This is about theory and practical way of how to make easy the inputs are getting in agriculture sub-sectors that are come from its internal farm-land

1. Written by Purwandaru Widyasunu
Laboratorium Tanah
dan
Pengelolaan Sumberdaya Lahan
Faperta Unsoed
widyasunuunsoed@yahoo.com
purwandaru.widyasunu@gmail.com

2. Isi Kuliah:
Membahas pengetahuan dasar
tentang:
1. Saling ketergantungan (interdependensi)
2. Saling tindak (interaksi)
3. Cara peragaman sistem komoditas/hayati komoditas
(diversification)
4. Cara optimasi sistem (optimation)
Kuliah bagian ke-1:
1. Ketergantungan (interdependency)
2. Saling tindak (interaksi)

3. Pengertian:
Pertanian terpadu pengertiannya lebih menekankan pada tatalaksana memadukan
komoditas (tunggal atau campuran spesies) tanaman dengan tanaman lainnya atau
tanaman dengan hewan ternak pada suatu lahan sehingga menghasilkan keuntungan
bagi petani, lingkungannya, dan konsumen.
Pertanian berkelanjutan pengertiannya menekankan system pengelolaan komoditas
pertanian dan sumberdaya alam inputan agar terjadi keberlanjutan budidaya yang
tidak merusak lingkungan (planet bumi) dan kesehatan petani maupun konsumen
hasil pertanian.

4. Beberapa prinsip pengelolaan berupa tatalaksana dan tatakelola:
(i) meramu hubungan saling ketergantungan (interdependency) antar spesies
dan inputan alami yang sebaiknya local, (
(ii) bagaimana menginteraksikan (interaction) bermacam spesies dan inpu-
output dalam system pada lahan pertanian terpadu,
(iii) bagaimana praktik membudidayakan keragaman spesies (diversification)
dalam satuan budidaya pada lahan menyangkut sekuen budidaya (aneka
tanaman dan hewan ternak), dan
(iv) bagaimana praktek mengoptimasi (optimation) budidayanya.

5. Pengertian dan Hubungan
Pertanian berkelanjutan
dan pertanian terpadu
Pertanian berkelanjutan dan
pertanian terpadu, keduanya
berhubungan sangat erat.
Usaha untuk memahami
pertanian yang lestari/
berkelanjutan dapat kita
mengerti dari hal-hal apa saja?

6. Banyak pernyataan istilah pertanian yang menggambarkan realita
keberlanjutan system, yaitu antara lain:
a. biodinamik
b. pertanian berbasiskan komunitas
c. pertanian ekologis
d. pertanian bersih/segar
e. pertanian input luar rendah
f. pertanian organic, pertanian organic biodinamik/alami-organik
g. permakultur (secluded input system)
h. pertanian berbasis lingkungan yang bijak sosial.
Memutar/mengelola input dalam local akan sangat mendukung pertanian
berkelanjutan yang terpadu.

7. Pertanian berkelanjutan (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:
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.

8. Sket lahan dan siklus iklus input pertanian terpadu

10. VERTICAL FARMING
Do you understand what
and how can be in the
future?
What can integrated
input be run?

11. Tahukan Anda Apa Itu Agropolitan???
Pengertian Kawasan Agropolitan
Sesuai Undang-Undang Nomor 26 Tahun 2007 tentang Penataan Ruang,
Kawasan Agropolitan adalah kawasan yang teridiri dari satu atau lebih pusat
kegiatan pada wilayah pedesaan sebagai sistem produksi pertanian dan
pengelolaan sumber daya alam tertentu yang ditunjukkan oleh adanya
keterkaitan fungsional dan hirakhi keruangan satuan sistem permukiman dan
sistem agribisnis ( Pasal 1, Ayat 24). Untuk itu agropolitan merupakan suatu
pendekatan pembangunan melalui gerakan masyarakat dalam membangun
ekonomi berbasis pertanian (agribisnis) secara terpadu dan berkelanjutan pada
kawasan terpilih melalui pengembangan infrastruktur perdesaan yang mampu
melayani, mendorong, dan memacu pembangunan pertanian di wilayah
sekitarnya.

12. AGROPOLITAN

13. Kunci principal dari keberlanjutan system pertanian adalah:
1. 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.
2. Ada usaha meminimalkan penggunaan input-input yang tak-terbarukan yang dapat
menyebabkan perusakan terhadap lingkungan, kesehatan petani dan kesehatan
konsumer  DO AND USE AS MUCH AS POSSIBLE THE LOCAL RENEWABLE
INPUT
3. Adanya usaha penerapan produktif ilmu pengetahuan dan ketrampilan yang
menyelesaikan masalah petani oleh petani sendiri. Sehingga memperbarui dan
mendongkrak rasa percaya diri dari petani dan adanya kemampuan membuat input
sendiri.
4. 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.

14. Variasi sistem Pertanian Terpadu/SPT (Integrated Farming
System/IFS):
Sistem pertanian terpadu (SPT) secara umum mempunyai banyak variasi dalam hal
struktur dan ciri-ciri keteknikannya. Sistem ini akan bervariasi pada skala lahan dan
agroklimatnya.
Variasinya akan bertambah bilamana unsur metode/teknik masuk ke dalam
penentuan rancangan tujuan dan manfaat penyelenggaraan SPT. Atas dasar skala
lahan maka SPT dapat dibagi menjadi skala kecil, menengah, dan besar.
Contoh SPT yang umum di seluruh dunia antara lain adalah: kebun rumah
(pekarangan/homestead gardens), desa eko-agrologis (eco-village), wilayah
eko-agrologis (eco-counties), dan kebun campur-sabuk (forest shelterbelts)
hutan rakyat.
Perlu diberikan contoh dalam tulisan ini bahwa fungsi pekarangan dan kebun
campur di desa dapat menjadi contoh baik untuk menggambarkan system pertanian
terpadu. Apa kekuatan manfaat yang ada dalam keragaman hayatinya, adanya saling
ketergantungan, dan keinteraksian (saling tindak) dalam sistem. Ide ini bisa untuk
membangun perdesaan lebih baik lagi atau pada masyarakat pinggiran kota
(suburban).

15. Contoh integrasi sistem kolam: kangkung - azolla - ikan

16. Bagan aliran kenutrisian dan keenergian dalam tanah dan di permukaan
tanah
Panenan
Biomass Tanaman Produk Ternak
Pertumbuhan dan
Perkembangan
Tanaman
Produktivitas Tanah
dan
Tanah sebagai Habitat
(Fungsi Lahan)
Pakan
Ternak
Pertumbuhan
dan
Perkembangan
Ternak
Kotoran
Ternak
Iklim
dan
Perubahannya
Faktor fisik
tanah:
o Retensi air
o Permeabilitas
udara
o Kemudahan
tanah diolah
Faktor biologi
tanah:
o Aktivitas
mikroba tanah
o Menekan
penyakit
tanaman
Faktor kimia tanah:
o Pasokan hara
o Pasokan energi
o Daya sanggaan
Faktor
Pengelolaan Pertanian
Berkelanjutan:
1. Tanaman
2. Hewan ternak
3. Tanah dan lahan
4. Hidrologi
5. Keragaman hayati
6. Input local alami
7. SDM dan Iptek.
Hidrologi
Faktor biologi
lain: OPT.
Gambar 1. Bagan aliran kenutrisian dan keenergian dalam tanah dan di permukaan
tanah (P. Widyasunu, 2010)

17. SISTEM INPUT
Sistem produksi tanaman dan hewan ternak terpadu alami
memberikan kesempatan daur hara, daur energi, daur hidrologi
dalam/pada lahan diharapkan berlangsung dengan baik.
Artinya ada output yang harus (dapat) dihitung untuk
digunakan sebagai input produksi biomassa tanaman dan
produksi hewan ternak.
Contohnya:
 Input pupuk untuk tanaman dapat dihasilkan dari kotoran
hewan ternak, sisaan pakan ternak, dan material hijauan
(tanaman) yang sengaja ditanam dalam areal lahan pertanian
terpadu (tanaman orok-orok, kacang panjang, kacang kara,
turi, azolla, enceng gondok, semanggi, dll.).

18. SISTEM INPUT
 Input pakan ternak dari lahan yang juga menghasilkan
tanaman hijauan pakan baik dari jenis legume maupun non-
legum, pada gilirannya kotoran ternak (faeces dan urine) bisa
untuk pembuatan pupuk organik (bokhasi).
 Pupuk organik dan material hijauan dapat dimanfaatkan
untuk penyuburan tanah yang pada gilirannya akan
memberikan dampak baik bagi peningkatan keragaman
hayati biota tanah berguna baik yang berkuran makro
(contoh cacing tanah, rayap) maupun mikro (bakteri, jamur,
aktinomisetes).

19. SISTEM INPUT
 Keragaman hayati juga akan menyangkut keragaman musuh alami
patogen dalam tanah (contoh: Lactobacillus sp., juga berfungsi sebagai
probiotik unggul); juga musuh alami hama tanaman (pelajari dari
Kuliah Pengendalian OPT dan OPHT? Terpadu).
Kelima point penjelasan kedauran nutrisi, hara, dan kebiotikan
tanah di atas menjelaskan prospek berjalannya sistem secara terstruktur yang
memungkinkan perencanaannya oleh petani, kelompok tani, atau oleh
petugas lapangan.
Kita dapat menghitung dari lahan satu hektar dapat menghasilkan
berapa ton/ha biomass (hijauan) pakan ternak dan material kompos. Kalau
ada ternak berapa ton/ha kotoran ternak dapat dimanfaatkan untuk material
kompos.

20. Perubahan Aliran dan Daur Ulang Hara dalam Pertanian Terpadu
Berkelanjutan (Sutanto, 2002)
Pertanian terpadu berkelanjutan yang kita desain untuk masa depan harus mengikuti
kaidah konservasi tanah, bermanfaat membantu sekuestrasi karbon untuk membantu
menurunkan pemanasan global, dan ikut menyelamatkan ekosistem planet bumi.
Perubahan aliran hara ada empat:
1. Terjadi penurunan kesuburan tanah (kehilangan hara > penambahan hara).
2. Terjadi pembangunan kesuburan tanah (kehilangan hara < penambahan hara).
3. Kondisi kesuburan tanah dipertahankan sama (kehilangan hara = penambahan
hara).
4. 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.

21. Pengetahuan tentang kesuburan tanah
alami:
Komposisi spesies tanaman dalam lahan pertanian terpadu akan menentukan
jumlah pengurasan hara dan mutu pasokan hara tanah.
Penggunaan (output) biomassa akan menentukan pengurasan sehingga akan
menentukan jumlah hara tesedia yang pada gilirannya akan menentukan
kuantitas pemupukan dan jenis pupuk yang diperlukan.
Diperlukan pemupukan organik dan program peragaman biota tanah dan
lahan untuk penciptaan dan pemeliharaan kesuburan tanah.
Kotoran ternak darat dan air ikan sangat bermanfaat untuk
pengelolaan kesuburan tanah terpadu.
Harus ada peruangan dan waktu untuk budidaya .

22. Contoh integrasi pengelolaan hara nitrogen dan
fosfat:
Kolam ikan dikembangkan juga Azolla sp., kolam menghasilkan
Azolla untuk pakan ikan dan bahan pembuatan kompos.
Azolla sp., merupakan tanaman paku air yang menambat N2
udara menjadi N dalam Anabaena azollae (simbionnya) 
kemudian menjadi N dalam Azolla sp.
Azolla memerlukan fosfat yang diberikan dengan batuan fosfat
alam, fosfat guano (kotoran walet), ekstrak/fermentasi bonggol
dan batang pisang dengan bakteri pelarut fosfat.
Air kolam dapat dimanfaatkan untuk menyuburkan tanah-
tanah untuk budidaya tanaman sistem terpadu. tanaman-ikan-
ternak ayam.

23. Pengetahuan integrasi system nutrisi ikan dan tanaman:
Pakan ikan mengandung asam amino esensial dalam pertanian terpadu.
Ikan memerlukan pakan dari karbohidrat, protein dan asam amino esensial (aae),
vitamin, mineral, dan asam lemak. Keperluan tersebut dapat dipenuhi dari varian
tanaman pakan misalnya sayuran, bebijian, cacing tanah, moluska (keong), ikan teri
atau sisa ikan konsumsi di pasar atau di pelabuhan.
Sayuran dan bebijian terutama legume dapat dikembangkan sendiri pada lahan
pertanian terpadu dengan peruangan yang dapat didesain dengan baik dan optimal.
Perhatikan agar tidak terjadi persaingan sinar matahari dan hara tanah dengan
tanaman inti budidaya. Kita dapat mengembangkan tanaman pangan utama,
tanaman sayuran, tanaman legume untuk ternak, tanaman kekayuan, tanaman
penyubur tanah, dan tanaman peragam agar menambah keragaman hayati
(diversity).

24. Petani harus dapat menghitung aae yang diperlukan oleh ikan dalam pertanian
terpadu. Penting untuk dipahami bahwa ikan memerlukan sejumlah aae dengan
dosis pakan harian yang pas/tepat dengan kebutuhan diet harian proprorsional
dengan kebutuhan karbohdirat, vitamin, mineral, dan asam lemak.
Pemberian aae yang berlebihan akan berdampak bau tidak sedap karena amoniak
yang keluar yang juga menjadi racun dalam air. Selain itu pakan lainnya yang ada
dalam konsentrat atau pellet berlebihan akan menghasilkan metan dan CO2
berlebihan sehingga dapat mempercepat berkurangnya oksigen terlarut dalam air
kolam.
Sumber aae yang murah dan mdah dikembangkan petani adalah Azolla sp. dan
maggot (larva dari black soldier fly/lalat bunga dari spesies Hermetia illucens).

25. Biodiversitas: sentral konsep pengendalian hama dan penyakit tanaman
Salah satu manfat penting dengan adanya usaha pengembalian
keragaman hayati lahan pertanian/sistem pertanian adalah mengembalikan
performa variasi servis (pelayanan) ekologis (Altieri, 1991 dalam Altieri et al.,
1996). Dengan demikian program memperbaharui sistem pertanian konvensional
(penyederhanaan spesies dan siklus alami) sangat penting dan mendasar.
Dalam sistem pertanian alami ada sinergisme dalam lahan yang masih
beragam spesies tanamannya meliputi tanaman penghasil kayu, serat, minyak,
protein pangan dan pakan, karbohidrat pangan dan pakan, sayuran, dan lain-lain
penghasil pendapatan petani/masyarakat.
Keragaman hayati spesies yang dipetik dalam pertanian terpadu alami
tersebut di dalamnya bisa masuk hewan ternak, dan ragam tanaman eksoktik
misalnya tanaman hias tahan naungan contoh anggrek (orchard) dan tanaman
simplisia.

26. Biodiversitas: sentral konsep pengendalian hama dan penyakit tanaman
Sistem ini menghadirkan strata penutupan tanah yang bisa rapat sehingga
memelihara tanah dari erosi dan aliran permukaan, memelihara hidrologi
internal, termasuk menjamin ragam kehidupan dalam tanah untuk
kelangsungan siklus energi dan nutrisi.
Keberagaman hayati juga akan memberikan servis pengendalian OPT karena
adanya beragam tanaman yang menjadi makanan OPT dan spesies musuh
alaminya, demikian juga memungkinkan terciptanya ketahanan spesies.

27. Tingkat keragaman hayati dalam agroekosistem
Tipe dan kelimpahan ragam hayati dalam pertanian akan berbeda tergantung dari
sistem agro-ekosistem dan beragam menurut lama penyelenggaraannya, keragaman
biotik di dalamnya, struktur, dan manajemennya.
Realitas dalam praktik agro-ekosistem terdapat variabilitas dalam tiap basis ekologi
dan pola agronomis yang bervariasi pada dominansi agro-ekosistemnya.
Menurut Southwood dan Way (1970) dalam Altieri et al. (1996), secara umum tingkat
keragaman hayati dalam agro-ekosistem tergantung pada empat karakteristik utama
dalam sistemnya meliputi:
1. Keragaman vegetasi di dalam dan sekeliling agro-ekosistem,
2. Keberagaman tanaman yang dibudidayakan di dalam agro-ekosistem,
3. Intensitas manajemen, dan
4. Tingkat isolasi agro-ekosistem dari vegetasi alami.

28. Keinteraksian dalam Pertanian Terpadu Berkelanjutan
Marilah kita memulai melakukan pemikiran tapi kemudian melakukan praktik
pertanian terpadu yang harus berkelanjutan dengan tujuan ideal harus dicapai:
(i) memenuhi kebutuhan manusia pangan sehat, dan
(ii) menyelamatkan planet bumi dari bencana yang salah satunya akibat sistem
pertanian yang pada satuan lahan biotanya disederhanakan.
Kita pikirkan dan kita praktikan harus terpadu dan berkelanjutan, itulah
falsafahnya.
Guna membahasnya dan melaksanakannya kita harus menengetahui benar
komponen sistem yang saling berinteraksi dalam hal kebutuhan: energi,
nutrisi, air, ruang, manejemen.
Marilah kita memikirkan akan keselamatan manusia dan seluruh makhluk dan
planet bumi yang sudah Tuhan Yang Maha Esa berikan untuk kita.

29. Apakah interaksi antar komponen-komponen sistem pertanian itu?
Asal kata interaksi dalam bahasa Inggrisnya adalah inter-act, itu merupakan kata
kerja transitif yang artinya adalah saling tindak. Sedangkan interaksi adalah kata
benda yang bisa terukur namun bisa pula tidak terukur.
Contoh untuk menggambarkannya adalah saling tindak dalam reaksi kimia, kita tahu
unsur apa saja yang bisa kita reaksikan dan bisa diukur dan diketahui sifat-sifat hasil
reaksinya, namun bisa saja kita juga tidak tahu detil apa saja yang saling
mempengaruhi.
Saling mempengaruhi adalah kunci potensi dan prospek suatu komponen dari suatu
sistem yang bisa saling berinteraksi baik kita sengaja lakukan atau secara alami
membentuk suatu kinerja dan dapat diamati menjadi sebuah fenomena yang dapat
diukur. Adanya interaksi antar komponen sistem, hal itu memerlukan suatu tindakan
kita untuk mengetahui semua fenomena baik yang baik maupun buruk, potensi, dan
prospek untuk suatu tujuan dan manfaat sistem.
Riset adalah suatu pola kegiatan ilmiah yang dapat dilakukan dalam optimasi
budidaya tanaman dan hewan ternak dalam sistem pertanian terpadu berkelanjutan.

30. Keinteraksian Biotik Arah Siklus Nutrisi/Hara Produktif dan Protektif
Ekosistem Lahan Pertanian
Manfaat “memelihara” biota tanah adalah menyangkut berbagai proses dalam tanah.
Manfaatnya dalam tanah adalah fungsi bagi ekosistem yang meliputi:
1). fungsi produktif ekosistem yaitu sebagai penghasil biomassa
2) fungsi perlindungan ekosistem meliputi mempertahankan kesuburan/ produk-
tivitas tanah dan sabilitas biota tanah/lahan.
Fungsi produktif ekosistem meliputi: i) dekomposisi residu organik, ii)
pelepasan unsur hara, iii) memasok N melalui penyematan N2-udara, dan iv)
pengaturan sendiri antar biota tanah.
Fungsi perlindungan ekosistem meliputi: a) humifikasi senyawa organik, b)
penyematan unsur hara oleh mikroba, fauna dan flora tanah, c) memasok N melalui
penyematan N2-udara, d) perbaikan agregasi struktur tanah dan pembentukan
struktur tanah, dan e) pengaturan sendiri antar biota tanah.

31. Manfaat/fungsi biota pada lahan sawah terhadap produktivitas ekosistem
(tanah dan lahan).
Nama Biota Fungsi
produktif
Fungsi
pemeliharaan
Metode untuk
pemeliharaannya dalam tanah
Mikroorganisme
tanah:
1. Bakteri
2. Fungi
3. Algae
4. Protozoa
i, ii, iii, iv.
i, ii, iv.
iii.
i, iv.
a, b, c, e.
a, b, c, d, e.
b, c.
a, b, e.
o Optimasi C-organik, pH dan
o penghawaan tanah.
o Optimasi C-organik.
o Optimasi C-organik dan
kelembaban tanah.
o Optimasi C-organik dan
kelembaban tanah.
Mikroorganisme
Simbiosis:
1. Rhizobium
2. Mikoriza
iii, iv.
i, ii, iv.
b, c, e.
b, d, e.
Optimasi C-organik, fosfat, unsur
mikro Mo dan B.
Optimasi C-organik.
Makro dan me-
so fauna tanah:
1. Cacing tanah
2. Siput
3. Insekta
4. Laba-laba
5. Kaki seribu
i, ii, iv.
iv.
iv.
iv.
iv.
a, b, d, e.
d, e.
d, e.
e.
d, e.
Seluruhnya perlu: (i) bahan organik
dalam tanah yang cukup minimal >
2,5 persen agar kehidupan biota
(jejaring energi dan makanan) dinamis
dan (ii) aerasi dan kelembaban yang
cukup.
Tanaman legum
dan bakteri sim-
bionnya.
ii, iii, iv. c, d, e. C-organik minimal > 2,5 persen,
fosfat cukup, kandungan unsur hara
mikro Fe, Mo, B, Zn dan Co yang
cukup.
Azolla dan
simbionnya
Anabaena azo-
llae.
i, ii, iii, iv. b, c, d, e. Hidup diperairan dangkal dengan
ketebalan genangan air optimal 1-2
cm dan kecukupan fosfat dalam
lumpur atau perairan.
Sumber: modifikasi dari Maeder et al., (1996) oleh Widyasunu, 2010.

32. Prinsip dasar pertanian terpadu
Kuliah bagian ke-2
1. Diversifikasi sistem
2.Optimasi sistem

33. Diversifikasi sistem
Diversifikasi Sebagai Konsep Kesuksesan Pertanian Terpadu
Berkelanjutan
Diversifikasi dalam bahasa Indonesianya adalah meragamkan, dengan
demikian pengertian diversifikasi dalam pertanian adalah usaha membuat
ragam produksi atau output (luaran/hasil) budidaya dari/pada lahan
pertanian.
Diversifikasi merupakan konsep maupun pola/sistem yang dipergunakan
untuk meragamkan luaran yang kemudian bisa dipergunakan untuk:
(i) input produksi/budidaya,
(ii) konsumsi rumah tangga petani, dan (
(iii) dipasarkan.
Tiga macam kebutuhan tersebut sangat khas bagi petani, namun dalam
pertanian terpadu berkelanjutan ada tambahan manfaat keragaman yang
disengaja (diversifikasi) yaitu manfaat konservasi sumberdaya lahan dan
air, disamping manfaat pengelolaan input lokal produk internal lahan
(auto-input).

34. Dalam lahan pertanian terpadu berkelanjutan, dengan
demikian ada luaran primer, sekunder, dan luaran tersier
dan seterusnya termasuk residu biomassa, kotoran ternak
(padat dan cair), dan kotoran kolam yang semuanya saling
diperlukan untuk pengelolaannya.

35. Diversifikasi Budidaya Tanaman Pokok
Diversifikasi budidaya tanaman pokok adalah bagaimana upaya petani atau
pengelola pertanian untuk meragamkan tanaman pokok yang akan menjadi
output utama usaha pertanian.
Ada beberapa pertimbangan penting untuk mengembangkan diversifikasi
sistem ini untuk masa depan.
Pertimbangan antara lain bagaimana:
(i) untuk menghadapi pemanasan global,
(ii) untuk menghadapi kerusakan tanah dan air lahan pertanian,
(iii) untuk memenuhi kebutuhan pertanian alami organik,
(iv) untuk memenuhi tuntutan kebutuhan pangan daerah/nasional
(kebijakan), dan
(v) untuk memenuhi kebutuhan rumah tangga petani.
Perlu penekanan tujuan mana yang paling segera dan
diperlukan (prioritas).

36. Pengetahuan tentang buah local (tropika)
dengan kandungan vitamin C tinggi:
Vitamin C adalah salah satu antioksidan disamping vitamin E dan senyawa lain yang mengandung
antioksidan baik adalah polifenol (gugus fenol). Tanaman adalah penghasil antioksidan paling banyak dan
paling ragam. Komoditas tanaman penghasil vitamin C adalah buah-buahan dan sayur-sayuran.
Kebutuhan vitamin C tubuh manusia adalah 60 mg/hari.
Buah-buahan yang hidup pada iklim tropika basah seperti di Indonesia ini mengandung aneka vitamin,
mineral, dan serat yang angat baik untuk menjaga dan memelihara kesehatan tubuh manusia. Banyak
macam/spesies uah-buahan tropika basah mengandung vitamin C yang termasuk kategori tinggi, bahkan
lebih tinggi dibandingkan dengan apel dan jeruk. Perhatikan Tabel berikut.
Nama Buah Tanaman Kandungan Vitamin C
(mg vit C/100 g buah)
Jambu monyet (Anacardium occidentale) 197
Jambu biji putih (Psidium guajava Linn.) 116
Duwet (Syzgium cumini) 100
Gandaria (Bouea macrophyla) 111
Mangga manalagi (Mangifera indica Linn.) 61
Apel 15 *)
Lemon 40*)
Alpukat 17 *)
*) Data diambil dari The Fruit Pages: Nevo Table 1996, Nevo Foundation, Netherlands Nutrition Centre.
Contoh pertimbangan
pemanasan global perlu buah

37. Daftar buah-buahan dengan kandungan nutrisinya
Nama
Buah
Energi Air Serat Lemak Protein Gula Vit A Vit C Vit
B1
Vit
B2
Vit
B6
Vit E
Bahan
100 g
KJ/
Kcal
% g g g g ug mg mg mg mg mg
Apel 207/49 84 2,3 0 0,4 11,8 2 15 0,02 0,01 0,05 0,5
Alpukat 523/
126
81 0,2 10 2,0 7,0 20 17 0,06 0,12 0,36 3,2
Pisang 375/ 88 76 2,7 0 1,2 20,4 3 10 0,04 0,03 0,36 0,3
Wortel 48/11 92 3,3 0 0,6 2,2 312 2 0,03 0,04 0,08 0,2
Anggur 274/ 64 83 2,2 0 0,6 15,5 0 3 0,03 0,01 0,08 0,6
Jambu 306/ 72 81 5,3 0 1,0 17,0 30 218 0,04 0,04 0,14 -
Lime 156/ 37 91 0,3 0 0,0 7,0 0 40 0,03 0,02 0,08 -
Mangga 255/ 60 84 1,0 0 0,0 15,0 210 53 0,05 0,06 0,13 1,0
Pepaya 136/ 32 91 0,6 0 0,0 8,0 40 46 0,03 0,04 0,04 -
Melon 153/ 36 93 0,6 0 1,0 8,0 30 6 0,04 0,05 0,07 -
Jeruk 198/ 47 87 1,8 0 1,0 10,6 2 49 0,07 0,03 0,06 0,1
Tomat 48/11 97 1,4 0 0,9 1,9 140 15 0,05 0,02 0,08 0,7
Data diambil dari The Fruit Pages: Nevo Table 1996, Nevo Foundation, Netherlands Nutrition Centre.

38. Pertimbangan dari aspek: menghadapi kerusakan tanah dan
air, input pertanian organik, kebutuhan pangan daerah dan
nasional, dan kebutuhan rumah tangga petani
Tanaman legum dapat dimasukkan ke dalam tanaman primer ataupun
sekunder dan primer tergantung keperluannya.
Apabila legum digunakan untuk pakan ternak atau untuk bahan pupuk
hijau, contohnya orok-orok, glirisidea, turi, petani cina, lamtoro, maka
dapat dimasukkan sebagai tanaman tetap yang ditanam di pekarangan atau
pinggir lahan sebagai border, jadi itu termasuk tanaman sekunder atau
tersier.
Apabila tanaman legum seperti kacang tanah, kedelai, kacang hijau, kecipir
ingin dibudidayakan, maka yang menentukan curah hujan pada saat itu.
Tanaman tersebut tentunya memerlukan curah hujan tidak terlalu tinggi,
sehingga dapat dibudidayakan sebagai tanaman sekunder atau bahkan
primer pada saat hampir akhir musim hujan.

39. Spesies Negara Perlakuan Total N
tanaman (kg
N/ha)
N2 diikat oleh
tanaman (%)
Jumlah perolehan (kg
N/ha/tanaman
Kacang tanah
(Arachis hypogea)
Australia Suplai air 171-248 0,22-0,53 37-131
Kultivar 254-319 0,55-0,65 139-206
Rotasi 181-247 0,47-0,53 85-131
Brasilia Inokulasi 147-163 0,47-0,78 68-116
India Kultivar 126-165 0,86-0,92 109-152
Kedelai (Glycine
max)
Thailand Kultivar 121-643 0,14-0,70 17-450
Indonesia Rotasi 79-100 0,33 26-33
Kacangan umum
(Phaseolus vulgaris)
Brasilia Kultivar 18-71 0,16-0,71 3-32
Cowpea (Vigna
unguiculata)
Brasilia Lokasi/musim 25-69 0,32-0,70 9-51
Indonesia Rotasi 67-100 0,12-0,33 12-22
Centrosema
pubescens
Malaysia ----- 299 0,50 150
Tanaman legum yang menambat N2 udara untuk pengelolaan N tanah

40. Spesies Negara Perlakuan Total N tanaman
(kg N/ha)
N2 diikat oleh
tanaman (%)
Jumlah
perolehan (kg
N/ha/tanaman
Pueraria
phaseloides
Malaysia Tiap 41-60 hari (pemetikan) 24 0,92 22
Tiap 61-80 hari (pemetikan) 44 0,86 38
Albizia falcataria Filipina ----- ----- 0,55 -----
Gliricidia sepium Australia Tiap 90 hari (pemetikan) 132 0,75 99
Leucaena
leucocephala
Malaysia Tiap 3 bulan pemetikan 296-313 0,58-0,78 182-231
Sesbania cannabina Australia Musiman pemetikan 136-202 0,70-0,93 126-141
Sesbania
grandiflora
Indonesia Tiap 2 bulan pemetikan ----- 0,79 -----
Sesbania rostrata Filipina Tiap 45-55 hari pemetikan 157-312 0,88-0,91 140-286
Sesbania sesban Indonesia Tiap 2 bulan pemetikan ----- 0,84 -----
Senegal Tiap 2 bulan pemetikan 54-100 0,13-0,18 7-18
Crotalaria juncea *) ----- ----- 105-129 0,30 % bobot
basah
-----
Crotalaria
anagyroides *)
----- ----- 98 0,33 % bobot
basah
-----
Crotalaria
quinquefolia *)
----- ------ 88 0,19 % bobot
basah
-----

41. Diversifikasi Tanaman Inputan
Memberikan wawasan bahwa sistem pertanian kita untuk masa depan perlu kita
programkan dengan komprehensif antara lain dalam hal pengelolaan kesuburan
tanah terpadu.
Dengan demikian diversifikasi lahan pertanian terpadu berkelanjutan dengan
tanaman inputan pengelolaan kesuburan tanah diperlukan sangat mutlak.
Ini harus diperjuangkan karena telah lama bangsa kita melupakan kearifan
iptek tersebut yang telah dilaksanakan oleh nenek moyang kita.
Guna melaksanakan lahan yang mempunyai vegetasi/tanaman yang berfungsi
untuk input pengelolaan kesuburan tanah berkelanjutan maka satu-satunya
cara adalah membuat lahan berkonsep diversifikasi tanaman utama – tanaman
input pupuk organik.

42. No. Sistem Pertanaman dan Definisi Karakteristik, Tata Kelola, dan Manfaat
1. Pertanaman campuran
Lebih dari satu jenis tanaman dalam
petak dan waktu yang bersamaan.
a. Bersama tanaman keras
Campuran varietas dari tanaman sejenis;
memanfaatkan potensi lingkungan yang stabil;
memberikan kepastian hasil dan mencegah
kegagalan panen wilayah yang lingkungannya
tidak stabil.
a. Berbagai jenis tanaman.
Bersama tanaman semusim dan tanaman
pohon (permanen).
2. Pertanaman baris
Lebih dari satu jenis tanaman ditanam
bersamaan dalam larikan-larikan.
a. Pertanaman menurut kontur.
b. Pertanaman secara acak tanpa larikan.
c. Petak pertanaman berseling.
Pertimbangan, tujuan, dan sifat pertanaman ganda: tanaman utama
dan tanaman input

43. Sistem Pertanaman dan Definisi Karakteristik, Tata Kelola, dan Manfaat
3. Pertanaman tumpangsari ber-gilir
Ditanam lebih dari satu jenis tanaman
dalam satu kalender pertanaman, dan
ditanam dalam bulan yang berbeda.
a. Hanya dengan tanaman semusim.
b. Bersama tanaman semusim dan tanaman
keras/pohon.
c. Hanya dengan tanaman keras/ pohon.
4. Pertanaman tumpang gilir
Ditanam lebih dari satu jenis tanaman
dalam satu kalender pertanaman, sebagian
ditanam dalam bulan yang sama dan yang
lain pada bulan yang berbeda.
a. Pertanaman ganda.
b. Pertanaman triplo.
c. Pertanaman kuadruplo.
d. Pertanaman sistem ratoon.
5. Tanam ganda campur dalam Permakultur
Permakultur memerlukan pe-nataan ruang
yang spesifik dan tegas antara komoditas
tanaman, hewan darat, dan ikan. Tatakelola
tanam seperti nomor 1, waktu bisa sama
disa beda.
Ada pengaturan lahan sebagai habitat
tanaman dan ternak darat (sawah/lahan
kering) dan alokasi kolam. Sistem ini
berpenglolaan tanah dan air sebagai media
budidaya komoditas ganda tanaman-ternak
darat-ikan.
a. Pertanaman bisa ganda berapapun asalkan tata
ruang yang sempurna mendukung, meliputi
pengaturan penerimaan cahaya matahari,
perkembangan akar tanaman, dan persaingan
keharaan.
b. Bisa memanfaatkan lahan sawah atau lahan kering
syaratnya sumber air mendukung terutama pada saat
musim kemarau.
c. Sistem ini bisa dilengkapi dengan perkandangan.
Jadi sistem ini termasuk cara optimasi usahatani
pertanian terpadu.
Sumber: Sutanto (2002) yang dimodifikasi oleh Widyasunu (2010).

44. Diversifikasi tanaman dan hewan
Hewan ternak diperlukan sekali dalam penyelenggaraan pertanian terpadu baik
sebagai komoditas pembangkit dan penguat ekonomi maupun untuk
menghasilkan input kotoran ternak guna pembuatan pupuk organik.
Diversifikasi Hewan Inputan
Hewan inputan adalah hewan-hewan yang sengaja dipelihara dan
ditujukan untuk bisa dijual/dipasarkan dan dibuat menajdi inputan sistem
pertanian terpadu. Contoh untuk penggunaannya adalah inputan untuk pakan
ikan dan pakan ternak darat (contoh ayam).
Kalau kita akan mengembangkan sistem pertanian permakultur
dimana semua inputan harus bersifat secluded (isolasi) yaitu berasal dari dalam
sistem dan digulir-gunakan sebagai input komoditas lainnya dalam satu satuan
lahan.
Pada gilirannya kemudian output komoditas tersebut sisaannya akan
menjadi inputan komoditas lainnya dan seterusnya bersifat siklus input.

45. Diversifikasi Biota Tanah
Diversifikasi biota tanah merupakan tatacara dan tatalaksana untuk
meragamkan biota tanah lahan-lahan pertanian ataupun hutan,
pekarangan, atau golongan lahan peruntukan lainnya misalnya lahan
bantaran sungai, pelembahan gunung/bukit, dll.
Karena merupakan tatacara atau tatalaksana maka ada teori dan petunjuk
praktisnya, ada daftar organisme tanah yang bisa dikembangkan untuk
tujuan pengelolaan kesuburan tanah dan pengendalian OPT
berkelanjutan.
Bidang keahlian yang diperlukan adalah ilmu tanah, ilmu pegendalian
OPT terpadu hayati, agronomi, dan lingkungan.

46. Optimasi Sistem Pertanian Terpadu Berkelanjutan:
1. Membangun sistem interaksi tanah dengan komponen ekosistem dan
sibernatika ekosistem sebagai dasar optimasi
1.1. Pendekatan diversifikasi dan perspektif
1.2. Tanah sebagai komponen ekosistem
1.3. Interaksi tanah dengan komponen ekosistem: harus dibangun
1.4. Bangunlah ekosistem pertanian sebagai sistem swakelola sibernatika
2. Penerapan diversifikasi dalam sistem
3. Kemampuan mengelola keragaman hayati tanah
3.1. Interaksi tanaman dan organisme dekomposer
3.2. Kualitas tanah
3.3. Optimasi lahan untuk masa depan: memfungsikan kualitas tanah
4. Kemampuan pengelolaan makro dan mikro biotik berguna dalam kolam
5. Pengelolaan residu tanaman dan kotoran hewan ternak
6. Pengelolaan tanaman BNF
7. Penataan ruang pertanian perdesaan
8. Konservasi tanah dan air lahan-lahan pertanian.

47. Optimasi Pertanian Terpadu Berkelanjutan
Azas-azas Optimasi Sukses Pertanian Terpadu Berkelanjutan
Kata optimasi lebih dekat pada kata optimism [n(u)] yaitu kata benda tak
terhitung asal dari bahasa Inggris, hampir semua bahasa eropah barat memakai
kata itu untuk menggambarkan tentang kepercayaan kita bahwa sesuatu yang
baik pasti akan datang.
Kata optimism ini bagi orang Indonesia kemudian diubah menjadi optimasi
yaitu sehingga dari kata benda berubah menjadi kata kerja agar suatu
subyek/obyek menjadi berdayaguna.
Oleh karena itu kata optimasi selalu disertai dengan frase yang mengambarkan
tatacara dan tatalaksana mengerjakannya.

48. Optimasi
Artinya boleh meng-optimis-kan.
Yaitu optimasi sumberdaya tanaman pada suatu satuan lahan
pertanian yang kita miliki menyangkut pemanfaatan:
(i) sumberdaya alam tanah,
(ii) air,
(iii) cahaya matahari,
(iv) atmosfer beserta segala yang terkandung, dan
(v) lainnya dalam agro-ekosistem.

49. Interaksi Tanah dengan Komponen Ekosistem dan
Sibernatik Ekosistem sebagai Dasar Optimasi (Ellert et
al., 1997 dalam Gregorich dan Carter, 1997)
Pendekatan ini atas dasar pandangan terhadap kualitas
tanah/lahan yang berinteraksi dengan air, atmosfer, dan
kualitas produk yang dihasilkan sangat sinergi dengan
kebiotikan tanah, lahan, dan ekosistem lain dalam agro-
ekosistem.
Pendekatan atas komoditas diserahkan kepada masing-
masing ahli dan praktisinya .
Interaksi diantara tanah dengan komponen ekosistem lainnya: harus
dibangun

50. Bangunlah ekosistem pertanian sebagai sistem swakelola
sibernatika (cybernetic systems)
*

51. Interaksi Tanaman dan Organisme
Dekomposer
Interaksi diantara tanaman dan organisme dekomposer dalam tanah sangat
penting dan bermanfaat dalam pemeliharaan siklus nutrisi/hara dalam
ekosistem natural dan pertanian.
Tanaman mendepositkan substrat yang kaya energi dalam tanah, kemudian
hara-hara tanaman dilepaskan oleh adanya aktivitas dekomposer bahan
organik dalam tanah.
Mikroba tanah bertanggungjawab terhadap mobilisasi keharaan dan
mengasimilasi hara yang diperlukan untuk memaksimalkan biomass
mikroba itu sendiri (di bawah penghambatan/masalah kemudah-rubahan
bahan organik yang tersedia).
Kemudian mikroba juga akan melepaskan kelebihan hara untuk diserap
oleh tanaman.

52. 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
mempengaruhi terhadap 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.

53. Kualitas Tanah
Kualitas tanah memberikan servis terhadap fungsi-fungsi
tanah 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.

54. Optimasi lahan masa depan
Guna memberikan garansi kehidupan yang baik bagi generasi
mendatang maka kita harus menyelamatkan tanah, air,
atmosfer, dan keragaman hayati.
Penyelamatan tersebut harus melandasi pemikiran, konsep,
dan tatalaksana dan tatakelola kegiatan budidaya pertanian
terpadu berkelanjutan.
Kita perlu tinjau lebih mendalam kualitas tanah yang dapat
dipergunakan untuk memberikan fondasi optimasi lahan
untuk masa depan.

55. Indeks ekosistem Kondisi yang diinginkan, point kesehatan, dan standar
ketinggian kualitas
Diadaptasi dari Schlesinger (1994):
1. Produksi primer netto – input energi eksternal
2. Bahan organik tanah
3. Imbangan massa biogeokimia
4. Siklus kenutrisian internal ekosistem
1. Tinggi, memberikan perma-salahan / hambatan
ke-iklim-an
2. Kuantitas yang statik
3. Input ≥ kehilangan
4. Siklus-kembali >> input eksternal.
Diadaptasi dari NRC (1994):
1. Stabilitas tanah dan fungsi DAS
2. Siklus keharaan dan aliran energi
3. Mekanisme pemulihan
1. Resisten terhadap erosi dan run-off
2. Pengikatan hara yang tinggi dan ada
penyimpanan energi
3. Mekanisme pemulihan yang tidak berpasangan;
modifikasi biotik.
Diadaptasi dari Schneider dan Kay (1994), tentang
energi dissipasi:
1. Penangkapan dan penyim-panan energi dan
aliran internal
2. Elemen siklus
3. Struktur trophik
4. Respirasi dan transpirasi
5. Biomass ekosistem
6. Keragaman hayati
Energi dissipasi tinggi
1. Tinggi, potensi lebih tinggi untuk dissipasi
(build-up)
2. Lebih bersiklus, siklus lebih lama, laju siklus
lambat
3. Lebih panjang, makin efisien rantai makanan
4. Tinggi
5. Luas
6. Tinggi, alur yang beragam untuk terjadi
dissipasi energi.
Sumber: Ellert et al. (1997) dalam Gregorich dan
Carter (1997).

56. Komponen fungsi Karakteristik/proses fungsi
Medium pertumbuhan tanaman 1. Medium yang sesuai untuk perkecambahan biji
dan pertumbuhan tanaman
2. Tidak ada kondisi kimia yang menghambat
(masam, salin, sodik)
3. Perimbangan input hara
4. Medium sesuai untuk mikroba (siklus hara dan
dekomposisi)
5. Mempromosi pertumbuhan dan perkembangan
akar tanaman.
Pengaturan air dalam tanah 1. Menerima, menyimpan, dan melepaskan
kelembaban untuk tanaman
2. Retensi air serbacukup (buffer) dan mengurangi
dampak kekeringan
3. Kemampuan infiltrasi dan kapasitas simpan air
cukup; run-off direduksi.
Pengaturan gas dalam tanah 1. Menerima, memegang, dan melepaskan gas
2. Cukup kemampuan pertukaran air dan gas
dengan atmosfer.
Bagaimana menciptakan kebutuhan kondisi tanah
seperti berikut:

57. Komponen fungsi Karakteristik/proses fungsi
Pengaturan energi dalam tanah Menyimpan melepas (recycle) energi kaya dengan
bahan organik
Penyanggaan (buffer) dan penyaringan (filter) 1. Menerima, memegang, dan melepas hara
2. Menyimpan (sequester) bahan berenergi dan
elemen bio-toksik
3. Membebaskan (detoxify) bahan-bahan toksik
bagi tanaman.
Sumber: Carter et al. (1997) dalam Gregorich dan Carter (1997).
Bagaimana menciptakan kebutuhan kondisi tanah seperti
berikut: