teknologi panen air hujan

TEKNOLOGI PENGELOLAAN & PANEN AIR HUJAN
(MK. Manajemen Agroekosistem, smno.jurtnh.fpub.2013)
Prinsip-prinsip Panen Air Hujan
Pemanenan-air-hujan dalam makna yang luas dapat didefinisikan sebagai kegiatan
pengumpulan runoff untuk penggunaan yang produktif. Runoff dapat ditangkap dan dikulpulkan dari
cucuran atap atau dari permukaan lahan, atau dari sungai-sungai musiman. Sistem pemanenan air
yang memanen runoff dari atap-bangunan atau dari permukaan lahan termasuk dalam kategori
“pemanenan air hujan”, sedangkan semua system yang mengumpulkan runoff dari sungai-sungai
musiman dikelompokkan dalam kategori “pemanenan air banjir”.
SIKLUS HIDROLOGI
Gambar 1. Siklus hidrologi: Pentingnya hujan dalam siklus hidrologi
Sebagian tertentu dari lahan, daerah tangkapan-air, dibiarkan tidak diolah. Air hujan yang
jatuih di daerah-tangkapan ini dialirkan ke petakan lahan yang diolah dan ditanami. Runoff dapat juga
dikumpulkan di area budidaya tanaman dengan menggunakan metode-metode konservasi lengas tanah
(bangunan-bangunan yang terbuat dari tanah atau batu), yang memungkinkan air hujan ber-infiltrasi
ke dalam tanah dan menjadi tersedia bagi akar tanaman.
ZONE
TANGKAPAN AIR
ZONE
BUDIDAYA
Gambar 2. Prinsip panen air hujan untuk produksi tanaman
Teknik-teknik pemanenan air hujan bersekala kecil dapat menangkap air hujan dan runoff
dari daerah-tangkapan yang kecil, meliputi lereng-lereng yang pendek, panjang lereng kurang dari 30
m (daerah-tangkapan mikro). Pemanenan air hujan pada lereng lebih dari (30m - 200m), di luar lahan
pertanian budidaya juga dapat dilakukan. Gambar 3 menyajikan contoh sistem daerah tangkapan
sekala mikro.
Kondisi yang dipersyaratkan panen air hujan
Iklim
Pemanenan air hujan sangat sesuai untuk daerah-daerah semi-arid dengan rataan curah hujan
tahunan (300-700 mm). Teknologi ini juga dipraktekkan di beberapa daerah arid dengan rataan curah
hujan tahunan (100-300 mm). Di kebanyakan daerah tropis, periode utama curah hujan terjadi selama
periode panas ’summer’, pada saat alju evaporasi sangat tinggi. Di daerah tropis yang lebih kering,
risiko kegagalan panen tanaman lebih besar. Biaya struktur pemanenan air hujan juga lebih tinggi
karena haruis dibuat dengan sekala lebih besar.
Kemiringan Lereng
Pemanenan air hujan tidak direkomendasikan pada lahan dengan kemiringan lebih dari 5%
karena distribusi runoff tidak merata, erosi tanah intensif dan biaya pembuatan bangunan penangkap
air hujan juga mahal.
Gambar 3. Sistem Daerah Tangkapan (catchment) Mikro (Critchley, 1991).
Tanah dan Pengelolaan Kesuburan Tanah
Tanah-tanah di zone budidaya harus cukup tebal sehingga mempunyai kapasitas simpanan air
yang cukup besar, dan tanahnya subur. Tanah-tanah di daerah-tangkapan air harus mempunyai laju
infiltrasi yang rendah. Untuk kebanyakan sistem pemanenan air, kesuburan tanahnya harus diperbaiki,
atau dipertahankan, supaya tetap produktif dan lestari. Peningkatan ketersediaan lengas tanah dan
peningkatan produktivitas tanaman yang dihasilkan dari kegiatan penangkapan air hujan akan
berdampak pada eksploitasi hara tanah yang lebih besar. Tanah-tanah berpasir tidak terlalu banyak
memberikan nilai-tambah dari kegiatan pemanenan air hujan ini, kecuali kalau pada saat yang
bersamaan juga ditingkatkan kesuburan tanahnya.
Tanaman
Salah satu kriteria utama untuk memilih teknologi panen air hujan adalah kesesuaiannya
dengan jenis tanaman yang akan ditanam. Akan tetapi, jenis tanaman juga dapat disesuaikan dengan
struktur bangunan pemanen air hujan. Beberapa karakteristik umum dalam kaitannya dengan
kebutuhan air disajikan dalam bagian lain.
Perbedaan penting di antara tanaman tahunan (misalnya pohon) dengan tanaman semusim
adalah bahwa pohon memerlukan konsentrasi air pada titik-titik tertentu, sedangkan tanaman semusim
biasanya lebih diuntungkan kalau distribusi air lebih merata ke seluruh areal pertanaman. Distribusi
air yang merata dapat dicapai dengan jalan meratakan tanah garapan. Rerumputan lebih toleran
dengan kondisi distribusi air yang tidak merata dibandingkan dengan tanaman biji-bijian lainnya.
TAJUK
POHON
AKAR
PENYERAP AIR
DAN HARA
BATANG
POHON
Gambar 4. Sistem perakaran pohon memainkan fungsi sangat
vital (sumber: snwa.com)
Kriteria Teknis
Untuk memilih suati teknik pemanenan air hujan yang palign sesuai, ada perangkat criteria
yang harus diperhatikan:
1. Teknik pemanenan air secara teknis harus dapat berfungsi dengan baik.
2. Teknik ini harus sesuai dengan system prduksi tanaman yang dilakukan oleh petani.
Kalau risiko kegagalan produksi akibat teknik-teknik baru dinilai terlalu besar dibandingkan
dengan teknik-teknik yang telah ada, atau persyaratan skill tenaga kerjanya terlalu tinggi , maka
adopsi teknologi baru ini tidak akan diadopsi oleh para penggunanya.
Input untuk Panen Air hujan
Seperti halnya dengan praktek pertanian lainnya, harus ada keseimbangan antara biaya dan
manfaat dari sistem-sistem pemanenan air hujan. Manfaat yang sangat nyata adalah peningkatan hasil
tanaman bagi petani. Dalam tahun-tahun dengan curah hujan rata-rata saja, pemanenan air hujan
dapat meningkatkan produksi pertanian 50 - 100%, tergantung pada sistem yang digunakan, tipe
tanah, pengelolaan lahan, dll. Disamping itu, beberapa sistem panen air hujan ini memungkinkan
untuk menanam tanaman yang sebelumnya tidak mungkin ditanam. Dalam tahun-tahun dengan curah
hujan rendah, hasil tanaman biasanya lebih tinggi dibandingkan dengan petakan kontrol; sedangkan
pada tahun-tahun sangat buruk biasanya dampaknya terhadap hasil pertanian bersifat netral.
Gambar 5. The stormwater is held in the basin awhile and slowly released to a nearby
waterbody. In this way, stormwater detention basins reduce how fast runoff enters our
natural waterways.( SUMBER: http://bebasbanjir2025.wordpress.com/teknologipengendalian-banjir/)
DIAGRAM ALIR MODEL NERACA LENGAS TANAH
Gambar 6. Bagan perhitungan neraca lengas tanah bulanan (sumber: fao.org)
Simbol dalam bagan alir:
Variabel
Parameter
S(m)
Surplus bulan, m
Smax
Kapasitas maksimum simpanan lengas tanah, mm
P(m)
Precipitasi bulan, m
Seav
Air tanah mudah tersedia , mm
ETo(m)
Reference evapotranspiration in mm
RP
Reduction point in mm (=Smax-Seav)
ETa(m)
Actual evapotranspiration in mm
Prd
Period reduksi evapotranspirasi
Sav(m)
Air tanah tersedia pada bulan , m
Kc
Koefisien tanaman
B(m)
Neraca air tanah bulan, m
TRENCHES
Trenches adalah “parit besar dan mendalam” yang dibangun di sepanjang kontur dengan
tujuan utama untuk mengumpulkan & menyimpan air hujan untuk mendukung pertumbuhan pohon,
semak, tanaman pertanian dan rumput atau kombinasi spesies-spesies tersebut di daerah yang
mengalami cekaman lengas tanah (350-900 mm curah hujan). Parit-parit ini dapat memiliki DESAIN
yang FLEKSIBEL, untuk mengakomodasi kebutuhan spesies tanaman yang berbeda. Oleh karena itu
disain parit ii disesuaikan dnegan jenis tanaman apa yang ingin ditanam oleh petani. Parit ini
mengumpulkan dan menyimpan cukup banyak air limpasan, sehingga vegetasi dapat tumbuh lebih
cepat dan kuat. Parit melindungi bidang olah-garapan yang terletak di bagian hilirnya dari bahaya
banjir dan erosi. Sebagian dari air yang ditangkap oleh parit ini mencapai akuifer bawah tanah. Oleh
karena itu, tabel air-tanah akan diisi kembali, mata air dan sumur mendapatkan pasokan air dengan
kualitas yang baik dan untuk jangka waktu yang panjang.
MULTISTOREY GARDENING (MG)
Kebun bertingkat adalah cara menanam tanaman campuran, semak dan
pohon dengan tinggi tajuk yang berbeda dan penggunaan hasil panennya juga
berbeda: tanaman pangan, tanaman industry-komersial, pohon buah-buahan,
tanaman kayu-kayuan, dan tanaman hijauan pakan. Cara seperti ini membuat tanah
lebih produktif dan meningkatkan kesuburan tanah, menurunkan suhu tanah,
memberikan naungan, dan meningkatkan pendapatan keluarga, khususnya selama
periode kering (paceklik). Lahan-lahan di sekitar pekarangan dapat dikonversi
menjadi unit diversifikasi yang produktif (penurunan faktor risiko, peningkatan
pendapatan, dll.). Sistem kebun ini memiliki ketahanan yang tinggi terhadap
gangguan hama dan penyakit tanaman.
Biaya, Tenagakerja dan Peralatan
Biaya utama bagi skema pemanenan air hujan adalah untuk pekerjaan penggalianpenimbunan tanah dan penataan batu-batu. Jumlah penggalian tanah untuk parit-parit, pengumpulan
dan pengangkutan batu-batu. Pemeliharaan struktur bangunannya dan lain-lainnya juga akan menjadi
biaya tambahan. Biasanya kebutuhan tenaga kerja cukuyp banyak. Biasanya struktur bangunan
pemanen air hujan dibuat pada musim kering. Akan tetapi tidak benar bahwa petani bersedia
menginvestasikan banyak tenaga kerja secara sukarela untuk membuat bangunan-bangunan ini.
Selama musim kering biasanya petani melakukan kegiatan lain, seperti memelihara ternaknya atau
bekerja pada sektor informal lainnya di perkebunan atau di kota. Pada kondisi lingkungan yang
khusus, seperti adanya tekanan lahan yang sangat besar dan degradasi lingkungan, petani biasanya
lebih berkeinginan untuk investasi dalam pemanenan air hujan. Kebutuhan tenagakerja tergantung
pada jenis-jenis peralatan yang digunakan. Pemilihan peralatan tergantung pada sumber energi yang
tersedia. Pada sistem dengan sekala kecil, penyelesaian pekerjaan dilakukan secara manual.
Tenagakerja ternak, seperti sapi, kerbau atau kuda, dapat digunakan untuk pekerjaan membuat
bedengan, pematang atau tanggul-tanggul.
………….. bersambung!!.