Mina padi

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 tanaman (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, dan 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.

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 berasal dari suatu tempat di benua Asia seperti di 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; satu teori berpendapat bahwa praktik tersebut dimulai ketika petani memutuskan untuk menempatkan benih yang berlebih di kolam mereka dan menemukan hasilnya bermanfaat.^[1] Praktik tersebut mungkin telah berkembang secara independen dari Tiongkok di negara-negara Asia lainnya; ada bukti bahwa praktik tersebut menyebar dari India ke negara-negara Asia Tenggara lebih dari 1500 tahun yang lalu.^[2]

Praktik ini perlahan-lahan mendapatkan popularitas di antara para 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, dengan ikan mujair (Oreochromis mossambicus) di tempat kedua.^[2] Ketika praktik ini menyebar ke seluruh dunia, spesies baru diadopsi. Misalnya, Malaysia memperkenalkan sepat siam (Trichogaster pectoralis) dan Mesir menggunakan ikan nila (Oreochromis niloticus).^[2] Sebuah penelitian awal, di Provinsi Jiangsu pada tahun 1935, menemukan 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]

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 ditingkatkan dengan mengintegrasikan ikan, yang kotorannya merupakan pupuk yang mendaur ulang bahan organik, nitrogen, fosfor dan kalium.^[5] Penyertaan 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]

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]

Keuntungan bersih bervariasi bagi setiap negara. Secara keseluruhan, lahan mina padi yang terintegrasi memiliki dampak positif pada laba bersih. Di Bangladesh, laba bersih lebih dari 50% lebih besar daripada di monokultur padi.^[6] Di Tiongkok, laba bersih menurut wilayah antara 45 dan 270% lebih besar.^[6] Kasus kerugian laba bersih ditemukan di Thailand dengan hanya 80% dari profitabilitas monokultur padi. ^[10] 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]

Pada tahun 1981, Komisi Kesehatan Tiongkok mengakui sawah terpadu sebagai salah satu cara untuk mengurangi populasi nyamuk, yang membawa penyakit seperti malaria dan demam berdarah.^[3] Kepadatan larva berkurang di sawah terpadu 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]

Sebagai pengendali hama dan gulma, lebih sedikit bahan kimia (seperti pestisida dan herbisida) yang digunakan, 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]

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]

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]

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]

• Halwart, Matthias; Gupta, Modadugu Vijay (2004). Culture of fish in rice fields. Food and Agriculture Organization and WorldFish Center, Penang, Malaysia. ISBN 983-2346-33-9. LCCN 2009323666. OCLC 60342682. OL 31815482M.