i

ANALISIS PENGARUH CURAH HUJAN

TERHADAP FLUKTUASI HASIL PRODUKSI TANAMAN PADI

DAS BENGAWAN SOLO HULU BAGIAN TENGAH TAHUN 1986 - 2045

Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata I pada

Jurusan Geografi Fakultas Geografi

Diajukan oleh :

Ambar Asmoro

E100120070

PROGRAM STUDI GEOGRAFI

FAKULTAS GEOGRAFI

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2015

ii

iii

iv

HALAMAN MOTTO

Melankolis, Introvert.

Profesional, intelektual, bermoral.

Menggali ilmu sedalam bumi, merentang ilmu seluas horison, meraih ilmu

setinggi angkasa.

Teken, tekun, tekan. (Filosofis nenek tua Jawa)

Urip iku urup.

Ajining dhiri dumunung ana ing lathi, ajining raga saka busana.

Perbedaan bukan untuk membedakan, melainkan melengkapi.

Setiap hal memiliki etika.

Pengetahuan hebat seringkali berasal dari orang yang rendah hati. (John Edensor

Littlewood, 1885-1977, British Matemathician, Cambridge University)

Apa yang kamu miliki sebagai kelebihanmu. (Hesti Kurnianingsih)

Setiap orang memiliki batas kesederhanaan masing-masing. (Abraham Samad)

That I could be something more than what I dreamed, far beyond that I could see.

(Dream Teather – Octavarium)

The Spirit Carries On. (Dream Theater)

Life is to short, so learn from your miskates. (Dream Theater – The Asnwer Lies

Within)

Keluhuran budi pekerti akan tampak pada ucapan dan tindakan. (???)

Salah satu ciri khas pengetahuan adalah kekuatan untuk mengajari. (Aristoteles,

Filsuf Yunani, 384-322 SM)

Mereka yang mampu bertahan adalah mereka yang responsif terhadap perubahan.

Tidak ada manusia yang bodoh, tapi siapa yang tahu lebih dahulu.(Bp. Wigna

Winantri)

v

HALAMAN PERSEMBAHAN

Tuhan Yang Maha Esa.

Seluruh makhluk hidup yang ada di alam semesta.

Keluarga, sanak saudara, dan teman – teman dirumah.

Bangsa dan negara Indonesia.

Orang – orang yang telah memberikan ilmu pengetahuan kepada saya.

Orang – orang yang telah mengajarkan tata krama kehidupan kepada saya.

Teman – teman saya.

Orang – orang yang telah saya temui.

vi

KATA PENGANTAR

Puji syukur kita panjatkan kehadirat Allah SWT atas limpahan berkah

dan rahmat-Nya yang telah menjadikan kita manusia yang berguna untuk dunia.

Ucapan terimakasih ditujukan kepada beberapa pihak yang telah mendorong,

memotivasi, dan membantu penelitian yang dilakukan oleh peneliti dengan judul

“ANALISIS PENGARUH CURAH HUJAN TERHADAP FLUKTUASI HASIL

PRODUKSI TANAMAN PADI DAS BENGAWAN SOLO HULU BAGIAN

TENGAH TAHUN 1986 - 2045” antara lain:

1. Tuhan Yang Maha Esa, yang tak pernah tidur mengurusi kehidupan di alam

semesta.

2. Keluarga dan sanak saudara, dan teman-teman dirumah yang menjadi motivasi

dalam penyelesaian mencari ilmu di perguruan tinggi.

3. Dosen pembimbing, dosen pembahas, dan dosen penguji yang telah membantu

peneliti mengarahkan penelitian ini selalu dalam landasan ilmiah.

4. Seluruh dosen, seluruh staf Fakultas Geografi UMS, penulis buku, jurnal,

artikel, dan referensi lain yang menularkan jutaan ilmu pengetahuan kepada

peneliti.

5. Teman-teman di Fakultas Geografi UMS yang menemani peneliti baik dalam

kondisi sulit maupun senang.

Tak ada gading yang tak retak merupakan ungkapan yang sesuai

mengingat penelitian ini terdapat kekurangan dalam setiap tahap penyelesaiannya.

Peneliti berharap terdapat pihak yang berbaik hati terdorong untuk

menyempurnakan dan mengembangkan topik penelitian yang sama guna

menjawab berbagai tantangan global khususnya dalam konteks perubahan iklim.

Surakarta, November 2016

Ambar Asmoro.

vii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ............................................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................ ii

HALAMAN PERNYATAAN .............................................................................. iii

HALAMAN MOTTO ........................................................................................... iv

HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................................. v

KATA PENGANTAR .......................................................................................... vi

DAFTAR ISI ........................................................................................................ vii

DAFTAR TABEL ................................................................................................. ix

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xi

DAFTAR RUMUS .............................................................................................. xii

DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xiii

ABSTRAK .......................................................................................................... xiv

BAB I PENDAHULUAN ........................................................................................ 1

1.1 Latar Belakang ................................................................................................ 1

1.2 Rumusan Masalah .......................................................................................... 6

1.3 Tujuan ............................................................................................................. 7

1.4 Kegunaan Penelitian ....................................................................................... 7

1.5 Telaah Pustaka dan Penelitian Sebelumnya .................................................. 7

1.5.1. Tanaman Padi ......................................................................................... 7

1.5.2. Sistem Klasifikasi Iklim Tipe Oldeman ................................................ 8

1.5.3. Curah hujan .......................................................................................... 10

1.5.4. Analisis Frekuensi dalam Hidrologi .................................................... 13

1.5.5. Konsep Statistik Hidrologi .................................................................. 13

1.5.6. Analisis Deret Berkala ......................................................................... 15

1.5.7. Analisis Trend Sekuler ........................................................................ 15

1.5.8. Penelitian Sebelumnya ......................................................................... 16

1.6 Kerangka Penelitian ..................................................................................... 23

1.7 Hipotesis ...................................................................................................... 25

1.8 Metode Penelitian ........................................................................................ 26

viii

1.8.1 Metode Penelitian yang Digunakan ...................................................... 26

1.8.2 Alat dan Bahan ...................................................................................... 26

1.8.3 Tahapan Penelitian ................................................................................ 29

1.9 Batasan Penelitian ....................................................................................... 35

BAB II DESKRIPSI DAERAH PENELITIAN .................................................... 37

2.1 Letak Dan Luas ............................................................................................ 37

2.2 Geologi ........................................................................................................ 41

2.3 Topografi ..................................................................................................... 46

2.4 Iklim ............................................................................................................ 51

2.5 Tanah ........................................................................................................... 54

BAB III HASIL PENELITIAN DAN ANALISIS ................................................ 57

3.1 Fenomena Curah Hujan Tahunan Tahun 1986-2014 .................................. 58

3.1.1. Sifat Tahun Berdasarkan Klasifikasi BMKG Tahun 1986-2014 .......... 58

3.1.2. Analisis Fenomena Curah Hujan Tahunan 1986-2014 ........................ 60

3.2 Analisis Trend Curah Hujan Tahunan dan Produksi Padi Tahunan

Pada Tahun 1986-2045 ................................................................................ 68

3.2.1. Analisis Trend Jangka Panjang Curah Hujan Tahunan dan Produksi

Padi Tahunan 1986-2045 ...................................................................... 68

3.2.2. Analisis Trend Jangka Pendek Curah Hujan Tahunan dan Produksi

Padi Tahunan 1986-2014 ...................................................................... 80

BAB IV PENUTUP ............................................................................................ 116

4.1 Kesimpulan ................................................................................................ 116

4.2 Saran .......................................................................................................... 117

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 118

LAMPIRAN ........................................................................................................ 124

ix

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1. Penggunaan Lahan DAS Bengawan Solo Hulu Bagian Tengah .......... 4

Tabel 1.2. Penelitian Sebelumnya ....................................................................... 19

Tabel 1.3. Luas Wilayah Administrasi Dalam DAS Bengawan Solo Hulu

Bagian Tengah .................................................................................... 31

Tabel 2.1. Batas DAS Bengawan Solo Hulu Bagian Tengah ............................. 37

Tabel 2.2. Nama Sub DAS dan Luas Wilayah ................................................... 38

Tabel 2.3. Wilayah Administrasi Kabupaten Dalam DAS Bengawan Solo Hulu

Bagian Tengah .................................................................................... 38

Tabel 2.4. Formasi Geologi DAS Bengawan Solo Hulu Bagian Tengah ........... 41

Tabel 2.5. Fisiografi DAS Bengawan Solo Hulu Bagian Tengah ....................... 46

Tabel 2.6. Topografi DAS Bengawan Solo Hulu Bagian Tengah ...................... 48

Tabel 2.7. Curah Hujan Kawasan dan Nilai Q .................................................... 52

Tabel 2.8. Jenis Tanah DAS Bengawan Solo Hulu Bagian Tengah ................... 54

Tabel 3.1. Klasifikasi Curah Hujan Tahunan BMKG dan Oldeman ................... 59

Tabel 3.2. Hasil Perhitungan Klasifikasi BMKG ................................................ 60

Tabel 3.3. Fenomena Tahun Basah Selama Tahun 1986-2014 ........................... 62

Tabel 3.4. Fenomena Tahun Normal Selama Tahun 1986-2045 ........................ 63

Tabel 3.5. Fenomena Tahun Kering Selama Tahun 1986-2014 .......................... 64

Tabel 3.6. Kejadian El Nino Dan La Nina Di Samudera Pasifik ........................ 66

Tabel 3.7. Kejadian IOD Di Samudera Hindia ................................................... 67

Tabel 3.8. Tahapan Perhitungan Trend Kuadrat Minimum Curah Hujan

Tahunan Tahun 1986-2045 ................................................................ 72

Tabel 3.9. Nilai Trend Metode Kuadrat Minimum Curah Hujan Tahunan

Tahun 1986-2045 ................................................................................ 74

Tabel 3.10. Tahapan Perhitungan Trend Kuadrat Minimum Produksi Padi

Tahunan Tahun 1986-2045 ................................................................ 76

Tabel 3.11. Nilai Trend Kuadrat Minimum Produksi Padi Tahunan Tahun

1986-2045 ........................................................................................... 78

Tabel 3.12. Pola Trend Curah Hujan dan Produksi Padi 1986-2014 .................... 81

x

Tabel 3.13. Nilai Trend Moving Average (MA) Rerata 3 Tahunan Curah Hujan

Tahunan Dan Produksi Padi Tahunan Selama Tahun 1986-2045....... 83

Tabel 3.14. Fase Peningkatan Trend Curah Hujan Tahunan Tahun 1986-2014 .... 85

Tabel 3.15. Riwayat Kejadian Banjir Tahun Tahun 2003-2005 ........................... 89

Tabel 3.16. Riwayat Kejadian Puting Beliung Tahun 2003-2005 ........................ 89

Tabel 3.17. Riwayat Kejadian Banjir Tahun 2010-2011 ....................................... 91

Tabel 3.18. Riwayat Kejadian Puting Beliung Tahun 2010-2011 ........................ 93

Tabel 3.19. Luas Serangan Wereng Cokelat 2010-2011 ....................................... 97

Tabel 3.20. Fase Penurunan Trend Curah Hujan Tahunan Tahun 1986-2014 .... 102

Tabel 3.21. Data Daerah Irigasi Daerah Penelitian ............................................. 103

Tabel 3.22. Data Infrastruktur Waduk Daerah Penelitian ................................... 107

Tabel 3.23. Varietas Padi Unggul Baru Anti Wereng ......................................... 109

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1. Persebaran Stasiun Pengukur Curah Hujan dan Pembagian

Hujan Kawasan Di Daerah Penelitian ........................................... 30

Gambar 2.1. Peta DAS Bengawan Solo Hulu Bagian Tengah ........................... 40

Gambar 2.2. Peta Geologi DAS Bengawan Solo Hulu Bagian Tengah ............. 44

Gambar 2.3. Peta Fisiografi DAS Bengawan Solo Hulu Bagian Tengah .......... 47

Gambar 2.4. Peta Kemiringan Lereng Geologi DAS Bengawan Solo Hulu

Bagian Tengah ............................................................................... 50

Gambar 2.5. Pembagian Hujan Kawasan Untuk Penentuan Tipe Iklim ............ 51

Gambar 2.5. Segitiga Schimdt-Ferguson Daerah Penelitian .............................. 53

Gambar 2.6. Peta Jenis Tanah DAS Bengawan Solo Hulu Bagian Tengah ....... 56

Gambar 3.1. Diagram Hasil dan Analisis Penelitian .......................................... 57

Gambar 3.2. Poligon Thiessen Curah Hujan Stasiun Nepen, Klaten,

Pabelan, dan Tawangmangu .......................................................... 58

Gambar 3.3. IOD Positif dan Negatif ................................................................. 66

Gambar 3.4. Grafik Trend Kuadrat Minimum Curah Hujan Tahunan dan

Produksi Padi Tahunan Tahun 1986-2045 ..................................... 69

Gambar 3.5. Hasil Analisis Grafik Moving Average Trend Curah

Hujan Tahunan dan Produksi Padi Tahunan

Wilayah Penelitian ........................................................................ 82

Gambar 3.6. Bentuk Virus Tungro .................................................................... 87

Gambar 3.7. Tanaman Padi Terkena Tungro dan Wereng Hijau ....................... 88

Gambar 3.8. Tanaman Padi Mengalami Puso Akibat Serangan Wereng

Cokelat .......................................................................................... 98

Gambar 3.9. Wereng Cokelat Pada Daun Padi ................................................ 100

Gambar 3.10. Persebaran Bendung di DAS Bengawan Solo Hulu Bagian

Tengah ......................................................................................... 106

xii

DAFTAR RUMUS

Rumus 1.1. Curah Hujan yang Hilang .............................................................. 32

Rumus 1.2. Kriteria Tahun BMKG .................................................................. 33

Rumus 1.3. Trend Kuadrat Minimum ............................................................... 33

Rumus 1.4. Nilai Koefisien Arah ...................................................................... 33

Rumus 1.5. Koefisien Arah Kecenderungan .................................................... 33

Rumus 1.6. Trend Moving Average ................................................................... 34

Rumus 2.1 Nilai Q Tipe Schimdt-Ferguson .................................................... 51

Rumus 2.2 Nilai Q Iklim Daerah Penelitian Tipe Schimdt-Ferguson ............. 51

Rumus 3.1. Persamaan Kriteria BMKG Dalam Penelitian ............................... 54

Rumus 3.2. Rumus Dasar Trend Kuadrat Minimum Curah Hujan .................. 67

Rumus 3.3. Nilai Dalam Rumus Trend Kuadrat Minimum Curah

Hujan ............................................................................................. 67

Rumus 3.4. Nilai Dalam Rumus Trend Kuadrat Minimum Curah

Hujan ............................................................................................. 67

Rumus 3.5. Rumus Trend Kuadrat Minimum Untuk Curah Hujan .................. 67

Rumus 3.6. Rumus Dasar Trend Kuadrat Minimum Padi ................................ 70

Rumus 3.7. Nilai Dalam Rumus Trend Kuadrat Minimum Padi .................. 71

Rumus 3.8. Nilai Dalam Rumus Trend Kuadrat Minimum Padi .................. 71

Rumus 3.9. Rumus Trend Kuadrat Minimum Untuk Padi ............................... 71

Rumus 3.10. Persamaan Kuadrat Minimum Curah Hujan Tahunan .................. 64

Rumus 3.11. Persamaan Kuadrat Minimum Produksi Padi Tahunan ................. 68

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Data Curah Hujan Kawasan Tahunan 4 Stasiun ........................ 125

Lampiran 2. Data Produksi Padi Tahunan 4 Kabupaten ................................. 126

Lampiran 3. Iklim ............................................................................................ 117

Lampiran 4. Perhitungan Curah Hujan yang Hilang ........................................ 131

Lampiran 5. Data Rerata Curah Hujan Bulanan Bulanan Kawasan

Stasiun Nepen, Pabelan, Klaten, Dan Tawangmangu ................. 136

Lampiran 6. Catatan Wawancara Dinas Pertanian Kabupaten Klaten ............ 137

Lampiran 7. Catatan Wawancara Dinas Pertanian Kabupaten

Karanganyar ................................................................................ 138

Lampiran 8. Catatan Perbincangan Dengan Lab. PHTP Surakarta Dan Foto

Kantor .......................................................................................... 139

Lampiran 9. Surat Ijin Penelitian Kabupaten Klaten ....................................... 140

Lampiran 10. Surat Ijin Penelitian Kabupaten Karanganyar ............................. 141

Lampiran 11. Surat Ijin Penelitian Kabupaten Sukoharjo ................................. 142

Lampiran 12. Surat Ijin Penelitian Dinas Pertanian Kota Surakarta .................. 143

Lampiran 13. Surat Ijin Penelitian BPBD Kota Surakarta ................................. 144

xiv

ANALISIS PENGARUH CURAH HUJAN

TERHADAP FLUKTUASI HASIL PRODUKSI TANAMAN PADI

DAS BENGAWAN SOLO HULU BAGIAN TENGAH TAHUN 1986 – 2045

Oleh:

Ambar Asmoro1, Alif Noor Anna

2, Munawar Cholil

3

1Mahasiswa Fakultas Geografi Universitas Muhammadiyah Surakarta

2,3Dosen Fakultas Geografi Universitas Muhammadiyah Surakarta

Jl. A. Yani Tromol Pos 1 Pabelan, Kartasura, Surakarta 57102

Email: ambar.asmoro@yahoo.com

ABSTRAK

Perubahan iklim menjadi salah satu penyebab adanya bencana

meterologis di berbagai belahan dunia. Indonesia merasakan dampak akibat

perubahan iklim yang ditunjukkan musim penghujan dan kemarau yang tidak

menentu. Dengan adanya akibat tersebut tidak terlepas berimbas dampaknya bagi

kelangsungan kehidupan manusia salah satunya mengenai ketahanan pangan.

DAS Bengawan Solo Hulu Tengah merupakan daerah yang aktivitas

sektor pangan didominasi oleh pertanian padi. Oleh karena itu, penelitian ini

dilaksanakan dengan tujuan untuk mengetahui fenomena curah hujan tahunan

tahun 1986-2014 dan analisis trend pengaruh curah hujan terhadap produksi padi

1986-2045. Metode yang digunakan adalah analisis data sekunder. Data yang

digunakan adalah data time series curah hujan tahunan dan produksi padi tahun

1985-2014.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa selama tahun 1986-2014 terjadi

5 kali tahun basah yaitu tahun 1986, 1995, 1998, 1999, dan 2010 dengan jumlah

bulan basah lebih banyak dari bulan kering yang berselisih minimal 2 bulan.

Peristiwa tahun kering terjadi sebanyak 6 kali yaitu 1990, 1991, 1997, 2001, 2002,

dan 2003 dengan jumlah bulan kering lebih banyak dari bulan basah. Selain tahun

tersebut, maka terjadi peristiwa tahun normal sebanyak 18 kali. Analisis trend

jangka panjang melalui kuadrat minimum menunjukkan bahwa prediksi curah

hujan tahun selama tahun 1986-2045 mengalami penurunan, sedangkan produksi

padi meningkat. Adapun analisis trend jangka pendek melalui moving average 3

tahunan antara curah hujan dan produksi padi tahunan menghasilkan 4 pola trend

antara lain pola ke-1, pola ke-2, pola ke-3, dan pola ke-4. Pola ke-1 membentuk

pola curah hujan naik produksi padi naik. Hal ini disebabkan berlimpahnya

sumber air untuk pengairan padi. Pola ke-2 membentuk pola curah hujan naik

produksi padi menurun. Hal ini disebabkan banjir, puting beliung, tungro, dan

serangan wereng cokelat. Pola ke-3 membentuk pola curah hujan menurun

produksi padi naik. Hal ini disebabkan berfungsinya infrastruktur pengairan untuk

mengairi padi ketika terjadi defisit air hujan. Pola ke-4 membentuk pola curah

hujan menurun produksi padi menurun. Hal ini disebabkan adanya bencana

kekeringan.

Kata kunci : perubahan iklim, BMKG, analisis trend, moving average.

xv

ANALYSIS OF INFLUENCE OF RAINFALL

AGAINST FLUCTUATIONS IN THE RESULTS OF THE PRODUCTION

OF RICE PLANT

BENGAWAN SOLO RIVER WATERSHED UPSTREAM OF THE

CENTRAL PART OF 1986 – 2045

By:

Ambar Asmoro1, Alif Noor Anna

2, Munawar Cholil

3

1Student of Faculty of Geography of The Muhammadiyah University of Surakarta

2, 3Lecturer of Faculty of Geography of the Muhammadiyah University of

Surakarta

Ahmad Yani Tromol Pos 1 Streets, Pabelan, Kartasura, Surakarta 57102

Email: ambar.asmoro@yahoo.com

ABSTRACT

Climate change has become one of the causes of the presence of

meterologis disasters in various parts of the world. Indonesia felt the impacts due

to climate change indicated the rainy season and the dry season erratic. With the

result did not affect the survival impact regardless of human life the one regarding

food security.

Bengawan Solo River watershed upstream of the middle is the

activity of the food sector is dominated by rice farming. Therefore, this study was

carried out with the purpose to know the phenomenon of annual precipitation in

1986-2014 and the analysis of influence of rainfall trend towards padi production

1986-2045. The methods used are secondary data analysis. The data used time

series data of annual rainfall and the rice production in 1985-2014.

The results showed that during the years 1986-2014 occurs 5 times

wet years i.e. in 1986, 1995, 1998, 1999, and 2010 with the number of wet months

more of the dry months of disagreement at least 2 months. The dry years of the

events occurred as much as 6 times i.e., 1990, 1991, 1997, 2001, 2002, and 2003

with the number of months to dry more of wet months. In addition that year, then

a normal year events occur as many as 18 times. Long-term trend analysis through

minimum squares indicate that the prediction of rainfall during the year 1986-

2045 decline, while rice production is increasing. As for the short-term trend

analysis through the 3 annual moving average between rainfall and annual rice

production yield generates 4 patterns such as 1st pattern, 2

nd pattern, 3

rd pattern,

and 4th pattern. The 1st pattern forms rainfall patterns rising rice production to

rise. This is due to the abundance of water sources for irrigation of rice. The 2nd

pattern forms rainfall patterns rising rice production declined. This is due to the

flood, Stormwind, tungro, pest attacks and chocolate. The 3rd

pattern forms

declining rainfall pattern of rice production to rise. This is due to the functioning

infrastructure of irrigation to irrigate the rice deficit when rain water. The 4th

pattern of rainfall patterns form a declining rice production declined. This is due

to the existence of a catastrophic drought.

Keywords: climate change, BMKG, trend analysis, moving average.