Pematang

Dekat tembok pematang. Foto dari Solusi-solusi Cerdas Pemanenan Air

Sistem pematang bentuk trapesium dengan arah kemiringan ke bawah.
Gambar: Pemanenan Air.

Pematang (juga disebut teras) adalah rintangan kecil untuk limpasan yang berasal dari daerah tangkapan air luar (dan mungkin ke ladang di mana tanaman akan ditanam). Pematang memperlambat aliran lembaran air di permukaan tanah dan mendukung infiltrasi (pengisian air tanah) dan kelembaban tanah. Ada berbagai jenis pematang. Sebuah jenis persegi panjang, di mana tanah "di-pematang" di tiga sisi, dengan sisi keempat dibiarkan terbuka untuk menangkap limpasan dari area yang ditinggikan dan sebuah tipe kontur, di mana pematang dibuat dalam barisan di sepanjang kontur lereng bukit. Pematang terdiri dari tembok dibuat dari batu kecil atau tanah. Saluran kecil di bagian dalam pematang dibuat agar air mengalir. Kelebihan air mengalir sepanjang ujung lengan luar (jenis persegi panjang). Saluran-saluran pelimpah ini dapat meningkatkan efisiensi dan mengurangi biaya pemeliharaan dari teras. Pematang dasar dapat dibangun sebesar 50-300 meter panjang, sedangkan panjang lengan biasanya 20-100 meter. Pematang tidak umumnya dibangun untuk akhirnya menyedot air, melainkan menambah kelembaban tanah atau berkontribusi pada pengisian air tanah.

Desain pematang harus disesuaikan dengan kondisi setempat. Pematang dapat bervariasi dalam desain dan mencakup sistem yang tidak tertutup (misalnya pematang trapesium di mana air keluar di sekitar tepinya), dan sistem tertutup (misalnya ladang dengan pematang di mana air masuk melalui saluran dan keluar dari saluran pelimpah di pematang saat ladang dibanjiri). Dalam contoh khusus tempat yang tertentu, pematang digunakan untuk membuat gletser buatan kecil yang membantu melepaskan air lelehan secara perlahan, sehingga menyesuaikan dengan musim tanam pendek.

Di Afrika Barat teknologi tersebut digunakan secara luas di dasar lembah.

Menempatkan pematang di daerah limpasan alami, sebaiknya di lokasi yang telah dibentuk oleh topografi - indikator termasuk melihat di mana air mengalir pada saat banjir, dan jenis tanah/tumbuhan. Kuncinya adalah mendekati setiap lokasi secara individual dan bekerja dengan fitur topografi alami - pengalaman di daerah itu akan mempengaruhi perancangannya.
Hindarilah area-area berikut:

1. Daerah tanah liat - pematang terbuat dari tanah dengan kandungan tanah liat yang tinggi menyebabkan kebocoran melalui pipa dalam struktur pematang. Kebocoran tersebut terjadi akibat retakan saat tanah mengering.
2. Dekat dengan jalur air yang besar.
3. Lokasi yang harus diratakan secara luas.

Tanah di sekitarnya harus memiliki kapasitas infiltrasi yang cukup.
Secara ideal kemiringan tanah tidak boleh lebih besar dari 1,5% jika tidak, pekerjaan tanah menjadi terlalu sulit.
Untuk gletser buatan, ketinggian harus lebih dari 4.600 meter.
Daerah bukit di kaki gunung dengan curah hujan berintensitas tinggi dan berdurasi pendek antara 50 dan 400 mm curah hujan per tahun.
Daerah tangkapan biasanya 2 sampai 3 kali ukuran daerah penanaman di (semi-) daerah-daerah yang kering.

Keuntungan

Kerugian

- Dapat membantu pengisian ulang sumur dangkal

- Dapat mengurangi kadar garam dalam air tanah
- Mengurangi erosi tanah
- Skala pematang yang lebih kecil mendorong kepemilikan, yang berarti tingkat keberhasilan yang lebih tinggi
- Hasil panen yang lebih tinggi pada tahun-tahun yang lebih kering memungkinkan petani mendiversifikasi sumber pendapatan pada tahun-tahun yang normal
- Teknologi ini mudah diterapkan pada tingkat lokal
- Pematang batu (daripada bahan-bahan lain) tidak mudah digelontor, jadi pematang batu tidak rentan terhadap kejadian intensitas curah hujan yang tidak biasa dan bervariasi.

- Biaya dan usaha yang tinggi terlibat dalam beberapa pekerjaan tanah, jadi keluarga miskin atau rentan (misalnya keluarga dengan kepala keluarga tunggal) mungkin harus berjuang. Solusi yang memungkinkan: mengurangi ketergantungan donor... menggunakan gandum dari panen untuk melunasi pinjaman yang digunakan untuk pekerjaan tanah. Gletser buatan di India berbiaya sekitar $6.000 namun bergantung pada lokasinya.

- Pematang yang rusak akan membutuhkan pekerjaan perbaikan
- Sulit meyakinkan petani tentang keuntungan yang dapat didapat dari penggunaan teknik tersebut
- Sedimentasi di dalam area pematang berarti pematang harus ditinggikan secara teratur
- Popularitas jenis pematang batu dapat mengakibatkan kekurangan batu, sehingga mengakibatkan biaya yang lebih tinggi untuk pengusaha baru.

Ketahanan terhadap perubahan dalam lingkungan

Kekeringan

Efek kekeringan: Hasil panen tanaman yang lebih rendah.
Penyebab utama efek: Lebih sedikit air untuk tanaman dari banjir.
Untuk meningkatkan ketahanan sistem WASH: Tanaman tahan kekeringan & tumbuh cepat; Diversifikasi mata pencaharian petani.

Informasi lebih lanjut tentang cara mengendalikan kekeringan: Resilient WASH systems in drought-prone areas.

Banjir

Ketika sebuah wilayah dengan pematang sedang banjir, memperkuat pematang yang sudah ada dengan meninggikan pematang beberapa kaki , jika tidak, retakan mungkin terjadi. Hal tersebut sangat penting ketika pematang digunakan untuk melindungi tanaman pangan atau daerah perkotaan/pemukiman.

Pembangunan, pengoperasian dan pemeliharaan

Pematang-pematang kontur batu di sisi bukit.
Gambar: Ringkasan Teknis Konservasi Air.

Rincian pematang batu.
Gambar: Ringkasan Teknis Konservasi Air.

Masyarakat lokal harus memiliki sebagian besar pengendalian dalam pelaksanaan program, dan fokusnya harus pada teknik yang tepat yang dapat dioperasi dan dipelihara dengan menggunakan sumber daya lokal. Namun, kendala sosial/kelembagaan bukan satu-satunya (atau bahkan utama) perhatian saat membangun pematang - pertimbangan teknis sering diabaikan. Beberapa pelajaran yang dipetik tercantum di sini yang mungkin berlaku secara umum:

Sifat intensitas curah hujan yang tidak menentu dan kekurangan data curah hujan yang baik berarti sulit untuk merancang pematang berdasarkan koefisien limpasan yang diasumsikan dan tertentu - kadang-kadang limpasan sangat kurang dipekirakan, dan inilah alasan tingkat kegagalan 90% pekerjaan tanah selama 2 tahun pertama dari sebuah program pembangunan besar untuk pematan di mana arus limpasan yang tinggi merusak pematang. Pematang batu (jika batu tersedia) akan bekerja lebih baik.
Pematang yang tidak rusak terkait dengan ukuran tangkapan air - tangkapan air yang lebih kecil yaitu 4-5 kali luas area ditanami tidak rusak, sedangkan tangkapan yang lebih besar menyebabkan pematang melampaui karena parit pelimpah yang tidak dirancang dengan baik. Oleh karena itu, jumlah tangkapan yang lebih kecil dan lebih banyak dianggap lebih baik karena berkurangnya risiko yang terkait dengannya.
Ketinggian pematang akan bervariasi dari satu tempat ke tempat lain, dan terkait dengan kemiringan lahan dan luas yang akan tergenang. Tantangannya adalah untuk mengukur area lapangan/pematang untuk memastikan retensi air yang cukup untuk menghidupi tanaman sampai siap dipanen dari satu peristiwa banjir tunggal, tanpa membuatnya rentan terhadap arus limpasan tak terduga yang besar - misalnya di Turkana, merancang pematang untuk memungkinkan kedalaman 30cm dari banjir (seperti yang dikonfirmaskan oleh pengetahuan lokal) atau di India itu berarti kedalaman banjir 15cm.
Pematang trapesium bekerja dengan baik di daerah intensitas curah hujan tinggi, dan pelimpah di sekitar tepi bekerja lebih baik daripada pelimpah di bagian tengah pematang di mana kekuatan erosi terkonsentrasi. Bahkan pelimpah berwajah batu (sesuai desain Israel) tidak selalu kuat. Oleh karena itu jenis pematang harus sesuai dengan kondisi setempat. Bentuk yang tepat dari pematang trapesium bervariasi dalam bentuk sesuai dengan medannya.
Beberapa tip untuk konstruksi pematang trapesium: meratakan area yang diolah dalam area pematang adalah hal yang baik untuk dilakukan karena menyebarkan kedalaman banjir secara merata; saluran pembuangan ke atas pematang memungkinkan arus tinggi dialihkan jika perlu, melindungi pematang; pematang trapesium harus diperkuat dengan batu untuk melawan tenaga erosi karena ini adalah tepi limpahan dalam pematang ini; perangkat meratakan berteknologi rendah membantu orang-orang yang tidak berpendidikan untuk dilatih dalam merancang pematang mereka sendiri.
Pematang harus dipadatkan secara memadai. Jika hewan digunakan untuk membuat pematang, hewan tersebut dapat membantu memadatkan tanah dengan kuku mereka. Hal ini juga tampaknya terbaik untuk membuat pematang di tengah musim kemarau sehingga pematang dapat dipadatkan di bawah dampak gerakan manusia dan ternak, untuk membuat pematang cukup kokoh untuk musim hujan. Akses terhadap keuangan oleh karena itu tampaknya penting dalam memungkinkan para petani untuk membangun pematang. Karena sifat tidak menentu kejadian banjir, penting untuk menanam varietas tanaman tahan kekeringan (lokal) di ladang yang memberikan hasil yang lebih baik.
Dalam kasus spesifik gletser buatan, metode berikut digunakan: sebelum permulaan musim dingin, air disalurkan dari sungai yang ada melalui 1,5 "pipa GI ke daerah bayangan pegunungan yang dekat dengan desa-desa. Air dibuat mengalir ke permukaan bukit miring di mana secara teratur di sepanjang lereng gunung, tanggul batu kecil terletak untuk menghalangi aliran air yang membantu menciptakan kolam dangkal. Kolam ini membeku daripada menyusup, namun air kemudian dilepas untuk irigasi tanaman sebelum waktu yang biasa pada saat salju meleleh di puncak gunung. Dengan cara ini, air tersedia lebih andal untuk tanaman selama musim tanam yang sangat singkat.

Pemeliharaan

Pematang batu: Ada perbaikan terbatas yang terus-menerus yang diperlukan karena batu-batu tersebut tidak rentan terhadap erosi. Namun, pengukupan di balik pematang berbatu mengharuskan bahwa batu-batu itu diletakkan kembali dari waktu ke waktu. Ketelitian harus dilakukan untuk memastikan bahwa pelampauan pematang tidak menyebabkan erosi pada bagian hilir, dengan pembentukan formasi alur berikutnya dan pemotongan pematang.

Biaya

Ketika pasokan batu tidak mencukupi, ada peningkatan biaya yang berkaitan dengan pemerolehan dan pengangkutan batu.
Tenaga kerja untuk konstruksi: 6-16 hari per hektar. Pemeliharaan tahunan: 3-18 hari per hektar.
Jika pematang dibentuk dalam desain seperti teras, tenaga kerja untuk yang diperlukan untuk konstruksi diperkirakan 150 sampai 350 hari orang/ha untuk teras dan saluran pembuangan. Biaya struktur ini sekitar $60-460/ha.

Petunjuk, video dan tautan

Buku Sumber Teknologi Alternatif untuk penambahan Air Tawar di Afrika atau ( link alternatif). Program Lingkungan PBB (UNEP), Divisi teknologi, Industri dan Ekonomi.

Pemanenan Air: Buku Petunjuk untuk Desain dan Konstruksi Skema Pemanenan Air untuk Produksi Tanaman , FAO, Roma, 1991.

Teknik Pemanenan Air.,FAO: Departemen Manajemen Sumber Daya Alam dan Lingkungan .

ARTIKEL: Peringatan pra-banjir: Empat pematang dapat mengembangkan retakan. 9 Juli, 2011. The Express Tribune, Pakistan.

Wiki besar tentang penggunaan air untuk pertanian: Agropedia

Ucapan Terima kasih

CARE Belanda, Studi Pustaka: Resilient WASH systems in drought-prone areas. Oktober 2010.

Solusi Pemanenan Air Cerdas: Contoh teknologi inovatif dan murah untuk hujan, kabut, dan air limpasan dan air tanah. (atautautan alternatif ) Netherlands Water Partnership, Aqua untuk Semua, Agromisa, et al., 2007.

Rufino, L., Teknis Konservasi Air: TB 2 _ Pemanenan Air hujan dan Pengisian Ulang Buatan ke Air Tanah. Inisiatif Pertanian Berkelanjutan (SAI). Agustus 2009.