AGRIKAN.ID – Tulisan ini disarikan dari orasi pengukuhan profesor riset Prof. (R) Dr. Ir. Dedi Nursyamsi, M.Agr untuk bidang ilmu tanah, agroklimatologi, dan hidrologi. Orasi ini dibacakan di Bogor, 14 Agustus 2017.
Waktu itu Dedi masih menjabat sebagai Kepala Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumberdaya Lahan Pertanian (BBSDLP), Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Kementerian Pertanian.
Kemudian pada Senin, 4 Februari 2019, ia diangkat sebagai Staf Ahli Menteri Pertanian bidang Infrastruktur Pertanian. Sejak Senin, 29 Juli 2019, ia diangkat sebagai Kepala Badan Penyuluhan dan Pengembangan Sumber Daya Manusia Pertanian (BPPSDMP), Kementerian Pertanian.
Kami menilai, orasi ini sangat penting disosialisasikan ke publik. Ia mengatakan, kita berasal dari tanah, hidup dari tanah, dan kembali ke tanah. Karena itu, kewajiban kita untuk mengelola tanah dengan bijak dalam meningkatkan produksi pangan dengan tetap merawat lingkungan.
Pelandaian peningkatan produktivitas padi
Sebagai mana kita ketahui, masalah serius dalam sistem produksi padi, sejak dua dekade terakhir adalah:
- Pelandaian peningkatan produktivitas (leveling off), terutama pada lahan sawah intensif.
- Masih rendahnya produktivitas lahan belum intensif dan lahan suboptimal (LSO), terutama lahan kering dan rawa.
- Alih fungsi lahan sawah beririgasi teknis yang produktivitasnya tinggi menjadi lahan non-pertanian.
Dua masalah pertama di atas terkait dengan teknologi pemupukan dan keseimbangan hara tanah.
“Penggunaan pupuk anorganik takaran tinggi dan terus-menerus akan mengganggu keseimbangan hara, menurunkan efisiensi penggunaan pupuk, dan berdampak negatif terhadap kesehatan tanah dan lingkungan,” kata Dedi.
Hal ini diyakinkan sebagai salah satu penyebab pelandaian produktivitas padi di lahan sawah intensif.
Sementara di tanah LSO yang umumnya miskin bahan organik dan kahat (kurang atau defisiensi) hara makro justru masih menggunakan pupuk yang tidak sesuai kebutuhan tanaman, sehingga produktivitas tanaman menjadi rendah.
Inovasi pemupukan berbasis keseimbangan hara
Inovasi pemupukan berbasis keseimbangan hara (IPbKH) yang dikembangkan sejak lebih dari satu dekade ditujukan agar hara di dalam tanah berimbang, baik untuk memenuhi kebutuhan tanaman maupun memperbaiki kesuburan tanah.
Secara ilmiah, IPbKH diartikan sebagai “kecukupan” dan keseimbangan anion dan kation unsur hara dalam tanah untuk memenuhi kebutuhan tanaman agar dapat tumbuh dan berproduksi sesuai dengan potensi tanaman.
Sedangkan secara praktis, IPbKH diartikan sebagai pengelolaan hara yang mampu meningkatkan produksi tanaman secara nyata melalui pemupukan yang rasional dan efisien serta dapat mengurangi tingkat degradasi lahan dan lingkungan.
Proses dasar pengembangan IPbKH melalui pendekatan uji tanah yang tahapannya meliputi:
- Identifikasi kekahatan (kekurangan) hara.
- Pemilihan metode ekstraksi tanah.
- Penentuan kelas ketersediaan hara dan dosis pupuk.
- Penetapan rekomendasi pemupukan.
Hasil kajian implementasi IPbKH menunjukkan bahwa dosis pupuk IPbKH berpotensi nyata menghemat pupuk yang besarnya tergantung jenis tanah.
Jika dibandingkan dengan kebiasaan petani, maka secara nasional IPbKH berpotensi menghemat penggunaan pupuk bersubsidi 15% untuk urea dan 17% untuk NPK atau setara Rp1,8-2,0 triliun per tahun.
Selain efisiensi penggunaan pupuk, IPbKH juga dapat meningkatkan produksi padi secara nasional mencapai rata-rata 12% atau sekitar 9 juta ton Gabah Kering Giling (GKG) per tahun.
Penyempurnaan IPbKH menjadi IPbKHT
Namun demikian, karena tantangan semakin kompleks, maka dirasakan teknologi IPbKH belum efektif menjawab tantangan swasembada pangan saat ini.
Hal ini menjadi lebih serius jika dikaitkan dengan isu peningkatan produktivitas dan efisiensi faktor produksi, serta aspek lingkungan dan perubahan iklim yang semakin strategik dalam pencapaian swasembada pangan di masa datang.
Karena itu IPbKH perlu dilengkapi dengan pengembangan jenis sumber hara dan teknologi pemupukan yang lebih mutakhir, yang diintegrasikan pula dengan teknologi budidaya lain seperti varietas unggul baru, pengaturan jarak tanam, alat mesin pertanian (alsintan), pengendalian organisme pengganggu tanaman (OPT), dan teknologi informasi.
Pelengkapan IPbKH dengan pengembangan jenis sumber hara dan teknologi mutakhir yang dipadukan dengan budidaya lain ini disebut sebagai Inovasi Pemupukan berbasis Keseimbangan Hara Terintegrasi (IPbKHT).
Tiga faktor utama yang menuntut penyempurnaan IPbKH menjadi IPbKHT:
- Penggunaan pupuk yang kurang efisien sehingga menyebabkan pelandaian produktivitas padi di lahan sawah intensif dan pemupukan yang kurang efektif di lahan suboptimal (LSO).
- Perkembangan inovasi teknologi pemupukan, teknologi budidaya lain, dan teknologi informasi yang sangat pesat.
- Meningkatnya kepedulian terhadap lingkungan dan keamanan pangan (food safety).
Tantangan pengembangan teknologi pemupukan
Selanjutnya dengan bertambahnya waktu, tantangan pengembangan teknologi pemupukan saat ini dan pada masa depan semakin kompleks dan beragam.
Pelandaian peningkatan produktivitas padi di lahan sawan intensif yang muncul akhir-akhir ini, selain karena masalah keseimbangan hara dan rendahnya kadar bahan organik tanah, juga terkait dengan pelandaian peningkatan daya hasil varietas baru, keragaman iklim, dan perubahan iklim.
Masalah keseimbangan hara menuntut pengelolaan hara tidak lagi sebatas hara makro primer N, P, dan K, tetapi juga hara makro sekunder S, Ca, dan Mg, hara mikro Fe, Cu, Mn, Zn, dan B, serta beneficial element Si.
Inovasi teknologi pemupukan mutakhir seperti pupuk hayati, teknologi nano, fertigasi, serta teknologi budidaya lain seperti penggunaan varietas unggul baru, pengaturan jarak tanam, alsintan, pengendalian OPT menuntut IPbKH yang lebih handal, komprehensif, dan terintegrasi.
Peluang pengembangan teknologi pemupukan
Selain tantangan, terdapat pula peluang penting yang harus dimanfaatkan dalam teknologi pemupukan. Yaitu kebijakan pemerintah dan permintaan produk pertanian ramah lingkungan.
Pemerintah telah menetapkan tiga kebijakan umum pemupukan:
- Pemupukan berimbang.
- Subsidi pupuk.
- Penggunaan pupuk secara rasional.
Sasaran tiga kebijakan umum tersebut adalah meningkatkan produksi dan swasembada pangan berkelanjutan, meningkatkan efisiensi penggunaan pupuk, sistem produksi yang sehat, dan ramah lingkungan.
Kebijakan tersebut memposisikan IPbKHT menjadi sangat strategis.
Berbagai konsep pembangunan yang mempertimbangkan aspek lingkungan dan kelestarian sumberdaya sudah banyak digulirkan. Konsep tersebut semakin penting dan menjadi prioritas dengan mencuatnya tuntutan pasar global terhadap produk pangan bermutu, aman, dan sehat.
Uni-Eropa mensyaratkan keamanan pangan (food safety), Australia dengan Biosecurity Act yang mensyaratkan eco-labelling, dan Amerika Serikat dengan Bioterrorism Act.
Konsep pertanian ramah lingkungan sejalan Good Agricultural Practices (GAP) yang berdasarkan pada aspek efisiensi ekonomi dan aspek sosial dan budaya, serta aspek lingkungan dan sumberdaya yang harus bersinergi.
Pertanian ramah lingkungan tidak saja tertuju pada lahan optimal dan infensif, tetapi juga pada lahan suboptimal (LSO) karena lahan tersebut bersifat sensitif. Praktik pertanian yang kurang tepat akan berdampak pada kerusakan lingkungan dan degradasi sumberdaya lahan.
Teknologi pemupukan
Dengan memperhatikan tantangan dan peluang tersebut di atas maka teknologi pemupukan yang lebih maju dirasakan semakin penting dalam pencapaian swasembada pangan nasional.
Pengalaman menunjukkan, selain tergantung pada status dan dinamika hara tanah, efektivitas IPbKH juga tergantung pada berbagai faktor lain seperti aktivitas mikroba tanah, sinergistik dengan teknologi budidaya lain, dan pemanfaatan teknologi informasi untuk diseminasi (penyebarluasan).
Selain itu, dinamika dan kompleksitas tuntutan dan tantangan terhadap produksi pangan ke depan, serta perkembangan inovasi teknologi pemupukan dan teknologi lain, makin mendorong dilahirkannya inovasi teknologi pemupukan yang lebih handal, komprehensif, dan sinergis melalui penyempurnaan IPbKH menjadi IPbKHT.
IPbKHT dicirikan dengan tambahan muatan berbagai inovasi, baik dalam aspek teknologi pemupukan itu sendiri maupun teknologi budidaya lainnya, serta teknologi informasi.
Ciri utama yang diunggulkan pada IPbKHT:
- Teknologi pemupukan mutakhir seperti pupuk hayati.
- Reorientasi paket teknologi pemupukan.
- Integrasi dan sinergi teknologi pemupukan dengan teknologi budidaya lain.
- Optimalisasi pemanfaatan kit tanah dan sistem informasi pemupukan.
Teknologi pemupukan mutakhir
Dalam konteks pertanian berkelanjutan, teknologi pemupukan berbasis keseimbangan hara ideal adalah:
- Keseimbangan penggunaan berbagai hara makro primer, sekunder, dan hara mikro secara proporsional.
- Integrasi penggunaan berbagai sumber hara, baik pupuk anorganik sebagai penyedia hara utama maupun pupuk organik sebagai sumber hara suplemen.
Untuk itu dukungan teknologi pemupukan mutakhir seperti pupuk hayati dan pembenah tanah sangat penting, baik sebagai katalisator proses dekomposisi bahan organik maupun sebagai pelarut hara yang terkandung dalam tanah atau bahan organik.
“Penggunaan pupuk hayati yang berisi konsorsia mikroba penambat N dan pelarut P pada tanah jenuh P akan meningkatkan efisiensi pupuk N dan P sekitar 20% bahkan bisa mencapai 50%,” papar Dedi.
Konsorsia mikroba tersebut mampu memfiksasi (mengikat) N2 dari udara menjadi tersedia dalam tanah dan melarutkan berbagai bentuk senyawa P tanah yang semua terikat sebagai Ca-P, Fe-P, dan Al-P menjadi tersedia bagi tanaman.
Pada lahan suboptimal (LSO), baik lahan kering maupun rawa, penggunaan teknologi pemupukan berbasis keseimbangan hara perlu didahului dengan penggunaan berbagai bahan amelioran.
Bahan amelioran sangat penting untuk meningkatkan produktivitas LSO melalui peningkatan pH, netralisasi senyawa beracun, dan perbaikan sifat fisik dan biologi tanah.
Kapur, bahan organik, dan senyawa humat cocok untuk lahan kering masam, sementara itu biochar dan zeolit untuk lahan sawah tadah hujan, lahan kering, dan lahan rawa pasang surut.
Reorientasi paket teknologi pemupukan
Ke depan, paket rekomendasi pemupukan dalam program pencapaian swasembada pangan perlu memperhatikan batasan “spesifik lokasi” yang tidak saja berdasarkan agroekosistem, tetapi juga aspek status eksploitasi lahan.
“Dengan penerapan IPbKHT, akan ada perbedaan paket rekomendasi pemupukan antara lahan optimal intensif, lahan optimal non-intensif, lahan suboptimal (LSO) eksisting, dan LSO bukaan baru,” jelas Dedi.
Paket pemupukan di lahan intensif terutama ditujukan untuk memenuhi kebutuhan bahan organik dan hara N tanah, sedangkan hara P dan K diberikan dalam jumlah terbatas di lokasi tertentu.
Hara S dan Zn perlu ditambahkan terutama di tanah alkalin, sedangkan unsur Si diperlukan terutama di tanah-tanah Oksisol.
Jenis pupuk yang diberikan di lahan intensif ini sebaiknya pupuk tunggal, karena penggunaan pupuk majemuk NPK 15-15-15 di tanah berstatus P dan K tinggi merupakan pemborosan.
Terkait dengan tingginya status hara P dan K di lahan sawah intensif, maka perlu dilakukan reformulasi pupuk majemuk NPK untuk padi dengan menurunkan kadar hara P dan K dalam pupuk.
Sedangkan untuk kedelai dan kacang-kacangan lain di lahan kering perlu reformulasi pupuk majemuk dengan menurunkan kadar hara N.
Selain itu, rekomendasi dan kebijakan penggunaan pupuk majemuk untuk padi di lahan sawah intensif dan kedelai di lahan sawah dan lahan kering perlu dikaji ulang.
Paket pemupukan padi, jagung, dan kedelai di lahan suboptimal (LSO) seperti lahan sawah tadah hujan, lahan rawa, dan lahan kering harus berbeda dengan di lahan optimal intensif.
LSO memerlukan pupuk organik, pupuk N, P, dan K lebih tinggi, sedangkan lahan kering masam memerlukan bahan organik dan rock phosphate.
Di lahan gambut perlu ditambahkan amelioran yang mengandung kation polivalen (Fe, Al, Mn).
Di lahan rawa pasang surut perlu teknologi pemupukan yang dikombinasikan dengan teknologi pengelolaan air.
Integrasi dan sinergi teknologi
Pengembangan IPbKHT harus sinergi dan didukung oleh teknologi budidaya lainnya, terutama varietas unggul baru, pengelolaan lahan, air, dan tanaman. Artinya penetapan IPbKHT harus sesuai dengan varietas, sistem irigasi, dan pengelolaan lahan.
Ciri lahan sakit pada sistem pertanian sangat intensif adalah pendangkalan lapisan olah tanah akibat pengolahan tanah menggunakan rotary plow dan adanya residu pestisida tanah akibat penggunaan pestisida berlebihan.
Penerapan IPbKHT harus dipadukan dengan:
- Pengembalian jerami dan pemberian pupuk kandang.
- Teknik pengolahan tanah dengan menggunakan bajak singkal secara periodik.
- Penggunaan pupuk hayati dan pembenah tanah.
- Bioremediasi untuk mengurangi dampak pencemaran.
Rekomendasi IPbKHT dalam penerapan model usahatani padi intensif seperti Jarwo Super, harus menggunakan paket pemupukan yang mempertimbangkan keseimbangan hara secara kuantitatif.
Pada sistem Jarwo Super, IPbKHT harus melibatkan berbagai jenis bentuk pupuk seperti bahan/pupuk organik, pupuk hayati, dan pupuk majemuk yang dikombinasikan dengan pupuk tunggal, terutama pupuk makro N.
Selain itu, pada Jarwo Super, teknologi pemupukan juga harus terintegrasi dengan teknologi budidaya lain seperti varietasi Inpari 30 dan Inpari 31, cara tanam Jajar Legowo (Jarwo), Biopestisida, mesin tanam (transplanter) Jarwo, dan mesin panen (harvester) Jarwo.
Optimalisasi pemanfaatan perangkat uji tanah dan sistem informasi pemupukan
Tantangan lain yang menyebabkan kurang optimalnya proses alih teknologi pemupukan adalah aksesibilitas terhadap informasi.
Untuk itu penggunaan perangkat uji tanah (PUT) perlu dikombinasikan dengan sistem informasi tentang penyediaan hara dari setiap formula bahan organik dan pupuk hayati.
Selain teknologi pemupukan yang lebih mutakhir sinerginya dengan teknologi budidaya, pengembangan IPbKHT juga didukung oleh teknologi informasi dan diseminasi yang efektif.
Sistem informasi IPbKHT berbasis teknologi informasi dan multimedia yang tersedia saat ini seperti Katam (Kalender Tanam) Terpadu, PHSL (Pemupukan Hara Spesifik Lokasi), PKDSS (Phosphorus and Potassium Decision Support System), dan InaAgro, perlu disesuaikan dengan perkembangan teknologi informasi terkini.
Peran teknologi pemupukan
Teknologi pemupukan mempunyai peran yang sangat penting dalam pencapaian swasembada pangan, baik dalam meningkatkan efisiensi pemupukan, termasuk penghematan subsidi pupuk, maupun dalam meningkatkan produksi pangan.
Berkembangnya IPbKHT diyakini dapat menjamin peningkatan produktivitas dan produksi padi nasional.
Penerapan IPbKHT seperti dalam paket Jarwo Super mampu menghasilkan padi lebih dari 10 ton Gabah Kering Panen (GKP) per hektar atau meningkatkan hasil lebih dari 60% dibanding dengan cara petani, dengan tambahan keuntungan setara dengan Rp 180 triliun per tahun.
“Selain keuntungan ekonomi, IPbKHT diyakini mampu menjawab berbagai tantangan swasembada pangan yang semakin komplek, terutama terkait isu percepatan peningkatan produktivitas dan efisiensi faktor produksi serta masalah lingkungan dan perubahan iklim,” kata Dedi.
Kita berasal dari tanah, hidup dengan tanah, dan kembali ke tanah. Itulah fitrah manusia dari awal hingga akhir zaman.
Karena itulah, kewajiban kitalah sebagai manusia untuk mengelola tanah dengan bijak seperti menerapkan dan mengembangkan IPbKHT agar produktivitas tanah meningkat, produksi pangan juga meningkat, dan lingkungan tetap terpelihara.
Referensi:
- Majalah AGRINA edisi 279, September 2017
- Nursyamsi, Dedi. 2017. “Inovasi Pemupukan Berbasis Keseimbangan Hara Terintegrasi untuk Mendukung Swasembada Pangan Nasional.” Buku orasi pengukuhan Profesor Riset. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Kementerian Pertanian.
