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 Kriteria Teknis Gambar 4. Sistem perakaran pohon memainkan fungsi sangat vital (sumber: snwa.com) 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!!.