Optimization of groundwater irrigation-based farming system towards sustainable agriculture in north coastal plain, Bali

BUDIASA, I Wayan, Promotor Prof. Dr. Ir. Sri Widodo, M.Sc

2008 | Disertasi |

Pengembangan sistem usahatani secara intensif pada lahan kurang subur dengan sumberdaya air yang terbatas khususnya pada pesisir daratan Bali Utara dapat mengarah pada trade-off antara manfaat ekonomi dalam jangka pendek dan permasalahan lingkungan dalam jangka panjang. Akibat degradasi lingkungan yang meningkat dan alokasi sumberdaya yang secara ekonomi tidak efisien, maka sistem usahatani akan menjadi tidak berkelanjutan. Studi ini bertujuan untuk mengembangkan model sistem usahatani beririgasi pada tingkat rumah-tangga di bagian utara kawasan pesisir Bali dan untuk menilai keberlanjutannya. Model sistem usahatani berkelanjutan pada level rumah-tangga digunakan untuk mencapai tujuan studi. Data primer yang dikumpulkan dari 42 petani pada skema irigasi yang dianggap representatif dengan kode sumur TMB-59 dan data sekunder yang dikumpulkan dari berbagai sumber digunakan untuk menspesifikasi parameter-parameter dari model tersebut. Variasi dalam batas air tanah, harga air, subsidi irigasi, harga input dan pengeluaran minimum rumah-tangga, dan peningkatan teknologi telah disimulasikan pada model yang telah divalidasi. Petani kecil telah optimal dalam alokasi sumberdaya yang diindikasikan oleh solusi optimal dari model sistem usahatani konvensional yang sesuai dengan nilai aktual. Dengan berbagai penyesuaian, model sistem usahatani konvensional dapat diperluas menjadi model sistem usahatani berkelanjutan. Karena semua komponen dan indikator keberlanjutan telah dipertimbangkan dalam model dan semua kriteria keberlanjutan telah dipenuhi oleh hasil solusi optimal, maka model sistem usahatani yang diperluas tersebut menjamin bahwa pengembangan sistem usahatani beririgasi pada level rumah-tangga dapat berkelanjutan. Hasil simulasi mengindikasikan bahwa sistem usahatani berkelanjutan lebih baik dari sistem usaatani konvensional. Penurunan batas air tanah, kenaikan harga air, pengeluaran subsidi, dan peningkatan harga input dan pengeluaran minimum rumah-tangga secara parsial atau simultan akan mengurangi aliran kas bersih plus nilai likuiditas cadangan kas dan kredit. Tetapi, petani masih mungkin meningkatkan nilai fungsi tujuan dengan meningkatkan teknologi usahatani. Agar sistem usahatani pada level rumah-tangga dapat berlanjut, petani seharusnya menggunakan air tanah kurang darai atau sama dengan 8,547 l/dt, menambahkan pupuk organik dari pupuk kandang lebih banyak atau sama dengan 5 t/ha/th, meneruskan sistem usahatani campuran dan rotasi tanaman, mempertimbangkan pengeluaran minimum rumahtangga, dan membayar biaya penuh atas air sebesar Rp1,218.29/m3. Model sistem usahatani berkelanjutan yang dihasilkan dari penelitian ini telah melewati proses validasi. Dengan demikian, model ini dapat dikontribusikan pada pengembangan ilmu pengetahuan. Juga, hasilnya dapat dijadikan praktek-praktek manajemen terbaik oleh petani setempat pada usahataninya.

Intensive farming system development (FSD) on poor fertile soil with limited water source especially in north coastal plain of Bali can lead to trade-off between economic benefit in the short run and environmental problems in the long run. As environmental degradation increases and economically inefficient in resources allocation, farming system will become unsustainable. This study aims to develop irrigated farming system model at household level in north coastal plain of Bali and to assess its sustainability. The sustainable farming system model at household level was used to achieve the objective of this study. Primary data, collected from 42 farmers in representative scheme with well code of TMB-59 and secondary data, gathered from any sources were used to specify parameters of the model. Linear programming analysis was used to solve constrained optimization problem in the model. Variations in groundwater limit, groundwater prices, irrigation subsidy, input prices and household expenditure requirement, and technology improvement were simulated into validated model. A small farmer was optimal in resources allocation indicated from optimal solution of conventional farming system model which conforms to observed behavior. By several adjustments, conventional farming system model can be extended to sustainable farming system model. Since all components and indicators of sustainability were considered into model and all criteria of sustainability were fulfilled by optimal results, the extended farming system model guarantee that irrigated farming system development at household level will become sustainable. Simulation results indicated that the sustainable farming system is better than the conventional farming system. Decreasing groundwater limit, increasing water price, subsidy elimination, and increasing input prices and minimum household xpenditure will partially or simultaneously reduce net cash flow plus liquidity value of reserve cash and credit. But, the farmers still possible to maximize the value of objective function by improving farm technologies. To make the sustainable farming system at household level, the farmer should be able to allocate the groundwater less than or equal to 8.547 l/s, to add the organic fertilizer from manure more than or equal to 5 t/ha/yr, to continue the mixed-farming system and crops rotation, to consider minimum household expenditure, and to put the sustainable value in the use of water in approximately p1,218.29/CM into effect. The sustainable farming system model generated from this study passed validated process. Thus, it can be contributed to scientific development. Also, its results can become best management practices by local farmers on their farms.

Kata Kunci : Usaha tani beririgasi,Degradasi lingkungan, optimal, farming system, sustainable.