Pengembangan Agen Hayati untuk Sistem Pertanian Berkelanjutan
Oleh
Dewa Ngurah Suprapta Laboratorium Biopestisida
Fakultas Pertanian Universitas Udayana
Disampaikan sebagai materi Lokakarya yang diselengarakan oleh Program Doktor Ilmu Pertanian Fakultas Pertanian Unud
Tanggal 27 Oktober 2017 di Denpasar
Kondisi ketahanan pangan dunia
Penduduk dunia saat ini sekitar 7,2 miliar
Sekitar 925 juta mengalami kelaparan kronis
Sekitar 2 miliar ketahanan pangannya kurang mantap.
Prediksi penduduk dunia pada tahun 2050 : 10 M
Memerlukan peningkatan produksi
pertanian minimal 70% dari kondisi saat ini
Faktor yang mempengaruhi produksi pangan
1. Luasan areal pertanian
2. Status teknologi pertanian 3. Perubahan iklim
4. Kesuburan tanah
5. Hama dan Penyakit Tanaman 6. Dan lainnya
Untuk melangsungkan proses fotosintesis tanaman memerlukan banyak jenis unsur makro dan mikro : yang
diberikan ke tanah hanya terbatas N,P,K saja
Hubungan antara produksi serealia (padi, jagung, gandum) dengan penggunaan pupuk NPK 1966-2003 di India. Di Indonesia
kejadian serupa juga terjadi
Ada sekitar 70,000 spesies OPT
1. Serangga hama : potensi penurunan hasil : 15%
2. Patogen tanaman (termasuk10,000 sp. jamur:
13%
3. Gulma : 12%.
4. Kehilangan pasca panen: 20%
Potensi kehilangan hasil total : 60%
Organisme pengganggu tanaman
Penggunaan pestisida kimia sintetis
Skala dunia : sekitar 2,3 juta ton bahan aktif/tahun
Total pengeluaran untuk pembelian pestisida
=
USD 38 Miliar/tahun (Rp. 523 triliun)
Hanya sekitar 0.1% pestisida mencapai organisme target dan sisanya
mengkontaminasi lingkungan
Berpengaruh negatif terhadap:
Manusia Hewan Lingkungan
Pengaruh negatif penggunaan pestisida kimia sintetis : 1. Berbahaya terhadap kesehatan manusia(3 juta
kasus/tahun, dengan kematian sebanyak 20.000 orang/tahun)
2. Mencemari air dan tanah
3. Mencemari hasil pertanian dalam bentuk residu
4. Berkembangnya ketahanan hama terhadap pestisida 5. Berpengaruh negatif terhadap organisme bukan target
Perlu pengurangan penggunaan pestisida kimia sintetis: pertanian bekelanjutan
Solusi untuk masalah kesuburan tanah dan OPT
Pengembangan agen hayati untuk : 1. Pupuk hayati
2. Biostimulan
3. Biopestisida : a. berbasis mikroba
b. berbasis ekstrak tumbuhan 4. Penginduksi ketahanan sistemik
Pertanian berkelanjutan
Konsep Pertanian berkelanjutan:
“Sistem pertanian yang dapat menghasilkan
banyak hasil pertanian tanpa merusak sumber daya alam atau mencemari lingkungan”
“Sistem pertanian yang mengikuti kaidah-
kaidah alam untuk membentuk keberlanjutan secara mandiri”
Kata kunci sistem pertanian berkelanjutan
1. Secara teknis : mudah dipraktekkan 2. Secara ekonomis : menguntungkan 3. Secara ekologis : ramah lingkungan
4. Secara sosial : bisa diterima dan tidak bertentangan dengan budaya atau adat istiadat setempat
Tujuan utama pertanian berkelanjutan:
a) Menghasilkan pendapatan dan keuntungan usahatani lebih besar.
b) Menghasilkan dan memacu jasa lingkungan seperti : (i) Melindungi dan meningkatkan kualitas tanah.
(ii) Mengurangi ketergantungan terhadap sumber daya tidak terbarukan seperti minyak bumi, pupuk kimia sintetis, dan pestisida kimia sintetis.
(iii) Meminimalkan dampak negatif terhadap keamanan, kehidupan liar, kualitas air, dan sumber daya
lingkungan lainnya.
c) Meningkatkan kesejahteraan petani, keluarga dan masyarakat secara berkelanjutan.
Pupuk Hayati
Pupuk hayati adalah formulasi siap pakai
yang mengandung mikroorganisme hidup bermanfaat yang kalau
diaplikasikan pada benih, akar atau tanah dapat memobilisasi ketersediaan unsur hara melalui aktivitas biologisnya.
Organisme sebagai pupuk hayati
RHIZOBIUM
AZOSPIRILLUM VA-MYCORRHIZA BLUE GREEN ALGAE
AZOTOBACTER
Pelarut P
Jenis pupuk hayati
Nomor Jenis pupuk hayati Jenis mikroorganisme
1 Pengikat Nitrogen Azolla pinnata, Rhizobium spp.,
Azotobacter chroococcum, Azospirillum lipoferum, Acetobacter diazotrophicus, Derxia gummosa
2 Pelarut posfat Bacillus circullans, Bacillus coagulans, Torulospora globasa, Pseudomonas fluorescens, Thiobacillus, Aspergillus niger, Trichoderma sp., Paecilomyces sp.
3 Monilisasi Posatium (K) Bacillus spp., Pseudomonas spp.
4 Mobilisasi Zn Pseudomonas spp., Bacillus spp., Rhizobium spp.
Jenis Pupuk hayati dan tanaman target
No. Jenis pupuk hayati Tanaman target 1 Rhizobium Tanaman Legum (kedele,
kacang tanah dll)
2 Azotobacter Gandum, padi, sayur-sayuran 3 Azospirillum Padi, tebu gula
4 Blue green algae Padi
5 Azolla Padi
6 Mikroba pelarut posfat Semua jenis tanaman
Bentuk koloni Azospirillum brasilense
Keuntungan Pupuk Hayati
Merupakan sumber unsur hara terbarukan Menjaga kesehatan dan kesuburan tanah Sebagai pelengkap pupuk kimia sintetis.
Menggantikan 25-30% pupuk kimia Meningkatkan hasil antara 10-40%.
Menguraikan sisas tanaman, menstabilkan rasio C:N dalam tanah Memperbaiki tekstur, struktur dan kemampuan pegang air tanah Tidak memiliki efek buruk terhadap pertumbuhan tanaman dan kesuburan tanah
Memacu pertumbuhan tanaman melalui produksi hormon tumbuh Melarutkan dan momobilisasi unsur hara
Ramah lingkungan, tidak menimbulkan polusi, cara yang murah.
Pengertian Biopestisida
Mikroorganisme, atau produk yang dihasilkan oleh mikroorganisme, tumbuhan atau mahluk
hidup lainnya yang menunjukkan aktivitas biologis terhadap hama dan patogen
tumbuhan dan bisa digunakan untuk
mengendalikan hama dan penyakit tumbuhan.
Agen hayati sebagai biopestisida
1. Mikroba antagonis
2. Nematoda patogen serangga 3. Baculovirus
4. Patogen serangga (jamur, bakteri)
5. Ekstrak atau substansi dari tumbuhan 6. Peromon serangga (sebagai pengacau
reproduksi serangga)
Biopestisida berdasarkan target
1. Biofungisida : untuk mengendalikan penyakit tumbuhan yang disebabkan oleh jamur patogen
2. Bioinsektisida : untuk mengendalikan serangga hama
3. Bioherbisida : untuk mengendalikan gulma (tumbuhan pengganggu)
Biofungisida
Pengembangan biofungisida secara komersial akhir-akhir ini mendapat perhatian yang
cukup besar karena ditemukan :
strain mikroorganisme yang memiliki sifat dapat mengendalikan patogen secara
konsisten di lapangan dan mudah diproduksi dengan proses fermentasi dengan fasilitas standar.
Katagori biofungisida
1. Biofungisida untuk patogen soil borne
2. Biofungisida untuk penyakit bagian tanaman di atas tanah
3. Biofungisida untuk penyakit pasca panen selama penyimpanan
Kriteria keberhasilan biofungisida
1. Secara efektif menekan pertumbuhan jamur
patogen sebelum jamur tersebut menyebabkan kerusakan secara ekonomi.
2. Kinerjanya yang konsisten pada kondisi tanaman dan lingkungan tertentu.
3. Bisa diadaptasikan dengan program IPM (integrated pest management)
4. Daya saing dari segi harga dengan agen lainnya untuk mengendalikan jamur patogen yang sama.
5. Kesesuaian dengan perlakuan kimia atau biologis yang ditujukan untuk penyakit lain.
6. Adaptasi dengan teknik budidaya yang umum dilakukan petani.
7. Tidak berbahaya terhadap mikroorganisme berguna lainnya atau organisme non-target.
8. Bersahabat dengan pengguna dan lingkungan.
Tahapan pengembangan biofungisida
1. Skrining mikroorganisme di alam.
2. Seleksi proses fermentasi yang paling efektif dan ekonomis
3. Mengembangkan teknik bioasai
4. Mengembangkan formulasi yang aman dan ramah bagi pengguna
5. 5. Mengembangkan Pengujian lapangan yang luas
6. Penyiapan kemasan untuk proses registrasi 7. Pengembangan program demonstrasi
8. Merancang protokol yang ramah bagi pengguna
Keuntungan menggunakan biofungisida
1. Mengurangi penggunaan fungisida sintetis 2. Pada kebanyakan kasus lebih aman dan
interval perlakuan yang lebih panjang.
3. Banyak produk bisa digunakan oleh petani organik.
4. Pada kebanyakan kasus kurang fitotoksik.
5. Banyak produk biofungisida bisa digunakan secara bergilir dengan zat-zat kimia (pupuk, insektisida, senyawa perangsang akar dsb).
Kekurangan biofungisida
1. Biofungisida tidak mengeradikasi penyakit atau menyelamatkan tanaman inang dari infeksi.
2. Biofungisida memiliki shelf life lebih pendek dari fungisida sintetis.
3. Memiliki spektrun kerja sangat sempit (spesifik untuk patogen tertentu)
4. Kinerjanya Sangat dipengaruhi oleh faktor lingkungan
Petutup
Pengembangan agen hayati sangat penting diintensifkan untuk mengurangi penggunaan pupuk dan pestisida kimia sintetis menuju
sistem pertanian berkelanjutan
Penggunaan agen hayati dalam pertanian bisa mengurangi resiko kesehatan dan lingkungan : lebih aman dan ramah lingkungan
