Neraca Air

157

(bisnissurabaya.com) – KESADARAN tentang pentingnya pengelolaan air secara bijaksana dalam kehidupan kontemporer semakin mengemuka sejalan makin mahalnya biaya untuk mendapatkannya.  Air tidak hanya diperlukan bagi konsumsi manusia dan hewan, melainkan juga penting dalam kegiatan pertanian secara menyeluruh, antara lain guna menghasilkan bahan pangan bagi jagad raya agar terhindar dari prahara kelaparan.  Sayangnya dalam banyak kasus, pengelolaan sumber daya air belum terpadu sehingga menimbulkan kondisi kontradiktif  berupa kekeringan di musim kemarau da banjir di musim penghujan.

Pusat Penelitian dan Pengembangan Sumber Daya Air (2009) mengungkapkan, Indonesia memiliki cadangan air sekitar 2.530 kilometer kubik dan masuk 5 besar dunia.  Masalahnya, distribusi air tidak merata dengan kondisi wilayah barat cukup besar,  sementara wilayah timur dan selatan mengalami kekurangan. Tambah membingungkan lagi mengingat luas Jawa hanya 7% dari daratan Indonesia, tetapi ditempati 65% total penduduk dengan dukungan potensi air 4,5% .  Gambaran mirip Jawa juga terjadi di Bali dan Nusa Tenggara yang selalu terjadi defisit air pada saat kemarau tiba.   Ketersediaan air secara keseluruhan dari total aliran sungai di negeri ini juga relatif besar dan mencapai 8,96 triliun meter kubik, sementara kebutuhan total 2003 mencapai 112,27 meter kubik dan proyeksi 2020 sebesar 127.7 meter kubik. Fenomena tersebut mengungkapkan bahwa secara kseluruhan Indonesia tidak mengalami defisit  air atau bahkan dapat dikatakan surplus.

Manfaat

Kesetimbangan air dalam sistem tanah-tanaman dapat diilustrasikan melalui sejumlah proses aliran air yang kejadiannya berlangsung dalam satuan waktu berbeda-beda. Beberapa proses aliran air dan kisaran waktu yang kejadiannya dinilai penting antara lain hujan dan irigasi.  Mungkin dengan tambahan aliran permukaan masuk ke petak (run-on) dan distribusinya menjadi infiltrasi dan limpasan permukaan atau genangan di permukaan dalam skala waktu tertentu. Infiltrasi ke dalam tanah dan drainase melalui sejumlah lapisan dalam tanah dan/atau melalui jalan pintas seperti retakan (by-pass flow) dalam skala waktu tertentu pula. Drainase lanjutan dan aliran bertahap menuju kepada kesetimbangan hidrostatik dalam skala waktu jam sampai hari, sedangkan pengaliran larutan tanah antara lapisan-lapisan tanah melalui aliran massa (mass flow).

Penguapan atau evaporasi dari permukaan tanah dalam skala waktu jam sampai hari. Penyerapan air oleh akar tanaman dalam skala waktu jam hingga hari, tetapi sebagian besar terjadi pada siang hari ketika stomata terbuka. Kesetimbangan hidrostatik melalui sistem perakaran dalam skala waktu jam hingga hari, tetapi hampir semua terjadi pada malam hari pada saat transpirasi nyaris tidak terjadi.  Pengendali hormonal terhadap transpirasi (memberi tanda terjadinya kekurangan air) dalam skala waktu jam hingga minggu. Sementara perubahan volume ruang pori makro akibat buka-tutup retakan tanah yang mengembang dan mengkerut serta pembentukan dan penghancuran pori makro oleh hewan makro dan akar yang berlangsung dalam skala waktu hari hingga minggu. Pengaruh utama kejadian adalah terhadap aliran air melalui by-pass flow dan penghambatan proses pencucian  hara.

Umumnya model neraca air menggunakan data klimatologis dan bermanfaat untuk mengetahui berlangsungnya bulan-bulan basah menyangkut jumlah curah hujan melebihi kehilangan air untuk penguapan dari permukaan tanah (evaporasi) maupun penguapan dari sistem tanaman (transpirasi), penggabungan  keduanya (evapotranspirasi). Peningkatan evaporasi berpengaruh terhadap presipitasi (curah hujan) dan  selanjutnya presipitasi akan sangat mempengaruhi aliran permukaan (surface run off).  Jika aliran permukaan terpengaruh maka kondisi debit air  juga terpengaruh.  Intensitas curah hujan yang amat ekstrim dalam waktu yang lama akan menyebabkan timbulnya ketidakpastian debit air.

Model lain bernama neraca air lahan menggabungkan data klimatologis dan tanah terutama kadar air pada kapasitas lapang, kadar air tanah pada titik layu permanen, dan air tersedia (water holding capacity). Kapasitas lapang adalah keadaan tanah yang cukup lembab yang menunjukkan jumlah air terbanyak yang dapat ditahan oleh tanah terhadap gaya tarik gravitasi. Air yang dapat ditahan tanah tersebut secara  terus-menerus akan diserap akar tanaman atau menguap sehingga tanah makin lama makin kering. Pada saatnya akar tanaman tidak lagi mampu menyerap air dan berlanjut  terjadinya kelayuan.

Dalam terminologi lebih luas, secara umum  analisis neraca air bermanfaat dalam konteks digunakan sebagai dasar pembuatan bangunan penyimpan dan pembagi air serta saluran-salurannya. Ini terjadi jika hasil analisis neraca air diperoleh banyak bulan defisit.  Sebagai dasar pembuatan saluran drainase dan teknik pengendalian banjir dengan catatan jika ditemukan hasil analisis air diperoleh banyak bulan surplus air.  Selain itu, nerara air juga berperan sebagai dasar  pemanfaatan air alam untuk berbagai keperluan pertanian, kehutanan hingga perikanan.  Ini juga terkait dengan penyediaan air irigasi bagi pertanian yang perlu dikelola dengan bijak dan berkelanjutan agar keberadaan dan fungsinya semakin terpelihara. Pengelolaan dan distribusi manfaatnya pun harus diselenggarakan secara adil dan merata agar mampu  memberikan manfaat  sebesar-besarnya bagi terhadap pertanian.

Perubahan iklim

Dalam konteks pengelolaan air bagii dunia pertanian sangatlah penting untuk memahami perilaku air.  Optimalisasi produksi pertanian dapat dilakukan melalui alokasi air  irigasi secara tepat dan efisien. Guna membagi air secara tepat dan efisien pada daerah irigasi menjadi  jelas pentingnya perencanaan tata tanam. Penyesuaian kalender tanam menjadi urgen  terkait perubahan iklim yang sudah masuk ranah global.

Sekedar mengingatkan, akibat perubahan iklim praktis antara batas musim menjadi makin kabur.  Musim penghujan yang sebelumnya jatuh pada Oktober-Maret dan musim kemarau pada April-September mengalami kekacauan dan  jauh bergeser. Waktunya pun tidak tetap. Kadang musim penghujan berlangsung kurang dari 6 bulan, kadang lebih.  Ketidakpastian jadwal musim hujan dan kemarau berimbas serius terhadap metode pengelolaan air selanjutnya. Pasalnya bersumber pada tidak menentunya ketersediaan air dengan tendensi defisit begitu kemarau tiba sehingga  meningkatkan kompetisi berpotensi konflik di antara  para pengguna air yang kebutuhannya juga meningkat.  Akibat tidak tercukupinya kebutuhan air untuk pertanian terjadinya kekurangan pangan tak dapat dihindari, terlebih lagi jika ditambah dengan kegagalan panen.

Sangatlah penting untuk memahami konsep neraca air (water balance).  Konsep ini menjadi sarana pendekatan atas nilai-nilai hidrologis proses yang terjadi di lapangan. Dalam pidato pengukuhannya sebagai guru besar pada Fakultas Pertanian Universitas Brawijaya belum lama ini, Prof Sugeng Priyono menyebutkan bahwa perubahan iklim yang terjadi pada beberapa tahun terakhir dapat mengancam pertumbuhan dan produksi tanaman baik secara langsung maupun tidak. Salah satu dampak dari perubahan iklum secara langsung adalah pengaruhnya terhadap peningkatan temperatur udara, curah hujan dan siklus hidrologi terutama untuk lahan tadah hujan.  Untuk mengetahui seberapa besar dampak perubahan iklim terhadap ketersediaan air tanah dan pertumbuhan tanaman dapat dilakukan analisis menggunakan neraca air baik secara wilayah maupun petak produksi.

Di sini dampak perubahan iklim juga dapat disimulasikan dengan perangkat lunak komputer. Hasil analisis dan simulasi digunakan sebagai landasan menajemen pengembangan produksi pertanian berkelanjutan di lahan tadah hujan sebagai mitigasi. Ketersediaan air dalam mitakat perakaran tanaman juga dapat diketahui, sehingga predikat cekaman air bagi tanaman dapat diperhitungkan.  Beberapa langkah strategis mitigasi perubahan iklim dapat dilakukan untuk menjaga kestabilan dan peningkatan produksi tanaman. Upaya tersebut antara lain teknik olah tanam pada tanah bertekstur berat, olah tanah minimum atau bahkan tanpa olah tanah pada tanah bertekstur ringan, aplikasi mulsa, panen hujan dan integrasi sistem pertanian seperti agroforestri.  Bukankah air hujan dijatuhkan dari langit untuk menghidupkan bumi yang mati, bukan untuk menghancurkan sesuatu yang ada di permukaan bumi? Menjadi kewajiban kita untuk mengelola sumberdaya air hujan sebaik mungkin dengan cara menyimpan air hujan di dalam tanah sebagai tabungan yang dapat dimanfaatkan selama periode tanpa hujan.

Secara garis besar neraca air merupakan penjelasan tentang hubungan antara aliran ke dalam (in flow) dan aliran ke luar (out flow) di suatu daerah untuk suatu periode tertentu dari proses sirkulasi air. Dapat difahami juga sebagai selisih antara jumlah air diterima oleh tanaman dan kehilangan air dari tanaman beserta tanah melalui proses evapotranspirasi. Dengan demikian, neraca air dapat digunakan menyiasati  jumlah air pada kondisi surplus atau defisit.  Pada gilirannya setelah menyiasati kondisi yang berkembang secara dinamis atas air pada posisi surplus dan defisit dapat diantisipasi kemunginan terjadinya bencana dan keperluan pendayagunaan selanjutnya ke arah lebih arif.