TEKNOLOGI EMBUNG

PADA LAHAN SAWAH TADAH HUJAN

Bimbingan Teknis

Teknologi Ramah Lingkungan

Balai Penelitian Lingkungan Pertanian

1-7 Juli 2018

• Pendahuluan

• Success story embung

• Pembuatan embung

• Pemanfaatan embung

• Embung modern

Outline

Luas total : 2,02 juta ha Jawa : 777.029 ha Sumatera : 550.940 ha Kalimantan : 339.705 ha Sulawesi : 279.295 ha Bali and NT : 70. 673 ha

(BPS, 2012)

PENDAHULUAN

Permasalahan lahan sawah tadah hujan :

Produktivitas rendah (MH = 3-4 t/ha, MK = 2-3 t/ha)

Kesuburan tanah rendah (KTK, bahan organik, hara NPK)

Cekaman kekeringan (CH tahunan < 1500 mm/tahun)

Pola Curah Hujan Lahan Sawah Tadah Hujan

Tipe iklim lahan tadah hujan menurut klasifikasi iklimOldeman, termasuk tipe D dan dengan rata-rata bulan basah

adalah 3 bulan.

Sumber : Jumlah rata-rata Curah Hujan Harian di KP. Jakenan 2011 s/d 2015

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Jan

Feb

Mar

et

Apr

il

Mei

Juni

Juli

Agu

s

Sep

t

Okt

Nop

Des

Cur

ah h

ujan

(m

m)

Tipe iklim lahan tadah hujan menurut klasifikasi iklimOldeman, termasuk tipe D dan dengan rata-rata bulan basah

adalah 3 bulan.

Sumber : Jumlah rata-rata Curah Hujan Harian di KP. Jakenan 2011 s/d 2015

Perubahan iklim berdampak nyata di sektor pertanian :

Pergeseran musim tanam, banjir kekeringan

penurunan produksi pertaniantanaman pangan

Lahan tadah hujan, dampak perubahan ikllim lebih terasa dari lahan sawah irigasi

sumber air → air hujan

banjir19%

kekeringan54%

OPT27%

MK 2015 → Puso = 19.724 ha

banjir84%

kekeringan15%

OPT1%

MH 2014-2015 → Puso 40.627 ha Salah satualternatif

untukmeningkatkanprovitas lahantadah hujan

adalah denganTeknologiembung

http://bbpadi.litbang.pertanian.go.id

Embung/tandon air :salah satu teknologi pemanenan aliran

permukaan dan air hujan, berfungsi sebagaitempat resapan untuk meningkatkan

kapasitas simpan air tanah dan dimanfaatkanuntuk pengairan tanaman pada

musim kemarau

Sasaran pembangunan embung adalahpada daerah yang memiliki kondisi wilayah tipe iklim C dengan 5-6 bulanbasah, iklim D dengan 3-4 bulan basah, dan tipe iklim E kurang dari 3 bulanbasah. Bulan basah menerima curah hujan 200mm/bulan, lembab 100-200 mm/bulan, dan kering 100mm/bulan.

• pembangunan embung di KP Jakenan berukuran 75 x 50 x 2 m1983

• embung KP Jakenan → mengairi palawija, seluas 10,4 ha (1/3 luasKebun); pada tahun basah embung ini dapat mengairi tanamanpalawija di seluruh Kebun

• temu lapang/temu wicara tentang manfaat embung (peserta Ka, Kanwil Pertanian Jawa Tengah, bupati Pati dan peneliti BalitanSukamandi),

1984

• satu embung ukuran 10x10x2 m dibangun di lahan milik staf KP Jakenan, di kecamatan Pucakwangi, kabupaten Pati

1987

SUCCESS STORY EMBUNG

• Diskusi IRRI (Dr. I. Bhuiyan) tentang teknologi embung1990

1991

1992

1995

SUCCESS STORY EMBUNG • penelitian kerjasama dengan petani membangun 29 embung di

desa Megulung dan Bogorejo, kecamatan Sumber, kabupatenRembang

• pembangunan embung di Kab. Cilacap, → 6000 ha padi kekeringan,4000 ha → puso (Surat Ka. Kanwil Pertan 1991) → pertemuan denganbupati Cilacap → Dinas Pertanian → petani

• pembangunan embung oleh Pemerintah Daerah Kab. Rembangsebanyak >100 buah tahun 1995-1997 → melibatkan KP Jakenansebagai Tim Teknis

Pemerintah PropinsiProvinsi Jawa Tengah → 1.000 embung → 2016-2018. secara terpadu : APBD Propinsi, Kementan, BBBWS/Kemen PU dan APBD Kabupaten/Kota, (http://kabar24.bisnis.com)

Pemerintah PusatKemen PU dan Perumahan Rakyat sampai thn 2013 bangun embung 2087 unit → 18 propinsi → kapasitas tampung air 215.453.947 m3. Dari 2087 embung→ 1143 embung potensi → Irigasi sawah 115.434 ha, (Kemen PU, 2013).

No PropinsiJumah

embung

Kapasitas

(m3)

Jumah

embung

potensi

Kapasitas

(m3) Irigasi (ha)

1 Aceh 19

2 Sumatera Utara 62 4.865.000 11.483

3 Sumatera Barat 26

4 Riau 6 1.976.125

5 Lampung 47 6.287.542 30 6.135.419 435

6 Kepulauan Babel 1 1 724.500

7 Jawa Tengah 259 4.600 55 25.757.500 8.393

8 DI Yogyakarta 13 597.625 32 506.462

9 Jawa Timur 2 2.150 231 71.766.764 14.181

10 Bali 7 29 3.134.093 16.793

11 Nusa Tenggara Barat 130 110 408 47.097.820 32.495

12 Nusa Tenggara Timur 311 477.771 161 31.127.981 4.885

13 Sulawesi Tengah 17 1.560.000 1.835

14 Sulawesi Selatan 57 7.308.687 73 11.027.100 22.751

15 Sulawesi Tenggara 19 3.632.692 10 9.230.390 1.820

16 Maluku 13 1.039.880 100

17 Maluku 34 219.611.295

18 Papua 19 857042 16 228.413 263

Jumlah 944 239.504.014 1.143 215.452.947 115.434

Sumber : Kementerian PU, 2013.

Tabel 1. Jumlah embung dan embung potensi di Indonesia tahun 2013

PEMBUATAN EMBUNG :

• Daerah cekungan; di lahan usahatani; status tanah jelasLokasi

• Liat berlempungTekstur tanah

• Antara 8-30%Kemiringan

lahan

• Tergantung catchman area & pemanfaatan air Ukuran embung

Daerah tangkapan hujan (DTH) :

• Embung ukuran 400 m3, DTH minimal 800m2 (Kasdi, 2007)

• Embung individu → Iklim D dengan 3-4 bulan basah, luas DTH adalah 5-12 x luas embung → koefisien limpasan air 0,24 dan 0,1. (Syamsiah, 1997)

• Kondisi iklim E dengan bulan basah < 3 dan curahhujan < 1500 m/tahun → luas DTH : embung = >30 x luas embung (30 ha : 1 ha), (BBSDLP, 2012)

Ukuran embung

(m2)

kapasitas tampung

(m3)

kebutuhan luas daerah tangkapan hujan (m2) luas lahan terairi (ha)

koefisien limpasan0,85 0,24 0,1

20 35 30 99 238 0,3060 105 89 298 714 0,8980 140 119 397 952 1,19100 175 149 496 1190 1,49200 349 298 992 2381 2,98300 524 446 1488 3571 4,47400 699 595 1885 4762 5,96500 873 744 2480 5952 7,44

Catatan :• Tanaman jagung dan kuaci (umur 50-60 hari) diairi dengan cara disiram pada masing -masing

pangkal tanaman.• Perhitungan untuk tanaman palawija lain (kacang-kacangan) mengikuti perhitungan untuk jagung

Tabel 1. Ukuran embung, luas daerah tangkapan hujan dan luas yang dapat terairi, (Syamsiah, 1997)

Teknik budidaya tanamanKebutuhan

air (m3/ha)

Provitas

(t/ha)

Potensi

lahan terairi

(ha)

Produksi

(ton)

Padi sawah (penggenangan)* 4.700 5,15 2,1 10,9

Padi Sawah (Intermiten:

interval irigasi 3 hari sekali) *3.750 5,15 2,7 13,7

Padi Amfibi (Padi lahan kering

beririgasi) + Teknologi

Konervasi Tanah dan Air **2.800 5,15 3,6 18,3

Jagung ** 2.500 5,40 4,0 21,6

Kedelai ** 1.500 1,20 6,7 8,0

Catatan :*) Sudah menghitung fase pertumbuhan (Kc), penggenangan, evapotranspirasi dan perkolasi.**) Sudah menghitung fase pertumbuhan (Kc) dan evapotranspirasi.

Kondisi iklim E dengan bulan basah <3 dan curah hujan <1500 m/tahun → luas DTH : embung = >30 x luas embung (30 ha : 1 ha),

(BBSDLP, 2012)

menekan kehilangan air akibatrembesan air kebawah (perkolasi), rembesan ke samping

(see page) dan penguapan (evaporasi)

Teknik Konservasi EMBUNG :

Teknik konservasi embungtingkat petani

Teknik konservasi

Luas air

permukaan

(m2)

Kehilangan air (mm/hari)

Total E S + P

- Kontrol 50 9,35 4,33 5,02

- Dinding ditembok 48 9,04 4,33 4,71

- Dinding dilapisi plastik 55 8,76 4,33 4,53

- Dinding dilapisi tanah + kotoran sapi 44 6,76 4,33 2,43

- Dinding dilapisi kapur dan lumpur 42 6,84 4,33 2,51

- Permukaan ditutup anjang-anjang

dengan naungan tanaman merambat.

56 7,38 4,33 5,02

- Diperdalam sampai 3,75 m 65 5,80 4,33 1,57

- Sumber air 58 4,08 4,33 -0,25

Tabel 2. Teknik konservasi untuk mengurangi kehilanganair embung :

Sumber : Sasa 1995; Ket. : E = evaporasi; S = seepage; P = perkolasi

Teknik konservasi embungdengan Geomembrane

Sumber : Kementan dan IPB, 2016

Bak

pengendapan

Saluran

pemasukan

Saluran

pengeluaran

Lahan pertanian Saluran

Limpasan

Bangunan

pelimpah

CarenDinding

embungTanggul

embung

a

b

Konstruksi embung sederhana

• Saluran limpasan : wilayah hulu limpasanrun off

• Bak pengendapan : menangkap sedimentasisebelum masuk embungutama

• Saluran pemasukan : mengatur masuknya air → embung kontrollumpur/ sedimen kedalam embung → pintuair

• Bangunan pelimpah : pengaman embung dari banjir → air embung tetap → ketinggianmaksimum.

• Saluran pengeluaran : menyalurkan air embung ke lahan usahatani (grafitasi), → pintupengatur air

• Caren : memudahkan panen ikan → air embung menipis. Ukuran caren lebar 1 m dalam0,5 m dan menyesuaikan luas embung.

UraianLuas

(m2)

Kapasitas

tampung air

(m3)

Penggunaan air embung Keterangan

Embung 1 4.753 14.259 1)Iirigasi, 2) budidaya ikanPrioritas

penggunaan air

berdasarkan

nomor urutEmbung 2 4.056 12.168 1)Iirigasi, 2) budidaya ikan

Embung 3 7.644 22.9321) ternak, 2) Irigasi, 3)

budidaya ikan

Embung 4 10.385 36.348 1) Air bersih, 2) irigasi, 3)

budidaya ikan

Embung 5 6.496 19.488 1) irigasi, 2) budidaya ikan

Jumlah 105.195

PEMANFAATAN EMBUNG :Embung KP.Jakenan

Uraian Konsumsi Air Jumlah

pengguna

Jumlahkebutuhan air

(liter/hari)

Jumlah kebutuhanair 7 bulan (m3)

Air bersih-Sambungan rumah tannga 80 liter/org/hari* 39 3120 667,7-Konsumsi Unit Hidran- Lainnya

20 liter/org/hari* 40 800 171,2948

Air ternak-Sapi 40 liter/ekor/hari* 60 2.400 513,6-Ternak lainnya- Lainnya

5 liter/ekor/hari* 10 50 10,76,4

Air irigasi MK. I - Padi walik jerami (intermiten) 2500-3500 m3/ha 9,2 23.000-(32.200)*- Jagung (genangan alur) 1500-2500 m3/ha 1,47 2.205-(3.675)*- Hortikultura (kocoran/irigasi tetes) 1500-2000 m3/ha 0,25 375-(500)*

Air irigasi MK. II

- Jagung (genangan alur) 1500-2500 m3/ha 10,515.750 – (26.250)*

- Hortikultura (kocoran/irigasi tetes) 1500-2000 m3/ha 0,25 375-(500)*Jumlah penggunaan air MK II 42.308-(63.125)*Kehilangan air dari EPS selama 7 bulan 23.143 Kapasitas air embung 1, 2, 3, 4 & 5 105.195 Sisa air embung untuk kebutuhan lanjutan 38029 - (16.609)*

Embung KP.Jakenan → Adaptasi perubahan iklim

Uraian Konsumsi Air

Jumlah

Penggun

a (jiwa)

Jumlah

kebutuhan air

(liter/hari)

Jumlah

kebutuhan air

7 bulan (m3)

Kebutuhan domestik

- Sambungan rumah

tannga

80 liter/org/hari* 39 3120 667,7

- Sambungan mess

tamu80 liter/org/hari* 1 80

17,1

- Konsumsi Unit Hidran 20 liter/org/hari* 40 800 171,2

Kebutuhan non domestik

- Kantor 10 liter/org/hari* 96 960 205,4

- Mushola 2000 liter/unit/hari* 1 2000 428,0

- Kehilangan air (20%)* 1392 297,9

Jumlah kebutuhan air bersih selama 7 bulan 8.352 1.787,3

Kapasitas air embung 36.348

Sisa air untuk kebutuhan irigasi dan budidaya ikan 34.561

Embung untuk air bersih

Kehilangan air embung : evaporasi + perkolasi + seepage di KP. Jakenan sekitar 7 mm/hari, dengan asumsi selama 7 bulan tidak ada hujan maka air yang hilang sebesar 15.578 m3 → Sisa air embung 20.770m3→ Suplai irigasi tanaman dyl.

Sumber : *Kriteria Standar Perencanaan air bersih Ditjen Cipta Karya Dinas PU, 1996

Sumber air pHDHL

(µS/cm)

TDS

(mg/L)

Air Embung 8,27 93,1 67,6

Air Sumur 7,73 748,0 477,0

Aquades (pembanding) 8,60 9,3 7,1

Kadar Maks Diperbolehkan

(PerMenKes No.492 th 2010)

6,5-8,5 - 500,0

Kualitas sumber air instalasi air bersih

Uraian Konsumsi Air

Jumlah

ternak

(ekor)

Jumlah

kebutuhan air

(liter/hari)

Jumlah

kebutuhan air 7

bulan (M3)

Sapi 40 liter/ekor/hari* 60 2.400 513,6

Kebersihan

kandang

50 liter/ekor/hari 60 3.000 642,0

Kambing 5 liter/ekor/hari* 10 50 10,7

Kebersihan

kandang

10 liter/ekor/2 hari 10 100 21,4

Unggas 0,6 liter/ekor/hari* 50 30 6,4

Jumlah kebutuhan air untuk ternak selama 7 bulan 1.194,1

Kapasitas air embung 19.488

Sisa air untuk kebutuhan irigasi dan budidaya ikan 18.294

Keter : * Direktorat Pengairan dan Irigasi, Bappenas, 2006

Embung untuk Ternak

Irigasi air embung pada MK.I di KP. Jakenan

Komoditas/ teknik irigasiLahan terairi

(ha)

Kebutuhan

air (m3)

Produksi

(ton)Keterangan

Padi walik jerami (intermiten) 8,3 16.600 37,3

Padi walik jerami surjan

(intermiten)0,9 1.800 4,1

Jagung surjan atas(gelontoran) 0,17 170 0,6

Jagung tanggul/pematang

embung (gelontoran)1,3 1.300 5,2

Hortikultura 0,25

Jumlah penggunaan air 19.870

Kehilangan air embung (EPS) embung 1, 2 &3

selama 3,5 bulan12.208

Kapasitas air embung 1, 2 & 3 5,15 49.359

Sisa air embung 1, 2 & 3 setelah MK I 17.281

JALAN RAYA JAKENAN-JAKEN

KETERANGAN:

5

9

4

8 310

5

11

Skala : 1:4000

U

Luas total : 30,8 ha

GRK

S = 06o46’30.0’’

E = 111o11’53.9’’

Elevasi = 34 m

S = 06o46’28.9’’

E = 111o11’40.2’’Elevasi = 33 m

S = 06o46’46.5’’

E = 111o12’04.5’’Elevasi = 36 m

S = 06o46’49.5’’

E = 111o11’44.0’’Elevasi = 28 m

SITT 1

Pen

elit

ian

IRR

I

LC

A

Dem

plo

tp

upu

k

Tebu

Tebu

surjan Horti

kultura

GRK

Ked

elai

Kcng tanah

Blok II

Demplot

Tebu

TebuTebu

Jagung/

sorgum

Blok I

BB

Padi

Padi

SITT 2

IRR

I

Blok VI

surjan

Blok IIIJagungJagung

Horti

Areal padi

Areal jagung

Areal surjan

Areal hortikultura

Areal tebu

Penelitian/demplot

Em

bu

ng

5 Em

bu

ng

4

Em

bung

3

Em

bu

ng

2

Em

bu

ng

1Ja

gun

g

Jagung

Tole

ran

kekeri

ngan

Padi

PadiPadi

Padi

Padi

Padi

Pad

i

Gambar : Pengelolaan air embung KP Jakenan MK I 2015 & 2016

Tole

ran

ern

dam

an

Embung untuk irigasi tanaman

Irigasi air embung pada MK.II di KP. Jakenan

Lanjutan

Komoditas/ teknik irigasiLahan

terairi (ha)

Kebutuhan

air (m3)

Produksi

(ton)

Jagung sawah (penggenangan alur) 4,8 7200 14,4

Jagung sawah (irigasi Big Gun) 0,5 506 2,0

Jagung surjan tanah bawah (penggenangan alur) 0,9 1350 3,6

Jagung tanggul/pematang embung (Gelontoran) 1,3 1300 5,2

Kedelai/sorgum sawah (penggenangan alur) 3,0 4500 4,5

Hortikultura 0,25

Rumput gajah di pematang embung & sawah

(gelontoran)0,25

Jumlah kebutuhan air tanaman MK II 15.106

Kehilangan air embung (EPS) selama 3,5 bulan 12.208

Kapasitas air embung 1, 2 & 3 setelah MK. I 17.281

Sisa air embung 1, 2 & 3 -10.033

Air cadangan : Sisa air embung = 34.561 m3

& embung 5 = 18.294 m3, Jumlah 52.855m3

JALAN RAYA JAKENAN-JAKEN

KETERANGAN:

5

9

4

8 310

5

11

Skala : 1:4000

U

Luas total : 30,8 ha

GRK

S = 06o46’30.0’’

E = 111o11’53.9’’Elevasi = 34 m

S = 06o46’28.9’’

E = 111o11’40.2’’

Elevasi = 33 m

S = 06o46’46.5’’

E = 111o12’04.5’’

Elevasi = 36 m

S = 06o46’49.5’’

E = 111o11’44.0’’

Elevasi = 28 mSITT 1

Pen

elit

ian

IRR

I

LC

A

Dem

plo

tpupuk

Tebu

Tebu

surjan Horti

kultura

GRK

Ked

elai

Kcng tanah

Jagung

D.1

Blok II

Kedelai/

sorgum

Demplot

Tebu

TebuTebu

Kedelai/

sorgum

kedelai/

sorgum

Blok I

Jagung

BB

Pad

i

Jagung

SITT 2

Jagung

D.1

IRR

I

Jagung

Blok VI

surjan

Blok IIIJagungJagung

Horti

: Areal jagung

: Areal kedelai/sorgum

: Areal surjan

: Areal hortikultura

: Areal tebu

: Demplot irigasi Big Gun

D1 : Demplot biokompos

D2 : Penelitian/demplot

: Penelitian/demplot

Jagung

Em

bu

ng

5 Em

bu

ng

4

Em

bu

ng

3

Em

bung

2

Em

bu

ng

1

Kedelai/

sorgum

D.2

To

lera

n

ern

dam

an

Gambar : Pengelolaan air embung KP Jakenan MK II 2015 & 2016

Embung untuk budidaya ikan

Panen ikan kondisi air menipis, embung 4 luas 10.385m2 , hanyadengan pakan alami tanpa pakantambahan/pelet hasil panen ilkan nilamencapai 720 kg dengan harga jualRp. 12.000/kg = Rp. 8.640.000,- dansebagian ikan dibagikan padakaryawan yang ikut panen.

Panen ikan dapat dilakukan pada kondisiair embung masih cukup dengan memakaisistim jaring apung atau jarring angkat(Anco). Embung 1 luas 4.753 m2, hasilpanen Anco 147 kg @ Rp.20.000 =Rp.2.940.000.Dengan teknik panen anco budidaya ikandi embung dapat dilakukan secara intensif(panen 2 kali) dengan perhitunganketersediaan air embung bertahansampai 6 bulan.

Komponen

Sebelum ada embung Setelah ada embungPenerimaan

(Rp)Hasil(kg)

Penerimaan(Rp)

Hasil(kg)

Penerimaan(Rp)

MH (Padi Gogorancah)

6.000 6.300.000 5.400 5.670.000 -630.000

MK I (PadiWalik jerami)

3.500 3.675.000 4500 5.250.000 945.000

MK II. Jagung 0 0 4.950 4.752.000 5.697.000

Ikan 0 0 72 582.000 6.279.000

Pisang 0 0 12 480.000 6.759.000

Ket: Luas embung = 10% dari luas lahan petani; Biaya pembuatan embung bantuan pemerintah

Tabel 2. Analisis ekonomi teknologi embung lahan sawah tadah hujanluas 1 ha, 2015

Penutup embung Cor beton

Dinding embung Cor beton

Pipa penghubungantar embung

Embung modern

Atas embung untukbudidaya tanaman

Pipapenghubung

antar embung

Embung modern kelompok

2

1

3

4567

Embung modern invidu

Kesimpulan

• Embung sebagai adaptasi perubahan iklim di lahan tadah hujan.

• Multifungsi air embung untuk irigasi, penyediaan air bersih, kebutuhan ternak, panen ikan sebagaihasil samping.

• Embung modern tidak mengurangi luas lahan

pertanian.

EkosistemBurung dyl

• Penahan angin, evaporasi rendah• Penyerap CO2 295,73 kg/pohon/tahun•Bahan biopestisida

Filter inlet outletmengurangi cemaran

kontaminan dalam air embung

Rumput akar wangipenahan longsor

pemataang embung

Embung Lestari Balingtan

Musim hujan sbg inlet mengisi air embung

Musim kemarau sbg long storage untuk irigasi palawija & sayuran

BALAI PENELITIAN LINGKUNGAN PERTANIAN

(BALINGTAN)

LITKAJIBANGRAP 2010 -2014

Terima Kasih