SUBUR atau SEHAT ?

SDA TAK TERBARUKAN Terbentuk SANGAT LAMBAT dari proses pelapukan batuan Pembentukan 1 cm tanah perlu waktu 100 400 tahun,Bersifat HIDUP dalam 10 gram tanah subur mengandung jasad hidup 1,5 X populasi manusia di dunia ( l.k. 9 milyar),Memiliki KETERBATASAN membutuhkan KONSERVASI & REHABILITASI.TANAH

Produktivitas TanahKesehatan Manusia/HewanMutu/Keamanan PanganKualitas LingkunganKUALITASTANAHKualitas Tanah adalah KEMAMPUAN tanah utk menghasilkan produk tanaman yg BERGIZI & AMAN secara BERKELANJUTAN, serta meningkatkan KESEHATAN manusia & ternak, TANPA menimbulkan DAMPAK NEGATIF thd sumberdaya & lingkungan (Parr et al., 1992)UDARA20 -30%

AIR20 -30%

RUANG PORI

MINERAL45%

PADATAN TANAH

1% nya = BIOTA TANAH

BAHAN ORGANIK 5 %

KOMPONEN PENYUSUN TANAH IDEALProses FisikaProses BiologiProses KimiaPROSES-PROSES DALAM TANAH AKAN SALING TERKAITPERTANIAN BERKELANJUTANPRODUKTIFITAS TANAH BERKELANJUTANPENGELOLAAN BAHAN ORGANIK

Kurangi pupuk kimia & penggunaan pestisida & herbisidaPertahankan kandungan bahan organik tanah, pengendalian hama secara terpadu6Pertanian berkelanjutan hanya dapat dicapai dg produktifitas tanah berkelanjutan, sedang produktifitas tanah yg berkelanjutan hanya dapat dicapai apabila dikelola secara terpadu & salah satu kuncinya adalah dg mempertahankan kandungan bahan organik tanah (BOT) (Hairiah et al., 2002; Wolf and Sneider, 2003). TEKNOLOGI MASUKAN TINGGITEKNOLOGI MASUKAN RENDAHMengubah kondisi tanah sehingga sesuai dengan persyaratan tumbuh (keharaan) tanamanMenanam spesies/varietas toleran,Meningkatkan efisiensi setiap masukan,Meningkatkan manfaat biota tanah,Tidak berusaha memaksimumkan hasil panen,Berusaha mengurangi masukan sampai aras layak. KUALITAS TANAH+-PROSES DEGRADASI TANAHErosi tanah,Limpasan (run-off) hara,Pelindian (leaching),Denitrifikasi,Asidifikasi,Pemadatan (compacting),Pengerakan (crusting),Kehilangan bahan organik,Salinisasi (penggaraman),Penggenangan (waterlogging),Penggurunan,Pengurasan (depletion) hara,Akumulasi bahan beracun.PRAKTEK KONSERVASI TANAHPengolahan tanah konservasi,Pergiliran tanaman,Peningkatan pengatusan,Pengelolaan residu bahan organik,Pengawetan air,Terasering,Pertanian kontur,Pemupukan (organik & anorganik & hayati),Peningkatan daur hara,Perbaikan sistem sesuai dengan jenis tanah, iklim & kultivar.HARA FUNGSI BIOKIMIAWIKELOMPOK 1 :KOMPONEN PENYUSUN SENYAWA KARBONNITROGEN (N)Penyusun asam amino, amida, asam2 nukleat, nukleotida, koensim, heksoamin dsb.BELERANG (S)Penyusun asam amino sistein, sistin, metionin & protein. Penyusun asam lipoat, koensim A, tiamin, pirofosfat, glutation, biotin, adenosine-5-fosfosulfat & 3-fosfoadenosin.Klasifikasi Unsur Hara(Taiz & Zeiger, 2002)KELOMPOK 2 :BERPERAN PENTING DLM PENYIMPANAN ENERGI ATAU INTEGRITAS STRUKTUR TANAMANFOSFOR (P)Komponen penyusun gula fosfat, asam nukleat, nukleotoda, koensim, fosfolipid, asam fitat, dsb. Mempunyai peran utama dlm reaksi2 yg melibatkan ATP.SILIKA (Si)Terendapkan dlm bentuk silika amorfous pd dinding sel. Mendukung sifat mekanis dinding sel seperti ketegaran & kelenturan.BORON (B)Kompleks dg manitol, manan, asam pollimanuronat & konstituen dinding sel yg lain, terlibat dlm proses pemanjangan sel & metabolisme asam nukleat.KELOMPOK 3 :TERDAPAT DLM BENTUK ION PADA JARINGAN TANAMANKALIUM (K)Kofaktor dari > 40 ensim. Kation utama dlm menyokong turgor sel & memelihara elektronetralitas sel.KALSIUM (Ca)Penyusun lamela tengah dinding sel. Kofaktor bbrp ensim dlm hidrolisis ATP & fosfolipida. Berperan sbg messenger ke 2 dlm pengaturan metabolisme.MAGNESIUM (Mg)Dibutuhkan oleh beberapa ensim yg terlibat dlm pemindahan fosfat. Penyusun molekul klorofil.KLOR (Cl)Dibutuhkan dlm reaksi fotosintesis & evolusi O2.MANGAN (Mn)Utk aktifitas ensim Dehidrogenase, Dekarbok silase, Kinase, Oksidase & Peroksidase. Terlibat pd ensim2 yg teraktifasi oleh kation & dlm evolusi O2 fotosintetik.NATRIUM (Na)Terlibat dlm regenerasi PEP pada tanaman2 C4 & CAM. Pengganti hara Kalium pada beberapa fungsi.KELOMPOK 4 :TERLIBAT DLM REAKSI REDUKSI-OKSIDASI DLM JARINGAN TANAMANBesi (Fe)Penyusun sitokrom dan protein2 Fe nonheme dlm fotosintesis, penambatan N2 dan respirasi.Seng (Zn)Penyusun ensim Alkohol dehidrogenase, Glutamik dehidrogenase, Karbonik anhidrase dsb.Tembaga (Cu)Penyusun ensim Ascorbik acid oksidase, Tirosinase, Monoamin oksidase, Uricase, Sitokrom oksidase, Fenolase, Laccase dan Plastosianin.Nikel (Ni)Penyusun ensim Urease & Hidrogenase, tdpt dlm sel bakteri penambat N2.Molibden (Mo)Penyusun ensim Nitrogenase, Nitrat reduktase & Xanthine dehidrogenase.DAUR HARABerhubungan erat dg DEKOMPOSISI BO penting bagi semua bentuk pertanian,MIKROBA adalah AKTOR UTAMA, tingkat terjadinya proses transformasi dikontrol oleh mikropredator seperti nematoda & protozoa,Makrofauna dapat MEMFASILITASI mikroba hidup dlm usus atau dalam kotoran,Mikroba tertentu (simbiont ~ rhizobia, mikoriza) meningkatkan ketersediaan hara.

MuatanNegatif

Kation2 teradsorbsi

Ca2+H+K+Mg2+H+NH4+H+Na+

fenolik

O-

hidroksil

O-

COO-

karboksil

O-

fenolik

COO-

karboksil

COO-

karboksil

O-

O-

COO-

COO-

SATUAN INTIKOLOID HUMUS(C, H & O)

H+K+Mg2+H+NH4+H+Na+

Kation2 dalam larutan tanah

ADSORPSI (JERAPAN) KATION OLEH KOLOID HUMUS & SEL-SEL MIKROBA DALAM TANAHSustainable AgricultureKehidupan biota tanah tetap terjaga dalam keseimbangannya untuk menunjang pertumbuhan & produksi tanamanPengelolaan bahan organik + PEMUPUKAN HAYATIPROSES HABER-BOSCH VS PENAMBATAN N2 HAYATIN2NH3Suhu 1200oCTekanan 500 atmNITROGENASESuhu & tekanan normal 1.3 TON MINYAK UNTUK MEMPRODUKSI 1 TON NITROGENMIKROBA DIAZOTROF SIMBIOTIK & NON-SIMBIOTIKN2NH3DAMPAK : Melepaskan GRK (CO2 & NOX) serta pencemaran NO3-3 H2

PUPUK FOSFAT & MIKROBA PELARUT FOSFATH2SO4Tekanan tinggiAsam-asam organikH+ dari mikrobaBATUANFOSFAT (RP)Tak larutMIKROBA PELARUT FOSFATMelepaskan Gas Rumah Kaca (CO2 , NOX & SOX)P TER- SEDIALarutBATUANFOSFAT (RP)Tak larutP TER- SEDIALarutKELOMPOK PUPUK HAYATISISTEM/ASOSIASICONTOH MIKROBA INOKULANPenambat N2 simbiotikLegumeRhizobium, Bradyrhizobium, Azorhizobium, Sinorhizobium.AzollaAnabaena azollae.Non-LegumeFrankia sp.Penambat N2 non-simbiotikHidup bebasAzotobacter, Azospirillum, Clostridium, Klebsiella, Blue-green algae.Cendawan MikorizaSimbiosis Aneka TanamanVA-MIKORIZA : Acaulospora, Gigaspora, Glomus, Sclerocystis, Entrophospora, Scutellospora. ENDOMIKORIZA : Glaziella, Endogone, Complexipes, Modicella, Endogone.Pelarut FosfatHidup bebasBakteri : Bacillus, Pseudomonas; Jamur : Aspergillus, Penicillium; Actinomycets : Streptomyces.PendekomposisiHidup bebasSELULOLITIK : Fungi : Alternaria, Aspergillus, Chaetomium, Fomes dsb; Bakteri : Achromobacter, Angiococcus, Bacillus, Cellulomonas dsb; Actinomycetes : Micromonospora, Nocardia dsb.LIGNOLITIK : Fungi : Aspergillus, Fomes, Fusarium dsb.MACAM-MACAM INOKULAN PUPUK HAYATIDEGRADASI TANAH : hilangnya produktivitas aktual atau potensial atau fungsi/kegunaan suatu tanah akibat faktor alam atau ulah manusia

BILA KESUBURAN TANAH BERORIENTASI PADA PRODUKSI JANGKA PANJANG, MAKA PROSES-PROSES BIOLOGI DALAM TANAH HARUS DIPERTIMBANGKAN DALAM PRAKTEK PENGELOLAAN TANAHSumberdaya lahan akan mengalami PROSES DEGRADASI & manusia merupakan faktor utama yg mempercepat proses degradasi lahan

PERTANIAN BERKELANJUTANPRODUKTIFITAS TANAH BERKELANJUTANPENGELOLAAN BAHAN ORGANIK

Aplikasi tandan kosong sawit untuk mempertahankan kandungan bahan organik tanahORGANIC FARMS = SUSTAINABLE FARMSReduced soil erosion,Reduced use of fossil fuels,Reduced chemicals leaching into groundwater, streams, lakes,Little--no pesticide use,Increased water holding capacity & drainage, Buffers & neutralizes soil pH,

www.ex.ac.uk/crr/news1/organic/organiSiklus hara dalam pertanian organik

Pertanian organik adalah sistem produksi pertanian yang holistik dan terpadu, dengan cara mengoptimalkan kesehatan dan produktivitas agro- ekosistem secara alami, sehingga menghasilkan pangan dan serat yang cukup, berkualitas, dan berkelanjutan.Teknologi Pengelolaan Lahan pada Budidaya Sayuran Organik

DESKRIPSISistem pertanian organik didefinisikan sebagai kegiatan usaha tani secara menyeluruh sejak proses produksi (pra- panen) sampai proses pengolahan hasil (pasca-panen) yang bersifat ramah lingkungan dan dikelola secara alami (tanpa penggunaan bahan kimia sintetis dan rekayasa genetika), sehingga menghasilkan produk yang sehat dan bergizi (SNI No. 01-6729- 2002).

Teknologi Penggunaan Tanaman Penutup Tanah

Tanaman penutup tanah adalah tanaman yang ditanam menutupi permukaan lahan pertanian, dengan tajuk dan daun tanaman yang rapat untuk mengendalikan erosi tanah dan memperbaiki sifat-sifat tanah. Tanaman yang digunakan adalah famili leguminosa yang mampu beradaptasi dan tumbuh cepat, dan produksi biomassanya tinggi.

Mucuna sebagai tanaman penutup tanah cukup baik menyumbang hara utama

Turi Mini (Sesbania rostrata) dapat Mensubstitusi Sebagian Pupuk Nitrogen

Turi mini (Sesbania rostrata) merupakan tanaman famili leguminoceae perdu lunak yang ditanam melalui biji. Pada umur 45 hari tinggi tanaman relative pendek yaitu sekitar 30-40 cm dengan lebar tajuk 20 cm. Tanaman ini mempunyai bintil-bintil pada akar dan batang yang mengandung bakteri Rhizobium yang dapat menambat N- udara. Daya menambat N turi mini mencapai 4,7% lebih besar dari anggota famili Fabiaceae seperti kacang tanah dan kedelai. Turi mini mampu menambat N berkisar 56 150 kg per ha. Kelebihan lain dari turi mini ini adalah dapat meningkatkan efisiensi penyerapan nitrogen dan fosfor di dalam tanah. Peningkatan efisiensi penyerapan N mencapai 25% dan terjadi peningkatan kandungan N tanah serta peningkatan penyerapan P yang berpengaruh positif mempercepat pembungaan padi sekitar 7 -10 hari .Azolla dapat Mensubstitusi Sebagian Pupuk Nitrogen

Azolla tumbuh baik pada suhu rata-rata harian 25oC, memperbanyak diri secara vegetatif (tidak menghasilkan biji), sehingga inokulum Azolla dapat dibudidayakan sepanjang tahun dengan menumbuhkan pada kolam atau sawah. Azolla tidak dapat bertahan pada kondisi kering sehingga diperlukan genangan air.Teknologi Konservasi Tanah pada Lahan Sayuran Berlereng

Teknologi ini mengikuti cara pembuatan bedengan searah kontur yang dilakukan petani, namun panjang bedengan dibatasi 4,5 m, dan di antara dua bedengan dibuat guludan searah kontur. Guludan berfungsi untuk menghambat aliran permukaan dan meningkatkan pengendapan tanah dan unsur hara yang tererosi. Sayuran ditanam pada bedengan, sedangkan guludan dapat ditanami tanaman semusim lainnya.Penggunaan Strip RumputPenggunaan Strip RumputPenggunaan Strip RumputPenggunaan Strip Rumput

DESKRIPSISistem ini hampir sama dengan sistem pertanaman lorong, namun tanaman pagarnya adalah tanaman rumput pakan ternak. Strip dibuat mengikuti kontur dengan lebar strip 0,5 m atau lebih. Semakin lebar strip semakin efektif dalam penanggulangan erosi dan semakin tinggi jaminan ketersediaan pakan ternak.MANFAATStrip rumput pakan ternak penting bagi petani yang memelihara ternak ruminansia sebagai penyangga kekurangan hijauan pakan pada musim kemarau. Pada keadaan tertentu apabila ternak semakin penting, petani bisa saja memilih untuk mengganti tanaman pangan dengan rumput pakan ternak sehingga tegalannya berubah menjadi padang rumput.Konservasi Tanah pada Lahan Usahatani Berbasis Kopi

Arachis pintoii cocok sebagai tanaman penutup tanah di bawahtanaman kopi

Komponen teknologi berupa tindakan pengendalian erosi tanah yang perlu dilakukan pada usahatani kopi berlahan miring terutama pada saat tanaman masih relatif muda, dan/atau pada tingkat penutupan lahan relatif rendah

. Strip rumput alami pada lahan usaha tani tanaman perkebunan

Rorak, diletakkan pada bidang olah dan saluran resapan air

Rorak yang telah terisi serasah (mulsa vertikal)

Sistem multistrata pada lahan usaha tani berbasis kopi

PROSEDUR PENGAMBILAN CONTOH TANAH UNTUK ANALISIS MIKROBA

MULTIFUNGSI PERTANIANKonsep baru dalam memahami Pertanian secara Utuh, Adil dan Bijaksana MULTIFUNGSIFungsi lingkungan:Pelestari tradisi, budaya, dan kehidupan sosial pedesaanPenyedia lapangan kerjaBasis bagi ketahanan pangan dan pertumbuhan ekonomiMitigasi banjir,Pengendali erosi tanah,Pemelihara pasokan air tanahPenyerap sampah organikPemelihara keanekaragaman hayati