Transcript ENERGI DAN PRUDUKSI PERTANIAN

ENERGI,
PRODUKSI PERTANIAN DAN
PANGAN
BAHAN KULIAH
DASAR AGRONOMI
FAKULTAS PERTANIAN IPB
4/13/2015
1
LINGKUP BAHASAN DAN TUJUAN

Lingkup bahasan
• Dipelajari konsep energi dalam pertanian,
dan rantai makanan serta konsep
ketahanan pangan.

TIK
• Menjelaskan konsep energi dalam produksi
tanaman dan konsep pangan, kebutuhan
manusia dan ketahanan pangan.
2
4/13/2015
KONSEP DASAR


Energi = kemampuan untuk bekerja
Hukum termodinamika
• Energi dapat berubah bentuk, tetapi tidak pernah
hilang
• Pada transformasi energi, ada kehilangan dalam
bentuk lain  entropi


Sumber energi lingkungan  matahari
Tumbuhan mampu mengubah energi fisik
menjadi energi kimia  produsen primer
Produksi dalam pertanian :
laju energi surya yang ditangkap dan diubah pada
peristiwa fotosintesis dan aktivitas kemosintetik
yang dilakukan oleh produsen primer (tumbuhan)
3
4/13/2015
KEGIATAN TANAMAN

Proses kehidupan:
• diawali dengan pengubahan energi fisik menjadi
energi kimia oleh tanaman

Pemanfaatan radiasi surya oleh tanaman:
• 1 - 2 % dari total radiasi
• Sebagian besar radiasi digunakan untuk
evaporasi dan transpirasi

Proses perubahan energi dalam sel
tanaman  Fotosintesis

Ekologi produksi:
• ilmu yang membahas mulai dari proses
perubahan energi fisik menjadi kimia dan
alirannya lewat tanaman dan hewan
4
4/13/2015
Neraca Energi
Evaporasi, panas, refleksi
dan radiasi gelombang
panjang (93%)
100%
100%
7%
7%
1%
1%
2%
2%
2%
4%
1%
3%
1%
1%
5
4/13/2015
Efisiensi Fotosintesis Tanaman Tropik
g/m2/hari
% Efisiensi
Fotosisntesis
Filiphina
27
2.7
Jagung
Thailand
31
2.7
Jewawut
Australia
54
4.3
Tebu
Hawai
37
3.8
Ubi kayu
Malaysia
18
2.0
Kelapa
Sawit
Malaysia
11
1.4
Tanaman
Negara
Padi

6
4/13/2015
SEBARAN RADIASI SURYA HARIAN
100
Panas (kalori/j/cm2)
Radiasi dari matahari
(pemanasan)
Radiasi dari bumi
(pendinginan)
Radiasi dari bumi
50
Permukaan tanah
dan tanaman
0
Tengah
malam
Matahari
terbit
Tengah hari
Matahari
terbenam
Tengah
malam
7
4/13/2015
Rantai Makanan
8
4/13/2015
EFISIENSI PENGGUNAAN ENERGI

Efisiensi penggunaan energi:
• Mengefisienkan pemanfaatan bahan (bagian tanaman):


Memanfaatkan limbah sehingga energi yang terkandung tidak
hilang
Pemanfaatan produk pertanian yang tidak dapat digunakan sebagai
bahan pangan menjadi hidrokarbon cair atau gas
• Memperpendek rantai pangan:

misalnya mengkonsumsi langsung produsen primer (Clorela)
• Memberbesar penangkapan energi surya oleh tanaman:




budidaya
rekayasa tanaman
Rekayasa genetika
Dalam pertanian energi yang dihitung bukan hanya energi
surya tetapi seluruh unsur budidaya (Energi Budidaya)
9
4/13/2015
Energi Budidaya pada Produksi Kentang (per ha)
Input
Tenaga kerja
Waktu atau
jumlah
108 hari
Alsintan
Equivalen
Energi (103 kkal)
% total
19
0,3
225
3,9
Bahan bakar
105 liter
862
15,0
Irigasi
3 ha-cm
415
7,0
Pestisida
15,5 kg
380
6,8
Pupuk (10:10:10)
1335 kg
3832
66,8
5733
100,0
Total
Hasil : 27.800 kg/ha
Output : 27.800 kg x 767 kkal/kg = 21.322.600 kkal
Output/input : 21.322.600/5.733.000 = 3,72
10
4/13/2015
Energi per unit Energi Budidaya
Jumlah Energi Budidaya yang Digunakan untuk
Menghasilkan Suatu Produk (Biji, Hijaun, atau Buah)
6
Sorgum
5
Tebu
4
3
Kedelai
2
Kentang
Kapri
Tomat
1
0
0
4/13/2015
Jagung pipilan
4
8
12
16
24
28
20
Energi Budidaya (103 Mkal/acre/tahun)
Keterangan : 1 acre = 0,4 ha)
11
KONSEP ALIRAN ENERGI DALAM PERTANIAN
matahari
1-3 x 1023
1 x 1021
tanaman
herbivor
5 x 1020
karnivor
1 x 1020
Karnivor
sekunder
3 x 1019
1019
1020
1021
1022
1023
Keefisienan Penggunaan Energi
12
4/13/2015
Bahan Kering (Total Biomassa) yang Dapat Dipanen
(t/ha/musim)
Umum
Tinggi
Tebu
35
90
Jagung
10
40
Gandum
5
20
Padi
4
16
Bit gula
8
15
Rumput daerah sedang
7
25
Rumput tropik
15
50
Ubi kayu
8
35
Tanaman
13
4/13/2015
PANGAN



Pangan  bahan yang memberikan energi
dan zat gizi yang dipengaruhi budaya dan gaya
hidup
Tanaman mampu mensintesis pangan secara
langsung dari bahan anorganik
Hewan dan manusia memerlukan pangan yang
selesai dibuat oleh tanaman
• Herbivor  pemangsa tumbuhan
• Carnivor  pemangsa hewan
• Omnivor  pemangsa semua
14
4/13/2015
Pangan dan Kebutuhan Manusia
KONSEP KETAHANAN PANGAN
(Permen RI No. 68 Thn 2002)



Ketahanan pangan diartikan sebagai suatu
kondisi ketersediaan pangan yang cukup bagi
setiap orang dan setiap individu mampu
memperolehnya.
Ketahanan
pangan
dapat
berarti
pula
terpenuhinya pangan bagi rumah tangga
dalam jumlah cukup, mutu baik, aman, bergizi
dan beragam serta tersebar merata dan
terjangkau oleh daya beli masyarakat.
Ketahanan
pangan
nasional
merupakan
prasyarat untuk mencapai derajat kesehatan
dan kesejahteraan yang layak
15
4/13/2015
Pangan dan Kebutuhan Manusia
Definitions of food security




‘A basket of food, nutritionally adequate, culturally
acceptable, procured in keeping with human dignity and
enduring over time’ (Oshaug, 1985).
‘Access by all people at all times to enough food for an
active, healthy life’ (World Bank, 1986).
‘A country and people are food secure when their food
system operates efficiently in such a way as to remove the
fear that there will not be enough to eat’ (Maxwell, 1988).
‘Food security exists when all people, at all times, have
physical and economic access to sufficient, safe and
nutritious food to meet their dietary needs and food
preferences for an active and healthy life’ (FAO, 1996).
Ketahanan Pangan
Sebuah negara dikatakan memiliki
ketahanan pangan yang baik apabila
pangan itu tersedia, rakyat bisa membeli
dengan harga terjangkau, dan kita tidak
harus tergantung secara mutlak kepada
sumber-sumber pangan dari negara lain
(Presiden Susilo Bambang Yudhoyono
saat membuka Hari Pangan Sedunia di
Bandar Lampung, 5 Desember 2007)
Ketentuan umum :

Pangan adalah segala sesuatu yang
berasal dari sumber hayati dan air,
baik yang diolah maupun tidak
diolah yang diperuntukan sbg
makanan atau minuman bagi
konsumsi manusia, termasuk bahan
tambahan pangan, bahan baku
pangan dan bahan lain yang
digunakan dalam proses pembuatan
makanan atau minuman.
18
4/13/2015
Pangan dan Kebutuhan Manusia
Penyebab masalah pangan nasional
☼ Kebijakan ekonomi makro yang menempatkan
sektor pertanian hanya sebagai penopang
pembangunan ekonomi nasional menyebabkan
fundamental ekonomi nasional menjadi rapuh
terhadap gejolak ekonomi.
☼ Meningkatnya populasi penduduk
☼ Menurunnya kemampuan petani dalam
berproduksi akibat kebijakan harga input dan
harga gabah yang kurang tepat
☼ Kesenjangan antara produksi dengan kebutuhan
pangan
☼ Tertumpunya pangan nasional pada komoditi
beras
19
4/13/2015
Pangan dan Kebutuhan Manusia
USAHA MENGATASI MASALAH
PANGAN




Mencari alternatif pangan spesifik lokal
(diversifikasi pangan)
Meningkatkan produktivitas pertanian
• perbaikan teknik pertanian
(intensifikasi)
• perluasan, pembukaan lahan baru
(extensifikasi)
Mencari bahan pangan baru
Teknologi pangan yang mampu
mempermudah penyiapan bahan
pangan
20
4/13/2015
Pangan dan Kebutuhan Manusia
Talas (Colocasia esculenta SCHOTT)
Sukun (Artocarpus communis
FORST)
Ganyong (Canna edulis KER)
4/13/2015
Pangan dan Kebutuhan Manusia
21
Huwi sawu - yam
Garut (Maranta arundinaceae LINN)
(Dioscorea alata LINN)
22
4/13/2015
Pangan dan Kebutuhan Manusia
Gadung (Dioscorea hispida POIR)
Suweg (Amorphophallus
campanulatus BL)
23
4/13/2015
Pangan dan Kebutuhan Manusia
Gembili (Dioscorea aculcata LINN)
Kentang jawa (Coleus tuberosum BENTH)
24
4/13/2015
Pangan dan Kebutuhan Manusia
Kimpul (Xanthosoma violaceum SCHOTT)
25
4/13/2015
Pangan dan Kebutuhan Manusia