Tugas Sistem Pertanian Terpadu Review Jurnal [PDF]

Citation preview

Riview Jurnal Prinsip Agroekologi Untuk Desain Ulang Sistem Tanaman-Ternak Terintegrasi (Agroecological principles for the redesign of integrated crop–livestock systems)



SISTEM PERTANIAN TERPADU



Disusun oleh: Mochammad Febrianto 19/448837/PPN/04452



Dosen pengampu: Eka Tarwaca Susila Putra, SP, MP, Ph.D



PROGRAM PASCASARJANA FAKULTAS PERTANIAN PROGRAM STUDI AGRONOMI UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA 2020



Abstrak Menggabungkan tanaman dan ternak dalam sistem tanamanternak



terintegrasi



merupakan



peluang



untuk



meningkatkan



keberlanjutan sistem pertanian. Tujuan dari makalah ini adalah untuk menganalisis bagaimana prinsip-prinsip agroekologi dapat membantu petani mendesain ulang dan meningkatkan ketahanan, swasembada, produktivitas, dan efisiensi. Mengandalkan studi kasus dari Brasil dan Perancis, kami memeriksa bagaimana transformasi dua sistem konvensional yang khusus menjadi sistem produksi yang lebih terintegrasi



menggambarkan



dinamika



yang



berbeda



menuju



agroekologis. Studi kasus Prancis, yang didasarkan pada sistem pertanian



swasembada



milik



jaringan



pertanian



berkelanjutan,



menyoroti bahwa manajemen pemotongan biaya mengarah pada strategi win-win yang terdiri dari kinerja ekonomi dan lingkungan yang baik. Kebun mengurangi ketergantungan mereka pada input eksternal dan hanya kehilangan produksi terbatas. Lintasan masa lalu tambak menggambarkan bagaimana meningkatkan interaksi antara subsistem meningkatkan swasembada dan efisiensi tambak. Studi kasus Brasil membandingkan pertanian tebang-dan-bakar di wilayah Amazon dengan pemulihan area penggembalaan terdegradasi oleh sistem tanaman-ternak terintegrasi. Peningkatan kecil dalam input kimia yang terkait dengan diversifikasi produksi menyebabkan peningkatan besar dalam produksi dan penurunan besar dalam dampak



lingkungan



(deforestasi).



Studi



kasus



Brasil



juga



menggambarkan bagaimana diversifikasi produksi meningkatkan ketahanan sistem terhadap guncangan pasar. I. Pendahuluan Sistem tanaman-ternak terpadu dianggap sebagai desain yang efisien untuk sistem pertanian berkelanjutan yang berbasis ekologis Keberlanjutan ini bergantung pada saling melengkapi antara tanaman dan ternak dan keterhubungan ternak dengan tanah Sifat saling



melengkapi pertama-tama berhubungan dengan kemampuan hewan untuk



menghargai



sumber



daya



alam



dan



tanaman



yang



dibudidayakan, terutama biomassa non-pangan. Hewan makan dan mengkonversi produk, produk sampingan, dan residu yang tidak cocok untuk konsumsi manusia; dan mereka memelihara kesuburan tanah dan produksi tanaman dengan mendaur ulang tinja. Mobilitas hewan memerlukan penggunaan area nonpertanian, mempromosikan transfer kesuburan di berbagai lanskap dan heterogen. Dalam sistem tersebut, hewan memainkan peran penting dalam daur ulang dan meningkatkan efisiensi penggunaan sumber daya. Di luar interaksi antara



tanaman



dan



ternak,



elabo-ration



produksi



beragam



cenderung mendukung ekonomi ruang lingkup dan meminimalkan kebutuhan



untuk



input



eksternal.



Mengintegrasikan



kegiatan



pelengkap dan mempromosikan keragaman fungsional (Tichit dkk., 2011) juga diakui untuk meningkatkan kemandirian dibandingkan dengan sistem pertanian khusus (misalnya peternakan yang khusus memproduksi untuk pakan ternak, makanan manusia, dan / atau manfaat ekonomi -cocok). Manfaat



potensial



sistem



tanam-ternak



terintegrasi



memerlukan interaksi yang kuat antara komponen tanaman dan hewan dari sistem; tetapi di bawah definisi unik sistem ini berbagai macam sistem pertanian campuran yang kontras ada di seluruh dunia menghubungkan beragam dengan konteks sosial dan pae-doclimatic yang kontras. Sistem tanam-ternak terintegrasi adalah salah satu jenis sistem pertanian utama dan paling beragam di dunia (Herrero dkk 2010). Pengembangan



sistemt



tanaman-ternak



terintegrasi



berkelanjutan terdiri dari port-folio desain yang luas. Mempelajari berbagai



sistem



campuran



yang



ada



untuk



lebih



memahami



hubungan antara integrasi dan efisiensi. Studi tersebut adalah langkah pertama menuju memahami proses transisi dari konvensional ke



sistem



ekologis



menggunakan



kerangka



kerja



konseptual



agroekologi untuk menganalisis dan mengungkapkan kombinasi praktik yang memperkuat integrasi tanaman dan ternak. Pertama, kami menyajikan kerangka kerja konseptual, berdasarkan enam prinsip agroekologi, untuk menganalisis dan merancang sistem tanaman-ternak terintegrasi yang lebih berkelanjutan. II.Kerangka konseptual Untuk



menganalisis



berbagai



sistem



tanaman-ternak



terintegrasi analisis ini menggunakan kerangka kerja konseptual agroekologi. Agroekologi didefinisikan, dalam arti luas, sebagai 'ekologi sistem pangan berkelanjutan' (Francis dkk 2003). Dalam makalah ini mempertimbangkan definisi yang lebih ketat: ‘penerapan konsep



dan



agroekosistem



prinsip yang



ekologis



untuk



berkelanjutan.



desain



Dalam



dan



definisi



pengelolaan ini,



konsep



kuncinya adalah ekosistem: sistem fungsional hubungan pelengkap, antara



organisme



hidup



dan



lingkungannya.



Ekosistem



alami



mencerminkan periode panjang dalam penggunaan sumber daya lokal dan adaptasi dengan kondisi ekologi lokal '(Gliessman, 2005). Kami mempertimbangkan tiga fungsi utama ekosistem: produksi, fungsi metabolisme, dan fungsi kekebalan tubuh. Analogi organik dari fungsi metabolisme adalah proses degradasi dan sintesis bahan dan energi dalam ekosistem. Fungsi metabolisme mengacu pada siklus nutrisi dan aliran energi dalam ekosistem yang terjadi melalui serangkaian interaksi biotik dan abiotik yang kompleks. Berdasarkan



kerangka



konseptual



ini



dan



prinsip-prinsip



ekologis yang diusulkan oleh Altieri (2002a), Altieri dan Nicholls (2005),



Dumont



et



al.



(2013),



dan



Pretty



(2013),



kami



mempertimbangkan enam prinsip untuk analisis dan desain sistem tanaman-ternak terintegrasi berkelanjutan



Dua prinsip mengacu



pada struktur sistem pertanian: 1. Keanekaragaman, yaitu heterogenitas, dalam pola penggunaan lahan dan komponen biotik dan abiotik.



2. Maksimalisasi interaksi ekologis (mis. pemangsa-mangsa) atau berbasis produksi (mis. saling melengkapi antar siklus produksi). Diversifikasi komponen sistem dan meningkatkan interaksi di antara mereka sangat penting untuk menjaga fungsi metabolisme, kekebalan



tubuh,



dan



produksi.



Seperti



dalam



ekosistem,



keanekaragaman fungsional, daripada keanekaragaman absolut, dari komponen menopang tiga fungsi utama dari sistem pertanian (Tichit dkk 2011). Keempat



prinsip



lainnya



mengacu



pada



pengelolaan



sistem



pertanian: 1. Pertimbangkan secara



fungsi



bersamaan



produksi, untuk



kekebalan,



menjaga



dan



metabolisme



integritas



fungsional



agroekosistem 2. Tutup siklus energi dan material; yaitu meminimalkan kerugian dan input eksternal, dan mengganti input kimia dengan input alami. 3. Mengoptimalkan ketersediaan nutrisi untuk tanaman dan hewan. Ketersediaan nutrisi lebih sering merupakan masalah penyelesaian sementara antara penawaran dan permintaan daripada pertanyaan tentang ketersediaan absolut. Oleh karena itu, dimensi temporal pengelolaan harus berada di pusat proses desain ulang. 4. Mengembangkan manajemen kolektif di tingkat lanskap, termasuk elemen-elemen seminatural. Proses ekologis seperti pengendalian hama atau penyerbukan tergantung pada skala lanskap. Sistem manajemen



harus



melampaui



batas-batas



pertanian,



yang



mengarah pada pengelolaan lanskap kolektif di antara petani dan pengguna lain, termasuk elemen pertanian dan semi-alami. III. Studi kasus dalam konteks



Gambar 1. Fungsi produksi, metabolisme dan kekebalan dari (a) agroekosistem konvensional, dengan fungsi produksi berdasarkan input eksternal (pupuk dan pestisida), di mana fungsi kekebalan dan metabolisme tidak didukung, atau bahkan dieksternalisasi dari agroekosistem; (b) agroekosistem berkelanjutan dengan efek menguntungkan antara fungsi produksi dan metabolisme Kombinasi dari enam prinsip untuk analisis dan desain sistem tanaman-ternak terintegrasi berkelanjutan mendukung produktivitas, efisiensi, swasembada, dan ketahanan sistem pertanian. Dalam studi kasus, kami menganalisis hubungan antara praktik, prinsip, dan properti serta menggambarkan beberapa jalur desain ulang dan lintasan agroekologi. Kami membandingkan dua sistem tanamanternak terintegrasi yang kontras dengan sistem konvensional relatif mereka. Kami memfokuskan analisis pada struktur komponen sistem (ternak, tanaman, dll.) Dan hubungan antar komponen melalui berbagai aliran dan interaksi. Berbagai indikator kinerja teknisekonomi. Sebagian kecil dari margin kotor berasal dari komponen tanaman. Dampak lingkungan dalam studi kasus pertama adalah kelebihan



nitrogen



yang



dihasilkan



dari



konsentrasi



sistem



peternakan tanpa penggembalaan. Dampak lingkungan dalam studi kasus kedua adalah deforestasi, kehilangan keanekaragaman hayati, dan perubahan iklim yang dihasilkan dari ekspansi pertanian dan ternak. Studi kasus mencerminkan dua strategi integrasi pertanianpertanian, satu didasarkan pada swasembada ternak dan yang lainnya



berdasarkan



pada



diversifikasi



komponen



sistem



dan



memaksimalkan interaksi antara komponen. Untuk kasus Brasil, kami mengeksplorasi bagaimana penyelam sistem dapat meningkatkan



produksi per hektar dan berpotensi mengurangi deforestasi dan persaingan lahan antara tanaman dan stok hidup. Untuk kasus Perancis, kami menganalisis bagaimana penyambungan kembali ternak ke pangkalan darat dapat menutup siklus nutrisi. Meskipun sistemnya nampak jauh dari satu sama lain, fluks perdagangan internasional membuatnya saling tergantung. Pakan konsentrat Brittany menggunakan kedelai yang ditanam di Brasil. Saling ketergantungan global seperti itu adalah salah satu pendorong deforestasi di bioma Amazon dan Cerrado.



Gambar 2 Untuk menggunakan input yang hemat dalam proses produksi, prioritas diberikan untuk memaksimalkan penggunaan herba yang digembalai, dengan mengorbankan silase jagung, dan untuk mengurangi penggunaan pakan konsentrat sebisa mungkin Beberapa praktik manajemen memungkinkan minimalisasi input dalam proses produksi. Pertama, peternak tidak mencari ekspresi penuh dari potensi genetik hewan. Kawanan terdiri dari sapi dengan produksi sedang (5700 l / sapi / tahun), dengan



sapi muda pertama dikawinkan pada usia 19 bulan. Produksi susu yang lebih rendah per sapi dikompensasi oleh berkurangnya stres metabolisme, lebih sedikit masalah kesehatan dan kegagalan reproduksi, dan produksi seumur hidup yang lebih tinggi. Siklus produksi hewan diatur menurut dinamika musiman herba. Beberapa persen dari melahirkan terjadi di musim semi. Dengan demikian, hewan memiliki kebutuhan nutrisi yang tinggi selama periode kemampuan rumput yang tinggi. Area pakan ternak utama terdiri dari bagian yang sangat besar dari padang rumput (> 80%), dan area terbatas didedikasikan untuk silase jagung. Sapi menerima pakan konsentrat tingkat rendah (sekitar 450 kg konsentrat / sapi / tahun), 80% di antaranya dihasilkan di peternakan. Konfigurasi sistem pemberian makan seperti itu menyiratkan tingkat penebaran yang moderat (1,09 unit ternak / ha) dan tingkat produksi susu yang moderat (4255 l / ha). Plot padang rumput terdiri dari proporsi tinggi campuran rumput-legum berdurasi panjang (5 hingga 15 tahun). Plot-plot tersebut terutama dieksploitasi dengan cara merumput. Penggembalaan sapi pada campuran beragam fungsional membawa beberapa keuntungan untuk optimalisasi fungsi agroekosistem. Pertama, kapasitas fotosintesis rumput yang efisien mengoptimalkan konversi karbon diox-ide, air, dan mineral menjadi biomassa. Kedua, sebagai alternatif pemupukan mineral, spesies legum memperbaiki nitrogen. Sinergi antara rumput dan polong-polongan menguntungkan produksi biomassa. Ketiga, hewan yang merumput memenuhi tiga fungsi. Mereka memanen (dan mendistribusikan) pakan mereka sendiri; kembalikan nutrisi ke tanah; dan membantu mengendalikan gulma, sehingga meminimalkan intervensi mekanis (melukai, membajak) dan biaya bahan bakar. Merumput dalam jangka waktu lama, padang rumput multispesies merupakan kunci penting untuk desain sistem swasembada dan hemat. Memaksimalkan bagian padang rumput dalam strategi pemberian makan membantu mengurangi biaya panen dan biaya distribusi. Mengandalkan padang rumput jangka panjang mengurangi biaya renovasi padang rumput (benih dan lahan) juga membatasi pembajakan dan kebutuhan pupuk mineral pada tanaman berikutnya. Akhirnya, penggunaan padang rumput jangka panjang secara global merusak pengembangan gulma dalam rotasi tanaman dan meningkatkan potensi penyerapan karbon organik di dalam tanah. Penggunaan campuran rumput-legum yang kompleks membawa beberapa keuntungan. Hal ini memungkinkan pengurangan drastis dalam penggunaan pupuk dan



herbisida min-eral, dan peningkatan saling melengkapi antara nitrogen dan penyerapan air dari spesies yang berbeda mengurangi risiko pencucian nitrat. Campuran meningkatkan nilai makan dan stabilitas padang rumput dari waktu ke waktu dan mengurangi



kebutuhan



konsentrat.



Karena



campuran



rumput-legum



biasanya



terintegrasi dalam rotasi tanaman, legum memungkinkan pengurangan input pupuk. Manajemen penggembalaan adalah kunci efisiensi sistem. Padang rumput dibagi menjadi dua bagian. Area pangkalan, yang terletak dekat dengan ruang pemerahan, hanya didedikasikan untuk penggembalaan. Area dasar dibagi menjadi enam hingga delapan plot, yang ukurannya dihitung agar sesuai dengan ukuran kelompok. Area pelengkap dipangkas di musim semi dan digunakan sebagai padang rumput keamanan di musim lain ketika produksi rumput di area pangkalan kurang dapat diprediksi. Sistem guaran-tees ketersediaan pakan yang memadai sepanjang tahun, memungkinkan musim penggembalaan diperpanjang di musim panas, musim gugur, dan musim dingin, dan meminimalkan pergerakan hewan. IV. Pembahasan Pendorong positif dan negatif untuk pengembangan sistem tanaman-ternak terintegrasi berkelanjutan Meskipun sistem tanaman-ternak campuran dapat memiliki kontribusi penting untuk sejumlah proses ekologis utama, mereka telah sangat terpinggirkan di seluruh dunia. Tiga kelompok utama faktor mendukung spesialisasi sistem pertanian dan dengan demikian dapat menjelaskan penurunan sistem tanaman-ternak terintegrasi dari waktu ke waktu. Lingkungan ekonomi dan politik secara umum menjelaskan bagian dari spesialisasi pertanian. Sejak 1960-an, skala ekonomi, yang disukai oleh spesialisasi dan perluasan pertanian untuk menanggapi tujuan produksi massal, telah menyebabkan penurunan kuat dalam jumlah sistem tanaman-ternak terintegrasi di seluruh dunia. Ekonomi lingkup, dicapai melalui diversifikasi produk, terbatas relatif terhadap skala ekonomi (Gaigné, 2012). Peningkatan produktivitas kerja dan penurunan harga energi relatif (mis. Pakan dan pestisida) telah mendukung skala ekonomi semacam itu. Dengan demikian, kecenderungan ekonomi dunia membatasi pengembangan sistem tanamanternak terintegrasi. Namun demikian, meningkatnya ketidakpastian pasar dapat



berkontribusi pada pembangunan kembali sistem pertanian sistem tanaman-ternak terintegrasi, yang lebih tahan terhadap ketidakstabilan pasar (Ryschawy et al., 2012).



Di Eropa, insentif dari Kebijakan Pertanian Bersama berkontribusi untuk spesialisasi melalui subsidi berbasis hasil (Chatellier dan Guyomard, 2008). Eksternalisasi biaya lingkungan juga berkontribusi pada pertanian reduksionis yang sangat terspesialisasi. Dominasi pendekatan reduksionis dalam penelitian dan pengembangan menghasilkan kebijakan yang fokus pada kriteria tunggal. Pendekatan semacam itu membatasi potensi untuk mempromosikan sistem tanaman-ternak terintegrasi dan sebagian besar mengarah pada sistem pertanian input-eksternal yang tinggi, seperti yang ditunjukkan dalam kedua studi kasus. Insentif politik baru yang mendukung pendekatan sistemik dapat memungkinkan pengembangan sistem tanamanternak terintegrasi yang baru. Sebagai contoh, di Brasil, para peneliti dan pemangku kepentingan politik sedang mempertimbangkan intensifikasi area yang terdeforestasi sebagai opsi yang memungkinkan batas deforestasi tanpa mengurangi pertumbuhan produksi pertanian. Kebijakan publik, termasuk pembayaran untuk jasa ekosistem dan penciptaan pasar untuk pertanian alternatif, juga diperlukan untuk mendanai sistem penasihat yang mempromosikan pengembangan sistem tanaman-ternak terintegrasi. Transformasi kedua sistem menyebabkan lebih banyak integrasi antara komponen tanaman dan hewan



Studi kasus kami menggambarkan bahwa ada beberapa jalan menuju keberlanjutan yang lebih besar. Mulai dari sistem LEIA dan HEIA, peningkatan integrasi tanaman-ternak menyebabkan dua lintasan yang berlawanan untuk bertumpu pada ICLS agroekologis. Kasus Perancis menggambarkan bagaimana kombinasi deintensifikasi moderat dengan peningkatan integrasi tanaman-ternak dapat secara drastis mengurangi input eksternal (pupuk, pestisida, pakan, dll.) Melalui daur ulang yang lebih baik dari tanaman dan produk samping ternak (jerami, pupuk kandang, dll.). Strategi ini mengurangi eksternalitas lingkungan dan menyebabkan kerugian produksi yang terbatas. Integrasi di lahan, seperti yang dipraktikkan oleh petani RAD, memungkinkan kotoran didaur ulang dan membatasi penggunaan bahan bakar dan bahan bakar fosil, sambil memberi makan hewan dengan cara yang memungkinkan mereka menghasilkan secara efisien. Sistem semacam itu, yang memberi perhatian kuat pada konservasi basis sumber daya melalui pertukaran dengan tingkat produksi, sesuai dengan pemikiran agroekologis. Kasus Amazon menggambarkan bagaimana kombinasi intensifikasi sedang dan peningkatan integrasi stok tanaman dapat menggantikan input alam tingkat tinggi (sewa hutan) dengan input kimia tingkat sedang (herbisida dan pupuk), yang mengarah pada peningkatan produksi sementara memitigasi dampak lingkungan. V. Kesimpulan Tantangan keberlanjutan membutuhkan kemajuan simultan dalam produksi dan kinerja lingkungan. ICLS menawarkan potensi yang baik untuk desain sistem yang mendasarkan produktivitasnya pada fungsi dan layanan ekosistem. Karenanya, enam pertanyaan muncul: 1. Bagaimana keanekaragaman terkait dengan layanan fungsi ekosistem di lahan yang didominasi oleh sistem tanamanternak terintegrasi? 2. Apa sinergi dan trade-off di antara jasa ekosistem?



3. Indikator mana yang terbaik untuk memantau sinergi temporal dan spasial, sinkronisasi, atau offset di antara komponen tanaman dan hewan? 4. Apakah berbagai jasa ekosistem menunjukkan pertukaran atau sinergi? Pertanyaan-pertanyaan ini mengundang penelitian kolaboratif yang terdiri dari agronomi, ekologi, ekonomi, dan ilmu sosial. Menyesuaikan berbagai jenis pengetahuan, ilmiah dan empiris, juga diperlukan, karena agroekologi berupaya menyesuaikan solusi.