Wirosoedarmo, et al. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan
STUDI OPTIMASI POLA TANAM PADA DAERAH IRIGASI MRICAN KANAN DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM LINIER

## OPTIMIZATION STUDY OF PLANTING PATTERN IN MRICAN KANAN IRRIGATION AREAS USING LINEAR PROGRAMMING
Ruslan Wirosoedarmo 1 , Bambang Rahadi 1 , Devy Sukmawati Karunia 2 1 Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Brawijaya, Jl. Veteran, Malang 65145
2 Mahasiswa Program Studi Teknik Lingkungan, Universitas Brawijaya, Jl. Veteran, Malang 65345
*Email Korespondensi : ruslanwr@ub.ac.id

## ABSTRAK
Perkembangan  pengoperasian  Daerah  Irigasi  Mrican  Kanan  pada  saat  ini  telah mengalami  banyak  perubahan,  diantaranya  yaitu  alih  fungsi  lahan  yang  tidak  terkendali  dan lamanya musim kemarau mengakibatkan berkurangnya ketersediaan air, sehingga dibeberapa daerah  mengalami  kekeringan.  Disisi  lain,  tenaga  kerja  di  bidang  pertanian  juga  semakin menurun  karena  penduduk  lebih  memilih  bekerja  di  daerah  perkotaan  dibandingkan  bekerja sebagai petani. Dengan adanya keterbatasan sumber daya yang tersedia, baik sumber daya alam, maupun sumber daya manusia tersebut dilakukan studi optimasi agar dapat memaksimalkan keuntungan  usaha  tani  berdasarkan  pola  tanam  yang  optimal.  Analisis  optimasi  pola  tanam dilakukan dengan menggunakan program linier. Fungsi tujuan yang digunakan adalah untuk memaksimumkan  keuntungan  dari  hasil  usaha  tani,  sedangkan  yang  menjadi  fungsi  kendala adalah ketersediaan air, luas lahan dan tenaga kerja pada sektor pertanian. Berdasarkan analisis yang telah dilakukan pada Daerah Irigasi Mrican Kanan dengan luas lahan 3,972 Ha didapatkan keuntungan maksimal sebesar ± 150 milyar rupiah pertahun dengan pola tanam Padi-Padi-Padi seluas 771.75 Ha dan pola tanam Padi-Padi-Palawija seluas 3,160.25 Ha.
Kata kunci: Daerah Irigasi Mrican Kanan, Optimasi Pola Tanam, Program Linier

## ABSTRACT
Operation  of  irrigation  area  development  Mrican  Right  at  this  time  has  been  many changes, among which are land conversion uncontrolled and duration of the dry season resulted in  reduced  availability  of  water,  so  some  areas  experiencing  drought.  On  the  other  hand, employment in agriculture also declining because people prefer to work in urban areas than work as farmers. With the limited resources available, both natural and human resources optimization study was conducted in order to maximize the benefits of farming based on optimal planting pattern.  Cropping  pattern  optimization  analysis  using  linear  programming.  The  objective function used is to maximize profits from the farm, while the function constraint is the availability of water, land and labor in the agricultural sector. The results of the optimization in the Mrican Kanan Irrigation  with total area of 3,952 Ha obtain maximum profit of ± 150 billion dollars per year with the cropping pattern Padi-Padi-Padi area of 771.75 ha and cropping patterns rice-rice- corn covering 3,160.25 Ha.
Keywords: Linear Programming, Mrican Kanan Irigation Areas, Optimization of Planting Pattern

## PENDAHULUAN
Daerah  Irigasi  Mrican  Kanan  terletak di  lintas  wilayah,  yaitu  Kabupaten  Kediri dan  Kabupaten  Jombang  Jawa  Timur. Daerah Irigasi Mrican Kanan ini disuplai dari (Bendung)  Mrican  Kanan  di  sepanjang sungai Brantas (Ismoyo, 2012).  Menurut data dari Dinas Pekerjaan Umum UPT Pengelolaan  Sumber  Daya  Air  Wilayah Sungai Puncu-Selodono – Kediri
(2014) daerah  irigasi  mrican  kanan  memiliki beberapa  masalah,  diantaranya  yaitu  pada tahun  2012  luas  daerah  irigasi  yang  ada sebesar  17,013  Ha  namun  pada  tahun  2014 luas  daerah  irigasi  tersebut  susut  menjadi 16,885  Ha  akibat  adanya  alih  fungsi  lahan, selain  itu  panjangnya  musim  kemarau menyebabkan  berkurangnya  ketersediaan air  di  daerah  irigasi  ini,  dengan  berkurang- nya  ketersediaan  air  mengakibat-kan  pola pembagian air yang mulai tidak merata dan tidak  optimal,  sehingga  intensitas  tanam yang  terjadi  cenderung  menurun  tiap tahunnya. Disisi lain, tenaga kerja di bidang pertanian  juga  semakin  menurun  karena penduduk  lebih  memilih  bekerja  di  daerah perkotaan  dibandingkan  bekerja  sebagai petani.
Salah  satu  cara  untuk  meningkatkan hasil  pertanian  pada  tiap  satuan  luasnya adalah  dengan  menggunakan  pengaturan cara pemberian air irigasi yang baik dan juga pengaturan  pola  tanam  yang  lebih  optimal. Perencanaan tanaman terkait dengan banyak faktor seperti jenis tanah, tingkat hasil panen, kondisi cuaca, ketersediaan lahan pertanian, permintaan  tanaman,  ketersediaan  modal dan  biaya  produksi  (Sarker  dan  Ray,  2009). Faktor  tersebut  dapat  diukur,  dihitung  dan dioptimalkan melalui program linier.
Sehubungan  dengan  permasalahan diatas  maka  perlu  dilakukan  “Studi Optimasi  Pola  Tanam  pada  Daerah  Irigasi Mrican  Kanan  dengan  Menggunakan Program Linier”. Tujuan utama dari studi ini adalah  untuk  mendapatkan  keuntungan maksimal  dari  ketersediaan  sumber  daya yang  ada,  baik  sumber  daya  alam  berupa lahan  dan  air,  maupun  sumber  daya manusia.  Melalui  alternative  perencanaan pola  tanam  menggunakan  program  linier akan  diperoleh  pola  tanam  yang  lebih optimal,  dengan  mengoptimalkan  daerah
pertanian  yang  ada  maka  secara  langsung akan meningkatkan pendapatan dan perekonomian  petani  khususnya  di  Daerah Irigasi Mrican Kanan  Kabupaten Kediri.

## BAHAN DAN METODE

## Deskripsi Lokasi Studi
Daerah lokasi studi terletak di Daerah Irigasi Mrican  Kanan,  secara  administrasi  Daerah Irigasi  Mrican  Kanan  terletak  di  Kabupaten Kediri, dan Kabupaten Jombang Jawa Timur. Luas  daerah  irigasi  yang  dilayani  adalah sebesar  16,885  Ha,  3,952  Ha  terletak  di kabupaten  Kediri  dan  sisanya  terletak  di Kabupaten  Jombang.  Penelitian  ini  hanya membahas  Daerah  Irigasi  Mrican  Kanan yang  berada  di  wilayah  Kabupaten  Kediri yang terletak pada koordinat antara 111 o 47’ 05” sampai dengan 112 o 18’ 20” Bujur Timur dan  7 o 36’  12”  sampai  dengan  8 o 0’  32” Lintang Selatan.
Gambar 1. Peta Daerah Irigasi Mrican Kanan
Daerah  Irigasi  Mrican  Kanan  yang berada di Kediri melayani 6 kecamatan, yaitu Kecamatan  Gampengrejo,  KayengKidul, Papar,  Plemahan,  Purwoasri  dan  Kunjang. Air  irigasi  yang  digunakan  disuplai  dari (Bendung)  Mrican  Kanan  di  sepanjang sungai  Brantas.  Peta  Daerah  Irigasi  Mrican Kanan  yang  berada  di  Kabupaten  Kediri dapat  dilihat  pada  Gambar  1.  Petak  sawah yang  ada  pada  Daerah  irigasi  ini  adalah petak  sawah  primer,  sekunder  dan  tersier,
Wirosoedarmo, et al. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan
sedangkan jenis tanaman yang
dibudidayakan  adalah  padi,  palawija,  dan tebu.  Palawija  yang  ditanam  pada  Daerah Irigasi Mrican Kanan sebagian besar adalah jagung.

## Tahap Pengumpulan Data
Tahapan  penelitian  pada  studi  ini dibagi  menjadi  dua  tahapan,  yaitu  tahap pengumpulan  data  dan  tahap  pengolahan data.  Adapun  jenis  data  yang  diperlukan adalah  data  sekunder  yang  diperoleh  dari dinas  dinas  terkait  diantaranya  yaitu  Data debit  air,  curah  hujan  dan  data  klimatologi didapat  dari  UPT  PSDA  Wilayah  Sungai Puncu-Selodono-Kediri.  Data  analisis  usaha tani didapat dari Dinas Pertanian Kota Kediri dan data jumlah tenaga kerja dan data jenis tanah  diperoleh  dari  Badan  Pusat  Statistik Kabupaten Kediri.
Adapun  penjelasan  dari  masing masing  data  tersebut  yaitu  (1)  Data  Curah Hujan,  diperoleh  dari  stasiun  hujan  Desa Turus, Papar dan Minggiran; (2) Data Debit, digunakan  untuk  mengetahui  jumlah ketersediaan air pada DI. Mrican Kanan. (3) Data Klimatologi, terdiri dari data kecepatan angin  rata-rata  bulanan,  data  penyinaran matahari  bulanan,  data  temperatur  udara rata-rata  bulanan,  dan  data  kelembaban relatif rata-rata bulanan. (4) Data Jenis Tanah, digunakan  untuk  mengetahui  besarnya perkolasi dan digunakan untuk perhitungan pergantian lapisan air. (5) Data Rencana Tata Tanam  Global  (RTTG)  digunakan  untuk mengetahui luas areal lokasi studi, dan jenis tanaman yang digunakan). (6) Data Analisis Usaha  Tani,  digunakan  untuk  mengetahui keuntungan  dan  jumlah  tenaga  kerja  yang dibutuhkan untuk masing masing tanaman. (7) Data Tenaga Kerja Pertanian, digunakan untuk  mengetahui  jumlah  tenaga  kerja  di bidang  pertanian  yang  tersedia  di  Daerah Irigasi Mrican Kanan. (8) Peta lokasi Daerah Irigasi Mrican Kanan.

## Tahapan pengolahan data
Setelah  semua  data  terkumpul,  selanjutnya kita  melakukan  tahap  pengolahan  data. Tahapan  pengolahan  data  pada  studi  ini dibagi menjadi beberapa bagian, diantaranya  yaitu,  Pengolahan  data  debit, perhitungan  kebutuhan  air  tanaman,  dan perumusan model optimasi. Pada
pelaksanaan optimasi digunakan alat bantu berupa software Quantity Methods for Windows Version 2 .
1. Pengolahan Data Debit Intake
Tujuan  pengolahan  data  debit intake adalah untuk  menghitung  debit  minimum  sungai untuk  kemungkinan  terpenuhi  yang  dapat menjamin  kelangsungan  pemberian  air untuk  keperluan  irigasi  (Debit  Andalan). Perhitungan  dilakukan  dengan  rumus Weibull, dimana probabilitas (P) didapatkan dari  nomor  urut  data  debit  (m)  dibagi dengan  banyaknya  data  debit  (n)  ditambah satu (Persamaan 1).
P= m n+1 𝑥 100% (1)
2. Perhitungan Kebutuhan Air Tanaman
Perhitungan kebutuhan air tanaman dilakukan  dua  tahap,  yaitu  perhitungan kebutuhan  bersih  air  di  sawah  (NFR)  dan perhitunan  kebutuhan  air  di  pintu intake (DR).  Beberapa  faktor  yang  perlu  diketahui sebelum  menghitung  besarnya  NFR  yaitu Evapotranspirasi  tanaman  (ETc),  Curah hujan  efektif  (Re),  Perkolasi  (P),  pergantian lapisan  air  (WLR)  dan  pengolahan  tanah (LP). Rumus perhitungan NFR pada masing masing  tanaman  dapat  dilihat  pada Persamaan 2, 3 dan 4.
NFR padi = Etc – Re padi + P + WLR +LP      (2) NFR pol =Etc – Re polowijo (3)
NFR tebu = Etc – Re tebu (4)
ETc  dapat  dihitung  dengan  meng- gunakan  Metode  Penman  Modifikasi  yaitu koefisien tanaman (c) dikalikan dengan nilai evapotranspirasi potensial (Eto)
Pengolahan data curah hujan meliputi Uji
Konsistensi
data curah hujan,
menggunakan metode Analisis Kurva Masa Ganda.
Perhitungan
curah hujan wilayah/daerah,  mengggunakan  metode Rerata  Aljabar/Aritmatika.  Perhitungan curah hujan andalan (R80) dan curah hujan efektif  (Re),  menggunakan  Metode  Tahun Penentu  ( Basic  Year), Rumus  perhitungan curah  hujan  efektif  pada  komodtas  padi, tebu  dan  palawija  dapat  dilihat  pada Persamaan 5,6 dan 7.
Wirosoedarmo, et al.
Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan Re padi = (R80 x 70%) mm.hari-1 (5) Re tebu = (R80 x 60%) mm.hari-1 (6) Re polowijo = (R80 x 50%) mm.hari-1  (7)
Nilai  perkolasi  didapatkan  dari  jenis tanah yang ada pada Daerah Irigasi Mrican Kanan  Mediterania.  Menurut  Fiantis  (2012) Tanah  mediterania  merupakan  jenis  tanah tekstur berat atau liat dengan struktur tanah gumpal,  maka  nilai  perkolasi  pada  DI. Mrican  Kanan  sebesar  1.5  mm.hari-1. Sedangkan pengantian lapisan air dilakukan satu  kali  setelah  pemupukan  sebanyak 50mm.bulan -1 atau sebesar 1.67 mm.hari-1. Perhitungan  kebutuhan  penyiapan lahan  (LP)  menggunakan  metode Van  De Goor dan Ziljstrayang. Faktor-fakor  yang mempengaruhi nilai dari LP adalah besarnya Evapotranspirasi (Eto), Perkolasi (P), Jangka waktu  penyiapan  lahan  (T)  dan  Kebutuhan air  untuk  penjenuhan  (S).  Nilai  Eo didapatkan  dari  nilai  Eto  dikali  1,1, sedangkan nilai M didapatkan dari Eo dikali perkolasi  (P) dan nilai k didapat dari nilai M dikali  lama  penyiapan  lahan  (T)  dibagi penjenuhan (S) (Persamaan 8).
LP = M . 𝑒 𝑘 / ( 𝑒 𝑘 - 1) (8)
Kebutuhan air irigasi pada intake (DR) diperoleh dari besarnya NFR dibagi dengan konversi  satuan  mmhari -1 ke  L/detik/Ha kali  efisiensi  irigasi  (EI)  (Persamaan  5). Efisiensi  irigasi  ditentukan  oleh  jenis  petak sawah yang ada, pada daerah irigasi mrican kanan  petak  sawah  meliputi  petak  primer, sekunder  dan  tersier,  sehingga  efisiensi irigasi  pada  Daerah  Irigasi  Mrican  Kanan ditetapkan sebesar 65%
DR = 𝑁𝐹𝑅𝑖 8,64 𝑥 𝐸𝐼 (9) 3. Perhitungan Tenaga Kerja Perhitungan kebutuhan tenaga kerja didasarkan  pada  data  Dinas Pertanian  kota Kediri. Tenaga kerja yang dibutuhkan untuk budidaya  padi  sebesar  125  orang  atau  12.5 HP  ,  pada  tanaman  palawija  sebesar  105 orang  atau  sebesar  10.5  HP  dan  pada tanaman  tebu  sebesar  117  HP  atau  sebesar 11.7 HP.
Ketersediaan  tenaga  kerja  diperoleh dari  data  BPS  kabupaten  Kediri.  Total  dari
seluruh tenaga kerja yang ada yaitu sebesar 38,462 orang untuk setiap harinya. Menurut Katu Sitompul (1976) dalam ilmu mekanika tenaga  dimana  besarnya  tenaga  manusia sekitar 0.1 HP sehingga jumlah ketersediaan tenaga  kerja  pada  setiap  bulannya  sebesar 115,386 HP.

## Perumusan Model Optimasi
Terdat  3  faktor  penting  dalam  Perumusan model  optimasi  dengan  menggunakan program linear, diantaranya yaitu menentukan variabel putusan, fungsi tujuan, dan  fungsi  kendala.  Variabel  putusan  yang digunakan  yaitu  luas  lahan  pada  setiap alternatif pola tanam yang telah direncanakan.  Terdapat  4  alternatif  pola tanam, yaitu Padi-Padi-Padi (X 1 ), Padi-Padi- Palawija  (X 2 ),  Padi-Palawija-Palawija  (X 3 ) dan Tebu (X 4 ). Fungsi  tujuan  (Z)  pada  studi  ini adalah untuk memaksimumkan keuntungan (P),  pada  masing  masing  pola  tanam  yang telah direncanakan. Model matematis fungsi tujuan dapat dilihat pada Persamaan 10
Z = (P 1 .X 1 )+(P 2 .X 2 )+(P 3 .X 3 )+(P 4 .X 4 )     (10)
Fungsi  kendala  yang  digunakan  pada penelitian  ini  adalah  kendala  ketersediaan luas  lahan,  kendala  ketersediaan  air  irigasi dan kendala ketersediaan tenaga kerja. Luas lahan  yang  dibutuhkan  untuk  masing masing  pola  tanam  (Xi)  harus  lebih  kecil sama  dengan  luas  lahan  yang  tersedia  (Xt) (Persamaan 11).
X 1 + X 2 + X 3 + X 4 ≤ X t (11)
Kendala  Ketersediaan  Air  (Q ij )  adalah kebutuhan  air  (q)  yang  dibutuhkan  untuk pola  tanam  i  pada  bulan  j  harus  lebih  kecil dari debit yang tersedia pada masing-masing bulan (Qj) (Persamaan 12).
(q ij .X 1 ) + …. + (q ij .X n ) ≤ Q j (12)
Kendala  Tenaga  Kerja  (T ij )  adalah  tenaga kerja yang dibutuhkan (t) untuk pola tanam i, pada bulan j harus lebih kecil dari tenaga kerja  yang  tersedia  pada  masing-masing bulan (Tj). (Persamaan 13)
(t ij .X 1 ) + …. + (t ij .X n ) ≤ T j (13)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Evapotranspirasi Potensial
Berdasarkan hasil perhitungan yang ditampilkan pada Tabel 1, nilai Eto memiliki hasil yang fluktuatif namun dapat diketahui bahwa nilai Eto tertinggi terjadi pada bulan September  dan  nilai  terendah  terjadi  pada bulan  Juni.  Hal  tersebut  disebabkan  karena pada  bulan  September  merupakan  musim kemarau,  dimana  pada  bulan  tersebut penyinaran matahari lebih panjang dibandingkan  musim  yang  lain  sehingga mengakibatkan  kenaikan  suhu.  Menurut Lilik,  dkk  (2004)  Suhu  udara  yang  lebih rendah  mengakibatkan  evaporasi  dan kelembaban  relative  (Rh)  juga  lebih  rendah dan  begitu  sebaliknya,  karena  itu  semakin panas  udara  semakin  besar  gradient  suhu dan semakin tinggi laju penguapan (Usman, 2004).
Tabel 1. Hasil Perhitungan Evapotranspirasi, Curah Hujan Efektif dan Penyiapan Lahan
Bulan ETo (mm. hari- 1) Curah Hujan Efektif (mm.hari-1) Penyiapan Lahan (mm.hari-1) Padi  Tebu  Palawija Jan Feb Mar Aprl Mei Juni Juli Agst Sept Okt Nov Des 4.49 4.71 4.26 4.33 3.79 3.54 4.00 4.43 5.58 5.97 5.54 4.87 5.16 7.05 7.04 1.33 1.13 0.00 0.13 0.00 0.31 0.38 3.87 6.64
4.42 6.04 6.34 1.14 0.97 0.00 0.11 0.00 0.27 0.33 3.32 5.69
3.68 5.03 5.28 0.95 0.81 0.00 0.09 0.00 0.22 0.27 2.77 4.74 11.71 12.69 11.55 11.85 11.23 11.32 11.37 12.67 12.73 12.76 12.70 11.97
Sedangkan  nilai  evapotranspirasi terkecil  terjadi  pada  bulan  juni,  meskipun pada  bulan  juni  masih  tergolong  musim kemarau dan memiliki penyinaran matahari yang  panjang  namun  pada  bulan  tersebut memiliki nilai evapotranspirasi yang rendah. Hal  tersebut  disebabkan  karena  pada  bulan Juni  memiliki  kecepatan  angin  yang  tinggi karena angin yang kencang dapat menyebabkan  penguapan  yang  besar (Setiawan, 2009).

## Curah Hujan Efektif
Nilai curah hujan efektif terbesar terjadi pada Bulan Maret, sedangkan curah hujan terkecil terjai  pada  bulan  Juni.  Hal  tersebut
disebabkan  karena  pada  bulan  Oktober sampai Maret berlangsung musim hujan dan pada  bulan  April  sampai  September  terjadi musim kemarau (Geodik, 2015).
Menurut Kriteria Perencanaan Irigasi besarnya  curah  hujan  efektif  tergantung pada  besarnya  curah  hujan  dan  jenis tanaman.  Berdasarkan  hasil  perhitungan curah  hujan  efektif  yang  ditampilkan  pada Tabel 1, diantara tanaman padi, palawija dan tebu  yang  memiliki  curah  hujan  efektif terbesar  adalah  tanaman  padi,  dan  curah hujan  efektif  terkecil  adalah  palawija, sehinggga  dapat  diketahui  bahwa  tanaman padi  adalah  tanaman  yang  memiliki kebutuhan  air  terbesar  diantara  tanaman palawija  dan  tanaman  tebu  karena  curah hujan  efektif  merupakan  curah  hujan  yang jatuh  pada  suatu  daerah  dan  dapat digunakan tanaman untuk pertumbuhannya dan  menggantikan  kehilangan  air  akibat evapotranspirasi  tanaman,  perkolasi  dan lain-lain (Sosrodarsono, 1976).

## Kebutuhan Air untuk Penyiapan Lahan
Kebutuhan  air  untuk  penyiapan  lahan terbesar  terjadi  pada  bulan  Oktober  yaitu 12.76  mm.hari -1 dan  nilai  penyiapan  lahan terkecil  terjadi  pada  bulan  Mei  yaitu  11.23 mm.hari -1 .  Besarnya  nilai  penyiapan  lahan dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya  adalah  karakteristik  tanah, Evaporasi  Potensial,  Perkolasi  dan  waktu pengolahan (Dirjen Pengairan, 1986), dimana semakin  besar  nilai  evapotranspirasi  dan perkolasi  semakin  besar  pula  kebutuhan penyiapan lahanya.
Kebutuhan  terbesar  pada  penyiapan lahan  dan  evapotranspirasi  terjadi  pada bulan  yang  sama,  yaitu  bulan  Oktober. namun untuk nilai penyiapan lahan terkecil terjadi  pada  bulan  yang  berbeda  dari  nilai ETo  yaitu  pada  bulan  Mei.  Hal  ini disebabkan karena lamanya waktu pengolahan  pada  masing-masing  bulan berbeda  karena  pada  1  bulan  ada  yang memiliki jumlah hari 30 hari dan ada yang 31 hari.

## Kebutuhan Bersih Air di Sawah
Berdasarkan hasil perhitungan pada Tabel 2 dapat diketahui bahwa NFR terbesar terjadi pada  alternatif  pola  tanam  X1,  hal  tersebut disebabkan karena pada setiap musim lahan
Wirosoedarmo, et al. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan
selalu ditanami padi, dimana tanaman padi memiliki  kebutuhan  air  yang  lebih  besar dibandingkan dengan tanaman palawija dan tebu, karena kebutuhan air untuk penyiapan lahan  hanya  terjadi  pada  tanaman  padi. Tanaman  padi  memerlukan  tanah  dengan tingkat  kejenuhan  yang  baik  dan  dalam keadaan  tanah  yang  lunak  dan  gembur (Thalita,  2010),  sedangkan  NFR  terkecil terjadi  pada  pola  tanam  X4,  yaitu  pada tanaman  tebu.  Menurut  Rahmadani  (2011) Kebutuhan air pada tanaman tebu adalah 0.4
– 0.33 kali kebutuhan air untuk padi.

## Tabel 2 Kebutuhan Bersih Air di Sawah
Musim Bulan NFR  (m 3 detik -1 ha -1 ) X1 X2 X3 X4 Hujan November 0.0307 0.0307 0.0307 0.0071 Desember 0.0087 0.0087 0.0087 0.0026 Januari 0.0051 0.0051 0.0051 0.0029 Februari 0.0008 0.0008 0.0008 0.0002 Kemarau I Maret 0.0148 0.0148 0.0001 0.0023 April 0.0191 0.0191 0.0087 0.0119 Mei 0.0151 0.0151 0.0096 0.0105 Juni 0.0130 0.0130 0.0048 0.0129 Kemarau II Juli 0.0392 0.0023 0.0023 0.0142 Agustus 0.0241 0.0123 0.0123 0.0162 September 0.0247 0.0175 0.0175 0.0146 Oktober 0.0172 0.0081 0.0081 0.0113 Total 0.2125 0.1475 0.1087 0.1067 Hasil perhitungan
pada bulan November-Februari pada pola tanam X1, X2, dan X3 memiliki nilai yang sama disebabkan karena  pada  bulan  tersebut  (Musim  hujan) ditanami dengan tanaman yang sama, begitu pula  pada  bulan  Maret-Juni,  pada  pola tanam  X1  dan  X2  memiliki  nilai  yang  sama karena  pada  bulan  tersebut  ditanami  oleh tanaman yang sama yaitu padi, namun tidak untuk  pola  tanam  X3,  karena  pada  bulan Maret-Juni  pada  pola  tanam  X3  ditanami oleh  tanaman  Jagung.  Pada  bulan  Juli- Oktober  pada  polatanam  X1  masih  tetap ditanami oleh padi, dan pada pola tanam X2 dan  X3  ditanami  oleh  tanaman  jagung, sehingga  hasil  keduanya  sama.  Meski ditanami dengan tanaman yang sama, untuk hasil  NFR  pada  setiap  bulannya  memiliki nilai  yang  berbeda  hal  tersebut  disebabkan karena perkiraan banyaknya air untuk irigasi tidak  hanya  didasarkan  pada  faktor-faktor jenis  tanaman,  namun  banyak  turun  curah hujan,  masa  pertumbuhan  tanaman  dan iklim,  juga  sangat  berpengaruh  (Purwanto, dkk, 2003). Sedangkan untuk pola tanam X4 pada  satu  tahun  tersebut  ditanami  oleh
tanaman  tebu,  karena  tanaman  tebu merupakan tanaman tahunan.

## Optimasi Pola Tanam
Tabel 3 menunjukkan variabel variabel yang akan digunakan untuk  melakukan  optimasi pola  tanam.  Variabel  tersebut  adalah keuntungan  dari  masing  masing  alternatif polatanam,    kebutuhan  air  irigasi  masing masing  alternatif  polatanam  pada  setiap bulannya,  dan  kebutuhan  tenaga  kerja masing  masing  alternatif  polatanam  pada setiap  bulannya.  Kolom  paling  kanan merupakan  batasan  yang  akan  digunakan, diantaranya yaitu ketersediaan ketersediaan air  irigasi  pada  setiap  bulannya  dan ketersediaaan  tenaga  kerja  pada  setiap bulannya.  Luas  lahan  yang  digunakan merupakan  luas  wilayah  Daerah  Irigasi Mrican Kanan sebesar 3,952 Ha,
Tabel 3. Optimasi Pola tanam
1. Keuntungan Usaha Tani
Hasil  rekapitulasi  dari  data  analisis usahatani
dapat
diketahui bahwa keuntungan  pertahun  yang  didapat  untuk pola  tanam  padi-padi-padi  sebesar  Rp 42,108,900.-  pola  tanam  padi-padi-palawija
X1 X2 X3
X4 Keuntungan 42,108,900 39,157,100 36,205,300 23,690,000 Luas lahan 1 1 1 1 3952 Kebutuhan Air Irigasi November 0.0471 0.0471 0.0471 0.0109 193.56 Desember 0.0134 0.0134 0.0134 0.0040 366.47 Januari 0.0079 0.0079 0.0079 0.0045 472.11 Februari 0.0013 0.0013 0.0013 0.0004 395.83 Maret 0.0227 0.0227 0.0001 0.0036 347.44 April 0.0293 0.0293 0.0134 0.0182 357.37 Mei 0.0232 0.0232 0.0147 0.0161 351.64 Juni 0.0200 0.0200 0.0074 0.0199 331.41 Juli 0.0602 0.0036 0.0036 0.0218 191.17 Agustus 0.0370 0.0189 0.0189 0.0248 121.79 September 0.0379 0.0268 0.0268 0.0224 114.48 Oktober 0.0265 0.0124 0.0124 0.0174 171.23 Kebutuhan Tenaga Kerja November 3.2 3.2 3.2 3 115386 Desember 3.5 3.5 3.5 2.5 115386 Januari 2.5 2.5 2.5 115386 Februari 3.3 3.3 3.3 115386 Maret 3.2 3.2 3.7 115386 April 3.5 3.5 1.5 115386 Mei 2.5 2.5 2.5 115386 Juni 3.3 3.3 2.8 115386 Juli 3.2 3.7 3.7 1 115386 Agustus 3.5 1.5 1.5 115386 September 2.5 2.5 2.5 115386 Oktober 3.3 2.8 2.8 5.2 115386 HASIL
OPTIMASI
POLA TANAM BATASAN
VARIABEL
771.75 3,180.25 0 0 (DR)
Wirosoedarmo, et al. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan
sebesar  Rp  39,157,100.-  pola  tanam  padi- palawija-palawija  sebesar  Rp  36,205,300.- dan pola tanam tebu sebesar Rp 23,690,000.-. Pola tanam X1 merupakan pola tanam yang memberikan keuntungan tertingggi dibandingkan  dengan  yang  lain.  Menurut Dinas Pertanian Kota Kediri harga jual untuk tanaman  padi  (gabah)  pada  setiap  kilonya adalah Rp 3,900.- sedangkan untuk tanaman jagung  (pipil)  seharga  Rp  3,000.-    sehingga padi memiliki keuntungan yang  lebih besar dibandingkan  dengan  tanaman  palawija. Sedangkan  pola  tanam  yang  memberikan keuntungan  terkecil  adalah  tanaman  tebu, hal tersebut disebabkan kerena tanaman tebu merupakan  tanaman  tahunan  sehingga panen  hanya  dapat  dilakukan  1  kali  dalam satu  tahun.  Berbeda  dengan  tanaman  padi dan palawija yang dapat melakukan panen 3 kali dalam 1 tahun.
2. Kebutuhan dan Ketersediaan Air Irigasi Perhitungan kebutuhan air irigasi dilakukan sesuai  dengan  pola  tanam  yang  telah direncanakan, dimana awal tanam dilakukan pada  bulan  November  periode  kesatu, disebabkan karena bulan tersebut intensitas hujan cukup tinggi sehingga air mangalami surplus (Hidayat, 2011). Menurut penelitian Wahyudi, et  al (2014)    awal  tanam    pada bulan Nopember periode 1 merupakan yang paling  optimal  dan  memiliki  intensitas tanaman sebesar 100 %.
Nilai  DR  terbesar  terjadi  pada alternatif  pola  tanam  X1  sedangkan kebutuhan  air  terkecil  terjadi  pada  pola tanam  X4,  yaitu  pada  tanaman  tebu.  Nilai terbesar dan terkecil pada DR hampir sama dengan nilai terbesar dan terkecil pada NFR, hal  tersebut  disebabkan  karena  hasil  dari perhitungan kebutuhan air irigasi pada intake sangat  dipengaruhi  oleh  besarnya  nilai kebutuhan  air  di  lahan  (NFR)  dan  efisiensi irigasi  (Alhinduan, et  al ,  2013).  Nilai  NFR berbanding  lurus  dengan  nilai  DR,  dimana semakin besar kebutuhan air di lahan maka semakin besar pula kebutuhan air pada pintu pengambilan.  Sebaliknya,  besarna  nilai efisiensi  irigasi  berbanding  terbalik  dengan besarnya  nilai  kebutuhan  air  di intake  (DR) (Dirjen  Pengairan,  1996) , dimana  semakin kecil  efisiensi  irigasi  maka  semakin  besar nilai  DR-nya.  Berdasarkan  hasil  penelitian yang telah dilakukan oleh Sumadyono (2012)
dapat  diketahui  bahwa  semakin  kecil  nilai efisiensi  saluran  maka  semakin  besar kehilangan  air  pada  saluran  sehingga kebutuhan air irigasi di intake akan semakin besar pula.
Nilai  ketersediaan  air  terjadi  pening- katan  dari  bulan  Oktober  hingga  bulan Januari  dan  mulai  menurun  pada  bulan Februari  hingga  bulan  September.  Debit tertinggi terjadi pada bulan Januari dan debit terendah terjadi pada bulan September. Hal tersebut  disebabkan  karena  pada  bulan Januari  merupakan  musim  hujan  dan  pada bulan  September  terjadi  musim  kemarau (Geodik,  2015),  sehingga  air  hujan  dapat menambah besarnya debit pada sungai dan pada  musim  kemarau  banyak  air  sungai mengalami evapotranspirasi.
3. Kebutuhan  dan  Ketersediaan  Tenaga Kerja
Tenaga  kerja  terbesar  terjadi  pada  pola tanam  X1  dan  Tenaga  kerja  terkecil  terjadi pada  pola  tanam  X4.  Perbedaan  kebutuhan tenaga  kerja  pada  tanaman  jagung  dan tanaman padi terletak pada saat pemupukan dan pemberiaan isektisida. Pemupukan pada tanaman padi dilakukan sebanyak 3 kali dan tanaman jagung sebanyak 2 kali (Faesal, et al , 2010),  sedangkan  pemberian  pestisida  pada tanaman padi sebanyak 2 kali dan tanaman jagung sebanyak 1 kali.
Hasil perhitungan pada bulan November-Februari pada pola tanam X1, X2, dan X3 memiliki nilai yang sama disebabkan karena  pada  bulan  tersebut  (Musim  hujan) ditanami dengan tanaman yang sama, begitu pula  pada  bulan  Maret-Juni.  Pada  pola tanam  X1  dan  X2  memiliki  nilai  yang  sama karena  pada  bulan  tersebut  ditanami  oleh tanaman yang sama yaitu padi, namun tidak untuk  pola  tanam  X3,  karena  pada  bulan Maret-Juni  pada  pola  tanam  X3  ditanami oleh  tanaman  Jagung.  Pada  bulan  Juli- Oktober  pada  polatanam  X1  masih  tetap ditanami oleh padi, dan pada pola tanam X2 dan  X3  ditanami  oleh  tanaman  jagung, sehingga  hasil  keduanya  sama,  sedangkan untuk  pola  tanam  X4  pada  satu  tahun tersebut  ditanami  oleh  tanaman  tebu  dan pada  tanaman  Tebu  tidak  memiliki perawatan ekstra sehingga tenaga kerja yang diperlukan sedikit.
Wirosoedarmo, et al. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan
4. Hasil Optimasi Pola Tanam Berdasarkan hasil optimasi yang telah dilakukan  didapatkan  bahwa  luas  lahan optimal untuk pola tanam X1 adalah sebesar 19.53%  dan  X2  adalah  sebesar  80.47%  dari total  lahan  yang  tersedia,  sedangkan  untuk pola  tanam  dan  X4  adalah  nol.  Pola  tanam untuk X3 dan X4 memiliki nilai 0, hal tersebut disebabkan  karena  keuntungan  yang didapatkan dari pola tanam X3 dan X4 lebih rendah dibandingkan pola tanam X1 dan X2. Berdasarkan  hasil  optimasi  pada software Quantity  Methode  for  Windows  2 didapatkan keuntungan  sebesar  Rp  157,026,904,661.- pertahun.
Hasil  optimasi  pada  luas  lahan terbesar  adalah  X2,  meskipun  pada  pola tanam  X2  memiliki  keuntungan  yang  lebih kecil  dibandingkan  pola  tanam  X1.  Hal tersebut  menunjukkan  bahwa  pada  musim kemarau  II  tanaman  padi  mengalami penurunan  hal  tersebut  disebabkan  karena ketersediaan  air  tidak  dapat  mencukupi kebutuhan  air  tanaman  padi,  sedangkan tanaman  palawija  mengalami  peningkatan karena tanaman palawija memiliki kebutuhan  air  yang  sangat  sedikit sehingga ketersediaan  air  yang  ada  dapat  memenuhi kebutuhan  air  pada  tanaman  palawija  dan dapat mengatasi kendala kurangnya ketersediaan  air  dan  tenaga  kerja  pada  D.I Irigasi Mrican Kanan.
Hasil  yang  diberikan  pada  penelitian ini  hampir  sama  dengan  penelitian  yang dilakukan  oleh  Thalita  (2010).  Pada  daerah irigasi jatiroto dengan luas lahan total 4,337 ha didapatkan hasil untuk lahan yang dapat di  tanaman  padi  pada  musim  hujan  dan musim  kemarau  I  adalah  sebesar  1,090  ha dan  tebu  sebesar  3,247  ha  dan  palawija adalah  nol.  Pada  musim  kemarau  II  untuk tanaman  padi  sebesar  591.21  ha,  palawija sebesar 498,78 ha dan tebu sebesar 3,247 ha.

## DAFTAR PUSTAKA
Badan  Pusat  Statistik  Kabupaten  Kediri. 2014. Kabupaten  Kediri  Dalam  Angka 2014 .  Dilihat  pada  3  Januari  2015. http://kedirikab.bps.go.id/
UPT  PSDA.  2014. Data  Baku  Sawah  Irigasi Mrican kanan. Dinas Pekerjaan Umum UPT  Pengelolaan  Sumber  Daya  Air
Wilayah  Sungai  Puncu-  Selodono – Kediri: Kediri Dinas  Pertanian.  2014. Balnko  Pencatatan Analisis  Usaha  Tani .  Dinas  Pertanian Kota Kediri : Kediri Dirjen  Pengairan.  1986. Standar  Perencanaan Irigasi (Kriteria Perencanaan 01-07). CV Galang Persada : Bandung. Faesal dan Zubachtirodin. 2010. Sistem Tanam Padi-Jagung dan Pemupukan pada Lahan Sawah  Tadah  Hujan. Prosiding  Pekan Serelia  Nsional.  ISBN  :  978-979-8940- 29-3 Fiantis,  D.  2012. Klasifikasi  Tanah  Indonesia . Dilihat  pada  18  November  2014. http://ilearn.unand.ac.id_pluginfile.p hp_17581_mod_resource_content_1_K lasifikasi Tanah Indonesia Geodik.  2015. Pembagian  Daerah  Iklim  di Indonesia .  Universal  Post  Manager  : Jakarta
Hidayat, T. 2011. Analisis Perubahan  Musim dan Penyusunan Pola Tanam
Tanaman  Padi  berdasarkan  Data Curah hujan di Kabupaten Aceh Besar. Agrista Vol : 15 No. 3 Ismoyo,  M  J.  2010. Pengaturan    Pintu  Irigasi Mrican  Kanan  dalam  Pengoperasian Kebutuhan  Air  Irigasi. Jurnal  Teknik Pengairan Vol.1 No.2 : 127-135 Katu,  L  dan  Sitompul,  R.  G.  1976. Masalah Penggunaan  Sumber  Tenaga  Pertanian. Departemen  Mekanisasi  dan  Teknologi Hasil Pertanian . IPB : Bogor Lilik,S, Hariadi T.E, Mezak A.R dan Erna S.A. 2004. Analisis  Curah  Hujan  dan  Suhu untuk  Menyusun  Pola  Tanam  Tanaman Pangan di jawa Barat . Pusat
Pemanfaatan  Sains  Atmosfer  dan iklim : Bandung Purwanto  dan  Jazaul  I.  2003. Analisis Kebutuhan Air Irigasi pada Daerah Irigasi Mrican 1. Jurnal Semesta Teknika Vol : 9 No. 1 Sarker,  R  and  Ray  T.  2009. An  Improved Evolutionary  Algorithm  for  Solving Multi-Objective  Crop  Planning  Models .
Computers and Electronics in Agriculture, 68:191 – 199 Setiawan, E. 2009. Kajiann Hubungan Unnsur Iklim  terhadap  Produktivitas  Cabe  Jamu (Piper  retrofractum  Vahl)  di  Kabupaten Sumenep .  Agrovigor  vol:  2  No.1  ISSN 1970 5777
Wirosoedarmo, et al. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan
Sosrodarsono,  S    dan    Takeda,  K.    1976.
Hidrologi      untuk      Pengairan .  PT. Pradnya Paramita : Jakarta Sumadiyono,  A.  2012. Analisis  Efisiensi Pemberian  Air  di  Jaringan  Irigasi  Karau Kabupaten  Barito  Timur  Provinsi Kalimantan  Tengah. Diakses  pada tanggal 7 Mei 2015. http://www.ftsl.itb.ac.id/wp content/ uploads /2012
/07 /95010015 -Agus-Sumadiyono.pdf Thalita,  J.  2010. Studi  Optimasi  Pola  Tanam pada  Daerah  Irigasi  Jatiroto  dengan Menggunakan  Program  Linier .  Tugas Akhir  Jurusan  Teknik  Sipil  ITS  : Surabaya Usman.  2004.  Analisis  Kepekaan  Beberapa Metode  Pendugaan  Evapotranspirasi Potensial  terhadap  Perubahan  Iklim. Jurnal  Natur  Indonesia  6(2):  91-98 (2004) ISSN 1410-9379 Wahyudi  A,  Nadjadji  A  dan  Edijatno.  2014. Studi  Optimasi  Pola  Tanam  pada Daerah Irigasi Warujayeng Kertosono dengan  Program  Linier  JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 3, No. 1,  ISSN: 2337-3539