ISSN Print : https://issn.brin.go.id/terbit/detail/1355981664 ISSN Online  : https://issn.brin.go.id/terbit/detail/1492572000
PADURAKSA: Jurnal Teknik Sipil Universitas Warmadewa Desember 2023, Volume 12: Nomor 2 https://doi.org/10.22225/pd.12.2.6680.186-194 Available online at https://www.ejournal.warmadewa.ac.id/index.php/paduraksa
Analisis water footprint pada budidaya pakcoy dengan sistem irigasi bawah permukaan pocket fertigation
Putri Agustina Hotmatua Hutabalian, Chusnul Arif *
Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, IPB University, Kampus IPB Darmaga – Bogor, Jawa Barat, Indonesia *Corresponding authors: chusnul_arif@apps.ipb.ac.id
Submitted: 18 March 2023, Revised: 31 October 2023, Accepted: 11 November 2023
ABSTRACT: Limited water resource and the decrease in the plant productivity of the bok choy (Chinese white cabbage) causes the need for appropriate irrigation technology. Pocket fertigation, as an innovative irrigation technology, is develop from previous a ring irrigation system and it is expected to increase crop and water productivity. This study aims to analyze the water footprint of the bok choy plant using a pocket fertigation irrigation system with various scenarios, and to determine the optimal irrigation system. The  research  was  conducted  in  April-June  2022  at  Kinjiro  Farm,  Bogor  City.  The  research  steps  included  land  preparation,  data collection, data processing, and water footprint analysis. Irrigation scenario design is influenced by factors of pocket fertigation (P1) and conventional (P2) irrigation systems, as well as water supplied based onetime evaporation (A1) and two times evaporation rates. The total water footprint in scenarios P1A1, P2A1, P1A2, and P2A2 are 251.72 m 3 /ton, 231.56 m 3 /ton, 295.69 m 3 /ton and 222.16 m 3 /ton respectively with the highest irrigation efficiency occurs in the P2A1 scenario, so further development of pocket fertigation is needed to minimize the water footprint and increase water productivity.
KEYWORDS : bok choy; pocket fertigation; subsurface irrigation; water footprint.
ABSTRAK: Keterbatasan  ketersediaan  air  dan  penurunan  produktivitas  tanaman  sawi  pakcoy  menyebabkan  diperlukannya teknologi irigasi tepat guna. Pocket fertigation merupakan pengembangan sistem irigasi cincin yang diharapkan dapat meningkatkan produktivitas  tanaman  dan  air. Penelitian  ini bertujuan  menganalisis  water  footprint  tanaman  pakcoy  menggunakan  sistem  irigasi pocket fertigation dengan berbagai skenario, serta menentukan sistem irigasi yang optimal. Penelitian dilaksanakan pada bulan April- Juni 2022 bertempat di Kinjiro Farm, Kota Bogor. Tahapan penelitian meliputi persiapan lahan, pengumpulan data, pengolahan data, dan analisis water footprint. Rancangan skenario irigasi dipengaruhi faktor sistem irigasi pocket fertigation (P1) dan konvensional (P2), serta pemberian air 1 kali evaporasi (A1) dan 2 kali evaporasi (A2). Total water footprint pada skenario P1A1, P2A1, P1A2, dan  P2A2  secara  berturut-turut  sebesar  251.72  m 3 /ton,  231.56  m 3 /ton,  295.69  m 3 /ton,  dan  222.16  m 3 /ton  dengan  efisiensi  irigasi tertinggi terjadi pada skenario P2A1, sehingga diperlukan pengembangan pocket fertigation lebih lanjut untuk meminimalkan water footprint dan meningkatkan produktivitas air.
KATA KUNCI : pakcoy; pocket fertigation; irigasi bawah permukaan; water footprint.
© The Author(s) 2020. This article is distributed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International license.

## 1 PENDAHULUAN
Pakcoy  dengan  nama  latin  Brassica  rapa  L. merupakan  tanaman  hortikultura  yang  termasuk  ke dalam jenis sayur-sayuran sawi. Tanaman semusim ini memiliki bentuk yang hampir mirip dengan sawi hijau, namun  lebih  pendek  dengan  batang  dan  daun  yang lebih  tebal  dan  kokoh  (Ginting,  2020).  Pakcoy memiliki kandungan gizi yang bermanfaat bagi tubuh seperti vitamin, mineral dan serat yang tinggi sehingga cukup  diminati  oleh  masyarakat  Indonesia.  Namun, tingginya  permintaan  pasar  tidak  diimbangi  dengan produktivitas tanaman yang mengalami penurunan dari tahun  ke  tahun  (Rizal,  2017).  Berdasarkan  data, produksi tanaman sawi di Indonesia pada tahun 2019 sebesar  652727  ton  dan  pada  tahun  2020  sebesar 667473 ton, dengan produktivitas tanaman yang turun dari  10.72  ton/ha  menjadi  10.51  ton/ha  (Badan  Pusat
Statistika, 2020). Penurunan produktivitas tanaman ini dapat  disebabkan  oleh  berbagai  faktor,  seperti  faktor iklim,  tingkat  kesuburan  tanah,  dan  teknik  budidaya yang dilakukan (Sarido & Junia, 2017).
Berbagai  inovasi  terus  dikembangkan  dan dilakukan  untuk  meningkatan  produktivitas  tanaman, salah satunya dengan menerapkan sistem irigasi yang tepat  dalam  budidaya  tanaman  (Triana  et  al.,  2018). Salah satu sistem irigasi yang dapat diterapkan adalah sistem  irigasi  bawah  permukaan  yang  cukup  efektif dan  efisien  dalam  memenuhi  kebutuhan  air  tanaman dengan  cara  mendistribusikan  air  secara  langsung  ke daerah  zona  perakaran  tanaman  (Anggriani,  2020). Salah  satu  contoh  irigasi  tipe  ini  adalah  irigasi  tetes yang telah terbukti memiliki tingkat keseragaman debit yang  tinggi  (Negara  et  al.,  2023).  Akan  tetapi, teknologi ini masih terkesan mahal. Salah satu sistem
irigasi  bawah  permukaan  adalah pocket  fertigation yang merupakan alat pengaplikasian irigasi dan pupuk secara  bersamaan  melalui  sebuah emitter yang berbentuk seperti cincin dengan pocket sebagai wadah tampungan  air  dan  pupuk  dengan  biaya  yang  lebih murah  (Arif  et  al.,  2022) . Sistem  irigasi  bawah permukaan pocket fertigation merupakan pengembangan  dari  sistem  irigasi  cincin  (Reskiana et al., 2014), dimana air akan diberikan secara bersamaan dengan  pupuk  menuju  ke  daerah  perakaran  tanaman (Poerwanto  &  Susila,  2014)  melalui  sebuah  pocket, guna  memenuhi  kebutuhan  air  bagi  tanaman  secara efisien dan menghindari kehilangan air akibat perkolasi (Imanudin & Prayitno, 2015).
Selama masa pertumbuhan hingga panen, jumlah air  yang  dibutuhkan  oleh  tanaman  dapat  diketahui melalui  konsep water  footprint (jejak  air)  yang diperkenalkan oleh Hoekstra pada tahun 2002, meliputi penggunaan  air  hujan  ( green  water  footprint ), penggunaan air permukaan atau air tanah ( blue water footprint ),  dan  penggunaan  air  untuk  menangani polutan  yang  dihasilkan  dari  budidaya  tersebut  ( grey water  footprint )  (Hoekstra  et  al.,  2009).  Dengan menggunakan konsep water footprint , jumlah air yang efisien  yang  digunakan  untuk  budidaya  tanaman pakcoy dapat diketahui dan diharapkan dapat berguna untuk  perkembangan  budidaya  pakcoy  ke  depannya. Oleh  karena  itu,  penelitian  ini  bertujuan  dalam menentukan  dan  menganalisis  nilai water  footprint pada  budidaya  pakcoy  dengan  sistem  irigasi pocket fertigation dengan berbagai skenario, serta menentukan sistem irigasi yang paling optimal dengan efisiensi  irigasi  tertinggi.  Dengan  hasil  penelitian  ini diharapkan  didapatkan  teknologi  irigasi  yang  lebih murah dan hemat air serta dapat menjaga produk yang dihasilkan.

## 2 METODOLOGI

## 2.1 Waktu dan Tempat
Penelitian dilaksanakan pada bulan April hingga Juni  2022.  Pengambilan  data  penelitian  dilakukan  di Kinjiro  Farm,  Jalan  Hegarmanah  IV,  RT.01,  RW.08, Kelurahan Gunungbatu, Kecamatan Bogor Barat, Kota Bogor,  Jawa  Barat.  Penelitian  dilakukan  di  sebuah lahan  yang  ditanami  pakcoy  dengan  sistem  irigasi bawah permukaan pocket fertigation.

## 2.2 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi stasiun  cuaca, data  logger, sensor  kelembaban  tanah EC-5  sebanyak  4  buah,  panci  evaporasi  yang dilengkapi  meteran  air,  ember  plastik  sebagai  wadah pot tanaman sebanyak 40 buah, dan pocket fertigation sebanyak  20  buah  yang  terbuat  dari  selang  yang dilubangi dan botol plastik bekas sebagai pocket atau tampungan air sementara, teko ukur berukuran 500 mL dan 1000 mL, timbangan digital, serta penggaris untuk
mengukur  tinggi  tanaman.  Bahan  yang  digunakan dalam  penelitian  ini  meliputi  benih  pakcoy,  media tanam siap pakai, pupuk kandang, pupuk KCL, pupuk TSP,  pupuk  NPK,  dan  air  irigasi.  Selain  itu,  terdapat pula  beberapa  program  yang  digunakan  meliputi Microsoft  Word,  Microsoft  Excel,  SketchUp, dan aplikasi ECH2O  Utility .  Data  yang  digunakan  dalam penelitian ini terdiri dari data primer yang meliputi data kelembaban  tanah,  jumlah  air  irigasi  yang  diberikan, pupuk yang digunakan, hasil panen, curah hujan, suhu, dan radiasi matahari.

## 3 HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Prosedur Penelitian
Tahapan  penelitian  yang  dilakukan  meliputi kegiatan  studi  literatur  terlebih  dahulu  mengenai budidaya  kedelai  pakcoy  dan  sistem  irigasi  bawah permukaan pocket  fertigation .  Selanjutnya,  dilakukan kegiatan  budidaya  kedelai  pakcoy  meliputi  persiapan lahan,  penyemaian,  penanaman  benih  pakcoy, pemeliharaan tanaman, dan panen. Selama pemeliharaan  tanaman  hingga  panen,  dilakukan pengumpulan  data  primer  dan  sekunder.  Setelah  itu, penelitian  dilanjutkan  dengan  pengolahan  data  yang telah  terkumpul  untuk  mendapatkan  nilai  water footrprint  dan  pengaruh  penggunaan  sistem  irigasi terhadap pertumbuhan pakcoy.

## 3.1.1 Desain Experiment
Penelitian dilakukan pada lahan seluas 4 meter x 5  meter.  Rancangan  budidaya  tanaman  pakcoy  dapt dilihat  pada  Gambar  1.  Wadah  media  tanam  yang digunakan  terdiri  dari  40  buah  pot  yang  terbuat  dari ember plastik berukuran diameter 26 cm dan tinggi 20 cm. Wadah pot disusun ke dalam 4 baris dimana setiap potnya,  dipersiapkan  3  bibit  tanaman  pakcoy  sebagai sampel.  Adapun  setiap  baris  tanaman  memiliki perlakuan yang berbeda yang meliputi:
1 Skenario  1:  P1A1  (sistem  irigasi pocket fertigation , pemberian irigasi 1x evaporasi).
2 Skenario 2: P2A1 (sistem irigasi konvensional, pemberian irigasi 1x evaporasi).
3 Skenario  3:  P1A2  (sistem  irigasi pocket fertigation , pemberian irigasi 2x evaporasi).
4 Skenario 4: P2A2 (sistem irigasi konvensional, pemberian irigasi 2x evaporasi).
Pocket fertigation yang akan digunakan memiliki ukuran yang menyesuaikan diameter wadah pot dengan diameter  selang  berukuran  2  cm  yang  dilengkapi lubang-lubang  kecil  di  sekitar  selang  sebagai  tempat pengeluaran air irigasi dengan diameter 2 mm (Gambar 2). Desain pocket fertigation dapat dilihat pada. Media tanam  yang  digunakan  merupakan  campuran  antara tanah  dan  media  tanam  siap  pakai  yang  terbuat  dari arang sekam dan kompos. Pecampuran dan pengolahan media  tanam  dilakukan  menggunakan  sekop  agar media  tanam  menjadi  gembur.  Selain  itu,  dilakukan
pula pemupukan dasar pada media tanam dengan dosis meliputi  10  ton/ha  pupuk  kandang,  100  kg/ha  pupuk TSP, dan 75 kg/ha pupul KCl (Susilo 2016). Dilakukan
pula penanaman sensor  kelembaban tanah  EC-5 pada setiap  perlakuan,  masing-masing  sebanyak  1  sensor pada kedalaman 5 cm dari permukaan tanah.
Gambar 1. Rancangan percobaan pocket fertigation untuk tanaman pakcoy.
Gambar 2. Rancangan detail pocket fertigation
3.1.2 Penentuan Water Footprint dan Parameter Lain
1 Kebutuhan air tanaman Kebutuhan  air  tanaman  dapat  diketahui  dari nilai  evapotranspirasi  tanaman  (ETc)  yang dipengaruhi evapotranspirasi potensial (ETo) dan koefisien  tanaman  (Kc)  (Yuliawati,  2014).  Nilai Kc  ditentukan  dapat  ditentukan  dari  beberapa sumber, diantaranya dari standard FAO (Allen et al.,  1998)  ataupun  dengan  metode  optimasi  dari neraca  air  (Arif  et  al.,  2012).  Evapotranspirasi potensial  dapat  diketahui  nilainya  dengan menggunakan  berbagai  model,  salah  satunya model  Hargreaves  yang  hanya  menggunakan  2 parameter cuaca meliputi suhu udara rata-rata dan radiasi matahari (Arif et al., 2020). Menurut (Wu, 1997),  perhitungan  evapotranspirasi  potensial dapat  dihitung  dengan  menggunakan  persamaan berikut:
𝐸𝑇𝑜 = 0.0135(𝑇 𝑚𝑒𝑎𝑛 + 17.78) 𝑅𝑠( 238.8 595.58−0.55𝑇 𝑚𝑒𝑎𝑛 ) ........................... (1)
dimana, Eto adalah  evapotranspirasi  potensial (mm/hari), T mean merupakan  suhu  udara  rata-rata (°C)  dan R s merepresentasikan  radiasi  matahari (MJ/m 2 /hari).
Nilai  koefisien  tanaman  bergantung  kepada jenis  tanaman  yang  itu  sendiri.  Beberapa
penelitian  menunjukkan  nilai  koefisien  tanaman yang berbeda-beda yang dapat dipengaruhi lokasi budidaya  dan  cuaca  setempat  (Yuliawati,  2014).
Perhitungan
evapotranspirasi tanaman berdasarkan nilai koefisien tanaman dan evapotranspirasi  potensial  dapat  dilihat  pada persamaan berikut (Khairunnisak et al., 2017).
𝐸𝑇𝑐 = 𝐾𝑐 𝐸𝑇𝑜 .............................................   (2) dimana, Etc adalah  evapotranspirasi  tanaman (mm/hari), Kc merupakan koefisien tanaman, dan Eto merepresentasikan evapotranspirasi potensial (mm/hari)
2 Kebutuhan air irigasi
Pemberian  air  irigasi  dilakukan  berdasarkan tingkat  evaporasi  harian  yang  terjadi  yang  dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut ini.
𝐼 = 𝐸𝐿 𝑝𝑜𝑡 1000 .......................................................   (3)
dimana, I adalah  irigasi  (mL), E merupakan evaporasi (mm), dan Lpot merepresentasikan luas pot (mm 3 )
3 Produktivitas air
Produktivitas air dalam hal irigasi menunjukkan  rasio  hasil  produksi  tanaman terhadap banyaknya penggunaan air untuk irigasi selama masa pertumbuhan tanaman hingga panen.
(Farida et al., 2019). Berdasarkan (Bouman et al., 2005),  produktivitas  air  dapat  dihitung  dengan menggunakan rumus berikut (Arif et al., 2019).
𝑊𝑃 𝐼𝑅 = 𝑌 ∑ 𝑃+𝐼 ...............................................   (4) dimana, WP IR adalah produktivitas air (g panen/kg air), Y merupakan crop yield atau  hasil  panen (ton/ha), P yaitu  presipitasi  atau  curah  hujan (mm), dan I adalah irigasi (mm)
4 Water footprint
Menurut  (Hoekstra  et  al.,  2009),  water footprint  merupakan  jumlah  total  air  tawar  yang dipakai dalam menghasilkan suatu produk, dalam hal  ini  adalah  produksi  kedelai  pakcoy. Water footprint terdiri  dari  3  komponen  yang  meliputi green water footprint yang menunjukkan jumlah air  hujan  yang  tersimpan  di  dalam  tanah  dan digunakan  oleh  tanaman,  blue  water  footprint yang  menunjukkan  jumlah  air  yang  menguap yang berasal dari air permukaan maupun air tanah sebagai air irigasi, dan grey water footprint yang menunjukkan  jumlah  air  yang  digunakan  untuk mengurangi polusi atau beban pencemaran akibat produksi  pakcoy. Water  footprint dinyatakan dalam  satuan  volume  air  per  unit  produk,  yaitu m3/ton  yang  setara  dengan  liter/kg.  Perhitungan nilai water footprint dalam budidaya pakcoy dapat dilihat pada persamaan berikut:
𝑊𝐹 = 𝑊𝐹 𝑔𝑟𝑒𝑒𝑛 + 𝑊𝐹 𝑏𝑙𝑢𝑒 + 𝑊𝐹 𝑔𝑟𝑒𝑦 ..........   (5) dimana, WF adalah water  footprint (m 3 /ton), Wf green merupakan green water footprint (m 3 /ton), Wf blue adalah blue water footprint (m 3 /ton), Wf grey merepresentasikan grey water footprint (m 3 /ton)

## 3.1.3 Uji Statistika
Analisis  data  yang  dilakukan  meliputi  analisis data kebutuhan air tanaman, pemberian irigasi, kondisi kelembaban tanah, pertumbuhan tanaman, hasil panen, produktivitas air, dan nilai water footprint berdasarkan pengumpulan  dan  pengolahan  data.  Pada  data pertumbuhan  tanaman  (tinggi  tanaman  dan  jumlah daun)  serta  hasil  panen  35  hari  setelah  tanam  (HST), dilakukan  analisis  data  dengan  menggunakan  metode analisis  varians  dua  arah (two  way  anova) untuk mengetahui  perbedaan  atau  siginifikansi  hasil pertumbuhan  tanaman  dan  hasil  panen  berdasarkan skenario  irigasi  yang  telah  dirancang.  Terdapat  pula dua  uji  prasyarat  yang  perlu  dilakukan  sebelum pengujian  Anova,  meliputi  uji  normalitas  dan  uji homogenitas (Usmadi, 2020). Uji normalitas dilakukan dengan  menggunakan  metode Kolmogorov-Smirnov , sedangkan uji homogenitas dilakukan dengan metode Bartlet pada taraf signifikansi α = 0.05.

## 3.2 Kebutuhan Air Tanaman
Kebutuhan air bagi tanaman diperoleh berdasarkan nilai evapotranspirasi potensial ( ETo ) dan koefisien  tanaman  ( Kc )  (Khairunnisak  et  al.,  2017). Nilai  evapotranspirasi  potensial  dicari  dengan menggunakan  metode Hargreaves yang  dipengaruhi dua  parameter,  yaitu  temperatur  udara  rata-rata  dan radiasi  matahari.  Kedua  data  tersebut  diperoleh berdasarkan data stasiun cuaca setempat yang berada di Kinjiro Farm . Adapun data koefisien tanaman pakcoy diperoleh  berdasarkan  literatur  oleh  (Rahmadhani  et al.,  2018).  Hasil  perhitungan  kebutuhan  air  tanaman dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Kebutuhan air tanaman selama satu musim tanam MST* Tmean Rs ETo Kc ETc (°C) (MJ/m²/minggu) (mm/minggu) (mm/minggu) 1 26.52 91.07 18.73 0.44 8.24 2 27.91 84.48 22.33 0.44 9.83 3 27.66 84.89 21.75 0.44 8.85 4 26.50 73.25 17.86 0.33 5.36 5 25.89 51.85 14.70 0.03 4.41 Total 95.36 36.68 * Minggu setelah tanam
Fase  pertumbuhan  tanaman  pakcoy  terdiri  dari fase initial stage (awal), fase mid-season (tengah), dan fase late-season (akhir). Pada penelitian ini, kebutuhan air  tanaman  dihitung  pada  fase  tengah dan  fase  akhir pertumbuhan. Nilai koefisien tanaman yang didapatkan dari data literatur terdiri dari fase tengah pertumbuhan sebesar 0.44 dan fase akhir pertumbuhan sebesar 0.30 (Rahmadhani  et  al.,  2018).  Berdasarkan  hasil perhitungan  antara  evapotranspirasi  potensial  dan koefisien  tanaman,  maka  didapatkan  nilai  kebutuhan air  tanaman  ( ETc )  dengan  total  36.68  mm.  Rata-rata
evapotranspirasi  tanaman  pada  fase  tengah  sebesar 1.27 mm/hari dan fase akhir sebesar 0.75 mm/hari.
Kebutuhan  air  tanaman  pada  fase  tengah pertumbuhan  lebih  besar  dibandingkan  kebutuhan  air pada  fase  akhir  pertumbuhan.  Hal  ini  dapat  terjadi karena  pada  fase  tengah  pertumbuhan,  tanaman mengalami  pertumbuhan  secara  maksimal  dengan pembentukan  daun-daun  baru,  sehingga  semakin banyak air yang dibutuhkan oleh tanaman. Selain itu, proses  transpirasi  dari  tanaman  juga  akan  semakin besar akibar luas daun yang terus bertambah. Berbeda
pada fase akhir pertumbuhan, dimana sel-sel daun pada tanaman  sudah  mulai  berhenti  beraktivitas  sehingga kebutuhan air tanaman akan menurun (Rahmadhani et al., 2018)

## 3.3 Pemberian Irigasi
Penggunaan sistem irigasi pocket fertigation dan sistem irigasi konvensional dapat dilihat pada Gambar 3.  Pada  sistem  irigasi pocket  fertigation ,  air  irigasi diberikan  melalui  sebuah pocket ,  sedangkan  pada sistem  irigasi  konvensional,  air  irigasi  diberikan  di sekitar  tanaman  secara  langsung.  Jumlah  air  irigasi yang  diberikan  bergantung  pada  tingkat  evaporasi harian  yang  terjadi  berdasarkan  pembacaan  tinggi muka air di panci evaporasi yang mengalami kenaikan atau  penurunan  tinggi  muka  air.  Penurunan  tinggi muka  air  pada  panci  evaporasi  menunjukkan  bahwa proses  evaporasi  telah  terjadi,  dimana  air  berubah bentuk  menjadi  gas  yang  disebabkan  oleh  berbagai faktor, meliputi suhu udara, radiasi matahari, kecepatan angin, tekanan atmosfer, lokasi geografis, musim, dan lainnya (Morton, 1968).
Gambar 3 (a) P1A1, (b) P2A1, (c) P1A2, dan (d) P2A2
Tingkat  evaporasi  harian  yang  telah  tercatat dikalikan  dengan  luas  pot  tanaman  sehingga menghasilkan volume air irigasi yang harus diberikan berbeda-beda.  Gambar  4  menunjukkan  jumlah  irigasi harian  yang  diberikan  pada  masing-masing  skenario selama  35  HST.  Tingkat  evaporasi  selama  35  HST cukup beragam, berkisar antara 0-6 mm/hari. Semakin besar  tingkat  evaporasi  terjadi,  maka  semakin  besar pula  volume  irigasi  yang  perlu  diberikan.  Volume irigasi tertinggi terjadi pada 14 HST dan 19 HST yang memiliki  tingkat  evaporasi  tertinggi  dengan  volume irigasi sebesar 320 mL pada skenario P1A1 dan P2A1, serta  640  mL  pada  skenario  P1A2  dan  P2A2.dua parameter, yaitu temperatur udara rata-rata dan radiasi matahari.  Kedua  data  tersebut  diperoleh  berdasarkan
data  stasiun  cuaca  setempat  yang  berada  di  Kinjiro Farm.  Adapun  data  koefisien  tanaman  pakcoy diperoleh  berdasarkan  literatur  oleh  (Rahmadhani  et al.,  2018).  Hasil  perhitungan  kebutuhan  air  tanaman dapat dilihat pada Tabel 1 .
Gambar 4. Jumlah pemberian irigasi pada berbagai sistem irigasi
Terdapat  pula  volume  irigasi  yang  diberikan sebesar 0 mL/hari seperti yang terjadi pada 1 HST, 3 HST, 8 HST, 10 HST, 15 HST, 23-26 HST, dan 33-34 HST  akibat  tingkat  evaporasi  yang  terjadi  sebesar  0 mm. Tingkat evaporasi sebesar 0 mm/hari menunjukkan terjadinya kenaikan tinggi muka air pada panci  evaporasi  akibat  masukan  air  dari  luar  berupa curah hujan, sehingga curah hujan menjadi faktor yang paling  mempengaruhi  besarnya  volume  irigasi  yang diberikan. Hal ini sesuai dengan pernyataan (Linsley & Franzini,  1985),  bahwa  curah  hujan  merupakan  salah satu hal yang mempengaruhi besarnya ketersediaan air irigasi. Semakin tinggi tingkat curah hujan yang terjadi, maka  semakin  kecil  volume  irigasi  yang  perlu diberikan.  Curah  hujan  yang  terjadi  dianggap  sudah dapat memenuhi kebutuhan air bagi tanaman. Hal ini menyebabkan  tidak  diperlukannya  pemberian  irigasi pada hari-hari tersebut.
Tabel 2 . Jumlah irigasi pada setiap sistem irigasi setiap minggu MST Pemberian irigasi (mL/minggu) P1A1 P2A1 P1A2 P2A2 1 820 820 1620 1620 2 1300 1300 2580 2580 3 1250 1250 2470 2470 4 540 540 1080 1080 5 660 660 1300 1300 Total 4570 4570 9050 9050
Jumlah  pemberian  irigasi  mingguan  selama  5 MST  (35  HST)  dapat  dilihat  pada  Tabel  2.  Volume irigasi  tertinggi  terjadi  pada  2  MST  sebesar  1300 mL/minggu  pada  skenario  pemberian  irigasi  1  kali evaporasi  dan  2580  mL  pada  skenario  pemberian irigasi 2 kali evaporasi. Volume irigasi terendah terjadi
(a) (b) (c) (d)
pada  4  MST  sebesar  540  mL/minggu  pada  skenario pemberian irigasi 1 kali evaporasi dan 1080 mL pada skenario  pemberian  irigasi  2  kali  evaporasi.  Hal  ini sebanding  dengan  curah  hujan  dengan  nilai  tertinggi dibandingkan  minggu-minggu  lainnya,  yaitu  sebesar 74  mm/minggu,  yang  berdampak  pada  semakin kecilnya volume irigasi. Total air irigasi yang diberikan selama  35  HST  pada  skenario  P1A1  dan  P2A1  ialah sebesar  4570  mL,  sedangkan  total  air  irigasi  pada skenario P1A2 dan P2A2 sebesar 9050 mL.

## 3.4 Hasil panen
Pengambilan  hasil  panen  tanaman  pakcoy dilakukan  dengan  mengambil  keseluruhan  tanaman dari  akar  hingga  pucuk  daun,  kemudian  memisahkan tajuk  tanaman  dengan  batang  dan  akarnya.  Berat keseluruhan  tanaman  dan  berat  tajuk  tanaman kemudian ditimbang beratnya menggunakan timbangan digital. Pengambilan bagian tajuk tanaman dilakukan  karena  bagian  tersebut  merupakan  bagian tanaman  pakcoy  yang  dapat  dikonsumsi.  Hasil  panen pada  masing-masing  skenario  dapat  dilihat  pada Gambar 5.
Berdasarkan  faktor  penggunaan  sistem  irigasi pocket fertigation , skenario P1A1 memiliki hasil panen yang  lebih  unggul  dibandingkan  P1A2,  sedangkan berdasarkan  penggunaan  sistem  irigasi  konvensional, skenario  P2A2  memberikan  dampak  yang  lebih  baik dibandingkan  skenario  P2A1.  Jika  dibandingkan dengan keseluruhan skenario, skenario P2A2 memiliki hasil  panen  terbesar  dengan  berat  tajuk  dan  berat keseluruhan  tanaman  berturut-turut  sebesar  83.67  g dan 93.41 g. Adapun hasil panen terendah terjadi pada skenario  P1A2  dengan  berat  tajuk  dan  berat keseluruhan  tanaman  berturut-turut  sebesar  58.63  g dan 65.33 g.
Berdasarkan  hasil  uji  normalitas  Kolmogorov- Smirnov, nilai D hitung lebih kecil daripada D tabel (0.041 < 0.098 dan 0.040 < 0.098), sehingga dapat dikatakan sebaran data terdistribusi dengan normal. Pada hasil uji homogenitas  Bartlett  data  berat  tajuk  tanaman  dan
berat keseluruhan tanaman dalam Tabel 3, χ2 hitung lebih kecil daripada χ2 tabel (4.92 < 7.81 dan 5.76 < 7.81). Hal ini menunjukkan bahwa data homogen.
Selanjutnya  hasil  analisis  varians  dua  arah  pada berat tajuk dan berat keseluruhan tanaman dapat dilihat pada Tabel 3. Nilai F atau F hitung pada faktor banyaknya air irigasi memiliki nilai yang lebih kecil daripada F crit atau F tabel , sehingga data tidak berbeda nyata. Hal yang sama  terjadi  pada  interaksi  antara  banyaknya pemberian  air  irigasi  dan  sistem  irigasi  yang digunakan,  dimana  interaksi  antara  keduanya  tidak memberikan pengaruh atau perbedaan yang signifikan terhadap  hasil  panen.  Sebaliknya,  terdapat  perbedaan yang  signifikan  pada  hasil  berat  tajuk  dan  berat keseluruhan tanaman akibat faktor sistem irigasi yang digunakan.  Hal  ini  ditunjukkan  dengan  nilai  F  atau F hitung yang  lebih  besar  daripada  nilai  F crit atau  F tabel pada  sistem  irigasi  (7.09  >  3.92  dan  8.17  >  3.92), sehingga  dapat  dikatakan  bahwa  penggunaan  sistem irigasi yang berbeda dapat mempengaruhi hasil panen.
Hasil  panen  yang  lebih  baik  pada  sistem  irigasi konvensional daripada sistem irigasi pocket fertigation dapat terjadi akibat masalah penyumbatan pada emitter cincin  pada pocket  fertigation ,  dimana  pupuk  NPK mengalami  sedimentasi  dan  menghambat  lubang pengeluaran  air  dan  pupuk.  Hal  ini  berdampak  pada berkurangnya nutrisi dari pupuk yang seharusnya dapat terdistribusi  dengan  baik  di  daerah  zona  perakaran tanaman  (Arif  et  al.,  2022).  NPK  mengandung  unsur hara  yang  berperan  penting  dalam  merangsang pertumbuhan  tanaman.  Unsur  N  (nitrogen)  berperan dalam  proses  pembentukkan  klorofil  (D  Enjellina, 2021), mengandung komponen penyusun asam amino, protein,  dan  enzim,  sedangkan  unsur  P  (fosfor) berperan  dalam  proses  metabolisme,  fotosintesis,  dan respirasi.  Unsur  K  (kalium)  berperan  dalam  reaksi fotosintesis dan respirasi sebagai aktivator enzim, serta mengatur turgor sel (Lakitan, 2008). Apabila tanaman kekurangan  unsur  hara  tersebut,  maka  pertumbuhan tanaman akan terhambat.
Tabel 3. Hasil uji anova dua arah pada hasil panen
Berat Tajuk Sumber Variasi SS df MS F P-value F crit Sistem irigasi 5109.07 1 5109.07 7.09 0.01 3.92 Banyaknya irigasi 185.01 1 185.01 0.26 0.61 3.92 Interaksi 1591.41 1 1591.41 2.21 0.14 3.92 Galat 83538.10 116 720.16 Total 90423.59 119 Berat Keseluruhan Tanaman Sistem irigasi 6825.21 1 6825.21 8.17 0.01 3.92 Banyaknya irigasi 175.21 1 175.21 0.21 0.65 3.92 Interaksi 2025.41 1 2025.41 2.43 0.12 3.92 Galat 96860.50 116 835.00 Total 105886.33 119
Pada  penelitian  ini,  hasil  panen  terbaik berdasarkan  faktor  banyaknya  air  irigasi  yang diberikan  terdapat  pada  skenario  P2A2  dengan pemberian  irigasi  sebanyak  2  kali  evaporasi. Pemberian air yang lebih banyak dapat meningkatkan kadar air yang dibutuhkan tanaman sehingga semakin tinggi  pula  proses  pertumbuhan  dan  produksinya, karena  komponen  utama  tanaman  hijau  merupakan kadar air sebesar 70-90% dari total berat segar tanaman (Yulina & Ambarsari, 2021). Selain itu, kadungan air yang semakin tinggi dapat meingkatkan perkembangan akar dan penyerapan unsur hara yang lebih baik (Triana et al., 2018), dan berimplikasi pula pada kandungan air tanaman  yang  semakin  tinggi  sehingga  berat  panen juga  semakin  tinggi  (Kartasapoetra,  2004).  Hal  ini berbanding  lurus  dengan  rata-rata  kelembaban  tanah tertinggi  terjadi  pada  skenario  P2A2  sebesar  0.406 m3/m3 yang memiliki hasil panen tertinggi, sedangkan rata-rata  kelembaban  tanah  terendah  terjadi  pada skenario  P1A1  sebesar  0.128  m3/m3.  Menurut (Reskiana  et  al.,  2014),  pemberian  air  yang  semakin sedikit  menyebabkan  tanaman  kekurangan  air  dan dapat mengalami stres, sehingga pertumbuhan tanaman terhambat dan menjadi kerdil.

## 3.5 Produktivitas Air
Produktivitas
tanaman menunjukkan perbandingan  antara  total  hasil  panen  dengan  jumlah air yang digunakan selama masa pertumbuhan tanaman meliputi penggunaan air irigasi dan air hujan. Semakin tinggi hasil panen, dan semakin rendah jumlah air yang digunakan, maka produktivitas air akan semakin tinggi. Hasil perhitungan produktivitas air dapat dilihat pada Tabel 4. Berdasarkan hasil perhitungan produktivitias
air  dari  total  air  yang  terevaporasi  dan  tertranspirasi, produktivitas air tertinggi terjadi pada skenario P2A1 sebesar 11.98 g pakcoy/L air, sedangkan produktivitas air terendah terjadi pada skenario P1A2 sebesar 8.19 g pakcoy/L air.
Tabel 4. Produktivitas air pada berbagai sistem irigasi
Sistem Irigasi Total panen (g) P (L) I (L) WP IR (g /L air) P1A1 1987 134.58 45.70 11.02 P2A1 2160 134.58 45.70 11.98 P1A2 1843 134.58 90.50 8.19 P2A2 2453 134.58 90.50 10.90
Tingginya  produktivitas  air  pada  skenario  P2A1 dapat  disebabkan  karena  hasil  panen  yang  cukup tinggi,  walaupun  hasil  panen  terbesar  terjadi  pada skenario  P2A2.  Selain  itu,  penggunaan  air  irigasi skenario  P2A1  lebih  rendah  sebesar  1  kali  evaporasi saja dibandingkan penggunaan air irigasi pada skenario P2A2  sebesar  2  kali  evaporasi.  Pemberian  air  irigasi yang  lebih  rendah  dan  hasil  panen  yang  tinggi berdampak pada produktivitas air yang semakin tinggi seperti  yang  terjadi  pada  skenario  P2A1,  sebaliknya pemberian air irigasi yang lebih banyak dan hasil panen yang  lebih  rendah  berdampak  pada  produktivitas  air yang  semakin  rendah  pula  seperti  yang  terjadi  pada skenario  P1A2.  Produktivitas  air  yang  rendah menunjukkan bahwa air yang diberikan tidak terserap dengan  baik  oleh  tanaman  pada  media  tanam  yang dapat  dipengaruhi  oleh  penguapan  yang  tinggi, perkolasi, dan aliran permukaan (Triana et al., 2018).
Tabel 5 . Water footprint pada berbagai sistem irigasi

## 3.6 Water Footprint
Nilai  jejak  air (water  footprint) yang  digunakan selama  masa pertumbuhan tanaman pakcoy  diperoleh berdasarkan  total green  water  footprint,  blue  water footprint, dan grey  water  footprint . Green  water footprint merupakan  total  penggunaan air  hujan  yang dimanfaatkan  oleh  tanaman,  dan  didapatkan  dengan mencari  nilai  minimum  antara  nilai  evapotranspirasi tanaman dengan curah hujan yang terjadi. Lain halnya dengan blue  water  footprint yang  merupakan  total penggunaan air irigasi, sedangkan grey water footprint menunjukkan  total  penggunaan  air  yang  dibutuhkan untuk mengencerkan polutan akibat penggunaan pupuk atau  bahan  kimia  lainnya  selama  masa  pertumbuhan tanaman (Hoekstra et al., 2009).
Jumlah  keseluruhan water  footprint pada keseluruhan skenario dapat dilihat pada Tabel 5. Nilai water footprint skenario P1A1, P2A1, P1A2, dan P2A2 secara  berturut-turut  sebesar  251.72  m 3 /ton,  231.56 m 3 /ton,  295.69  m 3 /ton,  dan  222.16  m 3 /ton.  Skenario P2A2  memiliki  total  jejak  air  paling  rendah dibandingkan  skenario  lainnya,  sehingga  penggunaan sisten  irigasi  konvensional  dengan  2  kali  evaporasi lebih efisien daripada skenario lainnya. Dibandingkan dengan water  footprint sayuran  di  dataran  selatan Hebei, China sebesar 183.6 m 3 /ton (Chu et al., 2017), total water  footprint pakcoy  ini  masih  lebih  besar, namun masih lebih kecil nilainya dibandingkan dengan water footprint rata-rata sayuran secara global sebesar 322 m 3 /ton (Mekonnen & Hoekstra, 2012).

## 4 KESIMPULAN
Nilai  jumlah  keseluruhan water  footprint pada skenario  P1A1,  P2A1,  P1A2,  dan  P2A2  secara berturut-turut  sebesar  251.72  m 3 /ton,  231.56  m 3 /ton, 295.69  m 3 /ton,  dan  222.16  m 3 /ton.  Produktivitas  air tertinggi  terjadi  pada  skenario  P2A1  berupa  sistem irigasi  konvensional  dengan  pemberian  irigasi  1  kali evaporasi sebesar 3.52 g/L. Penggunaan sistem irigasi yang  berbeda  mempengaruhi  hasil  panen  secara signifikan dengan hasil panen terbaik dihasilkan pada sistem  irigasi  konvensional.  Sistem  irigasi pocket fertigation masih  kurang  efisien  untuk  diaplikasikan dengan hasil panen yang lebih rendah, produktivitas air yang  lebih  rendah,  dan water  footprint yang  lebih tinggi daripada sistem irigasi konvensional.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penelitian  ini  didanai  dari  kegiatan  penelitian dengan  skema  Penelitian  Dasar  Unggulan  Perguruan Tinggi  dengan  judul  “Pengembangan Smart Evaporative  Irrigation untuk  Pertanian  Presisi  yang Ramah Lingkungan Berbasis Kecerdasan Buatan” dari tahun 2020-2022.

## DAFTAR PUSTAKA
Anggriani,  Y.  (2020).  Pengaruh  jarak  penetes  irigasi  bawah permukaan  (subsurface  irrigation)  terhadap  budidaya bawang  merah  (Allium  ascalonicum  L.)  pertanian bertingkat  [Skripsi].  In Skripsi .  Medan:  Universitas Sumatera Utara.
Arif,  C.,  Setiawan,  B.  I.,  Saputra,  S.  F.  D.,  &  Mizoguchi,  M. (2019). Water balance analysis on water management of organic  System  of  Rice  Intensification  (organic-SRI)  in West  Java,  Indonesia. Jurnal  Irigasi , 14 (1),  17–24. https://doi.org/10.31028/ji.v14.i1.17-24
Arif, C., Setiawan, B. I., & Sofiyuddin, H. A. (2020). Analisis evapotranspirasi  potensial  pada  berbagai  model  empiris dan  jaringan  syaraf  tiruan  dengan  data  cuaca  terbatas.
Jurnal Irigasi , 15 (2), 71–84. https://doi.org/10.31028/ji.v15.i2.71-84
Arif, C., Wibisono, Y., Dwi, B., Nugroho, A., Fauzi, S., Saputra, D.,  Malik,  A.,  Setiawan,  B.  I.,  Mizoguchi,  M.,  & Ardiansyah,  A.  (2022).  Functional  design  of  pocket fertigation  under  specific  microclimate  and  irrigation rates: A preliminary study. Agronomy , 12 (1362), 1–15. Badan  Pusat  Statistika.  (2020). Produksi  Tanaman  Buah- Buahan . https://www.bps.go.id/indicator/55/62/1/produksi- tanaman-buah-buahan.html
Bouman, B. A. M., Peng, S., Castañeda, A. R., & Visperas, R. M.  (2005).  Yield  and  water  use  of  irrigated  tropical aerobic  rice  systems. Agricultural  Water  Management , 74 (2), 87–105. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2004.11.007
Chu, Y., Shen, Y., & Yuan, Z. (2017). Water footprint of crop production  for  different  crop  structures  in  the  Hebei southern plain, North China. Hydrology and Earth System Sciences , 21 (6), 3061–3069. https://doi.org/10.5194/hess- 21-3061-2017
D Enjellina, D. (2021). Pengaruh durasi dan jeda sistem irigasi tetes  terhadap  pertumbuhan  dan  hasil  sawi  pakcoy (Brassica  rapa  L.  Ssp.  Chinensis). Jurnal  AGRIFOR , 20 (2), 311–324.
Farida,  F.,  Dasrizal,  D.,  &  Febriani,  T.  (2019).  Review: Produktivitas  air  dalam  pengelolaan  sumber  daya  air pertanian  di  Indonesia. Jurnal  Spasial , 5 (3),  65–72.
https://doi.org/10.22202/js.v5i3.3161
Sistem Irigasi Hasil Panen WF green WF blue WF grey Total WF (ton/ha) (m³/ton) (m³/ton) (m³/ton) (m³/ton) P1A1 37.44 3.66 23.00 225.06 251.72 P2A1 40.70 3.37 21.16 207.03 231.56 P1A2 34.73 3.95 49.10 242.64 295.69 P2A2 46.23 2.97 36.89 182.30 222.16
Ginting,  E.  S.  (2020). Pertumbuhan  dan  produksi  pakcoy (Brassica rapa L.) pada kombinasi media tanam kompos kotoran kambing dan arang sekam serta pemberian pupuk organik  cair  [Skripsi] .  Universitas  Pembangunan  Pasca Budi.
Hoekstra,  A.  Y.,  Chapagain,  A.  K.,  Aldaya,  M.  M.,  & Mekonnen,  M.  M.  (2009).  Water  Footprint  Manual.  In State of the Art . Water Footprint Network. Imanudin,  M.  S.,  &  Prayitno.  (2015).  Pengembangan  irigasi bawah  tanah  untuk  irigasi  mikro  melalui  metoda kapilaritas tanah. Prosiding Seminar Nasional
Swasembada Pangan , 376–381. Kartasapoetra,  A.  G.  (2004). Klimatologi:  Pengaruh  Iklim Terhadap Tanah dan Tanaman . Bumi Aksara.
Khairunnisak, K., Devianti, D., & Mustafril, M. (2017). Kajian aplikasi  alat  penyiraman  otomatis  dengan  sistem  irigasi tetes  berbasis  perubahan  kadar  air  tanah  pada  tanaman pakcoy (Brassica chinensis L.). Jurnal Ilmiah Mahasiswa
Pertanian , 2 (3), 294–307.
https://doi.org/10.17969/jimfp.v2i3.3709 Lakitan, B. (2008). Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan . PT. Raja Grafindo Persada. Linsley, R. K., & Franzini, J. B. (1985). Teknik Sumberdaya Air Jilid II . Erlangga.
Mekonnen,  M.  M.,  &  Hoekstra,  A.  Y.  (2012).  A  global assessment of the water footprint of farm animal products.
Ecosystems , 15 (3), 401–415.
https://doi.org/10.1007/s10021-011-9517-8
Morton,  F.  I.  (1968). Evaporation  and  Climate:  A  Study  in Cause and Effect, Scientific Series no. 4 . Department of Energy, Mines and Resources.
Negara,  I.  D.  G.  J.,  Harianto,  B.,  Supriyadi,  A.,  &  Suroso,  A. (2023).  Aplikasi  irigasi  tetes bertingkat  dengan tanaman cabe di perumahan padat penduduk Kota Mataram Hulu.
PADURAKSA: Jurnal Teknik Sipil Universitas Warmadewa , 12 (1), Article 1. https://doi.org/10.22225/pd.12.1.5882.66-75
Poerwanto, R., & Susila, A. D. (2014). Teknologi Hortikultura .
IPB Press.
Rahmadhani,  N.,  Sumono,  &  Sari,  D.  (2018).  Penentuan  nilai koefisien  tanaman  dari  beberapa  spesies  tanaman hortikultura  pada  tanah  inceptisol  dengan  pembenah kompos. Jurnal  Rekayasa  Pangan  Dan  Pertanian , 6 (2), 394–401.
Reskiana, Setiawan, B. I., Saptomo, S. K., & Mustatiningsih, P. R.  D.  (2014).  Uji  kinerja  emiter  cincin. Jurnal  Irigasi ,
9 (1), 63–74. https://doi.org/10.31028/ji.v9.i1.63-74
Rizal,  S.  (2017).  Pengaruh  nutrisi  terhadap  perrumbuhan tanaman  sawi  pakcoy  (Brasicca  rapa  L.)  yang  di  tanam secara hidroponik. Sainmatika , 14 (1), 38–44.
Sarido, L., & Junia. (2017). Uji pertumbuhan dan hasil tanaman pakcoy  (Brassica  rapa  L.)  dengan  pemberian  pupuk organik  cair  pada  system  hidroponik. Jurnal  AGRIFOR ,
26 (1), 65–74.
Triana,  A.  N.,  Purnomo,  R.  H.,  Tamaria  Panggabean,  T.,  & Juwita,  R.  (2018).  Aplikasi  irigasi  tetes  (drip  irrigation) dengan  berbagai  media  tanam  pada  tanaman  pakcoy (Brassica rapa L.). Jurnal Keteknikan Pertanian (JTEP) ,
5 (1), 1–20.
Usmadi.  (2020).  Pengujian  Persyaratan  Analisis  (Uji Homogenitas  Dan  Uji  Normalitas). Inovasi  Pendidikan ,
7 (1), 50–62. https://doi.org/10.31869/ip.v7i1.2281 Wu, I. (1997). A Simple Evapotranspiration Model for Hawaii: The Hargreaves Model . University of Hawaii. Yuliawati,  T.  (2014).  Pendugaan  kebutuhan  air  tanaman  dan nilai  koefisien  tanaman  (kc)  kedelai  (Glycine  max  (L) Merrill)  varietas  Tanggamus  dengan  metode  lysimeter. Jurnal Teknik Pertanian Lampung , 3 (3), 233–238.
Yulina,  H.,  &  Ambarsari,  W.  (2021).  Hubungan  kadar  air dan bobot isi tanah terhadap berat panen tanaman pakcoy pada kombinasi kompos sampah kota dan pupuk kandang sapi. Jurnal AgroTatanen , 3 (2), 1–6.