Budidaya Tanaman Perkebunan

Jurnal Agron. Sustain. Dev. (2016) 36:42

         DOI 10.1007/s13593-016-0377-7

Artikel Agronomy for Sustainable Development · September 2016
Penulis: Virginie Boreux, Philippe Vaast, Lavin P. Madappa, Kushalappa G. Cheppudira, Claude Garcia & Jaboury Ghazoul

Peningkatan Produksi Kopi Agroforestri dengan Pohon Pelindung, Irigasi, dan Pengapuran
Agroforestry Coffee Production Increased by Native Shade Trees,

Irrigation, and Liming

Disusun oleh:

Nama                       NIM

Shella Esterina            143112500150026

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS NASIONAL

JAKARTA

2017

Sistem agroforestri digambarkan sebagai  bagian dari struktur yang komplek dan praktik manajemen, dengan memerhatikan manajemen yang semakin intensif dikaitkan dengan kompleksitas struktural yang menurun (Beer et al 1998). Sistem yang dikelola secara intensif dapat menerima pupuk dan pestisida yang tinggi untuk mempromosikan produksi tanaman pangan dan biasanya memiliki keragaman pohon yang kurang rindang. Pohon pelindung dalam sistem intensif memiliki lapisan kanopi tunggal, yang seringkali terdiri dari beberapa atau bahkan hanya satu spesies. Hal ini menguntungkan produksi dengan mengorbankan keanekaragaman hayati (Perfecto et al 1997; Somarriba et al., 2004). 
Sistem agroforestri yang kurang intensif biasanya mempertahankan kanopi berlapis banyak yang dihasilkan dari campuran beragam pohon multi-umur, yang berbentuk mosaik ceruk yang mendukung keanekaragaman hayati tinggi (Mas dan Dietsch 2003; Perfecto et al 1996). Kompleksitas struktural dan keragaman spesies semacam itu menyediakan berbagai layanan ekosistem yang dapat meningkatkan produktivitas, seperti penyerbukan (Klein et al., 2003) dan pengendalian hama (Kellermann et al., 2008). Meskipun demikian, pengelolaan yang kurang intensif tetap kurang produktif dalam hal hasil dan keuntungan (lihat Campanha et al., 2005; Somarriba et al., 2004 untuk kopi). Hal ini menyebabkan perbedaan antara prioritas petani dan konservasi (Garcia et al 2010; Kitti et al., 2009). 
Petani sering memilih untuk mengurangi keteduhan dan mengganti pohon peneduh asli dengan spesies eksotis yang tumbuh lebih cepat (Nath dkk., 2011), walaupun penelitian terbaru menganjurkan sistem agroforestri yang beragam dan teduh untuk melestarikan keanekaragaman hayati dan menjaga kestabilan ekosistem (Borkhataria et al 2012; Harvey et. Al. 2008; Perfecto et al 1996). 
Selain itu, banyak penelitian yang meneliti peran pohon naungan dan naungan pada produksi agroforestri (kopi). Beberapa peneliti mempertimbangkan konteks manajemen yang lebih luas, termasuk pemupukan atau pengelolaan air, atau membedakan antara asal-usul kolam spesies yang membentuk kanopi. Oleh karena itu, ada kebutuhan untuk mengevaluasi relevansi penanaman pohon peneduh mengingat praktik pengelolaan yang luas yang mempengaruhi produksi tanaman pangan.

Dalam jurnal ini, penelitian dilakukan di distrik Kodagu (Karnataka, India) yang terletak di lereng timur Gumbus Barat. Wilayah ini terutama memproduksi C. canephora (70% dari produksi kopi Kodagu) dalam sistem agroforestri, yang bervariasi secara luas dalam intensitas pengelolaannya. Praktek pengelolaan utama meliputi irigasi, pengelolaan tanah (pemupukan NPK, penambahan pupuk kandang dan kapur, cangkul) untuk merangsang pembungaan kopi tepat waktu, pemangkasan pohon kopi, dan penyiangan untuk memfasilitasi akses ke perkebunan. Pohon pelindung dan kerapatan naungan juga dikelola. Perkebunan kopi di Kodagu secara tradisional menyimpan beberapa pohon hutan asli, yang menyediakan lapisan kanopi yang kompleks dan beragam. Dalam dua dekade terakhir, petani telah mengganti pohon-pohon tersebut dengan spesies eksotis yang tumbuh cepat, terutama G. robusta, yang memberikan dukungan untuk tanaman lada dan kayu rotasi pendek (Garcia et al 2010).

Di setiap lokasi, dipilih secara acak, yaitu sepuluh pohon kopi Robusta di sepanjang dua baris (lima pohon sampel per baris), dengan setiap pohon lainnya di setiap baris dipantau, dan kedua baris yang dipantau dipisahkan oleh satu baris pohon kopi. Shade diukur pada enam titik di sekitar pohon kopi yang dipilih dengan mencatat jumlah sel terhambat di cermin densiometer (Lemmon 1956). Peneliti memasang dua plot melingkar radius 10 m masing-masing (2 × 314 m2), sehingga mencakup setidaknya 8 dari 10 pohon kopi terpilih dan untuk memungkinkan penyelidikan hubungan langsung antara kepadatan pohon naungan lokal dan produksi kopi. Kepadatan pohon rindang dan diameter pohon individu pada tinggi bahu (DBH> 10 cm) dicatat dalam masing-masing plot.

Produksi buah kopi dalam C. canephora sangat tergantung pada penyerbukan silang, yang dicapai oleh angin dan serangga (Krishnan et al 2012). Di Kodagu, pohon kopi Robusta berbunga setahun sekali menjelang akhir musim kemarau antara bulan Februari dan Maret, dan delapan hari setelah curah hujan atau irigasi. Sebelum berbunga, enam calon bunga dipilih pada masing-masing lima cabang dari sepuluh pohon kopi yang diidentifikasi per lokasi. Jumlah tunas dalam calon bunga dihitung pada masing-masing cabang yang dipilih, dan pengembangan buah pada perbungaan yang sama dihitung tiga minggu setelah berbunga (Maret sampai awal Mei), sebelum musim hujan (Juni), pada akhir musim hujan (bulan September), dan saat panen (Desember sampai Januari). 

Berdasarkan hasil penelitian, dari segi praktek pengelolaan, pohon pelindung, dan karakteristik agroekologi dari sistem kopi, didapatkan hasil yaitu, kopi Robusta di Kodagu dibudidayakan di beberapa gradien agroekologi yang saling terkait (misalnya, curah hujan, tutupan naungan, dan kerapatan pohon teduh) dan praktek pengelolaan yang kontras (misalnya pengairan, pengapuran, pemupukan NPK), sehingga menjadikannya area yang sangat menarik untuk mempelajari interaksi variabel agroekologi, naungan, dan praktik pengelolaan produksi agroforestri berkelanjutan. Di antara 112 lokasi yang diteliti, 24 diirigasi untuk menginduksi berbunga, sedangkan sisanya berbunga setelah kejadian curah hujan. Permukaan situs kami berkisar antara 0,28 sampai 32,37 ha. Curah hujan di tahun 2008 bervariasi di seluruh situs kami dari 904 sampai 2577 mm (rata-rata = 1736 ± 40 (SE)).

Semua situs kami memiliki pohon pelindung, dengan tutupan teduh bervariasi dari 15% di situs yang paling terbuka hingga 76% di situs yang paling teduh (rata-rata = 45 ± 1 (SE)). Densitas pohon pelindung non-Grevillea bervariasi dari 32 menjadi 430 pohon ha-1 (rata-rata = 190 ± 9 (SE)), sedangkan G. robusta hadir di 60 lokasi dari 112, dengan kepadatan berkisar antara 16 sampai 286 pohon ha -1 (mean = 99 ± 10 (SE)). Kepadatan G. robusta tidak berkorelasi dengan kepadatan pohon naungan non-Grevillea (korelasi -0,04, p = 0,67). 

Perbedaan dalam pemangkasan, pencucian daun, dan penumpukan fenolog mungkin menjelaskan kurangnya korelasi antara kerapatan naungan dan keteduhan pohon (Muschler andWintgens 2009). Dalam hal praktik pengelolaan, 63% petani menambahkan kapur untuk mengurangi keasaman tanah dan toksisitas aluminium (Rodrigues et al., 2001), dan semua pupuk NPK yang diterapkan. pH tanah bervariasi dari 4,5 sampai 6,3 (rata-rata = 5,5 ± 0,4 (SE)). Ada korelasi kuat antara jumlah nitrogen (N), fosfor (P), dan kalium (K) yang diterapkan. Oleh karena itu, kita hanya mempertimbangkan jumlah input N sebagai proxy untuk pemupukan secara keseluruhan. Jumlah N yang diterapkan petani berkisar antara 62 sampai 316 kg ha-1 tahun-1 (rata-rata = 137 ± 4 (SE)). Semua petani secara manual menyiangi perkebunan mereka, kecuali di dua lokasi yang menggunakan herbisida. Penambahan pupuk kandang dilakukan oleh 43% petani, sementara tanah cangkul dilakukan di 53% lokasi. Semua petani memangkas pohon kopi mereka dengan cara yang sama. Oleh karena itu, pemangkasan tidak termasuk dalam analisis.

Dari segi dampak dari praktek pengelolaan dan pohon pelindung terhadap produksi kopi, jumlah bunga kopi per perbungaan secara langsung dan secara substansial mempengaruhi jumlah buah berry matang, dengan tambahan berry dewasa untuk setiap sepuluh bunga tambahan per perbungaan. Jumlah rata-rata bunga per perbungaan adalah 34,7 ± 0,38 (SE) dan berkorelasi positif dengan aplikasi kapur dan cangkul tanah superfisial namun secara negatif dipengaruhi oleh N. Bayangan yang ada tidak berpengaruh pada produksi bunga dalam batas fisiologis. Oleh karena itu, petani dapat meningkatkan hasil akhir dengan meningkatkan produksi bunga melalui aplikasi kapur dan tanah cangkul terlepas dari pengelolaan tutup naungan. Baik pengapuran tanah maupun jumlah bunga meningkat rata-rata per perbungaan rata-rata 1,8, merupakan peningkatan 5,4% untuk setiap latihan. Di sisi lain, jumlah N yang ada di dalam tanah mengurangi bunga per perbungaan rata-rata 2,5 (7%) per 100 kg ha-1 yang tersedia N dalam kisaran 321 sampai 534 kg ha-1. Karena input N dan N yang tersedia tidak berkorelasi, N yang tersedia di dalam tanah mungkin mencerminkan perbedaan kandungan bahan organik dan mineralisasi tanah.

Antara bulan April dan Juni pada tahap awal pengembangan berry kopi mengalami hilangnya buah per tanaman lebih besar dengan set buah awal yang lebih tinggi (1,7 kali kerugian berry dengan masing-masing 5 buah awal tambahan), serta dengan kepadatan G. robusta yang lebih tinggi (0,9 Atau kerugian berry 17,5% untuk 100 pohon G. robusta tambahan) dan pohon kopi (2,1 atau 36,6% kerugian berry untuk setiap tambahan 500 pohon kopi). Peningkatan curah hujan, irigasi, dan aplikasi pupuk semua meningkatkan retensi pengembangan buah kopi, masing-masing dengan 1,8 atau 16,5% per 500 mm curah hujan, 5,6 atau 50,8% dengan irigasi, dan 1,8 atau 20% dengan penambahan pupuk kandang. Antara bulan Juni dan September, kerugian kopi berry lebih tinggi dengan jumlah buah awal yang lebih tinggi (2,4 kali kerugian berry dengan masing-masing 5 buah tambahan) dan lebih rendah dengan naungan yang meningkat dan aplikasi kapur (-1,9 atau -21,3% berries hilang dengan aplikasi kapur).

Saat panen pada bulan Desember, tingkat kemiripan rata-rata 12,9 ± 0,34 (SE) berries. Produksi kopi, karena jumlah rata-rata buah yang dihasilkan per infestasi, berhubungan positif dengan jumlah bunga awal (kenaikan 1,0 atau 8,6% untuk 10 bunga tambahan), aplikasi kapur (kenaikan pasir 2,3 atau 20%), irigasi (1,9 atau Peningkatan berry 16%), dan kepadatan pohon naungan non-Grevillea (kenaikan 0,6 atau 5,6% untuk 100 pohon non-Grevillea tambahan). Curah hujan pada hari pembungaan memiliki pengaruh negatif pada produksi kopi (-2,8 atau -20% penurunan berry), sementara naungan tidak berdampak sama sekali (Gambar 4b). Rata-rata berat kering berry adalah 0,510 g ± 0,009 (SE), secara negatif dipengaruhi oleh jumlah buah yang dihasilkan (-0,1 g atau -19,6% per 10 tambahan berry) dan kepadatan pohon kopi (-0.008 g atau -1,6% per 100 Pohon kopi tambahan), dan secara positif dipengaruhi oleh jumlah gulma per tahun (0,1 g atau 25,6%).

Selain itu, dari segi dampak keragaman kanopi terhadap produksi kopi, di Kodagu, sangat sedikit perkebunan yang diarsir secara eksklusif oleh G. robusta, kecuali yang baru-baru ini didirikan dan belum diproduksi pada saat penelitian ini. Dengan demikian, tidak mungkin untuk mengukur efek dari tegakan murni G. robusta pada produksi kopi. Pohon-pohon naungan Grevillea dan non-Grevillea, bagaimanapun, berbeda dalam efeknya pada produksi kopi. Misalnya, kepadatan G. robusta meningkatkan kerugian berangin pra-monsoon sebesar 0,9 buah per infestasi (yaitu 1,7%) untuk masing-masing 100 tambahan G. robusta per hektar, sedangkan kepadatan pohon naungan non-Grevillea tidak berpengaruh. Dampak negatif ini dapat dijelaskan oleh fakta bahwa G. robusta mungkin bersaing lebih banyak daripada spesies pohon lainnya dengan pohon kopi untuk air (seperti yang ditunjukkan oleh Lott et al 2000 untuk jagung) dan nutrisi, yang karenanya mempengaruhi tingkat retensi buah beri. Sebaliknya, kepadatan pohon naungan non-Grevillea secara positif, walaupun tidak kuat, berkorelasi dengan produksi kopi, dengan kenaikan produksi berry rata-rata 5,6% per 100 pohon ha-1 ditambahkan pada kisaran 32 sampai 430 pohon ha-1.

Pohon naungan dapat mengurangi tekanan air dan panas dalam perkebunan kopi dengan menciptakan iklim mikro di dalam lingkungan melalui penyangga suhu (Souza et al 2012) dan kelembaban relatif ekstrem (Lin 2010). Mengembangkan buah beri sangat rentan terhadap tekanan air dan panas, terutama selama tahap awal pengembangannya. Di India, tahap kritis ini jatuh pada akhir musim kemarau antara bulan Maret dan Juni. Shade yang dilemparkan oleh kanopi yang didominasi G. robusta sangat berbeda dengan yang dipancarkan oleh kompleks non-Grevillea dan kanopi beragam, tidak hanya karena rezim pemangkasan berbeda tapi juga karena arsitektur pohon dan struktur daun terbuka. G. robusta.

Di satu sisi, dan jumlah naungan yang lebih rendah, di sisi lain, kita mengharapkan sebuah kanopi yang didominasi G. robusta untuk meningkatkan stres yang terkait dengan air dan panas. Kami tidak mengamati dampak signifikan G. robusta terhadap produksi kopi dan karenanya tidak dapat menolak hipotesis nol. Air dan tekanan panas, bagaimanapun, menjadi sangat penting bagi pohon kopi selama bertahun-tahun, ketika onset curah hujan tertunda dan dengan musim kemarau yang berkepanjangan.

Berkenaan dengan kualitas kopi, proporsi kacang kualitas tinggi sangat dipengaruhi secara positif oleh kepadatan pohon naungan non-Grevillea namun tidak dengan G. robusta. Tanaman G. robusta memiliki nilai negatif atau tidak berdampak pada produksi dan kualitas kopi, sedangkan kanopi yang kompleks dan beragam memiliki dampak positif. Hasil ini sesuai dengan pengetahuan dan pengamatan petani di lapangan, seperti yang dilaporkan selama wawancara bahwa produksi dari pohon kopi individu yang tumbuh di bawah G. robusta lebih rendah. Mereka berpendapat bahwa ini disebabkan oleh daun bersumbu G. robusta, yang jatuh pada pohon kopi dan menutupi buah berkembang, ditambah dengan dekomposisi daun yang sangat lambat ini. Jika benar, maka konversi luas pohon peneduh ke tegakan G. robusta murni dapat mempengaruhi perkembangan buah kopi. Kami berharap hal ini sangat penting saat hujan tertunda dan menyarankan agar penelitian lebih lanjut dilakukan untuk mengeksplorasi interaksi antara komposisi kanopi dan hujan yang tertunda.