Mina padi

Mina padi di Yogyakarta.

Mina padi (dari mina = "ikan" dan padi) merupakan praktik polikultur yang memadukan budi daya padi dengan akuakultur, yang paling umum adalah ikan air tawar. Sistem ini didasarkan pada hubungan yang saling menguntungkan antara padi dan ikan dalam agroekosistem yang sama. Sistem ini diakui oleh Organisasi Pangan dan Pertanian (FAO) pada tahun 2002 sebagai salah satu Sistem Warisan Pertanian Penting Global yang pertama.

Manfaat sistem mina padi meliputi peningkatan hasil panen padi, produksi ternak (ikan) tambahan di lahan yang sama, diversifikasi produksi pertanian, peningkatan ketahanan pangan, dan pengurangan kebutuhan input pupuk dan pestisida. Karena ikan memakan serangga dan siput, sistem ini dapat mengurangi penyakit yang ditularkan nyamuk seperti malaria dan demam berdarah, serta parasit yang ditularkan siput seperti trematoda yang menyebabkan skistosomiasis. Pengurangan input kimia dapat mengurangi kerusakan lingkungan yang disebabkan oleh pelepasannya ke lingkungan. Peningkatan keanekaragaman hayati dapat mengurangi emisi metana dari sawah.

Sejarah

Budidaya padi dan ikan secara bersamaan diperkirakan sudah ada sejak 2.000 tahun yang lalu. Model tanah liat kuno berupa sawah, yang berisi model miniatur ikan seperti ikan mas, telah ditemukan di makam Dinasti Han di Tiongkok.[1] Sistem ini diperkirakan berasal dari suatu wilayah di benua Asia seperti India, Thailand, Vietnam utara, dan Tiongkok selatan. Praktik ini kemungkinan besar dimulai di Tiongkok karena mereka adalah praktisi awal akuakultur.[2]

Ikan mas biasa mungkin termasuk ikan pertama yang digunakan dalam sistem mina padi. Catatan Dinasti Wei dari tahun 220 hingga 265 M menyebutkan bahwa "ikan kecil dengan sisik kuning dan ekor merah, tumbuh di sawah di Distrik Pidu di timur laut Chengdu, Provinsi Sichuan, dapat digunakan untuk membuat saus".[2] Liu Xun menulis deskripsi pertama dari sistem tersebut, dengan teks yang ditulis pada tahun 900 M di Dinasti Tang.[1] Sistem mina padi mungkin telah berevolusi dari budidaya kolam di Tiongkok. Terdapat satu teori yang berpendapat bahwa praktik ini dimulai ketika petani mencoba untuk menempatkan benih yang berlebih di kolam ikan mereka dan menemukan hasilnya bermanfaat.[1] Praktik ini kemudian berkembang dari Tiongkok ke negara-negara Asia lainnya. Ada juga bukti yang menyebut praktik ini menyebar dari India ke negara-negara Asia Tenggara lebih dari 1500 tahun yang lalu.[2]

ikan mas biasa mungkin ikan pertama yang digunakan dalam sistem mina padi.[2]

Praktik ini perlahan-lahan mulai dikenal di kalangan petani, dan pada pertengahan 1900-an, lebih dari 28 negara di semua benua kecuali Antartika menggunakan sistem mina padi.[2] Secara historis, ikan mas biasa adalah ikan yang paling umum digunakan dalam praktik ini, disusul dengan ikan mujair (Oreochromis mossambicus).[2] Ketika praktik ini menyebar ke seluruh dunia, beberapa spesies baru mulai digunakan. Misalnya, Malaysia memperkenalkan sepat siam (Trichogaster pectoralis) dan Mesir menggunakan ikan nila (Oreochromis niloticus).[2] Sebuah penelitian awal, di Provinsi Jiangsu pada tahun 1935, menyebutkan bahwa menanam ikan mas hitam (Mylopharyngodon piceus), ikan kowan, ikan mas perak, ikan mas kepala besar (Aristichthys nobilis) dan ikan mas biasa bersama dengan padi.[1] Sistem mina padi secara tradisional pemeliharaannya rendah, menumbuhkan protein hewani tambahan di samping makanan pokok, padi.[3] Lahan yang digunakan untuk sistem mina padi di Tiongkok meningkat dari 441.027 hektar (1.089.800 are) menjadi 853.150 hektar (2.108.200 are) dan produksi meningkat secara drastis, dari 36.330 ton menjadi 206.915 ton antara tahun 1983 dan 1994.[3] Pada tahun 2002, sistem mina padi menjadi salah satu Sistem Warisan Pertanian Penting Global pertama yang diakui oleh FAO.[4][3]

Prinsip

Hidup berdampingan

Diagram interaksi sistem mina padi, menunjukkan manfaat timbal balik antara tanaman dan keuntungan bagi petani[5][6][3]

Padi dan ikan membentuk hubungan mutualistik: keduanya mendapatkan keuntungan dari tumbuh bersama. Padi menyediakan tempat berteduh dan naungan bagi ikan dan suhu air yang lebih rendah, bersama dengan serangga herbivora dan hewan kecil lainnya yang memakan padi.[7] Padi mendapatkan keuntungan dari emisi nitrogen dari ikan, sementara ikan mengurangi hama serangga seperti wereng coklat, penyakit seperti penyakit busuk daun padi, dan gulma.[7] Dengan mengendalikan gulma, persaingan untuk mendapatkan nutrisi berkurang. CO2 yang dilepaskan oleh ikan dapat digunakan dalam fotosintesis oleh padi.[5]

Pergerakan ikan yang konstan memungkinkan pelonggaran tanah permukaan yang dapat:

  • Meningkatkan kadar oksigen dengan meningkatkan jumlah oksigen terlarut.[8] Akibatnya, aktivitas mikroorganisme meningkat dan mereka menghasilkan lebih banyak nutrisi yang dapat digunakan, yang akan memungkinkan peningkatan penyerapan nutrisi untuk padi.[8]
  • Meningkatkan mineralisasi bahan organik.[5]
  • Optimalisasi pelepasan nutrisi dalam tanah.
  • Mempercepat proses dekomposisi pupuk dan dengan demikian meningkatkan efektivitas pupuk.[5]
  • Perkembangan akar padi lebih baik.[5]

Kesuburan tanah dapat meningkat dengan adanya ikan, karena kotorannya merupakan pupuk yang mendaur ulang bahan organik, nitrogen, fosfor dan kalium.[5] Keberadaan ikan di sawah membantu menjaga kesehatan tanah, keanekaragaman hayati, dan produktivitas.[7]

Keanekaragaman hayati perairan pada sistem mina padi meliputi fitoplankton, zooplankton, fauna dasar laut dan populasi mikroba; semua ini berperan dalam meningkatkan kesuburan tanah dan mempertahankan produksi jangka panjang.[5] Namun, komunitas dasar laut dapat terganggu oleh penggembalaan ikan secara terus-menerus.[5]

Aplikasi sebagai polikultur

Informasi lebih lanjut: Polikultur
Perancangan sistem tambak ikan dengan saluran.
A: Sebelum panen B: Setelah panen C: Penggenangan ulang

Sistem mina padi merupakan sistem polikultur yang didasarkan pada potensi keuntungan bersama. Untuk mewujudkannya, saluran-saluran dibuat di sawah yang sebelumnya datar agar ikan dapat terus tumbuh bahkan selama musim panen padi dan musim kemarau.[3][9]

Sebelum membuat sawah, sawah tersebut diberi pupuk organik sebanyak 4,5–5,25 ton per hektar.[3] Pupuk organik diberikan lagi selama musim tanam utama, dengan dosis sekitar 1,5 ton per hektar setiap 15 hari.[3] Pupuk ini menyediakan unsur hara untuk padi dan kultur tambahan plankton dan benthos yang menjadi pakan ikan.[3] Selama musim tanam utama, pakan tambahan melengkapi kultur plankton dan bentos dan diberikan sekali atau dua kali sehari.[3] Pakan tambahan tersebut meliputi tepung ikan, bungkil kedelai, dedak padi, dan dedak gandum.[3] Ikan ditebar dengan takaran antara 0,25 hingga 1 per meter persegi.[9]

Ikan yang tidak diinginkan atau spesies invasif dapat mengancam hubungan mutualistik antara padi dan ikan, dan karenanya mengurangi produktivitas. Misalnya, dalam Model Akuakultur Padi-Rawa Terpadu, ikan lele, ikan gabus (Channa argus), dan belut sawah (Monopterus albus) dianggap sebagai spesies yang tidak diinginkan.[3] Burung predator merupakan ancaman; jaring burung dapat digunakan untuk melindungi ikan.[3]

Manfaat

Ekonomis

Pemandangan lahan dengan praktik mina padi di Arunachal Pradesh, India Timur Laut

Keuntungan bersih bervariasi bagi setiap negara. Secara keseluruhan, lahan mina padi yang terintegrasi memiliki dampak positif pada laba bersih petani. Di Bangladesh, laba bersih mencapai lebih dari 50% ketika menggunakan mina padi, lebih besar daripada dengan monokultur padi.[6] Di Tiongkok, laba bersih menurut wilayah menyentuh angka antara 45% sampai 270%.[6] Kasus kerugian laba bersih ditemukan di Thailand dengan hanya 80% dari profitabilitas monokultur padi.[10] Hal ini mungkin disebabkan oleh investasi awal yang dibutuhkan saat memulai sistem.[10][11] Penggunaan sistem mina padi telah menghasilkan peningkatan hasil padi dan produktivitas dari 6,7–7,5 ton per hektar dan secara bersamaan juga dari 0,75–2,25 ton per hektar ikan.[12] Sistem mina padi membentuk kemungkinan objek wisata, karena praktik ini menciptakan lansekap yang khas.[11] Penambahan ikan akan mendiversifikasi produksi pertanian, meningkatkan ketahanan pangan, dan menghasilkan pendapatan; Halwart dan Gupta berpendapat bahwa jika hal ini juga akan meningkatkan hasil panen padi dan mengurangi kebutuhan akan pupuk dan pestisida, maka hal ini merupakan "bonus tambahan".[13]

Kesehatan masyarakat

Pada tahun 1981, Komisi Kesehatan Tiongkok mengakui bahwa sistem mina padi sebagai salah satu cara untuk mengurangi perkembangan populasi nyamuk, yang membawa penyakit seperti malaria dan demam berdarah.[3] Kepadatan larva berkurang di sawah dengan sistem mina padi karena ikan air tawar secara rutin memangsa larva tersebut.[14] Sistem mina padi dapat mengurangi jumlah siput, yang diketahui membawa trematoda yang pada gilirannya menyebabkan skistosomiasis.[15] Pola makan petani dapat ditingkatkan dengan penambahan protein ikan.[11] Berkurangnya resistensi antibiotik merupakan manfaat lain yang mungkin; bakteri dalam sistem padi-udang karang memiliki frekuensi yang lebih rendah dan keragaman gen resistensi antibiotik yang lebih rendah daripada sistem akuakultur tanpa padi.[16]

Lingkungan hidup

Sebagai pengendali hama dan gulma, sistem mina padi lebih sedikit menggunakan bahan kimia (seperti pestisida dan herbisida), sehingga mengurangi pelepasan bahan kimia pertanian ini ke lingkungan.[11] Sawah yang ditanami ikan diketahui membutuhkan 24% lebih sedikit pupuk dan 68% lebih sedikit pestisida dibandingkan dengan padi yang ditanam tanpa pestisida.[4] Selain itu, petani sering memilih untuk tidak menggunakan pestisida, untuk menghindari bahaya bagi ikan.[17]

Pada gilirannya, keanekaragaman hayati meningkat.[18] Misalnya, penambahan ikan mas (Cyprinus carpio) pada monokultur padi meningkatkan jumlah jalur transfer energi hingga 78,69%, sementara efisiensi transfer energi meningkat hingga 67,86%.[19]

Selain itu, sistem mina padi dapat mengurangi emisi metana dibandingkan dengan monokultur padi.[18] Sawah merupakan penyumbang utama gas rumah kaca dari sektor pertanian, yang berkontribusi terhadap perubahan iklim, terutama karena ketika tergenang, seperti yang sering terjadi pada siklus yang teratur, sawah mendukung bakteri metanogenik; secara keseluruhan, sawah berkontribusi sekitar 10% dari efek rumah kaca global. Sistem padi-ikan mungkin dapat berkontribusi terhadap pengurangan emisi metana dalam skala global.[4]

Penerapan

Negara berkembang

Pada tahun 2010-an, sistem mina padi diekspor ke negara-negara kurang berkembang dengan dana perwalian FAO/Tiongkok.[12] Sekitar 80 ahli mina padi Tiongkok dikirim ke negara-negara kurang berkembang di berbagai wilayah di dunia seperti negara-negara Afrika tertentu, wilayah lain di Asia dan di Pasifik Selatan untuk menerapkan sistem padi-ikan dan manfaatnya serta berbagi pengetahuan pertanian mereka.[12] Misalnya, program Kerjasama Selatan-Selatan Tiongkok-Nigeria mengintegrasikan lebih dari 10.000 hektar ladang padi-ikan di Nigeria, yang memungkinkan produksi padi dan nila meningkat hampir dua kali lipat.[12]

Ketahanan iklim

Perubahan iklim mengancam produksi pangan global karena menciptakan banyak perubahan pada cuaca regional, seperti suhu yang lebih tinggi, curah hujan yang tinggi, dan badai.[20][21] Perubahan-perubahan ini dapat menyebabkan wabah hama, misalnya, peningkatan jumlah wereng dan penggerek batang.[21] Sistem mina padi menawarkan potensi manfaat di iklim masa depan karena sistem ini memiliki keandalan dan stabilitas yang lebih tinggi daripada monokultur padi dalam menghadapi perubahan pola cuaca.[21] Ekosistem pertanian yang terdiversifikasi cenderung lebih tangguh terhadap perubahan iklim, memanfaatkan sumber daya dengan lebih baik, dan mendukung berbagai layanan ekosistem.[22]

Alternatif

Sistem mina padi merupakan jenis polikultur sawah terpadu yang paling umum. Akan tetapi, terdapat sekitar 19 model lain, termasuk padi-bebek, padi-lobster air tawar, padi-kepiting, dan padi-kura-kura.[3] Sejak tahun 1980-an, keragaman polikultur padi di Tiongkok berkembang pesat, melibatkan spesies baru seperti kepiting sarung tangan Tiongkok, lobster rawa merah, dan labi-labi.[3]

Referensi

  1. ^ a b c d Renkui, C.; Dashu, N.; Jianguo, W. (1995). "Rice-fish culture in China: the past, present, and future". Dalam Mackay, Kenneth T. Rice-Fish Culture in China. Ottawa, Canada: International Development Research Centre. ISBN 0889367760. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2024-03-02. Diakses tanggal 12 Oktober 2023. 
  2. ^ a b c d e f g Halwart & Gupta 2004, 2. History, pp. 3–4.
  3. ^ a b c d e f g h i j k l m n o Lu, Jianbo; Li, Xia (2006). "Review of rice–fish-farming systems in China — One of the Globally Important Ingenious Agricultural Heritage Systems (GIAHS)". Aquaculture. 260 (1–4): 106–113. Bibcode:2006Aquac.260..106L. doi:10.1016/j.aquaculture.2006.05.059. 
  4. ^ a b c Lansing, J. Stephen; Kremer, James N. (2011). "Rice, fish, and the planet". Proceedings of the National Academy of Sciences. 108 (50): 19841–19842. doi:10.1073/pnas.1117707109. PMC 3250166 alt=Dapat diakses gratis. 
  5. ^ a b c d e f g h Nayak, P.K.; Nayak, A.K.; Panda, B.B.; Lal, B.; Gautam, P.; Poonam, A.; Shahid, M.; Tripathi, R.; Kumar, U.; Mohapatra, S.D.; Jambhulkar, N.N. (2018). "Ecological mechanism and diversity in rice based integrated farming system". Ecological Indicators. 91: 359–375. doi:10.1016/j.ecolind.2018.04.025. 
  6. ^ a b c Halwart & Gupta 2004, 7.2 Rice Yields, pp. 34–39.
  7. ^ a b c Xie, Jian; Hu, Liangliang; Tang, Jianjun; Wu, Xue; Li, Nana; Yuan, Yongge; Yang, Haishui; Zhang, Jiaen; Luo, Shiming; Chen, Xin (2011). "Ecological mechanisms underlying the sustainability of the agricultural heritage rice–fish coculture system". Proceedings of the National Academy of Sciences. 108 (50): E1381–7. doi:10.1073/pnas.1111043108 alt=Dapat diakses gratis. PMC 3250190 alt=Dapat diakses gratis. PMID 22084110. 
  8. ^ a b Gurung, T.B.; Wagle, S.K. (1970). "Revisiting Underlying Ecological Principles of Rice-Fish Integrated Farming for Environmental, Economical and Social benefits". Our Nature. 3: 1–12. doi:10.3126/on.v3i1.328 alt=Dapat diakses gratis. 
  9. ^ a b "Rice-fish systems". IRRI Rice Knowledge Bank. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2023-10-03. Diakses tanggal 25 March 2024. 
  10. ^ a b Halwart & Gupta 2004, 9.1 Economics of Production, pp. 48–49.
  11. ^ a b c d Koseki, Yusuke (2014). "Column: Rice-Fish Culture: The Contemporary Significance of a Traditional Practice". Social-Ecological Restoration in Paddy-Dominated Landscapes. Ecological Research Monographs. hlm. 165–172. doi:10.1007/978-4-431-55330-4_11. ISBN 978-4-431-55329-8. 
  12. ^ a b c d Scaling Up Rice-Fish Systems (PDF). Food and Agriculture Organization (Laporan). United Nations. 2019. CA3625EN/1/03.19. Diarsipkan (PDF) dari versi asli tanggal 2023-10-13. Diakses tanggal 12 October 2023. 
  13. ^ Halwart & Gupta 2004, 7.1.4 Polyculture, p. 34.
  14. ^ Halwart & Gupta 2004, 8.3.1 Management of insect pests, p. 42.
  15. ^ Halwart & Gupta 2004, 8.3.2 Management of snails, pp=44–45.
  16. ^ Ning, Kang; Ji, Lei; Zhang, Lu; Zhu, Xue; Wei, Huimin; Han, Maozhen; Wang, Zhi (2022). "Is rice-crayfish co-culture a better aquaculture model: From the perspective of antibiotic resistome profiles". Environmental Pollution (dalam bahasa Inggris). 292: 118450. doi:10.1016/j.envpol.2021.118450. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2024-06-15. Diakses tanggal 2024-08-12. 
  17. ^ Halwart & Gupta 2004, 8.1 Managing Pests with Fish Present, pp. 40–41.
  18. ^ a b Velasquez-Manoff, Moises (1 April 2020). "The Fishy Fix to a Methane-Spewing Crop". Wired. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2023-06-23. Diakses tanggal 2023-08-11. 
  19. ^ Zhang, Kai; Peng, Hui-Hui; Xia, Yun; Gong, Wang-Bao; Li, Zhi-Fei; Yu, Er-Meng; Tian, Jing-Jing; Wang, Guang-Jun; Xie, Jun (2022). "Evaluating ecological mechanisms and optimization strategy of rice–fish co–culture system by ecosystem approach". Aquaculture (560): 738561. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2024-04-26. Diakses tanggal 2024-08-12. 
  20. ^ Lu, Mei (2024-04-18), Impact of climate change on rice and adaptation strategies: A review, doi:10.50908/arr.4.2_252 
  21. ^ a b c Khumairoh, Uma; Lantinga, Egbert A.; Schulte, Rogier P. O.; Suprayogo, Didik; Groot, Jeroen C. J. (2018). "Complex rice systems to improve rice yield and yield stability in the face of variable weather conditions". Scientific Reports. 8 (1): 14746. Bibcode:2018NatSR...814746K. doi:10.1038/s41598-018-32915-z. PMC 6170462 alt=Dapat diakses gratis. PMID 30283100. 
  22. ^ Goswami, Suraj; Reddy, B. Venkateshwar; Yadav, Simran; Adhruj, Avantika; Dash, Umakanta; Rathore, Arvind (2024). "Rice–Fish-Based Agroforestry System: A Climate Smart Way to Reconcile Sustainable Livelihood Options". Agroforestry to Combat Global Challenges. 36. Singapore: Springer Nature Singapore. hlm. 551–568. doi:10.1007/978-981-99-7282-1_26. ISBN 978-981-99-7281-4. 

Pustaka