Rotasi tanaman adalah bagian dari pertanian tradisional dan organik. Akarnya meluas kembali ke sekitar 6.000 SM, tidak terlalu lama setelah fajar pertanian di Fertile Crescent. Ide dasarnya adalah bahwa petani menanam sesuatu yang berbeda di sebidang tanah tertentu setiap tahun. Rotasi tanaman memiliki banyak manfaat, antara lain mengurangi kerusakan akibat hama dan penyakit, serta menjaga keseimbangan unsur hara dalam tanah. Peningkatan hasil 10 hingga 25 persen telah ditemukan dalam penelitian pertanian yang mempraktikkan rotasi tanaman, dan — jika Anda menyertakan kacang-kacangan dalam rotasi Anda — Anda dapat menghindari menipisnya nitrogen di tanah dengan melakukannya. Dengan sedikit perencanaan dan pencatatan, Anda dapat membawa manfaat rotasi tanaman ke kebun rumah Anda.
Manfaat
Rotasi tanaman menghasilkan peningkatan hasil, meskipun para ilmuwan tidak yakin persis mengapa. Ada beberapa faktor yang dapat berkontribusi.
Pertama-tama, jika Anda menanam tanaman yang sama di sebidang tanah yang sama tahun demi tahun, Anda memperkaya tanah dan lingkungan dengan patogen dan hama tanaman itu. Misalnya, jika Anda menanam labu dan tanaman Anda menarik penggerek anggur labu, penggerek akan memakan tanaman anggur dan kemudian bertelur yang akan berkembang menjadi belatung di dalam tanah. Musim berikutnya, belatung akan muncul. Jika labu siam ditanam di petak yang sama, serangga tidak perlu mencari makan. Ide dasar yang sama berlaku untuk bakteri tanah, jamur dan virus. Menanam tanaman yang sama di plot yang sama menyebabkan siklus penyakit.
Kedua, tanaman yang berbeda memiliki kebutuhan nutrisi yang berbeda. Semua tanaman memperbaiki karbon dioksida dari udara untuk memenuhi kebutuhan mereka akan karbon. Tanaman juga membutuhkan nitrogen, fosfor dan kalium sebagai nutrisi utama. (Nitrogen, fosfor dan kalium adalah “N”, “P” dan “K” yang tercantum pada kantong pupuk.)
Selain itu, tanaman membutuhkan jumlah mikronutrien yang lebih kecil, dan tanaman yang berbeda memiliki persyaratan yang berbeda. Misalnya, dalam banyak buah - termasuk tomat - kalsium dibutuhkan pada tingkat yang hampir setinggi nitrogen, fosfor, dan kalium. Menanam tanaman yang sama berulang-ulang di sebidang tanah yang sama berisiko menghabiskan unsur hara mikro utama. Selain itu, tanaman berbeda dalam jumlah nitrogen, fosfor dan kalium yang mereka butuhkan, dan kekurangan nutrisi makro dapat muncul jika “pengumpan berat” ditanam di lokasi yang sama dari tahun ke tahun.
Memasukkan tanaman berakar dalam dan berakar dangkal dalam rotasi juga dapat membantu memperbaiki tanah. Tanaman yang berakar dalam membantu memecah lapisan dan tanah yang lebih dalam dan padat, sementara tanaman yang berakar lebih dangkal membantu menganginkan tanah di dekat permukaan.
Jadi, menanam tanaman yang berbeda di petak yang berbeda setiap tahun membantu menjauhkan mereka dari penyakit dan hama potensial, dan menjauhkan mereka dari petak di mana mereka telah menghabiskan beberapa unsur hara mikro yang mereka butuhkan. Selain itu, struktur akar yang berbeda dapat berkontribusi pada struktur tanah yang lebih baik. Dan, jika Anda menambahkan satu elemen lagi ke rotasi tanaman kebun Anda, Anda dapat menuai manfaat yang lebih besar:Dengan menambahkan kacang-kacangan ke rotasi tanaman Anda, Anda benar-benar dapat mempertahankan tingkat nitrogen yang lebih tinggi di tanah Anda.
Legum dan fiksasi nitrogen
Tanaman mendapatkan karbon yang mereka butuhkan langsung dari udara tipis. Selama fotosintesis, tanaman memperbaiki gas karbon dioksida (CO2) dari atmosfer dan, menggunakan energi yang diperoleh dari sinar matahari, menggabungkan CO2 dengan air (diserap melalui akar) untuk membentuk gula.
Tumbuhan juga membutuhkan nitrogen — dan atmosfer kita penuh dengan nitrogen. Sekitar 78 persen udara yang kita hirup adalah gas nitrogen (N2), dibandingkan dengan 0,04 persen karbon dioksida yang digunakan dalam fotosintesis. Sayangnya, dari sudut pandang tanaman, mereka tidak dapat memanfaatkan gas nitrogen. Sebagian besar organisme lain, termasuk hewan, protista atau jamur, juga tidak bisa. Namun, berbagai spesies bakteri dapat mengambil gas nitrogen dari udara dan mengubahnya menjadi sumber nitrogen yang dapat digunakan oleh organisme lain. Legum membentuk hubungan simbiosis dengan beberapa bakteri pengikat nitrogen ini, dan menukar gula dengan nitrogen. Legum adalah tumbuhan dalam famili Fabaceae (dahulu Leguminosae). Legum yang dapat berperan dalam rotasi tanaman kebun termasuk kacang-kacangan biasa (Phaseolus vulgaris ), kacang lima (Phaseolus lunatus ), kacang polong (Pisum sativum ), lentil (Lens culinaris ), kedelai (Glycine max ), kacang fava (Vicia faba ), kacang tanah (Arachis hypogaea ), buncis (Cicer arietinum ), kacang tunggak (Vigna unguiculata ), alfalfa (Medicago sativa ), semanggi (Trifolium ), dan vetch (Vicia ).
Bakteri yang bertanggung jawab untuk fiksasi nitrogen yang berasosiasi dengan kacang-kacangan adalah bakteri tanah gram negatif dari genus Rhizobium dan Bradyrhizobium. Ini secara kolektif disebut rhizobia. Rhizobia ini masuk ke dalam akar legum dan membentuk bintil, bagian akar yang membengkak. Gula dari tanaman memberi makan bakteri yang tinggal di bintil, dan mereka pada gilirannya memperbaiki nitrogen untuk tanaman, mengubahnya menjadi amonia (NH4+). Sel-sel di pabrik mengubah amonium menjadi turunan urea dan asam amino yang dapat digunakan.
Ketika rhizobia hidup di tanah, mereka tidak mengikat nitrogen, meskipun beberapa jenis bakteri tanah yang hidup bebas melakukannya. Beberapa cyanobacteria juga memfiksasi nitrogen sendiri. Saat bintil aktif, akan berubah menjadi merah muda atau ungu kemerahan. Saat legum tahunan tumbuh, bintil akan terbentuk, berubah warna, lalu surut sementara bintil baru terisi. Saat tahunan mencapai kematangan, tanaman mengalihkan gulanya dari bintil dan ke biji di dalam polong, dan bintil kehilangan warnanya dan menjadi tidak produktif. Dalam legum abadi, bintil berbentuk jari yang lebih panjang akan terbentuk dan hampir selalu aktif.
Berlawanan dengan beberapa penjelasan tentang manfaat kacang-kacangan, bintil-bintilnya tidak membocorkan sejumlah besar nitrogen langsung ke dalam tanah. Fiksasi nitrogen sangat mahal, dan tanaman membayarnya dengan memasok gula ke nodul. Tanaman, pada gilirannya, menggunakan hampir semua nitrogen yang dihasilkan. Selain itu, bahkan dengan adanya bintil-bintil, pertumbuhan legum masih dapat mengakibatkan hilangnya nitrogen di dalam tanah. Kacang biasa, misalnya, dapat menambahkan hingga 50 pon per acre nitrogen ke tanah, tetapi mereka membutuhkan lebih dari ini untuk menghasilkan dengan baik.
Secara komersial, biasanya 30 hingga 50 pon pupuk per acre ditambahkan untuk menumbuhkannya. Tanaman lain, seperti kedelai, kacang fava, kacang tunggak dan kacang tanah dapat menghasilkan 250 pon nitrogen per acre. Tanaman ini biasanya tidak dibuahi dengan nitrogen. Tanaman penutup legum seperti cengkeh, alfalfa dan vetch dapat menghasilkan hingga 500 pon nitrogen per acre.
Sudah umum bagi sumber taman untuk mengatakan bahwa kacang-kacangan menambahkan nitrogen ke tanah. Lebih akurat untuk mengatakan bahwa mereka — bersama dengan rhizobia — memperbaiki cukup nitrogen untuk sangat mengurangi kebutuhan nitrogen luar, dibandingkan dengan tanaman lain. Ada input nitrogen lain di tanah — termasuk pemecah nitrogen yang hidup bebas, kotoran hewan dan, tentu saja, pupuk buatan. Menanam kacang-kacangan di satu bagian dari siklus Anda sangat mengurangi jumlah nitrogen luar yang dibutuhkan. Ada tanaman lain yang membentuk hubungan simbiosis dengan bakteri untuk memperbaiki nitrogen — seperti pohon alder, yang membentuk hubungan simbiosis dengan bakteri Frankia — tetapi kacang-kacangan adalah satu-satunya tanaman pangan yang melakukannya.
Menanam legum
Legum tidak sulit tumbuh, dan tumbuh dengan baik di sebagian besar tanah kebun. Bakteri yang dibutuhkan untuk membentuk bintil terdapat di sebagian besar tanah, tetapi Anda dapat meningkatkan kadar rhizobia dengan menambahkan inokulum tanah. Ini tersedia dari sebagian besar perusahaan yang menjual benih kebun. Spesies bakteri yang berbeda menghuni legum yang berbeda. Misalnya, inokulum kedelai tidak akan membantu jika Anda menanam kacang biasa. Setelah Anda menanam spesies legum di petak kebun, bakteri akan tetap berada di tanah selama bertahun-tahun, dan Anda tidak perlu melakukan inokulasi ulang saat berikutnya Anda menanam tanaman itu.
Meskipun bintil kacang-kacangan memfiksasi nitrogen, perlu beberapa saat agar bintil terbentuk dan bakteri berkembang biak hingga menghasilkan sejumlah besar nitrogen. Jadi, menambahkan sedikit pupuk yang mengandung nitrogen ke tanah Anda ketika kacang-kacangan ditanam dapat membantu tanaman muda tumbuh lebih cepat. Juga, nodul memasok "N", tetapi bukan "PK", jadi menambahkan sedikit fosfor dan kalium di sekitar waktu tanaman mekar dapat membantu tanaman Anda.
Terakhir, ingatlah bahwa untuk menikmati manfaat nitrogen yang dihasilkan dalam bintil, aduk tanaman kembali ke tanah setelah panen. Sebagai alternatif, buat kompos tanaman dan kembalikan humusnya ke tanah.
Rotasi tanaman dalam waktu … dan ruang!
Ada berbagai rotasi tanaman yang direkomendasikan oleh berbagai penulis atau kelompok berkebun, dan, tentu saja, banyak tukang kebun mempraktikkan bentuk rotasi tanaman yang serampangan — hanya menghindari menanam hal yang sama dua kali berturut-turut. Beberapa rotasi tanaman termasuk membiarkan satu atau lebih plot kebun Anda bera beberapa tahun. Gagasan di balik meninggalkan sebidang tanah kosong adalah untuk menghilangkan patogen tanaman dari inangnya, dan membiarkan bahan organik dari rotasi musim sebelumnya terurai di tanah, melepaskan nutrisinya. Selain itu, sejumlah kecil - hingga 5 pon per acre - nitrogen akan kembali melalui pemecah nitrogen yang hidup bebas di dalam tanah.
Saat membiarkan sebidang tanah kosong, menanam tanaman penutup tanah dapat membantu mencegah erosi dan menyediakan bahan organik ke dalam tanah. Jika tanaman penutup tanah adalah tanaman “pupuk hijau”, tanah juga dapat diperkaya dengan nitrogen.
Dalam kebanyakan kasus, tukang kebun menyimpan semua plot kebun mereka dalam produksi setiap tahun. Dalam kasus ini, sangat menguntungkan untuk memasukkan kacang-kacangan yang dapat dimakan — buncis atau kacang polong — ke dalam rotasi Anda. Berikut adalah beberapa rotasi tanaman yang umum dan kelebihan dan kekurangannya.
Rotasi paling sederhana
Mari kita mulai dengan rencana rotasi tanaman praktis yang paling sederhana. Ini hanya akan menarik bagi seseorang yang ingin menanam satu tanaman, seperti tomat. Dalam rotasi ini, tukang kebun akan membagi kebunnya menjadi dua petak. Tahun pertama, dia akan menanami petak pertama dengan tomat dan membiarkan petak kedua kosong. Tahun berikutnya, dia akan membalikkan ini, dan polanya berulang.
Jika tukang kebun tertarik pada jenis sayuran kedua, bukan dalam keluarga yang sama — yaitu, bukan paprika, terong atau kentang — dia dapat mengganti petak dan menjaga kedua petak tetap produktif daripada membiarkan satu petak kosong setiap tahun. Dalam pertanian komersial, harga tinggi yang diperintahkan untuk jagung dan kedelai berarti bahwa rotasi bolak-balik jagung ke kedelai cukup umum. Dalam rotasi sederhana ini, jika kedua plot tetap berproduksi setiap tahun, Anda harus menggunakan lebih banyak pupuk dibandingkan dengan situasi di mana salah satu plot dibiarkan kosong. Pada skala rumah, ini tidak akan menimbulkan banyak masalah. Tukang kebun cukup menggunakan pupuk granular, kompos, atau campuran keduanya.
Meskipun rotasi bergantian ini akan berhasil untuk tukang kebun tomat yang berdedikasi, ada beberapa masalah potensial. Pertama, tukang kebun mungkin mengembangkan masalah mikronutrien di plot. Tomat membutuhkan kalsium, magnesium, dan belerang hingga hampir sama dengan kebutuhan mereka akan nitrogen, kalium, dan fosfor. Mereka juga membutuhkan banyak mikronutrien lainnya dalam jumlah yang lebih kecil. Dalam rotasi tomat-to-bera dua tahun, satu atau lebih nutrisi ini secara bertahap dapat habis. Lebih penting lagi, rotasi ini pada akhirnya akan memperkaya patogen tomat di plot. Hal ini dapat menyebabkan wabah penyakit yang mengharuskan tukang kebun untuk berhenti menanam tomat, atau tanaman apa pun dalam keluarga Solanaceae, di petak tersebut setidaknya selama beberapa tahun.
Rotasi yang lebih praktis
Dalam praktiknya, tukang kebun rumah akan memiliki daftar tanaman yang ingin dia tanam, dan jumlah ruang taman yang tetap. Taman dapat dibagi menjadi beberapa plot, dan setiap plot dapat memiliki pola rotasi sendiri, dengan rotasi tiga tahun, empat tahun, atau lebih lama, jika diinginkan. Dalam banyak kasus, termasuk milik saya, rotasi tidak direncanakan secara ekstensif — tukang kebun hanya menghindari menanam hal yang sama di petak tanah yang sama. Juga, mari kita hadapi itu, terkadang apa yang paling ingin Anda tanam bertentangan dengan aturan rotasi tanaman. Di kebun yang sehat, menanam, katakanlah tomat, dua tahun berturut-turut di petak yang sama mungkin akan baik-baik saja. Ini terutama benar jika tidak ada tanda-tanda penyakit pada musim sebelumnya.
Anda dapat menyusun rotasi taman yang bisa diterapkan hanya dengan membagi taman Anda menjadi beberapa plot yang masuk akal dan mengikuti aturan praktis ini:
1. Catat apa yang Anda tanam setiap tahun dan di mana ditanam. Konsultasikan ini saat merencanakan taman musim depan. Anda dapat merencanakan rotasi tanaman jika Anda suka, atau memperlakukan setiap musim seperti teka-teki.
2. Jika Anda menyukai legum yang dapat dimakan, masukkan ke dalam rotasi di setiap plot. Jika tidak, tanamkan tanaman penutup semanggi, alfalfa, vetch atau "pupuk hijau" lainnya ke dalam rotasi setiap tiga atau empat tahun.
3. Rotasi tanaman menurut keluarga biologis. Beberapa pemandu kebun yang lebih tua mengelompokkan sayuran ke dalam kategori fungsional, seperti sayuran berdaun, buah-buahan, akar, dll. Namun, ini dapat menyebabkan masalah karena keluarga biologis dapat memiliki anggota yang menghasilkan lebih dari satu jenis sayuran. Sebagai contoh, famili Solanaceae meliputi tomat, paprika, terong (yang secara botani termasuk buah-buahan), dan kentang (umbi-umbian).
4. Ikuti musim legum dengan tanaman yang membutuhkan banyak nitrogen. Yang disebut "pengumpan berat" ini termasuk jagung, tomat, dan sebagian besar sayuran hijau. Ikuti musim "berat" dengan satu atau lebih musim "pengumpan ringan" sebelum beralih kembali ke kacang-kacangan.
5. Untuk memutus siklus penyakit, gunakan setidaknya siklus tiga tahun dalam setiap plot. Siklus yang lebih panjang lebih baik. Dan jika memungkinkan, cobalah menanam anggota keluarga yang sama sejauh mungkin dari petak musim sebelumnya. Misalnya, jika Anda menanam labu di satu petak, cobalah untuk tidak menanam labu di petak yang berdekatan pada musim berikutnya. Ini terkadang sulit dilakukan dan merupakan sesuatu yang biasanya dapat Anda abaikan jika taman musim lalu sehat.
6. Jika wabah penyakit serius terjadi di kebun kecil, hentikan semua anggota famili tumbuhan itu dari rotasi di setiap petak setidaknya selama dua tahun.
7. Bahkan dengan kacang-kacangan dalam rotasi tanaman Anda, harap Anda perlu menambahkan beberapa pupuk ke petak kebun Anda setiap tahun. Meskipun rotasi tanaman, dan manfaat menanam kacang-kacangan, membantu, itu tidak dapat sepenuhnya melawan efek menanam sayuran di petak yang sama dari tahun ke tahun.
8. Berkebun adalah hobi, dan itu harus menyenangkan. Jangan biarkan gagasan rotasi tanaman memaksa Anda menanam apa pun yang tidak Anda sukai atau membuat Anda enggan menanam hal yang sama di petak yang sama selama dua tahun berturut-turut. Demikian juga, beberapa petak di kebun Anda mungkin tidak cocok untuk menanam semua jenis sayuran. Ini mungkin karena naungan parsial, pH tanah, drainase, atau alasan lain. Jangan biarkan rencana rotasi tanaman memaksa Anda menanam sesuatu di mana Anda tahu itu tidak akan berkembang.
Siap untuk lebih lanjut tentang berkebun? Lihat Rencana Berkebun Raised Bed yang Mudah Dibangun Menggunakan Kayu Reklamasi.
