radiasi matahari menjadi energi kimia, kemudian energi ini
berpindah melalui rantai makanan atau peristiwa “makan
dan dimakan”. Energi yang sudah terbentu tidak ada yang
menghilang namun diubah menjadi energi lain seperti energi
panas, energi gerak, dan sebagainya oleh makhluk hidup.
Keefisienan penggunaan energi matahari pada setiap tingkattropik dalam rantai makanan adalah berbeda dan semakin
menurun dari produsen ke herbivora dan karnivora
(Gambar 9).
Gambar 9. Tingkat keefisienan penggunaan energi
matahari dalam rantai makanan (Harjadi, 1996)
Menurut hukum pertama termodinamika, energi tidak
dapat diciptakan maupun dimusnahkan, hanya dapat diubah
bentuknya. Berdasarkan hukum tersebut, energi radiasi
matahari yang diterima masih tetap sama jumlahnya hanya
diubah bentuknya menjadi energi kimia oleh tumbuhan.
Energi kimia inilah yang dapat dimanfaatkan oleh makhluk
hidup yang lain. Proses aliran energi dalam ekosistem dapat
dijelaskan seperti berikut.
1. Energi masuk ke dalam ekosistem berupa energi
matahari, tetapi tidak semuanya dapat digunakan oleh
tumbuhan dalam proses fotosintesis. Hanya sekitar
setengahnya dari rata-rata sinar matahari yang sampai
pada tumbuhan diabsorpsi oleh mekanisme fotosintesis,
dan juga hanya sebagian kecil, sekitar 1-2 %, yang diubahmenjadi makanan (energi kimia). Sisanya keluar dari
sistem berupa panas, dan energi yang diubah menjadi
makanan oleh tumbuhan dipakai lagi untuk proses
respirasi yang juga sebagai keluaran dari sistem.
2. Energi yang disimpan berupa materi tumbuhan
berpindah melalui rantai makanan dan jaring-jaring
makanan melalui herbivora dan karnivora. Dalam rantai
makanan terjadi kehilangan sejumlah energi diantara
tingkatan trofik, atau energi berkurang atau menurun
ke arah tahapan berikutnya dari rantai makanan.
Biasanya herbivora menyimpan sekitar 10% energi yang
dikandung tumbuhan, demikian pula karnivora hanya
menyimpan sekitar 10% dari energi yang dikandung
dalam bahan yang dimangsa.
3. Apabila materi tumbuhan tidak dikonsumsi, maka akan
disimpan dalam sistem, diteruskan ke pengurai, atau
diekspor dari sistem sebagai materi organik.
4. Organisme-organisme pada setiap tingkat konsumen dan
juga pada setiap tingkat pengurai memanfaatkan
sebagian energi untuk pernafasannya, sehingga
terlepaskan sejumlah panas keluar dari sistem.
5. Dikarenakan ekosistem adalah suatu sistem terbuka,
maka beberapa materi organik mungkin dikeluarkan
menyeberang batas dari sistem, contohnya misalnya
akibat pergerakan sejumlah hewan ke wilayah ekosistem
lain, atau akibat aliran air sejumlah gulma air keluar
dari sistem terbawa arus.
Pertanian sesungguhnyan merupakan teknologi yang
mengarahkan aliran dan konsentrasi energi seoptimal
mungkin. Oleh karena itu, tanaman pertanian harus
dipandang sebagai perangkap untuk menangkap, mengubah,
dan menyimpan energi (bioindustri), sehingga untuk
mendapatkan hasil yang maksimal harus diusahakan untuk
memperbaiki dan meningkatkan efisiensi penggunaan
energi.
Efisiensi penggunaan energi matahari dapat dilakukan
dengan cara mengefisienkan pemanfaatan bahan (bagian
tanaman) yang ada seperti memanfaatkan limbah tanaman
secara optimal sehingga energi yang terkandung tidakhilang. Usaha memperpendek rantai pangan juga dapat
meningkatkan efisiensi penggunaan energi matahari,
misalnya dengan cara mengkonsumsi langsung produsen
primer (Clorela), pemanfaatan produk pertanian yang tidak
dapat digunakan/dikonsumsi sebagai bahan pangan menjadi
hidrokarbon cair atau gas. Upaya lain seperti memperbesar
penangkapan energi surya oleh tanaman dengan cara
budidaya atau rekayasa tanaman juga tergolong usaha
meningkatkan efisiensi penggunaan energy matahari.
Usaha-usaha itu sangat penting karena dalam pertanian
modern, energi yang dihitung bukan hanya energi surya
tetapi seluruh unsur budidaya atau disebut energi budidaya.
Pertanian bioindustri adalah sistem pertanian yang
pada prinsipnya mengelola dan/atau menanfaatkan secara
optimal seluruh sumberdaya hayati termasuk biomasa dan/
atau limbah pertanian bagi kesejahteraaan masyarakat
dalam suatu eksosistem secara harmonis. Sistem pertanian
bioindustri memandang lahan pertanian tidak semata-mata
merupakan sumberdaya alam, namun juga dipandang
sebagai industri yang memanfaatkan seluruh faktor
produksi untuk menghasilkan pangan untuk ketahanan
pangan maupun produk lain yang dikelola menjadi bioenergi
serta bebas limbah dengan menerapkan prinsip mengurangi,
memanfaatkan kembali, dan mendaur ulang (reduce, reuse
dan recycle). Kata kunci pertanian bioindustri adalah
pemanfaatan seluruh sumberdaya hayati, biomassa, dan
limbah pertanian secara optimal berbasis pada bioproses dan
ilmu pengetahuan dan teknologi.
Pertanian bioindustri pada dasarnya merupakan
impelementasi dari sistem pertanian terpadu (mixed
farming) dengan ciri spesifik dan keunggulan utamanya
adalah memaksimalkan pemanfaatan potensi energi yang
ada pada satu lokasi lahan. Kegiatan integrasi yang
dilaksanakan berorientasi pada usaha pertanian tanpa
limbah (zero waste) dan menghasilkan 4F (Food, Feed,
Fertilizer, Fuel). Dalam siklus ekologi pertanian
terpadu, semuanya bermanfaat sehingga tidak ada limbah
dari pelaksanaan pertanian terpadu. Limbah pertanian
dimanfaatkan untuk pakan ternak dan/atau ikan (feed),limbah ternak/ikan (feses/kotoran) dimanfaatkan untuk
pupuk (fertilizer) atau biogas (fuel), hasil tanaman, ternak,
ikan, dan lain-lain diguanakan untuk pangan manusia (food).
Semua ini dilakukan secara berkelanjutan dan untuk
mencapai hasil yang maksimal dan disini energi matahari
yang diubah menjadi enegri kimia oleh tumbuhan betul-betul
termanfaatkan secara optimal (Behera dan Shrama, 2007;
Manjunatha et al., 2014.
Pertanian sebagai upaya produksi tanaman merupakan
elemen penting dalam perkembangan kebudayaan manusia.
Para ahli berpendapat bahwa awal mula dari budaya adalah
perubahan dari kebiasaan hidup manusia sebagai pengumpul
makanan dari alam dan berburu menjadi kebiasaan bercocok
tanam atau tindakan menanam tanaman untuk memenuhi
kebutuhan hidup yang diawali dengan memilih dan
mendomestikasi (menjinakkan) jenis-jenis tanaman liar yang
bermanfaat bagi kehidupan. Sifat manusia yang cenderung
menuju ke tingkat yang lebih efisien dalam memenuhi
tuntutan hidup disatu sisi melahirkan kebudayaan yang
semakin maju dan disisi lain membawa kemajuan dalam
budidaya tanaman. Kini, tanaman tidak lagi hanya
dipandang sebagai sumber bahan pangan, sandang dan
papan, tetapi telah begeser juga menjadi sumber bahan
untuk kesehatan, inspirasi keindahan/estetika, kelestarian
lingkungan, dan sarana rekreasi.
Agronomi merupakan istilah yang berasal dari bahasa
Yunani, terdiri atas dua kata yaitu agros berati lahan atau
lapang produksi (fleld) dan nomos berarti pengelolaan atau
manajemen (manage) (Carleton, 1908). Dengan demikian
agronomi dapat diartikan sebagai ilmu yang mempelajari
cara pengelolaan tanaman pertanian atau manajemen
produksi lahan/lapang produksi dan lingkungan dengan
tujuan memperoleh produksi yang maksimal. Dalam arti
luas agronomi diartikan juga segala aspek biofisik yang
berkaitan dengan usaha penyempurnaan budidaya tanaman.
Agronomi sering pula diartikan sebagai ilmu yang
mempelajari cara pengelolaan tanaman pertanian dan
lingkungan untuk memperoleh produksi maksimum dan
lestari (berkelanjutan/sustainable).
Secara tradisional agronomi dideskripsikan sebagai
cabang ilmu pertanian yang mengkaji tentang prinsip dan
praktek pengelolaan tanah, air, dan tanaman. Sadjad (1993)
mendefinisikan agronomi sebagai cabang ilmu-ilmu
pertanian yang mencakup pengelolaan lapang produksi dan
menghasilkan produksi maksimum, sedangkan Harjadi
(1996) menyatakan agronomi merupakan ilmu yang
mempelajari cara pengelolaan tanaman pertanian dan
lingkungannya untuk memperoleh produksi maksimum.
Pengelolaan dilakukan pada berbagai tingkatan dari
sederhana sampai maju dan pada saatnya tingkat efektivitas
dan efisiensi ternyata dipengaruhi oleh tingkat budaya
manusianya.
Dalam kaitannya dengan lingkungan, agronomi
merupakan suatu kegiatan pengelolaan tanaman dengan
jalan mengkonversikan CO2
dari udara, air dan unsur hara
dari dalam tanah dengan bantuan energi surya, menjadi
bahan yang memberikan daya guna dan hasil guna yang lebih
baik bagi kehidupan manusia. Agronomi dapat juga
dipandang sebagai ilmu konversi karena agronomi
merupakan suatu sistim pengubahan energi sinar surya
melalui tanaman menjadi energi biokimia yang dapat
dimanfaatkan secara maksimum oleh manusia didalam
memelihara kehidupannya. Chandrasekaran et al. (2010)
memberikan pengertian “baru” agronomi, yaitu aplikasi ilmu
dan teknologi untuk memajukan sistem produksi tanaman
dengan tetap menjaga kualitas udara, tanah, dan air. Dalam
konteks ini, agronomi berkaitan erat dengan nilai ekonomi
dengan tetap mengedepankan kelestarian ekologi dan
keberlanjutan (sustainability).
Berdasarkan atas pengertian agronomi, terdapat tiga
unsur pokok dan ketiganya disebut juga dengan unsurunsur agronomi, yaitu:
1. Lapang produksi (lingkungan tanaman)
2. Pengelolaan (manajemen)
3. Produksi maksimum (sebagai hasil dari lapang produksi
dan pengelolaam).
Lingkungan adalah tempat dimana tanaman di
budidayakan, pengelolaan adalah usaha untuk membuat
lingkungan menjadi tempat yang sesuai untuk budidaya
tanaman bertujuan untuk memperoleh hasil yang maksimum
dan memperkecil resiko. Pengelolaan pada dasarnya
dilakukan dengan terencana melalui pemanfaatan berbagai
jenis teknologi yang ada, sedangkan produksi maksimum
adalah upaya memaksimalkan produksi melalui gabungan
dari lingkungan dan pengelolaan yang dijadikan satu
kesatuan guna mendapatkan hasil yang maksimal. Sifat dari
unsur-unsur agronomi adalah tidak kekal, misalnya yang
dikatakan produksi maksimum sebenarnya bersifat dinamis
(tidak mantap) karena dipengaruhi oleh tingkat pengelolaan
dan kondisi lapang produksi (Ankerman dan Large, 2007;
Chandrasekaran et al., 2010).
Lapang produksi (field)/lingkungan tanaman disebut juga
sebagai fokus agronomi. Lapang produksi dapat berwujud
sebidang tanah, bak/pot, tabung dari tanah/plastik atau
bahan lain yang berisi tanah atau larutan hara. Letak dari
fokus agronomi sangat beragam, bisa di alam terbuka secara
alamiah, dapat pula di didalam ruangan yang terkendali
seperti rumah kaca), rumah kasa, rumah plastik, ataupun
dalam laboratorium, fototron, atau plant factory. Faktorfaktor yang dapat mempengaruhi lapang produksi antara
lain tingkat kesuburan tanah yang akan berakibat baik atau
buruk terhadap produksi tanaman.
Kelompok lapang produksi yang dikelola secara efisien
disebut sebagai unit agronomi. Unit agronomi merupakan
satuan fisik dari lapang produksi sebagai fokus agonomi.
Unit-unit dimaksud dapat berupa hamparan lahan, misalnya
50 ha sawah, 50 ha perkebunan kopi, 100 ha sayuran, 10 buah
rumah kaca berukuran tertentu, atau sejumlah bak plastik
atau pot tanaman, dan lain-lain. Pengelolaan sangat
dipengaruhi oleh sumber daya manusianya, misalnya
kemampuan dalam memilih tanaman yang sesuai dengan
kondisi setempat, kemampuan membaca peluang pasar,
sedangkan produksi maksimum tergantung dari lapang
produksi dan pengelolaan, bila lapang produksi maksimum
dan pengelolaan maksimum maka produksi maksimum akan
tercapai dengan catatan kondisi lingkungan yang
mendukung dan terkendali. Hasil pertanian dalam bahasan
agronomi ditinjau dari dua aspek yaitu hasil fisik dan non
fisik. Hasil fisik terkait dengan produktivitas atau daya
hasil, merupakan besaran yang dapat diukur atau dihitung.
Sedangkan hasil non-fisik cenderung membahas mutu hasil.
Mutu hasil sering tidak dapat diukur secara langsung, tetapi
berpengaruh kepada nilai ekonomi produk.
Budidaya tanaman adalah usaha mengelola tanaman di
lapangan mulai dari pengelolaan tanah, pengadaan benih
atau bibit, tanaman sampai panen sehingga tanaman
memberikan produksi maksimum dengan mengoptimalisasikan penggunaan sumber daya alam. Dalam konteks
agronomi, istilah produksi tanaman dapat dibedakan
menjadi produksi optimum, produksi maksimum, hasil, dan
produktivitas. Produksi optimum adalah produksi pada
saat keuntungan secara ekonomis tertinggi tercapai dengan
tingkat kerusakan sumber daya alam pada batas minimal.
Produksi maksimum adalah produksi tertinggi yang
dicapai tanpa memperhatikan kelestarian sumber daya
alam. Hasil adalah kemampuan tanaman menghasilkan
produksi biologis pada satu satuan luasan areal tertentu,
sedangkan produktivitas adalah kemampuan tanaman
untuk menghasilkan produksi biologis pada satu satuan
waktu dan areal tertentu.
Dalam pembahasan agronomi selalu tercakup aspek
pengelolaan (manajemen) tanaman, kelestarian lingkungan,
produksi dan produktivitas suatu usahatani berbasis
tanaman (bercocok tanam). Aspek-aspek pengelolaan
tanaman di antaranya meliputi cara pembiakan atauperbanyakan tanaman, pengaturan pertumbuhan tanaman,
pemupukan, pemuliaan tanaman dan perlindungan tanaman.
Aspek lingkungan meliputi pengelolaan air, pengolahan
tanah, pengaturan cahaya dan suhu dalam pertanaman di
bawah struktur, serta pengetahuan tentang ekosistem
pertanian. Kesemua aspek pengelolaan tersebut bermuara
pada hasil bercocok tanam maksimum dan lestari, yang
sangat berkonotasi ekonomi. Tidak heran dalam bahasa
Jepang agronomi diterjemahkan sebagai nogyoukeizaigaku
(Ilmu Ekonomi Pertanian), sehingga secara keseluruhan
cabang-cabang ilmu dan teknologi agronomi merupakan
dasar dari pelaksanaan lapang produksi yang dahulu dikenal
sebagai ilmu bercocok tanam, agar menghasilkan produksi
maksimum dengan tetap mementingkan kelestarian daya
dukung lahan dan kelestarian jenis tanaman.
1.2. Obyek dan Subyek Agronomi
Secara umum obyek agronomi adalah tanaman.
Tanaman dalam kajian agronomi adalah tumbuhan yang
dibudidayakan manusia dan mempunyai manfaat langsung
untuk kebutuhan manusia. Tumbuhan tersebut biasanya
telah melalui seleksi alami dalam jangka waktu yang panjang
melalui seleksi buatan manusia atau telah mengalami
pemuliaan. Tanaman mempunyai ciri-ciri seperti mudah
dikembang biakkan, berkembang biak dalam waktu yang
relatif singkat, mampu memberikan hasil berlipat ganda,
tidak berbahaya bagi manusia, dan dapat dipasarkan,
misalnya; padi, kedelai, jagung, kakao, kopi, kelapa, kelapa
sawit, dan lain-lain. Obyek agronomi dapat berkembang
lebih luas tidak hanya sekedar tanaman, tergantung pada
sasaran produksi maksimum dari agronomi. Sebagai contoh,
ikan di sawah dapat menjadi obyek agronomi apabila sasaran
produksi maksimum agronomi di sawah bersangkutan
dihitung sebagai produksi segala macam bentuk produk di
areal sawah per satuan waktu tertentu. Dalam kondisi
demikian pada sawah tersebut yang menjadi obyek agronomi
adalah tanaman padi dan ikan. Obyek agronomi yang laindapat pula berupa ternak yang dikelola di unit agronomi
tertentu sebagai pertanian terpadu.
Subyek agronomi dapat bermacam-macam seperti
petani, agronomist, pengusaha pertanian, penyuluh, dan
pelaku sarana bidang agronomi. Petani adalah orang yang
mata pencaharian pokoknya berasal dari hasil budidaya
tanaman dan secara praktis melakukan kegiatan tersebut,
sedangkan agronomist adalah orang yang terlibat secara
tidak langsung dalam penelitian atau teori untuk
peningkatan kualitas dan kuantitas produksi biologis
tanaman. Petani secara langsung terlibat dalam kegiatan
budidaya tanaman di lapangan. Seorang agronomist adalah
salah satu dari subyek agronomi yang haus mampu dan ahli
di bidang agronomi, sebagai tenaga pemikir/perencana/
perancang dalam pengembangan pertanian. Seorang
agronomist juga harus mampu menggerakkan, memberi
penyuluhan atau mendidik para pelaku bidang agronomi
sehingga sasaran agronomi yang ditetapkan tercapai.
Pengusaha Pertanian adalah petani atau pengusaha yang
menyelenggarakan usaha taninya menurut teknologi maju
dan menggunakan akal dan karyanya secara maksimal guna
mendapat produksi dan keuntungan yang maksimal,
mempunyai modal tekad besar dan mudah menerima
pembaharuan.
1.3. Sarana Produksi, Sasaran dan Peranan Agronomi.
Sarana produksi (saprodi) dalam agronomi merupakan
bahan yang sangat menentukan dalam keberhasilan
budidaya tanaman pada suatu wilayah tertentu. Saprodi yang
ada hubungan langsung dengan tanaman adalah benih atau
bibit, pupuk, bahan kimia pengendali musuh tanaman, zat
pengatur tumbuh (ZPT), dan alat-alat pertanian. Pupuk,
merupakan sarana produksi penting dalam meningkatkan
produksi tanaman dan mempertahankan produktivitas
tanah. Pupuk dapat berupa pupuk anorganik (buatan) dan
pupuk organik, seperti kompos, pupuk kandang, dan pupuk
hijau. Benih/bibit merupakan sarana pokok didalambudidaya tanaman. Benih/bibit yang baik akan memberikan
pertumbuhan yang baik dan produksi yang tinggi. Bahan
kimia dalam agronomi mendukung kegiatan produksi
pertanian terutama dalam mengendalikan hama dan
penyakit tanaman yang disebut pestisida dan zat pengatur
tumbuh tanaman (ZPT) untuk merangsang pertumbuhan
tanaman. Alat-alat pertanian dalam agronomi berfungsi
untuk memberikan kondisi optimum untuk pertumbuhan
dan perkembangan tanaman, misalnya cangkul, bajak, dan
garu untuk pengolahan tanah. Petani modern memerlukan
traktor untuk pengolahan tanah, selain itu diperlukan juga
alat untuk pemupukan dan alat penyemprotan serta alat
panen.
Sarana produksi dalam agronomi tidak saja berwujud
benda-benda (tangible), tetapi juga jasa (intangible). Sarana
berupa benda yang digunakan oleh subyek agronomi serta
sarana jasa berupa kemampuan pengelolaan diarahkan untuk
memcapai sasaran produksi maksimum. Sarana benda
antara lain dapat berupa perlengakapan lapang, sarana
teknologi, sarana penyimpanan, sarana pengangkutan
produksi lapang, dan sarana pengolahan. Sedangkan sarana
jasa berupa kemampuan pengelolaan di lapang, baik berupa
suatu pemikiran pola produksi maupun berupa suatu usaha
perantara-pelaksana yang menghubungkan pelaskanan yang
satu dengan lain seperti penyuluh lapang dan kelompokkelompok petani dalam unit-unit agronomi.
Sebagaimana telah disinggung di atas, sasaran
agronomi adalah produksi maksimum. Produksi maksimum
dapat berwujud dalam satuan berat dari buah, biji, umbi, dan
lain-lain, satuan volume dari getah, cairan buah, juice daun,
dan lain-lain, satuan ppm (part per million) dari kandungan
protein, lemak, dan gula, satuan ekor ternak dank an, atau
dapat berwujud dalam satuan tidak terbilang, seperti derajat
seni pengaturan taman, indahnya mutu komposisi taman,
harumnya bunga, lezatnya buah, menarinya bentuk bonsai,
dan sebagainya. Untuk mendapatkan sesuatu hasil dari
kegiatan produksi tanaman secara maksimum, dapat
dilakukan dengan pendekatan optimalisasi pemanfaatan
lahan dengan cara penggunaan benih bermutu dari varitas
unggul, perbaikan kesuburan tanah, pengaturan pola tanam
yang dikaitkan dengan pengembangan komoditas yang
sesuai dengan agroekosistem, dan lain-lain. Hasil yang
dicapai dapat berupa kepuasan rohani atau suatu hasil yang
nyata untuk kebutuhan hidup manusia secara langsung,
seperti gabah, umbi, buah-buahan, dan lain sebagainya.
Peranan agronomi sangatlah luas dan penting,
diantaranya yaitu:
1. Agronomi berperan dalam menyediakan bahan baku
pangan, sehingga agronomi sangat penting perannya
dalam usaha memantapkan swasembada pangan beras,
palawija dan hortikultura dan memperbaiki kualitas
dari pangan tersebut.
2. Agronomi berperan dalam menyediakan bahan baku
industri. Kegiatan usaha tani ini ditujukan pada tanaman
yang berorientasi untuk menunjang kebutuhan industri
atau ekspor dengan investasi jangka panjang, seperti
kakao, kelapa sawit, kopi, dan lain-lain. Usaha
meningkatkan produksi tanaman industri memberikan
dampak positif terhadap pendapatan/devisa negara.
Untuk itu perlu perencanaan berupa kemampuan lahan
yang tersedia, pelaksanaan pengelolaan untuk mencapai
produktivitas tinggi dan berkelanjutan, melestarikan
sumber daya alam dan perluasan pemasaran hasil.
3. Agronomi berperan dalam meningkatkan kesejahteraan
masyarakat, karena kegiatan agronomi menyediakan
bahan baku untuk komoditas ekspor sehingga menyerap
banyak tenaga kerja mulai dari pengelolaan tanaman
sampai pada kegiatan pasca panen dan industri hasil
pertanian.
4. Agronomi berperan dalam mempertahankan kelestarian
lingkungan.
1.4. Tindakan Agronomi
Tindakan agronomi adalah segala usaha atau upaya
manusia berupa tindakan atau penerapan teknologi dalam
melaksanakan budidaya tanaman untuk mencapai produksiyang maksimum. Dengan kata lain, semua pekerjaan yang
dilakukan untuk mencapai sasaran agronomi disebut
tindakan agronomi. Upaya yang dilakukan diklasifikasikan
sebagai tindakan agronomi apabila memenuhi 3 (tiga) syarat,
yaitu:
1. Sudah ada lapang produksi (lahan tempat malaksanakan
budidaya tanaman tidak berpindah-pindah/tidak
nomaden)
2. Terdapat pengelolaan yang terencana
3. Tercapainya tujuan yaitu produksi yang maksimum.
Seorang subyek agronomi harus menyadari ketiga unsur
dari agronomi dan ketiga syarat dari tindakan agronomi.
Sebagai contoh, seorang petani sebagai subyek agronomi
tindakannya belum masuk sebagai tindakan agronomi
apabila: (a) dia tidak melakukan pengolahan tanah. Kegiatan
yang dilakukan hanya membakar hutan kemudian
menanaminya, tidak berarti mengolah tanah; (b) dia tidak
memelihara tanaman, sesudah menanam dia hanya diam
menunggu dan memetik hasilnya tanpa melakukan
pemeliharaan atau pengawasan hama dan penyakit, maka
belum tergolong tindakan agonnomi; (c) dia berpndah-pindah
tempat, sesudah kesuburan tanahnya menurun dia mencari
tempat lain yang masih subur. Sesudah bertahun-tahun
ditinggalkan kemudian tumbuh menghutan lagi lalu dia
kembali ke tanah itu menanam tanaman lagi sesuadah
melampaui masa beberapa tahun; dan (d) dia tidak berusaha
atau tidak mempunyai target mencapai produksi maskimum.
Tindakan agronomi diawali dengan menetapnya lahan
pertanian, karena dengan lahan pertanian yang tetap
seseorang akan berusaha untuk terus meneus memperbaiki
usaha tani tersebut agar tercapai produksi yang maksimum.
Tindakan agronomi sudah dianggap sempurna apabila
ditandai oleh adanya lapang produksi, pengelolaan yang
terencana, dan adanya target atau tujuan untuk mencapai
produksi maksimum dengan menerapkan berbagai ilmu dan
teknologi. Bila dalam pengelolaan suatu obyek agronomi
tidak dilakukan hal-hal yang berhubungan dengan usaha
meningkatkan produksi, maka hal itu tidak dapat dikatakan
sebagai tindakan agronomi. Sebagai contoh, petanimenanam kedelai tetapi tanaman kedelai tersebut dibiarkan
tumbuh tanpa ada usaha untuk memperbaiki
pertumbuhannya, maka petani tersebut tidak melakukan
tindakan agronomi.
Tingkatan dari tindakan agronomi bersifat berjenjang
mulai dari yang paling sederhana sampai yang maju atau
yang paling terkini (up to date), dan tingkatan tindakan
agronomi tersebut dicerminkan oleh tingkatan pengelolaan
lapang produksi. Umumnya, semakin tinggi tingkat
pengetahuan petani atau semakin tinggi tujuan produksi
maksimum yang ditetapkan, maka tindakan agronomi yang
dilakukan semakin maju. Tingkat pengelolaan lapang
produksi yang masih rendah atau tidak sempurna, misalnya
tidak dilakukan pengelolaan tanah, tidak ada tindakan
pemeliharaan/perawatan tanaman, sistem usaha tani masih
dalam bentuk ladang berpindah, dan tidak ada usaha untuk
melakukan produksi maksimum. Tingkat tindakan agronomi
yang ekstrim rendah dicirikan dengan suatu areal pertanian
yang menjadi hutan, semak dan belukar. Sebaliknya
pengelolaan unit agronomi yang sudah maju dicirikan
dengan adanya upaya mengelola segenap unsur tanah, air,
iklim dan lingkungan serta meningkatnya pemanfaatan
sarana dan bahan-bahan agronomi berupa agro-input untuk
mendukung pertumbuhan tanaman, misalnya mampu
meramalkan jenis komoditas yang menguntungkan, mampu
mengestimasi produksi maksimumnya jatuh pada waktu
yang bertapatan dengan harga dipasaran tinggi sehingga
menguntungkan, mampu menetapkan kapan seharusnya
suatu tanaman ditanam, dan dapat membaca kebutuhan
pasar lokal dan luar daerah bahkan luar negeri. Tingkat
pengelolaan lapang produksi dikatakan up to date apabila
fokus agronomi yang digunakan bukan lagi hanya berupa
tanah pertanian, tetapi sudah menggunakan kultur air,
hidroponik, aeroponik, vertikultur, bertanam dalam
struktur bangunan, bertanam dalam plant factory dengan
menggunakan perpaduan ilmu tanaman, komputer,
keteknikan, dan teknologi informasi yang membutuhkanpenanaman modal yang besar untuk pelaksanaannya, atau
telah menggunakan peralatan dan agroinput dengan
teknologi nano dan bioteknologi. Untuk meningkatkan
produksi yang maksimum dibutuhkan keterampilan dari
subjek agronomi, semakin piawai seorang subjek agronomi
mengelola tanaman dan lingkungannya maka semakin baik
pula produksi yang akan didapat, misalnya dalam suatu areal
pertanian yang tidak luas tetapi dapat dihasilkan tanaman
yang sama dengan bila tanaman tersebut ditanam didalam
areal yang luas, contoh dengan menggunakan vertikultur.
Dalam memaksimalkan produksi, subjek agronomi
dituntut untuk menggunakan akal pikiran untuk
memanfaatkan setiap jengkal lahan atau berkreasi
menggunakan berbagai metode atau teknik bertanam
dikombinasikan dengan penerapan ilmu dan eknologi
terbaru untuk mencapai produksi maksimum. Intensifikasi
dalam pengelolaan unit agronomi akan diikuti oleh
meningkatnya penggunaan sarana agronomi, baik benda/
bahan mapun jasa. Sebagai contoh, peningkatan tindak
agronomi dalam mengelola sawah akan berakibat pada
meningkatnya penggunaan sarana agronomi berupa benda
seperti benih unggul, pupuk, dan obat-obatan, serta
meningkatnya kualitas sarana agronomi berupa jasa, seperti
jasa pengaturan air irigasi, jasa penyuluhan dan jasa
pemasaran produksi. Tingkatan pengelolaan lapang
produksi atau unit agronomi akan makin tinggi apabila media
tumbuh yang digunakan bukan lagi tanah, melainkan berupa
hidrofonik dengan ramuan hara tanaman yang dilarutkan
dan penenmapatnya dalam sistem bertingkat dalam ruangan
yang dilengkapi dengan penyinaran buatan. Tingkatan
pengelolaan lapang produksi dengan budidaya tanaman
tunggal akan lain dibandingkan dengan pengelolaan
tanaman ganda atau campuran. Juga akan lain apabila
budidaya tanaman dicampur dengan budidaya ikan, ternak
ataupun lebah (mixed farming). Aspek dan Lingkup Agronomi.
Bidang agronomi meliputi tiga aspek pokok, yaitu aspek
pemuliaan tanaman, aspek fisiologi tanaman, dan aspek
ekologi tanaman. Ketiga aspek agronomi di atas
merupakan suatu gugus ilmu tanaman (crop science) yang
langsung berperan dan mendukung tindakan-tindakan
agronomi dari berbagai tingkatan dan akan terlihat pada
produksi maksimum tanaman.
Pemuliaan Tanaman dalam agronomi sangat penting
artinya dalam produksi tanaman. Pemuliaan tanaman
merupakan usaha untuk memperbaiki sifat genetis tanaman
sehingga di dapat jenis tanaman yang unggul. Jenis unggul
memiliki sifat yang baik seperti tanggap terhadap
pemupukan, tahan terhadap hama dan penyakit, mampu
bersaing dengan gulma, produksi tinggi, umur produksi
lebih cepat, dan lain-lain. Hasil dari pemuliaan tanaman
misalnya berupa suatu varietas yang memiliki berbagai sifat
unggul, namun keunggulan sifat varietas itu sangat
tergantung kepada tigkatan-tindakan agronomi yang
dilakukan pada tahap itu. Keunggulan varietas dapat terus
dikembangkan bila subjek agronomi dapat menguasai
berbagai sifat fisiologi objeknya.
Faktor Fisiologi dalam ruang lingkup agronomi
merupakan ilmu pengetahuan yang mempelajari prosesproses alamiah yang terjadi dalam tanaman. Kehidupan
tanaman erat hubungannya dengan kegiatan fotosintesis.
Berdasarkan produk awal pada fotosintesis maka tanaman
dapat dikelompokan menjadi tanaman C3
, C4
, dan CAM.
Kelompok tanaman C3
hasil pertama dari proses fotosintesis
adalah asam fosfogliserat (PGA). Proses fotosintesis
menurut daur Calvin contoh pada tanaman kedelai, padi,
gandum. Kelompok tanaman C4
, proses fotosintesis menurut
daur Hatch dan Slack. Produk pertama dari fotosintesis
adalah asam malat, lebih efisien dalam penggunaan sinar
surya dan CO2
, contohnya pada tanaman jagung, tebu,
sorgum, rumput. Kelompok CAM (Crassulacea Acid
Metabolism) umumnya adalah tanaman sukulen berkutikula
tebal, hidup di daerah kering seperti kaktus, anggrek, dannanas. Tanaman CAM ini meningkatkan kandungan asamnya
secara cepat pada malam hari dan menurun pada siang hari.
Pada siang hari terjadi penangkapan energi surya dan diubah
menjadi energi biokimia. Pada malam daun menyerap CO2
dari udara dan terjadilah sintesis CO2
menjadi bahan
organik. Aspek fisiologi dalam bidang agronomi mencakup
segenap kelakuan metabolisme tanaman dari taraf benih
sampai dengan taraf panen dan pasca panen. Sebagai contoh,
suatu varietas tanaman yang mimiliki masa dormansi tidak
cocok untuk meningkatkan produksi, lalu melalui pemuliaan
tanaman diusahakan mendapat varietas dengan kelakuan
dormansi yang lebih menguntungkan. Dormansi benih
merupakan kelakuan fisiologis yang pada saat tertentu
menguntungkan menguntungkan bagi usaha memperpanjang
perode simpan dan viabilitas benih. Akan tetapi merupakan
aspek yang hatrus dipecahkan apabila benih tersebut sudah
dikehendaki tumbuh namun karena masih dorman maka
tidak juga mau berkecambah.
Faktor ekologi yang berperan sangat penting pada
pertumbuhan tanaman adalah tanah dan iklim. Tanah
merupakan komponen hidup dari lingkungan yang penting
yang dapat dimanipulasi untuk mempengaruhi penampilan
tanaman. Dalam mendukung kehidupan tanaman, tanah
mempunyai tiga fungsi utama yaitu memberikan unsur hara
untuk tanaman, memberikan air dan reservoar, menunjang
tanaman atau sebagai tempat berpegang dan bertumpu
untuk tegak. Faktor lingkungan (iklim) yang penting adalah
suhu udara, penyinaran surya, hujan dan kelembaban udara.
Contoh lainnya, kelakuan pembungaan pada tanaman yang
ada hubungannya dengan intensitas cahaya atau periode
penyinaran merupakan aspek ekologi tanaman. Adanya atau
tiadanya persaingan antara tanaman yang ditanam dalam
budidaya campuran, keberadaan perakaran tumbuhan
penggangu terhadap perakaran tanamam, efek naungan
terhadap pertumbuhan bibit di pesemaian, merupakan
contoh-contoh aspek ekologi yang perlu diperhatikan dalam
tindakan agronomi.
Obyek agronomi yang berupa tanaman dapat
dikelompokkan menjadi berbagai kelompok komoditas,yaitu: (1) kelompok tanaman pangan, (2) kelompok tanaman
industri, (3) kelompok tanaman perkebunan, (4) kelompok
tanaman hortikultura (buah-buahan, sayuran dan tanaman
hias), (5) kelompok tanaman biofarmaka (obat-obatan), dan
(6) kelompok tanaman pakan ternak. Pengelompokan
komoditas demikian itu merupakan pengelompokan
fungsional. Disamping itu, dapat pula dilakukan
pengelompokan secara struktural seperti kelompok tanaman
serealia, leguminosa, serat-seratan, sayuran, buah-buahan,
bunga-bungaan, dan sebagainya. Baik komoditas yang
dikelompokkan secara fungsional maupun struktural,
keduanya menrupkan obyek agronomi yang diusahakan
dalam berbagai lingkup agronomi. Lingkup agronomi
tersebut bertautan satu sama lainnya dan berakhir pada
tercapainya sasaran produksi maksimum.
Lingkup agronomi meliputi bidang-bidang pemuliaan
tanaman, teknologi benih, teknik budidaya, pemberantasan
hama dan penyakit, pemberantasan gulma, pemanenan,
pengolahan, dan penyimpanan. Masing-masing bidang
mengandung tindakan agronomi sendiri-sendiri, tetapi
semua itu berada dalam konteks agronomi. Misalnya, bidang
teknologi benih yang mengusahakan benih bermutu tinggi,
harus mencakup upaya memperbaiki sifat genetiknya, fisik
maupun fisiologisnya. Benih dipandung sebagai sarana
agronomi yang harus sehat, tidak tercemar oleh benih gulma
atau adabekas gigitan serangga dan berumur genjah yang
bermuara pada penggunaan benih tersebut dapat
tercapainya produksi maksimum. Tegasnya semua lingkup
agronomi berada dalam konteks yang terpadu, satu sama
lain mempunyai hubungan yang erat dan timbal balik.
1.6. Sejarah Perkembangan Agronomi
Kata agronomi tercatat mulai dikenal dalam bahasa
Inggris pada tahun 1805-1815 sementara kata pertanian
(agriculture) telah mulai digunakan pada tahun 1425 – 1475
(Chandrasekaran et al., 2010). Pada awal perkembangan
peradaban manusia di bumi, manusia hanya hidup denganapa yang ada disekelilingnya dengan mencari atau memanen
biji-bijian dan buah-buahan. Dengan bertambahnya jumlah
manusia, lama kelamaan apa yang ada disekelilingnya tidak
lagi mencukupi bagi kebutuhan pangan sehari-hari. Pada
keadaan itu orang mulai berpikir dan mencoba untuk
bercocok tanam dan beternak meski dengan teknologi dan
tindakan agronomi sangat rendah/asal tanam. Pada tahap
berikutnya, karena jumlah manusia terus bertambah dan
pengetahuan kian maju, petani mulai berpikir bagaimana
cara mengusahakan lahan agar tidak cepat menurun
kesuburannya terutama dalam jangka panjang.
Perkembangan kebudayaan manusia yang
memungkinkan terjadinya migrasi dan hubungan antar
budaya memberikan pengaruh positif pada adanya
pengayaan jenis tanaman pertanian melalui proses
introduksi, yaitu proses memasukkan spesies ke habitat
baru. Kemudian kemajuan ilmu dan teknologi manusia
membawa kepada proses pemuliaan tanaman, terutama
setelah diketemukannya hukum pewarisan oleh Mendel
pada pertengahan abad ke-19. Dalam perkembangan
berikutnya pemuliaan tanaman juga sudah ditempuh dengan
jalur pembuatan mutasi buatan misalnya dengan radiasi
sinar gamma atau penggunaan bahan kimi, hibridisasi
somatik, pemanfaatan kultur jaringan dan bioteknologi, dan
terakhir dengan melibatkan rekayasa genetik yang
menghasilkan tanaman transgenik yang masih
kontroversial.
Agronomi sebagai cabang ilmu pertanian yang mengkaji
tentang prinsip dan praktek pengelolaan tanah, air, dan
tanaman, fokus kegiatan utamanya adalah aspek teknis
budidaya tanaman, mulai dari penyiapan benih atau bibit,
pengolahan/penyiapan lahan, penanaman, pemeliharaan
tanaman termasuk juga beberapa tindakan khusus yang
dilakukan selama penyiapan lahan dan pemeliharaan
tanaman, misalnya pemupukan, penyiraman/penyediaan air
bagi tanaman, pengendalian hama dan patogen tanaman,
penyiangan gulma, pemangkasan sebagian dari tajuk
tanaman, penjarangan buah, panen dan pasca panen, serta
semua tindakan lain yang dilakukan untuk meningkatkanproduktivitas dan/atau kualitas hasil. Keberadaan agronomi
menjadi semakin penting karena terjadi fenomena
ketidakcukupan pangan dan bahkan bencana kelaparan. Hal
tersebut disebabkan pertumbuhan penduduk mengikuti
deret ukur sedangkan peningkatan hasil pertanian
mengikuti deret hitung. Lahirnya gerakan revolusi hijau,
yaitu suatu perubahan cara bercocok tanam dari cara
tradisional ke cara modern relatif dapat mengatasi keadaaan
tersebut. Revolusi hijau yang sering juga disebut revolusi
agraria (pengertian agraria meliputi bidang pertanian,
perkebunan, peternakan, perikanan, dan kehutanan)
ditandai dengan makin berkurangnya ketergantungan petani
pada cuaca dan alam, digantikan dengan peran ilmu
pengetahuan dan teknologi dalam upaya meningkatkan
produksi pangan. Lahirnya revolusi hijau itu sendiri diwali
sejak Thomas Robert Malthus (1766–1834) yang menyatakan
bahwa kemiskinan adalah masalah yang tidak bisa dihindari
oleh manusia dan itu terjadi karena pertumbuhan penduduk
dan peningkatan produksi pangan yang tidak seimbang.
Revolusi hijau mendasarkan diri pada empat pilar
penting yaitu penyediaan air melalui sistem irigasi,
pemakaian pupuk kimia secara optimal, penerapan pestisida
sesuai dengan tingkat serangan organisme pengganggu, dan
penggunaan varietas unggul sebagai bahan tanam
berkualitas. Melalui penerapan teknologi non-tradisional
ini, terjadilah peningkatan hasil tanaman pangan berlipat
ganda dan memungkinkan penanaman tiga kali dalam
setahun untuk padi pada tempat-tempat tertentu.
Keuntungan yang didapat dari adanya revolusi hijau dalam
bidang pertanian, antara lain ditemukannya berbagai jenis
tanaman dan biji-bijian/varietas unggul, meningkatnya
produksi pertanian yang berarti dapat mengatasi pangan,
dan pendapatan petani meningkat yang berarti
meningkatnya kesejahteraan petani. Namun demikian,
revolusi hijau juga memberikan kerugian dalam bidang
pertanian, antara lain menurunnya daya produksi tanah
karena ditanami terus menerus, polusi tanah dan air akibat
penggunaan pupuk pestisida yang berlebihan, dan dengan
mekanisasi pertanian mengakibatkan tenaga manusiadigantikan mesin.
Perkembangan revolusi hijau juga berpengaruh terhadap
Indonesia. Melalui revolusi hijau, upaya peningkatan
produktivitas pertanian Indonesia dilakukan dengan 4 cara,
yaitu: (1) intensifikasi pertanian yaitu upaya peningkatan
produksi pertanian dengan menerapkan formula pancausaha
tani (pengolahan tanah, pemillhan bibit unggul, pemupukan,
irigasi, dan pemberantasan hama); (2) ekstensifikasi
pertanian yaitu upaya peningkatan produksi pertanian
dengan memperluas lahan pertanian; (3) diversifikasi
pertanian yaitu upaya peningkatan produksi pertanian
dengan cara penganekaragaman tanaman, misal dengan
sistem tumpang sari seperti lahan sawah ditanami kacang
panjang, jagung, dan sebagainya; dan (4) rehabilitasi
pertanian yaitu upaya peningkatan produksi pertanian
dengan cara pemulihan kemampuan daya produktivitas
sumber daya pertanian yang sudah kritis. Dampak positif
dari revolusi hijau bagi Indonesia tentu sangat besar, tetapi
dampak negative yang timbul juga tidak kecil. Dampak
negatif dari revolusi hijau bagi Indonesia yang menonjol
adalah ketergantungan petani terhadap pupuk kimia dan
zat kimia pembasmi hama dan penyakit berdampak pada
tingginya biaya produksi yang harus ditanggung petani,
penggunaan bahan kimia dalam jangka panjang bersifat
merusak lingkungan dan lahan pertanian itu sendiri, dan
peningkatan produksi pangan dari revolusi hijau tidak
diikuti oleh meningkatnya pendapatan petani secara
keseluruhan karena penggunaan teknologi modern hanya
dirasakan oleh petani kaya.
Munculnya dampak negatif terhadap lingkungan
akhirnya menmbuhkan kesadaran baru dan sistem pertanian
organik mulai dirasa penting bagi ahli-ahli pertanian,
terutama yang peduli terhadap kelestarian lahan dan
lingkungan. Pada sistem pertanian organik dari segi
produktivitas lahan tidak setinggi sistem pertanian kimiawi
karena memang berbeda tujuan. Dalam kaiatan itu, kajian
agronomi mempunyai karakteristik yang tidak hanya fokus
pada proses produksi, tetapi juga mulai mempertimbangkan
kemungkinan dampak negatifnya terhadap lingkungan sertaupaya pencegahannya. Agronomi kemudian dicirikan dengan
aplikasi ilmu dan teknologi untuk memajukan sistem
produksi tanaman dengan tetap menjaga kualitas serta
kelestarian lingkungan udara, tanah, dan air. Bahkan dalam
perkembangan selanjutnya, kajian agronomi semakin
berkembang lagi tidak hanya pada proses produksi dan
dampaknya terhadap lingkungan, tetapi sudah dikaitkan
dengan sistem agrbisnis dan agroindustri. Agribisnis adalah
seluruh rangkaian pertanian secara komersial yang
mencakup pada pengadaan serta pendistribusian
sumberdaya, sarana produksi dan jasa, penanganan,
kegiatan produksi pertanian, penyimpanan dan transformasi
hasil, pemasaran hasil, dan hasil olahan. Sedangkan sistem
merupakan kumpulan aspek yang berkaitan antara satu dan
yang lain serta terorganisir dan berinteraksi yang secara
bersamaan bereaksi terhadap input yang bertujuan untuk
menghasilkan output yang efisien dan menguntungkan.
Agroindustri merupakan sub-sistem dari agribisnis yang
mencakup seluruh kegiatan pada pasca panen dan
pengolahan, penanganan, pengkelasan, pengemasan,
pelabelan, dan penyimpanan yang terdapat dalam usaha
transformasi produk dan pemasaran. Dengan demikian,
agronomi merupakan sub-sistem dari agribisnis yang
menyangkut seluruh hubungan dalam produksi tanaman.
Dalam konteks itu, sistem produksi suatu jenis tanaman
bukan sekedar mencapai kemampuan untuk menghasilkan
sebanyak-banyaknya produksi pertanian atau hanya untuk
pencapaian suatu target produksi kaksimum, tetapi pilihan
tanaman yang dibudidayakan harus memperhatikan daya
dukung sumber daya alam, keserasian dan kelestarian, dan
yang tidak kalah pentingnya adalah produksi harus
berorientasi pada pasar.
