ENERGI, PRODUKSI PERTANIAN DAN PANGAN BAHAN KULIAH DASAR AGRONOMI FAKULTAS PERTANIAN IPB 5/23/2018

LINGKUP BAHASAN DAN TUJUAN Dipelajari konsep energi dalam pertanian, dan rantai makanan serta konsep ketahanan pangan. TIK Menjelaskan konsep energi dalam produksi tanaman dan konsep pangan, kebutuhan manusia dan ketahanan pangan. 5/23/2018

KONSEP DASAR Energi = kemampuan untuk bekerja Hukum termodinamika Energi dapat berubah bentuk, tetapi tidak pernah hilang Pada transformasi energi, ada kehilangan dalam bentuk lain  entropi Sumber energi lingkungan  matahari Tumbuhan mampu mengubah energi fisik menjadi energi kimia  produsen primer Produksi dalam pertanian : laju energi surya yang ditangkap dan diubah pada peristiwa fotosintesis dan aktivitas kemosintetik yang dilakukan oleh produsen primer (tumbuhan) 5/23/2018

KEGIATAN TANAMAN Proses kehidupan: diawali dengan pengubahan energi fisik menjadi energi kimia oleh tanaman Pemanfaatan radiasi surya oleh tanaman: 1 - 2 % dari total radiasi Sebagian besar radiasi digunakan untuk evaporasi dan transpirasi Proses perubahan energi dalam sel tanaman  Fotosintesis Ekologi produksi: ilmu yang membahas mulai dari proses perubahan energi fisik menjadi kimia dan alirannya lewat tanaman dan hewan 5/23/2018

Evaporasi, panas, refleksi dan radiasi gelombang panjang (93%) Neraca Energi 100% 100% Evaporasi, panas, refleksi dan radiasi gelombang panjang (93%) 7% 7% 1% 1% 2% 2% 2% 4% 1% 3% 1% 1% 5/23/2018

Efisiensi Fotosintesis Tanaman Tropik Negara g/m2/hari % Efisiensi Fotosisntesis Padi Filiphina 27 2.7 Jagung Thailand 31 Jewawut Australia 54 4.3 Tebu Hawai 37 3.8 Ubi kayu Malaysia 18 2.0 Kelapa Sawit 11 1.4 5/23/2018

SEBARAN RADIASI SURYA HARIAN 100 Radiasi dari matahari (pemanasan) Radiasi dari bumi Radiasi dari bumi (pendinginan) Panas (kalori/j/cm2) 50 Permukaan tanah dan tanaman Tengah malam Matahari terbit Tengah hari Matahari terbenam Tengah malam 5/23/2018

Rantai Makanan 5/23/2018

EFISIENSI PENGGUNAAN ENERGI Mengefisienkan pemanfaatan bahan (bagian tanaman): Memanfaatkan limbah sehingga energi yang terkandung tidak hilang Pemanfaatan produk pertanian yang tidak dapat digunakan sebagai bahan pangan menjadi hidrokarbon cair atau gas Memperpendek rantai pangan: misalnya mengkonsumsi langsung produsen primer (Clorela) Memberbesar penangkapan energi surya oleh tanaman: budidaya rekayasa tanaman Rekayasa genetika Dalam pertanian energi yang dihitung bukan hanya energi surya tetapi seluruh unsur budidaya (Energi Budidaya) 5/23/2018

Energi Budidaya pada Produksi Kentang (per ha) Input Waktu atau jumlah Equivalen Energi (103 kkal) % total Tenaga kerja 108 hari 19 0,3 Alsintan   225 3,9 Bahan bakar 105 liter 862 15,0 Irigasi 3 ha-cm 415 7,0 Pestisida 15,5 kg 380 6,8 Pupuk (10:10:10) 1335 kg 3832 66,8 Total 5733 100,0 Hasil : 27.800 kg/ha Output : 27.800 kg x 767 kkal/kg = 21.322.600 kkal Output/input : 21.322.600/5.733.000 = 3,72 5/23/2018

Jumlah Energi Budidaya yang Digunakan untuk Menghasilkan Suatu Produk (Biji, Hijaun, atau Buah) 1 2 3 4 5 6 8 12 16 20 24 28 Sorgum Tebu Jagung pipilan Kentang Kapri Tomat Energi Budidaya (103 Mkal/acre/tahun) Energi per unit Energi Budidaya Kedelai Keterangan : 1 acre = 0,4 ha) 5/23/2018

KONSEP ALIRAN ENERGI DALAM PERTANIAN 1-3 x 1023 1 x 1021 5 x 1020 1 x 1020 3 x 1019 1019 1020 1021 1022 1023 Keefisienan Penggunaan Energi matahari tanaman herbivor karnivor Karnivor sekunder 5/23/2018

Bahan Kering (Total Biomassa) yang Dapat Dipanen (t/ha/musim)  Tanaman Umum Tinggi Tebu 35 90 Jagung 10 40 Gandum 5 20 Padi 4 16 Bit gula 8 15 Rumput daerah sedang 7 25 Rumput tropik 50 Ubi kayu 5/23/2018

Pangan dan Kebutuhan Manusia Pangan  bahan yang memberikan energi dan zat gizi yang dipengaruhi budaya dan gaya hidup Tanaman mampu mensintesis pangan secara langsung dari bahan anorganik Hewan dan manusia memerlukan pangan yang selesai dibuat oleh tanaman Herbivor  pemangsa tumbuhan Carnivor  pemangsa hewan Omnivor  pemangsa semua 5/23/2018 Pangan dan Kebutuhan Manusia

KONSEP KETAHANAN PANGAN (Permen RI No. 68 Thn 2002) Ketahanan pangan diartikan sebagai suatu kondisi ketersediaan pangan yang cukup bagi setiap orang dan setiap individu mampu memperolehnya. Ketahanan pangan dapat berarti pula terpenuhinya pangan bagi rumah tangga dalam jumlah cukup, mutu baik, aman, bergizi dan beragam serta tersebar merata dan terjangkau oleh daya beli masyarakat. Ketahanan pangan nasional merupakan prasyarat untuk mencapai derajat kesehatan dan kesejahteraan yang layak 5/23/2018 Pangan dan Kebutuhan Manusia

Definitions of food security ‘A basket of food, nutritionally adequate, culturally acceptable, procured in keeping with human dignity and enduring over time’ (Oshaug, 1985). ‘Access by all people at all times to enough food for an active, healthy life’ (World Bank, 1986). ‘A country and people are food secure when their food system operates efficiently in such a way as to remove the fear that there will not be enough to eat’ (Maxwell, 1988). ‘Food security exists when all people, at all times, have physical and economic access to sufficient, safe and nutritious food to meet their dietary needs and food preferences for an active and healthy life’ (FAO, 1996).

Ketahanan Pangan Sebuah negara dikatakan memiliki ketahanan pangan yang baik apabila pangan itu tersedia, rakyat bisa membeli dengan harga terjangkau, dan kita tidak harus tergantung secara mutlak kepada sumber-sumber pangan dari negara lain (Presiden Susilo Bambang Yudhoyono saat membuka Hari Pangan Sedunia di Bandar Lampung, 5 Desember 2007)

Pangan dan Kebutuhan Manusia Ketentuan umum : Pangan adalah segala sesuatu yang berasal dari sumber hayati dan air, baik yang diolah maupun tidak diolah yang diperuntukan sbg makanan atau minuman bagi konsumsi manusia, termasuk bahan tambahan pangan, bahan baku pangan dan bahan lain yang digunakan dalam proses pembuatan makanan atau minuman. 5/23/2018 Pangan dan Kebutuhan Manusia

Pangan dan Kebutuhan Manusia Penyebab masalah pangan nasional Kebijakan ekonomi makro yang menempatkan sektor pertanian hanya sebagai penopang pembangunan ekonomi nasional menyebabkan fundamental ekonomi nasional menjadi rapuh terhadap gejolak ekonomi. Meningkatnya populasi penduduk Menurunnya kemampuan petani dalam berproduksi akibat kebijakan harga input dan harga gabah yang kurang tepat Kesenjangan antara produksi dengan kebutuhan pangan Tertumpunya pangan nasional pada komoditi beras 5/23/2018 Pangan dan Kebutuhan Manusia

USAHA MENGATASI MASALAH PANGAN Mencari alternatif pangan spesifik lokal (diversifikasi pangan) Meningkatkan produktivitas pertanian perbaikan teknik pertanian (intensifikasi) perluasan, pembukaan lahan baru (extensifikasi) Mencari bahan pangan baru Teknologi pangan yang mampu mempermudah penyiapan bahan pangan 5/23/2018 Pangan dan Kebutuhan Manusia

Pangan dan Kebutuhan Manusia Talas (Colocasia esculenta SCHOTT) Sukun (Artocarpus communis FORST) Ganyong (Canna edulis KER) 5/23/2018 Pangan dan Kebutuhan Manusia

Pangan dan Kebutuhan Manusia Huwi sawu - yam (Dioscorea alata LINN) Garut (Maranta arundinaceae LINN) 5/23/2018 Pangan dan Kebutuhan Manusia

Pangan dan Kebutuhan Manusia Suweg (Amorphophallus campanulatus BL) Gadung (Dioscorea hispida POIR) 5/23/2018 Pangan dan Kebutuhan Manusia

Pangan dan Kebutuhan Manusia Gembili (Dioscorea aculcata LINN) Kentang jawa (Coleus tuberosum BENTH) 5/23/2018 Pangan dan Kebutuhan Manusia

Pangan dan Kebutuhan Manusia Kimpul (Xanthosoma violaceum SCHOTT) 5/23/2018 Pangan dan Kebutuhan Manusia