DOSEN:
(1) ASSOC. PROF. IR. R.M. PURWANDARU WIDYASUNU TONDAKUSUMA, MSC.AGR.
(2) ASSOC. PROF. DR. IR. SAPARSO
MK PERENCANAAN BUDIDAYA TANAMAN PANGAN D3PSL
PERENCANAAN TENTANG PENGGUNAAN SDL UNTUK BUDIDAYA TANAMAN PANGAN
KONTRAK PERKULIAHAN:
TUGAS I …..%, TUGAS II ….. %, PRAKTIKUM …..%, UTS …..%, UAS …..%.
TATACARA DARING………
KEHADIRAN MAHASISWA MINIMAL 75 %.
1. Pendahuluan:
a. Tujuan dan Manfaat mempelajari Perencanaan Budidaya Tanaman Pangan b. Perencanaan Lahan: Lahan Basah dan Lahan Kering, LAHAN HUTAN, KEBUN c. Land Carrying Capacity dan Kualitas Lahan
d. Perencanaan Manajemen Iklim e. Perencanaan Pemberian Air f. Perencanaan Pemberian Hara
g. Perencanan Pola Tanam dan Komoditas Tanaman Pangan h. Teknologi Moderen Masa Depan
2. Perencanaan Lahan Untuk Budidaya Tanaman: Lahan Basah dan Lahan Kering 3. Land Carrying Capacity dan Kualitas Lahan
4. Perencanaan Manajemen Iklim 5. Perencanaan Pemberian Air 6. Perencanaan Pemberian Hara
7. Perencanan Pola Tanam dan Komoditas Tanaman Pangan 8. Teknologi Moderen Masa Depan
BAB I PENDAHULUAN
A. Tujuan dan Manfaat mempelajari Perencanaan Budidaya Tanaman Pangan
TUJUAN: mampu merencanakan lahan tropika hutan hujan basah untuk penggunaan budidaya tanaman pangan.
MANFAAT: perolehan iptek perencanaan dan pengembangan lahan tropika hutan hujan basah untuk penggunaan budidaya tanaman pangan.
B. Perencanaan Lahan: Lahan Basah dan Lahan Kering
Kita tinjau dahulu mengapa diperlukan kegiatan (iptek dan implementasinya) dari merencanakan lahan untuk budidaya tanaman pangan. Berikut ini kita pelajari apa itu pertanian berkelanjutan menurut FAO (Food Agriculture Organization); kemudian bagaimana benang merahnya dengan mencanakan lahan yang baik sehingga penggunaannya bisa lestari.
Menurut 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 adalah pertanian yang 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. Fungsi ekologis dan layanan ini menyangkut satuan lahan pertanian dan sekitar lahan yang ada saling keterpengaruhan/tindak. Hal tersebut tentunya untuk masa depan pertanian haruslah mempunyai tindakan nyata ikut menyelamatkan planet bumi. Jadi semua input harus diperoleh dari dalam satuan penguasaan lahan pertanian. Perolehannya bisa memanfaatkan input asli ataupun input luar (spesies untuk bioprospeksi) yang kemudian bisa dibudidayakan menjadi satu, itulah integrasi sistem pertanian.
Kerja sistem pertanian berkelanjutan haruslah benar-benar tidak mengakibatkan kerusakan lingkungan. Itu hanya bisa berlangsung bila ada saling keterkaitan sistem input dan output dalam produksi biomassa pada suatu satuan lahan pertanian. Oleh karena itu sistem yang demikian digolongkan sebagai sistem pertanian terpadu. Padu sistem input-output, padu sistem
SDA yang digunakan, dan padu SDM yang mengelolanya beserta infrastruktur yang diperlukannya.
Kunci prinsipal dari keberlanjutan sistem pertanian adalah:
(i) 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.
(ii) Ada usaha meminimalkan penggunaan input-input yang tak-terbarukan yang dapat menyebabkan perusakan terhadap lingkungan, juga kerusakan atau dampak merugikan bagi esehatan petani dan kesehatan konsumen.
(iii) Adanya usaha penerapan produktif ilmu pengetahuan dan ketrampilan yang menyelesaikan masalah petani oleh petani sendiri dan atau oleh kelompok penguatannya.
Tujuannya adalah memperbarui dan mendongkrak rasa percaya diri dari petani dan adanya kemampuan embuat input sendiri.
(iv) 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.
Keberlanjutan pertanian menjadi dasar adanya keberlanjutan produksi biomassa pertanian, termasuk tanaman pangan, tanaman perkebunan dan industry, tanaman hutan dan isdustri, tanaman pakan ternak dan industry. Keperluan keberlanjutan tersebut memerlukan perencanaan system penggunaan lahan; kelanjutannya adalah perlunya perencanaan system:
land carrying capacity dan kualitas lahan (penggunaan yang terpelihara), manajemen iklim (agroklimat), pemberian air, pola tanam dan komoditas tanaman pangan, dan teknologi masa depan. Jadi perencanaan lahan untuk budidaya tanaman pangan berkelanjutan memerlukan system perencanaan lainnya.
C. Land Carrying Capacity dan Kualitas Lahan
Land carrying capacity dalam Bahasa Indonesianya adalah: kapasitas penyanggaan lahan. Kapasitas penyanggaan lahan memerlukan data informasi kualitas lahan yang menyangkut properties tanah dan lahan. Selanjutnya kualitas lahan dipengaruhi oleh 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 berpengaruh terhadap produktivitas 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. Kualitas tanah memberikan servis terhadap fungsi-fungsinya 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.
D. Perencanaan Manajemen Iklim
Input budidaya sendiri definisinya dapat ditentukan dari faktor-faktor tumbuh dan kembang tanaman dan hewan ternak (ternak darat dan ikan).
Produksi tanaman = f {air, CO2, cahaya matahari, kloroplas, unsur hara} ... (1) Produksi ternak = f {pakan, air, O2, cahaya matahari} ... (2)
Kita dapat menyebut formula (1) dan (2) tersebut di atas sebagai formula yang menyangkut komponen pertumbuhan dan perkembangan sampai dengan produksi biomassa sesuai target agronomi tanaman dan hewan ternak. Tanaman dapat digolongkan atas dasar tujuan konsumsi apakah untuk manusia atau untuk hewan ternak. Tentunya tanaman meliputi tanaman hutan, kebun, pekarangan, pangan, bahkan untuk definisi keperluan industri. Hewan ternak dapat dibagi hewan ternak darat (sapi, kerbau, kambing, ayam, burung, kelinci, babi, itik, dll.).
Dipandang dari segi pengelolaan lahan pertanian maka formula umum tersebut dapat ditambahi dengan tanah/lahan, artinya sifat-sifat tanah pada lahan tertentu pada suatu wilayah agroklimat tertentu. Ada pengaruh dari faktor fisik, kimia, dan biologis tanah yang tentunya mempengaruhi produktivitas tanah dan akibatnya pada produktivitas lahan. Kualitas tanah dan lahan sangat mempengaruhi produktivitas komoditas tanaman dan hewan ternak yang dibudidayakan. Oleh karena itu atas dasar peran penting tanah/lahan, maka formula dapat dikembangkan menjadi:
Prod.tan = f {air, CO2, cahaya matahari, kloroplas, unsur hara} x tanah ... (3) Prod. ternak = f {pakan, air, O2, cahaya matahari} x tanah ... ... (4)
E. Perencanaan Pemberian Air
Prinsip pengelolaan irigasi / pemberian air:
1. Pengelolaan mengutamakan kepentingan petani dan menempatkan pengambilan keputusan dan pelaku utama dalam pengelola menjadi tangung jawab P3A.
2. Pemberdayaan P3A dilakukan secara berkesinambungan dan berkelanjutan.
3. Pengelolaan irigasi mengoptimalkan pemanfaatan air permukaan dan air bawah tanah secara terpadu.
4. Pengelolaan irigasi dilaksanakan dengan prinsip satu irigasi satu kesatuan pengelolaan dengan memperhatikan kepentingan pengguna di bagian hulu, tengah dan hilir.
5. Pengelola irigasi dilakukan dengan melibatkan semua pihak yang berkepentingan, agar dapat dicapai pemanfatan jaringan irigasi yang optimal.
6. Keberlanjutan sistem irigasi dilaksanakan dengan dukungan air irigasi, prasarana irigasi yang baik, menunjang peningkatan pendapatan petani.
7. Pelaksanaan tersebut no. 6. pengelolaan irigasi dilaksanakan dengan mengantisipasi modernisasi pertanian, diversifikasi usaha tani, dengan dukungan sarana dan prasarana.
8. Pelaksanaan yang tersebut no. 6. dengan cara membangun waduk/waduk lapangan, pengendalian kualitas air, jaringan drainase yang sepadan, re-used air drainase.
Perencanaan pengelolaan (manajemen) pemberian air untuk tanaman (irigasi dan drainase) juga menyangkut perhitungan dasa harian (dasarian) pemberian air yang sangat ditentukan oleh besaran curah hujan dan besaran evapotranspirasi pada suatu lahan pertanian.
F. Perencanaan Pemberian Hara
Prinsipal dari perencanaan pemberian hara adalah menjaga status kesuburan hara tanah dengan seimbang karena penggunaan tanah suatu lahan untuk budidaya tanaman pertanian membuat system keharaan menjadi terbuka. Terbuka artinya adalah terjadi ketidak seimbangan neraca keharaan manakala terjadi panenan hasil produksi biomassa tanaman pertanian.
Pertanian berkelanjutan yang kita desain untuk masa depan harus mengikuti kaidah konservasi tanah, bermanfaat membantu sekuestrasi karbon yang mampu membantu menurunkan pemanasan global, dan ikut menyelamatkan ekosistem planet bumi. Dalam pengelolaan tanah-tanah pertanian tentunya lahan tidak terlepas dari pengolahan tanah intensif yang bisa multidimensional. Selain itu pertanian terpadu diarahkan agar terjadi siklus hara
alami seimbang sehingga penambahan dan kehilangan hara tidak cepatmenurunkan produktivitas tanah/lahan.
Kondisi kesuburan tanah tergantung antara lain oleh jenis tanah dan pengelolaannya (oleh manusia/petani), sehingga menentukan kesuburan tanah aktual maupun potensial. Kita juga harus ingat bahwa selain ada faktor-faktor pembentukan tanah (rumus Jenny), untuk masa depan juga harus difahami dan berkonsentrasi dengan adanya proses perubahan sifat-sifat tanah yang pada gilirannya akan merubah kesuburan tanah (kualitas tanah). Proses perubaan tanah ini lebih banyak ke arah degradasi (kerusakan) tanah dan lahan (Agro-ekosistem).
Proses perubahan aliran dan daur ulang hara dalam tanah lahan pertanian terpadu disebabkan oleh: (i) pemakaian hara oleh tanaman langsung, (ii) biomassa tanaman keluar sistem tanah/lahan oleh panenan (pasar, konsumsi manusia dan hewan ternak), (iii) penggunaan hara oleh mikroba (imobilisasi), (iv) erosi dan aliran massa, (v) pelindian hara, dan (vi) penguapan hara (berubah fase gas). Sutanto (2002) membagi proses perubahan ini menjadi empat variasi perubahan arah aliran dan daur ulang hara, namun kalau didetilkan bisa menjadi lebih. Arah aliran dapat dibagi empat sebagai berikut (modifikasi tulisan Sutanto, 2002, oleh pen.):
a. Terjadi penurunan kesuburan tanah (kehilangan hara > penambahan hara). Perubahan ini terjadi secara lambat artinya dalam waktu panjang, sehingga kesuburan tanah tidak menurun dengan drastis dan cepat. Dalam dua-tiga tahun masih terjadi proses perbaikan kesuburan tanah karena masih dimungkinkan pengembalian hara dalam bentuk pupuk dan terutama ada cukup banyak bahan organik dimasukkan lagi ke dalam tanah. Namun demikian pada lahan pertanian agroklimat tropika (ultisol, oxisol, alfisol) proses penurunan semakin cepat apabila lahan terbuka semakin sering terjadi dalam tiap tahun produksi biomassa (lihat Gambar 3). Percepatan proses disebabkan oleh erosi dan aliran massa, penguapan, oksidasi bahan organik, dan pelindian hara intensif. Apabila saat awal penggunaan lahan kandungan hara dan kualitas kesuburan tanah masih sedang maka masih dimungkinkan kehilangan hara > penambahan hara namun tanaman masih cukup mendapatkan hara.
b. Terjadi pembangunan kesuburan tanah (kehilangan hara < penambahan hara). Hal ini terjadi apabila kita mengawali budidaya tanaman sistem tepadu dengan hewan ternak dalam keadaan tanah kaya hara baik asli maupun penambahan (pembangunan hara). Guna mempertahankannya maka diperlukan proes pembangunan hara yang cukup dan
berkesinambungan. Tidak bisa hanya dilakukan pemupukan produk pabrikan. Namun itu harus dengan pengembalian pupuk organik yang kontinuum, penyelenggaraan sistem BNF (bological nitrogen fixation), penyelenggaraan sistem pelarutan dan konservasi fosfat tanah, dan konservasi keharaan lainnya. Lahan tropika basah jenis tanah apapun menghadapi proses degradasi yang intensif karena curah hujan yang tingi s/d sangat tinggi (2.000 s/d 5.000 mm/th) dan pemanasan pada saat ada sinar matahari yang terik harian kontinyu maupun gantian hujan-panas. Kita juga bisa mengalami terlalu kaya bahan organik tanah apabila ada pemupukan organik berlebihan dan terjadi eutrofikasi (penyuburan perairan) karena endapan air yang kaya hara dari proses erosi tanah dan aliran permukaan.
c. Kondisi kesuburan tanah dipertahankan sama (kehilangan hara = penambahan hara).
Kondisi ini hanya bisa terjadi apabila kehilangan hara oleh berbagai proses kehilangan diimbangi dengan jumlah hara penambahan asli/ditambahkan baik dari pupuk maupun sistem penambahan hara alami (dekomposisi autogenik bahan organik tanah, sistem BNF, dan penambahan pupuk organik). Dekomposisi autogenik hanya terjadi apabila kondisi struktural tanah menunjang, cukup penambahan material organik dan kecukupan organisme yang bertugas menyelenggarakan dekomposisi dan penghumatan organik tanah.
d. 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. Bila dilaksanakan integrasi penggunaan lahan untuk basis produksi ternak (contoh: sapi, kambing, ayam), maka lahan juga akan digunakan untuk produksi tanaman pakan ternak.
Saat tersebut diperlukan kompos untuk menggantikan hara yang tersedot oleh tanaman pakan ternak dan tanaman lain sesuai rancangan budidaya. Namun demikian bilamana kotoran ternak dijual, produksi kompos tidak cukup untuk memupuk tanah, maka akan terjadi pengurasan hara tanaman. Mulai kondisi ini kita akan mendapatkan suplai hara untuk tanaman pada lahan kita semakin menurun untuk tanaman, akibatnya kandungan nutrisi hijauan pakan ternak menurun kualitasnya. Pada gilirannya hewan ternak kita akan mengalami kekurangan sebagian tertentu nutrisi ternak (protein, asam amino, karbohidrat, asam lemak, asam organik lain. vitamin, dan mineral).
Dike
G. Perencanan Pola Tanam dan Komoditas Tanaman Pangan
Perencanaan pola tanam dan komoditas tanaman pangan dimana saja pada belahan lintang dan bujur di muka planet bhumi ini selalu mengikuti pola presipitasi (musim hujan dan musim kemarau) dan pola evapotranspirasi. Selain itu perencanaan juga harus mengikuti pertimbangan factor-faktor pembatas produksi tanaman pangan meliputi: jumlah dan agihan (sebaran) hujan, suhu udara, kelembaban nisbi (relative) udara, intensitas radiasi matahari (penyinaran), lama radiasi matahari (penyinaran), jumlah sinar, tinggi tempat dan letak lintang, kecepatan angina, agihan angina, dan konsentarsi CO2. Komoditas tanaman pangan terdiri dari
PENAMBAHAN HARA MELALUI KEGIATAN BIOTA TANAH (Rhizobium, Mikoriza, Azolla, VAM,
Algae) o Tanaman legun o Pemberaan tanah o Pupuk hijau o Mulsa organik o Gulma
DAUR-ULANG HARA o Sisa tanaman
o Pupuk kandang o Kompos o Mulsa organik o Gulma
PERBAIKAN NUTRISI TANAMAN DAN
PERBAIKAN KESUBURAN TANAH
PENYERAPAN HARA OLEH TANAMAN POHON DAN
SEMAK
o Perkolasi hara tanaman o Hasil pemupukan mineral/
batuan
PENAMBAHAN UNSUR HARA DARI LUAR USAHA TANI o Pupuk kimia pabrikan
o Pupuk kompos industri kecil atau kelom-pok tani lain
o Limbah industri pengolahan hasil pertanian o Limbah rumah tangga
o Limbah pakan ternak
Gambar 9. Komponen pengelolaan nutrisi tanaman terpadu (Sutanto, 1999 dalam Sutanto, 2002). Digambar ketikkan ulang oleh R.M. Purwandaru Widyasunu Tondakusuma.
tanaman produksi sereal, karbohidrat berupa ubi, sayuran. Semuanya mengikuti kaidah pola iklim tahunan.
H. Teknologi Moderen Masa Depan
Teknologi masa depan dipergunakan untuk menyongsong selain globaliasi pertanian internasional, juga dikembangkan untuk menghadapi perubahan iklim global dan perubahan demografi, demikian pula perubahan iptek dan arus informasi.
