurnal Bisnis Tani Vol 6, No 2, Desember 2020
Gambar  2  menunjukan  bagan  alir  rancangan sistem kendali irigasi otomatis bertenaga surya
Gambar 2. Diagram Alir Sistem Kendali Otomatis
Rancangan jaringan irigasi sprinkler sistem perpipaan  di  implementasikan  pada  lahan percobaan seluas 1 ha dengan sistem pengaliran menggunakan tekanan pompa. Pipa utama yang berdiameter  1  inchi  terhubung  ke  pipa  lateral yang berdiameter ½ inchi dan merupakan outlet irigasi. Oulet irigasi merupakan nozzle sprinkler dengan interval jarak antar sprinkler sebesar 6 m.
Air  irigasi  bersumber  dari  air  tanah  dan reservoir  yang  terdapat  di  lahan  dan  jaringan juga  dilengkapi  dengan  simpang by  pass yang digunakan  jika  sistem  mengalami trouble .
Gambar  3  memperlihatkan  instalasi  jaringan irigasi  pompa  sistem  perpipaan  di  lahan usahatani yang dilengkapi dengan sistem kontrol otomatis bertenaga surya.

## Gambar 3. Instalasi jaringan irigasi sprinkler
Analisis dilakukan agar data hasil pengujian dapat  digunakan  dan  dijadikan  rujukan  untuk penyempurnaan sistem lebih lanjut. Data yang dianalisis  adalah  perangkat  software  dan hardware, instalasi jaringan irigasi sprinkler, dan
analisis  konsumsi  daya  untuk  pengoperasian sistem.  Data  yang  akan  dianalisis  dapat menggambarkan kinerja sistem kontrol otomatis pada  irigasi  sprinkler  dengan  set  point  yang diinginkan.
Yes
No Nilai lengas tanah ≥ setpoint atas Nilai lengas tanah ≤ setpoint bawah Start Setpoint atas, Setpoint bawah Baca KAT oleh sensor YL- 69 Analog to Digital Converter Stop Irigasi ON Irigasi OFF No Yes Solar panel Panel sistem kendali Katup  kendali  manual (by pass) Pipa utama 1 inchi Pompa Outlet irigasi Pipa lateral ½ inchi

## HASIL PEMBAHASAN

## Perangkat Software dan Hardware
Program  kendali  dirancang  berdasarkan nilai  kelengasan  tanah  di  lahan  percobaan sebagai  acuan  nilai  set  point  untuk mengoperasikan  pompa.  Bahasa  program kendali  dilakukan  dengan  menggabungkan kodingan  masing-masing  perangkat  hardware pada  sistem.  Tahap  perancangan  hardware dilakukan  dengan  menggabungkan  masing- masing  perangkat  dengan  mikrokontroller Arduino Uno ATMega328P melalui kabel jumper pada setiap pinnya. Arduino Uno ATMega328P mempunyai  14  digital  input/output  (6 diantaranya  dapat  digunakan  untuk  PWM output), 6 analog inputs, 16  MHz clock speed, USB  connection,  power  jack,  ICSP  header,  dan reset button. Skema Arduino Uno ATMega328P disajikan pada Gambar 4.

## Gambar 4. Aduino Uno
(Sumber : http://www.arduino.cc)
Sensor kelembaban tanah yang digunakan pada penelitian ini adalah YL-69 yang memiliki tiga pin yaitu bare, red, dan black berdasarkan fungsi  masing-masing.  Sensor  YL-69  digunakan dengan  menghubungkan  setiap  pin  sensor dengan mikrokontroler Arduino Uno
ATMega328P. Pin Vin  dihubungkan ke port 5 V,
pin ground dihubungkan ke port ground dan pin Vout dihubungkan ke port analog serial A1 dan A2.  Sensor  kelembaban  tanah  YL-69  ditanam pada lahan percobaan dengan kedalaman 5-10 cm (Cardenas-Lailhacar dan Dukes, 2010). Tabel 1  menunjukkan  spesifikasi  sensor  kelembaban tanah YL-69 yang digunakan pada penelitian ini.

## Tabel 1. Spesifikasi Sensor Kelembaban Tanah YL-6
Uraian Spesifikasi Tegangan suplai 3,3 V atau 5 V Current 35 mA Signal tegangan output 0 – 4,2 V Digital output 0 atau 1 Analog Resistance (  ) Dimensi panel 1,6 – 3,0 cm Dimensi probe 3,0 – 6,0 cm
Pada mikrokontroler juga dipasang modul RTC  dan  micro  SD  yang  dapat  merekam  data hasil pembacaaan sensor disertai dengan waktu pengukuran.  Selain  itu,  terdapat  beberapa rangkaian  lainnya  yaitu  inverter  DC-AC  untuk mengoperasikan pompa, terminal barrier, relay sebagai saklar otomatis untuk mematikan atau menghidupkan  sistem,  panel  surya  dan  solar charge  controller  sebagai  pendukung  sistem dengan  pemanfaatan  tenaga  surya,  baterai  12 Volt sebagai sumber tegangan listrik yang akan dialirkan  melalui  relay  untuk  mengoperasikan pompa yang berfungsi sebagai buka-tutup aliran air ke jaringan irigasi (outlet irigasi) berupa nozzle sprinkler.
Sistem kontrol panel sepenuhnya didukung oleh  penggunaan  tenaga  surya  yang  telah diubah dari sinar matahari ke energi listrik oleh sel surya yang kemudian disimpan dalam baterai.
Jurnal Bisnis Tani Vol 6, No 2, Desember 2020
pp. 98 - 108
Sel  surya  bekerja  berdasarkan  fenomena photovoltaic  yang  merupakan  suatu  elemen aktif  dan  mengubah  cahaya  matahari  menjadi energi listrik. Gambar 5 menunjukkan perangkat sistem  kendali  irigasi  sprinkler  otomatis bertenaga surya.

## Gambar 5. Panel Sistem Kendali
Tingkat  energi  sinar  matahari  yang  terdiri dari  foton  akan  berbeda  tergantung  spektrum dari  mana  sinar  berasal.  Ketika  sinar  matahari menyentuh permukaan sel surya, maka bahan photovoltaic akan menyemburkan elektron yang menghasilkan  tegangan  listrik.  Tabel  2 menunjukkan  spesifikasi  panel  surya  yang digunakan pada penelitian.
Tabel 2. Spesifikasi Panel Surya Uraian Spesifikasi Module Type SP-100-P36 Daya Max (Pmax) 100 Watt Open Circuit Voltage (Voc) 22,3 V Short Circuit Current (Isc) 5,82 A Max. Power Current (Imp) 5,49 A Max. Power Voltage (Vmp) 18,3 V Number of Cells 36 Max. System Voltage 700 V Ketahanan suhu (C) -45 C ~ +80 C Ukuran (mm) 1020 x 670 x 35

## Instalasi jaringan irigasi sprinkler
Sistem irigasi sprinkler terdiri dari beberapa komponen utama yaitu sumber air, pompa dan tenaga penggerak sebagai sumber tekanan, pipa utama dan pipa lateral, dan sprinkler (Keller dan Bliesner,  1990).  Irigasi  sprinkler  merupakan suatu  metode  pemberian  air  pada  area  yang akan  di  irigasi  dengan  menggunakan  pipa bertekanan  melalui  nozzle.  Merkley  dan  Allen (2004)  mengemukakan  bahwa  sistem  irigasi sprinkler  dapat  diklasifikasikan  menjadi  sistem permanen,  portable/semi  portable,  traveling irrigator, center pivot atau linear move.
Rancangan jaringan irigasi sistem perpiaan dipasang pada lahan usaha berukuran 100×100 m dan sistem pengaliran menggunakan pompa. Pipa utama yang berdiameter 1 inchi terhubung dan  mengalirkan  air  ke  pipa  lateral  yang berdiameter  ½  inchi  dan  merupakan  outlet irigasi. Percobaan lapang dilakukan selama 7 hari secara  kontinue  dan  pemberian  air  dilakukan menggunakan  sprinkler  yang  bertekanan  dari pompa  Sanyo  P-H236AC  dengan  spesifikasi pompa ditunjukkan pada Tabel 3.
Tabel 3. Spesifikasi Pompa Irigasi
Uraian Spesifikasi Seri produk Sanyo P-H236AC Daya Output Listrik 200 Watt Daya Input Start 400 Watt Daya Hisap (max) 9 m Daya Dorong (max) 30 m Total Head 39 m Debit Air Max 50 Liter / menit Inlet 1 inchi Outlet 1 inchi
Pemanfaatan  inovasi  teknologi  ini  yang sepenuhnya didukung oleh tenaga surya dapat meningkatkan efisiensi penggunaan energi dan meminimalkan  dampak  terhadap  lingkungan hidup jika dibandingkan dengan operasi pompa berbahan bakar minyak serta dapat mengatasi masalah kebutuhan listrik. Produk teknologi ini merupakan  inovasi  dalam  upaya  peningkatan efisiensi  tata  kelola  air  irigasi  sekaligus merupakan  teknologi  otomatisasi  yang  lebih aplikatif.
Inovasi  teknologi  ini  memperkenalkan sistem  otomatis  yang  akan  menjadi  daya  tarik untuk pengembangan pertanian yang modern, yang  mengatasi  keterbatasan  penggunaan sumberdaya  listrik  di  bidang  pertanian  serta tuntutan  efisiensi  penggunaan  air  dengan pengaturan  otomatis  sesuai  pengaturan  yang diinginkan. Penerapan teknologi irigasi sprinkler otomatis di lahan usaha tani dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 6. Penerapan Irigasi Sprinkler di Lahan Petani

## Analisis Konsumsi Daya
Pemanfaatan tenaga surya dapat memberikan daya yang cukup untuk menggerakkan  sistem  dan  dapat  mengatasi masalah  kebutuhan  listrik  selama  percobaan lapang.  Hidayah  dan  Prihantoko  (2017) menyatakan  bahwa  penggunaan  tenaga  surya dengan daya 150 Wp per satu sistem dan baterai 152  Ah,  dapat  mengoperasikan  pintu  air elektromekanis  secara  otomatis  dengan  acuan kendali  data  debit  pada  saluran  dengan ketinggian maksimal satu meter.
Penggunaan solar  charge  controller tipe LCD 12V juga dapat menjaga agar baterai tidak kelebihan ( over charge ) dan kehabisan tegangan sehingga dapat menjaga umur baterai bertahan lebih lama. Pengisian tegangan baterai dilakukan secara otomatis yang di kontrol oleh rangkaian controller baterai.  Tegangan charger baterai antara  13,2  –  13,4  Volt  dan  jika  baterai  sudah mencapai tegangan tersebut, maka rangkaian ini otomatis  akan  menghentikan  proses  pengisian tegangan  baterai.  Namun  apabila  tegangan baterai drop hingga  11  Volt,  maka  rangkaian
Jurnal Bisnis Tani Vol 6, No 2, Desember 2020
controller akan  memutus  tegangan  sehingga baterai tidak sampai kehabisan tegangan. Hasil analisis  konsumsi  daya  untuk  pengoperasian sistem dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Analisis Konsumsi Daya Pada Sistem Selama Percobaan
Uraian Tanpa Sistem Kontrol Aplikasi Sistem Kontrol Daya Output Pompa irigasi 400 Watt 66,7 Watt Mikrokotroller Arduino Uno ATMega 328P - 1,08 Watt RTC dan Micro SD 0,008 Watt 0,008 Watt Relay 12 V 0,9 Watt 0,20 Watt Relay 5 V 0,54 Watt 0,12 Watt Sensor kelembaban tanah 0,24 Watt 0,24 Watt Daya Input Kapasitas max. solar cell 1 hari 452 Watt 452 Watt Baterai 12V 70Ah 840 Watt 840 Watt Lama daya tahan baterai tanpa suplai dari solar cell 2 jam 12 jam Kebutuhan baterai 7 hari tanpa sinar matahari 6 buah 1 buah Faktor dieffisiensi baterai 3 jam 3 jam Kebutuhan solar cell selama percobaan 1 buah 0,2 buah
Board mikrokontroller  Arduino  Uno
ATMega 328P membutuhkan konsumsi daya 7- 12  Volt,  jika  daya  kurang  dari  7  Volt  maka mikrokontroller  akan  beroperasi  tidak  stabil. Namun  jika  daya  yang  diberikan  lebih  dari  12 Volt,  maka  regulator  tegangan  mikrokontroller akan  panas  dan  dapat  merusak board mikrokontroller karena mengalami over tegangan.  Mikrokontroler  dapat  diaktifkan melalui  catu  daya  eksternal  yang  berasal  dari baterai dengan konektor power .
Panel surya mampu menghasilkan tegangan  hingga  0,5  Volt.  Panel  surya  yang digunakan pada kegiatan ini adalah panel surya 100 Wp artinya surya tersebut mempunyai 100 Watt peak saat matahari terik)  dimana 1 peak diasumsikan  4,5  jam  sehingga  kapasitas maksimal  untuk  pemakaian  1  hari  adalah  452 Watt.hour/hari.
Total
daya untuk
mengoperasikan sistem irigasi sprinkler otomatis
selama percobaan 7 hari secara kontinue adalah 68,2  Watt.hour  dengan  rata-rata  lama  10 menit/hari.
Penggunaan  1  unit  panel  surya  100  Wp mampu mencukupi daya yang dibutuhkan untuk mengoperasikan sistem irigasi sprinkler otomatis selama  percobaan  dan  mampu  mendukung sistem  tanpa  penggunaan  tenaga  listrik.  Jika jaringan  irigasi  tidak  dilengkapi  dengan  sistem kontrol  otomatis,  maka  konsumsi  daya pengoperasian pompa selama percobaan 7 hari sebesar  400  Watt,  maka  total  daya  untuk mengoperasikan irigasi sprinkler tanpa dilengkapi sistem kontrol otomatis adalah 401,7 Watt.hour.
Penggunaan sistem kontrol otomatis pada jaringan  irigasi sprinkler dapat  menghemat penggunaan  daya  baterai  sebesar  333,5  Watt.
Menurut Alam dan Naseem (2014)
mengemukakan  bahwa  penggunaan  panel
surya mampu mengurangi konsumsi energi lebih
dari 35% sehingga dapat membantu meningkatkan pendapatan petani.

## KESIMPULAN
Mikrokontroler Arduino Uno ATMega328P  dapat  digunakan  sebagai sistem  kendali  otomatis  untuk  pengaturan on-off pompa irigasi berdasarkan kelembaban tanah yang dideteksi oleh YL-69 sensor  kelembaban  tanah.  Total  daya  yang dibutuhkan  untuk  mengoperasikan  irigasi sprinkler otomatis  adalah  68,2    Watt.hour dan tanpa dilengkapi sistem kontrol otomatis adalah 401,7 Watt.hour. Penggunaan sistem kontrol  otomatis  pada  jaringan  irigasi sprinkler  dapat  menghemat  penggunaan daya baterai sebesar 333,5 Watt.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan  terima  kasih  disampaikan
kepada Kementerian Riset dan Teknologi/Badan  Riset  dan  Inovasi  Nasional (RISTEK-BRIN), Direktorat Riset dan Pengabdian  Masyarakat,  Deputi  Bidang Penguatan Riset dan Pengembangan melalui Hibah  Skema  Program  Pengabdian  Kepada Masyarakat tahun pelaksanaan 2020. Selain itu,  ucapan  terima  kasih  juga  disampaikan kepada Kelompok Tani Desa Seputuk sebagai mitra kegiatan PkM dan Lembaga Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat (LP2M) Universitas Borneo Tarakan.

## DAFTAR PUSTAKA
Alam,  N.,  Naseem,  A.  2014.  Solar  powered auto  irrigation  system.  Journal  Sci.  Int, 26, 1515-1517.
Balaji, V. R., Sudha, M. 2016. Solar powered auto  irrigation  system.  International Journal  of  Emerging  Technology  in
Computer Science & Electronics (IJETCSE), 20(2). Diperoleh dari
http://www.ijetcse.com/wp- content/plugins/ijetcse/file/upload/doc
x/379ICAEECI-171-pdf.pdf.
Cardenas-Lailhacar,  B.,  Dukes,  M.  D.  2010.
Precision  of  soil  moisture  sensor irrigation controllers under field conditions. Agricultural
Water Management, 97(5), 666–672.
Chavan,  M.  S.,  Pawar,  P.,  Bhaga,  R.,
Somanwad,  N.  2017.  Solar  powered auto  irrigation  system.  International Journal  of  Recent  Innovation  in Engineering and Research, 02, 19–24.
Dursun,  M.,  Ozden,  S.  2012.  Application  of solar powered automatic water pumping in Turkey. International Journal of Computer and Electrical Engineering,
4(2),  161–164.  https://doi.org/DOI: 10.7763/IJCEE.2012.V4.471.
Hidayah,  S.,  Prihantoko,  A.  2017.  Pintu  Air
Irigasi Elektromekanis Kombinasi Aliran Atas  dan  Bawah.  Jurnal  Irigasi,  11(2), 113–124.
http://dx.doi.org/10.31028/ji.v11.i2.11 3-124.
Jurnal Bisnis Tani Vol 6, No 2, Desember 2020
pp. 98 - 108
Ingale,  H.,  Kasat,  N.  N.  2012.  Automated solar  based  agriculture  pumping. International  Journal  of  Advanced Research  in  Computer  Science  and Software Engineering, 2(11), 407–410. Keller,  J.,  Bliesner,  R.  D.  1990.  Sprinkle  and trickle irrigation. The Blackburn Press. Merkley, G. P., Allen, R. G. 2004. Sprinkle & Trickle Irrigation: Lecture Notes. Logan,
Utah: Biological and Irrigation
Engineering  Department,  Utah  State Unive.
Nagahage,  I.  S.  P.,  Dilrukshi,  E.  A.  A.  2013. Solar  powered  automated  irrigation system.  Dipresentasikan  pada  ACEPS.
Diperoleh dari
http://dl.lib.mrt.ac.lk/handle/123/9076. Nurfaijah, Setiawan, B. I., Arif, C., Widodo, S.
2015.  Sistem  Kontrol  Tinggi  Muka  Air Untuk  Budidaya  Padi.  Jurnal  Irigasi, 10(2), 97–110.
http://dx.doi.org/10.31028/ji.v10.i2.97
-110.
Siebert,  S.,  Döll,  P.  2010.  Quantifying  blue and  green  virtual  water  contents  in global  crop  production  as  well  as potential  production  losses  without irrigation. Journal of Hydrology, 384(3), 198–217. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2009. 07.031.
Sirait  S.,  Sri  Maryati.  2018.  Sistem  kontrol irigasi  sprinkler  otomatis  bertenaga surya  di  Kelompok  Tani  Kecamatan
Meureubo  Kabupaten  Aceh  Barat. Jurnal Irigasi, 13(1), 55–66. http://dx.doi.org/10.31028/ji.v13.i1.55
-66.
Suciati L. P, Bambang Juanda, Akhmad Fauzi, Ernan  Rustiadi.  2014.  Tata  kelola sumberdaya  air  untuk  mendorong kebijakan system of rice intensification. [Disertasi]. Program Studi Ilmu
Perencanaan  Pembangunan  Wilayah dan  Perdesaan.  Sekolah  pascasarjana. Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Uddin,  J.,  Reza,  S.  T.,  Newaz,  Q.,  Uddin,  J.,
Islam,  T.,  Kim,  J.-M.  2012.  Automated irrigation system using solar power (hlm. 228–231).  Dipresentasikan  pada  7th International  Conference  on  Electrical and  Computer  Engineering,  Dhaka, Bangladesh:
IEEE.
https://doi.org/10.1109/ICECE.2012.64
71527.