Integrated Farming Mina Padi - Azolla

Di sektor pertanian, produktivitas dan ketersediaan lahan pertanian kita tampaknya masih memprihatinkan. Kerusakan lingkungan akibat sistem budidaya tanaman akan berpengaruh terhadap produktivitas dari suatu lahan. Produktivitas suatu lahan dapat menurun akibat hilangnya unsur hara yang terkandung di dalam tanah, yang dapat hilang melalui pencucian maupun terbawa saat panen. Sehingga perlu adanya perbaikan produksi lahan melalui berbagai macam cara, misal  dengan menanam tanaman yang dapat mempertahankan dan meningkatkan kesuburan tanah serta mengurangi masukan (input) dari luar yang menimbulkan dampak negative bagi lingkungan.

Beras merupakan bahan makanan utama bagi sebagian besar penduduk Indonesia. Keberadaan beras memiliki nilai tersendiri bagi orang yang biasa makan nasi dan tidak dapat dengan mudah digantikan oleh bahan makanan yang lain. Peledakan penduduk yang sangat tinggi menimbulkan persoalan dalam menjaga ketersediaan beras bagi masyarakat Indonesia. Beras yang merupakan makanan pokok bagi sebagian besar masyarakat Indonesia dihasilkan dari lahan sawah, sehingga sawah menjadi lahan yang sangat penting di Indonesia. Pada awalnya kegiatan bersawah di Indonesia dilakukan secara tradisional di lahan yang tidak terlalu luas, namun dengan meningkatnya populasi penduduk yang kemudian mondorong meningkatnya kebutuhan beras maka kegiatan bersawah berlanjut ke program intensifikasi dan ekstensifikasi pertanian.

Lahan sawah dipacu untuk dapat berproduksi tinggi agar dapat memenuhi kebutuhan beras nasional. Petani dalam mengusahakan lahan sawah melakukan bebagai cara agar lahan yang dikelola dapat menghasilkan produk semaksimal mungkin. Petani terbiasa menggunakan pupuk dan pestisida sintetis untuk dapat meningkatkan hasil. Tanpa disadari perilaku petani tersebut dapat mengurangi ketersediaan unsure hara dalam tanah yang terangkut saaat panen, sehingga pada lahan tersebut kandungan bahan organik tanah dan ketersediaan unsure hara semakin terbatas. Untuk mengatasi hal ini dibutuhkan sumber-sumber bahan organik alternatif sebagai suplemen bagi tanah. Salah satu sumber bahan organik alternatif yang cocok untuk padi sawah adalah Azolla.

Hasil produksi pertanian seharusnya dapat memenuhi kebutuhan pangan, pakan ternak, industri dan lain sebagainya. Sehingga, kegiatan pertanian diharapkan dapat dijadikan sebagai sumber pendapatan bagi sebagian masyarakat Indonesia yang penduduknya bermatapencaharian sebagai petani. Rendahnya tingkat kesejahteraan petani juga menimbulkan usaha pertanian yang dapat mendorong lebih besar terjadinya pengikisan unsur hara dalam tanah oleh aliran air permukaan berkaitan dengan usaha mereka untuk meningkatkan pendapatan atau perekonomiannya, dengan cara memberikan input berupa pupuk dan pestisida sintesis. Akan tetapi usaha budidaya semacam ini kurang memperhatikan dampak yang akan terjadi dikemudian hari, khususnya bagi lingkungan. Sehingga perlu adanya suatu inovasi dalam dunia pertanian yang dapat meminimalisir dampak negatif dari kegiatan pertanian itu sendiri dan juga meningkatkan kesejahteraan petani, salah satu upaya yang dapat dilakuakan yaitu dengan sistem pertanian terpadu. Sistem pertanian terpadu yang dilakukan  yaitu dengan menkombinasikan padi, ikan dan azolla yang mampu meningkatkan pendapatan petani dan juga menjaga ketersediaan unsure hara serta keseimbangan ekosistem. Tujuan dari Sistem Pertanian terpadu ini yaitu:

1. Menggabungkan kegiatan pertanian, peternakan dan perikanan sebagai usaha  peningkatan penghasilan petani.

2. Memperbaiki tingkat kesuburan tanah dan meningkatkan produktivitas lahan.

3. Mengembangkan sistem pertanian yang ramah lingkungan

 METODE

·   Luasan  lahan yang diperlukan: sawah dengan luas 1.000 m²

·   Jenis usaha yang dilakukan yaitu sistem  mina padi, ikan dan azolla. Sistem penanaman padi yang dilakukan yaitu  jajar legowo.

·   Proporsi penggunaan lahan:

ü  Luas lahan    : 1000 m2

ü  Lahan dan air yang digunakan untuk ikan sama dengan lahan yang digunakan untuk menanam padi (± 973 m²)

ü  Luas lahan untuk Inokulasi azolla dilakukan pada petak yang berbeda dengan ukuran 3 x 3 m, sebanyak 3 petak.

·      Teknologi yang diterapkan dalam mina padi, ikan dan azolla:

1. Azolla ditebar bersamaan atau 1 minggu sebelum padi di bibit, jadi azollla sebelumnya sudah di inokulasikan.

2. Setelah lapangan penuh dengan Azolla, lahan dibajak agar Azolla terbenam

3. Selanjutnya dilakukan penaman padi dan Azolla yang tidak terbenam dibiarkan tumbuh

4. Ikan ditebarkan pada saat padi berumur 5-7 hari dengan ukuran bibit 5-8 cm sebanyak 1.000 ekor.

5. Lama pemeliharaan ikan sampai pembungaan padi 75 hari.

·   Tahap Pelaksanaan

Kegiatan pada tahap ini meliputi : inokulasi azolla, penanaman bibit padi, memupuk, menebar benih ikan, melakukan pemeliharaan dan pengamatan pertumbuhan ikan, melakukan penyiangan, mengontrol pengairan, menjaga keamanan dan melakukan panen padi dan ikan.

1) Inokulasi azolla

Kolam yang digunakan untuk inokulasi dibersihkan dari ikan untuk secara khusus ditanami Azolla. Jika menginoku-lasikan 200 g Azolla segar per m² maka setelah 3 minggu, Azolla tersebut akan menutupi seluruh permukaan lahan tempat Azolla tersebut ditumbuhkan.

2). Menanam bibit padi

Bibit padi yang ditanam berumur 24 hari dan setiap rumpun berjumlah 2-3 batang dengan jarak tanam 25 x 25 cm.

3). Pemupukan 

Pupuk yang digunakan Urea dan TSP.

4) Penebaran benih ikan.

Benih ikan ditebarkan kedalam petak tanaman padi 1 minggu setelah tanam padi dansetiap petak sebanyak 600 ekor atau 1 ekor/m² atau 15000 ekor/ha.

5) Penyiangan tanaman

Penyiangan dilakukan dengan cara mengurangi air pada petakan tetapi air pada caren tetap menggenang sehingga ikan tidak perlu dipindahkan. Penyiangan dilakukan dua kali yaitu pertama sewaktu tanaman berumur 30 hari dan kedua sewaktu tanaman berumur 50 hari.

HASIL

Pertanian terpadu merupakan suatu sistem penggabungan semua komponen pertanian dalam suatu sistem usaha pertanian secara terpadu, berbasis teknologi ramah lingkungan dan optimalisasi semua sumber energi yang dihasilkan. Dalam pertanian terpadu terdapat suatu konsep yang terdiri dari:

1.      Saling ketergantungan (Interdependency)

Output satu sistem menjadi masukan pada sistem lain (minimized external input).

2.      Optimasi

Limbah satu menjadi input sistem lain (efisiensi). Jenis usaha persatuan luas meningkat, serapan tenaga meningkat (efisiensi).

3.      Deversifikasi  (Deversification)

Kontinuitas hasil, minimized resiko, serta daur ulang energi dan nutrisi.

4.      Interaksi (Interaction)

Sistem satu meningkatkan sistem lainnya, mengurangi kerusakan sistem lain serta daur ulang energi dan nutrisi.

Konsep terapan pertanian terpadu akan menghasilkan F4 yang sebenarnya adalah langkah pengamanan terhadap ketahanan dan ketersediaan pangan, energi  serta keseimbangan ekosistem. Konsep dalam sistem pertanian terpadu meliputi:

1)      F1 (FOOD)

Pangan manusia (beras), produk peternakan (daging, telor), produk budidaya ikan air tawar (ikan nila).

Ikan nila mempunyai prospek pengembangan yang cerah di Indonesia dalam cakupan yang luas, karena budidaya dapat dilakukan baik di kolam, sawah, tambak, maupun di karamba jaring apung dan di perairan umum atau di laut. Ikan nila mudah berkembangbiak, pertumbuhannya cepat, anaknya banyak, ukuran relative besar, tahan penyakit, sangat mudah beradaptasi dengan lingkungan, relative murah harganya, di samping sifatnya pemakan plankton yang cenderung ornnivoroz~s, artinya tidak memerlukan pakan khusus, mampu hidup pada rentang salinitas yang lebar (Wardoyo, 2005).

2)      F2 (FEED)

Pakan ternak termasuk di dalamnya ternak ruminansia (sapi), ternak unggas (itik), pakan ikan budidaya air tawar (ikan ikan nila).

Dari budidaya tanaman padi akan dihasilkan produk utama beras dan produk sampingan bekatul, sekam padi, jerami dan kawul, semua produk sampingan apabila diproses lanjut masih mempunyai kegunaan dan nilai ekonomis yang cukup tinggi. Jerami dan malai kosong (kawul) dapat disimpan sebagai hay (bahan pakan kering) untuk ternak ruminansia atau dibuat silage (makanan hijau terfermentasi), sedangkan bekatul sudah tidak asing lagi sebagai bahan pencampur pakan ternak (ruminansia, unggas dan ikan). Pakan ternak ini berupa pakan hijauan dari tanaman pagar, azolla, dan eceng gondok.

3)            F3 (FUEL)

Sekam padi dapat dikonversi menjadi energi (pembakaran langsung maupun gasifikasi) dan masih akan menghasilkan abu maupun arang sekam yang dapat diimplementasikan sebagai pupuk organic, sementara apabila energi sekam padi digunakan untuk gas diesel engine akan didapatkan lagi hasil sampingan berupa asap cair (cuka kayu) yang dapat digunakan untuk pengewet makanan atau campuran pestisida organik.

4)      F4 (FERTILIZER)

Sisa produk pertanian melalui proses dekomposisi akan menghasilkan bahan oraganik dengan berbagai kandungan unsur hara yang relative tinggi. Bahan organikbukan hanya sebagai penyubur tetapi juga sebagai perawat tanah (soil conditioner), jika dilihat dari nilai keekonomisan maupun karakter hasil produknya tidak kalah dengan pupuk sintetis (anorganik fertilizer) bahkan dapat meminimalisir pengeluaran sehingga dapat meningkatkan pendapatan petani.

Salah satu sistem pertanian terpadu yang dapat dikembangkan yaitu memadukan antara pertanaman padi, azolla dan pemeliharaan ikan dalam petak yang sama, yang disebut minapadi. Diharapkan dari sistem pertanian terpadu ini petani dapat memperoleh pendapatan yang lebih,  kesuburan tanah meningkat serta terjadi daur ulang energi dan nutrisi.

Hara nitrogen merupakan unsur makro yang sangat penting untuk pertumbuhan dan produksi tanaman, faktor ini juga mendukung berlangsungnya fotosintesis guna pembentukan cadangan makanan untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman termasuk dalam mendukung potensi-potensi pertumbuhan baik generatif maupun vegetative (beberapa peran unsur N dalam tubuh tanaman seperti bahan penyusun protein dan protoplasma, dimana protein sangat penting bagi pembentukan enzim-enzim yang merupakan katalisator bagi banyak reaksi pada fotosinetsis). Nitrogen merupakan salah satu unsur hara yang sangat esensial dan berperan penting dalam penyusunan beberapa senyawa antara lain protein, klorofil, asam amino dan hormon yang berfungsi dalam proses metabolisme terutama fotosintesis. Unsur Nitrogen berperan penting dalam merangsang pertumbuhan vegetative tanaman (Salisbury dan Ross, 1995).

Azolla merupakan jenis tanaman pakuan air yang hidup di lingkungan perairan dan mempunyai sebaran yang cukup luas. Seperti halnya tanaman leguminosae, azolla mampu mengikat N₂ di udara karena berasosiasi dengan sianobakteri (Anabaena azollae) yang hidup dalam rongga daunnya. Asosiasi Azolla-anabaena memanfaatkan energi yang berasal dari hasil fotosintesis untuk mengikat N₂ di udara. Menurut Naim (2004), kemampuan mengikat N berkisar antara 400-500 kg N/ha/th. Kemampuan mengikat N2 udara lebih besar dari kebutuhannya, sehingga nitrogen yang ditambat dilepaskan ke dalam media atau lingkungan pertumbuhan.

Azolla juga sangat mudah dibudidayakan dan sangat ideal sebagai pupuk organik (biofertilizer) atau pupuk hijau untuk padi sawah. Permasalahan lahan di sawah adalah bahan organik tanah dan nitrogen seringkali terbatas jumlahnya, sehingga dibutuhkan sumber nitrogen alternatif sebagai suplemen pupuk kimia (sintetis). Kandungan unsur hara dalam Azolla adalah sebagai berikut:

Unsur hara	Jumlah
N	1.96-5.30 (%)
P	0.16-1.59 (%)
K	0.31-5.97 (%)
Ca	0.45-1.70 (%)
Mg	0.22-0.66 (%)
S	0.22-0.73 (%)
Si	0.16-3.35 (%)
Na	0.16-1.31 (%)
Cl	0.62-0.90 (%)
Al	0.04-0.59 (%)
Fe	0.04-0.59 (%)
Mn	66-2944 (ppm)
Co	0.264 (ppm)
Zn	26 - 989 (ppm)

Tanaman padi yang kekurangan hara nitrogen maka pertumbuhannya menjadi lambat dan tanaman akan menjadi kerdil serta jumlah anakan sangat sedikit. Budidaya padi sawah irigasi dengan aplikasi azolla dan ikan nila ketersediaan nitrogen yang berlangsung dengan baik oleh adanya penambahan Azolla ke sawah, selanjutnya akan mempengaruhi metabolisme tanaman terutama fotosintesis. Semakin tinggi hasil fotosintesis, semakin besar pula penimbunan cadangan makanan yang disimpan dalam biji(gabah), namun tentunya faktor lain seperti cahaya, air suhu dan hara dalm keadaan optimal , sehingga biji (gabah) yang terbentuk lebih banyak dan berkualitas. Foth (1998), menyatakan jumlah normal nitrogen yang diberikan ke tanaman biasanya dapat meningkatkan bobot biji tanaman. Dengan demikian akan diperoleh biji dengan berat yang lebih tinggi.

Pembenaman Azolla meningkatkan bahan  organik dan memperbaiki sifat fisik-kimia tanah. Dengan menginokulasikan 200 g Azolla segar per m² maka setelah 3 minggu, Azolla akan menutupi seluruh permukaan lahan tempat Azolla ditumbuhkan. Dalam kondisi tersebut, dapat dihasilkan 30 – 45 kg N/ha yang setara dengan 100 kg urea (pupuk  kimia). Lapisan Azolla di atas permukaan lahan sawah dapat menghemat penggunaan urea sebesar 50 kg urea/ha, bahkan jika keadaan iklim optimum untuk pertumbuhan dan perkembangbiakan azolla, maka dapat menghemat sampai dengan 100 kg urea/ha.

Bila azolla diberikan secara rutin setiap musim tanam, maka suatu saat tanah itu tidak memerlukan pupuk buatan lagi. Hal itu dimungkinkan, karena pada penebaran pertama 1/4 bagian unsur yang dikandung azolla langsung dimanfaatkan oleh tanah. Seperempat bagian ini, setara dengan 65 Kg pupuk Urea. Pada musim tanam ke-2 dan ke-3, azolla mensubstitusikan 1/4 - 1/3 dosis pemupukan. Dibanding pupuk buatan, azolla memang lebih ramah lingkungan. Cara kerjanya juga istimewa, karena azolla mampu mengikat Nitrogen langsung dari udara.

Keunggulan lain dari tanaman Azolla ialah mampu menekan gulma air yang lain dan dapat dibudidayakan bersama-sama dengan tanaman pokoknya yaitu padi. Peran Azolla dalam menekan gulma dapat menghemat biaya penyiangan atau penggunaan herbisida. Azolla yang dapat ditanam bersama-sama tanaman padi merupakan salah satu kelebihan, karena tidak diperlukan tambahan waktu untuk memproduksi biomassa.

Pertumbuhan gulma juga dapat ditekan karena ikan memakan tumbuh-tumbuhan kecil (gulma) yang tumbuh di sawah. Perkembangan populasi hama dan penyakit tanaman padi dapat ditekan karena ikan memakan binatang-binatang kecil yang merupakan hama padi memberikan kesempatan penyiangan yang lebih efektif.. Tambahan keuntungan ini mampu untuk menambah keperluan keluarga tani disaat biaya produksi pupuk yang semakin mahal sedangkan harga gabah tidak signifikan bagi usaha tani padi. Selain daripada itu, kegiatan mina padi ini dapat memotivasi petani untuk te     tap menanam padi sehingga secara tidak langsung mampu membantu pemerintah dalam mencukupi kebutuhan pangan Nasional.

Azolla mengandung protein, asam amino esensial, vitamin (vitamin A, vitamin B12 dan Beta- Carotene), mineral seperti kalsium, fosfor, kalium, zat besi, dan magnesium. Berdasarkan berat keringnya, mengandung 25 – 35% protein, 10 – 15% mineral dan 7 – 10% asam amino, senyawa bioaktif dan biopolymer. Sementara kandungan karbohidrat dan lemak Azolla sangat rendah. Dengan komposisi nutrisinya ini  membuat Azolla sangat efisien dan efektif sebagai pakan ikan nila.

Azolla yang akan dimanfaatkan untuk pakan ikan, azolla bisa diberikan secara langsung dalam keadaan segar. Tetapi, dapat juga dengan mengolahnya terlebih dulu menjadi tepung. Tepung azolla ini, selanjutnya digunakan sebagai bahan campuran untuk membuat pakan buatan (pelet) untuk ikan. Dengan pemberian pakan berupa azolla, terbukti ikan tetap bisa tumbuh pesat (Sasa dan Syahromi, 2006).

Biaya yang digunakan untuk pemeliharaan ikan di sawah relatif murah sebab biaya yang dikeluarkan untuk penyediaan lahan, pengairan dan pengolahan tanah sudah termasuk kedalam biaya penanaman padi. Lahan dan air yang digunakan untuk mina padi sama dengan lahan yang digunakan untuk menanam padi. Biaya yang diperlukan hanya pembelian benih ikan, pakan dan pembuatan parit.

Perlakuan ikan yang dipelihara pada sawah dapat tercapai karena lahan sawah akan mengalami peningkatan kesuburan oleh tambahan unsur hara baik yang berasal dari pakan ikan (azolla) di sawah dan kotoran ikan yang mengandung unsur-unsur dasar seperti N, P Ca dan Mg. Adanya unsure-unsur tersebut mampu meningkatkan nutrisi dalam tanaman sehingga mendukung peningkatan berat kering tanaman serta distribusinya ke bagian hasil (biji) untuk meningkatkan kualitas tanaman padi.

KESIMPULAN

1.      Sistem pertanian terpadu padi, ikan dan azolla dapat meningkatkan pendapatan petani.

2.      Perlakuan ikan yang dipelihara pada sawah dapat tercapai karena lahan sawah akan mengalami peningkatan kesuburan oleh tambahan unsur hara baik yang berasal dari azolla dan kotoran ikan.

3.      Azolla mampu mengikat N₂ di udara karena berasosiasi dengan sianobakteri (Anabaena azollae) yang hidup dalam rongga daunnya. Asosiasi Azolla-anabaena memanfaatkan energi yang berasal dari hasil fotosintesis untuk mengikat N₂ di udara.

 DAFTAR PUSTAKA

                                   

Foth, H.D. 1998. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.

Naim, M. A. A. 2004. Analisis Efisiensi Pemupukan Nitrogen dengan Aplikasi Azolla pada Pertanaman Padi Sawah (Oriza sativa L.). Universitas Hasanuddin, Makassar.

Sasa, J.J dan 0. Syahromi. 2006. Sistem minapadi dalam perspektif produktivitas lahan, pendapatan, dan lingkungan. J. Penelitian Pertanian Tanaman Pangan. 25(2): 1-9

Salisbury B. F., dan C. W. Ross. 1995. Plant physiology. (Fisiologi Tumbuhan : Terjemahan Diah R Lukman dan Sumaryono). Jilid II.ITB, Bandung.

Sukman, Y, dan Yakup, 2002. Gulma dan Teknik Pengendaliannya, Fakultas Pertanian Universitas Sriwijaya Palembang, Palembang.

Wardoyo. 2005. “Peningkatan Produktivitas Ikan Nila, (Oreochromis niloticus) di Indonesia”. Berita: Riset Kelautan & Perikanan - 6/09/05.http://www.dkp.go.id Diakses 9 Oktober 2011.