PTI4208. Pertanian Berlanjut (6 sks)
Bab 1. Pendahuluan Masalah dan ancaman bagi pertanian di masa yang akan datang, pengertian beberapa konsep pertanian yang berwawasan lingkungan, potensinya sebagai sistem pertanian masa depan
Oleh: Kurniatun Hairiah (Cho) 2012
http://www.tanah.ub.ac.id
Sistem Kredit Smester (sks) Suatu sistem penyelenggaraan pendidikan dimana: • beban studi MAHASISWA, • beban kerja Dosen, dan
• beban PENYELENGGARAAN PROGRAM LEMBAGA
dinyatakan dalam satuan kredit smester (sks)
= Beban Kegiatan per minggu
PERKULIAHAN
Kegiatan tatap muka 50 menit
1
Kegiatan terstruktur 60–100 menit
Kegiatan mandiri 60–100 menit
RESPONSI - TUTORIAL
PENGERTIAN
sks
50–100 menit kegiatan tatap muka
Semua kegiatan dihitung per Minggu - per Semester
100 menit kegiatan mandiri
PRAKTIKUM- STUDIO- BENGKEL
4 – 5 jam kegiatan di laboratorium/ studio/ bengkel Endro.its.
Nilai Kredit Semester untuk PERKULIAHAN •
Kredit dinyatakan dalam sks = Satuan Kredit Semester
• 1 sks
= 50 menit Tatap muka 60 menit tugas terstruktur (tugas dari Dosen) 60 menit tugas mandiri (belajar, Perpust) 170 menit per minggu dalam 1 semester
4 Sumber: Standar Pendidikan Tinggi, BNSP (2011)
Sumber: Standar Pendidikan Tinggi, BNSP (2011)
Nilai Kredit Semester untuk Responsi/ tutorial/ seminar
1 sks = Tatap muka minimal =100 menit dan Belajar mandiri minimal = 100 menit kegiatan/minggu/semester Nilai Kredit Semester untuk PRAKTIKUM 1 sks = kegiatan belajar di laboratorium/ bengkel/ studio, minimal 4 jam (240 menit) /minggu/semester. (Catatan untuk MK PB: 1 jam persiapan praktikum, 60 menit praktikum, 2 jam membuat laporan dan konsultasi dengan assisten) Nilai Kredit Semester untuk Praktek lapangan
1 sks = kegiatan praktek di lapangan minimal 160 jam/semester atau minimal 10 jam (600 menit) /minggu. (Catatan untuk MK PB: 1 jam persiapan praktek lapangan, 4 jam praktek lapangan, 5 jam membuat laporan dan konsultasi dengan assisten
5
Beban 6 sks matakuliah terdiri atas: • 2 sks perkuliahan terjadwal (@ 100 menit kegiatan kuliah kelas + 1 s/d 2 jam tersetruktur + 1 s/d 2 jam kegiatan mandiri) / minggu. Jam 9.15-10.55 • 2 sks tutorial terjadwal (@ 200 menit kegiatan tutorial kelas (07.30-09.10 dan 11.00 – 12.40 + 200 menit kegiatan mandiri) / minggu • 2 sks praktikum: (@ 2-3 jam kegiatan praktek + 1 s/d 2 jam tersetruktur + 1 s/d 2 jam kegiatan mandiri)/minggu; atau (1 jam persiapan praktek lapangan, 4 jam praktek lapangan, 5 jam membuat laporan dan konsultasi dengan assisten) / minggu
Mata Kuliah = Pertanian Berlanjut Sks = 6 (2/2/2) No
Kegiatan
1
Tatap muka Kuliah Tutorial Praktikum
2
sks
Alokasi waktu, jam/minggu 2 2 2
Tugas Terstuktur kuliah Terstruktur Praktikum Mandiri Kuliah Tutorial Praktikum TOTAL
2 4 2-4 2 4 -10 2 3-4 2
6
21-30
No
Kegiatan
Nilai
1
Kuliah
60
– – – – –
Praktikum – – – –
30
2.5 15 10 2.5
Kuis Pelaksanaan Laporan Presentasi Hasil
Tutorial –
5 5 10 20 20
Diskusi Kuis Tugas Terstruktur UTS UAS
10 10
Diskusi
TOTAL
100 %
1. 2. 3. 4.
Aspek Tanah DDS Aspek BP KPW Aspek Sosek HHS Aspek HPT AFF
Topik praktikum 1. Pemahaman Karakteristik Lanskap
Tujuan • Mengidentifikasi jenis penggunaan lahan (land use) dan jenis tutupan lahan (land cover) pada skala lanskap;
• Mempelajari karakteristik lanskap sehingga mampu menentukan tindakan yang diperlukan guna mencapai pertanian berlanjut. 2.Pengenalan Indikator Memahami indikator keberhasilan Keberhasilan Pertanian pertanian berlanjut dari aspek Berlanjut dari Aspek Biofisik biofisik (Kualitas air, biodiversitas, dan cadangan karbon).
Bahan Bacaan 1. Sustainable Agriculture: An introduction, by Richard Earles, 2005. (www.attra.ncat.org) 2. Organic Production Overview dari ATTRA (www.attra.ncat.org ) 3. Sustainabilityn of tropical land use systems after forest conversion. Oleh: Hairiah K, Van Noordwijk M and Weise S, 2005. In: Palm CA, Vosti SA, Sanchez A and Ericksen P (Eds.) Slash- and-Burn Agriculture. The search for alternatives. Columbia Univ. Press. New York. p 143-169. 4. Prospek Pertanian Organik di Indonesia (Deptan) 5. ASB Lecture Note 2. Land Use Practices in the humid tropics and introduction to ASB benchmark areas (Van Noordwijk et al., 2001). www.worldagroforestrycentre.org\publication\bookstore 6. Tinjauan Umum Multifungsi Pertanian . Oleh: F. Agus dan E. Husen, 2005. Prosiding Multifunsi Pertanian.ISBN: 979-9474-426
Foto: Kurniatun Hairiah
PRAKTIKUM: Transect walk ~ mengenali struktur dan karakteristik lanskap, serta kegiatan pertanian dan managemen yang ada
Kompetensi mahasiswa Paham tentang dasar-
dasar konsep Pertanian Berlanjut di daerah Tropis aspek biofisik, sosial dan ekonomi dan penerapannya di tingkat lanskap Mengetahui cara
menganalisis keberlanjutan suatu lanskap. Foto: Kurniatun Hairiah
Paham masalah di tingkat lahan
Belajar pada alam nyata di lapangan
Memahami sejarah penggunaan lahan Cek lapangan
Foto: Kurniatun Hairiah
Materi yang dibahas 1. Ancaman Pertanian di era perubahan iklim
2. Dasar-dasar pengertian dan dimensi sistem Pertanian berlanjut dan perbedaannya dengan Pertanian Organik dan Pertanian Sehat 3. Contoh-contoh system pertanian konvensional dan masalahnya (ekonomi, ekologi dan kesehatan manusia)
4. Potensi dan Tantangan pelaksanaan Pertanian berlanjut di masa yang akan datang
1 a. b.
Iklim tidak menentu produksi tanaman menurun Luas Lahan Pertanian berkurang karena alih guna atau karena ada bencana produksi tanaman berkurang
Perubahan panjang musim kemarau di Indonesia (Boer et al., 2009)
Theory of Place depends on scale, e.g. Indonesia as a country is a point in the centre of the curve, but zooming in to district scale it displays the full spectrum
van Noordwijk, M. and G.B. Villamor. 2014. Tree cover transitions in tropical landscapes: hypotheses and crosscontinental synthesis. GLPnews, 10: 3337. (Open Acess)
PENYEBAB Emisi GRK • CO2 • CH4 • N 2O
MASALAH
DAMPAK
Perubahan Iklim
PERTANIAN
• Suhu • Curah hujan • Permukaan air laut • Kejadian ekstrem
• Air & hara • Ledakan hama • Luas Lahan pertanian berkurang
Pembangunan Sosial Ekonomi Pertumbuhan Ekonomi, produksi dan pola konsumsi
MITIGASI
ADAPTASI
PERTANIAN BERLANJUT
Mitigasi (mengurangi emisi): Upaya mengurangi efek merugikan yang timbul dari adanya perubahan iklim melalui pengurangan emisi gas rumah kaca
Contoh: hemat energi, penggunaan biofuel, mengurangi pembakaran, penggunaan lahan yang dapat menyerap dan menyimpan karbon lama
Adaptasi (menyesuaikan diri): Upaya mengurangi efek merugikan yang timbul dari adanya perubahan iklim tanpa ada usaha untuk mengendalikan penyebabnya Contoh membangun fasilitas kesehatan, seleksi bibit unggul,……
Bahan bakar fossil: minyak tanah, batu bara, LPG
Deforestasi & degradasi hutan + gambut
Emisi CO2 Perubahan iklim global
Perubahan CURAH HUJAN
Perubahan TINGKAT PERMUKAAN AIR LAUT
Adaptasi pertanian, pohon buahbuahan dll.
Adaptasi resiko longsor, banjir
Adaptasi flora & fauna
PERTANIAN BERLANJUT
Perubahan SUHU
Konsep Pertanian Multifungsi
(Sumber: Agus & Husen, 2005)
Produksi
Pangan, pakan, obatobatan
Jasa Lingkungan
Serat, kayu bangunan, kayu bakar
Tangible & marketable
Hidrologi DAS, Biodiversitas, Cadangan C Lapangan kerja Estetika, Spiritual & budaya
<
Tidak nyata (intangible), diabaikan, tidak dipasarkan (non-marketable)
Mengancam Lahan Pertanian untuk dikonversi ke penggunaan lahan lainnya
Multifungsi Lanskap Hutan Lindung
Air
Biodi- Karbon versitas
Tata kelola pemerintahan Para pihak luar
Photo: Kurniatun Hairiah
Mengapa pertanian berkelanjutan (multi fungsi) penting? • Untuk menekan peluang konversi lahan pertanian menjadi lahan industri, pemukiman dan perdagangan
(Sumber: Agus & Husen, 2005)
DEFINISI
2
PERTANIAN di INDONESIA Pertanian CONVENTIONAL
PRODUKSI Pertanian ORGANIK
LINGKUNGAN Pertanian BERLANJUT
Pertanian SEHAT
EMI SI C
AIR BIO DIV
Pertanian Conventional / Modern • • • • •
Berorientasi pada industri Pengelolaan Bibit hibrida Pupuk kimia dosis tinggi Menggunakan herbisida/insektisida • Pengolahan tanah intensif
Organic Farming www.attra.ncat.org
• “an ecological production management system that promotes and enhances biodiversity, biological cycles and soil biological activity. It is based on minimal use of off-farm inputs and on management practices that restore, maintain and enhance ecological harmony(2)”
Pertanian Organik di Indonesia Karakteristik
http://blog.unila.ac.id/hamim/2010/05/ 06/prospek-pertanian-organik-diindonesia/
• Teknik budidaya pertanian yang mengandalkan bahanbahan alami TANPA menggunakan bahan-bahan kimia sintetis. Tujuan : • menyediakan produk-produk pertanian, terutama bahan pangan yang aman bagi kesehatan produsen dan konsumennya serta tidak merusak lingkungan.
Apakah
Pertanian Organik ~ Berlanjut Pertanian Organik ~ sehat
Pertanian Organik di Pasuruan (Skala mikro)
Contoh Pertanian Organik di Kulekhani, Nepal
(Foto: Kurniatun Hairiah, Himalayan range 23 December 2006)
Pertanian Organik di Kulekhani, Nepal
Pertanian Masukan Rendah Photo: Kurniatun Hairiah
BO Kebutuhan utama pertanian organik TETAPI tidak cukup Exploitasi dari hutan untuk bahan kompos
Photo: Kurniatun Hairiah
Degradasi tanah hutan
Pertanian Organik menguntungkan di tingkat plot TETAPI merugikan di tingkat landscape KEBOCORAN Photo: Kurniatun Hairiah
Contoh kasus 2 dari Zambia :
"Gardening on Garbage, is it opportunity or threat ?" Karakteristik kimia Bahan Organik yang dipakai
Contoh 1 2 3 4 5 6 7 Standart EU
Pb 5 4 4 10 20 4 5 50-300
BOT 5.7 % , pH tanah 7.7
Cd
Zn t.u 6 t.u t.u 6 8 15
1-3
6.6 113 54 6.6 525 135 27 150-300
Cu 4.3 2.5 8.5 4.3 25 2.3 900 50-140 ILEIA, 1994
Contoh kasus dari Zambia: Gardening on Garbage, is it opportunity or threat ? Hasil pengukuran
ILEIA, 1994
• Serapan logam berat bervariasi antar jenis tanaman • Tidak ada Cd yang diserap tanaman • Jagung menyerap Cu ~ 1-3 mg kg-1 • Ketimun mengakumulasi Zn 102 - 106 mg kg-1 • Paitan (Tithonia difersifolia) mengakumulasi Zn 102 -106 mg kg-1 ==> dimakan ternak
Sistem pertanian organik ramah lingkungan TETAPI produk masih membahayakan kesehatan
Pertanian Organik di Belanda • Produksi Amonia dari kotoran sapi (cair + padatan) tinggi • Banyak NO3 tercuci ke lapisan bawah ke aliran air bawah tanah NO3
Bagaimana nasib pertanian organik skala kecil ini?
Photo: Kurniatun Hairiah
NO3
Sistem Pertanian Berlanjut A sustainable land management system is one that DOES NOT degrade the soil or significantly contaminate the environment, while providing necessary support to human life. (Greenland, 1994. In: Syers and Rimmer (eds.) Soil science and sustainable land management in the tropics)
Skope Pertanian Berlanjut • Air • Biodiversitas • Emisi Karbon
Pertanian Sehat
SOSIAL •Konflik sosial •Koordinasi antar lembaga •Kearifan lokal
PERTANIAN BERLANJUT
LINGKUNGAN
•Fleksibelitas Petani dlm mengelola lahannya
EKONOMI •Layak ekonomi, •Tarikan pasar •Kepuasan konsumen terhadap produk pertanian
Pertanian Berlanjut Pendekatan Sistem System Pertanian yang sehat dan ramah lingkungan melalui optimalisasi faktor biotik dan abiotik dalam agroekosistem, Skala makro terutama berhubungan dengan manfaat biodiversitas tanaman bagi Pertanian polinasi, gulma, hama dan penyakit, hidrologi (kuantitas dan kualitas air) dan emisi karbon.
Pengembangan rencana konservasi lingkungan, melalui pendekatan spasial dan berbasis pada pengetahuan lokal dan kebiasaan serta adat istiadat masyarakat yang ada, dan pasar yang memerlukan dukungan kebijakan pemerintah yang jelas.
Social system Pests
Inputs
Crop
Pests YIELDS
Soil
Inputs
Crop
YIELDS
Soil
Soil Biota
Losses Water quantity and quality
Time scale: One crop cycle Spatial Scale: Field Objectives: Single
Many crop cycle Region Multiple
Biodiversity & C sequestration
Economic system
TANTANGAN Pertanian Berlanjut Parsial Planning rawan konflik
Photo: Kurniatun Hairiah
Indikator KEGAGALAN Pertanian Berlanjut E. Berpengaruh negatif terhadap jumlah & kualitas air F. Berpengaruh negatif thdp kualitas udara G. Berpengaruh negatif thdp diversitas fauna dan flora A. Merusak struktur tanah & aktivitas
H. Kualitas produk rendah atau proses produksi tidak memeuhi harapan konsumen
biologi B. Tidak ada keseimbangan hara C. Tidak ada perlindungan thdp hama, penyakit dan gulma. D. Mengancam populasi biota penting mis. rhizobia & mycorrhiza
(Van Noordwijk et al, 2002)
Contoh perbedaan kajian di berbagai tingkat kompleksitas Sektor
Skala Makro/Meso di seluruh Pulau
Skala Mikro di tingkat daerah
Air
Kekeringan, sumber air menurun, resiko banjir Analisis air permukaan
Ketersediaan air, erosi, banjir, longsor, resiko kekeringan Analisis hidrologi Resiko serangan hama dan gagal panen atau penurunan produksi
Pertani Gagal tanam dan panen. an
E. jumlah & kualitas air terjamin F. kualitas udara terjamin G. Biodiversitas biota terjaga A. struktur tanah & aktivitas biologi terjamin
H. Kualitas produk memenuhi harapan konsumen
B. keseimbangan hara terjaga C. perlindungan thdp hama, penyakit dan gulma terjamin D. Mempertahankan biota penting mis. rhizobia & mycorrhiza
Van Noordwijk et al, 2002
Pertanian Sehat Sehat produk Sehat petaninya
Sehat lingkungannya ~ ekonomi, ekologi dan sosial (ciri utama: Petani memiliki kebebasan mengelola lahannya)
PERTANIAN SEHAT
3. Pertanian Sehat walaupun tidak organik tetapi PASTI berlanjut
PERTANIAN BERLANJUT
2. Pertanian Berlanjut TIDAK SELALU organik TETAPI belum tentu sehat
PERTANIAN ORGANIK
1. Pertanian Organik PASTI Ramah LingkunganTETAPI belum tentu berkelanjutan & sehat
Masalah keberlanjutan pada sistem pertanian
3 Dikutip dari “Multifunctional agriculture and natural resource management for sustainable development”, oleh Jeroen De Groot (WUR) 11-13 December 2012
Pristine forest
Plantation
Degraded land
Mean number of original species
Extensive use
Original species
Extensive use
Fossil fuel subsidized (De Groot et al., 2010. Ecological complexity)
Masalah keberlanjutan pada sistem pertanian • • • •
• • • •
Adaptasi terhadap perubahan iklim Biodiversitas yang terus menurun Degradasi tanah, erosi Emissi GRK dan eutrophication (hara berlebih) Polusi dengan hormon, antibiotik dsb. Memenuhi kebutuhan pangan yang terus meningkat Bersaing kepentingan dengan kebijakan yang lain Harga murah, memacu intensifikasi (De Groot et al., 2010. Ecological complexity)
Biosphere – Cycles Open system with respect to energy
Closed system with respect to matter 1) Nothing disappears
« Photosynthesis pays the bill »
Slow geological cycles (volcano eruptions and weathering)
2) Everything disperses Sustainability is about the ability of these cycles to run indefinitely
Slow geological cycles (sedimentation and mineralization)
Biosphere – Human influence
Physically inhibit nature’s ability to run cycles
Relatively large flows of materials from the Earth’s crust
Barriers to people meeting their basic needs worldwide
Introduce persistent compounds foreign to nature
Tragedy of the commons • How many cows?
Communal grazing grounds Carrying capacity = 9 cows
Over-exploiters • There will always be over-exploiters, because it is ‘smart’ from a short-term economic perspective
Communal grazing grounds Carrying capacity = 9 cows
Similar: non-point pollution Losses of soil and nutrients into the lake
Lake with water plants and some algae (low turbidity)
Collapse and alternative stable states • After a collapse it is hard to recover (if not impossible)
Major social psychological causes • We adapt too well (Jules Pretty) • We do not (want to) see the signs (Robert Costanza) • We aim for short-term benefits (Clark / Norton)
Eco-efficiency and eco-effectiveness • Eco-efficiency is about doing something the right way – Being less bad, minimizing footprint – A manager’s job
• Eco-effectiveness is about doing the right thing – Being good, maximize a positive footprint – An executive’s job Braungart and McDonough
• Menekan kehilangan hara lewat pencucian, limpasan permukaan & aliran permukaan • Meningkatkan daur ulang residu di sekitar kita • Menghindari penggunaan bahanbahan kimia yang mengandung logam berat
Pada skala lokal, nasional & global
Penutup • Masalah yang dihadapi pertanian di masa yang akan datang: Variabilitas iklim dan berkurangnya ketersediaan lahan garapan • Sistem pertanian berlanjut, merupakan sistem yang ‘tertutup’ bersifat multifungsi pada skala lanskap dan berjangka panjang, merupakan solusi dalam menghadapi perubahan iklim
