Jumat, 15 Juni 2012

SRI (System of Rice Intensification)


SRI merupakan singkatan dari System of Rice Intensification, suatu sistem pertanian yang berdasarkan pada prinsip Process Intensification (PI) dan Production on Demand (POD). SRI mengandalkan optimasi untuk mencapai delapan tujuan PI, yaitu cheaper process (proses lebih murah), smaller equipment (bahan lebih sedikit), safer process (proses yang lebih aman), less energy consumption (konsumsi energi/tenaga yang lebih sedikit), shorter time to market (waktu antara produksi dan pemasaran yang lebih singkat), less waste or byproduct (sisa produksi yang lebih sedikit), more productivity (produktifitas lebih besar), and better image (memberi kesan lebih baik).

SRI ditemukan oleh Pendeta Madagaskar Henri de Laulanie sekitar tahun 1983 di Madagaskar. SRI lahir karena adanya kepedulian dari Laulanie terhadap kondisi petani di Madagaskar yang produktivitas pertaniannya tidak bisa berkembang. Berangkat dari keterbatasan sarana yang Laulanie bisa perbantukan pada petani (yang terdiri atas keterbatasan lahan, biaya dan waktu), ia kemudian bisa membantu melipatgandakan produktivitas pertanian sampai suatu nilai yang mencengangkan. Sampai tulisan ini dibuat, terdapat banyak penelitian yang mencoba mengungkap ‘misteri’ dibalik keberhasilan Laulanie.
Metode SRI

Keterbatasan Laulanie dalam membantu petani kemudian menjadi metode pokok SRI. Metode ini terdiri atas 3 poin utama, yaitu:

Pertama. Penanganan bibit padi secara seksama. Hal ini terdiri atas, pemilihan bibit unggul, penanaman bibit dalam usia muda (kurang dari 10 hari setelah penyemaian), penanaman satu bibit per titik tanam, penanaman dangkal (akar tidak dibenamkan dan ditanam horizontal), dan dalam jarak tanam yang cukup lebar.

Bagi yang telah terbiasa menanam padi secara konvensional, pola penanganan bibit ini akan dirasakan sangat berbeda. Hal ini karena metode konvensional memakai bibit yang tua (lebih dari 15 hari sesudah penyemaian), ditanam sekitar 5-10 bahkan lebih bibit per titik tanam, ditanam dengan cara dibenamkan akarnya, dan jarak tanamnya rapat.

Perbedaan metode penanganan bibit padi metode SRI terhadap metode konvensional dapat dijelaskan oleh penjelasan sebagai berikut,
  1. Mengapa ditanam muda? Hal ini dijelaskan oleh Katayama, yaitu melalui teori Pyllochrone. Katayama mengungkapkan bahwa penanaman bibit pada usia 15 hari sesudah penyemaian akan membuat potensi anakan menjadi tinggal 1/3 dari jumlah potensi anakan. Hal ini berarti, SRI menambah potensi anakannya sekitar 64%.
  2. Mengapa ditanam satu bibit per titik tanam? Hal ini karena tanaman padi membutuhkan tempat tumbuh yang cukup agar dia dapat mencapai pertumbuhan optimal. Analoginya adalah satu kamar kost untuk satu mahasiswa. Penambahan jumlah mahasiswa yang tinggal dalam kamar kost akan menyebabkan adanya persaingan dalam memanfaatkan fasilitas di dalam kamar kost tersebut. Begitu juga dengan padi, ketika ditanam secara banyak, maka akan terjadi persaingan untuk mendapatkan nutrisi, cahaya matahari, udara, dan bahan lainnya dalam suatu titik atau area tanam.
  3. Mengapa ditanam dangkal ? Hal ini bertujuan untuk memacu proses pertumbuhan dan asimilasi nutrisi akar muda. Jika ditanam terbenam, maka akan timbul kekurangan oksigen yang menimbulkan peracunan akar (asphyxia), dan gangguan siklus nitrogen yang dapat menyebabkan pelepasan energi, produksi asam yang tinggi serta tidak adanya rebalance H+ sehingga terjadi destruksi sel akar dan pertumbuhan struktur akar menjadi tidak lengkap. Semua akibat dari penanaman dengan cara dibenamkan akar memangkas potensi akar sampai menjadi ¼ nya saja.
  4. Mengapa ditanam dalam jarak yang cukup lebar? Hal ini untuk menjamin selama proses tumbuhnya padi menjadi padi siap panen, seluruh nutrisi, udara, cahaya matahari, dan bahan lainnya tersedia dalam jumlah cukup untuk suatu rumpun padi.

Kedua. Metode pokok SRI yang kedua adalah penyiapan lahan tanam. Penyiapan lahan tanam untuk metode SRI berbeda dari metode konvensional terutama dalam hal penggunaan air dan pupuk sintetis (untuk kemudian disebut pupuk). SRI hanya menggunakan air sampai keadaan tanahnya sedikit terlihat basah oleh air (macak-macak) dan tidak adanya penggunaan pupuk karena SRI menggunakan kompos. Sangat berbeda dengan metode konvensional yang menggunakan air sampai pada tahap tanahnya menjadi tergenang oleh air serta pemupukan minimal dua kali dalam satu periode tanam.

Mengapa demikian ? Tanah yang tergenang air akan menyebabkan kerusakan pada struktur padi sebab padi bukanlah tanaman air. Padi membutuhkan air tetapi tidak terlalu banyak. Hal lain yang ditimbulkan oleh proses penggenangan adalah timbulnya hama. Secara alamiah, seperti padi liar yang tumbuh di hutan-hutan, hama dari padi memiliki musuh alami. Untuk padi liar, yang hidup di tanah kering, musuh alami hama padi dapat hidup dan menjaga kestabilan dengan memakan hama tersebut. Ketika padi hidup di tanah yang tergenang, maka musuh alami hama padi tidak dapat hidup sedangkan hama padi dapat hidup. Bahkan, hal ini memacu adanya hama padi baru yang berasal dari lingkungan akuatik.

Pemupukan dua kali, pada awal periode tanam dan saat ditengah-tengah periode tanam memiliki dampak yang kurang signifikan dalam menjaga ketersediaan nutrisi untuk padi. Pemupukan menggunakan pupuk sintetis memang memiliki kecepatan transfer nutrisi yang cepat, tetapi hal ini tidak dapat dimanfaatkan secara maksimal oleh padi yang berusia muda karena padi tersebut hanya membutuhkan nutrisi yang relatif sedikit. Lalu sisa dari nutrisi tersebut tidak termanfaatkan bahkan dapat terbawa oleh aliran air (karena lahan tanam tergenang). Analogi dari hal tersebut adalah bayi yang diberi makanan dengan jatah 25 tahun (jika umur hidupnya 50 tahun). Tentu saja makanannya tidak termanfaatkan.

Ketiga. Prinsip ketiga dalam metode SRI adalah keterlibatan mikroorganisme lokal (MOL) dan kompos sebagai ’tim sukses’ dalam pencapaian produktivitas yang berlipat ganda. Dalam hal ini peran kompos sering disalahartikan sebagai pengganti dari pupuk. Hal ini salah, karena peran kompos lebih kompleks daripada peran pupuk. Peran kompos, selain sebagai penyuplai nutrisi juga berperan sebagai komponen bioreaktor yang bertugas menjaga proses tumbuh padi secara optimal. Konsep bioreaktor adalah kunci sukses dari SRI. Bioreaktor yang dibangun oleh kompos, mikrooganisme lokal, struktur padi, dan tanah menjamin bahwa padi selama proses pertumbuhan dari bibit sampai padi dewasa tidak mengalami hambatan. Fungsi dari bioreaktor sangatlah kompleks, fungsi yang telah teridentifikasi antara lain adalah penyuplai nutrisi sesuai POD melalui mekanisme eksudat, kontrol mikroba sesuai kebutuhan padi, menjaga stabilitas kondisi tanah menuju kondisi yang ideal bagi pertumbuhan padi, bahkan kontrol terhadap penyakit yang dapat menyerang padi.
Engineering Approach (Pendekatan Rakayasa Teknik)

Lalu bagaimana dengan pendekatan engineering dalam SRI ? Perlu diketahui bahwa SRI menjadi kontroversi karena konsep dalam bidang pertanian tidak dapat menjelaskan mengapa SRI dapat memberikan hasil yang berlipat ganda. Dr. Mubiar Purwasasmita, mengatakan bahwa pendekatan yang harus dilakukan adalah melalui konsep PI dan POD yang sangat dikenal dalam dunia engineering.
Apa itu PI ?

Konsep PI yang menjadi acuan dalam perkembangan industri dunia, merujuk pada proses dalam skala yang semakin kecil. Menurut PI, proses yang dapat dilangsungkan dalam skala yang semakin kecil akan berlangsung lebih efektif dan efisien. Hal ini dapat dipahami karena mass and heat transfer akan berlangsung lebih baik pada skala yang lebih kecil. Hal ini adalah konsep yang telah diterima secara luas dalam dunia engineering.

Dalam kaitan dengan SRI, konsep ini diwakili oleh bioreaktor. Bioreaktor SRI adalah perwujudan dari proses-proses yang berlangsung dalam skala yang lebih kecil daripada skala yang digunakan pada pertanian konvensional. Ketika berbicara tentang penanaman padi, seharusnya yang dibahas adalah bagaimana interaksi padi dengan lingkungan sekitarnya terutama mikroba yang menjadi unsur pendukungnya. Jadi, penanaman padi tidak hanya ditinjau dari skala manusia tapi juga dari skala mikroba. Proses yang berlangsung dalam skala kecil pada bioreaktor akan menjamin efektivitas dan efisiensi penggunaan bahan akan lebih maksimal.

Konsep PI kedua adalah using less to produce more yang diwakili oleh metode penanganan bibit dan penanaman padi yang memanfaatkan sumberdaya seminim mungkin. Hal ini tidak dapat berdiri sendiri, karena disisi lain untuk meningkatkan produktivitas maka harus ada elemen produksi yang meningkat. Peningkatan kualitas lahan, bibit serta proses bioreaktor menjadi insurance agar hal ini tercapai.
Apa itu POD?

Konsep POD adalah bagaimana produksi harus sesuai dengan permintaan. Dalam SRI, produksi yang dimaksud adalah nutrisi, cahaya matahari, udara, dan bahan lainnya. Produksi kebutuhan padi akan sesuai dengan kebutuhan padi saat itu, tidak berlebihan dan juga tidak kurang. Bagaimana cara bioreaktor mengetahui kebutuhan padi? Caranya adalah dengan eksudat yang merupakan bentuk komunikasi padi dengan bioreaktor. Eksudat ini berlangsung setiap saat yang menjamin bahwa produksi akan sesuai dengan kebutuhan padi. Dengan cara ini, bioreaktor akan menyediakan nutrisi dan sebagainya sesuai kondisi padi. Semua hal tersebut adalah kunci sukses dari SRI.


Kamis, 14 Juni 2012

PGPR (Plant Growt Promoting Rhizobacteria)

Promoting Rhizobakteri adalah sejenis bakteri yang hidup di sekitar perakaran tanaman. Bakteri tersebut hidupnya secara berkoloni menyelimuti akar tanaman. Bagi tanaman keberadaan mikroorganisme ini akan sangat baik. Bakteri ini memberi keuntungan dalam proses fisiologi tanaman dan pertumbuhannya.
Akar adalah sumber kehidupan, disana terjadi pertukaran udara, unsur hara, dekomposisi dll
Fungsi PGPR
Fungsi PGPR bagi tanaman yaitu mampu memacu pertumbuhan dan fisiologi akar serta mampu mengurangi penyakit atau kerusakan oleh serangga. Fungsi lainnya yaitu sebagai tambahan bagi kompos dan mempercepat proses pengomposan. Pengurangan pestisida dan rotasi penanaman dapat memacu pertumbuhan populasi dari bakteri – bakteri yang menguntungkan seperti PGPR.

Inokulasi benih

Ada banyak cara untuk menambah pertumbuhan tanaman. Salah satunya adalah dengan menginokulasikan agens hayati untuk membantu tanaman dalam memperoleh unsur – unsur hara yang dibutuhkan, misalnya untuk menambah nitrogen bisa diinokulasikan bakteri Rhizobium agar mampu memfiksasi nitrogen bebas. Cara inokulasi ini juga memungkinan untuk menambah manfaat nutrisi lainnya seperti menambah larutan phosphat, oksidasi belerang, melelehkan besi dan tembaga.
Kandungan phosphor sangat terbatas bagi pertumbuhan tanaman. Meskipun di alam jumlahnya melimpah, tetapi masih dalam bentuk batuan yang keras, sehingga manfaat bagi tanaman sangat terbatas. PGPR mampu berperan sebagai bakteri pelarut phosphate. Kelompok bakteri PGPR ini yaitu Bacillus, Rhizobium dan Pseudomonas.
Ada empat nutrisi utama yang dibutuhkan tanaman setelah N, P dan K adalah belerang (S). Unsur belerang juga tidak bisa langsung diserap oleh tanaman, tetapi harus melalui proses transformasi / oksidasi oleh bakteri sebelum diserap oleh tanaman. Kelompok bakteri yang mampu mengoksidasi belerang ini ialah kelompok bakteri yang hidup di tanah. Inokulasi pada benih tanaman yang membutuhkan unsur belerang tinggi seperti kanola, cukup berhasil menggunakan bakteri PGPR.
Kelebihan PGPR
Aplikasi PGPR mampu mengurangi kejadian dan keparahan penyakit. Beberapa bakteri PGPR yang diinokulasikan pada benih sebelum tanam dapat memberi pertahanan pada tudung akar tanaman. Hal inilah yang membuat bakteri PGPR mampu mengurangi keparahan dari penyakit dumping-off (Pythium ultimatum) di tanaman. Beberapa bakteri PGPR mampu memproduksi racun bagi patogen tanaman, misalnya bakteri Bacillus subtilis mampu melawan cendawan patogen.
Berikut kelebihan dari PGPR diantaranya :
  • Menambah fiksasi nitrogen di tanaman kacang – kacangan
  • Memacu pertumbuhan bakteri fiksasi nitrogen bebas
  • Meningkatkan ketersediaan nutrisi lain seperti phospat, belerang, besi dan tembaga
  • Memproduksi hormon tanaman
  • Menambah bakteri dan cendawan yang menguntungkan
  • Mengontrol hama dan penyakit tumbuhan
 
Tantangan PGPR
Ada beberapa kekurangan dalam produksi PGPR ini diantaranya :
  • Kekonsistenan pengaruh bakteri PGPR di laboratorium dengan di lapangan kadang – kadang berbeda.
  • Bakteri ini harus dapat diperbanyak dan diproduksi dalam bentuk yang optimum baik vialibilas maupun biologinya selama diaplikasikan di lapangan. Beberapa bakteri PGPR harus dilakukan re-inokulasi setelah diaplikasikan di lapangan seperti Rhizobia.
  • Tantangan lainnya berkaitan dengan regulasi / kebijakan suatu negara. Di beberapa negara kontrol terhadap produksi agens antagonis ini sangat ketat. Walaupun produk tersebut tidak berefek negatif pada manusia.

Cara Membuat PGPR
  • Biang PGPR
Biang PGPR dibuat dari akar bambu sekira 250 gram yang direndam dalam air selama tiga tiga malam.
  • Bahan:
20 liter air
1/2 kg dedak/bekatul
Terasi
1 sdm air kapur sirih
  • Cara membuat:
Campur semua bahan, kemudian didihkan.
Setelah dingin, campurkan 1 liter “biang PGPR”. Tutup rapat. Diamkan satu hingga dua mingggu.
PGPR kelapa
Selain cara di atas, biang PGPR juga dapat dikembangkan menggunakan air kelapa segar ditambah gula merah (tetes tebu lebih baik) dan kemudian difermentasi selama seminggu.
Aplikasi PGPR
  1. PGPR dan PGPR kelapa yang telah jadi dapat diaplikasikan ke tanah sekitar tanaman dengan perbandingan; 200 cc PGPR untuk 14 Liter air.
  2. Benih yang direndam PGPR dapat merangsang pertumbuhan akar.
Catatan:
Bakteri PGPR adalah bakteri tanah yang masa hidupnya tidak panjang. Karena itu perlu mengembalikan populasinya setiap akan menebar benih.
Semoga bermanfaat.
Adapun cara aplikasi PGPR adalah sebagai berikut:
  1. PGPR Untuk perlakuan benih. Benih yang dibeli dari toko dan diduga mengandung pestisida cuci dulu sampai bersih hingga 3 – 4 kali. Rendam benih dalam larutan PGPR dengan konsentrasi 10 ml per liter air selama 10 menit hingga 8  jam tergantung jenis benihnya. Kemudian kering anginkan di tempat yang teduh sebelum dilakukan penanaman.
  2. PGPR Untuk perlakuan bibit. Jika untuk perlakuan bibit dan stek atau biakan vegetatif lain tinggal direndam beberapa saat saja lalu langsung ditanam. Konsentrasi yang diperlukan adalah 10 ml per liter air.
  3. PGPR Untuk perlakuan pada tanaman. Buat PGPR dengan konsentrasi 5 ml per liter air. Untuk aplikasi pada tanaman semusim (cabe, terong, timun dll) siramkan 1 - 2 gelas aqua larutan tadi  ke daerah perakaran. Jika untuk tanaman tahunan jumlah larutan yang digunakan dapat diperkirakan sendiri sesuai dengan umur dan jenis tanaman, sebagai ukuran adalah siram daerah perakaran sampai basah.
Lama waktu peredaman benih atau bibit dengan PGPR

NO BENIH ATAU BIBIT WAKTU  PERENDAMAN
  1 Padi, cabai, terong dan kangkung 2 – 8 jam
  2 Stek tanaman berkayu dan bahan biakan dengan rhizoma (pisang, aglaonema dan sebagainya) 2 – 8 jam
  3 Kacang-kacangan (kacang panjang, kedelai, buncis, kacang tanah dan sebagainya) 5 – 15 menit
  4 Timun-timunan (mentimun, semangka, melon dan sebagainya) 5 menit
  5 Jagung dan tomat 15 – 30 menit
  6 Bayam dan kubis-kubisan (pak choi, caisin, kubis dan sawi putih) 5 menit
Perlakuan PGPR pada berbagai tanaman
NO JENIS TANAMAN PERLAKUAN AWAL PERLAKUAN SUSULAN
  1 Benih yang disemaikan dan memiliki umur produktif kurang lebih 30 hari (bayam, caisin dan sebagainya) Perlakuan benih 1 minggu setelah tanam dan 2 minggu setelah tanam
  2 Benih tanam langsung dengan umur tanaman kurang lebih 60 hari (Jagung manis) Perlakuan benih 3 minggu setelah tanam dan 5 minggu setelah tanam
  3 Benih disemaikan dengan usia tanam 3 – 4 bulan (padi, cabe, terung, melon dan sebagainya) Perlakuan benih 1 minggu sebelum pindah tanam, 3 atau 5 minggu setelah tanam
  4 Benih tanam langsung dengan umur tanaman kurang lebih 3 bulan ( jagung, kacang panjang, kedelai, mentimun dan sebagainya Perlakuan benih 3  minggu setelah tanam, 7  atau 9 minggu setelah tanam
  5 Tanaman berumur kurang lebih 12 bulan (pisang) Perlakuan benih atau bibit Perlakuan dilakukan sebulan sekali sejak ditanam hingga tanaman berumur 1 bulan sebelum panen
  6 Tanaman disemaikan dengan umur kurang lebih 3 tahun (pepaya) Perlakuan benih 1 minggu sebelum pindah tanam dan  penyiraman satu bulan sekali setelah pindah tanam.
7 Tanaman tahunan Perlakuan benih atau bibit Penyiraman 1 bulan sekali.
PERBANYAKAN PGPR
Jenis Bakteri : Pseudomonas fluerescens dan Bacillus polimixa
1.   Bahan
-     Terasi                 100 grm            -    Kapur                  50 grm
-     Dedak halus           100 grm            -    Air                      10 lt
-     Gula pasir              150 grm            -    Biang (inokulum) PGPR      
2.   Cara
Terasi, dedak halus, gula pasir, dan kapur direbus dalam air. Setelah mendidih  didinginkan dalam suhu kamar, kemudian disaring.  Masukkan  biang PGPR ke dalam air hasil saringan, selanjutnya diinkubasikan selama 3 hari dan siap untuk diaplikasikan.
3.   Aplikasi
PGPR yang telah diinkubasi selama 3 hari, dapat diaplikasikan untuk tanaman. Encerkan terlebih dahulu dengan perbandingan 200 cc larutan PGPR dalam 20 liter air. Hasil pengenceran dapat dikocorkan pada tanaman dengan  konsentrasi 200 cc per tanaman (umur 1 bulan setelah tanam atau 40 hari setelah tanam). Aplikasi dianjurkan pada sore hari setelah pukul 15.00 WIB atau pagi hari sebelum pukul 09.00 WIB. Untuk  pembenihan, rendam terlebih dahulu bibit yang akan disemai dalam larutan PGPR selama 10 menit, kemudian disemai. Sedangkan untuk bibit yang akan dipindah tanam, terlebih dahulu dicelupkan dalam larutan PGPR selama 10 menit,  selanjutnya siap untuk ditanam.