Perpustakaan Digital ITB

Irigasi merupakan sektor pengguna air terbesar secara global, dengan budidaya padi membutuhkan air dua hingga tiga kali lebih banyak dibandingkan tanaman serealia lainnya. Kondisi tersebut menjadikan lahan sawah sebagai komponen penting dalam memengaruhi respons hidrologi daerah aliran sungai (DAS). Meskipun demikian, sebagian besar model hidrologi masih merepresentasikan lahan sawah sebagai lahan pertanian umum sehingga karakteristik penggenangan, pengolahan tanah, dan pengelolaan irigasi belum dapat disimulasikan secara eksplisit. Pengembangan modul Paddy HRU pada SWAT+ memberikan kemampuan untuk merepresentasikan proses budidaya padi secara lebih realistis melalui simulasi penggenangan sawah, pengolahan tanah, penanaman, panen, serta berbagai pola budidaya padi. DAS Majalaya memiliki luas sawah lebih dari 20% dari total luas DAS sehingga diperkirakan memberikan pengaruh yang besar terhadap neraca air DAS. Penelitian ini merupakan salah satu studi awal di Indonesia yang menerapkan modul Paddy HRU pada analisis hidrologi skala DAS untuk mengevaluasi pengaruh budidaya padi terhadap distribusi komponen neraca air. Penelitian ini bertujuan menganalisis respons neraca air akibat budidaya padi pada DAS Majalaya serta mengevaluasi distribusi komponen evapotranspirasi yang meliputi evaporasi, transpirasi, bare soil evaporation, dan evaporasi dari genangan secara temporal dan spasial. Analisis dilakukan menggunakan model SWAT+ yang mengintegrasikan modul Paddy Hydrologic Response Unit (Paddy HRU). Pengelolaan sawah dimodelkan melalui operasi pengolahan tanah, penanaman, panen, pengaturan tinggi genangan, dan irigasi alternate wetting and drying (AWD). Pengaruh budidaya padi terhadap neraca air dianalisis melalui perbandingan antara skenario default yang merepresentasikan lahan sawah tanpa proses pengolahan tanah dan penggenangan, dengan skenario yang menerapkan modul Paddy HRU. Simulasi dilakukan untuk periode 2007–2022 dengan menerapkan dua kali tanam padi setiap tahun, kemudian dianalisis berdasarkan kondisi musim hujan dan musim kemarau. Penelitian ini melakukan koreksi luas lahan sawah pada DAS Majalaya karena data spasial tutupan lahan krusial untuk memetakan petak HRU dengan lebih akurat. Koreksi luas sawah dilakuakan di penelitian ini karena ketelitian data spasial tutupan lahan merupakan faktor penting dalam pembentukan Hydrologic Response Unit (HRU). Koreksi dilakukan terhadap ii data tutupan lahan KLHK tahun 2022 menggunakan faktor koreksi sebesar 1,32 sehingga luas sawah meningkat dari 6.769 ha menjadi 8.935 ha. Hasil simulasi menunjukkan bahwa modul Paddy HRU mampu merepresentasikan proses budidaya padi secara eksplisit, termasuk dinamika tinggi genangan (ponding depth), operasi pengolahan tanah, penanaman, panen, dan pemberian irigasi sesuai jadwal pengelolaan. Budidaya padi menghasilkan perubahan respons hidrologi yang berbeda antara musim hujan dan musim kemarau. Pada musim kemarau terjadi peningkatan surface runoff sebesar 89%, lateral flow sebesar 10%, perkolasi sebesar 7%, dan evapotranspirasi sebesar 12%. Sebaliknya, pada musim hujan peningkatan masing-masing komponen lebih rendah, yaitu surface runoff sebesar 42%, lateral flow sebesar 3%, perkolasi sebesar 3%, dan evapotranspirasi sebesar 9%. Peningkatan evapotranspirasi dipengaruhi oleh bertambahnya transpirasi tanaman padi dan evaporasi dari genangan sawah. Masukan air irigasi yang berasal dari luar DAS meningkatkan volume air dalam sistem hidrologi sehingga surface runoff meningkat akibat pembuangan air dari lahan sawah menuju sungai. Selain itu, peningkatan perkolasi lebih besar dibandingkan perkolasi pada neraca air tahunan karena lahan sawah berada pada dataran rendah sehingga pergerakan air secara horizontal terbatas. Meskipun demikian, peningkatan evapotranspirasi tahunan relatif kecil sehingga perubahan neraca air lebih banyak dipengaruhi oleh tambahan air irigasi dibandingkan peningkatan kehilangan air melalui evapotranspirasi. Evaluasi model terhadap data observasi di AWLR Majalaya menunjukkan bahwa kinerja simulasi masih rendah sehingga representasi neraca air DAS belum sepenuhnya menggambarkan kondisi aktual. Kondisi tersebut terutama disebabkan oleh adanya masukan air irigasi dari luar DAS sehingga kondisi aktual dimana irigasi berasal dari sungai belum berhasil direpresentasikan secara lengkap dalam struktur model, sehingga menghasilkan unaccounted water pada neraca air. Terlepas dari keterbatasan tersebut, penelitian ini menunjukkan bahwa penerapan modul Paddy HRU memberikan representasi proses hidrologi sawah yang lebih realistis dibandingkan pendekatan konvensional serta mampu membuktikan bahwa pengaruh budidaya padi terhadap neraca air didominasi oleh perubahan surface runoff akibat irigasi. Temuan ini diharapkan dapat menjadi dasar bagi pengembangan pemodelan hidrologi pada DAS yang didominasi lahan sawah serta mendukung evaluasi pengelolaan sumber daya air dan sistem irigasi yang lebih akurat.