INPUT ENERGI DALAM PERTANIAN

1. Tingkat Kemajuan Pertanian 1.1. Petani Pengumpul Hanya mengambil dan mengumpul hasil tumbuh-tumbuhan, tanpa bertanam Tidak ada input energi, kecuali energi tenaga kerja saat pengumpulan hasil Pada kondisi yang baik, dibutuhkan luas areal minimal 1.5 km2 untuk memenuhi kebutuhan pangan satu orang, sedangkan pada lingkungan yang kurang baik dibutuhkan (80 100) km2 per orang : Produktivitas rendah : EK/EM sangat tinggi

1.2. Shifting Cultivating (Pertanian berpindah-pindah) Masih banyak dilakukan sampai sekarang, terutama dinegara-negara belum berkembang maupun sedang berkembang. Luas 36 juta km2 dan menghasilkan pangan untuk + 250 juta pendudukn dunia Tiap hektar tanah dapat memenuhi kebutuhan pangan 1 orang penduduk Input energi hanya untuk bibit, tidak untuk bertanam dan panen Produktivitas rendah EK/EM tinggi sangat tinggi Bila jumlah penduduk meningkat, terjadi penurunan kesuburan tanah dan produktivitas, 1 orang membutuhkan + 4 Ha Bila penduduk terus meningkat masa bera makin pendek tanah ditanami tiap tahun

1.3. Pertanian Tradisionil Penggunaan TK (manusia + hewan) tinggi Input energi, selai TK untuk pengolahan tanah, merumput, panen dll, adalah bibit Produktivitas, sedang, rendah sedang EK/EM : tinggi sangat tinggi 1.4. Pertanian Modern Dilakukan terutama di negara-negara yang sudah maju, ataupun dinegara sedang berkembang Input energi tinggi (baik bentuk maupun jumlahnya) Produktivitas tinggi EK/EM rendah

1.5. Pertanian Transisi dari tradisional ke modern Banyak dilaksanakan di negara sedang berkembang Input energi : pupuk pestisida, TK, bibit, alat-alat. Perbedaannya dengan pertanian modern adalah tidak menggunakan mesin-mesin besar dalam pengolahan tanah, panen, aplikasi PPK dan pestisida. Persamaanya adalah dalam penggunaan pupuk, pestisida, bibit unggul

Tradisionil (Filipina) 2. Energi komersial yang dibutuhkan untuk produksi padi pada metode pertanian yang berbeda (stout, 1979) Input Modern (USA) Transisi (Filipina) Tradisionil (Filipina) Mesin-mesin  BBM - Pupuk N Pupuk P Pupuk K Bibit Irigasi Insektisida Herbisida Pengeringan Listrik Transport ** Energi untuk membuat alat-alat sederhana terutama untuk pengolahan tanah

2.1. Kwalitas dan kuantitas input pada pertanian transisi ke pertanian modern, berbeda dari satu negara ke negara lain, tergantung pada harga atau ongkos tanah dan upah tenaga Terdapat 3 group : (1). Ongkos tanah < upah TK Misal : di Australia Dianjurkan penggunaan mekanisasi untuk menaikkan produktivitas kerja Hasil masih rendah (2). Ongkos tanah > upah TK Misal : di Mesir, Jepang, Korea Input yang dibutuhkan adalah bibit unggul, pestisida, PPK sehingga hasil/ha tinggi (3). Produktivitas TK maupun tanah, tinggi, yang dicapai melalui kombinasi mekanisasi dan pemupukan Misal : Inggris, Prancis, Jerman, AS, Kanada

3. Efisiensi Energi dalam produksi tanaman 3.1. Pengertian Efisiensi energi dalam produksi tanaman adalah : Nisbah dari total input energi terhadap energi output atau output/input Yang termasuk dalam input energy adalah Seluruh energi komersial dan energi non komersial, jadi termasuk tenaga manusia dan hewan, mulai dari persiapan tanah, bibit, pemeliharaan, panen sampai hasil tanaman cultural energi Cultural Energy adalah semua masukan energi yang digunakan untuk : Meningkatkan kemampuan untuk menyerap dan menggunakan energi radiasi surya, dam mengubahnya menjadi energi kimia dalam bentuk produksi primer Tdd : - pengolahan tanah - bibit - pemupukan - irigasi - merumput - dll

Meningkatkan kemampuan tanaman untuk menjaga dan mempertahankan produksi primer hasil fotosintesisi, sehingga economic yield tinggi Tdd : - pengendalian hama - pengendalian penyakit - varitas tanaman yang resisten terhadap H & P tertentu Menyelamatkan hasil agar tidak banyak yang terbuang atau hilang, serta menjaga mutu Tdd : - panen - pengangkutan - penyimpanan Yang termasuk dalam output adalah Hasil ekonomi (Economic yield) tanaman persatuan luas dan waktu Misal : Ton. Ha-1 Thn-1

3.2. Penetapan Efisiensi Energi Adalah dengan cara : membandingkan total masukan energi dengan total energi dari hasil tanaman diperoleh “Energy Budget” Keuntungan dan kelemahan cara penetapan efisiensi energi berdasarkan energy budget Keuntungan Tidak terpengaruh oleh perubahan harga, karena dasarnya hanya masukan dalam bentuk fisik Melalui identifikasi dan kuantifikasi semua masukan, maka bentuk atau macam masukan yang terbanyak digunakan dapat diketahui Kelemahan O.K. penekanan hanya pada kandungan energi dari hasil ekonomi, maka kandungan vitamin, mineral atau protein dari hasil tersebut terabaikan Hanya dapat digunakan untuk membandingkan efisiensi dari tanaman yang sama Efisiensi (output/input) yang tinggi belum berarti bahwa output atau hasil tinggi. Kemungkinan hanya karena input yang minim yang baik adalah bila output tinggi, dan efisiensi sedang

3.3. Contoh Perhitungan Efisiensi Energi Jumlah input bahan dan energi serta efisiensi energi dari 1 Ha atau jagung dia AS (Stobkopf, 1981) Input 1945 1970 Jlh/ha Energi/Ha (1000 K) Jlh/Ha Energi/ha Tenaga Kerja 57 jam 130 22 jam 51 Mesin-mesin 1877 Kj.103 1867 4357 Kj.103 4357 BBM 168 liter 5637 247 liter 8268 Pupuk N 8 Kg 610 125 Kg 9760 Pupuk P 8 kg 110 35 kg 489 Pupuk K 6 kg 54 67 kg 705 Bibit 10.7 kg 352 20.7 kg 653 Irigasi 197 kj.103 197 353 Kj.103 353 Insektisida 1.12 Kg 114 Herbisida Drying 104 Kj.103 104 1245 Kj.103 1245 Listrik 332 Kj.103 332 3216 Kj.103 3216 Transportasi 207 Kj.103 207 726 Kj.103 726 Total Input - 9600 30051 Hasil 2132 Kg 35.554 5080 Kg 84702 Efisiensi (Output/Input) 3,70 2,82

Kesimpulan : Kemajuan teknologi yang digunakan setelah 25 tahun mengakibatkan perubahan dalam input energi sebagai berikut : Selain untuk tenaga kerja, semua input energi mengalami kenaikan Kenaikan input energi mengakibatkan naiknya hasil jagung (produksi) Menaikkan input energi walaupun meningkatkan produksi, tetapi tidak mengakibatkan kenaikan efisiensi energi, bahkan menurunkan efisiensi energi dari 3,70 – 2,82 Kenaikan input tertinggi terjadi pada PPK N, yaitu dari hanya 8 kg/ha pada tahun 1945 125 kg/ha pada tahun 1970, atau naik 1463 %.

Penyebab kenaikan Input Pemakaian alat-alat dan mesin mesin meningkat, terutama untuk : pengolahan tanah, aplikasi pestisida, pengeringan, listrik, transportasi, irigasi Penambahan jumlah bahan tanaman karena pengaturan jarak tanam, juga karena perubahan varietas yang digunakan Peningkatan bahan dan TK untuk pemeliharaan dan perlindungan tanaman, karena kesuburan tanah yang semakin menurun dan gangguan jasad pengganggu meningkat Penurunan input TK manusia disebabkan oleh peningkatan produktivitas TK sebagai akibat penggunaan alat-alat atau mesin-mesin

Jenis tanaman, lokasi dan lahan Total Input Energi/Tahun Input energi dan efisiensi dari berbagai jenis tanaman (Stoskopf, 1981) Jenis tanaman, lokasi dan lahan Hasil (Kg/ha) Total Input Energi/Tahun 103Kj Efisiensi (Output/input) Jagung, Iowa, 1915 1756 16557 4.8 Jagung, Pennsylvania, 1915 23673 3.3 Jagung, Illinois, 1969 5236 53281 4.4 Padi, Lab. Pilipina, 1970 1359 3434 17.3 Padi, Loisiana, 1970 4095 123824* 1.4 Kedelai, Missouri, 1970 1820 30769 2.6 Alfalfa, Missouri, 1970 6274 22958 5.1 Sugar Beets, California, 1970 5172 91799 0.8 Sugar Cane, Hawai, 1970 9079 27377 2.5

3.4. Perhitungan Energi dari Input 1. Mesin dan alat-alat pertanian Jumlah energi yang diperoleh : Jumlah energi yang dibutuhkan untuk membuat mesin atau alat tersebut didasarkan pada berat alat tersebut yaitu 78.977.000 Kj/ton, atau 18.700.000 Kcal/ton atau 18.700 kcal/kg Tentukan daya tahan mesin dan alat. Misalnya 10 tahun maka energi untuk mesin dan alat tersebut = 18.700 kcal = 1.870 kcal/thn Hitung energi untuk reparasi yaitu 6% menurut Berry dan Fels, 1973 10 6/100 x 1870 kcal/thn/kg = 112.2 kcal Total energi per tahun, untuk 1 kg mesin dan alat adalah 1870 112.2 1982.2 kcal

2. Tenaga Kerja Energi yang dibutuhkan petani perhari = 21.000 Kj = 5014 Kcal Energi untuk tubuh (tanpa kerja) = 7140 Kj = 1705 Kcal Sebanyak 2/3 dari sisa, langsung digunakan untuk produksi tanaman 2/3 x (5014 – 1705) Kcal = 2206 Kcal/hari Bila dalam 1 hari bekerja 8 jam maka, kebutuhan energi perjam = 2206/8 kcal = 276 Kcal/jam 3. Bahan Bakar 1 liter benzin = 40249 Kj energi = 9611 kcal 4. Pupuk 1 kg Nitrogen = 83160 Kj = 19856 Kcal 1 kg Posfor = 14045 Kj = 3354 Kcal 1 Kg Pottasium = 9702 Kj = 2316 cal

5. Bibit (biji) Misal : 1 Kg biji Jagung = 16632 Kj = 3971 Kcal 6. Insektisida, Fungisida, Herbisida Untuk membuat 1 Kg, Pestisida, dibutuhkan energi sebesar : 20790 Kj = 4964 cal 7. Irigasi Jumlah untuk Irigasi TgTg Pada metode Pengairannya Untuk 1 liter air irigasi yang beratnya 1 Kg, dibutuhkan energi untuk mengalirkannya = 6.3 Kj = 1.5 Kcal. 8. Hasil Yang dihitung hanya energi dari hasil ekonomi Misal : 1 Kg jagung, mengandung 16632 j = 3971 Kcal

Kandungan Energi dari Beberapa Tanaman Kcal/Kg 1. Beras 3600 2. Kentang 760 3. Ubi Kayu 1100 4. Ubi Jalar 1020 5. Kacang Merah 3390 6. Kedelai 4040 7. Kacang tanah 3470

3.5. Meningkatkan Efisiensi Energi Pada umumnya, semakin intensif suatu sistem pertanian, semakin tinggi penggunaan energinya dan mengakibatkan semakin rendah efisiensi energinya Secara umum, tindakan yang dapat dilakukan untuk meningkatkan efisiensi energi dan juga meningkatkan produksi (output) adalah : Menggunakan tanaman yang efisien dalam fotosintesa C4 misal : Jagung Menanam tanaman yang sedikit membutuhkan prosessing sebelum dikonsumsi Menggunakan tanaman yang kandungan protein dan energinya tinggi, sebagai sumber makanan Menggunakan sisa-sisa tanaman sebagai sumber energi Mengurangi pengolahan tanah Mengganti PPK Anorganik Organik Melakukan rotasi tanaman yang tepat Mengurangi jumlah hasil yang hilang pada saat dan sesudah panen Multiple cropping

Menggunakan pupuk hanya pada dosis , waktu dan tempat yang dibutuhkan tanaman Menggunakan pestisida harus pada waktu, dosis, dan cuaca yang tepat Pemberian air (irigasi, penyiraman) hanya pada saat tanaman membutuhkan dan dalam volume yang tidak berlebihan Menggunakan mesin-mesin atau alat-alat pertanian yang dapat berfungsi ganda atau lebih Memilih jenis tanaman yang mampu tumbuh pada kondisi yang tidak optimal Nomor 4,5,6,7,9,10,11,14 termasuk dalam metode Organic farming dan merupakan sebagian dari Pendekatan Ekologi I (Ecological Approach) dalam pengelolaan ekosistem pertanian

4. Kenapa Agro-Ecosystem Membutuhkan Input Energi Produksi dipanen dan keluar dari sistem tanpa injeksi energi, produktivitas tidak dapat dipertahankan , karena AES “Not Self Sustaining”. AES miskin dalam keragaman species sehingga data lentingnya rendah Bila ada kekacauan (Pesturbation) lingkungan, produksi langsung turun drastis. Tanaman umumnya lemah dalam kompetisi sehingga perlu energi untuk menyingkirkan/mengurangi persaingan Tanaman tergolong “Not Self Regulating” sehingga perlu energi untuk memungkinkan tanaman dapat berkembang biak lagi Nilai produksi dari tanaman, dipengaruhi oleh keadaan pasar, peraturan tentang mutu, sehingga perlu input energi untuk mendapat hasil sesuai dengan permintaan (baik waktu maupun mutu)

Terima Kasih