Sistem Pertanian Terpadu

Purwanto, WS Dewi, Suryono

Apa yg dimaksud dg PERTANIAN TERPADU ?

Apakah Pertanian terpadu = MULTIFARMING = PERTANIAN BERKELANJUTAN?Bagaimana PENERAPANNYA di lapangan utk mewujudkan Pertanian TERPADU & berkelanjutan ?Adakah hubungan antara pemeliharaan BIODIVERSITAS (di atas & di bawah tanah) dg pertanian terpadu ?

*

DEGRADATION and LOSS of Productive AGRICULTURAL Land,Global CLIMATE CHANGE,DEPLETION of the PROTECTIVE OZON LAYER,DECLINES in Species BIODIVERSITY,

1980 1990 : PRODUKSI PANGAN PERKAPITA TURUN di 72 negara dari 113 negara berkembang,25 Negara berkembang (Asia & Timur Tengah) menanami 80 % lahan yang TIDAK COCOK UNTUK PERTANIAN,2050 : HANYA 0,11 HA LAHAN/PER JIWA di negara berkembang

*

Semakin meningkatnya biaya & ketergantungan thd input eksternal (bahan kimia & energi),Semakin menurunnya produktivitas tanah akibat erosi tanah & kehilangan (pelindian) hara dari tanah, Semakin meningkatnya pencemaran air akibat pupuk & pestisida, Semakin meningkatnya ancaman residu bahan agrokimia thd kualitas & keamanan pangan.

+

PRODUKSI yg diharapkan tinggi dengan DIVERSITAS TANAMAN yang RENDAH,Pemanfaatan PENGATURAN/ PELAYANAN BIOLOGIS diabaikan Fokus hanya pada BIOTA PRODUKTIF & BIOTA DESTRUKTIF Dengan pengelolaan secara Mekanis & Bahan Agrokimia (pupuk, pestisida, pengolahan tanah, pengairan),Tingginya Resiko KEHILANGAN BIOTA SUMBERDAYA hilangnya fungsi tertentu & mengurangi kemampuan sistem pertanian utk BERTAHAN bila ada cekaman yg mendadak.

Sistem Pertanian Organik,Sistem Bertani Selaras Alam (Ecofarming),Sistem Pertanian Hemat Energi,Low External Input and Sustainable Agriculture (LEISA),Integrated Plant Nutrition System (IPNS),Biologically Based Agriculture,Holistic Agriculture,Comprehensive Agriculture,Regeneration Agriculture.

Anti Intervensi; Anti Materialisme; Feeding the soil that feeds the plant; Adaptasi; Multifarm; Biodynamic; Zoning; Bertumpu pada Local Resources.

Menempatkan aspek lingkungan sedini mungkin dlm proses pembangunan, pencegahan timbulnya dampak negatif akan jauh lebih efektif drpd penanggulangan,Mempertimbangkan aspek lingkungan pada setiap tahapan pembangunan,Menerapkan prinsip efisiensi & konservasi sumberdaya alam & energi.

PEMBANGUNAN YANG MEMATUHI HUKUM KEBERLANJUTAN

HUKUM KEBERLANJUTAN (Laws Of Sustainability)

Laju kerusakan hutan tidak lebih cepat dari regenerasinya,Kepunahan jenis (spesies) tidak melampaui evolusinya,Laju erosi tanah tidak lebih besar dari kecepatan pembentukan tanahnya,Emisi karbon tidak lebih besar dari fiksasi karbonnya,Penangkapan ikan tidak melebihi kemampuan regenerasinya,Laju kelahiran manusia tidak lebih tinggi dari laju kematiannya (Brown, 1994).

Tidak sekedar utk MENINGKATKAN PRODUKSI TANAMAN, namun juga bertujuan agar lingkungan tetap sehat, baik pada skala lokal, regional, maupun global (Reganol et al. 1990). Tidak sekedar utk mempertahankan produksi pangan, pakan, serat, kayu bakar, mengendalikan erosi, hama, penyakit & gulma, namun juga bertujuan utk mengurangi emisi gas rumah kaca, mempertahankan siklus hidrologi serta keragaman hayati (Tomich, 1998; van der Heide et al., 1992).

SYARAT AGAR PERTANIAN DAPAT BERKELANJUTAN :

Pengurangan penggunaan sumberdaya tak terbaharui, sekaligus meningkatkan penggunaan sumberdaya terbaharui,Perlindungan lingkungan.

Hanya dpt dicapai bila produktifitas tanahnya berkelanjutan. Produktifitas tanah berkelanjutan hanya dpt dicapai dg pengelolaan terpadu & salah satu kuncinya adalah MEMPERTAHANKAN KANDUNGAN BAHAN ORGANIK TANAH.

**Iowa Farmer

*No one has figured out the perfect way to farm, and probably no one ever will. So sustainable agriculture involves a continuing search for better ways to produce, process, and distribute food and fiber. Sustainable farmers are always asking what could be improved.

ANSWER:

Pertanian berkelanjutan hanya dapat dicapai dg produktifitas tanah berkelanjutan, sedang produktifitas tanah yg berkelanjutan hanya dapat dicapai apabila dikelola secara terpadu & salah satu kuncinya adalah dg mempertahankan kandungan bahan organik tanah (BOT) (Hairiah et al., 2002; Wolf and Sneider, 2003).

*

SUSTAINABLE IS ENVIRONMENTAL MANAGEMENTSOIL management,CROP management,LIVESTOCK management,WATER management,INTEGRATED PEST Management (IPM),

Mengubah kondisi tanah sehingga sesuai dengan persyaratan tumbuh (keharaan) tanamanMenanam spesies/varietas toleran,Meningkatkan efisiensi setiap masukan,Meningkatkan manfaat biota tanah,Tidak berusaha memaksimumkan hasil panen,Berusaha mengurangi masukan sampai aras layak.

...All agricultural production systems and practices which are ECONOMICALLY VIABLE, ENVIRONMENTALLY SOUND, and SOCIALLY ACCEPTABLE .... . . and which contribute to a BETTER QUALITY OF LIFE for AGRICULTURAL PRODUCERS and THEIR FAMILIES and the GENERAL PUBLIC.

PRINSIP PENGHIDUPAN BERKELANJUTAN Manusia sebagai fokus utama pembangunan (people-centered ) Memperhatikan seluruh aspek kehidupan (holistic ) Merespon dinamika kehidupan (dynamic) Mengoptimalkan potensi masyarakat (building on strenghts) Menyelaraskan kebijakan makro & mikro (macro-micro links) Mengupayakan keberlanjutan kehidupan (sustainability) Mendorong kerjasama di semua tingkatan (partnership) Memprioritaskan pengentasan kemiskinan (poverty focused )

** an integrated system of plant and animal production practicesthat will1990 Farm Bill

*This is how sustainable agriculture is defined in the 1990 Farm Bill. It does a good job of capturing the main elements of sustainable agriculture, but it is a little hard to remember the exact wording. See next slide.

Reduced soil erosion,Reduced use of fossil fuels,Reduced chemicals leaching into groundwater, streams, lakes,Little--no pesticide use,Increased water holding capacity & drainage, Buffers & neutralizes soil pH, www.ex.ac.uk/crr/news1/organic/organi

Provides a secure living for farm families, Provides a secure living to other workers in the food system,Provides access to good food for all. **

*What do we mean when we say sustainable agriculture has to be economically sustainable? At a minimum, individual farms have to be profitable, or they will not last long. But agriculture encompasses more than just farms. Economic sustainability also suggests that agriculture must provide and deliver food and fiber to the public.

Preserves the quality of soil, water, and airCooperates with and is modeled on natural systems

Good for familiesSupports communitiesFair to all involved

GOALS: A desired endPRACTICES: Actions to achieve a goal

Figure out WHERE YOU ARE,Analyze your STRENGTHS and WEAKNESSES,Select STRATEGIES (practices),Keep MONITORING your PROGRESS, Re-EVALUATE your goals and plans.

What are the STRENGTHS and WEAKNESSES of our current agricultural system?

EVALUASI DIRI TENTANG SISTEM/PRAKTEK PERTANIAN YANG SAAT INI DILAKUKAN

**Abundant FOOD SUPPLY in the developed world,Fresh fruits and vegetables AVAILABLE YEAR-ROUND,Cheap food,Luxury foods such as coffee, tea, chocolate, and spices easily available around the world,Effective food preservation technologies (refrigeration, freezing, canning, packaging),Convenience foods,Mechanization produces high labor efficiency,Improvements in soil conservation ,Availability of agricultural INPUTS for QUICK SOLUTIONS to production problems.

*Continuing soil loss,Food safety concerns (mad cow disease, food poisoning outbreaks, antibiotic resistance, toxins and pesticides),Water pollution, air pollution (& odors), habitat loss, water depletion,Continuing hunger and rise of obesity,

Failing farms, economic uncertainty and stress,Declining communities,Farm accidents, chronic diseases linked to agricultural chemicals,Reliance on fossil fuels, global warming,Farmland loss to development, ugly countrysideDifficulty of starting in farming .

CONCLUSION*Agriculture has accomplished much,There are still many problems to solve, both old and new,Sustainable agriculture is about trying to solve these problems without creating new ones.

AND DONT FORGET MARKETINGMost sustainable operations fail not from poor production practices but from LACK OF MARKETING

WHEN IS AGRICULTURE SUSTAINABLE ?Maintains a diverse ecosystem,Reduces environmental impacts,Minimizes pest problems,It has to be profitable,

SUSTAINABLE GOALSSustain economic viability,Sustain environmental stewardship,Sustain social responsibility and quality of life,

SUSTAINABLE IS NOT ALWAYS ORGANIC But it is innovative

Farm profitability,Environmental stewardship,Quality of life for farm families and rural communities.

Berhubungan erat dg DEKOMPOSISI BO penting bagi semua bentuk pertanian,MIKROBA adalah AKTOR UTAMA, tingkat terjadinya proses transformasi dikontrol oleh mikropredator seperti nematoda & protozoa,Makrofauna dapat MEMFASILITASI mikroba hidup dlm usus atau dalam kotoran,Mikroba tertentu (simbiont ~ rhizobia, mikoriza) meningkatkan ketersediaan hara.

The development of SUSTAINABLE AGRICULTURAL practices depends largely on promoting long term fertility and productivity of soil at economically viable levels through, for example (Beare, 1997):Matching the supply of soil nutrients with nutrient demands of crop, fodder and pasture plants: through optimising return of crop residues and animal wastes to the land and through greater reliance on biologically fixed and recycled nutrients instead of fertiliser inputs;

Maintaining acceptable pest tolerance levels: through reliance on crop rotations and biocontrol agents and hence reducing or maintaining low pesticide use; Maintaining soil physical properties conducive to plant growth and to soil ecosystem functioning (aeration, water infiltration and retention, nutrient availability, etc.) through decreasing or maintaining low frequency and intensity of tillage and reducing erosion and leaching.

BAHAN ORGANIK 5 %

Proses FisikaProses BiologiProses KimiaPROSES-PROSES DALAM TANAH AKAN SALING TERKAIT

Produktivitas TanahKesehatan Manusia/HewanMutu/Keamanan PanganKualitas Lingkungan

Kualitas Tanah adalah KEMAMPUAN tanah utk menghasilkan produk tanaman yg BERGIZI & AMAN secara BERKELANJUTAN, serta meningkatkan KESEHATAN manusia & ternak, TANPA menimbulkan DAMPAK NEGATIF thd sumberdaya & lingkungan (Parr et al., 1992)

DI PERKEBUNAN SAWITWAPRES YUSUF KALLA, 14-1-2007 DI SUMUT (KOMPAS 15 JANUARI 2006) :Konversi Hutan menjadi Perkebunan Sawit memicu bencana banjir karena tidak punya daya dukung lahan sebaik hutanWorld Wildlife Fund (WWF); Centre for Agricultural Policy Studies & beberapa NGO (Agustus 2000)= PLANTING DISASTER

LAND APPLICATION LIMBAH CAIR PABRIK KELAPA SAWIT

Aplikasi tandan kosong sawit untuk mempertahankan kandungan bahan organik tanah

= Upaya memperbaiki kualitas lingkungan secara terus menerus sejalan dengan kebijakan lingkungan yang digariskan oleh Perusahaan. KONSEP DASAR :

Hanya dilakukan apabila populasi hama melampaui padat populasi kritis yg ditentukan.Mengutamakan pelestarian & pemanfaatan musuh alami UPDKS.Pengendalian secara kimiawi alternatif terakhir & dipilih jenis serta cara aplikasi insektisida yg paling ramah lingkungan.

PAKIS. Diplazium asperum, D. Esculentum : Tanaman Inang Eostromboceros luchti (Hym.: Tenthredinidae) Eostromboceros luchti (Hym.: Tenthredinidae), Mangsa alternatif Ecanthecona furcelata (Hem.: Pentatomidae, Asopinae) serangga predator UPDKS

14.bin

Larva Oryctes rhinoseros yang terserang JAMUR Metarrhizium anisopliae

MIKROBA ENTOMOPATOGENIK PADA UPDKS (Ulat Pemakan Daun Kelapa Sawit)

JENIS MIKROBAHAMA SASARANJENISSTADIABakteriBacillus thuringiensisS. asigna; M. plana; M. corbettiulatJamurCordyceps militarisS. asigna; S. nitens; D. diducta; D. trimaUlat/ pupaBauveria bassianaM. planaUlat NudaureliaS. asigna; S. nitensUlatVirusMultiple Nucleopoly hedrovirusS. asigna; UlatNucleopolhedro virus (NPV)M. corbettiUlatGranulosis virus (GV)M. corbettiUlat

Kematian serangga parasitoid & predator,Polusi lingkungan,Meningkatkan frekuensi ledakan populasi hama.

Kerugian :Pengendalian dengan

Laju infeksi semakin luas. Biasanya hanya menyerang tanaman tua ???, saat ini juga menyerang TBM ???,Mengurangi produktivitas kebun, dapat akibatkan kematian tanaman produktif hingga 80%.

PT PADASA ENAM UTAMA, Koto-Kampar Riau

Mineral concept vs Biodynamic

fenolikO-hidroksilO-COO-karboksilO-fenolikCOO-karboksilCOO-karboksilO-O-COO-COO-SATUAN INTIKOLOID HUMUS(C, H & O)ADSORPSI (JERAPAN) KATION OLEH KOLOID HUMUS & SEL-SEL MIKROBA DALAM TANAH

Harga minyak dunia saat ini (Oktober 2007) terus meningkat hingga mencapai $ 100 US per barrel. Hal ini tentu saja akan berpengaruh terhadap PENINGKATAN HARGA PUPUK. Jelaskan STRATEGI apa yg dapat dilakukan oleh para praktisi pertanian & perkebunan UNTUK MENGANTISIPASI HAL TERSEBUT shg DAMPAK- nya terhadap PENURUNAN PRODUKTIFITAS pertanian/perkebunan dapat diminimalkan ?

Bagaimana caranya ??Apa dengan apa ??KETERGANTUNGAN TERHADAP BAHAN BAKAR FOSIL HARUS SEMAKIN DIKURANGI & DIKURANGI

MIKROBA DIAZOTROF SIMBIOTIK & NON-SIMBIOTIKDAMPAK : Melepaskan GRK (CO2 & NOX) serta pencemaran NO3-

PUPUK FOSFAT & MIKROBA PELARUT FOSFAT

Konsep baru dalam memahami Pertanian secara Utuh, Adil dan Bijaksana

Multifungsi Pertanian &konservasi Sumber Daya Alam

MULTIFUNGSIFungsi lingkungan:

Pelestari tradisi, budaya, dan kehidupan sosial pedesaanPenyedia lapangan kerjaBasis bagi ketahanan pangan dan pertumbuhan ekonomi

Mitigasi banjir,Pengendali erosi tanah,Pemelihara pasokan air tanahPenyerap sampah organikPemelihara keanekaragaman hayati

DEGRADASI TANAH : hilangnya produktivitas aktual atau potensial atau fungsi/kegunaan suatu tanah akibat faktor alam atau ulah manusiaBILA KESUBURAN TANAH BERORIENTASI PADA PRODUKSI JANGKA PANJANG, MAKA PROSES-PROSES BIOLOGI DALAM TANAH HARUS DIPERTIMBANGKAN DALAM PRAKTEK PENGELOLAAN TANAHSumberdaya lahan akan mengalami PROSES DEGRADASI & manusia merupakan faktor utama yg mempercepat proses degradasi lahan

UNSUR HARANPKMgCaMnFeBCuZnMoJumlah (kg)2943788Jumlah (g)15252148490.08

PUPUKUREATSPKClKIESERITJumlah (kg)63217349

MACAM-MACAM INOKULAN PUPUK HAYATI

KELOMPOK PUPUK HAYATISISTEM/ASOSIASICONTOH MIKROBA INOKULANPenambat N2 simbiotikLegumeRhizobium, Bradyrhizobium, Azorhizobium, Sinorhizobium.AzollaAnabaena azollae.Non-LegumeFrankia sp.Penambat N2 non-simbiotikHidup bebasAzotobacter, Azospirillum, Clostridium, Klebsiella, Blue-green algae.Cendawan MikorizaSimbiosis Aneka TanamanVA-MIKORIZA : Acaulospora, Gigaspora, Glomus, Sclerocystis, Entrophospora, Scutellospora. ENDOMIKORIZA : Glaziella, Endogone, Complexipes, Modicella, Endogone.Pelarut FosfatHidup bebasBakteri : Bacillus, Pseudomonas; Jamur : Aspergillus, Penicillium; Actinomycets : Streptomyces.PendekomposisiHidup bebasSELULOLITIK : Fungi : Alternaria, Aspergillus, Chaetomium, Fomes dsb; Bakteri : Achromobacter, Angiococcus, Bacillus, Cellulomonas dsb; Actinomycetes : Micromonospora, Nocardia dsb.LIGNOLITIK : Fungi : Aspergillus, Fomes, Fusarium dsb.

(Taiz & Zeiger, 2002)

HARA FUNGSI BIOKIMIAWIKELOMPOK 1 :KOMPONEN PENYUSUN SENYAWA KARBONNITROGEN (N)Penyusun asam amino, amida, asam2 nukleat, nukleotida, koensim, heksoamin dsb.BELERANG (S)Penyusun asam amino sistein, sistin, metionin & protein. Penyusun asam lipoat, koensim A, tiamin, pirofosfat, glutation, biotin, adenosine-5-fosfosulfat & 3-fosfoadenosin.

KELOMPOK 2 :BERPERAN PENTING DLM PENYIMPANAN ENERGI ATAU INTEGRITAS STRUKTUR TANAMANFOSFOR (P)Komponen penyusun gula fosfat, asam nukleat, nukleotoda, koensim, fosfolipid, asam fitat, dsb. Mempunyai peran utama dlm reaksi2 yg melibatkan ATP.SILIKA (Si)Terendapkan dlm bentuk silika amorfous pd dinding sel. Mendukung sifat mekanis dinding sel seperti ketegaran & kelenturan.BORON (B)Kompleks dg manitol, manan, asam pollimanuronat & konstituen dinding sel yg lain, terlibat dlm proses pemanjangan sel & metabolisme asam nukleat.

KELOMPOK 3 :TERDAPAT DLM BENTUK ION PADA JARINGAN TANAMANKALIUM (K)Kofaktor dari > 40 ensim. Kation utama dlm menyokong turgor sel & memelihara elektronetralitas sel.KALSIUM (Ca)Penyusun lamela tengah dinding sel. Kofaktor bbrp ensim dlm hidrolisis ATP & fosfolipida. Berperan sbg messenger ke 2 dlm pengaturan metabolisme.MAGNESIUM (Mg)Dibutuhkan oleh beberapa ensim yg terlibat dlm pemindahan fosfat. Penyusun molekul klorofil.KLOR (Cl)Dibutuhkan dlm reaksi fotosintesis & evolusi O2.MANGAN (Mn)Utk aktifitas ensim Dehidrogenase, Dekarbok silase, Kinase, Oksidase & Peroksidase. Terlibat pd ensim2 yg teraktifasi oleh kation & dlm evolusi O2 fotosintetik.NATRIUM (Na)Terlibat dlm regenerasi PEP pada tanaman2 C4 & CAM. Pengganti hara Kalium pada beberapa fungsi.

KELOMPOK 4 :TERLIBAT DLM REAKSI REDUKSI-OKSIDASI DLM JARINGAN TANAMANBesi (Fe)Penyusun sitokrom dan protein2 Fe nonheme dlm fotosintesis, penambatan N2 dan respirasi.Seng (Zn)Penyusun ensim Alkohol dehidrogenase, Glutamik dehidrogenase, Karbonik anhidrase dsb.Tembaga (Cu)Penyusun ensim Ascorbik acid oksidase, Tirosinase, Monoamin oksidase, Uricase, Sitokrom oksidase, Fenolase, Laccase dan Plastosianin.Nikel (Ni)Penyusun ensim Urease & Hidrogenase, tdpt dlm sel bakteri penambat N2.Molibden (Mo)Penyusun ensim Nitrogenase, Nitrat reduktase & Xanthine dehidrogenase.

Jangan lakukan sesuatu kepada makhluk lain apabila engkau tidak suka diperlakukan seperti itu pula oleh makhluk lain, = TEPA SELIRA

1 ha = 2.500 TANAMAN JARAK PAGAR UNGGUL (UMUR 4 TAHUN) DENGAN KONDISI SYARAT TUMBUH & PEMELIHARAAN YG OPTIMAL MAKA:1 pohon = 40 cabang, 1 cabang = 3 tandan buah per tahun, 1 tandan menghasilkan 10-15 buah (30-45 biji). Sehingga dalam 1 ha = 2.500 tanaman x 40 cabang x 3 tandan x (10-15) buah x 3 biji = 9.000.000 - 13.500.500 biji. Bila 1 kg terdiri atas 2.000 biji kering produksi jarak pagar per hektar per tahun adalah 4,5 - 6,75 ton biji kering*). (Zainal Mahmud/Peneliti Utama). *) Produktivitas tanaman jarak pagar sekitar 5,0 ton biji kering/ha/tahun.

JARAK PAGAR ATAU TANAMAN PAKAN TERNAK SBG PENGHSL GAS BIO ???Integrated Farming dalam produksi energi alternatif

Perhitungan PT Rekayasa Industri: Dari 1 juta ha lahan kering akan dihasilkan 30.8 ribu barel bensin per hari.

Jadi 1 ha = 0.03 barel/hari = 4.9 lt bensin/hari (0.00629 barel = 1 lt jadi 1 barel = 1 lt/ 0.00629 = 159 lt bensin/hari)SEDANGKAN: 1 ha = 8 ekor sapi menghasilkan limbah = 120 kg dan dapat ditampung dalam tangki pencerna 22.5 m3 = 4.5 m3 gas bio = 3.375 lt bensin/hari.

Produksi TanamanPupuk kandangTanaman pakan ternak dalam sistem pertanamanResidu/ LimbahProduksi ternak & Ikan

*No one has figured out the perfect way to farm, and probably no one ever will. So sustainable agriculture involves a continuing search for better ways to produce, process, and distribute food and fiber. Sustainable farmers are always asking what could be improved. *This is how sustainable agriculture is defined in the 1990 Farm Bill. It does a good job of capturing the main elements of sustainable agriculture, but it is a little hard to remember the exact wording. See next slide.*What do we mean when we say sustainable agriculture has to be economically sustainable? At a minimum, individual farms have to be profitable, or they will not last long. But agriculture encompasses more than just farms. Economic sustainability also suggests that agriculture must provide and deliver food and fiber to the public.