Judul: Rancang Bangun Sistem Irigasi Pipa Otomatis Lahan Sawah Berbasis Tenaga Surya.
Abstrak: Kondisi sumberdaya air yang terbatas dan telah mengalami gangguan akibat perubahan iklim serta adanya degradasi lingkungan menyebabkan kebutuhan air untuk kepentingan pertanian semakin kompetitif. Kondisi ini dapat menyebabkan ketidakseimbangan antara ketersediaan dan kebutuhan air tanaman. Masalah kekurangan atau kelebihan air akan menyebabkan tanaman tidak dapat tumbuh dan berproduksi secara optimum. Mengatasi masalah kekurangan air untuk meningkatkan produktivitas dan efisiensi penggunaan air irigasi diperlukan penerapan teknologi pengelolaan irigasi yang efektif dan efisien, sehingga penggunaan air irigasi per satuan berat produk budidaya pertanian yang dihasilkan semakin kecil. Salah satu teknik pengelolaan irigasi yang efektif dan efisien adalah menjaga tinggi muka air di lahan sawah sesuai dengan yang diinginkan. Untuk itu, sistem irigasi pipa yang memanfaatkan teknologi otomatis berbasis tenaga surya menjadi satu alternatif untuk meningkatkan produktivitas dan efisiensi penggunaan air irigasi di lahan sawah. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan teknologi irigasi pipa otomatis dengan acuan kendali tinggi muka air di lahan sawah untuk pengaturan rotasi kran air elektris Valworx 561086 sebesar 90 dan melakukan pengujian pada jaringan irigasi sistem perpipaan di lahan sawah. Penelitian ini difokuskan pada pengembangan sistem kontrol otomatis untuk menggerakkan sistem aktuasi kran air elektris Valworx 561086 dengan menggunakan mikrokontroler Arduino Uno ATMega328P dan perancangan sistem perpipaan untuk jaringan irigasi otomatis di lahan sawah. Teknologi irigasi otomatis dapat digunakan untuk mempermudah pengaturan tinggi muka air di lahan sawah, meningkatkan efisiensi penggunaan air irigasi serta efisiensi tenaga kerja. Penelitian ini dilakukan di lahan percobaan IPB Desa Cikarawang Dramaga Bogor. Penelitian ini dibagi ke dalam beberapa tahapan, yaitu analisis sistem, perancangan sistem kontrol otomatis dan jaringan irigasi sistem perpipaan, pengujian dan percobaan lapang, serta analisis hasil percobaan lapang. Nilai tinggi muka air di lahan sawah diatur antara 0 cm dan 5 cm sebagai setpoint bawah dan atas untuk acuan dalam menggerakkan sistem aktuasi kran air elektris Valworx 561086. Rancangan jaringan irigasi sistem perpipaan dilakukan pada lahan sawah berukuran 52 x 17 m, dan sistem irigasi gravitasi dengan beda tinggi elevasi dari reservoir ke lahan sebesar 50 cm. Pipa utama berdiameter 6 inchi mengalirkan air ke pipa manifold berdiameter 3 inchi yang merupakan outlet irigasi. Pada pipa manifold dilengkapi dengan kran air elektris Valworx 561086 yang dikendalikan dengan sistem kontrol otomatis. Pada percobaan lapang dilakukan pengujian dan implementasi sistem kontrol otomatis pada jaringan irigasi perpipaan di lahan sawah selama 7 hari secara kontinyu. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sistem kontrol otomatis dapat mengontrol sistem aktuasi kran air elektris dengan menggunakan mikrokontroler pada setpoint yang diinginkan. Sistem mikrokontroler membatasi durasi waktu untuk pengaturan buka – tutup kran air elektris selama 300 detik dengan rotasi 90 yang dapat menghemat penggunaan daya baterai sebesar 22.2 Watt. Sistem kontrol otomatis sepenuhnya didukung oleh energi surya yang terdiri dari panel surya, charge controller dan baterai, dan dapat beroperasi 24 jam tanpa pengawasan oleh operator. Rata-rata waktu buka katup irigasi adalah 80.67 menit dengan debit rata-rata sebesar 0.29 m3/menit. Total aplikasi irigasi yang diberikan selama percobaan setara dengan 37.54 cm. Rata-rata durasi waktu untuk penurunan tinggi muka air (water level) dari tinggi puncak sampai ke permukaan tanah adalah 112.36 menit. Sistem irigasi otomatis dapat mengoperasikan kran irigasi berdasarkan informasi water level
Keyword: Irigasi otomatis, irigasi pipa, sawah, setpoint, tinggi muka air