Pertanian Konvensional vs Pertanian Berkelanjutan:Bisakah Pertanian Berkelanjutan Memberi Makan Dunia?

Pertanian telah mengalami transformasi besar selama tiga abad terakhir. Kapasitas kami untuk menghasilkan makanan dari tanah telah meningkat secara signifikan karena kami mengadopsi metode budidaya tanaman yang lebih intensif. Pada awal abad ke-18, panen gandum rata-rata di Inggris setara dengan 19 gantang per acre, sementara seratus tahun kemudian menjadi 30 gantang per hektar [1].

Pertanian telah berkembang. Hasil panen meningkat, pertumbuhan populasi, dan lebih banyak lahan telah diubah menjadi ladang pertanian. Peternakan tumbuh dalam ukuran, mekanisasi menggantikan tenaga kerja manual, memungkinkan lebih sedikit orang untuk menyelesaikan lebih banyak pekerjaan dalam sehari. Kami telah mengalami kesuksesan besar yang memungkinkan masyarakat kami untuk fokus pada kegiatan lain selain menanam makanan untuk subsisten.

Ini mungkin terdengar indah, tapi ada masalah. Ekspansi pertanian yang berkelanjutan tidak mungkin dilakukan. Faktanya, itu sudah mencapai batasnya, gagal untuk mengatasi beberapa tantangan yang muncul di sepanjang jalan.

Sebagai contoh, 2 miliar orang, yaitu 26,4 persen dari total populasi dunia, masih mengalami kerawanan pangan [2]. Sepertiga dari tanah di planet ini terdegradasi karena metode yang tidak bijaksana yang digunakan dalam pertanian modern. Lebah sekarat karena penggunaan bahan kimia pertanian yang berlebihan untuk menghasilkan makanan secara intensif. Ekosistem menghilang untuk memberi jalan bagi lahan pertanian yang terus berkembang, dan polusi melanda sumber daya alam. Ini termasuk kontaminasi air minum dan peningkatan emisi polutan udara (juga gas rumah kaca yang berkontribusi terhadap perubahan iklim).

Serangkaian efek negatif tersebut memunculkan pertanyaan apakah pertanian konvensional dapat bertahan menghadapi tantangan masa depan yang terkait dengan perubahan iklim dan pertumbuhan penduduk. Para ilmuwan jelas bahwa ini akan membutuhkan produktivitas pertanian setidaknya 50 persen lebih tinggi dalam 30 tahun ke depan tanpa mengubah lebih banyak lahan [1]. Untuk menyelesaikan ini, degradasi lingkungan harus dihentikan dan sumber daya perlu dikelola dengan sangat presisi.

Waktunya telah tiba untuk menilai kembali pilihan apa yang kita miliki dan bagaimana kita bisa menanam cukup makanan untuk memberi makan semua orang.

Apa perbedaan antara pertanian konvensional dan pertanian berkelanjutan?

Tiga kata yang mendefinisikan pertanian konvensional adalah: efisiensi, keseragaman dan maksimalisasi .

Tujuan utama dari sistem pertanian ini adalah untuk mencapai hasil maksimum yang mungkin dari tanah . Ini membutuhkan input pupuk dan pestisida sintetis untuk menciptakan kondisi yang menguntungkan bagi tanaman secara artifisial. Hal ini juga menyebabkan pengembangan varietas rekayasa genetika yang “diprogram” untuk memberikan hasil yang lebih tinggi.

Dalam pertanian konvensional, petani fokus pada komoditas tanaman yang mudah diangkut, tidak rusak selama penyimpanan lebih lama dan menyediakan berbagai produk konsumen dan non-konsumen. Tanaman ini karena keserbagunaannya dianggap sebagai pilihan paling menguntungkan di pasar.

Untuk memaksimalkan keuntungan, pertanian sering berspesialisasi dalam menanam satu jenis tanaman komoditas di sebagian besar lahan. Contoh yang bagus dari praktik ini adalah jagung. Ladang jagung mendominasi lahan pertanian di Amerika Serikat, mencakup area seluas 97 juta hektar [5].

Dengan mengurangi keragaman petani membuat pekerjaan mereka lebih sederhana dan lebih efisien. Mereka dapat mengoptimalkan manajemen pertanian – mengingat persyaratan pertumbuhan tanaman, penanaman, pemeliharaan (termasuk pengendalian hama) dan panen akan sama di seluruh lahan pertanian. Hal ini memungkinkan untuk perencanaan ke depan, berinvestasi dalam mesin khusus dan mendapatkan varietas tanaman yang telah terbukti berkinerja terbaik di daerah tersebut.

Pertanian konvensional bersifat praktis dan berorientasi pada keuntungan. Tetapi ada sisi gelap dari pendekatan ini.

Sistem pertanian ini tidak mempertimbangkan dampaknya yang besar terhadap lingkungan. Pertanian intensif hanya satu jenis tanaman dari tahun ke tahun menghapus seluruh ekosistem dan menyebabkan hilangnya jasa ekosistem, seperti pengisian tanah lapisan atas yang subur, yang sangat penting bagi keberhasilan kami dalam menumbuhkan makanan yang aman dan bergizi di masa depan.

Dalam upaya kami untuk menggantikan layanan ini, kita harus menambahkan bahan kimia untuk membantu kita menanam makanan. Dan ini menimbulkan pertanyaan tentang keamanan dan keberlanjutan dari sistem pertanian seperti itu.

Apa tujuan utama pertanian berkelanjutan?

Jika pertanian konvensional dicirikan oleh efisiensi, keseragaman dan maksimalisasi, pertanian berkelanjutan dapat digambarkan dengan: perbedaan, keterkaitan dan kelestarian.

Pertanian berkelanjutan didasarkan pada keragaman tumbuhan dan hewan yang dipelihara di peternakan. Setiap elemen melengkapi yang lain. Mereka saling berhubungan dan mendukung kemakmuran satu sama lain tanpa perlu secara berlebihan membantu perkembangan mereka dari bahan kimia yang bersumber dari luar.

Ide utamanya adalah bahwa sistem keanekaragaman hayati mendukung pertumbuhan dan ketahanan spesies target yang sehat. Tanaman mampu menangkal hama dan penyakit secara alami. Mereka dapat lebih mudah menahan kekeringan dan fluktuasi suhu. Tanaman yang berbeda sedikit berbeda dalam asupan nutrisi mereka, sehingga nutrisi yang digunakan lebih cerdas, yang mencegah penipisan total mereka dari tanah.

Pertanian berkelanjutan “menginvestasikan” sebagian dari produksi mereka untuk menghidupkan kembali lahan pertanian. Ini membangun tanah yang kaya bahan organik dan meningkatkan siklus nutrisi. Pengelolaan lahan berkelanjutan memperlakukan tanah sebagai sumber daya terbarukan yang memiliki kapasitas untuk pulih bila diberikan waktu yang cukup dan perlakuan yang tepat.

Pertanian berkelanjutan bekerja untuk mencapai keseimbangan penggunaan sumber daya dan memungkinkan mereka untuk memperbarui, sambil menyediakan makanan untuk kebutuhan kita. Begitulah terciptanya sistem pertanian swadaya yang mampu terus menghasilkan makanan sehat tanpa merusak lingkungan dan mengurangi kemampuan generasi mendatang untuk mengolah tanah yang sama.

Permintaan sumber daya yang begitu tinggi merupakan tantangan yang signifikan bagi sebagian besar petani kecil, termasuk petani dari negara maju dengan pertanian bersubsidi. Seperti yang disebutkan oleh profesor Pablo Tittonell, tiga petani bangkrut setiap hari di Belanda karena ketidakmampuan mereka untuk melunasi hutang dari mencoba untuk mengintensifkan produksi mereka [6].

pertanian berkelanjutan, di samping itu, menggunakan sumber daya dengan efisiensi yang lebih besar. Bahkan berkontribusi pada konservasi sumber daya jika memungkinkan. Sebagai contoh, petani berkelanjutan fokus pada membangun bahan organik tanah melalui praktik pertanian mereka, seperti tanpa pengolahan tanah, pupuk hijau atau aplikasi kompos. Ini berarti bahwa tanah secara alami diperkaya, dan petani tidak perlu melakukan outsourcing pupuk dalam jumlah besar.

Bahan organik tanah menyediakan nutrisi bagi tanaman, mendukung aktivitas mikroba, meningkatkan karakteristik fisik tanah dan meningkatkan retensi air yang mengurangi kebutuhan untuk irigasi.

Para ilmuwan mengukur kapasitas menahan air dari tanah yang dibudidayakan secara organik di Swiss dan menemukan bahwa perbedaannya bisa mencapai 40 persen dibandingkan dengan tanah yang dibudidayakan secara konvensional [3]. Sejumlah penelitian menyimpulkan bahwa peningkatan retensi air ini membuat tanaman lebih tahan terhadap kekeringan, yang menghasilkan hasil yang lebih tinggi pada saat stres air [3, 7].

Pertanian berkelanjutan berdiri lebih baik dalam persamaan ini karena lebih sedikit menuntut sumber daya daripada pertanian konvensional.

#2 Energi

Sementara beberapa berpendapat bahwa output energi pertanian intensif lebih besar daripada energi yang dikonsumsi karena produktivitas yang tinggi, pangan yang diproduksi secara konvensional masih membutuhkan energi dalam jumlah besar yang bersumber dari bahan bakar fosil. Sebagai contoh, satu butir jagung terbuat dari 70 persen energi bahan bakar fosil [6].

Pertanian konvensional didasarkan pada mekanisasi. Mesin pertanian mengkonsumsi bahan bakar. Pembuatan mesin khusus ini membutuhkan energi selama setiap langkah proses. Sistem irigasi menggunakan energi untuk menggerakkan pompa. Biji, pupuk, pestisida harus diangkut dari pabrik ke distributor dan kemudian ke petani, menempuh jarak yang jauh sebelum mencapai bidang di mana mereka diterapkan. Setiap bagian dari proses ini ditenagai dari stok energi kami.

Bahkan produksi pupuk nitrogen sangat bergantung pada energi gas alam dan batu bara. Anda mungkin belum mengetahui hal ini, tetapi produksi pupuk sebenarnya menyumbang lebih dari setengah dari total penggunaan energi dalam pertanian konvensional [8].

Ketergantungan yang begitu tinggi pada energi tak terbarukan tidak dapat berlangsung terus menerus.

Pertanian berkelanjutan berbeda. Sistem pertanian berkelanjutan bertujuan untuk mengurangi ketergantungan petani pada input eksternal. Sistem ini dirancang untuk mendaur ulang sebagian besar energi di pertanian.

Karena pertanian berkelanjutan seringkali sangat beragam dengan unit produksi yang saling berhubungan, sisa tanaman atau sebagian dari panen gandum digunakan untuk memberi makan ternak pertanian. Hal ini mengurangi kebutuhan untuk mengimpor pakan, dan pada saat yang sama mendukung produksi pupuk kandang di pertanian. Siklus energi berlanjut ketika kotoran digunakan sebagai pupuk untuk lahan pertanian, memungkinkan tanaman tumbuh dari energi ini sekali lagi [9].

#3 Lingkungan

Untuk memberi ruang bagi pertanian konvensional, ekosistem harus menghilang -tanah digarap dan diluruskan; pohon ditebang, akarnya tercabut dari tanah; anak sungai diarahkan ke saluran lurus sempurna di sepanjang batas lahan pertanian; lahan basah dikeringkan dan vegetasi abadi asli terkubur.

Membuat perubahan radikal terhadap lingkungan di banyak wilayah di seluruh dunia telah memicu banyak efek negatif yang pada akhirnya sangat mempengaruhi kesehatan kita.

Efek ini termasuk:

• pestisida dalam air minum
• eutrofikasi dan zona mati di danau dan perairan pantai
• polusi udara dan peningkatan emisi gas rumah kaca
• banjir dan kekeringan karena hilangnya tutupan lahan permanen dan pengalihan aliran alami
• hilangnya penyerbuk, serangga yang bermanfaat dan predator alami
• longsoran
• penggurunan dan degradasi tanah

Hal-hal tidak dapat terus seperti ini. Pertanian berkelanjutan adalah contoh yang baik bahwa kita dapat menghasilkan cukup makanan tanpa mengorbankan masa depan kita dengan merusak lingkungan dengan segala sesuatu yang baik yang diberikannya untuk kita.

Sebagai contoh, ilmuwan dari Iowa State University melakukan percobaan di daerah pertanian paling intensif di Amerika Serikat – Sabuk Jagung AS. Mereka ingin membandingkan seberapa baik kinerja pertanian berkelanjutan jika dibandingkan dengan metode konvensional menanam jagung dan kedelai dalam monokultur. Hasil dari periode tujuh tahun (2008-2015) dari tiga hingga empat rotasi tanaman yang berkelanjutan termasuk budidaya pupuk hijau mengungkapkan banyak manfaat.

Ini termasuk:

• aplikasi 90 persen lebih rendah dari pupuk nitrogen sintetis;
• kebutuhan herbisida hingga 50 persen lebih sedikit, yang mencegah 90 persen limpasan herbisida di badan air;
• pengurangan erosi tanah (rotasi tanpa olah tanah dapat mencegah sekitar 90 persen erosi);
• hasil jagung per hektar yang lebih tinggi sebesar 3 persen dan kedelai lebih dari 10 persen [10].

Sebuah laporan dari Konvensi PBB untuk Memerangi Desertifikasi lebih lanjut menyoroti potensi pertanian berkelanjutan dalam meningkatkan mata pencaharian di negara-negara berkembang. Laporan itu mengatakan bahwa hasil panen dapat meningkat 30 hingga 170 persen di bawah pengelolaan lahan yang berkelanjutan. Alasannya adalah peningkatan keanekaragaman hayati di pertanian melalui praktik seperti agroforestri, peningkatan efisiensi penggunaan air dan penerapan langkah-langkah konservasi tanah, seperti tanam tanpa olah tanah atau tanam tutupan [7, 11].

Tapi ini bukan satu-satunya manfaat. Pertanian berkelanjutan membantu memulihkan lahan terdegradasi yang telah ditinggalkan oleh petani karena tidak subur. Contoh yang bagus adalah 390, 000 hektar lahan pertanian yang dipulihkan di Ethiopia. Lahan yang sebelumnya terdegradasi baru-baru ini dipulihkan melalui praktik-praktik seperti rotasi tanaman, terasering untuk mengurangi erosi air, penggembalaan rotasi dan pembentukan tutupan vegetasi permanen [12].

Banyak praktik dalam pertanian berkelanjutan dapat sangat mengurangi kebutuhan akan lebih banyak lahan untuk menghasilkan makanan, mencegah kerusakan ekosistem alam lebih lanjut.

#4 Ketahanan iklim

Pertanian konvensional kehilangan keanekaragaman. Petani memfokuskan semua energi dan sumber daya mereka untuk menumbuhkan satu, mungkin dua tanaman utama, atau satu spesies ternak. Tanah yang mereka miliki juga hanya digunakan untuk tujuan ini.

Mengkhususkan produksi membuat pekerjaan lebih mudah dan ekonomis, tetapi juga meningkatkan risiko kehilangan hasil panen. Dalam kasus cuaca tak terduga seperti periode kekeringan yang berkepanjangan, kemungkinan besar petani konvensional akan kehilangan sebagian besar hasil panen. Hal ini dapat terjadi berulang kali, beberapa tahun berturut-turut karena ketidakpastian cuaca yang disebabkan oleh perubahan iklim.

Sebagai contoh, peneliti mengamati di Sabuk Jagung A.S. bahwa hasil jagung menurun hampir sepertiga jika hujan lebih banyak di musim semi. Ini bukan kabar baik bagi sebagian besar petani karena model perubahan iklim memprediksi peningkatan hujan musim semi di daerah tersebut [13].

Pertanian berkelanjutan adalah alternatif yang layak. Dengan membudidayakan keanekaragaman hayati dan meningkatkan kesehatan tanah, sistem pertanian ini memiliki potensi lebih besar untuk menahan peristiwa stres terkait dengan perubahan iklim.

Tanah yang kaya bahan organik menyerap air dengan efisiensi yang lebih besar, sehingga mengurangi limpasan dan efek negatif dari erosi. Tanah ini menyimpan air untuk jangka waktu yang lebih lama, yang secara alami meningkatkan ketahanan tanaman terhadap kekeringan.

Karena banjir dan kekeringan yang lebih sering diperkirakan terjadi di banyak tempat di seluruh dunia, pertanian berkelanjutan menggabungkan metode cerdas pemanenan air hujan. Petani, Misalnya, membuat kolam di tempat-tempat di mana air terakumulasi secara alami, atau menggabungkan sengkedan dan sistem terasering di pertanian mereka. Beberapa bahkan menerapkan ukuran yang lebih luas untuk menciptakan kembali lahan basah dengan vegetasi abadi di sebagian lahan pertanian mereka, karena ini sangat meningkatkan pengelolaan air di pertanian dan di lingkungan sekitarnya.

Keragaman genetik dan spesies meningkatkan kemampuan beradaptasi pertanian terhadap perubahan iklim. Bahkan ketika satu panen gagal, petani masih memiliki tanaman lain yang mungkin tidak terlalu terpengaruh dan masih akan memberikan panen yang cukup atau bahkan lebih banyak dalam kaitannya dengan kondisi cuaca saat ini.

Perubahan iklim juga mengubah siklus hidup hama, gulma dan penyakit dalam banyak cara yang kompleks—seringkali meningkatkan jumlah mereka atau menyelesaikan siklus hidup. Keanekaragaman yang tinggi sangat membantu dalam mencegah kerusakan yang disebabkan oleh serangan tak terduga mereka.

Di sinilah keragaman genetik terbukti menjadi solusi yang sangat efektif, sebagai contoh petani padi dari Cina menunjukkan. Setelah gagal panen karena penyakit blas padi, para petani ini memutuskan untuk mencampur varietas padi mereka yang rentan penyakit dengan yang tahan. Hasilnya langsung terlihat. Hasil panen mereka meningkat 89 persen dan hanya 6 persen padi yang terserang penyakit [14].

Keuntungan tambahan dari tanah pertanian berkelanjutan adalah bahwa mereka karbon penyerap . Bahan organik tanah bersama dengan vegetasi abadi, seperti pohon dan semak yang sering ditemukan di pertanian berkelanjutan, berfungsi sebagai penyerap karbon alami, membantu mengimbangi sebagian dari emisi karbon dioksida kita yang berlebihan, karena itu, mitigasi perubahan iklim.

#5 Makanan

Pertanian konvensional telah memperkenalkan pendekatan industri ke pertanian. Tujuan sistem telah melampaui menanam makanan untuk manusia. Sebagai gantinya, itu telah menjadi bisnis yang diatur untuk kekuatan ekonomi global.

Salah satu contoh cara kerja pertanian modern adalah industri jagung. Jagung adalah tanaman yang paling banyak ditanam di Amerika Serikat, mencakup lebih dari 97 juta hektar, membutuhkan lebih dari 5 juta ton pupuk nitrogen setiap tahun, membutuhkan sejumlah besar energi tak terbarukan dan mengkonsumsi 5,6 kubik mil air [16].

Petani lebih memilih jagung monokultur karena merupakan tanaman yang sangat produktif, tetapi juga tanaman intensif sumber daya. Mungkin, ini tidak akan menjadi masalah jika digunakan untuk konsumsi kita, tapi tidak. 40 persen jagung digunakan untuk produksi etanol untuk biofuel, 36 persen diumpankan ke pabrik peternakan dan sebagian besar sisanya diekspor atau digunakan dalam produksi sirup jagung fruktosa tinggi [16].

Kisah rumit tentang jagung berlanjut lebih jauh – dengan sejumlah besar ternak yang dipelihara dengan pakan jagung diekspor ke negara lain. Artinya, sumber daya yang digunakan untuk produksi jagung tidak digunakan untuk memberi makan masyarakat setempat [15].

Pertanian berkelanjutan didasarkan pada prinsip-prinsip yang bertujuan untuk meningkatkan mata pencaharian penduduk pedesaan dengan memberdayakan petani kecil untuk menanam pangan lokal yang beragam, bergizi dan aman, sambil mempertahankan kondisi kehidupan yang layak bagi keluarga mereka.

Di Afganistan, Produksi telur dan daging unggas meningkat setelah Pemerintah bekerja sama dengan Food and Agriculture Organization (FAO) mengadakan program pelatihan bagi perempuan untuk mempelajari teknik berkelanjutan untuk meningkatkan hasil unggas di halaman belakang mereka. Program tersebut juga melahirkan pembentukan kelompok produsen unggas yang memediasi akses peternak ke pasar [9]. Melalui inisiatif ini, produsen memperoleh kemungkinan untuk menghasilkan pendapatan dari usaha pertanian mereka dan konsumen mendapat manfaat dari akses yang lebih mudah ke protein hewani lokal.

Salah satu prinsip utama pertanian berkelanjutan adalah bahwa pangan ditanam di daerah tersebut, menggunakan sumber daya lokal untuk memberi makan penduduk lokal , yang merupakan cara paling langsung dan paling tidak boros dalam mengelola sumber daya yang semakin berkurang. Petani lebih terhubung dengan pelanggan mereka, mereka adalah bagian dari masyarakat, mengandalkan orang lain dan memberi mereka juga. Hal ini mendorong kualitas produk yang lebih baik, tetapi juga perbaikan kondisi kehidupan di pedesaan.

Pendekatan lokal mendorong penghormatan terhadap tanah dan pengelolaan sumber daya yang bertanggung jawab.

Sebagai contoh, peternak sapi perah di Thailand mengurangi kebutuhan untuk membuka hutan asli untuk memberi jalan bagi tanaman pakan dengan meningkatkan produktivitas lahan pertanian mereka. Mereka beralih dari penanaman monokultur ke tumpangsari kacang tunggak dan singkong. Sistem tumpang sari telah memberikan hasil yang lebih baik, menghasilkan pakan yang cukup untuk menopang produksi susu dari lahan pertanian yang ada [9].

Cara kerja sistem pertanian ini beragam, yang juga membuat mereka beradaptasi dengan kondisi tertentu di lokasi yang berbeda. Petani dapat memilih apa yang terbaik bagi mereka dan kebutuhan masyarakat. Bila dilakukan dengan benar, produksi dapat ditingkatkan tanpa meningkatkan permintaan sumber daya atau membutuhkan peralatan yang lebih mahal, yang membuka kemungkinan pendapatan yang sama bagi petani kecil dan perempuan.

Ini membantu mengentaskan kemiskinan masyarakat pedesaan yang bergantung pada pertanian sebagai satu-satunya sumber pendapatan mereka. Dengan uang yang diperoleh orang-orang ini dengan menjual hasil panen mereka, mereka mampu membeli lebih beragam, makanan bergizi untuk menjaga keluarga mereka tetap sehat dan bebas kelaparan dalam jangka waktu yang lebih lama.

Pertanian berkelanjutan memiliki kekuatan untuk menghubungkan orang bersama-sama, memenuhi kebutuhan nutrisi dasar masyarakat dan mengamankan pasokan makanan mereka di masa-masa sulit tanpa mengorbankan kapasitas produksi makanan mereka di masa depan.

Keberlanjutan pertanian dipandu oleh prinsip-prinsip yang saling berhubungan yang layak secara ekonomi bagi petani, sosial hanya untuk masyarakat dan ramah lingkungan. Inilah pilar-pilar pembangunan yang sehat yang seharusnya mampu menopang pertumbuhan penduduk di tahun-tahun mendatang.