Dokumen tersebut membahas tentang teknik dan metode penyehatan lingkungan pertanian, pencemaran, kerusakan, dan perbaikan kualitas lahan pertanian. Dokumen ini juga membahas tentang masalah lingkungan pertanian seperti limbah, pestisida, kualitas lahan dan air, serta pupuk."

1. PEMANFAATAN LIMBAH
PERTANIAN (part 2)
Dr. Asep Nugraha Ardiwinata
Bogor, 10 Mei 2019

2. MENU AJAR
Teknik dan metode penyehatan
lingkungan pertanian
Pencemaran, kerusakan dan
perbaikan kualitas lahan pertanian
Audit dan analisis pengolahan hasil
pertanian
1
2
3

3. Teknik dan metode penyehatan lingkungan
pertanian
1

4. Masalah lingkungan pertanian
Masalahnya antara lain:
1. Limbah pertanian
2. Masalah B3 (Pestisida)
3. Kualitas lahan pertanian
4. Kualitas air pertanian (in dan out)
5. Masalah pupuk (Urea)

5. Pertanian Berkelanjutan
(Sustainable Agriculture)
• Praktik bertani menggunakan prinsip-
prinsip ekologi, studi tentang hubungan
antara organisme dan lingkungannya
• Mengacu pada produksi pertanian yang
dapat dipertahankan tanpa merusak
lingkungan

6. Pertanian berkelanjutan mengintegrasikan
tiga tujuan utama
• Kesehatan lingkungan
• Profitabilitas ekonomi
• Ekuitas sosial dan
ekonomi.

7. • Atmosfer menopang
kehidupan dan didukung
oleh kehidupan.
• Hipotesis Gaia
– Seluruh planet adalah
organisme pernapasan yang
hidup dan akan melindungi
dirinya sendiri -
homeostasis seluruh planet
!!!
• Biosfer bekerja dalam
"siklus"
• Nitrogen
• Karbon
• air
Biosfer

8. • Beberapa emisi rumah
kaca yang terkait dengan
pertanian tertanam di
sektor lain
• bahan bakar fosil untuk
menghasilkan pupuk kimia
dan pestisida
• Pengolahan
• Pengemasan
• Pendinginan
• transportasi makanan
• konversi lahan dari
ekosistem
keanekaragaman hayati
menjadi perkebunan
pangan monokultur
raksasa

9. Rodale Institute study
(di Amerika)
• memproyeksikan bahwa 3,5 miliar
hektar tanah yang dapat diolah
dapat menyerap hampir 40
persen dari emisi CO2 saat ini jika
dikonversi menjadi praktik
pertanian organik “regeneratif”
• Ingat:
• Melalui fotosintesis, lebih dari 100
miliar metrik ton CO2 dan H2O
dikonversi menjadi selulosa dan
produk tanaman lainnya

10. Air
• Di beberapa daerah, curah
hujan yang cukup tersedia
untuk pertumbuhan tanaman,
tetapi banyak daerah lain
membutuhkan irigasi.
• Agar sistem irigasi
berkelanjutan, mereka
memerlukan manajemen yang
tepat (untuk menghindari
salinisasi) dan tidak boleh
menggunakan lebih banyak
air dari sumbernya daripada
yang diisi ulang secara alami

11. Sumber daya air terbarukan internal.
• Ini adalah aliran tahunan rata-rata sungai dan air tanah
yang dihasilkan dari presipitasi endogen.
Dapat diekspresikan dalam tiga unit berbeda:
• secara absolut (km3/tahun),
• ukuran kelembaban negara (mm/thn)
• sebagai fungsi populasi (m3/orang per tahun).
Sumber daya air terbarukan global.
• jumlah sumber daya air terbarukan internal dan aliran
masuk yang berasal dari luar negeri.
• dapat bervariasi sesuai waktu jika pengembangan hulu
mengurangi ketersediaan air di perbatasan.
Indikator untuk pengembangan sumber
daya air berkelanjutan adalah:

12. Indikator untuk pengembangan sumber
daya air berkelanjutan adalah:
Rasio ketergantungan.
• Ini adalah proporsi sumber daya air terbarukan global yang berasal dari
luar negeri, dinyatakan dalam persentase.
• Ini adalah ekspresi dari tingkat di mana sumber daya air suatu negara
bergantung pada negara-negara tetangga.
Penarikan air.
• Ketika dinyatakan dalam persentase sumber daya air, ini menunjukkan
tingkat tekanan pada sumber daya air.
• Perkiraan kasar menunjukkan bahwa jika penarikan air melebihi
seperempat dari sumber daya air terbarukan global suatu negara, air
dapat dianggap sebagai faktor pembatas pembangunan.
• Oleh karena itu, tekanan pada sumber daya air dapat berdampak
langsung pada semua sektor, dari pertanian ke lingkungan dan perikanan.

13. Tanah
Ekosistem terbesar di Bumi!
Hewan:
• mikroorganisme mencampur tanah
ketika mereka membentuk lubang
dan pori-pori, memungkinkan uap
air dan gas untuk bergerak.
Dengan cara yang sama, akar
tanaman membuka saluran di
tanah.
Tanaman:
• akar pohon dalam dapat menembus
banyak meter melalui lapisan tanah
yang berbeda untuk memunculkan
nutrisi dari dalam profil.
• akar berserat yang menyebar di dekat
permukaan tanah memiliki akar yang
mudah terurai, menambahkan bahan
organik.

14. Actinomycetes
• Bau tanah yang khas dari tanah
disebabkan oleh actinomycetes,
organisme yang menyerupai jamur
tetapi sebenarnya adalah bakteri
berfilamen.
• Seperti bakteri lain, mereka tidak
memiliki nuklei, tetapi mereka
menumbuhkan filamen multisel seperti
jamur.
• Dalam pengomposan, mereka
memainkan peran penting dalam
merendahkan organik kompleks seperti
selulosa, lignin, kitin, dan protein.
• Enzim mereka memungkinkan mereka
untuk secara kimia memecah puing-
puing yang keras seperti batang kayu,
kulit kayu, atau koran. Institute of Soil Biology České
Budějovice, Czech Republic

15. Fungi
• Jamur termasuk jamur dan
ragi, dan secara kolektif
mereka bertanggung jawab
atas penguraian banyak polimer
tanaman kompleks di tanah dan
kompos.
• Dalam kompos, jamur penting
karena mereka menghancurkan
puing-puing yang keras,
memungkinkan bakteri untuk
melanjutkan proses
dekomposisi setelah sebagian
besar selulosa telah habis.
• Mereka menyebar dan tumbuh
dengan kuat dengan
memproduksi banyak sel dan
filamen, dan mereka dapat
menyerang residu organik yang
terlalu kering, asam, atau
rendah nitrogen untuk
dekomposisi bakteri.
Permission from University of
California Museum of
Paleontology.

16. Jangan lupa Cacing !
• Ini adalah
heterotrof yang
memperoleh nutrisi
dengan
mengonsumsi
detritus
(penguraian bagian-
bagian tanaman dan
hewan serta
kotoran organik).

17. Erosi Tanah
• Cepat menjadi salah satu masalah terbesar dunia.
Diperkirakan lebih dari seribu juta ton tanah Afrika selatan
tererosi setiap tahun.
– Para ahli memperkirakan bahwa hasil panen akan berkurang
setengahnya dalam tiga puluh hingga lima puluh tahun jika erosi
berlanjut pada tingkat saat ini.
• Tidak unik di Afrika tetapi terjadi di seluruh dunia.
– Fenomena ini disebut Tanah Puncak karena teknik pertanian skala
besar saat ini membahayakan kemampuan manusia untuk menanam
makanan di masa kini dan di masa depan.
• Tanpa upaya untuk meningkatkan praktik pengelolaan tanah,
ketersediaan tanah yang subur akan semakin bermasalah.

18. Teknik Pengelolaan Tanah
• Memasukkan bahan organik kembali ke ladang
– Pengomposan! Kembalikan Karbon, Nitrogen, Oksigen, Air,
dan mikroba ke dalam tanah !!! Dapat juga menambahkan
Urine !!
• Kurangi menggunakan pupuk kimia dan pestisida
– Ingat pupuk dan pestisida sintetis berlebihan dapat
membunuh mikro-organisme alami di tanah - mencemari
air !!!!!
• Melindungi tanah dari limpasan air
– Penempatan batu dan pohon secara cermat.
• Kendalikan patogen dan gulma
– Kendalikan patogen
– Kendalikan gulma, tetapi bahan tanaman yang mati
dibiarkan di tanah sebagai kompos

19. LAHAN
Lahan adalah suatu wilayah daratan yang
ciri-cirinya merangkum semua tanda
pengenal biosfir, atmosfir, tanah, geologi,
timbulan (relief), hidrologi, populasi
tumbuhan, dan hewan, serta hasil kegiatan
manusia masa lalu dan masa kini, yang
bersifat mantaf atau mendaur

20. LAHAN TERKONTAMINASI
Lahan terkontaminasi adalah lahan yang
terkena limbah bahan berbahaya dan
beracun (B3)

21. PEMULIHAN
Pemulihan adalah serangkaian kegiatan
penanganan lahan terkontaminasi yang
meliputi kegiatan perencanaan,
pelaksanaan, evaluasi dan pemantauan.

22. Tata Cara Pemulihan
Tata cara pemulihan/remediasi di Indonesia
diatur dengan Peraturan Menteri Negara
Lingkungan Hidup Nomor 33 Tahun 2009
TENTANG TATA CARA PEMULIHAN
LAHAN TERKONTAMINASI LIMBAH B3

29. Pencemaran, kerusakan dan perbaikan
kualitas lahan pertanian
2

30. PENGGUNAAN PESTISIDA
TIDAK TEPAT GUNA :
 TIDAK TEPAT JENIS
 TIDAK TEPAT DOSIS
 TIDAK TEPAT CARA
 TIDAK TEPAT SASARAN
 TIDAK TEPAT WAKTU
 TIDAK TEPAT TEMPAT

31. Penggunaan
pestisida dan
alat semprot
yang tidak
sesuai
Pestisida
cocktail
(5 jenis, dioplos)
Gun sprayer

33. Residu Pestisida
Contoh Jenis Residu Referensi
Beras Lindan, Aldrin, Endosulfan,
Klorpirifos, Diaziron,
Heptaklor, DDT, Karboril
Ardiwinata et al. (1997)
Sukarno (2001)
Ardiwinata et al. (1999)
Ismaya (1996)
Kedelai Lindan, Dieldrin, BPMC, MIPC,
Klorpirifos, Fention,
Karbofuran, Heptaklor, DDT,
Karboril, Diaziron
Samudra et al. (1992)
Ardiwinata et al. (1997)
Susu Sapi Lindan, Dieldrin, Endosulfan,
DDT
Iljas et al. (1986)
Telur Ayam Kampung DDT, Aldrin, Dieldrin, Lindan,
Endrin
Ashari (1986)
Buah-buahan Sihalotrin, Deltametrin,
Propineb, Diaziron, Klorpirifos,
Benomyl, Carbendazim
Arvina (1998)
Syahbirin et al. (2001)
Sayuran DDT, Endosulfan, Lindan,
Aldrin, Dieldrin, Diazinon,
Fermitrotion, Malation, Fention
Karindah (1995)
Japanto (1992)
Masalah Pestisida

34. Contoh Jenis Residu Referensi
Tanah Lindan, Aldrin, Endosulfan,
Karbofuran, MIPC, BPMC,
Klorpirifos
Gumlazuardi et al. (1992)
Sulaksono (2001)
Ardiwinata et al. (1994)
Ohsawa et al. (1985)
Air Sawah Lindan, Aldrin, Endosulfan Sulaksono (2001)
Ardiwinata et al. (1994)
Ohsawa et al. (1985)
Air Sungai Organoklorin Ardiwinata & Djazuli (1992)
Air Embung Lindan, Endosulfan Ardiwinata et al. (1999)
Air Laut Organoklorin Ardiwinata & Djazuli (1992)
Masalah Pestisida

35. Contoh Jenis Residu Referensi
Burung Air Lindan, Aldrin, Endosulfan, Dieldrin, DDT,
Endrin, Klorpirifos, Diazinon, Karbofuran
Ginoga (1999)
Nursoleh (1998)
Pakan ternak Endosulfan, Klorpirifos Nuraini (2002)
Ikan Karbofuran, Diazinon, kuinalfos, fonafos Samudra et al. (1989)
Katak Karbofuran Winoto (1995)
Daging Kambing Endosulfan, Klorpirifos, Profenofos,
Betasiflutrin, Adamektrin
Nuraini (2002)
Telur Burung Organoklorin Ginoga (1999)
Indraningsih et al. (1988)
Masalah Pestisida

36. 0
0,005
0,01
0,015
0,02
0,025
0,03
0,035
Konsentrasi
(ppm)
Air Tanah Tanaman
Jenis Contoh
Residu Organoklorin Pada Tanah, Air dan Tanaman
Bogor
Sukabumi
Cianjur
Bandung
Garut
Tasikmalaya
Ciamis
Kuningan
Cirebon
Majalengka
Sumedang
Indramayu
Subang
Purwakarta
Karawang
Bekasi
Sumber : Ardiwinata et al., 2008

37. Residu Organoklorin (Jawa Tengah, 2007)
Sumber : Ardiwinata et al., 2007

38. Residu Organoklorin (Jawa Tengah, 2007)
Sumber : Ardiwinata et al., 2007

39. Residu Organoklorin (Jawa Tengah, 2007)
Sumber : Ardiwinata et al., 2007

40. TANAH SAKIT
• TANAH SAKIT (Soil Sickness) : AKIBAT PENGGUNAAN
LAHAN PERTANIAN SECARA INTENSIF DENGAN INPUT
TEKNOLOGI PERTANIAN (PUPUK ATAU PESTISIDA)
YANG TINGGI ATAU BERLEBIHAN
Akibatnya tanah kekurangan fitohormon dan
kandungan organik menurun drastis. Tanah subur
kandungan organik > 5%. Kandungan organik tinggi
maka populasi mikroba meningkat
Dampak Pupuk & Pestisida

41. Solusi
• Atasi masalah dengan
pemanfaatan limbah pertanian

42. Sudahkah anda memanfaatkan limbah
pertanian kita secara optimal ?
± 17,5 juta ton/tahun
Sekam padi
Tempurung Kelapa
± 12 juta ton/tahun
TKKS
± 20 juta ton/tahun
Tongkol Jagung
± 8 juta ton/tahun

43. Alur Pembuatan Arang Aktif
(Hartoyo dan Pari, 1993)
Bahan Baku
Arang Atif
Dibersihkan
dan potong-
potong
Uji mutu SNI 06-
3730-1995
sekam padi, tempurung kelapa,
tongkol jagung, dan tangkos kelapa
sawit
Tungku arang Tungku arang aktif

44. Kandungan Kimia Asap Cair:
• Metanol 0,02%
• Fenol 0,33%
• Asam asetat 37254,10 ppm
• Asam benzoat 4,38 ppm

45. Filter Inlet Outlet (FIO)
• Penyaring kontaminan
yang terbawa oleh air
masuk dan keluar
persawahan (logam berat
dan residu pestisida)
Nomor Paten : IDS000001383
Teknologi Remediasi

46. Pengaruh arang aktif terhadap klorpirifos dan lindan
pada air outlet di lahan padi
ppm
Kontrol
Sekam
padi
TK+
urea
Amelioran
0,0002
T.
Kelapa
T.
jagung
TK
urea
Fio
Zeolit
TKK
Sawit
lindan
klorpirifos
0,0008
0,0006
0,0004 > 50 %

47. Arang Aktif untuk Pengendali Residu Pestisida
• Arang aktif mampu mengikat
residu pestisida golongan
organoklorin (persistant organic
pollutant (POPs)) dan gologan
organofosfat
Nomor Sertifikat : IDS000001436
Arang aktif adalah untuk meningkatkan populasi mikroba
berguna bagi pertumbuhan tanaman pertanian dan
merupakan habitat mikroba pendegradasi pestisida

48. PRODUK BIOCHAR

51. Urea
• 40-60 % hilang karena run
off
• Mudah meleleh pada saat
penyimpanan karena
higroskopis
• Lengket di nozzle pesawat
SOLUSI ???
Urea berlapis biochar/arang aktif

52. Urea Berlapis Arang Aktif
• N-slow release bila
diaplikasikan di tanah.
• Meningkatkan efisiensi
pemupukan nitrogen dan
mengurangi dampak
pencemaran.
• Membantu penurunan
residu pestisida dan
mengikat logam berat
Komposisi: Urea, Arang aktif, Molases
Nomor Paten : IDP000046301
Teknologi Remediasi

54. TEKNOLOGI BIOPROSES
(BIODEGRADASI)
• Mikroba Dengan Enzim2 Pendegradasi
Senyawa Organik Digunakan Membantu
Pemecahan Masalah Lingkungan, sebagai
contoh: Tumpahan Minyak, Sampah Bahan
Toksik dan Residu Pestisida.
• Bioremediasi: Pemanfaatan Populasi Mikroba
untuk Membersihkan Polusi Lingkungan

56. Penggunaan Biochar
10 ton /ha

57. BIOPESTISIDA

58. Audit dan analisis pengolahan hasil
pertanian
3

59. KEPMEN
LH RI
No. 42/MENLH/11/94
PEDOMAN UMUM PELAKSANAAN
AUDIT LINGKUNGAN
Setiap bidang usaha atau kegiatan wajib memelihara kelestarian
kemampuan lingkungan hidup untuk menunjang pembangunan yang
berkelanjutan
.
AUDIT LINGKUNGAN mrp alat yang efektif dan bermanfaat bagi
suatu usaha untuk mengelola lingkungan hidup
AUDIT LINGKUNGAN mrp proses kajian sistematis, terdokumentasi,
berkala, dan objektif thd prosedur dan praktek pengelolaan LH
AUDIT LINGKUNGAN dpt membantu menemukan upaya
penyelesaian yang efektif ttg masalah LH

63. KISARAN DO DALAM AIR NORMAL: 7.1 - 14.6 ppm
Kurva fungsional DO
Indeks Kualitas
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0 2 4 6 8
ppm DO
9 ppm : jenuh
Sampah

64. Kurva fungsional BOD
Indeks Kualitas
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
10 20 30 40 50 60 70
ppm BOD
wadu
k
KUALITAS AIR: BOD
Sungai
Sampah

65. Kurva fungsional Kadar P-anorganik
Indeks Kualitas
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10
ppm P
KUALITAS AIR: FOSFAT- ANORGANIK
sampah

66. Kurva fungsional TURBIDITAS
Indeks Kualitas
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0 20 40 60 80 100 120 140
Satuan Turbiditas Jackson
KUALITAS AIR: TURBIDITAS
sampah

67. Kurva fungsional
Indeks Kualitas
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
None Light Moderate Heavy
Floating material
KUALITAS AIR:
ODOR & FLOATING MATERIAL
Lacking
odor
Noticeable
Disagreeable

68. Kurva fungsional
Indeks Kualitas
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
Static Slow Moderate Whitewater
Flow characteristics
KUALITAS ESTETIKAAIR:
Water appearance
Moderate turbid
Clear
Turbid

69. PROFIL KUALITAS: LAHAN SAWAH
No Komponen Standar Indikator Nilai Aktual Trend
1. Kedalaman efektif tanah 50-75 cm ……….. …………..
2. Tekstur tanah Clay – Loam ……….. …………..
3. Permeabilitas Tanah 0.5 - 2.0 cm/jam ……….. …………..
4. Tingkat kesuburan tanah Tinggi ……….. …………..
5. Salinitas Tanah 1500-2500 mmhos/cm ……….. …………..
6. pH pada lapisan 0-30 cm 5.0 - 7.5 ……….. ……..........
7. Kemiringan Lahan 1-3% ……….. …………..
8. Berkerikil / Berbatu Sedikit ……….. …………..
9. Soil moisture balance > 100% FC ……….. ………….
10. Banjir No ……….. ………….
11. Erosi Tanah Ringan ……….. ………….
12. Pencemaran Tanah No ……….. …………..
AGREGAT INDEKS KUALITAS: S1 / S2 / S3 / N

70. PROFIL KUALITAS: LAHAN PERKEBUNAN
No Komponen Standar Indikator Nilai Aktual Trend
1. Kedalaman efektif >100 cm ………. ……………
2. Tekstur zone perakaran ……………. ………. ……………
3. Pori air tersedia ……………. ………. ……………
4. Kesuburan tanah ……………. ………. ……………
5. Reaksi tanah pH 5.0-7.0 ………. ……………
6. Salinitas tanah DHLx103 (mmhos/cm) <1.5 ………. ……………
7. Kelas drainase ……………. ………. ……………
8. Kerusakan banjir ……………. ………. ……………
9. Erosi tanah Tidak ada/sedikit ………. ……………
10. Lereng /relief mikro < 8 % ………. ……………
11. Tipe Hujan, Oldeman et al. A, B ………. ……………
AGREGAT INDEKS KUALITAS: S1 / S2 / S3 / N

71. PROFIL KUALITAS: HUTAN LINDUNG
No Komponen Standar Indikator Nilai Aktual Trend
Tipe-tipe vegetasi alamiah ……………. ……….. ………….
Luas setiap tipe vegetasi ……………. ……….. ………….
Lokasi ……………. ……….. ………….
Deskripsi tipe vegetasi ……………. ……….. ………….
Input tenagakerja ……………. ……….. ………….
Investasi kapital ……………. ……….. ………….
Teknologi tradisional ……………. ……….. ………….
Taraf pengelolaan ……………. ……….. ………….
Perlindungan terhadap gangguan ……………. ……….. ………….
Petak observasi permanen ……………. ……….. ………….
Pemantauan perkembangan vegetasi ……………. ……….. ………….
AGREGAT INDEKS KUALITAS: S1 / S2 / S3 / N

72. +62 813 8065 9961
asena020361@gmail.com
Dr. Asep Nugraha Ardiwinata
Balai Penelitian Lingkungan Pertanian
Jl. Raya Laladon No. 240 , Laladon, Ciomas, Bogor
Jl. RAYA JAKENAN – JAKEN KM 05 KOTAK POS 5 JAKENAN – PATI
59182TELEPON 62-(0295) 4749044/ FAXSIMILI 62-(0295) 4749045