perspektif dan urgensi pengelolaan lingkungan pertanian yang tepat1

286
Pengembangan
Inovasi Pertanian 2(4), 2009: 286-291
N. Sutrisno et al.
PERSPEKTIF DAN URGENSI PENGELOLAAN
LINGKUNGAN PERTANIAN YANG TEPAT1)
N. Sutrisno, P. Setyanto, dan U. Kurnia
Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumberdaya Lahan Pertanian
Jalan Ir. H. Juanda No. 98, Bogor 16123
PENDAHULUAN
Revolusi hijau merupakan awal dari munculnya gangguan terhadap keseimbangan
lingkungan pertanian akibat penggunaan
bahan agrokimia yang tinggi untuk meningkatkan produksi pertanian. Revolusi
hijau yang terjadi pada tahun 1500-1800
merupakan upaya untuk memenuhi kebutuhan akan bahan makanan, seperti gandum, padi, jagung, dan kentang yang meningkat tajam akibat penduduk yang bertambah dengan cepat. Proses ini berlangsung terus-menerus di Eropa dan Amerika
Utara pada tahun 1850-1950. Pada saat itu,
produksi pangan dari tanaman maupun
hewan dipacu dengan menggunakan pupuk secara besar-besaran dan ditunjang
dengan pengembangan irigasi. Demikian
pula penggunaan bahan kimia seperti
pestisida dan herbisida mulai dirasakan
mencemari lingkungan.
Kualitas lingkungan pertanian juga
makin menurun akibat pencemaran limbah
industri dan pertambangan, khususnya
unsur logam bahan beracun berbahaya
(B3), seperti merkuri (Hg), timbal (Pb),
kadmium (Cd), krom (Cr), arsen (As), nikel
(Ni), dan kobalt (Co). Unsur logam B3 yang
1)
Naskah disampaikan pada Rapat Pimpinan
Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian bulan Juli 2008.
terlarut dalam limbah selanjutnya mengalir ke lahan pertanian dan akan terakumulasi dan terendapkan dalam daerah
perakaran tanaman dan terbawa panen.
Revolusi industri juga mengakibatkan
terjadinya peningkatan konsentrasi karbon
dioksida (CO2) karena pemakaian batu bara
sebagai bahan bakar. Pengembangan industri yang menggunakan mesin berbahan bakar fosil akan memacu peningkatan
suhu permukaan bumi. Konsentrasi CO2
meningkat dua kali dibanding era sebelum
revolusi industri sehingga meningkatkan
suhu permukaan bumi.
Secara teoritis, gas rumah kaca (GRK)
di atmosfir bumi sangat penting karena gas
tersebut membuat iklim bumi menjadi
hangat dan stabil. Tanpa GRK di atmosfir,
suhu permukaan bumi diperkirakan mencapai -18oC. Namun, konsentrasi GRK
yang berlebihan di atmosfir berdampak
buruk, karena panas yang dipantulkan
kembali ke muka bumi akan lebih banyak
sehingga suhu bumi makin panas.
Karbon dioksida adalah salah satu GRK
yang konsentrasinya di atmosfir mendapat
prioritas untuk diturunkan. Ketika revolusi
industri baru dimulai, konsentrasi CO2 di
atmosfir hanya 290 ppmv (part per million
volume), dan saat ini konsentrasinya
meningkat menjadi 375 ppmv. Peningkatan
konsentrasi CO2 disebabkan oleh tidak seimbangnya antara besarnya sumber emisi
Perspektif dan urgensi pengelolaan lingkungan pertanian ...
(source) dan daya rosotnya (sink). Pesatnya perkembangan industri, tingginya
pemakaian bahan bakar fosil, dan penggundulan hutan alam menyebabkan daya
tambat CO2 jauh lebih rendah dibanding
pelepasannya dari sumber emisi.
Isu lingkungan pertanian dan penurunan produktivitas lahan mendapat perhatian yang serius dari pemerintah. Pengelolaan lingkungan pertanian merupakan suatu keharusan karena kerusakan
dan dampak buruk yang ditimbulkannya.
Pelaksanaannya dituangkan dalam Rencana Pembangunan Jangka Menengah
(RPJM) Nasional. Dalam RPJM disebutkan
bahwa meningkatnya pencemaran tanah,
air dan udara, serta rendahnya produktivitas lahan dan mutu komoditas pertanian
disebabkan oleh adanya kegiatan industri,
rumah tangga, pertambangan, dan pertanian. Antisipasi dan penanggulangannya
dikemukakan secara jelas dalam Revitalisasi Pertanian, bahwa peningkatan iptek
pertanian dan pengembangan riset pertanian dilakukan melalui pengembangan
dan pemanfaatan teknologi yang tepat,
spesifik lokasi, dan ramah lingkungan.
ANALISIS PERMASALAHAN
Isu lingkungan mendapat perhatian yang
serius dari Pemerintah karena kerusakan
lingkungan yang makin mengkhawatirkan.
Banyak masalah lingkungan, khususnya
lingkungan pertanian, yang saat ini menjadi masalah nasional diangkat menjadi
masalah internasional.
Gas Rumah Kaca
Isu lingkungan pertanian yang menjadi
masalah dunia adalah emisi GRK dari lahan
287
pertanian karena ditengarai berkontribusi
terhadap pemanasan global. Pelangi Energi
Abadi Citra Enviro/PEACE melaporkan
bahwa Indonesia menempati urutan ketiga
di dunia sebagai penghasil emisi GRK dari
kegiatan penggundulan hutan, degradasi
lahan gambut, dan kebakaran hutan. Total
emisi GRK dari penggundulan hutan dan
kebakaran hutan adalah lima kali lipat emisi
dari sektor non-kehutanan. Emisi GRK dari
sektor kehutanan, khususnya penggundulan hutan, menyumbang 83% dari emisi
tahunan GRK Indonesia. Emisi GRK dari
kegiatan pertanian dan sampah sangat
kecil dan tidak signifikan secara global.
Emisi GRK dari kegiatan pertanian sebagian besar (70%) berasal dari produksi
padi, terutama gas metana (CH 4) dan
nitrogen dioksida (N2O). Emisi GRK tersebut akan berdampak terhadap peningkatan suhu global, yang selanjutnya terhadap perubahan iklim yang akan berdampak buruk bagi sektor pertanian, perikanan, dan kehutanan.
GRK yang perlu mendapat perhatian
adalah karbon dioksida (CO2), metana
(CH 4), nitro-oksida (N 2 O), O3 , kloroflurokarbon (CFC), hidrokloroflurokarbon
(HCFC), hidroflurokarbon (HFC), perflurokarbon (PFC), dan sulfur heksaflorida
(SF6). Dalam tulisan ini hanya dibahas gas
CO2, CH4 dan N2O karena memiliki sifat
seperti rumah kaca, yaitu meneruskan radiasi gelombang pendek atau cahaya matahari, tetapi menyerap dan memantulkan
radiasi gelombang panjang yang dipancarkan bumi yang bersifat panas sehingga
meningkatkan suhu di atmosfir bumi.
Gambar 1 memperlihatkan perbandingan
dan hubungan antara gas CO2, CH4 dan
N2O dengan kenaikan suhu. Sekitar 57%
GRK berasal dari pembangkit atau produksi energi dan konsumsi energi, yaitu
pembakaran bahan bakar fosil (BBF)
288
N. Sutrisno et al.
Kenaikan suhu (oC)
1,6
1,2
0,8
0,4
0
CO2
CCFC
CH4
O3
Gas rumah kaca
N2O
Gambar 1. Sumbangan gas rumah kaca (GRK) terhadap
pemanasan global (UNEP, 1987).
seperti minyak bumi, gas, dan batu bara
dalam pembangkit tenaga listrik untuk
keperluan rumah tangga, industri, dan
transportasi.
Metana (CH4) terbentuk dari metabolisme jasad renik dalam kondisi tergenang (anaerob) di dasar rawa, sawah,
lambung manusia atau hewan, dan dalam
tumpukan sampah di TPA. Gas metana juga
dihasilkan dari pembakaran biomassa/
bahan organik dan terdapat dalam tambang batu bara. Produksi metana dipengaruhi oleh suhu, sehingga dalam isu pemanasan global, peningkatan suhu akan
memperbesar produksi metana. Sumber
metana umumnya adalah antropogenik,
yaitu hasil kegiatan manusia di bidang pertanian, peternakan, dan pembakaran biomassa, berturut-turut memberikan sumbangan 21%, 15%, dan 8% emisi dunia.
Emisi metana dari lahan pertanian umumnya berasal dari sawah.
Karbon dioksida sangat diperlukan
tanaman untuk keperluan fotosintesis
guna penyusunan karbohidrat. Namun
dalam kondisi berlebihan, CO2 ikut berperan dalam peningkatan efek rumah kaca.
Menurut perhitungan, CO2 mempunyai
pengaruh paling besar terhadap pemanasan global dibandingkan dengan GRK
lainnya. Sekitar 50% pemanasan global
disebabkan oleh CO2 dan sisanya oleh GRK
yang lain. Emisi CO2 terbesar berasal dari
penebangan dan pembakaran hutan, terutama dari negara-negara sedang berkembang di sekitar katulistiwa. Sebagian dari
CO2 akibat penggundulan hutan diikat oleh
vegetasi hutan yang tumbuh kembali atau
dari hutan yang masih tersisa. Selebihnya,
CO2 diemisikan ke atmosfir dan berkontribusi terhadap pemanasan global.
Nitro oksida (N2O) berasal dari pembakaran biomassa, kegiatan mikroba dalam
proses denitrifikasi dan nitrifikasi, konsumsi bahan bakar fosil, dan dari lautan.
Proses denitrifikasi dan nitrifikasi berkaitan
erat dengan penggunaan pupuk, baik
pupuk organik maupun anorganik terutama nitrogen. Makin banyak pupuk yang
digunakan, khususnya pupuk anorganik,
makin besar pula emisi N2O. Jenis tanah,
kondisi tanah, suhu, curah hujan, dan jenis
tanaman akan berpengaruh terhadap laju
emisi N2O.
Residu Pestisida
Penggunaan pestisida yang berlebihan
atau penanganan hama dan penyakit yang
Perspektif dan urgensi pengelolaan lingkungan pertanian ...
kurang tepat akan berpotensi mencemari
lingkungan, seperti penggunaan pestisida
yang residunya dapat menimbulkan
endocrine disrupting activities (EDs) atau
gangguan pada sistem endokrin (hormon
reproduksi) pada manusia. Dilaporkan
bahwa 17 jenis pestisida yang beredar di
Indonesia dan digunakan petani ditengarai dapat menimbulkan EDs, yaitu 2,4 D,
alaklor, benomil, karbaril, sipermetrin,
dikofol, endosulfan, esfenvalerat, etilparation, fenvalerat, malation, mankozeb,
metomil, metiram, metribuzin, trifluralin, dan
vinklozolin.
Residu pestisida yang tergolong ke dalam persistent organic pollutants (POPs)
adalah senyawa organik yang tahan terhadap fotolitik, degradasi biologis maupun
kimia. Pestisida yang tergolong POPs
adalah aldrin, heksa-klorobenzena,
klordan, mirex, dieldrin, toksafan, DDT,
dioksin, endrin, furans, heptaklor, dan
PCBs. United Nations Environment
Programme (UNEP) memberikan perhatian
serius dan memprioritaskan 12 jenis POPs
tersebut untuk diidentifikasi keberadaannya pada lingkungan pertanian karena
bersifat toksik. Menurut UNESCO, endrin
dan dieldrin termasuk dalam kategori I
(extremely hazardous), sedangkan aldrin,
toksafan, klordan, DDT, heptaklor dan
lindan termasuk kategori II (highly hazardous).
Pencemaran bahan agrokimia terjadi
karena penggunaan insektisida yang berlebihan atau kurang bijaksana. Residu insektisida, yang berupa insektisida, metabolit, atau derivatnya ditemukan pada
komoditas pangan, ternak, pakan ternak,
ikan, tanah, udara, air, dan lain-lain akibat
penggunaan insektisida. Residu insektisida yang umum ditemukan adalah jenis
organofosfat, karbamat, piretroid, dan
289
organoklorin, yang ditemukan dalam tanah, air, dan bahan makanan. Beberapa
insektisida yang sudah dilarang digunakan di lingkungan pertanian, saat ini masih ditemukan pada tanah, air, dan beberapa komoditas pertanian, seperti residu
organoklorin (lindan, aldrin, dieldrin,
heptaklor, DDT, dan endrin).
Pengaruh negatif dari penggunaan
pestisida pada tanaman terlihat antara lain
dari tingginya residu pestisida pada beberapa sayuran, tanaman pangan, air sumur,
dan sawah serta dalam darah petani.
Dilaporkan bahwa pada tanah, air, dan
sayuran di daerah Jawa Tengah dan Bali
ditemukan kandungan residu insektisida
organoklorin dan organofosfat dengan
konsentrasi yang cukup tinggi. Beberapa
sayuran seperti tomat, kubis, dan wortel
di Lembang, Pangalengan dan Kertasari,
Bandung juga mengandung residu pestisida profenofos, deltametrin, klorpirifos,
dan permetrin. Jika sayuran tersebut dikonsumsi secara terus-menerus tanpa
memperhatikan cara pengolahan yang
baik, kemungkinan akan menyebabkan
keracunan.
Residu pestisida juga ditemukan pada
hasil pertanian yang beredar di pasaran.
Beras dan kedelai dari lima pasar besar di
DKI Jakarta (Pasar Koja, Senen, Jatinegara,
Minggu dan Grogol) mengandung residu
g-BHC dengan konsentrasi masing-masing
0,02-0,11 ppm dan 0,01-0,03 ppm. Residu
pestisida juga ditemukan dalam susu sapi.
Dilaporkan bahwa susu sapi perah yang
berasal dari daerah Ungaran, Jawa Tengah
mengandung residu g-BHC dengan konsentrasi 0,02 ppm. Hasil penelitian Pusat
Studi Lingkungan Hidup Universitas Gadjah Mada dan Kantor Pengendalian Dampak Lingkungan Daerah Kabupaten Pati
menunjukkan bahwa hampir seluruh con-
290
N. Sutrisno et al.
toh darah petani di Desa Ngurensiti, Kabupaten Pati, positif terpapar 17 jenis
residu pestisida.
Limbah Industri
Isu nasional kerusakan lingkungan lainnya
adalah pencemaran yang disebabkan oleh
limbah industri dan pertambangan, khususnya unsur logam B3, seperti Hg, Pb,
Cd, Cr, As, Ni, dan Co yang terlarut dalam
limbah dan mengalir ke lahan pertanian.
Pencemaran akibat limbah industri terjadi
karena adanya alih fungsi lahan pertanian
menjadi kawasan industri. Cemaran zat
kimia beracun berbahaya pada daerah
perakaran tanaman akan menurunkan produksi dan mutu hasil pertanian. Bahan
beracun yang terbawa produk pertanian
akan terkonsumsi, terakumulasi, dan membahayakan kesehatan manusia.
Masalah tersebut perlu mendapat perhatian serius, dan telah menjadi masalah
dunia. Persoalan logam berat di lingkungan terutama karena akumulasinya sampai
pada rantai makanan dan keberadaannya
di alam makin meningkat sehingga berpotensi meracuni tanah dan air. Tanah di
sekitar kawasan industri tekstil di Kabupaten Sumedang dan Bandung (Jawa Barat) dilaporkan telah tercemar logam berat
Cu, Zn, Pb, Cd, Co, Cr, dan Ni. Demikian
juga tanah di sekitar industri penyepuhan
logam di Kecamatan Juwana, Kabupaten
Pati, Jawa Tengah. Limbah industri tersebut mengandung logam berat dan mencemari lahan sawah di sekitarnya. Jerami
padi dan beras hasil panen di lokasi tersebut mengandung logam berat Zn, Cu,
Pb, Cd, Co, Cr, dan Ni. Kandungan Zn
pada jerami padi sudah melebihi nilai
terendah dari batas kritis yang dibolehkan.
Limbah industri bumbu masak (monosodium glutamat, MSG), juga berpotensi
mencemari lingkungan karena mengandung garam cukup tinggi. Pembuangan
limbah tersebut ke lingkungan pertanian
menyebabkan tanah sawah di sekitar
pabrik tersebut mengandung natrium (Na)
dan logam berat seperti Pb, Cd, Co, dan Cr
dengan nilai hampir mendekati batas kritis.
Garam dalam konsentrasi tinggi juga dapat
menyebabkan plasmolisis dan terdispersinya partikel-partikel atau koloid tanah
yang halus sehingga struktur tanah berubah. Struktur tanah sawah yang pejal/
masif atau gumpal menjadi remah dan lepas,
sehingga tidak baik sebagai media tumbuh
tanaman.
IMPLIKASI KEBIJAKAN
Gangguan keseimbangan lingkungan pertanian dapat menurunkan produktivitas
lahan dan kualitas hasil pertanian, sehingga pengelolaan lingkungan pertanian
yang tepat perlu diupayakan. Pengelolaan
lingkungan pertanian harus lebih diintensifkan dan disesuaikan dengan kondisi
setempat, meliputi sumber daya alam dan
kebiasaan petani. Upaya untuk memperbaiki dan menjaga lingkungan pertanian
adalah sebagai berikut:
1. Mitigasi gas rumah kaca dilakukan
berdasarkan prinsip bahwa emisi GRK
yang dikeluarkan harus lebih kecil dari
rosot (zink). Penurunan CO2 dilakukan
dengan prinsip emisi CO2 harus lebih
kecil dari CO2 yang ditambat tanaman.
CO 2 termasuk gas yang mudah didegradasi atau ditambat, demikian pula
N2O, mudah didegradasi. Namun, emisi
CH4 sulit didegradasi, sehingga akumulasi CH4 dari waktu ke waktu terus
Perspektif dan urgensi pengelolaan lingkungan pertanian ...
meningkat. Untuk mengurangi akumulasi CH4 di atmosfir harus diterapkan strategi yang tepat dan dapat
diaplikasikan. Prinsipnya, emisi CH4
diubah menjadi gas yang mudah didegradasi, seperti penerapan sistem
pengairan berselang (intermitten).
Sistem pengairan tersebut dapat menekan emisi CH4, tetapi N2O dan CO2
meningkat. Namun, hal ini tidak terlalu
bermasalah karena N2O dan CO2 mudah
terdegradasi. Penggunaan varietas padi
yang rendah emisi CH4 juga perlu disosialisasikan. Penerapan pengolahan
tanah minimum atau tanpa olah tanah
akan makin mengurangi emisi CH4. Sistem pemupukan, baik dengan pupuk
organik maupun anorganik, akan menurunkan emisi CH4 dari tanah sawah.
2. Penerapan teknologi remediasi pencemaran lingkungan pertanian difokuskan pada upaya penanggulangan
291
objek yang terkena dampak pencemaran, yaitu lahan sawah dan produknya (tanah, air, tanaman/produk
pertanian). Teknologi pengelolaan lingkungan pertanian yang tercemar meliputi: (a) kemoremediasi, yaitu memodifikasi tingkat kemasaman tanah
melalui pengapuran, pemberian bahan
organik untuk menekan pergerakan
logam berat di dalam tanah, dan penambahan karbon aktif ke dalam tanah
untuk menurunkan residu pestisida dalam produk pertanian; (b) fitoremediasi, yaitu memanfaatkan fungsi tumbuhan yang dapat menyerap, mendegradasi, mentransformasi, dan menekan pergerakan bahan pencemar;
dan (c) bioremediasi untuk meminimalkan pencemaran dengan memanfaatkan mikroorganisme yang mampu
mendegradasi residu pestisida maupun
logam berat.