Desain Pertanian Berkelanjutan di Lanskap Karst Gunungkidul: Integrasi Pemanenan Air, Akuakultur, dan Irigasi Tetes
##plugins.themes.academic_pro.article.main##
Abstract
Lanskap karst seperti di Gunungkidul, Yogyakarta, menghadapi tantangan serius dalam sektor pertanian akibat kelangkaan air dan kondisi tanah yang dangkal serta mudah tererosi. Keterbatasan ini menghambat produktivitas pertanian dan ketahanan terhadap variabilitas iklim. Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan mengimplementasikan sistem pertanian berkelanjutan yang secara khusus disesuaikan dengan karakteristik wilayah karst. Sistem yang dikembangkan mengintegrasikan pemanenan air hujan, ekstraksi air tanah yang terkendali, akuakultur, dan irigasi tetes. Penerapan dilakukan di Desa Sumbergiri, Gunungkidul. Air hujan dikumpulkan dari atap bangunan dan disimpan untuk digunakan saat musim kemarau, sehingga mengurangi ketergantungan pada air tanah. Air tanah diambil melalui sumur dalam dengan pompa bertenaga surya sebagai sumber cadangan. Limbah akuakultur yang kaya nutrisi dimanfaatkan untuk mengairi tanaman melalui sistem irigasi tetes yang menyalurkan air langsung ke zona akar tanaman secara efisien. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pendekatan terintegrasi ini meningkatkan efisiensi penggunaan air, mendukung daur ulang nutrisi, dan meningkatkan hasil panen, bahkan selama musim kemarau. Sistem ini menawarkan model yang dapat direplikasi untuk pertanian berkelanjutan di wilayah karst dan daerah yang kekurangan air.
##plugins.themes.academic_pro.article.details##
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
How to Cite
Bimantio, M. P., Noviyanto, A., Jaya, G. I., Raharjo, D. T., & Keviana, A. (2025). Desain Pertanian Berkelanjutan di Lanskap Karst Gunungkidul: Integrasi Pemanenan Air, Akuakultur, dan Irigasi Tetes. Agroteknika, 8(2), 288-301. https://doi.org/10.55043/agroteknika.v8i2.455
References
Ahmad, I. M. (2024). Air Terkelola, Panen Terjaga: Adaptasi Petani di Lahan Karst dalam Menghadapi Perubahan Iklim. Endogami, 7(2), 301–315. https://doi.org/10.14710/endogami.7.2.301-315
Akhiriana, E., & Hamawi, M. (2023). Pengaruh Aplikasi Beberapa Dosis POC dengan Sistem Irigasi Tetes Terhadap Budidaya Beberapa Jenis Peterseli di Dataran Rendah. Agroteknika, 6(1), 81–90. https://doi.org/10.55043/agroteknika.v6i1.199
Antriyandarti, E., Barokah, U., Rahayu, W., Laia, D. H., & Asami, A. (2023). Factors Associated with Food Security of Dryland Farm Households in the Karst Mountains of Gunungkidul Indonesia. Sustainability, 15(11), Article 11. https://doi.org/10.3390/su15118782
Avianto, Y., Noviyanto, A., Jaya, G. I., Handru, A., Ferhat, A., Hartanto, E. S., ..., & Shofry, M. A. (2024). Integrating Automated Drip Irrigation and Organic Matter to Improve Enzymatic Performance and Yield of Water Efficient Chilli in Karst Region. Journal of Ecological Engineering, 25(11), 175–187. https://doi.org/10.12911/22998993/192820
Bimantio, M. P., Noviyanto, A., Jaya, G. I., Raharjo, D. T., Keviana, A., & Suparyanto, T. (2025). Pemanenan Air Hujan Ex-Situ oleh Masyarakat Petani untuk Efektivitas Air Irigasi di Pertanian Lahan Kering, Kabupaten Gunungkidul, Yogyakarta. PengabdianMu: Jurnal Ilmiah Pengabdian kepada Masyarakat, 10(2), 607–617. https://doi.org/10.33084/pengabdianmu.v10i2.8718
Bonacci, O. (2015). Surface Waters and Groundwater in Karst. Dalam Z. Stevanović (Ed.), Karst Aquifers—Characterization and Engineering (hlm. 149–169). Springer International Publishing. https://doi.org/10.1007/978-3-319-12850-4_5
Ferhat, A., Seizarsyah, T., Bimantio, M. P., Nugraha, N. S., Putra, D. P., Suparyanto, T., Hidayat, A. A., & Pardamean, B. (2022). A Geoelectric Approach for Karst Groundwater Analysis. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 998, 1–10. https://doi.org/10.1088/1755-1315/998/1/012012
Ford, D., & Williams, P. D. (2007). Karst hydrogeology and geomorphology. John Wiley & Sons.
García-Ávila, F., Guanoquiza-Suárez, M., Guzmán-Galarza, J., Cabello-Torres, R., & Valdiviezo-Gonzales, L. (2023). Rainwater harvesting and storage systems for domestic supply: An overview of research for water scarcity management in rural areas. Results in Engineering, 18, 101153. https://doi.org/10.1016/j.rineng.2023.101153
Gutiérrez, F., Parise, M., De Waele, J., & Jourde, H. (2014). A review on natural and human-induced geohazards and impacts in karst. Earth-Science Reviews, 138, 61–88. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2014.08.002
Hananto, Y., Ulma, Z., Zain, A. T., Wibowo, M. J., & Rachmanita, R. E. (2023). Penerapan Teknologi Pompa Irigasi Pertanian Bertenaga Surya di Desa Dukuhdempok Kecamatan Wuluhan Kabupaten Jember. Journal of Community Development, 4(1), 18–26. https://doi.org/10.47134/comdev.v4i1.126
Harahap, K. S. (2019). Pemanfaatan Unsur Nitrogen Limbah Budidaya Ikan Lele Sebagai Pupuk Cair Organik. Jurnal Education and development, 7(1), 80–83. https://www.neliti.com/id/publications/561347/pemanfaatan-unsur-nitrogen-limbah-budidaya-ikan-lele-sebagai-pupuk-cair-organik
Hermawan, H., Alawiyah, T., Imani, N. P., Saidah, H., Irawan, A. U., Zamharia, M., ..., & Widyasari, N. M. C. D. (2024). Penerapan Metode Irigasi Tetes Guna Mendukung Kegunaaan Air yang Efisien di Desa Ketangga Kecamatan Suwela Kabupaten Lombok Timur. Jurnal Pengabdian Magister Pendidikan IPA, 7(3), 975–981. https://doi.org/10.29303/jpmpi.v7i3.9019
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
Kresic, N. (2013). Water in karst: Management, vulnerability, and restoration. McGraw-Hill.
Maison, M., Samsidah, S., Nurhidayah, N., & Afrianto, M. F. (2020). Penerapan Pompa Vakum untuk Irigasi Pertanian di Kelurahan Mudung Laut Kecamatan Pelayangan Kota Jambi. Jurnal Pengabdian Masyarakat Pinang Masak, 1(1), 8–12. https://doi.org/10.22437/jpm.v1i1.9152
Maliva, R., & Missimer, T. (2012). Arid Lands Water Evaluation and Management. Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-642-29104-3
Oktavia, F., Rahmasary, A. N., & Hariyanti, K. S. (2024). Infrastruktur Panen Air Pertanian: Solusi Berkelanjutan untuk Ketahanan Air di Sektor Pertanian. Warta Sumber Daya Lahan Pertanian, 1(1), 1–4. https://epublikasi.pertanian.go.id/berkala/wsdl/issue/download/625/18
Pandey, H. K., Singh, V. K., Singh, R. P., & Singh, S. K. (2023). Soil Loss Estimation Using RUSLE in Hard Rock Terrain: A Case Study of Bundelkhand, India. Water Conservation Science and Engineering, 8(1), 55. https://doi.org/10.1007/s41101-023-00229-5
Pereira, L., Oweis, T., & Zairi, A. (2002). Irrigation management under water scarcity. Agricultural Water Management, 57, 175–206. https://doi.org/10.1016/S0378-3774(02)00075-6
Putra, I. G. K. P., Rai, I. N., & Wijana, G. (2022). Aplikasi Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR) dan Limbah Air Kolam Lele dengan Sistem Irigasi Tetes terhadap Pertumbuhan dan Hasil Tanaman Pakcoy (Brassica rapa L.). Agrotrop : Journal on Agriculture Science, 12(2), 175. https://doi.org/10.24843/AJoAS.2022.v12.i02.p01
Raimondi, A., Quinn, R., Abhijith, G. R., Becciu, G., & Ostfeld, A. (2023). Rainwater Harvesting and Treatment: State of the Art and Perspectives. Water, 15(8), Article 8. https://doi.org/10.3390/w15081518
Setiawan, T., Isnaini, S., Asghaf, N. M. A., & Effendi, I. (2018). Sistem Imbuhan Air Tanah Daerah Karst Wonosari – Baron, Kabupaten Gunungkidul, Daerah Istimewa Yogyakarta Berdasarkan Analisis Isotop 18O dan 2H. Jurnal Lingkungan dan Bencana Geologi, 9(3), 143–155. http://dx.doi.org/10.34126/jlbg.v9i3.235
Suhartono, S., Umam, C., Supriyadi, S., & Saputro, E. (2023). Rancang Bangun Fertigasi Tetes dan Kontrol Lingkungan Mikro Berbasis IoT Terhadap Pertumbuhan Tanaman Selada (Lactuca sativa L.). Jurnal BETA (Biosistem dan Teknik Pertanian), 11(1), 67. https://doi.org/10.24843/JBETA.2023.v11.i01.p08
Susilo, H., Purwantoro, D., & Rahadiansyah, S. (2021). Model Performance Index of Ground Water Irrigation Systems in the Karst Mountain Region: Case Study in Gunung Kidul Regency, Yogyakarta. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 641(1), 012014. https://doi.org/10.1088/1755-1315/641/1/012014
Wang, H., Wang, N., Quan, H., Zhang, F., Fan, J., Feng, H., Cheng, M., Liao, Z., Wang, X., & Xiang, Y. (2022). Yield and water productivity of crops, vegetables and fruits under subsurface drip irrigation: A global meta-analysis. Agricultural Water Management, 269, 107645. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2022.107645
Ward, S., Barr, S., Butler, D., & Memon, F. A. (2012). Rainwater harvesting in the UK: Socio-technical theory and practice. Technological Forecasting and Social Change, 79(7), 1354–1361. https://doi.org/10.1016/j.techfore.2012.04.001
Wiandari, N. P., Maroeto, & Mindari, W. (2024). Kajian Kualitas Air pada Berbagai Penggunaan Lahan di Sub DAS Jagir Kota Surabaya. Agroteknika, 7(3), 314–332. https://doi.org/10.55043/agroteknika.v7i3.276
Yang, P., Wu, L., Cheng, M., Fan, J., Li, S., Wang, H., & Qian, L. (2023). Review on Drip Irrigation: Impact on Crop Yield, Quality, and Water Productivity in China. Water, 15(9), 1733. https://doi.org/10.3390/w15091733
Zajdband, A. D. (2011). Integrated Agri-Aquaculture Systems. Dalam E. Lichtfouse (Ed.), Genetics, Biofuels and Local Farming Systems (hlm. 87–127). Springer Netherlands. https://doi.org/10.1007/978-94-007-1521-9_4
Akhiriana, E., & Hamawi, M. (2023). Pengaruh Aplikasi Beberapa Dosis POC dengan Sistem Irigasi Tetes Terhadap Budidaya Beberapa Jenis Peterseli di Dataran Rendah. Agroteknika, 6(1), 81–90. https://doi.org/10.55043/agroteknika.v6i1.199
Antriyandarti, E., Barokah, U., Rahayu, W., Laia, D. H., & Asami, A. (2023). Factors Associated with Food Security of Dryland Farm Households in the Karst Mountains of Gunungkidul Indonesia. Sustainability, 15(11), Article 11. https://doi.org/10.3390/su15118782
Avianto, Y., Noviyanto, A., Jaya, G. I., Handru, A., Ferhat, A., Hartanto, E. S., ..., & Shofry, M. A. (2024). Integrating Automated Drip Irrigation and Organic Matter to Improve Enzymatic Performance and Yield of Water Efficient Chilli in Karst Region. Journal of Ecological Engineering, 25(11), 175–187. https://doi.org/10.12911/22998993/192820
Bimantio, M. P., Noviyanto, A., Jaya, G. I., Raharjo, D. T., Keviana, A., & Suparyanto, T. (2025). Pemanenan Air Hujan Ex-Situ oleh Masyarakat Petani untuk Efektivitas Air Irigasi di Pertanian Lahan Kering, Kabupaten Gunungkidul, Yogyakarta. PengabdianMu: Jurnal Ilmiah Pengabdian kepada Masyarakat, 10(2), 607–617. https://doi.org/10.33084/pengabdianmu.v10i2.8718
Bonacci, O. (2015). Surface Waters and Groundwater in Karst. Dalam Z. Stevanović (Ed.), Karst Aquifers—Characterization and Engineering (hlm. 149–169). Springer International Publishing. https://doi.org/10.1007/978-3-319-12850-4_5
Ferhat, A., Seizarsyah, T., Bimantio, M. P., Nugraha, N. S., Putra, D. P., Suparyanto, T., Hidayat, A. A., & Pardamean, B. (2022). A Geoelectric Approach for Karst Groundwater Analysis. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 998, 1–10. https://doi.org/10.1088/1755-1315/998/1/012012
Ford, D., & Williams, P. D. (2007). Karst hydrogeology and geomorphology. John Wiley & Sons.
García-Ávila, F., Guanoquiza-Suárez, M., Guzmán-Galarza, J., Cabello-Torres, R., & Valdiviezo-Gonzales, L. (2023). Rainwater harvesting and storage systems for domestic supply: An overview of research for water scarcity management in rural areas. Results in Engineering, 18, 101153. https://doi.org/10.1016/j.rineng.2023.101153
Gutiérrez, F., Parise, M., De Waele, J., & Jourde, H. (2014). A review on natural and human-induced geohazards and impacts in karst. Earth-Science Reviews, 138, 61–88. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2014.08.002
Hananto, Y., Ulma, Z., Zain, A. T., Wibowo, M. J., & Rachmanita, R. E. (2023). Penerapan Teknologi Pompa Irigasi Pertanian Bertenaga Surya di Desa Dukuhdempok Kecamatan Wuluhan Kabupaten Jember. Journal of Community Development, 4(1), 18–26. https://doi.org/10.47134/comdev.v4i1.126
Harahap, K. S. (2019). Pemanfaatan Unsur Nitrogen Limbah Budidaya Ikan Lele Sebagai Pupuk Cair Organik. Jurnal Education and development, 7(1), 80–83. https://www.neliti.com/id/publications/561347/pemanfaatan-unsur-nitrogen-limbah-budidaya-ikan-lele-sebagai-pupuk-cair-organik
Hermawan, H., Alawiyah, T., Imani, N. P., Saidah, H., Irawan, A. U., Zamharia, M., ..., & Widyasari, N. M. C. D. (2024). Penerapan Metode Irigasi Tetes Guna Mendukung Kegunaaan Air yang Efisien di Desa Ketangga Kecamatan Suwela Kabupaten Lombok Timur. Jurnal Pengabdian Magister Pendidikan IPA, 7(3), 975–981. https://doi.org/10.29303/jpmpi.v7i3.9019
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
Kresic, N. (2013). Water in karst: Management, vulnerability, and restoration. McGraw-Hill.
Maison, M., Samsidah, S., Nurhidayah, N., & Afrianto, M. F. (2020). Penerapan Pompa Vakum untuk Irigasi Pertanian di Kelurahan Mudung Laut Kecamatan Pelayangan Kota Jambi. Jurnal Pengabdian Masyarakat Pinang Masak, 1(1), 8–12. https://doi.org/10.22437/jpm.v1i1.9152
Maliva, R., & Missimer, T. (2012). Arid Lands Water Evaluation and Management. Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-642-29104-3
Oktavia, F., Rahmasary, A. N., & Hariyanti, K. S. (2024). Infrastruktur Panen Air Pertanian: Solusi Berkelanjutan untuk Ketahanan Air di Sektor Pertanian. Warta Sumber Daya Lahan Pertanian, 1(1), 1–4. https://epublikasi.pertanian.go.id/berkala/wsdl/issue/download/625/18
Pandey, H. K., Singh, V. K., Singh, R. P., & Singh, S. K. (2023). Soil Loss Estimation Using RUSLE in Hard Rock Terrain: A Case Study of Bundelkhand, India. Water Conservation Science and Engineering, 8(1), 55. https://doi.org/10.1007/s41101-023-00229-5
Pereira, L., Oweis, T., & Zairi, A. (2002). Irrigation management under water scarcity. Agricultural Water Management, 57, 175–206. https://doi.org/10.1016/S0378-3774(02)00075-6
Putra, I. G. K. P., Rai, I. N., & Wijana, G. (2022). Aplikasi Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR) dan Limbah Air Kolam Lele dengan Sistem Irigasi Tetes terhadap Pertumbuhan dan Hasil Tanaman Pakcoy (Brassica rapa L.). Agrotrop : Journal on Agriculture Science, 12(2), 175. https://doi.org/10.24843/AJoAS.2022.v12.i02.p01
Raimondi, A., Quinn, R., Abhijith, G. R., Becciu, G., & Ostfeld, A. (2023). Rainwater Harvesting and Treatment: State of the Art and Perspectives. Water, 15(8), Article 8. https://doi.org/10.3390/w15081518
Setiawan, T., Isnaini, S., Asghaf, N. M. A., & Effendi, I. (2018). Sistem Imbuhan Air Tanah Daerah Karst Wonosari – Baron, Kabupaten Gunungkidul, Daerah Istimewa Yogyakarta Berdasarkan Analisis Isotop 18O dan 2H. Jurnal Lingkungan dan Bencana Geologi, 9(3), 143–155. http://dx.doi.org/10.34126/jlbg.v9i3.235
Suhartono, S., Umam, C., Supriyadi, S., & Saputro, E. (2023). Rancang Bangun Fertigasi Tetes dan Kontrol Lingkungan Mikro Berbasis IoT Terhadap Pertumbuhan Tanaman Selada (Lactuca sativa L.). Jurnal BETA (Biosistem dan Teknik Pertanian), 11(1), 67. https://doi.org/10.24843/JBETA.2023.v11.i01.p08
Susilo, H., Purwantoro, D., & Rahadiansyah, S. (2021). Model Performance Index of Ground Water Irrigation Systems in the Karst Mountain Region: Case Study in Gunung Kidul Regency, Yogyakarta. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 641(1), 012014. https://doi.org/10.1088/1755-1315/641/1/012014
Wang, H., Wang, N., Quan, H., Zhang, F., Fan, J., Feng, H., Cheng, M., Liao, Z., Wang, X., & Xiang, Y. (2022). Yield and water productivity of crops, vegetables and fruits under subsurface drip irrigation: A global meta-analysis. Agricultural Water Management, 269, 107645. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2022.107645
Ward, S., Barr, S., Butler, D., & Memon, F. A. (2012). Rainwater harvesting in the UK: Socio-technical theory and practice. Technological Forecasting and Social Change, 79(7), 1354–1361. https://doi.org/10.1016/j.techfore.2012.04.001
Wiandari, N. P., Maroeto, & Mindari, W. (2024). Kajian Kualitas Air pada Berbagai Penggunaan Lahan di Sub DAS Jagir Kota Surabaya. Agroteknika, 7(3), 314–332. https://doi.org/10.55043/agroteknika.v7i3.276
Yang, P., Wu, L., Cheng, M., Fan, J., Li, S., Wang, H., & Qian, L. (2023). Review on Drip Irrigation: Impact on Crop Yield, Quality, and Water Productivity in China. Water, 15(9), 1733. https://doi.org/10.3390/w15091733
Zajdband, A. D. (2011). Integrated Agri-Aquaculture Systems. Dalam E. Lichtfouse (Ed.), Genetics, Biofuels and Local Farming Systems (hlm. 87–127). Springer Netherlands. https://doi.org/10.1007/978-94-007-1521-9_4