THE SUSTAINABILITY OF RICE FARMING Sustainable Land Management : combine technologies, policies and activities aimed at integrating socioeconomic principles with environmen-tal concerns so as to : (a) maintain or enhance production/services (b) reduce the level of production risk (c) protect the potential of natural resources and prevent degradation of soil and water quality (d) be economically viable (e) be socially acceptable Secara historis ada tiga sistem pertanian yang Sustainable : 1. Pertanian campuran dengan binatang (animal based mixed farming) 2. Sistem didasarkan pada pepohonan (treebased system) 3. Produksi padi sawah (water-based wetland rice production) • Sifat-sifat dasar dari tanah lahan basah yang telah menjadi dasar bagi keberlanjutan sistem padi sawah dalam kurun waktu lama meliputi : (1) Tanah tidak menjadi masam setelah pengolahan secara terus-menerus (berkaitan dengan sifat fisik-kimia tanah sawah) (2) Posisi lahan sawah yang menyebabkan unsur hara cenderung tercuci ke dalam tanah daripada keluar dari sistem tanah (3) Fosfor (P) lebih tersedia bagi tanaman padi karena berikatan dengan Fero yang lebih larut daripada Feri (4) Unsur hara dari air genangan dan air irigasi dan dalam lumpur yang dideposisikan dari air genangan cukup untuk memberikan hasil padi rata-rata (5) Organisme penambat N2 dalam padi sawah membantu mempertahankan tingkat N-organik dalam jumlah cukup untuk mendukung produksi padi rata-rata (6) Erosi sangat kecil karena lahan sawah bertopografi datar dan dikelilingi oleh pematang tanah dan tertutup air genangan Proses Fisik Utama bagi Keberlanjutan Tanah Sawah Proses pelumpuran - mengurangi hilangnya air melalui seepage dan perkolasi terbentuk lapisan bajak - terbentuk suatu perched water table dalam lapisan yang dulumpurkan pseudogley (surface water gleys) dan stagnogley (groundwater gleys) - meratakan permukaan tanah sawah sehingga ketinggian air genangan seragam 2-10 cm - mengendalikan gulma - menurunkan ketahanan mekanik tanah (soil strength) memudahkan pindah tanam bibit padi dan pertumbuhan akar tanaman padi Proses Kimia Utama bagi Keberlanjutan Tanah Sawah • Penggenangan lahan kering menyebabkan perubahan kimia dan elektrokimia yang memengaruhi kemampuan tanah menyediakan hara : a. Nilai potensial redoks (Eh) menurun b. Terjadi konvergensi nilai pH pH tanah masam meningkat; pH tanah salin menurun c. Terjadi proses denitrifikasi, amonifikasi, dan reduksi SO42- d. Nilai Eh 70-120 mV, pe 1.2-2, pH 6.6 dan DHL 2 dS/m dalam larutan tanah memberikan kondisi yang sesuai untuk pertumbuhan dan produksi padi sawah (konsentrasi hara berada dalam tingkatan yang cukup dan bahan toksik pada tingkatan tidak meracun) e. Pada tanah tropika yang normal, kondisi a – d tercapai dalam waktu 2 – 4 minggu setelah penggengan (produksi 1 t/ha dicapai dg mempertahankan tanah tergenang 2-4 minggu sebelum penanaman Biologi Tanah Sawah dalam Kaitannya dengan Keberlanjutan Tanah Sawah • Cacing (Oligochaete) aquatik berperan penting dalam penghancuran bahan organik dalam tanah tergenang • Proses redoks dan transformasi N dalam tanah tergenang dilakukan oleh mikroorganisme tanah penting dalam dinamika hara tanah sawah • Penggunaan Azolla sebagai pupuk hijau Masalah dalam Kaitannya dengan Keberlanjutan Tanah Sawah 1. Masalah yang timbul dari kecenderungan produksi padi saat ini a. Faktor ekonomi memengaruhi perubahan hasil padi Berlaku ‘the law of diminishing return’ Harga pupuk semakin tinggi dilema mempertahankan suplai beras domestik yg meningkat pada harga yg bisa dijangkau oleh masyarakat miskin tetapi petani juga tidak dirugikan 2. Semakin berkurangnya lahan untuk pertanian terutama lahan sawah 3. Intensitas pertanaman padi yang meningkat dan pengaruhnya terhadap masalah hama dan lingkungan (tingkat input lebih besar) 4. ketersediaan air (persaingan dengan permintaan industri dan urban, penurunan sistem irigasi yang ada karena pendangkalan reservoir dan kanal, penurunan water table pada sistem irigasi dg pompa, peningkatan water table yg menyebabkan penggenangan dan salinisasi) seepage air dari reservoir dan kanal meningkatkan water table sering membawa air asin ke zona perakaran masalah utama : - siapa yang mengendalikan dan mengelola sistem suplai air yang sudah ada? - pengendalian banjir dan kerusakan yg diakibatkan banjir 5. Penggunaan bahan organik : - kualitas bahan organik (kandungan N rendah mineralisasi lambat) - aplikasi bahan organik dalam jumlah besar ada kemungkinan meningkatkan laju pelepasan metan 6. Masalah utama dalam pengendalian hama : - penanaman satu varitas terus-menerus terjadinya penyebaran hama menyebabkan peningkatan penggunaan pestisida - Subdisi harga pestisida menyebabkan penggunaan pestisida yg tidak perlu - sulitnya mengelola penyakit yang sering timbul dari strain penyakit yg baru - kontaminasi lingkungan dan kesehatan manusia akibat salah penggunaan dan penggunaan pestisida secara berlebihan 7. Masalah pemanasan global dan meningkatnya muka air laut : - meningkatkan ketinggian banjir di banyak daerah tadah hujan yang rentan banjir - meningkatkan instrusi air laut ke banyak daerah pantai - meningkatkan ketinggian air tanah di daerah-daerah, termasuk yg jauh dari laut - perubahan pola curah hujan (suhu ratarata lebih tinggi meningkatkan evaporasi curah hujan meningkat banjir) 8. dilema yang dihadapi pemerintah : mensubsidi petani padi sawah untuk menjamin produksi yg cukup atau mensubsidi harga beras agar terjangkau bagi masyarakat miskin Meningkatkan dan Mempertahankan Produksi Padi 1. Meningkatkan efisiensi tanaman padi melalui pengembangan potensi bioteknologi: - introduksi tanaman padi yg mampu menghasilkan zat alelopati yg dapat menghambat pertumbuhan gulma di sekitarnya - tranfer gen penambat N2 ke tanaman padi 2. Meningkatkan efisiensi penggunaan air - sistem irigasi kelompok masyarakat (misal: subak di Bali) - SRI (System of Rice Intensification) 3. Meningkatkan efisiensi penggunaan hara - Penggunaan pupuk organik dan pupuk anorganik (pengelolaan pupuk terpadu) - Peningkatan efisiensi pemupukan melalui perubahan formula pupuk, metode aplikasi pupuk, waktu pemberian pupuk Efisiensi tertinggi dari penggunaan pupuk diperoleh bila hara yang diaplikasikan selaras dengan kebutuhan tanaman dan tingkat yg disuplai dari tanah 4. Pengendalian hama yang lebih efisien : - tumpang sari dengan tanaman legum - penggunaan pestisida hayati (pestisida non kimia) - memberikan pendidikan kepada petani tentang cara penggunaan pestisida secara benar sesuai instruksi pada label