Pertanian berkelanjutan , tawaran model pengembangan sistem pertanian yang ramah lingkungan, berkelanjutan, dalam menyongsong pertanian masa depan.

Pendahuluan.
Pembangunan pertanian di Indonesia mempunyai kebijakan untuk:
1. swasembada pangan
2. meningkatkan gizi masyarakat menurut ukuran konsumsi protein
3. meningkatkan ekspor dan mengurangi impor
4. meningkatkan dukungan terhadap industri
5. meningkatkan pemeliharaan kelestarian sumber daya alam
6. meningkatkan pembangunan dan pertumbuhan pedesaan sebagai bagian yang utuh dari pembangunan daerah.
Dalam masa Orde Baru, kita mengenal beberapa program pertanian yang dicanangkan pemerintah untuk memacu produksi beras antara lain BIMAS, INMAS, INSUS, SUPRA INSUS, dan akhirnya meskipun hanya sebentar , Indonesia mampu berswasembada pangan pada tahun 1984 dan memperoleh penghargaan dari PBB. Namun keberhasilan ini harus dibayar mahal, karena ternyata swasembada pangan hanya bersifat semu yang tercapai berkat intervensi pemerintah yang terlalu jauh kepada petani, baik dari paksaan untuk menanam VUTW, subsidi pupuk dan pestisida maupun politik beras murah menggunakan institusi bulog , banyak menimbulkan permasalahan ditingkat petani. Permasalahan yang jelas terlihat adalah bagaimana petani menjadi sangat tergantung dari masukan teknologi dan energi tinggi dari luar, posisi tawar menawar petani untuk menjual hasil produksinya rendah , dan yang lebih utama petani kehilangan otoritasnya dan kebebasannya untuk mengelola lahan, sehingga petani hanya menjadi pelaksana program pemerintah. Introduksi teknologi berupa penggunaan pupuk buatan dan pestisida pabrik yang pada awalnya bertujuan untuk mensejahterakan petani, ternyata menjadi bumerang karena timbul banyak kasus mengenai tanah yang mengeras, pencemaran lingkungan dan kematian maupun cacat pada manusia karena keracunan pestisida. Saat ini petani sawah semakin menjerit ketika pemerintah mengurangi subsidi terhadap pupuk buatan dan pestisida, karena dalam pengelolaan lahan, mereka telah tergantung kepada masukan teknologi dan energi yang tinggi dari luar yang mereka sendiri tidak menguasainya. Belajar dari pengalaman tersebut, sudah selayaknya kita memikirkan model pengembangan pertanian alternatip yang ramah lingkungan, mampu mencukupi kebutuhan ekonomi, namun tidak membuat petani semakin tergantung. Dalam rangka meningkatkan kesejahteraan petani melalui pengelolaan lahan yang otonom dan mandiri, maka dicoba pengembangan pertanian berkelanjutan yang diharapkan mampu memberi sumbangan dalam menjaga kelestarian lingkungan, namun juga mampu mensejahterakan petani lahir dan batin.

Pengertian pertanian berkelanjutan
Dalam makalahnya berjudul ‘Pengembangan Sistem Pertanian Berwawasan Lingkungan Dalam Menyongsong Pertanian Masa Depan”, DR. Ir. Rachman Sutanta Msc menjelaskan mengenai beberapa definisi yang berkembang tentang Pertanian Berkelanjutan. Menurutnya sebelum kita lebih jauh meninjau konsep pertanian berkelanjutan, ada baiknya kita tinjau terlebih dahulu konsep Pembangunan berkelanjutan/Pembangunan lestari (Sustainable Development). Menurut World Conversation Strategy 1980, pembangunan berkelanjutan ditakrifkan sebagai pembangunan yang memenuhi kebutuhan mereka (Anon, 1990). Menurut TAC/CGIAR (1988), Pertanian Berkelanjutan adalah keberhasilan mengelola sumberdaya untuk pertanian dalam memenuhi perubahan kebutuhan manusia, sekaligus mempertahankan dan meningkatkan kualitas lingkungan serta konservasi sumber daya alam.
Pertanian berwawasan lingkungan selalu berhubungan dengan tanah, air, manusia, hewan/ternak, makanan, pendapatan dan kesehatan.

Sedang tujuan pertanian berwawasan lingkungan adalah :

a. mempertahankan dan meningkatkan kesuburan tanah
b. mempertahankan hasil pada aras yang optimal
c. mempertahankan dan meningkatkan keragaman hayati dan ekosistem
d. dan yang lebih penting untuk mempertahankan dan meningkatkan kesehatan penduduk dan mahluk lainnya.

Menurut Gips (1986), sistem pertanian berkelanjutan harus dievaluasi berdasarkan pertimbangan beberapa kriteria antara lain :

1. Aman menurut wawasan lingkungan, berarti kualitas sumberdaya alam dan vitalitas keseluruhan agroekosistem dipertahankan – mulai dari lingkungan manusia, tanaman, dan hewan, sampai organisme tanah dapat ditingkatkan. Hal ini dapat dicapai apabila tanah terkelola dengan baik, kesehatan tanaman ditingkatkan, demikian juga kehidupan manusia maupun hewan ditingkatkan melalui proses biologi. Sumberdaya lokal dimanfaatkan sedemikian rupa sehingga menekan kemungkinan terjadinya kehilangan hara, biomassa dan energi, dan menghindarkan terjadinya polusi. Menitikberatkan pada pemanfaatan sumber daya terbarukan.

2.Menguntungkan menurut pertimbangan ekonomi, berarti petani dapat menghasilkan sesuatu yang cukup untuk memenuhi kebutuhannya sendiri/pendapatan, dan cukup memperoleh pendapatan untuk membayar tenaga kerja dan biaya produksi lainnya. Keuntungan menurut pertimbangan ekonomi tidak hanya diukur langsung berdasarkan hasil usaha taninya, tetapi juga berdasarkan kelestarian fungsi sumberdaya dan menekan kemungkinan resiko yang terjadi terhadap lingkungan.

3. Diingini menurut pertimbangan sosial, berarti sumberdaya dan tenaga tersebar sedemikian rupa sehingga kebutuhan dasar semua anggota masyarakat dapat terpenuhi, demikian juga setiap petani mempunyai kesempatan yang sama dalam memanfaatkan lahan, memperoleh modal cukup, bantuan teknik dan memasarkan. Semua orang mempunyai kesempatan yang sama berpartisipasi dalam menentukan kebijakan, baik di lapangan maupun dalam lingkungan masyarakat itu sendiri.

4. Tanggap beradaptasi terhadap semua bentuk kehidupan, berarti tanggap terhadap semua bentuk kehidupan (tanaman, hewan, dan manusia). Prinsip dasar semua bentuk kehidupan adalah saling mengenal dan hubungan kerjasama antar mahluk hidup adalah kebenaran, kejujuran, percaya diri, kerjasama dan saling membantu. Integritas budaya dan agama dari suatu masyarakat perlu dipertahankan dan dilestarikan.

5. Mudah beradaptasi dengan perubahan, berarti masyarakat pedesaan/petani mampu dalam menyesuaikan dengan kondisi usaha tani, pertambahan penduduk, kebijakan, dan permintaaan pasar. Hal ini tidak hanya berhubungan dengan masalah perkembangan teknologi yang sepadan, tetapi juga inovasi sosial dan budaya.

Menururt Diver dan Talbot, berkelanjutan dalam pembangunan pertanian adalah :
1. membatasi ketergantungan pada energi yang tidak terbarukan (non renewable) senyawa kimia dan bahan mineral
2. mengurangi kontaminasi/pencemaran udara, air dan tanah dari luar usaha tani
3. memelihara dan mempertahankan keadaan habitat untuk kehidupan alami
4. melakukan konservasi sumber genetika/plasma nuftah (keanekaragaman hayati) tanaman maupun hewan yang diperlukan untuk pembangunan pertanian.

Untuk menjadikan lestari, sistem pertanian harus mampu mempertahankan produktivitas ditinjau dari segi ekologi, sosial, dan tekanan ekonomi, dan sumberdaya terbarukan (renewable) tidak harus mengalami kerusakan (Sinclair, 1987).
Konservasi merupakan faktor penting dalam pertanian berwawasan lingkungan. Konservasi sumberdaya terbarukan berarti sumberdaya tersebut harus difungsikan secara malar (continuous). Sekarang kita telah mulai sadar tentang potensi teknologi, kerapuhan lingkungan dan kemampuan budidaya manusia untuk merusak lingkungan . Suatu hal yang perlu dicatat bahwa ketersediaan sumberdaya adalah terbatas.
Dalam pembangunan pertanian, peningkatan produksi selalu merupakan proiritas utama. Ttetapi yang perlu diperhatikan adalah batas tertinggi produktivitas dari suatu ekosistem. Apabila batas ini dilampaui, maka kemungkinan akan terjadi kemundurandan lebih buruk lagi adalah degradasi, dan hanya segelintir orang saja yang mampu bertahan dari sumberdaya yang tersisa. Apabila batas pasokan tertinggi telah tercapai, maa yang perlu diperhatikan adalah sisi permintaan; sumber pendapatan yang lain, perpindahan penduduk, menurunkan aras konsumsi, keluarga berencana. Walaupun berkelanjutan, harus dilihat berdasarkan konsep yang dinamis sehingga mampu mengantisipasi perubahan kebutuhan pangan karena peningkatan populasi dunia (TAG/CGIAR, 1988), tetapi prinsip dasar ekologi perlu mendapatkan perhatian karena produksi pertanian dapat tanpa batas.

Potensi lahan kering yang terabaikan
Dalam pembangunan pertanian di Indonesia, terlihat pemerintah lebih memperhatikan lahan bawah (low land) berupa lahan persawahan, sehingga lahan kering menjadi ‘anak tiri’ yang terabaikan. Hal ini nampak nyata dari jumlah varietas ungul padi sawah yang dilepas sebanyak 40 buah, sedangkan varietas padi gogo unggul hanya 7 buah, jagung 8 buah, kedelai 5 buah dan kacang tanah 5 buah. Demikian pula dalam penyedian kredit saprodi, terlihat petani sawah lebih dimanjakan daripada petani dilahan kering/marginal.
Permasalahan di lahan kering jauh lebih komplek dan bervariasi daripada lahan sawah. Kenyataan yang terlihat , bahwa potensi lahan kering banyak mengalami penurunan produktivitas karena dimanfaatkan secara intensif, namun tanpa disertai usaha konservasi sebagai salah satu bentuk pengelolaan lahan yang sepadan sehingga erosi menyebabkan degradasi yang berlansung sangat cepat yang menambah luasan lahan kritis di Indonesia.

Pilihan dan penerapan teknologi dalam Pertanian Berkelanjutan
1. Teknologi Produksi pertanian
Meningkatnya kepedulian masyarakat dunia akan kelestarian lingkungan, terutama oleh negara-negara maju, seperti Amerika, negara-negara Eropa, Australia dan Jepang, yang semula teknologi produksinya dicirikan oleh budidaya yang mengandalkan masukan teknologi berenergi tinggi, ternyata beberapa tahun terakhir telah berupaya merakit dan mengembangkan budidaya pertanian yang menggunakan pendekatan agroekosistem. Secara ringkas agroeksistem adalah ekosistem yang diubah oleh sebagian orang untuk menghasilkan pangan, serat dan hasil pertanian lainnya ( Ghildyal, 1984). Upaya peningkatan produktivitas akhirnya akan dihadapkan kepada masalah membatasi kerusakan lingkungan dan sumberdaya.
Produksi tanaman pangan telah meningkat secara dramatis, setelah diketemukannya varietas unggul yang berpoduksi tinggi. Akan tetapi varietas unggul tersebut sangat bergantung pada masukan berenergi tinggi (high external input agriculture), dalam bentuk pupuk kimia dan pestisida sintetis untuk memberantas hama, penyakit serta gulma, mekanisasi pertanian menggunakan energi fosil dan pengembangan irigasi. Masalah tersebut timbul karena dikembangkannya sistem pertananam tunggal. Penggunaan pupuk dan pestisida diramalkan akan tetap mengalami kenaikan secara eksponensial (Edward, 1987), kecuali ada perubahan filosofi tentang produksi pertanian, yang memperhatikan keadaan petani kecil dan penyelamatan lingkungan.
Suatu konsensus telah dikembangkan untuk mengantisipasi pertanian berkelanjutan.
Sistem produksi yang telah dikembangkan berasaskan LEISA (Low External Input Sustainable Agriculture) yang kalau diterjemahkan sebagai Pertanian Berkelanjutan, Masukan Dari Luar Usahatani Rendah.
Konsep ini dijabarkan menjadi beberapa rakitan operasional antara lain :
a. meningkatkan produktivitas
b. melaksanakan konservasi energi dan sumber daya alam
c. mencegah terjadinya erosi dan membatasi kehilangan unsur hara
d. meningkatkan keuntungan usaha tani
e. memantapkan dan keterlanjutan konservasi serta sistem produksi pertanian.

Suatu hal yang sering timbul adalah kesalahan persepsi tentang sistem pertanian masukan teknologi berenergi rendah. Ada yang berpendapat bahwa sistem pertanian masukan rendah adalah petani yang masih bersifat primitif atau tradisional, seperti yang dikembangkan oleh leluhur secara turun temurun, atau budidaya pertanaman lainnya sebelum diperkenalkan sistem pertanian modern. Tetapi sistem pertanian ini tetap memanfaatkan teknologi modern seperti benih hibrida yang berlabel, melaksanakan konservasi tanah dan air, pengolahan tanah yang berazaskan konservasi. Membatasi penggunaan dan keperluan yang berasal dari luar usaha tani seperti pupuk pabrik dan pestisida, dengan mengembangkan pergiliran tanaman, mengembangkan pengelolaan tanaman dan ternak secara terpadu, mendaur ulang limbah pertanian dan pupuk kkandang untuk mempertahankan produktivitas tanah.
Pertanian harus mampu menciptakan masa depan yang cerah bagi pengusahaan lahan marginal, llahan yang tidak diminati pihak lain, termasuk didalamnya lahan kering. Sudah saatnya kita mulai memperhatikan ke sistem pertanian yang sepadan baik dari lingkungan biofisik maupun bagi lingkungan sosial ekonomi. Masukan teknologi berenergi rendah pada dasarnya dapat dilaksanakan pada lahan bawahan maupun atasan atau paling tidak memasukkan unsur-unsur teknologi masukan rendah ke dalam sistem produksi pertanian.
Meskipun sistem pertanian masukan rendah dengan segala aspeknya jelas memberikan keuntungan banyak pada pembangunan pertanian, namun dalam penerapannya tidak mudah dan akan menghadapi banyak kendala. Faktor-faktor kebijakan umum dan sosio politik sangat menentukan arah pengembangan sistem pertanian sebagai unsur pengembangan ekonomi.

2. Prinsip Ekologi dasar LEISA
Pemahaman dan penerapan LEISA relatip masih baru, akan tetapi dengan memperhatikan pengalaman yang telah diperoleh dari studi agroekologi pertanian tradisional diwilayah tropika, maka dapat dipahami prinsip ekologi yang dapat digunakan sebagai petunjuk dalam mengembangkan LEISA.
Prinsip ekologi LEISA dapat dikelompokkan sebagai berikut :
a. Memperbaiki kondisi tanah sehingga menguntungkan pertumbuhan tanaman, terutama pengelolaan bahan organik dan meningkatkan kehidupan didalam tanah.
b. Optimalisasi ketersediaan dan keseimbangan daur hara, terutama melalui fiksasi/pengikatan Nitrogen, penyerapan hara, penambahan dan daur pupuk dari luar usaha tani.
c. Membatasi kehilangan hasil panen akibat aliran panas matahari, udara dan air dengan cara pengelolaan iklim mikro, pengelolaan air dan pencegahan erosi.
d. Membatasi terjadinya kehilangan hasil panen akibat hama dan penyakit tanaman dengan cara melaksanakan usaha preventip melalui perlakuan yang aman.
e. Pemanfaatan sumber genetika (plasma nuftah) keanekaragaman hayati yang saling mendukung dan bersifat sinergisme, dengan cara mengkombinasikan fungsi keanekaragaman sistem pertanian terpadu.

Prinsip diatas dapat diterapkan pada beberapa macam teknologi dan strategi. Masing-masing prinsip tersebut mempunyai pengaruh yang berbeda terhadap produktivitas, keamanan, kemalaran (continuity) dan identitas diri masing-masing sistem usaha tani, dan tergantung pada kesempatan dan pembatas dari faktor lokal (kendala sumberdaya) dan dalam banyak hal tergantung pasar.

Penjelasan :
a. Memperbaiki kondisi tanah sehingga menguntungkan pertumbuhan tanaman
Proses fisika, kimia dan biologi di dalam tanah dipengaruhi oleh iklim, kehidupan tanaman dan hewan, dan aktivitas manusia. Petani perlu memahami bagaimana proses ini berpengaruh dan bagaimana cara mengaturnya sehingga berpengaruh baik bagi kesehatan dan produksi tanaman.
Kondisi tanah yang harus diperbaiki adalah :
- waktu ketersedian yang seimbang antara lengas, udara dan hara tanaman dan dalam jumlah yang mengutungkan pertumbuhan tanaman.
- struktur tanah yang mendorong pertumbuhan perakaran, pertukaran unsur berbentuk gas,ketersediaan dan kapasitas penyimpanan air
- temperatur tanah yang mendorong kehidupan didalam tanah dan pertumbuhan tanaman.
- Tidak ada unsur yang bersifat meracun

Komponen tanah yang esensiil
Tanah selain terdiri atas komponen padat, cair dan gas, terdapat gatra lain yang amat penting adalah kehidupan dalam tanah. Kehidupan ini terdiri atas flora dan fauna tanah. Organisme ini mempunyai peranan penting dalam proses yang terjadi didalam tanah, demikian juga terjadinya interaksi tanah-tanaman seperti : pembentukan tanah, pembentukan struktur, mineralisasi hara tanaman, pembentukan humus, fiksasi nitrogen, kelarutan fosfat dan penyerapan unsur hara oleh akar tanaman.
Humus merupakan hasil dekomposisi bahan organik tanah oleh mikroorganisme tanah, dan kandungan humus selalu diidentifikasi sebagai tingkat kesuburan tanah. Humus mempunyai peranan penting terhadap sifat fisika (perbaikan struktur) dan kimia tanah (penyediaan unsur hara, penyangga ketersediaan hara, mengurangi fiksasi fosfat, mengurangi terjadinya pelindian unsur hara mikro, mengikat Al yang meracuni tanaman. Di wilayah tropika humus penting pada tanah-tanah yang mempunyai kapasitas menyangga hara rendah. Pelindian hara terjadi cukup rendah pada tanah-tanah yang mempunyai kandungan humus tinggi daripada tanah dengan kandungan humus rendah (Lal dan Stewart, 1990).

Mengelola bahan organik
Bahan organik berfungsi ganda, selain sebagai gudang penyimpanan hara, juga menyediakan haramelalui pelepasan secara perlahan pada larutan tanah sehingga tersedia bagi tanaman. Bahan organik didalam dan diatas tanah berfungsi sebagai pengatur kelembaban dan temperatur tanah. Seringkali bahan organik digunakan secara kombinasi dengan teknik yang lain, misalkan : penggunaan pupuk anorganik, pengolahan tanah, memanen air, peneduh, dan guludan. Pengelolaan bahan organik bervariasi tergantung pada kondisi dan jenis tanaman. Pengelolaan yang kurang sepadan akan menyebabkan penggunaan hara yang tidak efisien, kehilangan hara dan pengasaman tanah.
Ada 5(lima) cara dalam menangani bahan organik: digunakan langsung, baik dipermukaan sebagai mulsa atau dicampurkan ke dalam tanah; dibakar (menyebabkan mineralisasi unsur hara); dikomposkan; sebagai makan ternak; atau difermentasi melalui proses biogas. Ketersediaan bahan organik tanah merupakan titik kritis kesuburan tanah. Apabila hara tanah digantikan denganpupuk anorganik/kimia dan petani melupakan bahan organik, maka kandungan bahan organik tanh menjadi rendah demikian juga ketersediaan hara, dan tanah mudah mengalami kekeringan dan penyakit tanaman. Dengan kata lain produktivitas dan stabilitas usaha tani menurun.

Pengolahan tanah
Kondisi tanah dapat diperbaiki melalui pengolahan yang berpengaruh pada struktur, kapasitas menahan air, penghawaan. Kapasitas infiltrasi, temperatur dan evaporasi. Lapisan tanah yang telah diolah mudah mengalami kekeringan, tetapi lengas dibawah permukaan tetap dipertahankan. Pengolahan tanah banyak membantu perbaikan kondisi tanah untuk pertumbuhan biji, memberantas gulma dan pengganggu tanaman yang lain atau menanggulangi erosi. Tetapi pengolahan tanah berpengaruh negatip terhadap kehidupan tanah, dan meningkatkan mineralisasi bahan organik. Apabila tidak dilakukan dengan baik akan mengakibatkan terjadinya peningkatan erosi.


Pengelolaan Kesehatan Tanah
Tanah yang sehat merupakan kondisi yang diharapkan tanaman yang sehat. Kesehatan tanaman dipengaruhi secara langsung penyerapan senyawa organik tertentu yang dihasilkan apabila mikroorganisme tanah mendekomposisi bahan organik.
Kesehatan tanaman secara tidak langsung terpengaruh apabila salah satu mikroorganisme menekan perkembangan mikroorganisme yang lain sehingga menghambat pertumbuhan tanaman. Apabila tanaman tumbuh, maka ketidakseimbangan kondisi ekologi karena keanekaragaman alamiah dari ekosistem menurun. Prinsip ekologi dasar adalah mencoba untuk memperbaiki keseimbangan alamiah yang ada. Pada umumnya penyakit tanaman yang berasal dari tanah akan menurun apabila ditambahkan bahan organik, karena pertumbuhan mikroorganisme penyebab penyakit dihambat oleh mikroorganisme lain atau karena terjadi peningkatan jumlah antagonisme. Makin banyak jumlah dan variasi mikroorganisme, tanah makin baik penanggulangan patogen secara biologi.
Keseimbangan pemupukan merupakan dasar kesehatan tanaman. Terlalu banyak atau terlalu sedikit hara tanaman akan membuat tanaman mudah terserang penyakit atau hama. Terlalu banyak pemupukan nitrogen, pertumbuhan vegetatip tanaman berlebihan, tetapi tanaman peka terhadap penyakit. Bahaya ini berkurang apabila pemupukan organik secara perlahan melepas hara.

2. Optimalisasi ketersediaan hara dan keseimbangan daur hara
Kondisi yang paling penting untuk pertumbuhan dan kesehatan tanaman dan secara tidak langsung kesehatan ternak oleh akar tanaman. Kekahatan dan ketidakseimbangan merupakan kendala utama produksi pertanian, terutama diwilayah dengan kondisi tanah masam atau alkalin. Seperti telah dijelaskan diatas bahwa ketersediaan hara tanaman tergantung pada kondisi tanah, kehidupan tanah dan pengelolaan bahan organik. Akan tetapi perhatian juga perlu diberikan terhadap unsur hara yang diperlukan tanaman.
Pada prinsipnya aliran hara terjadi secara konstan. Beberapa unsur hara hilang atau terangkut bersama hasil panen, erosi, pelindian dan volatilisasi. Unsur hara ini harus digantikan. Apabila sistem usaha tani dipertahankan tetap produktip dan sehat, maka jumlah hara yang hilang dari tanah tidak melebihi hara yang ditambahkan kedalam tanah, atau dengan kata lain harus terjadi keseimbangan hara didalam tanah.

Membatasi kehilangan hara
Kehilangan hara dari dalam tanah dapat dibatasi melalui :
- mendaur ulang limbah organik dalam bentuk : pupuk kandang, pupuk asti (asal tinja), limbah pertanaman, limbah pengolahan hasil pertanian, limbah rumah tangga, dengan cara mengembalikan dilahan pertanian secara langsung atau lebih melalui perlakuan (pengomposan, fermentasi dll).
- Menangani pup[uk organik dan buatan sedemikian rupa sehingga unsur hara tidak banyak yang hilang karena hujan yang berlebihan atau volatisasi karena temperatur dan radiasi matahari yang tinggi
- Mengurangi terjadinya aliran permukaan (run off) dan erosi, yang mampu menghilangkan hara tanaman dalam jumlah yang cukup besar
- Mengurangi pembakaran vegetasi apabila sistem usaha tani dilakukan secara intensip, karena melalui pembakaran akan menghilangkan kandungan bahan organik tanah dalam jumlah banyak.
- Mengurangi volatisasi nitrogen melalui proses denitrifikasi di lahan sawah
- Menghindarkan terjadinya pelindian dengan menggunakan bahan organik dan pupuk buatan yang mampu melepaskan hara secara perlahan, mempertahankan kandungan humus tetap tinggi; pertanaman campuran/ganda dengan komposisi tanaman yang mempunyai kedalam sistem perakaran yang berbeda
- Membatasi kehilangan hara tanaman hasil panen dengan cara menanam yang mempunyai nilai ekonomi tinggi nisbi terhadap kandungan hara, misalkan buah-buahan, leguminosa, rumpuit dan susu.
- Produksi swasembada, sehingga beberapa jenis produksi dapat diekspor., dan limbahnya dapat dimanfaatkan sebagai makanan ternak atau pupuk organik.

Menangkap dan mengelola unsur hara
Beberapa macam unsur hara dapat ditangkap dan dikelola melalui :
- Fiksasi nitrogen oleh mikroorganisme tanah yang hidup secara simbiosis dengan tanaman legum pohon, semak atau tanaman penutup tanah, atau dengan Azolla atau beberapa jenis rumput; atau bakteri bebas seperti Azotobacter atau ganggang biru.
- Memanen hara dengan cara menangkap bahan sedimen yang berasal dari luar usaha tani; dapat dilakukan dengan menggunakan tanaman atau konstruksi yang dirancang khusus untuk memanen air seperti : kolam, waduk lapangan, dan embung
- Menggunakan ternak yang banyak mengandung hara (melalui pupuk kandang) dan berasal dari luar usaha tani. Proses yang sama dapat dilakukan apabila pemulsaan dan makanan ternak dilaksanakan.

Apabila kekahatan/kekurangan unsur hara dalam satu sistem usaha tani, maka dapat dilakukan penanganan sementara, melalui :
-meningkatkan konsentrasi hara ditanah pertanian, melalui penempatan pupuk kandang dengan cara dibenamkan, kompos, mulsa, atau pupuk hijau, atau memanen air dan hara.
- menanam tanaman hijau untuk membuat hara tanaman lebih mudah tersedia. Hara yang berasal dari lapisan bawahan atau dalam bentuk yang tidak terlarut (fosfat, hara mikro) dapat melalui proses sirkulasi. Mikorisa dan jenis mikroorganisme dapat memobilisasi hara sehingga tersedia bagi tanaman. Cadangan hara didalam tanah setiap waktu harus diganti dengan hara yang berasal dari luar usaha tani untuk menghindarkan terjadinya penambangan tanah.




Hara tambahan

Apabila penggantian hara tidak dapat langsung diperoleh di lapangan, maka harus dapat diperoleh dari luar, termasuk :
- Bahan organik dari bermacam-macam tempat, pupuk organik berasal dari bermacam-macam tempat, limbah pengolahan hasil, pupuk asti, limbah rumah tangga, limbah perkotaan
- membeli makanan ternak atau konsentrat, atau jenis makan kita
- pupuk mineral seperti; kapur, batuan fosfat, bio super (campuran batu dan mokroorganisme yang membantu pelepasan hara) dan pupuk organik.

3. Mengelola aliran radiasi matahari, air dan udara
Masing-masing tanaman, petani dapat menyusun komposisi tanaman (pertanaman campuran, tumpangsari, tanaman pelindung) berdasarkan karakteristik tajuk (canopy), sehingga satu jenis tanaman menghasilkan kondisi yang menguntungkan terhadap tanaman yang lain. Hal ini dapat juga dilakukan dengan pemulsaan atau dengan memberikan air irigasi. Kondisi iklim mikro untuk tanaman dan hewan dapat diperbaiki, dan memanfaatkan secara maksimal ketersediaan radiasi matahari secara maksimal. Pengelolaan iklim mikro juga berpengaruh pada perkembangan hama dan gulma.

Pengelolaan air
Perbedaan ketersediaan lengas tanah dan kelembaban merupakan alasan penting terjadinya perbedaan type vegetasi alamiah dan sistem pertanian yang berkembang demikian juga biomassa yang dihasilkan. Petani dapat memperbaiki ketersediaan lengas dan udara tanah dengan cara memperbaiki struktur tanah dan daya simpan lengas (pengelolaan bahan organik dan pengolahan tanah), meningkatkan kapasitas infiltrasi dan menurunkan evaporasi (mulsa, pengolahan tanah), meningkatkan infiltrasi (konservasi air/memanen air) atau memperbaiki pengatusan.
Diwilayah yang relatip kering, pengairan mengurangi resiko kegagalan pertananam karena kekeringan dan produksi biomassa dapat ditingkatkan dengan cara memperbaiki kondisi pertumbuhan. Sistem irigasi berskala kecil telah dikembangkan oleh petani tradisional dengan memanfaatkan masukan/input dari luar usaha tani dengan cara mengelola bahan organik, pengolahan tanah, dan manipulasi iklim mikro sebagai komplemen terhadap curah hujan yang terbatas, memanen air dan meningkatkan efisiensi pemnfaatan air.

Penanggulangan erosi
Cukup banyak teknik konservasi yang telah dikembangkan baikm secara mekanik maupun vegetatip. Akan tetapi penanggulangan masalah erosi lebih banyak menekankan pada masalah teknis, tetapi permasalahannya sendiri tidak pernah terpecahkan dengan baik, karena kalau kita lihat lebih jauh bahwa permasalahan erosi lebih banyak berkaitan dengan kondisi sosial ekonomi.
Beberapa usaha melalui sistem pertanian terpadu dilaksanakan di beberapa tempat yang dinilai kritis. Penanggulangan erosi bukan merupakan tujuan tetapi sebagai bagian dari usaha yang bersifat holistik untuk memperbaiki produktivitas lahan dan konservasi sumberdaya alam, dan petani diberi kesempatan berpartisipasi dalam menyusun perencanaan pada tingkat lokal, pengembangan teknologi dan pengelolaan sumberdaya alam.
Teknologi konservasi yang dikembangkan untuk menanggulangi masalah erosi diwilayah tropika memerlukan modal yang tinggi, mekanisasi dan kondisi pertanian komersial. Alih teknologi ini kurang dapat berkembang dengan kondisi diwilayah tropika. Usaha konservasi harus ditekankan pada teknik biologi dan cukup membuat perbaikan sederhana pada teknik tradisional yang telah berkembang dan beradaptasi pada kondisi lingkungan setempat.

4. Menekan kehilangan hasil akibat serangan hama penyakit
Sistem pertanian modern yang berkembang saat ini, mekanisme alamiah yang menekan populasi hama atau organisme lain melalui musuh alami dirusak atau sebagian digantikan oleh mekanisme buatan dengan menggunakan bahan kimia atau obat-obatan (racun). Pada kondisi yang tidak alamiah lagi, apabila tidak digunakan bahan kimia, maka akan kehilangan hasil panen yang cukup besar. Penggunaan bahan kimia yang berlebihan akan merusak keseimbangan alamiah disamping menyebabkan masalah pada kesehatan, polusi. Pada saat ini telah dikembangkan dan diterapkan suatu konsep PHT (Pengendalian Hama Terpadu) yang bertujuan menurunkan penggunaan pestisida atau menggunakan pestisida secara bijaksana.
Melalui PHT, lingkungan pertanian dan dinamika populasi hama diatur, semua teknik dan metoda yang sesuai (biologi, genetika, mekanis dan kimia) digunakan sedemikian rupa sehingga populasi hama dapat ditekan dibawah ambang batas yang dapat menimbulkan kerusakan secara ekonomi. Melalui PHT biaya perlindungan tanaman, penggunaan pestisida dilakukan secara lebih efisien dan pengaruh negatip terhadap lingkungan dapat ditekan. Secara tradisional sebetulnya petani kita sudah mempunyai resep/pengalaman untuk menekan pengaruh negatip dari gulma, tikus, burung dan serangga. Tetapi mungkin tidak pernah tahu tentang penyakit tanaman yang diakibatkan oleh mikroorganisme, tetapi cara-cara praktis yang telah dilaksanakan petani ternyata mampu menekan populasi hama dan penyakit. Contoh cara bertanam tradisional yang mampu menekan polulasi hama adalah perladangan berpindah, pertanaman campuran dan tumpangsari, penggiliran tanaman, sanitasi dengan cara memberantas seluruh tanaman yang terserang dengan menggunakan varietas yang tahan hama. Semua cara ini bersifat preventip dan tidak memberantas sama sekali hama yang ada tetapi hanya menekan populasi dan mempertimbangkan keseimbangan hayati.
Ada beberapa kategori perlindungan tanaman terhadap hama penyakit :
- Usaha sanitasi, contoh : menggunakan tanaman yang sehat, benih yang bebas hama dan penyakit, menghilangkan temapt yang terserang.
- Pertanaman gamda : pertanaman campuran, penggiliran tanaman, tanaman perangkap, tanaman pelindung, tanaman inang.
- Cara bercocok tanam : pemupukan, pemulsaan, pengolahan tanah, penggenangan, penanaman, jarak tanam
- Pemberantasan secara mekanis: mencabut dan mengangkat secara mekanis, mengolah menggunakan cangkul, mengolah tanah, perangkap mekanis, membakar, menimbulkan bunyi-bunyian
- Pemberantasan secara biologi: mengembangkan dan mempertahankan predator alamiah : burung, serangga, mikrobia dan gulma
- Menggunakan tanaman inang yang tahan
- Penggunaan bahan kimia alamiah yang berasal dari tumbuhan maupun buatan
- Pengaturan cara penyimpanan hasil panen yang baik.

5. Pemanfaatan keanekaragaman hayati yang saling mendukung dan bersifat sinergisme
Pertanaman maupun peternakan campuran bukan hanya sekedar mengumpulkan sumber genetika secara acak. Setiap spesies harus sesuai dengan kondisi lingkungan biofisik dan sosial ekonomi petani dan harus menunjukkan kondisi produktip, reproduktif protektif atau fungsi sosial, atau kombinasi dari masing-masing kondisi tersebut.
Sumber genetika yang dikembangkan harus berfungsi sebagai komplementer dan dapat dikombinasikan satu dengan lainnya sehingga menghasilkan sesuatu yang bersifat sinergisme, bukan terjadi antagonisme. Dalam banyak hal, pemilihan yang tepat jenis tanaman dan ternak menghasilkan sistem usaha tani dengan diversifikasi sumber genetika yang tinggi.
Kesesuaian lahan, permintaan pasar, ketersediaan sumberdaya (lahan, tenaga kerja, pengetahuan sumber genetik) dan masukan (pupuk, pestisida, obat-obatan, air) sangat diperlukan petani untuk lebih berkonsentrasi pada tanaman dan ternak tertentu. Menciptakan kesempatan pemasaran untuk salah satu hasil dari sekian banyak jenis tanaman dan ternak memberikan petani kesempatan meraih keuntungan dari sistem pertanaman campuran yang dikembangkan.

Memanfaatkan interaksi antar tanaman
Tanaman berinteraksi satu dengan yang lain berdasarkan ruang dan waktu (horisontal dan vertikal). Selama proses pertumbuhan tanaman memerlukan energi, air dan hara dari lingkungan, tetapi yang diperlukan tergantung pada tahapan pertumbuhan. Selama pertumbuhan, faktor iklim berubah menurut musim, dan tanaman itu sendiri mempengaruhi kondisi iklim mikro (kelembaban, temperatur tanah dan udara, naungan) dan makin besar tanaman maka jumlah air dan hara yang diperlukan makin meningkat. Dalam sistem pertanaman campuran yang memegang peranan penting adalah pemilihan jenis tanaman yang memiliki pertumbuhan optimal berdasarkan ruang dan waktu.
Teknik yang berhubungan dengan dimensi keruangan dapat digunakan dalam memilih tanaman berdasarkan perbedaan kerapatan tanaman, pola pertanaman dan pengaturan ruang. Teknik yang berhubungan dengan waktu tanan, rotasi/pergiliran tanaman dan pemupukan.
Setiap waktu perlu dilakukan perubahan kombinasi jenis tanaman untuk lebih meningkatkan efisiensi penggunaan sumberdaya seperti hara tanaman, air dan tenaga kerja, mempertahankan kesuburan tanah atau menurunkan populasi hama dan penyakit. Teknik yang dapat dikembangkan adalah tumpang gilir, tumpangsari, pertanaman ganda dll.

Memelihara diversifikasi dak fleksibilitas
Sistem pertanian yang berkelanjutan tergantung fleksibilitas karena pengaruh kondisi lingkungan. Makin besar ketersediaan sumber genetika, makin fleksibel sistem yang dikembangkan. Petani dapat memilih diversifikasi yang akan dilaksanakan dengan menggunakan campuranjenis, campuran varietas dari jenis yang sama, atau varietas yang mempunyai komposisi genetik yang berbeda.

Pertanaman campuran
Apabila dua atau lebih tanaman ditanam pada petak yang sama, baik pada waktu bersamaan atau bergilir segera setelah salah satu tanaman dipanen disebut “pertanaman ganda”. Tanaman yang digunakan baik tanaman tahunan maupun tanaman semusim, tetapi para pakar pertanian telah mengembangkan sistem pertanaman ganda yang memanfaatkan kobinasi tanaman keras/tahunan (pokok, semak, rerumputan) dengan tanaman semusim. Kombinasi tanaman pohon dikenal sebagai hutan tani/wanatani (agroforestry), agrosilvopasture dll.

Pertanian dan peternakan secara terpadu
Ternak mempunyai peranan yang cukup besar dalam meningkatkan pendapatan petani kecil. Hasil yang dapat dimanfaatkan adalah daging, susu, telur dll. Disamping itu mempunyai peranan penting dalam hubungannya dengan budaya setempat.

Pertanian dan perikanan secara terpadu
Diwilayah bawahan yang cukup air, usaha pertanian dapat dikembangkan bersama-sama dengan usaha perikanan. Cukup banyak sistem tradisional yang telah berkembang terutama di Jawa Barat yang memadukan antara pertanian dan perikanan. Mina padi merupakan usaha perikanan di sawah.
Kolam ikan di pekarangan dapat dikembangkan dengan memanfaatkan daur pendek rumah tangga dan kolam. Demikian juga daur pendek ini dapat dikembangkan dengan memanfaatkan sampah pekarangan untuk makanan ikan dan pertanaman pekarangan dapat disirami dengan air yang berasal dari kolam. Pada waktu-waktu tertentu lumpur kolam dapat dimanfaatkan sebagai bahan pembenah tanah di sekitar pekarangan.

Mengembangkan tanaman dan ternak jenis lokal
Untuk mengembangkan keanekaragaman hayati maka jenis-jenis lokal baik tanaman maupun ternak perlu diinventarisasi. Sebetulnya cukup banyak
jenis-jenis lokal yang unggul karena sudah memiliki seleksi alam sehingga mempunyai daya adaptasi yang tinggi dengan lingkungan.
Jenis buah-buahan yang bernilai ekonomi tinggi perlu dikembangkan untuk menanggulangi buah-buahan impor. Pengembangan buah-buahan lokal akan banyak menguntungkan petani, demikian juga dengan pengembangan ekspor. Tanaman langka khas Indonesia perlu diinventarisasi dan plasma nuftah dikembangkan supaya kita tidak kehilangan identitas. Demikian juga varietas tanaman semusim seperti padi, jagung, kacang tanah yang tersebar di seluruh Indonesia perlu dikembangkan kembali. Jenis-jenis lokal tidak memerlukan persyaratan tumbuh yang tinggi seperti halnya varietas unggul, sehingga hal ini sesuai dengan usaha tani kecil



(Disarikan dari artikel Buletin Tani Lestari No 6 Tahun III Desember 1995 hal 6 s/d 25 yang berjudul Pengembangan Pertanian Berwawasan Lingkungan Dalam Menyongsong Pertanian Masa Depan, oleh DR. Ir. Rachman Sutanta Msc, dengan sedikit perubahan)