Sustainable Agriculture

Kuliah Minggu 4

Mengapa harus sustainable?

Lebih dari 800 juta penduduk kelaparan dan maalnutrisi

1.5 Milyar penduduk kurang air bersih

Lebih dari 2 Milyar tidak mempunyai akses terhadap sumber energi modern

Indikasi makin kuat – global warming

Menurunnya sumber energi minyak bumi, batu bara

Kehilangan hutan 11.2 juta ha/tahun

Degradasi lahan 2 milyar hektar

Kecenderungan global

Aman Bernilai gizi tinggi Mutu tinggi Proses produksi ramah lingkungan Diproduksi dengan memperhatikan

keselamatan dan kesejahteraan petani dan pekerja tani

Mempunyai traceability yang jelas

Tuntutan Permintaan Produk Pertanian Masa Depan

1.Ramah lingkungan 2.Optimal dalam penggunaan sumberdaya

alam3.Mudah diaplikasikan4.Tidak bertentangan dengan adat istiadat

setempat dan agama5.Keberlanjutan 6.Secara ekonomi menguntungkan

Paket teknologi

Ledakan penduduk dunia: 10 milyar tahun 2040

Perdagangan bebas– AFTA 2003– APEC 2010– WTO 2020

Battle for food and agriculture (GMO and transgenic vs organic)

Kerusakan lingkungan Pendidikan: mutu SDM Peranan Wanita

Tantangan

Emisi gas terutama CH4, NO, CO2; keseimbangan gas

Pencemaran tanah dan air, akibat pupuk, pestisida, dan limbah industri

Konversi lahan subur ke non pertanian Konversi hutan ke pertanian dan kebun Pembangunan kawasan pesisir Andil pertanian dalam masalah

lingkungan: sustainable agriculture

TANTANGAN LINGKUNGAN

Pemanasan global terjadi antara lain karena penggunaan bahan bakar (minyak bumi) yang berlebih

Perubahan iklim peningkatan permukaan laut, banjir, kekeringan, peningkatan tropical disease

Perubahan iklim memperburuk kondisi:– Ketersediaan air, kondisi tanah,

temperatur, musim tanam

Deklarasi Kyoto:

Pemberdayaan petaniPeran serta masyarakatIndigenous knowledge and

cultureNilai tukar petani/kemiskinanKelembagaan: keberpihakan pada

petani

TANTANGAN SOSIAL EKONOMI

Berorientasi produksi dan didominasi pemerintah

Banyak institusi di tingkat petani yang tidak berkembang secara mandiri; institusi lokal terkikis dan rusak

Institusi pemerintah dalam pembangunan pertanian:– Terpusat dan seragam– Birokrasi

Institusi pendidikan tinggi dan LSM belum mampu mengajak partisipasi masyarakat petani

TANTANGAN INSTITUSI/KELEMBAGAAN

TANTANGAN TEKNOLOGILISA (

low input for sustainable agriculture)

Indigenous technologyPrecision agricultureBiodiversityBiotechnologyValue added processing

technology

Meningkatkan produksi, produktivitas, dan daya saing produk

Meningkatkan keamanan dan ketahanan pangan

Mengelola dan melestarikan sumberdaya alam dan lingkungan secara berkelanjutan

Isu Strategis Pembangunan Pertanian

Wilayah paling produktif di dunia Ketersediaan cahaya sepanjang tahun Suhu relatif konstan sepanjang tahun Distribusi curah hujan spasial dan

temporal

Tumbuh dan berkembangnya keanekaragaman hayati (biodiversitas) yang tinggi dan kegiatan pertanian di hampir seluruh wilayah Indonesia sepanjang tahun

Potensi Wilayah Tropika

Dinamika organisme pengganggu tanaman yang tinggi

Variasi jenis lahan Gangguan cuaca El Nino dan la Nina

Strategi pengembangan pertanian di wilayah tropika

Tantangan Wilayah Tropika

Prinsip Keseimbangan ekologi

Prinsip optimum versus maksimum

Prinsip kehati-hatian Prinsip kesejajaran

dan kearifan lokal

Strategi Pengembangan Wilayah Tropika

Pengembangan pertanian perlu mempertimbangkan keseimbangan ekologis

Didukung oleh varietas-varietas yang adaptif dengan lingkungan tropika

Mempertahankan keunikan agroekologi tropika

Prinsip Keseimbangan Ekologi

Terdapat keragaman iklim dan tanah

Perbedaan kemampuan petani dalam penerapan IPTEKS dan penyediaan input

Rendahnya stabilitas hasil panen

Prinsip optimum versus maksimum

Prinsip optimum versus maksimum

Prinsip optimum versus maksimum

Tidak tercapainya stabilitas produksi disebabkan adanya Interaksi Genotipe X Lingkungan

Pendekatan alternatif terhadap program pengembangan teknologi pertanian tropika

(perakitan varietas dan teknik budidaya)

Prinsip optimum versus maksimum

Pengembangan teknologi dengan memperhatikan lingkungan target atau spesifik lokasi

Dalam perakitan varietas pun tidak lagi dikembangkan varietas unggul nasional yang harus sesuai untuk semua agroekosistem

Dalam pelepasan varietas tidak lagi diperlukan uji multilokasi pada berbagai agroekosistem yang terlalu beragam

Prinsip Kehati-Hatian

Upaya intensifikasi dan ekstensifikasi pertanian perlu dilakukan secara hati-hati dan bijaksana agar tidak menyebabkan genetic loss

Prinsip Kesejajaran dan Kearifan Lokal

Pengembangan pertanian sudah selayaknya memperhatikan: Kearifan lokal (local

wisdom) Indigeneous knowledge Ragam adat dan budaya Kesejajaran dalam

penerapan teknologi

Dasar-Dasar Pembangunan Pertanian Berkelanjutan (Sustainable)

Policy & Management: dimensi politik, sosial, budaya, ekonomi; kebijakan research & development

Energy & Inputs: sumber energi, pemupukan, proteksi tanaman, organic farming

Dasar-Dasar Pembangunan Pertanian Berkelanjutan (Sustainable)

Genetic resources: Identifikasi, evaluasi dan pemanfaatan genetic resources

Climate: Kendala dan pengaruhnya Soil & Water:

sumber/ketersediaannya

Pemanfaatan Plant Genetic Resources

Menambah jumlah species sebagai sumber pangan, pakan, sumber energi dan industri

Merubah pola monokultur memanfaatkan biodiversity

Perkembangan bioteknologi mempercepat program pemuliaan tanaman tradisional (traditional plant breeding)

Program pemuliaan untuk peningkatan produksi pertanian secara berkelanjutan

Peningkatan efisiensi fotosintesis Peningkatan efisiensi penggunaan

air, nutrient dan input lain (development at low input varieties)

Modifikasi mekanisme transport dari asimilasi dalam tanaman

Tipe Pertanaman Ganda

Pertanaman campuran (mixed cropping) Pertanaman tumpangsari (intercropping) Pertanaman sela setahun (interplanting) Pertanaman sela tahunan (interculture) Pertanaman bersisipan (relay planting) Pertanaman beruntun (sequential

planting) Wanatani (agroforestry)

Kelebihan Pertanaman Ganda dibanding Monokultur

Peningkatan produktivitas lahan Peningkatan stabilitas Tingkat keberlanjutan tinggi

Nisbah Kesetaraan Lahan (NKL) Tingkat kenaikan produktivitas lahan dari

pertanaman tumpangsari dibandingkan dengan pertanaman monokultur

a = produksi tanaman A dalam pertanaman tumpangsarib = produksi tanaman B dalam pertanaman tumpangsaric = produksi tanaman A dalam pertanaman monokulturd = produksi tanaman B dalam pertanaman monokultur

Rata-Rata Nisbah Kesetaraan Lahan dari Pertanaman Tunggal dan Tumpangsari Jagung, Sorgum, Bunga Matahari, Kacang Tanah,

Kedelai dan Padi Gogo (Chozin, 1976)

Tanaman Kombinasi

Nisbah Kesetaraan Lahan (NKL)

Jagung Sorghum Bunga Matahari

Kacang Tanah

Kedelai Padi Gogo

Jagung 1.00 1.15 1.11 1.42 1.36 0.97Sorgum 1.15 1.00 1.08 0.95 1.48 0.84Bunga Matahari 1.11 1.08 1.00 1.56 1.72 1.16Kacang Tanah 1.42 0.95 1.56 1.00 1.55 1.27Kedelai 1.36 1.48 1.72 1.55 1.00 1.23Padi Gogo 0.97 0.84 1.16 1.27 1.23 1.00

Tidak semua tumpang sari dapat meningkatkan produktivitas lahan (NKL < 1)

Hasil Padi-Jagung dan Penurunannya serta Nisbah Kesetaraan Lahan dalam Sistem Tumpangsari (Sasmita, et al, 2006)

Perlakuan/genotip Padi Jagung NKLHasil (kg) ∆ (%) Hasil (kg) ∆ (%)

Monokultur padi:GI-8 3.91 bIG-19 3.72 bIW-56 3.56 bJatiluhur 3.75 bMonokultur jagung:J1 2.27 cdeJ2 3.56 gTumpangsari padi-jagung:GI-8 – J1 2.51 a 6.2 2.13 cd 6.3 1.58GI-8 – J2 2.32 a 11.0 2.79 f 21.6 1.38IG-19 – J1 2.48 a 1.2 1.82 b 19.7 1.46IG-19 – J2 2.34 a 6.3 2.50 e 29.7 1.33IW-56 – J1 2.29 a 3.6 2.02 bc 11.1 1.53IW-56 – J2 2.13 a 13.4 2.80 f 21.1 1.39Jatiluhur – J1 2.38 a 5.0 1.47 a 35.4 1.28Jatiluhur – J2 2.12 a 12.9 2.39 de 32.7 1.25

Nisbah Kesetaraan Lahan (NKL)

Dipengaruhi oleh jenis tanaman Dipengaruhi oleh genotipe tanaman

mempengaruhi NKL

Kemungkinan meningkatkan NKL melalui perakitan genotipe yang sesuai

Perakitan Genotipe untuk Pertanaman Ganda

Tidak banyak mendapat perhatian di negara maju

Sangat berarti bagi Indonesia dan negara berkembang untuk meningkatkan optimalisasi penggunaan lahan

Didasarkan pada kompetisi perolehan cahaya, air dan hara

Perbandingan trend hasil varietas high yielding dan varietas toleran pada lingkungan bercekaman

Pertanian Konvensional Pertanian Konservasi Pertanian dengan Teknologi Tinggi

Tiga Pola Pertanian Penting di Masa Depan

TEKNOLOGI BUDIDAYA MASA DEPANProduktivitas dan kualitas tinggiEfisiensi tinggiRamah lingkunganMemberdayakan masyarakat

Pertanian TEKNOLOGI TINGGI

Pertanian KONVENSIONAL yang Diperbaiki

Pertanian KONSERVASI

Nilai TambahDikenal luasProduktif dan bermutu

Nilai TambahEfisiensi tinggiKompetitifMasal dan seragamProduk-produk standar

Nilai TambahRamah lingkunganBerbasis sumberdaya lokalKeragaman hayatiEkologis Stabil

KEBUTUHAN NASIONAL/ INTERNASIONALKecukupan sandang, pangan, papanLingkungan NyamanPembangunan berkelanjutan

Teknologi Pertanian Masa Depan (Modifikasi dari Chozin dan Poerwanto (1999))

1. Penggunaan HVY, toleran cekaman biotik dan 　　abiotik

2. Pemanfaatan biota untuk meningkatkan 　　　　kesuburan lahan dan pengendalian OPT,

3. Penggunaan pupuk berimbang dan IPNS (integrated plant nutrition system)

4. Penerapan PHT

5. Peningkatan produktivitas pertanian setelah 　　　leveling off dapat diatasi,

6. Traceability proses dan produk pertanian

Perbaikan pada pertanian konvensional

7. Terjadinya konsolidasi lahan-lahan pertanian,

8. Input energi ternak atau manusia akan diganti energi mekanik berbasis biologi

9. Terjadi peningkatan nilai tambah produk pertanian

10.Teknologi budidaya yang lebih efisien sehingga terjadi peningkatan:• Daya saing produk• Nilai tukar petani dan buruh tani• Kesejahteraan petani

Perbaikan pada pertanian konvensional

• Tuntutan terhadap pangan yang bebas pestisida atau kimia

• Dicirikan oleh produktivitas yang relatif rendah, tetapi relatif lebih aman

• Prinsip mempertahankan lingkungan dengan input serendah mungkin

PERTANIAN KONSERVASI

• Produktif• Produk bermutu tinggi• Relatif aman• Kandungan gizi dapat diatur• Memerlukan input tinggi (teknologi, bahan

kimia, dan energi)• Mengatasi kendala alam• Mengurangi tingkat degradasi lahan karena

dilakukan dalam sistem tertutup

PERTANIAN TEKNOLOGI TINGGI

• Apakah sistem ini benar-benar efisien, ekonomis, dan dapat dipertanggungjawabkan secara sosial budaya?

• Apakah sistem ini benar-benar aman bagi planet bumi, tidak sekedar bagi lingkungan mikro pertanian?

Pertanyaan dalam PERTANIAN TEKNOLOGI TINGGI

Diperlukan studi ekofisiologi

1. Peningkatan efisiensi fotosintesis 2. Peningkatan distribusi fotosintat ke

organ bernilai ekonomi 3. Manipulasi fotosintat menjadi bahan-

bahan berguna 4. Peningkatan efisiensi penggunaan hara

tanaman 5. Peningkatan efisiensi penggunaan air

Kajian ekofisiologi untuk menjawab tantangan ke depan

6. Perbaikan dan peningkatan produktivitas lahan marginal

7. Mempertahankan produktivitas lahan 8. Peningkatan peran pertanian terpadu 9. Perbaikan teknologi pertanian

lingkungan terkendali10. Pengembangan bioteknologi

Kajian ekofisiologi untuk menjawab tantangan ke depan

FUNGSI PENDIDIKAN TINGGI PERTANIAN

1. Mengembangkan SDM berkualitas2. Mendukung terciptanya ketahanan

pangan3. Mendukung perkembangan

agribisnis4. Melakukan penemuan,

pengembangan dan penerapan IPTEKS

5. Memelihara kelestarian fungsi lingkungan hidup

PERANAN PENDIDIKAN TINGGI

SDM BERKUALITAS– Graduates (tiga strata)– Continuing education– Pendampingan

PENGEMBANGAN IPTEKS– Kepakaran + fasilitas riset

produk/paten/lisensi– Sumberdaya unggulan daerah– Harmonis dengan sosial-budaya setempat

PERANAN PERGURUAN TINGGI

MEDIATOR PEMBANGUNAN– Bridging– Dispute settlement/conflict

management– Win-win solution

PELAKSANA PEMBANGUNAN– Partisipasi langsung– Kerjasama/kemitraan