PENGELOLAAN AGROEKOSISTEM LAHAN SAWAH Bahan kajian MK. Manajemen Agroekosistem FPUB Juli 2011

1. PENGELOLAAN AGROEKOSISTEM LAHAN SAWAH Bahan kajian MK. Manajemen Agroekosistem FPUB Juli 2011 Diabstraksikan oleh Prof Dr Ir Soemarno MS Dosen Jur Tanah FPUB

2. SAWAH Sawah adalah lahan usaha pertanian yang secara fisik permukaan BIDANG OLAHNYA rata, dibatasi oleh pematang, serta dapat ditanami padi, palawija atau tanaman budidaya lainnya. Biasanya sawah digunakan untuk bercocok tanam padi. Untuk keperluan ini, sawah harus mampu menyangga genangan air karena padi memerlukan penggenangan pada periode tertentu dalam pertumbuhannya. Untuk mengairi sawah digunakan sistem irigasi dari mata air, sungai atau air hujan. Sawah yang airnya berasal dari hujan dikenal sebagai sawah tadah hujan, sementara yang lainnya adalah sawah irigasi. Padi yang ditanam di sawah dikenal sebagai padi lahan basah (lowland rice).

3. EKOSISTEM SWAH Dalam usaha budidaya padi harus diketahui faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman secara ekologi, baik faktor biotik dan abiotik di lingkungan tumbuh tanaman tersebut. Pertanaman padi sawah adalah monokultur, selain itu terdapat beberapa flora dan fauna di sekitar pertanaman yang akan mempengaruhi pertumbuhan tanaman padi. Organisme yang ada di sekitar tanaman padi adalah mikrofauna dalam tanah, mesofauna, makrofauna dan vegetasi (gulma) yang ada di sekitar persawahan.

4. BUDIDAYA PADI SAWAH Sawah merupakan suatu sistem budidaya  tanaman yang khas dilihat dari sudut kekhususan pertanaman yaitu padi,  penyiapan tanah, pengelolaan air dan dampaknya atas lingkungan. Lahan sawah perlu diperhatikan  secara khusus dalam penatagunaan lahan. Meskipun di lahan sawah dapat diadakan pergiliran berbagai tanaman, namun pertanaman pokok selalu padi. Jadi, kajian tentang sawah tentu berkaitan dengan produksi padi dan beras.

5. Interaction of the social system with agricultural ecosystems after the Industrial Revolution

6. Interaction, coevolution and coadaptation of the human social system with the ecosystem Source: Adapted from Rambo, A and Sajise, T (1985) An Introduction to Human Ecology Research on Agricultural Systems in Southeast Asia, University of the Philippines, Los Banos, Philippines

7. Coadaptation of modern social sytems and ecosystems

8. BUDIDAYA PADI Budidaya padi sawah (Ing. paddy atau paddy field), diduga dimulai dari daerah lembah Sungai Yangtse di Tiongkok. Budidaya padi lahan kering, dikenal manusia lebih dahulu daripada budidaya padi sawah. Budidaya padi lahan rawa, dilakukan di beberapa tempat di Pulau Kalimantan. Budidaya gogo rancah atau disingkat gora, yang merupakan modifikasi dari budidaya lahan kering. Sistem ini sukses diterapkan di Pulau Lombok, yang hanya memiliki musim hujan singkat.

9. Teknologi budidaya Bercocok tanam padi mencakup persemaian, pemindahan atau penanaman, pemeliharaan (termasuk pengairan, penyiangan, perlindungan tanaman, serta pemupukan), dan panen. Aspek lain yang penting namun bukan termasuk dalam rangkaian bercocok tanam padi adalah pemilihan kultivar, pemrosesan gabah dan penyimpanan beras.

10. BUDIDAYA PADI SECARA INTENSIF S R I ( SYSTEM OF RICE INTENSIFICATION) Suatu cara budidaya tanaman padi yang efesien dengan proses manajemen sistem perakaran yang berbasis pada pengelolaan air, tanah, dan tanaman SRI berasal dari Madagascar dikembangkan sejak sekitar 1980-an oleh Fr. Henri de Laulanié, SJ (biarawan asal Perancis) dan berkembang ke sekitar 24 negara sejak sekitar 1993

11. BUDIDAYA PADI SECARA INTENSIF • PERMASALAHAN BUDIDAYA TANAMAN PADI • Penurunan kesehatan dan kesuburan tanah • Kecenderungan potensi padi untuk berproduksi lebih tinggi mandeg • Penggunaan unsur kimia anorganik dan pestisida sintesis meningkat • Perilaku petani sudah jauh dari kearifan dalam memanfaatkan potensi lokal

12. BUDIDAYA PADI SECARA INTENSIF • DASAR PEMIKIRAN METODE SRI • Tanaman Padi mempunyai potensi yang besar untuk menghasilkan produksi dalam taraf tinggi • Dapat dicapai dengan terpenuhinya kondisi yang optimal • Dicapai melalui proses pengelolaan tanah, tanaman dan air serta unsur agroekosistemnya • Terjadi kecenderungan penurunan produksi • Padi bukan tanaman air, tetapi padi tanaman yang membutuhkan air • Pada kondisi tanah tidak tergenang, akar akan tumbuh subur dan besar, sehingga dapat menyerap nutrisi yang banyak, sertra mendorong tumbuhnya ANAKAN yang optimal.

13. BUDIDAYA PADI SECARA INTENSIF • PENYEBAB TERJADINYA PENURUNAN PRODUKSI PADI • Penurunan kesuburan tanah akibat penggunaan pupuk dan pestisida anorganik • Mikroba dalam tanah tidak bisa berfungsi • Aliran energi dari bawah ke atas permukaan tanah tidak seimbang • Suplay nutrisi dari tanah sangat kurang • Tanaman menunggu suplay makanan dari luar berupa pupuk sintesis • Penggunaan pupuk dan pestisida sintesis yang berlebihan mengakibatkan rantai makanan terputus • Musuh Alami hanya menunggu makanan dari keberadaan hama • Jenjang hirerkis Musuh Alami lebih tinggi maka hama akan berkembang lebih pesat

14. BUDIDAYA PADI SECARA INTENSIF • CARA PANDANG KURANG ARIF • Orang beranggapan di sawah hanya ada tanaman dan hama • Untuk memenangkan persaingan hama harus dibunuh • Pestisida yang berkuasa untuk memusnahkan hama • Pestisida tidak bisa mengentaskan masalah karena hama • Hama menjadi kebal • Terjadi peledakan hama • Pencemaran lingkungan • Terbunuhnya jasad non sasaran • Pengurangan keragaman unsur hayati • Gangguan terhadap kesehatan manusia .

15. BUDIDAYA PADI SECARA INTENSIF

16. BUDIDAYA PADI SECARA INTENSIF SRI Di Indonesia antara lain oleh Pak Engkus Kuswara dan Pak Alik Sutaryat (Tahun 1999) Yang mereka terapkan adalah : • Tanam Tunggal Dan Dangkal • Umur Semai Kurang 15 Hari • Penanaman cepat kurang 15 Menit • Pupuk Organik

17. BUDIDAYA PADI SECARA INTENSIF • METODOLOGI SRI ADALAH : • Tanaman Hemat Air (Max 2 Cm = Macak-macak dan juga ada periode pengeringan sampai tanah pecah-pecah) • Hemat Biaya (butuh bibit 5 Kg/Ha, Tidak butuh biaya Pencabutan, Pemindahan, Irit tenaga tanam, dll) • Hemat Waktu (bibit ditanam muda 3 - 10 HSS dengan jarak tanam lebar dan Panen lebih awal sekitar 10 – 14 hari) • Produksi Bisa Mencapai 7 - 14 Ton/Ha.

18. PENGARUH PENGGENANGAN AIR TERHADAP PERTUMBUHAN PADI • Merangsang pertumbuhan memanjang tanaman, menghasilkan lebih banyak jerami • Menghambat pertumbuhan anakan/tunas • Tanaman kurang dapat mengambil unsur hara yang dibutuhkan • Penggenangan yang terlalu dalam dan lama dapat merubah sifat-sifat kimia tanah sawah, antara lain : kandungan O2 yang sedikit, kandungan CO2 yang berlebihan, terjadi akumulasi H2S, yang dapat meracuni tanaman sehingga tanaman menjadi kerdil

19. PRINSIP SRI • Pengolahan tanah dan pemupukan kompos organik • Benih bermutu dan ditanam muda • Benih ditanam tunggal dan langsung • Jarak tanam Lebar • Pemupukan tidak dengan pupuk sintesis • Pengelolaan air yang macak-macak dan bersamaan dengan penyiangan • PHT tidak memakai pestisida sintesis

20. UJI BENIH BERMUTU DENGAN LARUTAN GARAM • Caranya : • Siapkan ember atau panci atau wadah lain beriisi air • Masukan garam aduk-aduk sampai larut, • Masukan telur ayam mentah kedalam larutan garam tersebut, bila telur masih tenggelam maka perlu penambahan garam. • Pemberian garam dianggap cukup apabila telur sudah mengapung. • Masukan benih yang sudah disiapkan kedalam larutan tersebut. • Benih yang tenggelam yang digunakan sebagai benih yang akan ditanam.

21. PERENDAMAN DAN PEMERAMAN BENIH • BENIH DIRENDAM, Setelah diuji, benih direndam dengan mempergunakan air bersih dengan tujuan mempercepat perkecambahan selama 24 – 48 jam. • BENIH DIPERAM, Benih yang telah direndam kemudian diangkat ke dalam tempat tertentu yang telah dilapisi dengan daun pisang dengan tujuan untuk memberikan udara masuk / penganginan / ngamut selama 24 jam.

22. CARA MEMBUAT PERSEMAIAN • Campurkan Tanah dan kompos 1 : 1 • Masukan campuran tanah dan kompos ke dalam baki atau pipiti yang dilapisi daun pisang • Taburkan benih ke dalam nampan • Tutup dengan jerami atau kompos Persemaian padi dengan Menggunakan Pupuk HOSC sebagai pupuk Semai , menunjukkan pertumbuhan yang bagus dan perkembangan akar yang sempurna pada usia 9 hari, dan pada usia 13 hari benih padi

23. CARA PENANAMAN BENIH Tanam benih berusia muda antara 3 - 10 hari (maksimal berdaun 2), usahakan di bawah 8 hari setelah semai. Tanam hanya 1 (satu) benih per lubang dengan jarak tanam 30x30 cm atau 35x35 cm Bibit ditanam dangkal 1 – 1,5 cm dengan perakaran seperti huruf L. Pindah tanam (transplanting) harus segera (kurang dari 15 menit) secara hati-hati Petak sawah tidak selalu tergenang, kondisi air hanya ‘macak-macak’ (1-2 cm) dan pada periode tertentu harus dikeringkan sampai retak (intermittent irrigation) Penyiangan dilakukan lebih awal pada 10 hst diulang 3 s/d 4 kali dengan interval waktu setiap 10 hari ( mengunkan tenaga manusia/lalandak )

24. KETERBATASAN S R I • Membutuhkan tenaga kerja lebih banyak (pada awalnya) • Perlu drainase untuk membuang kelebihan air • Lebih banyak waktu untuk untuk mengatur pengairan • Lebih banyak waktu dan tenaga kerja untuk penyiangan • Pembuatan kompos

25. Hama-hama penting tanaman padi Penggerek batang padi putih ("sundep", Scirpophaga innotata) Penggerek batang padi kuning (S. incertulas) Wereng batang punggung putih (Sogatella furcifera) Wereng coklat (Nilaparvata lugens) Wereng hijau (Nephotettix impicticeps) Lembing hijau (Nezara viridula) Walang sangit (Leptocorisa oratorius) Ganjur (Pachydiplosis oryzae) Lalat bibit (Arterigona exigua) Ulat tentara/Ulat grayak (Spodoptera litura dan S. exigua) Tikus sawah (Rattus argentiventer)

26. Penyakit-penyakit penting • Blas (Pyricularia oryzae, P. grisea) • Hawar daun bakteri ("kresek", Xanthomonas oryzae pv. oryzae) • Bercak coklat daun (Helmintosporium oryzae). • Garis coklat daun (Cercospora oryzae) • Busuk pelepah daun (Rhizoctonia sp) • Penyakit fusarium (Fusarium moniliforme) • Penyakit noda (Ustilaginoidea virens) • Hawar daun (Xanthomonas campestris) • Penyakit bakteri daun bergaris (Translucens) • Penyakit kerdil (Nilaparvata lugens) • Penyakit tungro (Nephotettix impicticeps)

27. PENGOLAHAN TANAH SAWAH SECARA TRADISIONAL Lahan sawah digarap untuk menanam padi. Musim tanam padi dalam setahun bisa dilakukan 3 kali tanam, hal ini dikarenakan pasokan air yang cukup untuk area pesawahan.

28. HUBUNGAN AIR-TANAH-TANAMAN

29. PEMBUATAN & PEMELIHARAAN PESEMAIAN Cara pengolahan sawah hampir tak berubah dari abad ke abad. Peralatan yang dipakai hampir sama dengan peralatan yang dipakai nenek moyang mereka. Ada beberapa proses pengolahan sawah, seperti menyemai, membajak, meratakan dan menanam.

30. PENYIANGAN TANAMAN PADI MUDA Apa tujuan penyiangan tanaman padi sawah ini?

31. PENGELOLAAN AIR PADA TANAH SAWAH Produksi padi sawah akan menurun jika tanaman padi menderita cekaman air (water stress). Gejala umum akibat kekurangan air antara lain daun padi menggulung, daun terbakar (leaf scorching), anakan padi berkurang, tanaman kerdil, pembungaan tertunda, dan biji hampa. Tanaman padi membutuhkan air yang volumenya berbeda untuk setiap fase pertumbuhannya. Variasi kebutuhan air tergantung juga pada varietas padi dan sistem pengelolaan lahan sawah. Pengaturan air untuk sistem mina-padi berbeda dengan sistem sawah tanpa ikan. Ini berarti bahwa pengelolaan air di lahan sawah tidak hanya menyangkut sistem irigasi, tetapi juga sistem drainase pada saat tertentu dibutuhkan, baik untuk mengurangi kuantitas air maupun untuk mengganti air yang lama dengan air irigasi baru sehingga memberikan peluang terjadinya sirkulasi oksigen dan hara.

32. Di Indonesia, sawah sering dikategorikan menjadi tiga yaitu • sawah beririgasi; • sawah tadah hujan; dan • sawah rawa (lebak dan pasang surut). • Sistem pengelolaan air pada ketiga macam sawah tersebut sangat berbeda, karena perbedaan kondisi hidrologi dan kebutuhan air. • Teknik pengelolaan air lahan sawah yang diuraikan dalam bab ini selain didasarkan pada kebutuhan air untuk tanaman (baik padi maupun palawija) juga didasarkan pada sistem pengelolaan lahan sawah.

33. Hidrologi lahan sawah Pengetahuan tentang hidrologi lahan sawah sangat diperlukan dalam merancang strategi pengelolaan air. Karakteristik hidrologi lahan sawah sangat ditentukan oleh kondisi biofisik lahan. Hidrologi sawah beririgasi berbeda dengan sawah tadah hujan maupun sawah rawa. Oleh karena itu strategi pengelolaan air pada lahan sawah beririgasi akan berbeda dengan pada lahan sawah tadah hujan maupun sawah rawa.

34. Karakteristik hidrologi lahan sawah • Lahan sawah Pluvial • Sumber air berasal dari air hujan • Kelebihan air hilang melalui perkolasi dan aliran permukaan • Terdapat di daerah landai sampai lereng curam • Air tanah dalam, drainase baik, tidak ada gejala jenuh air dalam profil tanah • Padi ditanam sebagai padi gogo

35. Karakteristik hidrologi lahan sawah • Lahan sawah Phreatik • Sumber air berasal dari air hujan dan air tanah • Air tanah (phreatic) dangkal, paling tidak pada waktu musim tanam • Kelebihan air hilang melalui aliran permukaan • Tidak pernah tergenang lebih dari beberapa jam • Dalam profil tanah ada gejala jenuh air (gley motting) • Bila tanpa perataan (leveling) dan pembuatan pematang, akan lebih baik ditanami padi gogo • Bila dengan perataan dan pembuatan pematang dapat dikembangkan untuk padi sawah

36. Karakteristik hidrologi lahan sawah • Lahan sawah fluxial • Sumber air seluruhnya atau sebagian berasal dari aliran permukaan, air sungai dan air hujan langsung • Dalam keadaan alami tergenang air selama beberapa bulan yaitu selama padi ditanam • Terdapat di daerah lembah, dataran aluvial sungai dan sebagainya • Drainase permukaan dan drainase dalam (perkolasi) lambat sehingga genangan air mudah terjadi • Padi ditanam sebagai padi sawah

37. .

38. IRIGASI Irigasi merupakan upaya yang dilakukan manusia untuk mengairi lahan pertanian. Ada banyak model irigasi yang dapat dilakukan manusia. Pada zaman dahulu, jika persediaan air melimpah karena tempat yang dekat dengan sungai atau sumber mata air, maka irigasi dilakukan dengan mengalirkan air tersebut ke lahan pertanian. Irigasi juga dilakukan dengan membawa air dengan menggunakan wadah kemudian menuangkan pada tanaman satu per satu. Untuk irigasi dengan model seperti ini di Indonesia biasa disebut menyiram.

39. Irigasi Permukaan Irigasi Permukaan merupakan sistem irigasi yang menyadap air langsung di sungai melalui bangunan bendung maupun melalui bangunan pengambilan bebas (free intake) kemudian air irigasi dialirkan secara gravitasi melalui saluran sampai ke lahan pertanian. Dalam irigasi dikenal saluran primer, sekunder, dan tersier. Pengaturan air ini dilakukan dengan pintu air. Prosesnya adalah gravitasi, tanah yang tinggi akan mendapat air lebih dulu. Bangunan irigasi untuk menyalurkan air irigasi ke swah intensif di Kab. Jember

40. Irigasi Lokal Sistem ini air distribusikan dengan cara pipanisasi. Di sini juga berlaku gravitasi, di mana lahan yang tinggi mendapat air lebih dahulu. Namun air yang disebar hanya terbatas sekali atau secara lokal.

41. Irigasi dengan Penyemprotan (irigasi curah) Penyemprotan biasanya dipakai penyemprot air atau sprinkle. Air yang disemprot akan seperti kabut, sehingga tanaman mendapat air dari atas, daun akan basah lebih dahulu, kemudian diteruskan sampai ke akar. Full range of 40 mm to 140 mm Sprinkler PipeNozzle Materials - Brass and PlasticDifferent types of Nozzle available suitable for crops like sugarcane etcUniform water distribution to every corner of fieldCreating Rainy atmosphere

42. Irigasi Tradisional dengan Ember Di sini diperlukan tenaga kerja secara perorangan yang banyak sekali. Di samping itu juga pemborosan tenaga kerja yang harus menenteng ember.

43. Irigasi Pompa Air Air diambil dari sumur dalam dan dinaikkan melalui pompa air, kemudian dialirkan dengan berbagai cara, misalnya dengan pipa atau saluran. Pada musim kemarau irigasi ini dapat terus mengairi sawah. Sistem irigasi dengan “pompa” untuk mendistribusikan air

44. Irigasi Pasang-Surut di Sumatera, Kalimantan, dan Papua Dengan memanfaatkan pasang-surut air di wilayah Sumatera, Kalimantan, dan Papua dikenal apa yang dinamakan Irigasi Pasang-Surat (Tidal Irrigation). Teknologi yang diterapkan di sini adalah: pemanfaatan lahan pertanian di dataran rendah dan daerah rawa-rawa, di mana air diperoleh dari sungai pasang-surut di mana pada waktu pasang air dimanfaatkan. Di sini dalam dua minggu diperoleh 4 sampai 5 waktu pada air pasang.

45. Irigasi Tanah Kering atau Irigasi Tetes Di lahan kering, air sangat langka dan pemanfaatannya harus efisien. Jumlah air irigasi yang diberikan ditetapkan berdasarkan kebutuhan tanaman, kemampuan tanah memegang air, serta sarana irigasi yang tersedia. Ada beberapa sistem irigasi untuk tanah kering, yaitu: (1) irigasi tetes (drip irrigation), (2) irigasi curah (sprinkler irrigation), (3) irigasi saluran terbuka (open ditch irrigation), dan (4) irigasi bawah permukaan (subsurface irrigation). Untuk penggunaan air yang efisien, irigasi tetes [3] merupakan salah satu alternatif. Misal sistem irigasi tetes adalah pada tanaman cabai.

46. SISTEM TANAH-AIR-TANAMAN PADI SAWAH

47. TRANSPOR AIR: Tanah – Tanaman - Atmosfir Air bergerak dari tanah, melalui akar, batang, daun, memasuki atmosfer Laju aliran air ini merupakan fungsi F (selisih potensial, resistensi)

48. Potential air bernilai positif dalam kondisi “free liquid water” Potential dalam sistem tanah-tanaman-atmosfir bernilai negatif (dalam tanah sawah tergenang, potential air positif) Air bergerak dari potential tinggi (top of hill) menuju ke potential rendah (bottom of hill) Tegangan adalah – potential: air bergerak dari tegangan rendah menuju tegangan tinggi

49. Potential = 0 Potential is + Potential = - Potential = 0 Potential = +

50. The unsaturated soil “pulls” at the water and potential is negative Water potential in the flooded rice soil