1. Written by Purwandaru Widyasunu Laboratorium Tanah dan Pengelolaan Sumberdaya Lahan Faperta Unsoed widyasunuunsoed@yahoo.com purwandaru.widyasunu@gmail.com

2. Isi Kuliah: Membahas pengetahuan dasar tentang: 1. Saling ketergantungan (interdependensi) 2. Saling tindak (interaksi) 3. Cara peragaman sistem komoditas/hayati komoditas (diversification) 4. Cara optimasi sistem (optimation) Kuliah bagian ke-1: 1. Ketergantungan (interdependency) 2. Saling tindak (interaksi) 3. Pengertian: Pertanian terpadu pengertiannya lebih menekankan pada tatalaksana memadukan komoditas (tunggal atau campuran spesies) tanaman dengan tanaman lainnya atau tanaman dengan hewan ternak pada suatu lahan sehingga menghasilkan keuntungan bagi petani, lingkungannya, dan konsumen. Pertanian berkelanjutan pengertiannya menekankan system pengelolaan komoditas pertanian dan sumberdaya alam inputan agar terjadi keberlanjutan budidaya yang tidak merusak lingkungan (planet bumi) dan kesehatan petani maupun konsumen hasil pertanian. 4. Beberapa prinsip pengelolaan berupa tatalaksana dan tatakelola: (i) meramu hubungan saling ketergantungan (interdependency) antar spesies dan inputan alami yang sebaiknya local, ( (ii) bagaimana menginteraksikan (interaction) bermacam spesies dan inpu- output dalam system pada lahan pertanian terpadu, (iii) bagaimana praktik membudidayakan keragaman spesies (diversification) dalam satuan budidaya pada lahan menyangkut sekuen budidaya (aneka tanaman dan hewan ternak), dan (iv) bagaimana praktek mengoptimasi (optimation) budidayanya. 5. Pengertian dan Hubungan Pertanian berkelanjutan dan pertanian terpadu Pertanian berkelanjutan dan pertanian terpadu, keduanya berhubungan sangat erat. Usaha untuk memahami pertanian yang lestari/ berkelanjutan dapat kita mengerti dari hal-hal apa saja? 6. Banyak pernyataan istilah pertanian yang menggambarkan realita keberlanjutan system, yaitu antara lain: a. biodinamik b. pertanian berbasiskan komunitas c. pertanian ekologis d. pertanian bersih/segar e. pertanian input luar rendah f. pertanian organic, pertanian organic biodinamik/alami-organik g. permakultur (secluded input system) h. pertanian berbasis lingkungan yang bijak sosial. Memutar/mengelola input dalam local akan sangat mendukung pertanian berkelanjutan yang terpadu. 7. Pertanian berkelanjutan (FAO 1989): Pertanian berkelanjutan merupakan pengelolaan dan konservasi sumberdaya alam, dan orientasi perubahan teknologi dan kelembagaan yang dilakukan sedemikian rupa sehingga menjamin pemenuhan dan pemuasan kebutuhan manusia secara berkelanjutan bagi generasi sekarang dan mendatang. Pembangunan sector pertanian, perhutanan, dan perikanan mampu mengkonservasi tanah, air, tanaman, dan sumber genetic hewan, tidak merusak lingkungan, dan secara sosial dapat diterima. Sistem pertanian yang berkelanjutan tinggi: bersikluskan input dalam (internal) tinggi yang mampu memberikan dukungan produksi aneka komoditas yang memberikan kebaikan dan layanan daur keharaan, energi, hidrologi dan keanekaragaman hayati pada ekosistemnya. 8. Sket lahan dan siklus iklus input pertanian terpadu 9. VERTICAL FARMING Do you understand what and how can be in the future? What can integrated input be run? 10. Tahukan Anda Apa Itu Agropolitan??? Pengertian Kawasan Agropolitan Sesuai Undang-Undang Nomor 26 Tahun 2007 tentang Penataan Ruang, Kawasan Agropolitan adalah kawasan yang teridiri dari satu atau lebih pusat kegiatan pada wilayah pedesaan sebagai sistem produksi pertanian dan pengelolaan sumber daya alam tertentu yang ditunjukkan oleh adanya keterkaitan fungsional dan hirakhi keruangan satuan sistem permukiman dan sistem agribisnis ( Pasal 1, Ayat 24). Untuk itu agropolitan merupakan suatu pendekatan pembangunan melalui gerakan masyarakat dalam membangun ekonomi berbasis pertanian (agribisnis) secara terpadu dan berkelanjutan pada kawasan terpilih melalui pengembangan infrastruktur perdesaan yang mampu melayani, mendorong, dan memacu pembangunan pertanian di wilayah sekitarnya. 11. AGROPOLITAN 12. Kunci principal dari keberlanjutan system pertanian adalah: 1. Adanya keterpaduan proses biologis dan ekologis seperti contoh: siklus nutrisi/hara dalam tanah/lahan, fiksasi nitrogen biologis, regenerasi tanah (soil reselience), alelopathy, kompetisi, predasi, dan parasitisme dalam proses produksi pangan. 2. Ada usaha meminimalkan penggunaan input-input yang tak-terbarukan yang dapat menyebabkan perusakan terhadap lingkungan, kesehatan petani dan kesehatan konsumer DO AND USE AS MUCH AS POSSIBLE THE LOCAL RENEWABLE INPUT 3. Adanya usaha penerapan produktif ilmu pengetahuan dan ketrampilan yang menyelesaikan masalah petani oleh petani sendiri. Sehingga memperbarui dan mendongkrak rasa percaya diri dari petani dan adanya kemampuan membuat input sendiri. 4. Adanya usaha produktif kapasitas kolektif masyarakat tani untuk bekerjasama bersama menyelesaikan masalah umum kepertanian dan masalah sumberdaya alam yang berkaitan, misalnya organisme penganggu tanaman, irigasi, manajemen hutan, dan manajemen perkreditan. 13. Variasi sistem Pertanian Terpadu/SPT (Integrated Farming System/IFS): Sistem pertanian terpadu (SPT) secara umum mempunyai banyak variasi dalam hal struktur dan ciri-ciri keteknikannya. Sistem ini akan bervariasi pada skala lahan dan agroklimatnya. Variasinya akan bertambah bilamana unsur metode/teknik masuk ke dalam penentuan rancangan tujuan dan manfaat penyelenggaraan SPT. Atas dasar skala lahan maka SPT dapat dibagi menjadi skala kecil, menengah, dan besar. Contoh SPT yang umum di seluruh dunia antara lain adalah: kebun rumah (pekarangan/homestead gardens), desa eko-agrologis (eco-village), wilayah eko-agrologis (eco-counties), dan kebun campur-sabuk (forest shelterbelts) hutan rakyat. Perlu diberikan contoh dalam tulisan ini bahwa fungsi pekarangan dan kebun campur di desa dapat menjadi contoh baik untuk menggambarkan system pertanian terpadu. Apa kekuatan manfaat yang ada dalam keragaman hayatinya, adanya saling ketergantungan, dan keinteraksian (saling tindak) dalam sistem. Ide ini bisa untuk membangun perdesaan lebih baik lagi atau pada masyarakat pinggiran kota (suburban). 14. Contoh integrasi sistem kolam: kangkung - azolla - ikan 15. Bagan aliran kenutrisian dan keenergian dalam tanah dan di permukaan tanah Panenan Biomass Tanaman Produk Ternak Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman Produktivitas Tanah dan Tanah sebagai Habitat (Fungsi Lahan) Pakan Ternak Pertumbuhan dan Perkembangan Ternak Kotoran Ternak Iklim dan Perubahannya Faktor fisik tanah: o Retensi air o Permeabilitas udara o Kemudahan tanah diolah Faktor biologi tanah: o Aktivitas mikroba tanah o Menekan penyakit tanaman Faktor kimia tanah: o Pasokan hara o Pasokan energi o Daya sanggaan Faktor Pengelolaan Pertanian Berkelanjutan: 1. Tanaman 2. Hewan ternak 3. Tanah dan lahan 4. Hidrologi 5. Keragaman hayati 6. Input local alami 7. SDM dan Iptek. Hidrologi Faktor biologi lain: OPT. Gambar 1. Bagan aliran kenutrisian dan keenergian dalam tanah dan di permukaan tanah (P. Widyasunu, 2010) 16. SISTEM INPUT Sistem produksi tanaman dan hewan ternak terpadu alami memberikan kesempatan daur hara, daur energi, daur hidrologi dalam/pada lahan diharapkan berlangsung dengan baik. Artinya ada output yang harus (dapat) dihitung untuk digunakan sebagai input produksi biomassa tanaman dan produksi hewan ternak. Contohnya: Input pupuk untuk tanaman dapat dihasilkan dari kotoran hewan ternak, sisaan pakan ternak, dan material hijauan (tanaman) yang sengaja ditanam dalam areal lahan pertanian terpadu (tanaman orok-orok, kacang panjang, kacang kara, turi, azolla, enceng gondok, semanggi, dll.). 17. SISTEM INPUT Input pakan ternak dari lahan yang juga menghasilkan tanaman hijauan pakan baik dari jenis legume maupun non- legum, pada gilirannya kotoran ternak (faeces dan urine) bisa untuk pembuatan pupuk organik (bokhasi). Pupuk organik dan material hijauan dapat dimanfaatkan untuk penyuburan tanah yang pada gilirannya akan memberikan dampak baik bagi peningkatan keragaman hayati biota tanah berguna baik yang berkuran makro (contoh cacing tanah, rayap) maupun mikro (bakteri, jamur, aktinomisetes). 18. SISTEM INPUT Keragaman hayati juga akan menyangkut keragaman musuh alami patogen dalam tanah (contoh: Lactobacillus sp., juga berfungsi sebagai probiotik unggul); juga musuh alami hama tanaman (pelajari dari Kuliah Pengendalian OPT dan OPHT? Terpadu). Kelima point penjelasan kedauran nutrisi, hara, dan kebiotikan tanah di atas menjelaskan prospek berjalannya sistem secara terstruktur yang memungkinkan perencanaannya oleh petani, kelompok tani, atau oleh petugas lapangan. Kita dapat menghitung dari lahan satu hektar dapat menghasilkan berapa ton/ha biomass (hijauan) pakan ternak dan material kompos. Kalau ada ternak berapa ton/ha kotoran ternak dapat dimanfaatkan untuk material kompos. 19. Perubahan Aliran dan Daur Ulang Hara dalam Pertanian Terpadu Berkelanjutan (Sutanto, 2002) Pertanian terpadu berkelanjutan yang kita desain untuk masa depan harus mengikuti kaidah konservasi tanah, bermanfaat membantu sekuestrasi karbon untuk membantu menurunkan pemanasan global, dan ikut menyelamatkan ekosistem planet bumi. Perubahan aliran hara ada empat: 1. Terjadi penurunan kesuburan tanah (kehilangan hara > penambahan hara). 2. Terjadi pembangunan kesuburan tanah (kehilangan hara < penambahan hara). 3. Kondisi kesuburan tanah dipertahankan sama (kehilangan hara = penambahan hara). 4. Kondisi perubahan hara dimana terjadi bergantian antara pembangunan dan penurunan kesuburan tanah. Kondisi ini menyebabkan kehilangan hara < penambahan hara namun diikuti praktek yang menyebabkan kehilangan hara > penambahan hara. 20. Pengetahuan tentang kesuburan tanah alami: Komposisi spesies tanaman dalam lahan pertanian terpadu akan menentukan jumlah pengurasan hara dan mutu pasokan hara tanah. Penggunaan (output) biomassa akan menentukan pengurasan sehingga akan menentukan jumlah hara tesedia yang pada gilirannya akan menentukan kuantitas pemupukan dan jenis pupuk yang diperlukan. Diperlukan pemupukan organik dan program peragaman biota tanah dan lahan untuk penciptaan dan pemeliharaan kesuburan tanah. Kotoran ternak darat dan air ikan sangat bermanfaat untuk pengelolaan kesuburan tanah terpadu. Harus ada peruangan dan waktu untuk budidaya . 21. Contoh integrasi pengelolaan hara nitrogen dan fosfat: Kolam ikan dikembangkan juga Azolla sp., kolam menghasilkan Azolla untuk pakan ikan dan bahan pembuatan kompos. Azolla sp., merupakan tanaman paku air yang menambat N2 udara menjadi N dalam Anabaena azollae (simbionnya) kemudian menjadi N dalam Azolla sp. Azolla memerlukan fosfat yang diberikan dengan batuan fosfat alam, fosfat guano (kotoran walet), ekstrak/fermentasi bonggol dan batang pisang dengan bakteri pelarut fosfat. Air kolam dapat dimanfaatkan untuk menyuburkan tanah- tanah untuk budidaya tanaman sistem terpadu. tanaman-ikan- ternak ayam. 22. Pengetahuan integrasi system nutrisi ikan dan tanaman: Pakan ikan mengandung asam amino esensial dalam pertanian terpadu. Ikan memerlukan pakan dari karbohidrat, protein dan asam amino esensial (aae), vitamin, mineral, dan asam lemak. Keperluan tersebut dapat dipenuhi dari varian tanaman pakan misalnya sayuran, bebijian, cacing tanah, moluska (keong), ikan teri atau sisa ikan konsumsi di pasar atau di pelabuhan. Sayuran dan bebijian terutama legume dapat dikembangkan sendiri pada lahan pertanian terpadu dengan peruangan yang dapat didesain dengan baik dan optimal. Perhatikan agar tidak terjadi persaingan sinar matahari dan hara tanah dengan tanaman inti budidaya. Kita dapat mengembangkan tanaman pangan utama, tanaman sayuran, tanaman legume untuk ternak, tanaman kekayuan, tanaman penyubur tanah, dan tanaman peragam agar menambah keragaman hayati (diversity). 23. Petani harus dapat menghitung aae yang diperlukan oleh ikan dalam pertanian terpadu. Penting untuk dipahami bahwa ikan memerlukan sejumlah aae dengan dosis pakan harian yang pas/tepat dengan kebutuhan diet harian proprorsional dengan kebutuhan karbohdirat, vitamin, mineral, dan asam lemak. Pemberian aae yang berlebihan akan berdampak bau tidak sedap karena amoniak yang keluar yang juga menjadi racun dalam air. Selain itu pakan lainnya yang ada dalam konsentrat atau pellet berlebihan akan menghasilkan metan dan CO2 berlebihan sehingga dapat mempercepat berkurangnya oksigen terlarut dalam air kolam. Sumber aae yang murah dan mdah dikembangkan petani adalah Azolla sp. dan maggot (larva dari black soldier fly/lalat bunga dari spesies Hermetia illucens). 24. Biodiversitas: sentral konsep pengendalian hama dan penyakit tanaman Salah satu manfat penting dengan adanya usaha pengembalian keragaman hayati lahan pertanian/sistem pertanian adalah mengembalikan performa variasi servis (pelayanan) ekologis (Altieri, 1991 dalam Altieri et al., 1996). Dengan demikian program memperbaharui sistem pertanian konvensional (penyederhanaan spesies dan siklus alami) sangat penting dan mendasar. Dalam sistem pertanian alami ada sinergisme dalam lahan yang masih beragam spesies tanamannya meliputi tanaman penghasil kayu, serat, minyak, protein pangan dan pakan, karbohidrat pangan dan pakan, sayuran, dan lain-lain penghasil pendapatan petani/masyarakat. Keragaman hayati spesies yang dipetik dalam pertanian terpadu alami tersebut di dalamnya bisa masuk hewan ternak, dan ragam tanaman eksoktik misalnya tanaman hias tahan naungan contoh anggrek (orchard) dan tanaman simplisia. 25. Biodiversitas: sentral konsep pengendalian hama dan penyakit tanaman Sistem ini menghadirkan strata penutupan tanah yang bisa rapat sehingga memelihara tanah dari erosi dan aliran permukaan, memelihara hidrologi internal, termasuk menjamin ragam kehidupan dalam tanah untuk kelangsungan siklus energi dan nutrisi. Keberagaman hayati juga akan memberikan servis pengendalian OPT karena adanya beragam tanaman yang menjadi makanan OPT dan spesies musuh alaminya, demikian juga memungkinkan terciptanya ketahanan spesies. 26. Tingkat keragaman hayati dalam agroekosistem Tipe dan kelimpahan ragam hayati dalam pertanian akan berbeda tergantung dari sistem agro-ekosistem dan beragam menurut lama penyelenggaraannya, keragaman biotik di dalamnya, struktur, dan manajemennya. Realitas dalam praktik agro-ekosistem terdapat variabilitas dalam tiap basis ekologi dan pola agronomis yang bervariasi pada dominansi agro-ekosistemnya. Menurut Southwood dan Way (1970) dalam Altieri et al. (1996), secara umum tingkat keragaman hayati dalam agro-ekosistem tergantung pada empat karakteristik utama dalam sistemnya meliputi: 1. Keragaman vegetasi di dalam dan sekeliling agro-ekosistem, 2. Keberagaman tanaman yang dibudidayakan di dalam agro-ekosistem, 3. Intensitas manajemen, dan 4. Tingkat isolasi agro-ekosistem dari vegetasi alami. 27. Keinteraksian dalam Pertanian Terpadu Berkelanjutan Marilah kita memulai melakukan pemikiran tapi kemudian melakukan praktik pertanian terpadu yang harus berkelanjutan dengan tujuan ideal harus dicapai: (i) memenuhi kebutuhan manusia pangan sehat, dan (ii) menyelamatkan planet bumi dari bencana yang salah satunya akibat sistem pertanian yang pada satuan lahan biotanya disederhanakan. Kita pikirkan dan kita praktikan harus terpadu dan berkelanjutan, itulah falsafahnya. Guna membahasnya dan melaksanakannya kita harus menengetahui benar komponen sistem yang saling berinteraksi dalam hal kebutuhan: energi, nutrisi, air, ruang, manejemen. Marilah kita memikirkan akan keselamatan manusia dan seluruh makhluk dan planet bumi yang sudah Tuhan Yang Maha Esa berikan untuk kita. 28. Apakah interaksi antar komponen-komponen sistem pertanian itu? Asal kata interaksi dalam bahasa Inggrisnya adalah inter-act, itu merupakan kata kerja transitif yang artinya adalah saling tindak. Sedangkan interaksi adalah kata benda yang bisa terukur namun bisa pula tidak terukur. Contoh untuk menggambarkannya adalah saling tindak dalam reaksi kimia, kita tahu unsur apa saja yang bisa kita reaksikan dan bisa diukur dan diketahui sifat-sifat hasil reaksinya, namun bisa saja kita juga tidak tahu detil apa saja yang saling mempengaruhi. Saling mempengaruhi adalah kunci potensi dan prospek suatu komponen dari suatu sistem yang bisa saling berinteraksi baik kita sengaja lakukan atau secara alami membentuk suatu kinerja dan dapat diamati menjadi sebuah fenomena yang dapat diukur. Adanya interaksi antar komponen sistem, hal itu memerlukan suatu tindakan kita untuk mengetahui semua fenomena baik yang baik maupun buruk, potensi, dan prospek untuk suatu tujuan dan manfaat sistem. Riset adalah suatu pola kegiatan ilmiah yang dapat dilakukan dalam optimasi budidaya tanaman dan hewan ternak dalam sistem pertanian terpadu berkelanjutan. 29. Keinteraksian Biotik Arah Siklus Nutrisi/Hara Produktif dan Protektif Ekosistem Lahan Pertanian Manfaat memelihara biota tanah adalah menyangkut berbagai proses dalam tanah. Manfaatnya dalam tanah adalah fungsi bagi ekosistem yang meliputi: 1). fungsi produktif ekosistem yaitu sebagai penghasil biomassa 2) fungsi perlindungan ekosistem meliputi mempertahankan kesuburan/ produk- tivitas tanah dan sabilitas biota tanah/lahan. Fungsi produktif ekosistem meliputi: i) dekomposisi residu organik, ii) pelepasan unsur hara, iii) memasok N melalui penyematan N2-udara, dan iv) pengaturan sendiri antar biota tanah. Fungsi perlindungan ekosistem meliputi: a) humifikasi senyawa organik, b) penyematan unsur hara oleh mikroba, fauna dan flora tanah, c) memasok N melalui penyematan N2-udara, d) perbaikan agregasi struktur tanah dan pembentukan struktur tanah, dan e) pengaturan sendiri antar biota tanah. 30. Manfaat/fungsi biota pada lahan sawah terhadap produktivitas ekosistem (tanah dan lahan). Nama Biota Fungsi produktif Fungsi pemeliharaan Metode untuk pemeliharaannya dalam tanah Mikroorganisme tanah: 1. Bakteri 2. Fungi 3. Algae 4. Protozoa i, ii, iii, iv. i, ii, iv. iii. i, iv. a, b, c, e. a, b, c, d, e. b, c. a, b, e. o Optimasi C-organik, pH dan o penghawaan tanah. o Optimasi C-organik. o Optimasi C-organik dan kelembaban tanah. o Optimasi C-organik dan kelembaban tanah. Mikroorganisme Simbiosis: 1. Rhizobium 2. Mikoriza iii, iv. i, ii, iv. b, c, e. b, d, e. Optimasi C-organik, fosfat, unsur mikro Mo dan B. Optimasi C-organik. Makro dan me- so fauna tanah: 1. Cacing tanah 2. Siput 3. Insekta 4. Laba-laba 5. Kaki seribu i, ii, iv. iv. iv. iv. iv. a, b, d, e. d, e. d, e. e. d, e. Seluruhnya perlu: (i) bahan organik dalam tanah yang cukup minimal > 2,5 persen agar kehidupan biota (jejaring energi dan makanan) dinamis dan (ii) aerasi dan kelembaban yang cukup. Tanaman legum dan bakteri sim- bionnya. ii, iii, iv. c, d, e. C-organik minimal > 2,5 persen, fosfat cukup, kandungan unsur hara mikro Fe, Mo, B, Zn dan Co yang cukup. Azolla dan simbionnya Anabaena azo- llae. i, ii, iii, iv. b, c, d, e. Hidup diperairan dangkal dengan ketebalan genangan air optimal 1-2 cm dan kecukupan fosfat dalam lumpur atau perairan. Sumber: modifikasi dari Maeder et al., (1996) oleh Widyasunu, 2010. 31. Prinsip dasar pertanian terpadu Kuliah bagian ke-2 1. Diversifikasi sistem 2.Optimasi sistem 32. Diversifikasi sistem Diversifikasi Sebagai Konsep Kesuksesan Pertanian Terpadu Berkelanjutan Diversifikasi dalam bahasa Indonesianya adalah meragamkan, dengan demikian pengertian diversifikasi dalam pertanian adalah usaha membuat ragam produksi atau output (luaran/hasil) budidaya dari/pada lahan pertanian. Diversifikasi merupakan konsep maupun pola/sistem yang dipergunakan untuk meragamkan luaran yang kemudian bisa dipergunakan untuk: (i) input produksi/budidaya, (ii) konsumsi rumah tangga petani, dan ( (iii) dipasarkan. Tiga macam kebutuhan tersebut sangat khas bagi petani, namun dalam pertanian terpadu berkelanjutan ada tambahan manfaat keragaman yang disengaja (diversifikasi) yaitu manfaat konservasi sumberdaya lahan dan air, disamping manfaat pengelolaan input lokal produk internal lahan (auto-input). 33. Dalam lahan pertanian terpadu berkelanjutan, dengan demikian ada luaran primer, sekunder, dan luaran tersier dan seterusnya termasuk residu biomassa, kotoran ternak (padat dan cair), dan kotoran kolam yang semuanya saling diperlukan untuk pengelolaannya. 34. Diversifikasi Budidaya Tanaman Pokok Diversifikasi budidaya tanaman pokok adalah bagaimana upaya petani atau pengelola pertanian untuk meragamkan tanaman pokok yang akan menjadi output utama usaha pertanian. Ada beberapa pertimbangan penting untuk mengembangkan diversifikasi sistem ini untuk masa depan. Pertimbangan antara lain bagaimana: (i) untuk menghadapi pemanasan global, (ii) untuk menghadapi kerusakan tanah dan air lahan pertanian, (iii) untuk memenuhi kebutuhan pertanian alami organik, (iv) untuk memenuhi tuntutan kebutuhan pangan daerah/nasional (kebijakan), dan (v) untuk memenuhi kebutuhan rumah tangga petani. Perlu penekanan tujuan mana yang paling segera dan diperlukan (prioritas). 35. Pengetahuan tentang buah local (tropika) dengan kandungan vitamin C tinggi: Vitamin C adalah salah satu antioksidan disamping vitamin E dan senyawa lain yang mengandung antioksidan baik adalah polifenol (gugus fenol). Tanaman adalah penghasil antioksidan paling banyak dan paling ragam. Komoditas tanaman penghasil vitamin C adalah buah-buahan dan sayur-sayuran. Kebutuhan vitamin C tubuh manusia adalah 60 mg/hari. Buah-buahan yang hidup pada iklim tropika basah seperti di Indonesia ini mengandung aneka vitamin, mineral, dan serat yang angat baik untuk menjaga dan memelihara kesehatan tubuh manusia. Banyak macam/spesies uah-buahan tropika basah mengandung vitamin C yang termasuk kategori tinggi, bahkan lebih tinggi dibandingkan dengan apel dan jeruk. Perhatikan Tabel berikut. Nama Buah Tanaman Kandungan Vitamin C (mg vit C/100 g buah) Jambu monyet (Anacardium occidentale) 197 Jambu biji putih (Psidium guajava Linn.) 116 Duwet (Syzgium cumini) 100 Gandaria (Bouea macrophyla) 111 Mangga manalagi (Mangifera indica Linn.) 61 Apel 15 *) Lemon 40*) Alpukat 17 *) *) Data diambil dari The Fruit Pages: Nevo Table 1996, Nevo Foundation, Netherlands Nutrition Centre. Contoh pertimbangan pemanasan global perlu buah 36. Daftar buah-buahan dengan kandungan nutrisinya Nama Buah Energi Air Serat Lemak Protein Gula Vit A Vit C Vit B1 Vit B2 Vit B6 Vit E Bahan 100 g KJ/ Kcal % g g g g ug mg mg mg mg mg Apel 207/49 84 2,3 0 0,4 11,8 2 15 0,02 0,01 0,05 0,5 Alpukat 523/ 126 81 0,2 10 2,0 7,0 20 17 0,06 0,12 0,36 3,2 Pisang 375/ 88 76 2,7 0 1,2 20,4 3 10 0,04 0,03 0,36 0,3 Wortel 48/11 92 3,3 0 0,6 2,2 312 2 0,03 0,04 0,08 0,2 Anggur 274/ 64 83 2,2 0 0,6 15,5 0 3 0,03 0,01 0,08 0,6 Jambu 306/ 72 81 5,3 0 1,0 17,0 30 218 0,04 0,04 0,14 - Lime 156/ 37 91 0,3 0 0,0 7,0 0 40 0,03 0,02 0,08 - Mangga 255/ 60 84 1,0 0 0,0 15,0 210 53 0,05 0,06 0,13 1,0 Pepaya 136/ 32 91 0,6 0 0,0 8,0 40 46 0,03 0,04 0,04 - Melon 153/ 36 93 0,6 0 1,0 8,0 30 6 0,04 0,05 0,07 - Jeruk 198/ 47 87 1,8 0 1,0 10,6 2 49 0,07 0,03 0,06 0,1 Tomat 48/11 97 1,4 0 0,9 1,9 140 15 0,05 0,02 0,08 0,7 Data diambil dari The Fruit Pages: Nevo Table 1996, Nevo Foundation, Netherlands Nutrition Centre. 37. Pertimbangan dari aspek: menghadapi kerusakan tanah dan air, input pertanian organik, kebutuhan pangan daerah dan nasional, dan kebutuhan rumah tangga petani Tanaman legum dapat dimasukkan ke dalam tanaman primer ataupun sekunder dan primer tergantung keperluannya. Apabila legum digunakan untuk pakan ternak atau untuk bahan pupuk hijau, contohnya orok-orok, glirisidea, turi, petani cina, lamtoro, maka dapat dimasukkan sebagai tanaman tetap yang ditanam di pekarangan atau pinggir lahan sebagai border, jadi itu termasuk tanaman sekunder atau tersier. Apabila tanaman legum seperti kacang tanah, kedelai, kacang hijau, kecipir ingin dibudidayakan, maka yang menentukan curah hujan pada saat itu. Tanaman tersebut tentunya memerlukan curah hujan tidak terlalu tinggi, sehingga dapat dibudidayakan sebagai tanaman sekunder atau bahkan primer pada saat hampir akhir musim hujan. 38. Spesies Negara Perlakuan Total N tanaman (kg N/ha) N2 diikat oleh tanaman (%) Jumlah perolehan (kg N/ha/tanaman Kacang tanah (Arachis hypogea) Australia Suplai air 171-248 0,22-0,53 37-131 Kultivar 254-319 0,55-0,65 139-206 Rotasi 181-247 0,47-0,53 85-131 Brasilia Inokulasi 147-163 0,47-0,78 68-116 India Kultivar 126-165 0,86-0,92 109-152 Kedelai (Glycine max) Thailand Kultivar 121-643 0,14-0,70 17-450 Indonesia Rotasi 79-100 0,33 26-33 Kacangan umum (Phaseolus vulgaris) Brasilia Kultivar 18-71 0,16-0,71 3-32 Cowpea (Vigna unguiculata) Brasilia Lokasi/musim 25-69 0,32-0,70 9-51 Indonesia Rotasi 67-100 0,12-0,33 12-22 Centrosema pubescens Malaysia ----- 299 0,50 150 Tanaman legum yang menambat N2 udara untuk pengelolaan N tanah 39. Spesies Negara Perlakuan Total N tanaman (kg N/ha) N2 diikat oleh tanaman (%) Jumlah perolehan (kg N/ha/tanaman Pueraria phaseloides Malaysia Tiap 41-60 hari (pemetikan) 24 0,92 22 Tiap 61-80 hari (pemetikan) 44 0,86 38 Albizia falcataria Filipina ----- ----- 0,55 ----- Gliricidia sepium Australia Tiap 90 hari (pemetikan) 132 0,75 99 Leucaena leucocephala Malaysia Tiap 3 bulan pemetikan 296-313 0,58-0,78 182-231 Sesbania cannabina Australia Musiman pemetikan 136-202 0,70-0,93 126-141 Sesbania grandiflora Indonesia Tiap 2 bulan pemetikan ----- 0,79 ----- Sesbania rostrata Filipina Tiap 45-55 hari pemetikan 157-312 0,88-0,91 140-286 Sesbania sesban Indonesia Tiap 2 bulan pemetikan ----- 0,84 ----- Senegal Tiap 2 bulan pemetikan 54-100 0,13-0,18 7-18 Crotalaria juncea *) ----- ----- 105-129 0,30 % bobot basah ----- Crotalaria anagyroides *) ----- ----- 98 0,33 % bobot basah ----- Crotalaria quinquefolia *) ----- ------ 88 0,19 % bobot basah ----- 40. Diversifikasi Tanaman Inputan Memberikan wawasan bahwa sistem pertanian kita untuk masa depan perlu kita programkan dengan komprehensif antara lain dalam hal pengelolaan kesuburan tanah terpadu. Dengan demikian diversifikasi lahan pertanian terpadu berkelanjutan dengan tanaman inputan pengelolaan kesuburan tanah diperlukan sangat mutlak. Ini harus diperjuangkan karena telah lama bangsa kita melupakan kearifan iptek tersebut yang telah dilaksanakan oleh nenek moyang kita. Guna melaksanakan lahan yang mempunyai vegetasi/tanaman yang berfungsi untuk input pengelolaan kesuburan tanah berkelanjutan maka satu-satunya cara adalah membuat lahan berkonsep diversifikasi tanaman utama tanaman input pupuk organik. 41. No. Sistem Pertanaman dan Definisi Karakteristik, Tata Kelola, dan Manfaat 1. Pertanaman campuran Lebih dari satu jenis tanaman dalam petak dan waktu yang bersamaan. a. Bersama tanaman keras Campuran varietas dari tanaman sejenis; memanfaatkan potensi lingkungan yang stabil; memberikan kepastian hasil dan mencegah kegagalan panen wilayah yang lingkungannya tidak stabil. a. Berbagai jenis tanaman. Bersama tanaman semusim dan tanaman pohon (permanen). 2. Pertanaman baris Lebih dari satu jenis tanaman ditanam bersamaan dalam larikan-larikan. a. Pertanaman menurut kontur. b. Pertanaman secara acak tanpa larikan. c. Petak pertanaman berseling. Pertimbangan, tujuan, dan sifat pertanaman ganda: tanaman utama dan tanaman input 42. Sistem Pertanaman dan Definisi Karakteristik, Tata Kelola, dan Manfaat 3. Pertanaman tumpangsari ber-gilir Ditanam lebih dari satu jenis tanaman dalam satu kalender pertanaman, dan ditanam dalam bulan yang berbeda. a. Hanya dengan tanaman semusim. b. Bersama tanaman semusim dan tanaman keras/pohon. c. Hanya dengan tanaman keras/ pohon. 4. Pertanaman tumpang gilir Ditanam lebih dari satu jenis tanaman dalam satu kalender pertanaman, sebagian ditanam dalam bulan yang sama dan yang lain pada bulan yang berbeda. a. Pertanaman ganda. b. Pertanaman triplo. c. Pertanaman kuadruplo. d. Pertanaman sistem ratoon. 5. Tanam ganda campur dalam Permakultur Permakultur memerlukan pe-nataan ruang yang spesifik dan tegas antara komoditas tanaman, hewan darat, dan ikan. Tatakelola tanam seperti nomor 1, waktu bisa sama disa beda. Ada pengaturan lahan sebagai habitat tanaman dan ternak darat (sawah/lahan kering) dan alokasi kolam. Sistem ini berpenglolaan tanah dan air sebagai media budidaya komoditas ganda tanaman-ternak darat-ikan. a. Pertanaman bisa ganda berapapun asalkan tata ruang yang sempurna mendukung, meliputi pengaturan penerimaan cahaya matahari, perkembangan akar tanaman, dan persaingan keharaan. b. Bisa memanfaatkan lahan sawah atau lahan kering syaratnya sumber air mendukung terutama pada saat musim kemarau. c. Sistem ini bisa dilengkapi dengan perkandangan. Jadi sistem ini termasuk cara optimasi usahatani pertanian terpadu. Sumber: Sutanto (2002) yang dimodifikasi oleh Widyasunu (2010). 43. Diversifikasi tanaman dan hewan Hewan ternak diperlukan sekali dalam penyelenggaraan pertanian terpadu baik sebagai komoditas pembangkit dan penguat ekonomi maupun untuk menghasilkan input kotoran ternak guna pembuatan pupuk organik. Diversifikasi Hewan Inputan Hewan inputan adalah hewan-hewan yang sengaja dipelihara dan ditujukan untuk bisa dijual/dipasarkan dan dibuat menajdi inputan sistem pertanian terpadu. Contoh untuk penggunaannya adalah inputan untuk pakan ikan dan pakan ternak darat (contoh ayam). Kalau kita akan mengembangkan sistem pertanian permakultur dimana semua inputan harus bersifat secluded (isolasi) yaitu berasal dari dalam sistem dan digulir-gunakan sebagai input komoditas lainnya dalam satu satuan lahan. Pada gilirannya kemudian output komoditas tersebut sisaannya akan menjadi inputan komoditas lainnya dan seterusnya bersifat siklus input. 44. Diversifikasi Biota Tanah Diversifikasi biota tanah merupakan tatacara dan tatalaksana untuk meragamkan biota tanah lahan-lahan pertanian ataupun hutan, pekarangan, atau golongan lahan peruntukan lainnya misalnya lahan bantaran sungai, pelembahan gunung/bukit, dll. Karena merupakan tatacara atau tatalaksana maka ada teori dan petunjuk praktisnya, ada daftar organisme tanah yang bisa dikembangkan untuk tujuan pengelolaan kesuburan tanah dan pengendalian OPT berkelanjutan. Bidang keahlian yang diperlukan adalah ilmu tanah, ilmu pegendalian OPT terpadu hayati, agronomi, dan lingkungan. 45. Optimasi Sistem Pertanian Terpadu Berkelanjutan: 1. Membangun sistem interaksi tanah dengan komponen ekosistem dan sibernatika ekosistem sebagai dasar optimasi 1.1. Pendekatan diversifikasi dan perspektif 1.2. Tanah sebagai komponen ekosistem 1.3. Interaksi tanah dengan komponen ekosistem: harus dibangun 1.4. Bangunlah ekosistem pertanian sebagai sistem swakelola sibernatika 2. Penerapan diversifikasi dalam sistem 3. Kemampuan mengelola keragaman hayati tanah 3.1. Interaksi tanaman dan organisme dekomposer 3.2. Kualitas tanah 3.3. Optimasi lahan untuk masa depan: memfungsikan kualitas tanah 4. Kemampuan pengelolaan makro dan mikro biotik berguna dalam kolam 5. Pengelolaan residu tanaman dan kotoran hewan ternak 6. Pengelolaan tanaman BNF 7. Penataan ruang pertanian perdesaan 8. Konservasi tanah dan air lahan-lahan pertanian. 46. Optimasi Pertanian Terpadu Berkelanjutan Azas-azas Optimasi Sukses Pertanian Terpadu Berkelanjutan Kata optimasi lebih dekat pada kata optimism [n(u)] yaitu kata benda tak terhitung asal dari bahasa Inggris, hampir semua bahasa eropah barat memakai kata itu untuk menggambarkan tentang kepercayaan kita bahwa sesuatu yang baik pasti akan datang. Kata optimism ini bagi orang Indonesia kemudian diubah menjadi optimasi yaitu sehingga dari kata benda berubah menjadi kata kerja agar suatu subyek/obyek menjadi berdayaguna. Oleh karena itu kata optimasi selalu disertai dengan frase yang mengambarkan tatacara dan tatalaksana mengerjakannya. 47. Optimasi Artinya boleh meng-optimis-kan. Yaitu optimasi sumberdaya tanaman pada suatu satuan lahan pertanian yang kita miliki menyangkut pemanfaatan: (i) sumberdaya alam tanah, (ii) air, (iii) cahaya matahari, (iv) atmosfer beserta segala yang terkandung, dan (v) lainnya dalam agro-ekosistem. 48. Interaksi Tanah dengan Komponen Ekosistem dan Sibernatik Ekosistem sebagai Dasar Optimasi (Ellert et al., 1997 dalam Gregorich dan Carter, 1997) Pendekatan ini atas dasar pandangan terhadap kualitas tanah/lahan yang berinteraksi dengan air, atmosfer, dan kualitas produk yang dihasilkan sangat sinergi dengan kebiotikan tanah, lahan, dan ekosistem lain dalam agro- ekosistem. Pendekatan atas komoditas diserahkan kepada masing- masing ahli dan praktisinya . Interaksi diantara tanah dengan komponen ekosistem lainnya: harus dibangun 49. Bangunlah ekosistem pertanian sebagai sistem swakelola sibernatika (cybernetic systems) * 50. Interaksi Tanaman dan Organisme Dekomposer Interaksi diantara tanaman dan organisme dekomposer dalam tanah sangat penting dan bermanfaat dalam pemeliharaan siklus nutrisi/hara dalam ekosistem natural dan pertanian. Tanaman mendepositkan substrat yang kaya energi dalam tanah, kemudian hara-hara tanaman dilepaskan oleh adanya aktivitas dekomposer bahan organik dalam tanah. Mikroba tanah bertanggungjawab terhadap mobilisasi keharaan dan mengasimilasi hara yang diperlukan untuk memaksimalkan biomass mikroba itu sendiri (di bawah penghambatan/masalah kemudah-rubahan bahan organik yang tersedia). Kemudian mikroba juga akan melepaskan kelebihan hara untuk diserap oleh tanaman. 51. Kualitas Tanah Kita juga harus mengerti apa kualitas tanah itu dan bagaimana yang kita kehendaki agar tanah lahan pertanian terpadu kita dapat kita tangani dengan baik. Atas dasar perspektif dari ekosistem (agro-ekosistem), kualitas tanah merupakan atribut dari kesehatan ekosistem, dimana produksi biomassa tanaman merupakan fungsi yang dimiliki oleh kualitas tanah. Kualitas tanah dan kesehatan lingkungan sangat berhubungan dan mempengaruhi terhadap tanah sehingga juga terhadap produktivitas tanaman. Kualitas tanah, kualitas ekosistem, dan produktivitas tanaman pertanian dipengaruhi pula oleh kualitas air dan preservasi dari keragaman hayati agro-ekosistem. 52. Kualitas Tanah Kualitas tanah memberikan servis terhadap fungsi-fungsi tanah yaitu: (i) media untuk mendukung produksi tanaman, (ii) media dari ekosistem alami, (iii)media/tempat penerimaan, partisi, dan penyimpanan air, (iv) tempat buffer dan siklus hara, (v) tempat dekomposi dan detoksifikasi sampah organik (sampah plastik sulit), (vi) tempat pertukaran gas dengan atmosfer, (vii) merupakan habitat dari kehidupan subterranean, dan (viii) merupakan tempat reservoir dari keragaman genetik. 53. Optimasi lahan masa depan Guna memberikan garansi kehidupan yang baik bagi generasi mendatang maka kita harus menyelamatkan tanah, air, atmosfer, dan keragaman hayati. Penyelamatan tersebut harus melandasi pemikiran, konsep, dan tatalaksana dan tatakelola kegiatan budidaya pertanian terpadu berkelanjutan. Kita perlu tinjau lebih mendalam kualitas tanah yang dapat dipergunakan untuk memberikan fondasi optimasi lahan untuk masa depan. 54. Indeks ekosistem Kondisi yang diinginkan, point kesehatan, dan standar ketinggian kualitas Diadaptasi dari Schlesinger (1994): 1. Produksi primer netto input energi eksternal 2. Bahan organik tanah 3. Imbangan massa biogeokimia 4. Siklus kenutrisian internal ekosistem 1. Tinggi, memberikan perma-salahan / hambatan ke-iklim-an 2. Kuantitas yang statik 3. Input kehilangan 4. Siklus-kembali >> input eksternal. Diadaptasi dari NRC (1994): 1. Stabilitas tanah dan fungsi DAS 2. Siklus keharaan dan aliran energi 3. Mekanisme pemulihan 1. Resisten terhadap erosi dan run-off 2. Pengikatan hara yang tinggi dan ada penyimpanan energi 3. Mekanisme pemulihan yang tidak berpasangan; modifikasi biotik. Diadaptasi dari Schneider dan Kay (1994), tentang energi dissipasi: 1. Penangkapan dan penyim-panan energi dan aliran internal 2. Elemen siklus 3. Struktur trophik 4. Respirasi dan transpirasi 5. Biomass ekosistem 6. Keragaman hayati Energi dissipasi tinggi 1. Tinggi, potensi lebih tinggi untuk dissipasi (build-up) 2. Lebih bersiklus, siklus lebih lama, laju siklus lambat 3. Lebih panjang, makin efisien rantai makanan 4. Tinggi 5. Luas 6. Tinggi, alur yang beragam untuk terjadi dissipasi energi. Sumber: Ellert et al. (1997) dalam Gregorich dan Carter (1997). 55. Komponen fungsi Karakteristik/proses fungsi Medium pertumbuhan tanaman 1. Medium yang sesuai untuk perkecambahan biji dan pertumbuhan tanaman 2. Tidak ada kondisi kimia yang menghambat (masam, salin, sodik) 3. Perimbangan input hara 4. Medium sesuai untuk mikroba (siklus hara dan dekomposisi) 5. Mempromosi pertumbuhan dan perkembangan akar tanaman. Pengaturan air dalam tanah 1. Menerima, menyimpan, dan melepaskan kelembaban untuk tanaman 2. Retensi air serbacukup (buffer) dan mengurangi dampak kekeringan 3. Kemampuan infiltrasi dan kapasitas simpan air cukup; run-off direduksi. Pengaturan gas dalam tanah 1. Menerima, memegang, dan melepaskan gas 2. Cukup kemampuan pertukaran air dan gas dengan atmosfer. Bagaimana menciptakan kebutuhan kondisi tanah seperti berikut: 56. Komponen fungsi Karakteristik/proses fungsi Pengaturan energi dalam tanah Menyimpan melepas (recycle) energi kaya dengan bahan organik Penyanggaan (buffer) dan penyaringan (filter) 1. Menerima, memegang, dan melepas hara 2. Menyimpan (sequester) bahan berenergi dan elemen bio-toksik 3. Membebaskan (detoxify) bahan-bahan toksik bagi tanaman. Sumber: Carter et al. (1997) dalam Gregorich dan Carter (1997). Bagaimana menciptakan kebutuhan kondisi tanah seperti berikut: