0. MENGAPA MENJADI MAHASISWA?

Banyak orang menjadi mahasiswa hanya karena pendapat umum bahwa setelah lulus dari SMA seseorang harus belajar di Perguruan Tinggi (PT). Karena itu mereka tidak mengetahui apa kewajiban mereka yang sebenarnya sebagai mahasiswa di PT. Apalagi karena kemerdekaan Indonesia direncanakan dan diperjuangkan oleh pemuda-pemuda yang menjadi mahasiswa. Akibatnya orang yang lulus sebagai insinyur teknik sipil bercita-cita menjadi nega-rawan karena Presiden pertama Republik Indonesia adalah seorang negarawan. Sebenarnya, kalau semua mahasiswa teknik sipil bercita-cita seperti itu dan mencapai cita-cita itu, Indonesia akan kekurangan ahli-ahli teknik sipil yang tangguh, karena semua yang telah mengalami pendidikan menjadi sarjana teknik sipil akhirnya tidak bekerja dalam bidang teknik sipil melainkan menduduki jabatan-jabatan politik. Yang susah dipahami orang ialah bahwa seorang sarjana teknik sipil atau sarjana pertanian yang benar-benar bekerja dalam bidang keahliannya, adalah juga manusia pejuang pembangunan yang mengabdi kepada bangsa dan negara.

Tulisan ini bermaksud menerangkan kepada mahasiswa baru ilmu-ilmu pertanian dan ilmu-ilmu pengetahuan alam apa yang diharapkan daripadanya setelah ia mendaftar menjadi mahasiswa di PT. Untuk itu pada tahap pertama ia harus memahami apa beda pendidikan di peringkat pendidikan dasar dan menengah dengan pendidikan tinggi di Universitas. Perbadaan utama antara pendidikan dasar dan menengah terhadap pendidikan tinggi ialah bahwa di pendidikan dasar dan menengah siswa diberi pelajaran tentang pengetahuan yang sudah ditemukan, sedangkan di PT mahasiswa dilatih untuk menemukan pengetahuan baru.

Pengetahuan baru hanya dapat ditemukan oleh orang yang menemukan keganjilan pada berbagai kejadian yang terjadi di sekelilingnya. Oleh karena itu untuk mencari pe-ngetahuan baru seorang mahasiswa harus melatih diri untuk mempertanyakan segala sesuatunya. Sikap mempertanyakan segala sesuatunya disusul dengan upaya mendapatkan jawaban atau penyelesaian dari kegiatan bertanya-tanyanya itu adalah sifat utama yang harus dimiliki seorang mahasiswa apabila ia benar-benar ingin memiliki kreativitas atau dayacipta yang tinggi sebagai lulusan perguruan tinggi.

Agar dapat mempertanyakan segala sesuatunya mengenai pengetahuan yang sudah dianggap mapan di dalam bidang pertanian dan pengetahuan alam, mahasiswa pada tahap pertama harus menguasai terlebih dahulu pengetahuan dasar dalam bidang-bidang itu, yaitu ilmu hayat, ilmu kimia, fisika, matematika, dan ilmu-ilmu kemanusiaan. Pengetahuan dasar seperti ini di IPB disajikan di Tingkat Persiapan Bersama (TPB) dalam bentuk kuliah dan praktikum. Praktikum yang diberikan sebagai pendamping kuliah dimaksudkan agar mahasiswa dapat mengulangi usaha mempertanyakan berbagai permasalahan yang dilakukan oleh ilmuwan terdahulu, agar dapat menguasai sikap itu apabila tiba gilirannya ia harus mempertanyakan sesuatu. Mempertanyakan sesuatu dan melakukan percobaan untuk menguji berbagai pendapatnya mengenai permasalahan yang dihadapi itu dinamakan penelitian.

Keterampilan dasar untuk meneliti yang diperoleh di TPB ini kemudian digunakan di tingkat-tingkat berikutnya untuk mengulangi usaha penemuan pengetahuan yang lebih rumit. Akhirnya, di tingkat akhir. apa yang sudah diterima sebagai latihan itu diterapkan untuk mendapatkan pengetahuan baru yang belum pernah ditemukan orang sebelumnya. Oleh karena itu seorang mahasiswa harus dapat memahami apa hakikat ilmu pengetahuan itu, dan apa sikap yang harus dimilikinya agar ia dapat menjadi lulusan PT yang berhasil. Untuk itu pula ia harus mampu memilih salah satu bidang kegiatan kerja dari bianglala jenis-jenis ilmu-ilmu pertanian dan pengetahuan alam.

Apa hakikat ilmu pengetahuan atau sains itu, serta jenis bidang pengetahuan apa yang dihadapi dalam ilmu-ilmu pertanian dan pengetahuan alam yang terkait, akan menjadi

pokok bahasan kita dalam bab-bab selanjutnya. 1. PETUALANG DI ALAM NALAR

Telah dikemukakan sebelumnya bahwa dengan belajar di Universitas kita akan mengalami pelatihan menemukan pengetahuan baru. Penemuan pengetahuan baru adalah ke¬giatan yang dinamakan penelitian. Pengetahuan baru itu kemudian akan ditambahkan ke kumpulan pengetahuan yang sudah ditemukan sebelumnya yang telah ditata se¬hingga tampak saling-hubungannya. Kumpulan pengetahuan yang telah mengalami penataan seperti ini disebut ilmu pe¬ngetahuan atau sains. Akibatnya, orang yang melakukan kegiatan mendapatkan pengetahuan baru itu disebut juga ilmuwan.

Sering sekali seorang ilmuwan digambarkan sebagai manusia pelupa yang kelakuannya aneh. Misalnya ada cerita tentang gurubesar zoologi yang membawa sebungkus roti di kantung jas kirinya dan bungkusan katak bahan praktikum di kantong kanannya. Sebelum memasuki laboratorium untuk memulai praktikum pada siang hari sang gurubesar makan roti untuk makan siangnya. Betapa terkejutnya ia sewaktu akan memulai praktikum, ketika yang dikeluarkannya dari saku ternyata bukan katak melainkan roti. Rupanya yang dimakannya untuk makan siang adalah katak bahan praktikum. Pasti cerita itu hanya lelucon saja, tetapi yang benar kejadian di Bogor dengan dosen zoologi yang senang merokok sewaktu memberi kuliah ialah bahwa pada suatu ketika kapur yang masuk ke dalam mulut dan ujung rokok yang membara dituliskan ke papantulis. Hal itu membuat semua mahasiswa tertawa dan sejak saat itu sang gurubesar tidak pernah lagi menyulut rokok di dalam ruang kuliah.

Ilmuwan boleh jadi sering berperilaku pelupa, tetapi ketika ia sedang menghadapi pekerjaan yang memerlukan perhatian penuh, ia pasti tidak pernah pelupa. Kalau saja ia pelupa, umurnya tidak akan panjang karena tentu akan ada ledakan di laboratoriumnya yang membuat nyawanya melayang. Bahwa perilakunya aneh sebenarnya tidak aneh untuknya sendiri tetapi mungkin dapat dianggap aneh oleh orang yang tidak mengerti. Karena itu sebelum kita berbincang-bincang mengenai perkembangan ilmu ada baiknya kita mengikuti terlebih dahulu cerita-cerita tentang ilmuwan yang sekaligus dapat memberikan gambaran kepada kita tentang perilaku mereka yang tidak lepas baik dari kegiatan mereka sehari-hari maupun dari sifat mereka sebagai manusia.

1.1. Sekali Ilmuwan Tetap Ilmuwan Seorang gurubesar matematika di Fakultas Pertanian Bogor pada pertengahan

tahun-tahun limapuluhan tersesat di Bandung dengan dua orang gurubesar lain. Ketiganya bangsa Belanda dan tidak dapat berbahasa Indonesia, apalagi berbahasa Sunda. Untuk menanyakan arah yang benar kepada orang di tepi jalan dengan demikian bukanlah pekerjaan yang mudah. Karena itu terdiam sebentar sang gurubesar matematika itu bertanya kepada kedua orang rekannya, apakah mereka tahu bagaimana bentuk denah kota Bandung. Kalau bentuknya memanjang, ada gunanya untuk mencoba-coba sendiri menemukan jalan yang benar, sebab kalau setelah menempuh satu arah tempat yang dituju tidak ditemukan juga, pasti arah yang benar adalah arah kebalikannya. Lain halnya kalau bentuk Bandung bundar seperti lingkaran. Kalau diketahui kemudian bahwa arah yang ditempuh salah, masih banyak lagi arah-arah yang lain yang harus dicoba. Dalam hal seperti ini katanya lebih baik berusaha bertanya kepada orang di tepi jalan, walaupun harus dengan menggunakan bahasa Tarzan, Sang Raja Semua Kera. Cerita itu pada tahun-tahun limapuluhan menimbulkan gelak dan tawa baik di kalangan gurubesar lainnya, apalagi di kalangan mahasiswa, akan tetapi sebenarnya sang gurubesar matematika telah berusaha berpegang pada prinsip pengambilan keputusan secara kuantitatif dengan menggunakan apa yang disebut sebagai fungsi kerugian. Kalau peluang menempuh arah yang salah sama dengan setengah, seperti pada kasus kota yang bentuknya memanjang, lebih baik

mengambil risiko berbuat salah dengan menempuh arah yang salah daripada berusaha menerangkan dengan bahasa Tarzan apa yang ingin diketahui dari orang di tepi jalan tentang arah tujuan yang benar. Kebalikannya, kalau kota Bandung berbentuk melingkar, peluang menemukan arah yang benar dengan cara coba-coba sangat kecil sehingga kerugian karena kemubaziran membuang waktu menjadi besar. Pada keadaan seperti itu lebih menguntungkan mencoba bertanya-tanya dengan bahasa Tarzan kepada orang yang sedang duduk-duduk di tepi jalan. Yang dianggap aneh oleh orang awam itu dengan demikian sebenarnya hanyalah ketaatazasannya menerapkan prinsip ilmiah yang dianutnya terhadap permasalahan yang dihadapinya sehari-hari.

Dengan demikian di dalam kamus perilaku seorang ilmuwan sejati tidak akan ada tindakannya yang akan dilakukannya bertentangan dengan pengetahuan yang telah dihayatinya. Apabila ada misalnya seorang ilmuwan yang pernah mempelajari fisika, ia tidak akan mengebut dengan kendaraannya di jalan lintas-cepat Jagorawi dengan kecepatan 140 km./jam membuntuti sebuah bus dua meter di belakang ekornya. Pengetahuannya tentang kinematika akan mengatakan kepadanya bahwa pada kecepatan seperti itu ia tidak mungkin mempunyai waktu yang cukup untuk melambatkan laju kendaraannya apabila bus di depannya tiba-tiba menghadapi suatu hambatan.

Banyak orang yang mengemudi mobil yang bagus dan baru selalu mengekor di belakang kendaraan lain dengan kecepatan setinggi itu di jalan lintas-cepat Jagorawi. Banyak pula di antara mereka itu yang menguasai fisika dengan baik, tetapi tidak menerapkannya sewaktu mengemudi. Orang awam tidak menganggap mereka aneh bahkan menilai mereka itu sebagai pemberani. Akan tetapi dari segi perilaku mereka tidak dapat digolongkan sebagai seorang ilmuwan sejati walaupun misalnya mereka itu bergelar sarjana dalam bidang pengetahuan alam.

Seorang dosen Fakultas Kedokteran Hewan Bogor yang sedang melaksanakan tugas-belajarnya di luar negeri ternyata tertulari penyakit Kusta. Penyakit itu mungkin sekali diidapnya sebagai hasil infeksi sewaktu ia di Bogor sebelum berangkat ke luar negeri, mengadakan penelitian tentang penyakit kusta itu pada hewan. Setelah ketahuan mengidap tahap-tahap awal penyakit kusta, ia mendapatkan perawatan khusus dalam ruang terisolasi di rumahsakit perguruan tingginya. Pada waktu itu juga ia mengambil keputusan untuk memilih sebagai judul penelitiannya suatu permasalahan tentang penyakit kusta. Pada suatu ketika dalam rangka memenuhi persyaratan seminarnya ia menyajikan pembahasan tentang penyakit kusta. Setelah seminar selesai, yang hadir baru sadar bahwa apa yang diceritakannya sebagai hasil penelitiannya tentang pengaruh langsung dan pengaruh sampingan obat penyakit kusta sebagian besar telah dilakukannya dengan menggunakan tubuhnya sebagai kelinci percobaan.

Cerita itu mirip apa yang telah dilakukan oleh Profesor Francis Weld Peabody dari Sekolah Kedokteran Harvard. Pada bulan November tahun 1926 ia memberi kuliah tentang “Perawatan Orang Sakit”. Kuliah ini dicetak-ulang berkali-kali karena jelasnya cara menerangkannya tentang perawatan penderita penyakit kanker yang tidak mungkin ditolong dengan operasi. Tidak ada orang yang sadar pada ketika itu bahwa apa yang diceritakannya berdasarkan pengalamannya sendiri. Teman semasa kecilnya William James bercerita tentang bulan-bulan terakhir kehidupannya, bahwa Peabody telah menulis laporan rumahsakitnya yang terakhir satu hari sebelum ia meninggal dunia.

Cerita lain lagi yang serupa terjadi dengan Gertrude Mary Cox, ahli statistika dan perancangan percobaan yang juga menjadi pendiri Departemen Statistika di Universitas Negara Bagian Karolina Utara, Raleigh dan Universitas Karolina Utara, Chapel Hill. Pada usia lewat 80 tahun ia diserang penyakit kanker darah leukemia dan dirawat di Rumah Sakit Universitas Duke di Durham, Karolina Utara. Ia menawarkan dirinya menjadi sukarelawan mencoba semua obat baru yang diperkirakan dapat menyembuhkan penderita leukemia. Semua obat yang dicobanya dan apa yang dirasakannya setelah meminum obat

itu dicatatnya dengan teliti. Ia pun selaku ahli perancangan percobaan menasehati para dokter tentang rancangan pengobatan yang harus dilakukan agar hasilnya dapat disimpulkan secara sahih. Setiap kali dokter datang memeriksanya pada pagi hari, yang pertama dimintanya ialah catatan pribadi Gertrude Cox, karena catatannya selaku ahli perancangan percobaan jelas lebih rapi dan cermat dibandingkan dengan catatan dokter itu sendiri. Setelah ia meninggal, keesokan harinya dokter datang lagi untuk mengambil buku catatan Gertrude yang maksudnya akan disimpan di dalam arsip penelitian. Ketika dokter itu membaca halaman terakhir buku catatan yang ditulis oleh Gertrude itu ia terkejut bercampur haru. Kalimat terakhir yang ditulis Gertrude ialah: “Dan sekarang sayalah yang menjadi petak percobaan!” Sampai akhir hayatnya Gertrude Cox adalah seorang ilmuwan sejati.

1.2. Ilmuwan Tidak Pernah Putus Asa Sering sekali orang menduga bahwa penemuan seorang ilmuwan timbul karena ilham

yang diperoleh secara tiba-tiba. Karena itu timbul pendapat bahwa keberhasilan seorang ilmuwan hanyalah sebagian dari keberuntungannya saja. Yang benar adalah bahwa memang ilmuwan memperoleh penemuan sering sekali karena mendapat ilham. Akan tetapi ilham itu tidak akan menjadi ilham kalau ia tidak memiliki daya nalar yang kuat. Misalnya saja Alastair Pilkington, kepala bagian teknik suatu pabrik kaca di Inggris mendapatkan ilham bagaimana membuat lempeng kaca tanpa harus mengupamnya dari pengamatannya tentang lapisan tipis sabun di permukaan air pencuci piring sewaktu istrinya sedang bekerja di dapur. Ia meniru gejala fisika itu dengan mencoba menuangkan bahan gelas cair ke atas permukaan timah yang cair. Baik batas permukaan sabun dengan air yang lebih berat dari sabun, maupun batas permukaan lempeng gelas cair dengan timah cair yang lebih berat dari gelas cair, di bawah pengaruh gravitasi bumi sama-sama me-rupakan bidang datar. Untuk dapat menjadikan peristiwa terapungnya lapisan sabun di atas air menjadi ilham, Pilkington harus mampu melihat adanya persamaan antara lapisan sabun yang mengambang di atas permukaan air dengan lapisan gelas cair yang mengambang di atas timah cair.

Tidak selamanya suatu ilham dapat diterapkan dengan segera menjadi suatu pengetahuan yang berguna. Dari berbagai pengamatan, Raymond Damadian yang adalah seorang dokter ahli penyakit-dalam berkesimpulan bahwa sel-sel sumber tumor di dalam tubuh manusia mengandung kadar air dan kadar mineral terutama kalium dan natrium, yang berbeda. Kalau selama ini penelusuran ada tidaknya tumor dilakukan dengan menggunakan sinar-X yang membahayakan penderita, ia memimpikan suatu alat yang dapat membedakan kedua jenis sel itu tanpa membahayakan penderita. Cita-citanya itu sudah dimilikinya sejak ia masih seorang anak laki-laki remaja, ketika ia melihat sendiri bagaimana bibinya yang sangat dicintainya harus mengalami penderitaan yang sangat berat sebelum meninggal karena mengidap penyakit kanker payudara.

Pada tahun 1971 Damadian menerbitkan suatu makalah di dalam majalah Science yang menyatakan bahwa prinsip resonansi inti magnetik (Nuclear Magnetic Resonance _ NMR) dapat digunakan untuk membedakan sel jaringan yang sakit karena tumor dari sel jaringan yang sehat. NMR itu sendiri ditemukan oleh dua orang Fisikawan Edward M. Purcell dari Universitas Harvard dan Felix Bloch dari Universitas Stanford. Untuk penemuan itu yang dipublikasikan pada tahun 1946 di majalah Physical Review, keduanya memenangkan Hadiah Nobel Fisika pada tahun 1952. Pendapat Damadian itu setengah ditertawakan orang karena untuk mendapatkan alat NMR yang dapat merekam perbedaan yang dikatakannya itu harus dapat diciptakan magnet raksasa, sedangkan magnet raksasa yang digunakan orang pada waktu itu untuk alat NMR yang hanya dapat dimasuki benda sebesar tabung reaksi terdiri atas magnet buatan yang bersifat superkonduktor. Untuk itu perlu pendinginan dengan helium cair yang sudah barang tentu sangat mahal. Selain itu teori

yang digunakan oleh Damadian mengenai susunan sel yang sehat dan sakit berasal dari ahli Fisiologi Ling, yang diragukan kebenarannya oleh sebagian besar masyarakat ilmuwan dalam bidang itu.

Akan tetapi Damadian tidak putus asa. Hanya semangat-nya yang membara saja yang membuat beberapa pihak percaya kepadanya dan berani meminjamkan modal untuk proyek penelitiannya itu. Akhirnya ia mampu membuat magnet raksasa permanen yang tidak perlu harus diumpani helium cair dan listrik. Berkat kegigihannya meneliti itu akhirnya terciptalah alat NMR yang cukup besar, yang dengan bantuan komputer mampu membuat citra jaringan tubuh manusia yang dimasukkan seutuhnya ke dalam alat tersebut, pada layar pemantau yang berwarna. Tetapi dari awal usahanya sampai ia berhasil ia memerlukan 12 tahun dan menghadapi berbagai macam kecaman dan ejekan. Bahkan ia pernah berusaha menghubungi Presiden Jimmy Carter untuk memohonkan bantuan dana penelitian di kediaman pribadi Presiden itu di Plains, Georgia. Akan tetapi permohonan bertemu saja tidak diperolehnya.

1.3. Ilmuwan adalah Penegak Kebenaran Dalam usahanya menemukan pengetahuan yang baru, seorang ilmuwan selalu

berusaha atas dasar pengetahuan yang benar. Tanpa didasari pengetahuan yang benar, pe-ngetahuan yang dikembangkannya kemudian akan menjadi goyah dan dalam waktu yang singkat tidak dapat dipertahankan lagi sebagai pengetahuan yang sahih. Karena itu seorang ilmuwan sejati selalu menghadapi risiko dianggap sebagai pembangkang oleh masyarakat, apakah itu oleh orang awam, kelembagaan keagamaan, ataupun oleh suatu sistem pemerintahan. Andrei Sakharov misalnya ialah contoh tentang seorang ilmuwan yang bertaat-azas terhadap pendapatnya yang tidak disenangi pemerintah. Penderitaannya dalam buangan dapat dibaca di antaranya dalam buku yang ditulis istrinya yang juga ilmuwan, yaitu Elena Bonner.

Contoh klasik tentang pertentangan yang muncul antara ilmuwan dan agamawan ialah tentang penghukuman Galileo Galilei, yang bertentangan dengan pendapat agamawan mendukung pendapat Copernicus yang menyatakan bahwa bukan matahari yang beredar mengitari bumi, melainkan bumi yang beredar mengitari matahari. Demikian pula dapat dikemukakan larangan pemerintah Uni Soviet di bawah pimpinan Stalin untuk mengembangkan genetika berdasarkan teori Mendel, yang pemukanya ialah T. D. Lyssenko. Sebagai akibat diutamakannya pandangan Mitschurin yang mengatakan bahwa pengaruh lingkungan dapat diwariskan dari tetua ke zuriat, program pemuliaan tanaman di Uni Soviet mengalami hambatan karena dikembangkan atas dasar pengetahuan yang tidak sahih.

T. D. Lyssenko bertindak mengucilkan genetika Mendel dari pengembangan ilmu di Uni Soviet dengan alasan ingin menyesuaikan biologi dengan falsafah kenegaraan. Sebagai akibatnya tokoh pemuliaan tanaman Rusia Vavilov, yang dihormati dalam kalangan internasional tersingkir dan tersungkur, walaupun sesungguhnya hanya dialah yang dapat menyelamatkan program pemuliaan tanaman gandum di Uni Soviet dari kehancuran.

Kejadian seperti itu tidak hanya mungkin terjadi di negara yang kurang bebas iklim berpikirnya. Di Inggris pun terjadi suatu malapetaka ilmiah karena ada seorang ahli psikologi kenamaan yang memalsu data penelitian agar orang percaya bahwa kemampuan seorang anak terutama ditentukan oleh sifat-sifat keturunan yang diwariskan dari tetua ke zuriat. Ahli psikologi itu adalah Cyril Burt yang di luar kekeliruannya yang fatal ini adalah seorang ilmuwan terhormat. Dengan menganut pendapat ini dapat diterima pandangan bahwa hanya anak orang yang pandai saja yang dapat menjadi orang yang pandai, sebab kepandaian itu adalah suatu ciri yang diwariskan secara genetik dari tetua ke zuriat. Akibatnya di Inggris sejak waktu yang dini telah diadakan pemisahan jalur pendidikan bagi mereka yang berkecenderungan akademik yang tinggi dari mereka yang berkecenderungan

mekanis. Di Austria pun pendapat Burt ini pernah diterapkan. Akibatnya lebih banyak anak laki-laki disalurkan ke pendidikan kejuruan sejak lepas dari sekolah dasar dan kebanyakan mahasiswa perguruan tinggi yang tentunya bersifat akademik berjenis kelamin perempuan. Hal tersebut adalah akibat bahwa pada usia lepas sekolah dasar seorang anak laki-laki memiliki kecenderungan mekanistik yang lebih tinggi daripada seorang anak perempuan.

1.4. Ilmuwan Harus Berani Menyatakan Pendapat Secara Jujur Dengan adanya contoh-contoh akibat ketidakjujuran akademis seperti ini, dapatlah

dipahami bahwa pendidikan menjadi ilmuwan penuh dengan rambu-rambu yang meng-ingatkan orang agar selalu mempertahankan kebenaran dan berani mengemukakan pendapat dengan jujur. Untuk itu saya ingin menampilkan beberapa pengalaman saya tentang perlunya seorang penuntut ilmu mempunyai keberanian menyatakan apa yang diyakininya secara jujur.

Pengalaman pertama saya yang selalu tidak dapat saya lupakan terjadi pada tahun 1950/1951. Ketika itu saya duduk di kelas dua Sekolah Pertanian Menengah Atas (SPMA) Bogor. Walaupun hanya sebuah sekolah kejuruan menengah atas, guru Limnologi saya itu yang juga adalah guru Zoologi saya di kelas satu adalah seorang sarjana Biologi. Ketika nyonya ahli Biologi itu memberi penjelasan mengenai peralihan energi hasil asimilasi fitoplankton ke dalam tubuh ikan herbivora, ada beberapa hipotesis-kerjanya yang tidak dapat saya pahami. Sewaktu kemudian guru itu bertanya pada akhir pelajaran apakah ada murid yang tidak memahami pelajarannya, saya mengacungkan tangan saya dann memohonkannya untuk menerangkan kembali mengapa hipotesis-kerja itu yang dipakai. Menurut pendapat saya hipotesis-kerja itu belum tentu masuk akal.

Beliau pun mencoba menjelaskan lagi mengapa hipotesis-awal itu yang dipilih sebagai landasan berpikir selanjutnya. Tiga kali beliau mencoba menjelaskannya kepada saya dengan cara yang berbeda, akan tetapi tetap saja saya tidak dapat memahaminya. Akhirnya, dengan setengah putus asa beliau menyatakan tidak mempunyai cara lain lagi untuk menjelaskannya kepada saya. Tetapi beliau masih sempat menyatakan terima kasihnya kepada saya atas keterusterangan saya untuk mengatakan bahwa saya masih tetap saja belum memahami penjelasannya itu. Saya merasa telah banyak menyusahkan beliau dan untuk mengobati hati beliau saya mengucapkan terima kasih juga. Saya katakan juga bahwa hipotesis-kerja itu akan saya terima saja bulat-bulat sebagai suatu aksioma yang tidak lagi dipermasalahkan lebih lanjut. Kalau beliau menanyakan hal itu di dalam ujian, akan saya jawab sesuai dengan apa yang beliau terangkan, akan tetapi hal itu tidak berarti bahwa saya mengerti apa yang beliau terangkan. Akan tetapi, saya juga mengharapkan, bahwa pada suatu ketika kalau beliau menemukan jalan lain untuk menerangkan hal itu sekali lagi kepada saya, beliau berkenan melakukan hal tersebut, walaupun pelajaran Limnologi itu sudah selesai diujikan.

Di luar perkiraan saya, beberapa tahun kemudian, ketika saya sudah duduk di tingkat tiga Fakultas Pertanian di Bogor, datanglah suratnya kepada saya dari Nederland. Di dalamnya beliau berkata bahwa selama ini saya tidak memahami apa yang diterangkannya itu tidak lain karena hipotesis-awal yang dipakai itu memang salah. Pertanyaan saya di dalam kelas dahulu itu membuatnya selalu bertanya-tanya. Untuk memuaskan diri, beliau sudah mengadakan penelitian mengenai hal itu dan hasil percobaan menunjukkan bahwa hipotesis-kerja itu tidak dapat dipertahankan. Hasil penelitian sudah diterbitkan dan makalahnya beliau kirimkan dengan pos laut. Pada akhir suratnya, beliau sekali lagi mengucapkan terima kasih karena telah mendapatkan masalah untuk dijadikan bahan penelitian. Beliau juga mengatakan bahwa ilmu pengetahuan hanya mungkin maju kalau kita bebas mempertanyakan bagian-bagian ilmu itu yang sudah dianggap sebagaii kebenaran umum.

Sering saya bertanya-tanya dalam diri saya apa jadinya nasib saya kalau saja beliau itu

berperilaku sebagai guru yang marah kepada muridnya yang mempertanyakan kebenaran pelajaran yang diberikan gurunya di depan kelas. Mungkin sekali saya akan dicap sebagai seorang pembangkang yang ingin menguji kemampuan dan kedalaman pengetahuan gurunya. Untunglah guru saya seorang ilmuwan yang pandangannya sangat terbuka. Hal itu pula yang menyebabkan saya berpendapat bahwa untuk pendidikan sains di SMA seorang guru harus lebih banyak bobot perilaku ilmuwannya.

Bahwa seorang ilmuwan itu diharapkan sekali kejujuran akademisnya saya alami juga ketika menghadapi ujian akhir lisan mempertahankan disertasi yang telah saya tulis. ketika itu promotor saya sudah hampir menutup sidang. Tiba-tiba salah seorang penguji kiriman Sekolah Pascasarjana menginginkan untuk bertanya kembali. Ia bertanya kepada saya apakah saya tahu ikan yang namanya Chanos chanos. Di dalam diri saya berpikir apa urusannya ahli satwa liar itu bertanya mengenai ikan bandeng di dalam suatu ujian disertasi mengenai statistika genetik. Tetapi saya jawab juga bahwa yang dimaksudkan dengan Chanos chanos itu adalah ikan bandeng yang di dalam bahasa Inggris biasa juga di-sebut milk-fish yang arti harfiahnya ialah ikan susu. Baru kemudian saya sadari bahwa per-tanyaan yang diajukan dalam bidang ilmu yang samasekali di luar bidang ilmu calon doktor yang diuji itu juga bertugas untuk meningkatkan kemampuannya menemukan ilham yang dapat diterapkan dalam bidang ilmunya sendiri, seperti halnya Pilkington menemukan ilham bagaimana caranya membuat lempeng kaca yang tidak perlu diupam dari lapisan sabun yang mengambang di bak cucipiring di dapur istrinya.

Kemudian ia bertanya lagi bagaimana caranya petambak ikan di Jawa membiakkan ikan bandeng agar mendapatkan nenernya. Dengan segera saya sadar bahwa ia ingin menjebak saya. Saya katakan bahwa apabila kita mampu menyuruh ikan bandeng betina bertelur di tambak dan ikan bandeng jantan menebarkan nutfah jantan ke atas telur itu, serta kemudian kita mampu menjaga agar telur yang telah dibuahi itu dapat menetas di dalam tambak, maka kita sebenarnya telah membuat terobosan atau revolusi di dalam ilmu pemeliharaan ikan. Ia tertawa, karena hingga sekarang nener bandeng hanya kita peroleh dengan menjaringnya di sepanjang pantai utara Jawa Timur pada musim tertentu. Akhir-akhir ini memang mereka di Filipina telah berhasil membuahkan nener di dalam lingkungan perairan tertutup. Sewaktu promotor saya hampir menutup sidang untuk kedua kalinya ada lagi penguji lain yang ingin bertanya. Sekali ini yang bertanya ialah salah seorang pembimbing disertasi saya yang adalah seorang ahli genetika. Ia bertanya apakah saya dapat menerangkan apa yang dimaksudkan dengan istilah genetika tertentu. Saya katakan bahwa istilah itu dipakai sebagai judul suatu buku yang baru saja diterbitkan oleh seorang pakar genetika dari Universitas Kalifornia. Bukunya baru saja saya bolak-balik di rak buku tempat memajang buku-buku baru di perpustakaan. Akan tetapi saya belum sempat membacanya karena saya sedang mempersiapkan diri menghadapi ujian disertasi ini. Kalau saja saya tahu hal itu akan ditanyakan di sini, pasti buku itu saya pelajari dengan sungguh-sungguh. Akan tetapi garis besar makna istilah itu disimak dari arti harfiahnya dalam bahasa Latin ada sangkut-pautnya dengan kekenyalan suatu masyarakat makhluk hidup menghadapi tantangan lingkungan yang disebabkan keragaman susunan genetik anggota populasi makhluk hidup itu.

Ia mengangguk tanda setuju. Tetapi ia ingin menanyakan satu hal lagi. Pertanyaannya yang penghabisan membuat saya terdiam karena ia menanyakan arti suatu istilah yang belum pernah saya dengar. Setelah barangkali terdiam selama beberapa menit saya menyerah kalah. Saya sangka saya akan kembali ke Indonesia dengan sia-sia. Paling untung saya akan disuruh kembali tiga bulan kemudian sedangkan masa beasiswa saya sudah hampir habis. Tetapi anehnya ia hanya tertawa saja dan kemudian mengatakan agar jangan resah kalau saya tidak dapat menjawab pertanyaannya itu. Kemudian saya balik bertanya apa sebenarnya arti istilah yang ditanyakannya itu. Ia tertawa lagi terbahak-bahak. “Saya juga tidak tahu,” katanya. “Mengapa tuan tanyakan kepada saya?” tanya saya lagi. “Siapa

tahu kamu tahu!” katanya. Rupanya gurubesar saya itu ingin menguji apakah saya memiliki kejujuran akademik

dan berani menyatakan ketidaktahuan saya kalau saya tidak tahu mengenai sesuatu. Sampai sekarang, kalau peristiwa yang terjadi seperempat abad yang lalu itu saya kenang kembali, timbul pertanyaan dalam diri saya, apakah gurubesar saya itu tahu sifat orang Timur yang malu mengaku bahwa ia tidak tahu.

1.5. Ilmuwan Juga Manusia yang Tidak Sempurna Dalam usaha memburu ilmu, seorang ilmuwan selalu berusaha mendapatkan nama

dengan berusaha menemukan pengetahuan baru. Oleh karena itu terhadap ilmuwan lain di dalam bidangnya, selain menganggapnya sebagai rekan sejawat, ia juga menganggapnya sebagai saingan. Adakalanya pengetahuan yang diperoleh seorang ilmuwan membantu ilmuwan lain untuk mendapatkan penemuan baru yang lain jenisnya. Akan tetapi apabila dua orang ilmuwan secara tidak sadar bekerja dan menemukan suatu pengetahuan baru yang sama, tidak jarang antara kedua ilmuwan itu muncul sikap bermusuhan karena merasa kurang dihargai. Demikianlah antara Raymond Damadian dengan Lauterbur terjadi perang dingin karena mereka mempunyai pandangan yang mirip dalam hal penggunaan NMR untuk bidang kedokteran.

Demikian pula antara Fisher dan Neyman terjadi permusuhan besar karena cara mereka menangani suatu permasalahan statistika yang sama sangat berbeda prinsipnya. Permusuhan besar itu makin menghebat lagi karena cara Neyman mendebat Fisher sangat kaku, sedangkan sebenarnya yang mengusahakan sehingga Neyman mendapatkan pekerjaan adalah Fisher sendiri.

1.6. Siapa Saja yang Berbakat Ilmuwan Lepas dari persoalan apa yang sebenarnya dimaksudkan dengan bakat itu, kita dapat

bertanya-tanya apa saja yang membuat seorang anak akhirnya berminat untuk menjadi ilmuwan dalam bidang tertentu. Dari berbagai riwayat hidup ilmuwan yang dapat kita baca dapat disimpulkan bahwa peranan lingkungan kekeluargaan sangat penting dalam membangkitkan sikap ilmiah. Sikap ilmiah itu muncul karena lingkungan-didiknya itu tidak mematikan sikap ingintahu yang dimilikinya sebagai seorang anak.

Sikap ingintahu itu mula-mula diterapkan oleh seorang anak terhadap dirinya sendiri, dan sesudah menjadi manusia dewasa, sebagai peneliti ia sering menggunakan dirinya sen-diri sebagai obyek penelitian. J. B. S. Haldane misalnya, yang ayahnya adalah seorang ahli oseanografi yang menciptakan alat penyelam untuk penyelidikan bawah-laut, secara sukarela menjadi kelinci percobaan untuk menguji keampuhan alat penyelam ciptaan ayahnya tersebut. Sifat pemberani J. B. S. Haldane itu mungkin sekali juga didorong oleh rasa percaya-diri yang sangat kuat, yang sering-sering berubah menjadi perasaan anggap-enteng terhadap kemampuan orang lain. Hal itu diungkapkan oleh John Maynard Smith, seorang ilmuwan biologi ternama, dengan menyatakan bahwa sebagai teman sekolah ia takut bergaul terlalu dekat dengan J. B. S. Haldane, yang selalu membuatnya merasa rendah-diri.

Sekaligus juga dapat dikemukakan bahwa sering sekali seorang ilmuwan terkenal berasal dari latar belakang keluarga ilmuwan juga, seperti halnya dengan J. B. S. Haldane, serta banyak pemenang hadiah Nobel Amerika Serikat yang beragama Protestan dan Katolik. Hanya pemenang hadiah Nobel Amerika Serikat yang berasal dari golongan etnik Yahudi banyak juga yang berasal dari latar belakang bukan-ilmuwan. Alasan yang ditemukan Harriet Zuckerman untuk hal itu ialah bahwa dalam suasana pendidikan Yahudi prestasi akademik sangat dihargai lepas dari latar belakang keluarga. Hal itu juga dapat disimpulkan dari riwayat hidup Feynman.

Pengaruh adanya guru sains yang memikat juga sangat jelas dalam pembentukan minat

dan kemampuan seseorang agar menjadi ilmuwan yang ternama. Kebanyakan pemenang hadiah Nobel Amerika Serikat dalam bidang sains, dalam perjalanan hidupnya biasanya pernah menjadi murid atau menjadi magang peneliti di bawah asuhan seorang ilmuwan lain yang adalah pemenang hadiah Nobel atau pada suatu ketika di kemudian hari menjadi pemenang hadiah Nobel. Selain itu terutama bagi ilmu-ilmu yang rumit seperti matematika dan fisika, banyak sekali ilmuwan itu tertarik ke bidang ilmu itu karena mempunyai guru bidang ilmu itu yang sangat mengagumkan sewaktu mereka belajar di sekolah menengah atas. Tampaklah betapa pentingnya peran guru dalam mengembangkan minat muridnya untuk menjadi ilmuwan sains, terutama apabila muridnya bukan berasal dari keluarga yang latarbelakangnya bukan bercorak akademis.

1.7. Kesimpulan Dari pembahasan pengalaman hidup ilmuwan seperti telah tersurat di atas dapat

disimpulkan bahwa pengetahuan baru sebagai sasaran perburuan seorang ilmuwan diperoleh sebagai hasil petualangan para ilmuwan mengkhayal di alam nalar. Pengetahuan baru itu hanya dapat diciptakan oleh para ilmuwan apabila mereka mempunyai daya-khayal dan daya-cipta yang asli, diupam oleh pengamatan-pengamatan yang kebenarannya selalu diuji berulang-ulang. Selain itu lingkungan sosial ilmuwan itu juga harus dapat menenggang dan menerima ilmuwan itu sebagai orang yang harus dapat berpikir dan bernalar tanpa kendala, apabila memang diharapkan dari ilmuwan itu bahwa ia akan menghasilkan pengetahuan baru yang benar secara ilmiah.

Adakalanya pengetahuan baru itu kemudian ditambahkan ke kumpulan pengetahuan lain yang sudah lebih dahulu ditemukan, akan tetapi adakalanya pula pengetahuan baru itu menyebabkan ada beberapa butir pengetahuan lama yang akhirnya dinyatakan tidak benar. Kumpulan pengetahuan yang butir pengetahuannya selalui diperbaharui itu oleh para ilmuwan digolong-golongkan dan ditata sehingga menghasilkan pernyataan-pernyataan yang berlaku secara umum. Kumpulan pengetahuan yang telah ditata dengan aturan tertentu ini disebut sains atau ilmu pengetahuan. Karena butir pengetahuan yang menyusun khazanah ilmu pengetahuan ini seperti telah dikatakan sebelumnya selalu berubah-ubah dari masa ke masa, maka sebagai akibatnya ilmu pengetahuan selalu mengalami perubahan dan perkembangan dari masa ke masa.

Tujuan kita dalam mempelajari Perkembangan Ilmu Pengetahuan ialah untuk meniti sejarah. Dengan melihat ke belakang kita telusuri berbagai peradaban manusia di dunia ini yang datang silih berganti membawa berbagai penemuan baru yang akhirnya berkembang menjadi sains dan teknologi yang kita kenal sekarang. Setelah melihat ke belakang, mudah-mudahan kita dapat memandang jauh ke muka dengan menggunakan pengalaman masa lalu sebagai tuntunan agar dapat mempunyai pandangan terbuka meng-hadapi tuntutan perubahan zaman yang pasti akan kita hadapi di masa depan.

2. DARI PENGALAMAN MENJADI PENGETAHUAN

2.1. Pengetahuan Membuat Api Mari kita bayangkan kehidupan di zaman purba. Pada suatu ketika halilintar

menyambar pohon dan menyebab¬kan batangnya terbakar. Timbullah api dan kebakaran hutan. Ada rusa yang terkepung api dan mati terbakar. Setelah api reda, datanglah manusia dan ia menemukan rusa yang setengah terbakar itu. Karena bau daging terbakar itu merangsang, dicobanya menggigit-gigit bagian yang belum menjadi arang. Diperolehnyalah pengetahuan bahwa daging bakar lebih sedap rasanya.

Bukan saja hewan terbakar yang ditemukannya. Mungkin saja ada jagung yang terpanggang api dan secara tidak sengaja ia pun menemukan bagaimana sedapnya rasa jagung bakar. Timbullah pengetahuannya bahwa makanan yang biasanya dapat dimakan

mentah boleh jadi lebih enak rasanya apabila dibakar. Setelah ia mengetahui bagaimana merebus air hingga mendidih, selain memasak makanan dengan membakar timbul pula pengetahuannya tentang bertanak nasi atau merebus jagung dan sayuran. Makin penting saja bagi manusia adanya api. Karena itu ia ber¬usaha menyimpan api dalam bentuk bara kayu karena belum tahu bagaimana cara membuat api.

Ia juga menemukan bahwa api dapat digunakan dengan mudah untuk merambah hutan agar dapat dijadikan lahan bercocoktanam. Muncullah kemudian usaha pertanian pertama di atas ladang yang berpindah-pindah dengan menggunakan teknik pembakaran hutan. Manusia juga mengamati bahwa permukaan tanah yang terbakar ada¬kalanya menjadi keras. Muncullah pengetahuan membuat gerabah dan tembikar.

Selain itu juga secara tidak sengaja manusia mengamati bahwa pembenturan batu jenis tertentu dapat menghasil¬kan percikan api. Ditemukannya pula bagian tumbuhan berbentuk bulu atau rambut yang apabila dikeringkan dapat menampung percikan api itu dan membuatnya menyala. Setelah pada suatu ketika manusia pandai me¬nuang besi, dibuatnyalah pemantik api dari besi dan batu api. Demikian pula, sewaktu menggeser-geser balok kayu, manusia menemukan bahwa bidang-gesek menjadi panas dan kemudian berasap. Pengalaman ini membuatnya menemukan pengetahuan membuat api dengan menggurdi lubang pada kayu yang lebih lunak menggunakan gurdi kayu yang lebih keras. Pada lubang yang berisi serbuk kayu itu kemudian timbul asap karena serbuk kayu me¬nyala. Timbullah pula pengetahuan baru manusia bagai¬mana caranya membuat api, sehingga apabila kebetulan api simpanan dalam bentuk bara mati tersiram hujan, manusia masih dapat membuat api tanpa harus menunggu ada pohon yang terbakar disambar petir

2.2. Dari Jampi-jampi Menjadi Ramuan Obat Dari antara anggota suku manusia purba itu mungkin ada orang tertentu yang diberi

tugas mengobati orang yang sakit. Dukun obat ini mungkin sekali mula-mula mencoba mengobati teman sesukunya dengan jampi-jampi sambil menggosok-gosokkan dedaunan tumbuhan kepada penderita sakit. Untuk mendapatkan kekuatan yang lebih dari manusia, mungkin sekali dia juga menggantungkan kalung taring harimau di lehernya lengkap dengan topeng kepala harimau menutupi mukanya.

Tiba-tiba saja secara kebetulan dia menggunakan daun tertentu yang memang mengandung zat pengobat penyakit itu dan sembuhlah si sakit. Sang dukun mulai merasa bahwa jampi-jampinya itu hanya manjur untuk penyakit tertentu apabila daun-daunan yang dipakainya sebagai ramuan obat ialah daun dari tumbuhan itu saja. Tentu saja dukun itu percaya sekali bahwa yang manjur adalah jampi-jampinya, akan tetapi kemanjurannya itu harus ditolong oleh ramuan daun tertentu tadi. Dia tidak tahu bahwa sebenarnya jampi-jampinya sama sekali tidak ada khasiatnya, tetapi ramuan obat itu saja yang manjur.

Mungkin dengan cara inilah kemudian ditemukan khasiat obat berbagai macam tumbuhan seperti yang sekarang diterapkan pada pengetahuan obat-obatan tradisional ber-bentuk jamu. Patut pula diamati bahwa banyak sekali tumbuhan yang baik untuk mengobati penyakit ginjal misalnya, bentuknya pun mirip dengan ginjal. Demikian pula obat untuk mengobati demam sering pula disusun dari ramuan tumbuhan yang rasanya pahit, sama dengan rasa pahit dimulut yang dirasakan orang yang sedang demam. Hal ini mungkin terjadi akibat suatu simbolik yang dipercayai para dukun. Untuk obat penyakit ginjal ia mencobakan ramuan semua daun yang bentuknya seperti ginjal, karena naluri primitifnya percaya bahwa ginjal yang sakit itu harus mendapatkan kekuatan dari suatu benda lain yang bentuknya mirip dengan ginjal itu. Dari berbagai daun berbentuk ginjal itu kebetulan memang ada satu dua yang berkhasiat obat sehingga daun itulah yang dipakainya sebagai ramuan obat penyakit ginjal.

2.3. Bilamana Pengetahuan Berubah Menjadi Sains?

Setelah merenungkan bagaimana secara tidak sengaja manusia mendapatkan pengetahuan dari pengalaman, kita dapat bertanya-tanya apakah pengetahuan itu sama dengan ilmu. Kalau pengetahuan tidak sama dengan ilmu, kita pun dapat bertanya-tanya bilamana pengetahuan itu berubah menjadi ilmu. Karena sering juga kita mendengar orang berbicara mengenai sains, kita pun dapat bertanya-tanya apa persamaan atau perbedaan antara ilmu dan sains.

Kata sains berasal dari kata Inggris science. Kata ini pun diturunkan dari kata Yunani scire yang makna harfiahnya ialah mengetahui. Karena itu sains sebagai suatu kegiatan dapat diartikan sebagai cara-cara untuk mengetahui. Selain itu sains juga dapat diartikan sebagai kumpulan pengetahuan yang telah mengalami pemerian, penggolongan, dan pendefinisian untuk menemukan berbagai keteraturan hubungan di antara berbagai butir pengetahuan di dalamnya yang berlaku secara umum. Dalam makna seperti ini sains sudah biasa kita sebut ilmu pengetahuan, walaupun makna asli ilmu di dalam bahasa Arab sebenarnya sama saja dengan pengetahuan.

2.4. Ilmu Pengetahuan Sederhana Dari catatan sejarah, tanda-tanda perkembangan pengetahuan menjadi sains atau ilmu

pengetahuan yang sederhana muncul di Timur Tengah sekurang-kurangnya sepuluh ribu tahun yang lalu dalam Kurunmasa Zaman Batu Baru atau Neolitikum.

Selama beratusribu tahun dalam kurunmasa sebelumnya, yaitu Kurunmasa Zaman Batu Lama atau Paleolitikum, kehidupan manusia yang sering sekali bermukim di dalam gua-gua tidak banyak berbeda dengan kehidupan hewan primata. Beda utama antara perilaku hidup manusia dengan hewan primata ialah bahwa manusia telah dapat menggunakan suatu teknologi, yaitu pemanfaatan api bagi kehidupannya. Cara mencari nafkahnya pun sudah lebih maju, yaitu melalui perburuan dan penagkapan ikan, serta dari pengumpulan tumbuhan liar. Rekaman sejarah kehidupan mereka ini masih dapat dilihat pada gambar-dinding di berbagai gua yang dapat ditemukan di dunia ini, misalnya di Spanyol dan Perancis, serta di Amerika dan di Australia.

Pertanda bahwa sains mulai berkembang tampak dari usaha manusia berusaha menemukan pengetahuan bukan saja untuk penggunaan sehari-hari, melainkan juga sebagian untuk pemuas rasa keingintahuan. Rasa keingintahuan ini bersumber dari keinginan untuk mempertanyakan sesuatu yang kebetulan teramati. Sasaran pengamatan yang pertama tentu saja ialah semua hal yang dapat dilihat di lingkungan alam sekitar. Karena itu tidak mengherankan bahwa sasaran pengamatan manusia yang pertama ialah makhluk hidup di sekitarnya. Berbagai macam tumbuhan diperiksa bagaimana bentuk dan susunannya. Tidak jarang tumbuhan itu diteliti bukan hanya untuk manfaatnya, melainkan juga karena ada kekhasannya yang pada suatu ketika ternyata juga dapat dimanfaatkan untuk keperluan yang belum terasa pada waktu itu. Demikian juga berbagai hewan ditangkap dan diperiksa seperti mereka memeriksa tumbuhan.

Kalau kita menengok balik ke kehidupan berbagai masyarakat yang hidup dekat dengan alam di negara kita ini, kita juga akan menemukan betapa banyaknya pengetahuan masyarakat itu tentang pemanfaatan tumbuhan dan hewan yang hidup di alam lingkungannya. Buku karangan Heyne misalnya memuat daftar tumbuhan berguna Indo-nesia yang sebagian besar berasal dari pengetahuan penduduk setempat.

Namun pun demikian, pengetahuan manusia tentang ilmu-ilmu hayat yang dikenal juga sebagai biologi lambat sekali berkembang menjadi ilmu pengetahuan. Pengetahuan yang dikumpulkan itu lama sekali hanya merupakan kumpulan butir-butir pengetahuan yang terputus-putus berkat demikian banyaknya keragaman jenis yang terdapat dalam dunia tumbuhan dan hewan. Bahkan dalam satu jenis makhluk hidup saja dapat ditemukan demikian banyaknya perbedaan bentuk sehingga pengumpulan pengetahuan tentang kehidupan lama sekali hanya berbentuk penyusunan senarai jenis kehidupan.

Antara satu jenis dan jenis lainnya belum dapat ditemukan hubungan. Bahkan pada permulaan usaha orang untuk menemukan pertalian antara satu jenis bentuk kehidupan dengan bentuk lainnya bahkan terjadi tantangan dari berbagai pihak, seperti misalnya yang terjadi dengan pengajuan teori evolusi.

Lain halnya yang terjadi dengan pengamatan manusia terhadap peristiwa-peristiwa yang tidak menyangkut langsung dengan kehidupan. Butir-butir pengetahuan yang terkumpul dengan mudah dapat diamati keteraturannya dan keberlakuannya secara umum. Teladan yang mudah dipahami misalnya ialah tentang munculnya pengertian bilangan. Manusia mempunyai satu ibujari di sebelah tangannya. Satu ibu jari itu sama banyaknya dengan dirinya sendiri. Demikian pula manusia mempunyai dua tangan, dua kaki, dua mata, dan dua telinga. Ia dengan cepat memahami bahwa mata, telinga, tangan, dan kaki yang dimilikinya sama banyaknya.

Banyaknya itu dinamakan dua atau sepasang, sedangkan banyaknya ibujari di sebelah tangannya dan banyaknya dirinya sendiri itu dinamakan satu, esa, atau tunggal. Demikianlah juga ia dapat mengatakan bahwa tiga ialah nama bagi banyaknya mata padaa batok kelapa, sedangkan empat ialah nama bagi banyaknya jari di sebelah tangan di luar ibujari.

2.5. Pengetahuan Melambangkan dan Menamakan Bilangan Munculnya pemahaman mengenai cara mencacah banyaknya benda-benda yang sejenis

bersamaan dengan berubahnya cara hidup manusia dari kegiatan mengumpulkan dan berburu menjadi kegiatan menghasilkan bahan makanan, sewaktu manusia memasuki Zaman Batu Baru. Dengan adanya keperluan menghitung berapa banyaknya sesuatu yang dimiliki orang, timbul keperluan akan kegiatan mencacah. Hasil pencacahan itu dinamakan bilangan, sedangkan bilangan itu tidak terhingga banyaknya dan selalu satu lebih besar dari suatu bilangan lain, kecuali bilangan satu itu sendiri. Berkembanglah pemahaman tentang berhitung atau aritmetika yang bahkan mendahului kemampuan orang untuk menuliskan lambang bagi berbagai bilangan yang dimaksudkan itu. Bahkan nama bilangan pun kadang-kadang hanya diketahui terbatas hingga dua. Lebih dari dua dikatakan banyak. Hal ini masih nampak pada berbagai cara membedakan untuk menjamakkan bagi dua orang dan bagi lebih dari dua orang, misalnya dalam tatabahasa Arab. Perilaku seperti ini pun dapat ditemukan pada ayam yang sedang bertelur. Menurut kepercayaan, kalau kita mengambil telur dari sarang, harus kita sisakan tidak kurang dari tiga butir, karena ayam tidak dapat membedakan antara tiga butir atau lebih dari tiga butir.

Untuk tetap dapat memahami berapa bilangan yang dihadapi tanpa mengetahui apa namanya, dan tanpa mengetahui bagaimana cara melambangkannya secara teratur, manusia mula-mula menggunakan lambang-lambang yang terbuat dari bahan yang tersedia di alam sekitar. Para gembala di sekitar Laut Tengah menggunakan batu kapur sebesar kerikil untuk melambangkan seekor domba yang digembalakannya. Setiap pagi ketika domba dilepas dari kandang ke padang penggembalaan, untuk setiap ekor yang keluar ia masukkan sebutir batu kapur ke dalam sebuah uncang. Banyaknya domba yang keluar dari kandang untuk digembalakan akan sama banyaknya dengan banyaknya batu kapur yang dimasukkannya ke dalam uncang. Kalau tuannya menanyakan kepadanya berapa banyak domba miliknya yang sedang digembalakannya, jawabannya kira-kira serupa dengan jawaban Abu Nawas ketika menjawab pertanyaan Khalifah tentang berapa banyaknya bintang di langit. Abu Nawas menjawab bahwa banyaknya sama dengan banyaknya rambut yang tumbuh di kepalanya yang kebetulan belum menjadi botak, sedangkan gembala itu akan menjawab bahwa banyaknya domba sama denga banyaknya batu kapur yang terdapat di dalam uncang.

Kalau pada sore hari domba masuk kembali ke dalam kandang, untuk setiap domba ia mengeluarkan sebutir batu dari dalam uncang sampai semua domba telah masuk. Kalau di

dalam uncang masih ada batu sedangkan semua domba sudah masuk, maka hal itu adalah tanda bahwa ada domba yang hilang dan harus dicari. Kalau uncang sudah kosong sedangkan domba masih ada yang akan masuk, maka hal itu adalah pertanda bahwa ada domba orang lain yang ikut masuk, atau bahwa ada domba yang pada siang harinya telah beranak. Batu kapur dalam bahasa Yunani disebut calculo. Karena batu ini dipakai untuk menghitung, pekerjaan menghitung di dalam bahasa Inggris akhirnya juga disebut to calculate. Dari kata ini pula diturunkan nama cabang matematika yang kita kenal sebagai kalkulus.

Membawa batu kapur ke mana-mana sebagai alat pencatat sangat tidak praktis. Oleh karena itu pada suatu ketika ada yang menggantikan batu kapur itu dengan tanda-tanda torehan di atas sebilah kayu, lempeng tanah liat yang dibakar menjadi tembikar, atau apa saja yang ada di lingkungannya, dengan benda-benda yang ditajamkan, seperti pisau dan baji. Setiap torehan melambangkan satu hasil cacahan, sehingga tiga misalnya dilambangkan dengan tiga torehan. Untuk mempermudah penghitungan torehan-torehan itu dikelompokkan menjadi kelompok-kelompok dengan banyaknya torehan yang tetap. Yang lazim ialah torehan dalam kelompok lima-lima. Empat torehan tegak yang kita namakan turus yang digabungkan oleh satu turus datar melambangkan bilangan lima. Kadang-kadang lagi ada pengelompokan sepuluh-sepuluh, karena manusia mencoba mengaitkannya dengan banyaknya jemari di kedua belah tangan. Di Sumatera ada kebiasaan mencatat banyaknya lembu yang diserahkan peternak untuk dijual tengkulak ke pasar pada sebilah bambu yang ditandai secara melintang dengan keratan-keratan sebanyak lembu yang dititipkan. Setelah itu bambu itu dibelah memanjang sehingga setiap potong mengandung keratan yang sama banyaknya. Satu potong dibawa oleh tengkulak dan pa-sangan lainnya disimpan oleh peternak sebagai arsip. Peternak tidak mungkin menambah keratan pada bilah bambunya karena kalau dicocokkan dengan pasangannya yang ada pada tangan tengkulak, akan jelas tampak adanya keratan tambahan. Kebalikannya, tengkulak pun tidak mungkin menghapus beberapa keratan dari bilah bambunya, karena akan jelas kelihatan perubahan yang dibuatnya itu.

Pada suku-suku primitif pelambangan bilangan dapat juga dilakukan dengan menunjuk anggota tubuh. Kita sudah terbiasa untuk mengangkat telunjuk untuk melambangkan bilangan satu. Untuk melambangkan dua kita acungkan telunjuk dan jaritengah, sedangkan untuk melambangkan tiga kita acungkan telunjuk, jaritengah, dan jarimanis. Untuk menyatakan empat kita acungkan semua jari kecuali ibujari yang kita lipat ke bawah. Kelima jari diacungkan keatas menandakan bilangan lima. Suatu suku di Irian Jaya menunjuk dengan telunjuk kanannya ke kelingking kirinya untuk melambangkan bilangan satu, jarimanis kirinya untuk menunjukkan dua, jaritengah kirinya untuk melambangkan tiga, telunjuk kirinya untuk melambangkan empat, dan ibujari kirinya untuk menunjukkan lima. Setelah itu ia berturut-turut menunjuk dengan telunjuk kanannya ke pergelangan kiri, lengan kiri, sikut kiri, lengan atas kiri, sendi bahu kiri, bahu kiri, telinga kiri, danmata kiri untuk menunjuk bilangan dari 6 hingga dengan 13. Hidung adalah perlambang bilangann 14. Kemudian, menggunakan telunjuk kirinya ia mulai dapat menunjuk dari mata kanan sampai ke kelingking kanan untuk melambangkan bilangan dari 15 hingga dengan 27.

Cara menamakan bilangan pada suku-suku primitif juga erat hubungannya dengan kemampuannya membedakan bilangan yang terbesar. Bagi yang hanya dapat membedakan antara satu, dua, dan banyak, dapat dipahami bahwa mereka itu memberi nama yang berbeda terhadap bilangan “satu”, dan “dua”. Bilangan selebihnya dinamakan atas dasar kombinasi nama kedua bilangan “satu” dan “dua” itu.

Demikianlah pada suku Sungai Murray di Australia, sistem penamaan bilangannya ialah sebagai berikut:

1 = enea, 2 = petcheval,

3 = petcheval-enea, 4 = petcheval-petcheval. Andaikata sistem penamaan bilangan hendak diteruskan, maka untuk beberapa

bilangan berikutnya nama-namanya mungkin menjadi sebagai berikut: 5 = petcheval-petcheval-enea, 6 = petcheval-petcheval-petcheval, 7 = petcheval-petcheval-petcheval-enea, 8 = petcheval-petcheval-petcheval-petcheval,

dan seterusnya. Suku Sungai Murray ini dalam mengembangkann penamaan bilangannya

menggunakan pengelompokan dua-dua. Suku Kamilaroi yang dapat membedakan antara satu, dua, tiga, dan banyak, menggunakan pengelompokan tiga-tiga sebagai berikut:

1 = mal, 2 = bulan, 3 = guliba, 4 = bulan-bulan, 5 = bulan-guliba, 6 = guliba-guliba. Andaikata diteruskan lagi maka nama-nama bilangannya mungkin menjadi sebagai

berikut: 7 = guliba-guliba-mal atau guliba-bulan-bulan, 8 = guliba-guliba-bulan,

dan seterusnya. Dengan tidak sengaja muncullah pemakaian bilangan dasar, digabung dengan pemanfaatan operasi penjumlahan.

Setelah pengelompokan dengan memanfaatkan bilangan dasar ini menjadi kebiasaan, penamaan bilangan mulai pula menggunakan prinsip operasi pengurangan. Pada sistem penamaan bilangan bahasa rumpun Melayu dengan bilangan dasar sepuluh kita tahu misalnya bahwa delapan ialah dua alapan (dari sepuluh) yang artinya sama dengan 10-2. Demikian pula sembilan artinya sama dengan satu ambilan (dari sepuluh) yang tidak lain ialah operasi pengurangan 10-1. Bilangan sebelas dan duabelas masing-masing bermakna satu dibalas dan dua dibalas yang tidak lain maksudnya ialah satu dibalas atau ditambahkan ke sepuluh dan dua ditambahkan ke sepuluh.

2.6. Mengukur Sudut untuk Menentukan Letak Benda Langit Mencacah dan menghitung seperti telah dibahas sebelumnya timbul karena keperluan

manusia untuk mengetahui berapa banyak pemilikannya, atau lebih umum lagi, berapa banyak sesuatu yang dihadapinya. Hal lain yang sering ingin diukurnya ialah letak suatu benda langit tertentu, karena berdasar pengalaman ia mengetahui bahwa benda langit tertentu secara teratur akan dapat dilihat pada ketinggian tertentu sehingga dapat dimanfaatkan sebagai pengukur waktu.

Selain itu, karena letaknya pada tempat tertentu, benda langit juga dapat digunakan membantu menentukan arah di ruang terbuka seperti di tengah laut, di padang pasir, atau di padang rumput.

Pengetahuan mengukur sudut ini kemudian akan berkembang melalui astronomi. Tampaknya mengherankan bahwa setelah manusia mencoba memahami berbagai benda yang ada di lingkungan terdekatnya ia kemudian mengalihkan perhatiannya ke benda-benda langit yang begitu jauh letaknya dan tidak terjangkau dengan tangan. Akan tetapi hal itu sebenarnya dapat dipahami karena di alam bebas tanpa adanya atap tempat berteduh, langitlah yang menjadi atap di malam hari ketika manusia tiba waktunya untuk beristirahat.

Dapat dibayangkan betapa di suatu tempat datar seperti padang pasir di Arab Saudi

yang pada malam hari tidak dicemari cahaya lampu buatan, yang ada di atas kepala hanyalah berbagai benda langit yang masing-masing menyinarkan cahaya yang gemerlapan. Hal yang sama juga dapat dialami di padang rumput luas yang datar seperti di Texas. Di tempat-tempat terbuka seperti itu benda langit akhirnya ditemukan oleh manusia primitif sebagai penunjuk jalan dan penunjuk waktu. Dengan segera mereka mengamati bahwa ada bintang tertentu yang pada waktu tertentu selalu tampak di Utara, di Selatan, di Timur, atau di Barat, sehingga itulah yang dijadikan petunjuk jalan di padang pasir atau di prairi yang luas.

Demikian pula manusia purba dengan segera dapat menghitung bahwa bulan bukan saja beredar di langit melainkan juga berubah bentuk, tumbuh dari bentuk sabit tipis menjadi bundar, dan kemudian menciut lagi menjadi sabit yang tipis. Daur pertumbuhan dan penciutan ini telah mereka hitung sama dengan 29.5 kali peredaran matahari menjalani siang dan malam, yaitu 29.5 hari yang kemudian juga dinamakan satu bulan. Karena bulan lebih mudah diamati peredarannya, maka perhitungan waktu manusia yang pertama didasarkan pada peredaran bulan atau takwim kamariah.

Selain bermanfaat untuk menentukan arah dan letak, berbagai benda langit yang tampak berkilauan pada malam hari di padang terbuka itu mungkin sekali memberikan hiburan terindah yang tersedia pada zaman purba bagi manusia. Tidaklah mengherankan bahwa ilmu perbintangan atau astronomi adalah salah satu ilmu yang berkembang paling awal, sejalan dengan perkembangan berbagai kebudayaan manusia. Karena apa yang dilihat itu tidak terjangkau, pengetahuan tentang berbagai bintang itu jauh lebih banyak mengandung sifat spekulasi dibandingkan dengan kumpulan pengetahuan yang ditemukan manusia berdasarkan pengalaman, dan yang untuk meyakininya dapat diperiksa tidak hanya denngan mata, tetapi juga dengan menggunakan indera lainnya. Karena pengetahuan tentang bintang jauh di langit selalu bersifat perkiraan, sewaktu manusia belum mempunyai peralatan canggih untuk membantu mengamatinya, perkiraan itu sering pula dikaitkan dengan berbagai macam kepercayaan. Demikianlah banyak rasi bintang yang dinamakan menurut nama hewan karena bentuknya dari jauh seperti gambar hewan tertentu. Seiringan dengan itu timbullah pula kepercayaan bahwa tampaknya rasi bintang tertentu atau bintang berekor tertentu dapat membawa makna tertentu pula. Pada suatu ketika mau tak mau pengetahuan tentang bintang di langit menjadi tercemar oleh kepercayaan bahwa bintang tertentu itu membawa peruntungan tertentu pula. Ber-kembanglah apa yang sekarang kita kenal dengan Astrologi.

Bagi petani, letak ketinggian rasi bintang bajak atau bintang waluku di atas ufuk timur pada pagi hari telah dijadikan ukuran bilamana musim tanam harus dimulai. Pengetahuan ini didapatkan atas dasar pengalaman turun-temurun berdasarkan pengalaman nenek-moyangnya. Pengalaman seperti itu memang sangat bermanfaat bagi petani yang bermukim di tempat itu. Akan tetapi kalau petani itu dipindahkan ke tempat lain, misalnya ditransmigrasikan dari Kedung Ombo ke daerah Singkut di Jambi, ketinggian dari ufuk yang didasarkan pada pengalaman di Kedung Ombo belum tentu berlaku di Singkut.

Hal ini dapat dijadikan contoh mengenai bagaimana suatu butir pengetahuan tidak dapat diterapkan keberlakuannya di tempat lain. Butir-butir pengetahuan secara tersendiri tidak berlaku secara umum. Baru kalau butir-butir pengetahuan itu dapat dirangkum menjadi suatu kerangka yang berlaku secara umum, dapat diramalkan keberlakuannya berbagai tempat. Butir-butir pengetahuan yang sudah dirangkum seperti itulah yang kemudian dapat dianggap sebagai bagian ilmu pengetahuan.

3.    SAINS DAN PERTANIAN  3.1.  Pengetahuan dan Sains 

Manusia dilahirkan ke dunia dengan dilengkapi otak sebagai alat untuk berpikir dan

bernalar. Itulah ciri yang membedakannya dari makhluk hidup yang lain. Walaupun misalnya harimau juga mempunyai otak, otak itu hanya dapat digunakannya untuk mengingat apa yang telah terjadi. Ingatan itu kemudian disimpan sebagai pengalaman. Kalau hal serupa terjadi lagi harimau dapat menggunakan pengalaman itu untuk memberikan tanggapan. Lain halnya dengan manusia karena pengalamannya itu kemudian dapat dirangkai-rangkaikan untuk dijadikan suatu kumpulan pengetahuan yang saling kait-mengait. Kumpulan penge¬tahuan ini yang kemudian dapat pula digunakan me-ngembangkan pengetahuan baru berkat daya-ramalnya dinamakan sains atau ilmu pengetahuan.

3.2. Ilmu-ilmu Pertanian Sebagai Ilmu Empirik

Dalam usaha bercocoktanam dan pemeliharaan hewan pun manusia mengumpulkan pengalaman. Salah satu pengalaman pertama manusia mengenai bercocoktanam yang tercatat dalam sejarah ialah mengenai ditemukannya pengetahuan tentang perkembangbiakan pohon kurma yang terjadi secara seksual. Pada zaman peradaban Babilonia telah diketahui bahwa satu pohon kurma tidak dapat berkembangbiak tanpa adanya pohon kurma lain yang berlainan jenis kelaminnya. Bagaimana caranya mereka mengetahui hal itu? Mungkin sekali dari pengalaman para petani menyingkirkan semua pohon kurma yang mandul dan tidak menghasilkan kurma, karena dianggap mubazir untuk dipelihara. Ternyata setelah semua pohon itu di¬singkirkan, pohon lainnya pun tidak mampu berproduksi, karena pohon yang tadinya menghasilkan kurma itu adalah pohon betina dan pohon yang disingkirkan itu adalah pohon jantan. Peristiwa tersebut tercatat dalam sejarah terjadi pada zaman Babilonia (Ronan, 1982).

Tampaklah bahwa pengetahuan muncul karena penga¬laman. Bahwa dalam pengembangan pengetahuan pengalaman itu diperlukan untuk mendukung atau menolak kebenaran suatu pendapat tercatat dalam sejarah dalam bentuk suatu hadis yang sahih (Muslim, Kitab 43 Bab 38, Hadis 140-141):

Melihat orang-orang yang sedang menyerbuki bunga kurma, Nabi bertanya: “Apa yang sedang kamu perbuat?” Setelah diberi¬tahu apa yang mereka kerjakan, Nabi berkata lagi: “Barangkali lebih baik jika tidak kamu lakukan itu.” Setelah ternyata kemu¬dian buah kurma itu berguguran dan Nabi diberitahu, Nabi berkata: “Aku hanya seorang manusia. Jika perintahku mengenai agama, ikutilah. Kalau yang kuperintahkan mengenai sesuatu itu dari pendapatku sendiri, aku hanya seorang manusia juga.”

Dalam peristiwa yang sama tetapi sedikit berbeda redaksi-nya, Nabi berkata (Ibn Majah IV:1259, Hadis 5830-5832): “Kamu lebih mengetahui soal duniamu.”

Hikmah yang dapat diperoleh dari kedua hadis ini ialah bahwa pendapat seseorang itu gugur kalau kenyataan yang diamati tidak sesuai dengan pendapat tersebut. Dari pola berpikir ini muncullah ilmu pengetahuan yang berdasarkan pengalaman atau empirisme (Yunani: empeira – pengalaman). Ilmu pengetahuan empirik ini pada mulanya adalah buah pikiran Ibnu Khaldun dan kemudian diserap menjadi milik orang Eropa dalam Zaman Kebangkitan Eropa serta dikembangkan menjadi tulang punggung sains modern oleh Francis Bacon.

Dalam bidang kegiatan pertanian juga banyak sekali pengetahuan yang telah dikumpulkan berdasarkan pengalaman dalam perjalanan sejarah. Pengalaman-pengalaman itu kemudian dihimpun menjadi sekumpulan ilmu terapan yang dinamakan ilmu-ilmu pertanian. Salah suatu ciri ilmu terapan ialah bahwa semua yang terdapat dalam ilmu itu akhirnya dapat diterangkan dengan menggunakan ilmu dasar. Dalam hal ilmu-ilmu pertanian, semua peristiwa yang menyangkut pengetahuan tentang alam dapat diterangkan oleh biologi, dan semua peristiwa biologi dapat diterangkan oleh ilmu kimia yang akhirnya dapat pula diterangkan dengan menggunakan ilmu fisika. Dalam hal ilmu pertanian yang berkaitan dengan perilaku manusia, semuanya dapat diterangkan oleh ilmu ekonomi dan

ilmu sosial. Yang akan kita bahas dalam rangkaian tulisan ini ialah apa yang dimaksudkan dengan

ilmu-ilmu pertanian itu. Maksudnya ialah agar barangsiapa yang ingin mempelajarinya dapat memperoleh suatu gambaran menyeluruh mengenai ilmu-ilmu tersebut. Karena ilmu-ilmu tersebut menyangkut permasalahan yang luas dan saling berhubungan, tidak mungkin bagi orang yang ingin mempelajarinya untuk memahami semua aspek-aspeknya. Pada akhirnya ia harus mengambil keputusan bagian ilmu-ilmu pertanian yang mana yang akan dijadikannya menjadi keahliannya. Selain itu pula mungkin sekali yang menjadi minatnya akhirnya bukanlah ilmu-ilmu pertaniannya sendiri melainkan ilmu-ilmu dasar yang mendukung pengembangan ilmu-ilmu pertanian itu sebagai ilmu terapan.

3.3. Tempat Mempelajari Ilmu-ilmu Pertanian Di Indonesia Ilmu-ilmu Pertanian dapat dipelajari pada beberapa jenis peringkat

sekolah. Di Sekolah Pertanian Pembangunan seperti Sekolah Pertanian menengah Atas (SPMA), Sekolah Peternakan Menengah Atas (SNAKMA), Sekolah Usaha Perikanan Menengah (SUPM), dan Sekolah Perkebunan Menengah Atas (SPbMA) kita dapat mem-pelajari butir-butir pengetahuan pertanian yang sudah diketahui dan kemudian langsung dapat diterapkan. Tidak diberikan latihan untuk mengembangkan pengetahuan pertanian baru. Di tempat-tempat seperti itu siswa dilatih dapat menerapkan berbagai usaha kegiatan pertanian yang tatacaranya sudah diketahui sebelumnya.

Tempat untuk mempelajari cara-cara mengembangkan metode baru ilmu-ilmu pertanian ialah di perguruan tinggi. Di perguruan tinggi pengajaran ilmu-ilmu pertanian dapat ditawarkan dalam program Diploma peringkat S-0 pada Fakultas Politeknik Pertanian, atau pada program Sarjana peringkat S-1 di berbagai fakultas ilmu-ilmu pertanian. Perguruan tinggi yang mengkhususkan pada pendidikan tinggi peringkat S-1 dalam ilmu-ilmu pertanian di Indonesia ialah Institut Pertanian Bogor (IPB). Catatan kuliah tentang pengantar ilmu pertanian ini ditujukan terutama bagi mahasiswa tingkat persiapan bersama (TPB) yang akan mengikuti kuliah peringkat S-1. Dengan mengikuti kuliah ini para mahasiswa diharapkan dapat memperoleh gambaran umum tentang apa permasalahan ilmu-ilmu pertanian yang kita hadapi sebagai bangsa pada masakini dan di masadepan. Setelah memahami hal ini diharapkan bahwa para mahasiswa sesuai dengan kemampuan dan bakatnya dapat memilih cabang ilmu-ilmu pertanian mana atau ilmu-ilmu pendukungnya yang akan dijadikannya bidang keahliannya. Di dalam lingkungan keahlian seperti itulah ia kemudian diharapkan dapat menjadi pengembang ilmu, pengembang teknologi, atau pengelola kegiatan.

3.4. Apa yang Dihadapi Dalam Kegiatan Pertanian? Usaha pertanian pada dasarnya bersandar pada kegiatan menyadap energi surya agar

menjadi energi kimia melalui peristiwa fotosintesis. Hasil fotosintesis ini kemudian menjadi bagian tumbuhan dan hewan yang dapat dijadikan manusia sebagai bahan makanan, bahan sandang dan papan, sumber energi, dan bahan baku industri. Untuk dapat menghasilkan bahan-bahan organik itu tumbuhan dan hewan harus dapat hidup di dalam suatu lingkungan yang terdiri atas tanah, air, dan udara pada suatu iklim yang sesuai. Karena itu ilmu-ilmu pertanian mencakup ilmu tanah, ilmu tataair, dan ilmu cuaca dan iklim yang tergolong ke dalam kelompok ilmu-ilmu lingkungan kehidupan dan budidaya.

Tumbuhan yang dipelihara manusia dengan sengaja agar dapat memberikan manfaat kita namakan tanaman, sedangkan hewan yang dipelihara untuk hal yang sama kita sebut ternak. Setelah lingkungan kehidupan dan budidaya yang sesuai untuk tanaman dan ternak tersedia, segala usaha pertanian belum dapat berjalan dengan baik tanpa adanya ilmu-ilmu yang memecahkan persoalan pembudi-dayaannya. Ilmu-ilmu yang termasuk dalam kelompok budi-daya ini ialah ilmu budidaya tanaman atau agronomi, hortikultura yang

menyangkut budi-daya sayuran, buah-buahan, dan tanaman-hias, budidaya hutan, ilmu budi-daya ternak, ilmu budidaya perairan, proteksi tanaman, kedokteran hewan, keteknikan kelautan dan keteknikan pertanian.

Sebagian hasil usaha pertanian digunakan langsung sebagai makanan manusia atau pangan dan makanan ternak atau pakan. Penggunaannya sudah tentu haruslah dengan menganut azas manfaat. Karena itu dipandang dari segi kepentingan manusia harus diketahui cara menyajikan makanan yang baik dari segi kebersihan, kesehatan, dan dayabeli masyarakat. Itulah sebabnya ilmu-ilmu pertanian juga mencakup ilmu gizi masyarakat dan sumberdaya keluarga, sedangkan untuk permasalahan pakan diperlukan juga suatu ilmu yang berkenaan dengan hal itu dan disebut ilmu makanan ternak atau ilmu pakan. Hasil usaha pertanian itu sebagian juga tidak digunakan secara langsung tetapi diubah bentuknya sehingga lebih tahan lama atau lebih mudah dicerna. Untuk hal itu ilmu-ilmu pertanian juga mencakup teknologi pangan dan gizi, serta bioteknologi. Bioteknologi ini dapat dipelajari sebagai bagian teknologi pangan dan gizi atau juga sebagai bagian dari biologi, yaitu di dalam mikrobiologi.

Penggerak usaha pertanian adalah manusia. Karena itu kelancaran usaha pertanian sangat bergantung pada sikap dan perilaku manusia penggeraknya. Perilaku dan sikap manusia ini ditentukan oleh sikapnya dalam mencari nafkah bagi kehidupannya yang dibahas dalam ilmu ekonomi pertanian. Selain itu sikap hidup ini juga tergantung sekali pada caranya bermasyarakat. Oleh karena itu ilmu-ilmu pertanian juga mencakup sosiologi pedesaan. Permasalahan penting yang mencakup sikap hidup manusia penggerak usaha pertanian ini adalah juga bagaimana caranya mereka itu dapat dengan segera memahami perkembangan baru dalam berbagai teknik budi-daya dan pemasaran. Untuk itu ilmu komunikasi pertanian adalah faktor kunci yang penting yang menjembatani hasil penelitian pertanian dengan pengusaha pertanian sebagai manusia penggerak usaha pertanian.

3.5. Sains Pertanian Bertumpu pada Ilmu-ilmu Dasar Semua ilmu dan teknologi yang mencakup ilmu-ilmu pertanian yang telah disebutkan

tadi bertumpu pada ilmu-ilmu dasar fisika, kimia, dan biologi. Selain itu ilmu-ilmu ini sangat tergantung pada matematika dan statistika sebagai bahasa komunikasi ilmiah. Karena itu kesemua ilmu dasar ini dapat dianggap sebagai ilmu-ilmu penunjang ilmu-ilmu pertanian. Itulah sebabnya bahwa Institut Pertanian Bogor selain mempunyai fakultas-fakultas Pertanian, Kedokteran Hewan, Perikanan, Peternakan, Kehutanan, Teknologi Pertanian, dan Politeknik Pertanian, juga mempunyai Fakultas Matematika dan Ilmu-ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA). Fakultas inilah yang mengasuh program studi Biologi, Meteorologi Pertanian, dan Statistika. Program studi Kimia akan dibuka pada tahun kuliah 1989, disusul oleh program studi Matematika dan Fisika pada kesempatan berikutnya.

3.6. Program Studi Dipilih Atas Dasar Kemampuan Diri Masing-masing program studi yang diasuh pada berbagai fakultas itu memintakan

perimbangan penguasaan ilmu-ilmu dasar yang berbeda-beda. Suatu penguasaan yang baik tentang ilmu kimia misalnya diperlukan sekali oleh mereka yang akan memasuki program studi Teknologi Pangan dan Gizi serta Ilmu Tanah, sedangkan penguasaan matematika yang baik diperlukan untuk memasuki program studi Statistika, Keteknikan Pertanian, dan Ekonomi. Penguasaan yang baik tentang ilmu kebahasaan serta kegemaran menulis sa-ngat bermanfaat bagi mereka yang memasuki program studi Sosiologi Pedesaan dan Komunikasi Pertanian, sedangkan pengetahuan dasar Biologi yang kuat diperlukan bagi mereka yang memasuki berbagai program studi budidaya, proteksi tumbuhan, dan kedokteran hewan.

Selain itu ketrampilan seni menggambar dan melukis akan sangat membantu bagi mahasiswa di program studi keteknikan pertanian dan arsitektur pertamanan. Selain itu

citarasa estetika yang tinggi juga akan sangat membantu bagi mahasiswa arsitektur pertamanan, sedangkan citarasa sastra yang tinggi akan membantu bagi mereka yang men-jadi mahasiswa penyuluhan pertanian. Dengan mengingat hal-hal ini, sebaiknya sejak waktu yang sangat dini setiap mahasiswa tingkat pertama dalam suatu fakultas ilmu-ilmu pertanian menilai kekuatan dirinya sendiri mengenai ilmu-ilmu dasar. Agar usaha belajarnya di perguruan tinggi dapat berhasil dengan baik ia seharusnya lebih meng-utamakan pemilihan program studi mana yang akan ditempuhnya berdasarkan pola penguasaannya tentang ilmu-ilmu dasar, dan bukan atas dasar pasaran minat yang lebih banyak ditentukan oleh faktor ikut-ikutan. Kalau kita menguasai dasar ilmunya dengan baik, di cabang ilmu mana pun kita nantinya bekerja, kita akan berhasil karena sifat manusia yang tidak dimiliki oleh makhluk hidup lain juga ialah bahwa daya menyesuaikan dirinya terhadap perubahan lingkungan hidup sangat besar. Tanpa daya menyesuaikan diri yang sangat besar ini manusia sudah lama menjadi makhluk yang punah atau sekurang-kurangnya langka di muka bumi ini.

Pola nilai mutu yang diperoleh seorang mahasiswa di tingkat persiapan bersama pun dapat digunakan sebagai petunjuk program studi mana yang dapat ditempuh olehnya dengan hasil yang baik. Matakuliah Matematika, Kimia, Fisika, dan Ekonomi yang diberikan di TPB Institut Pertanian Bogor agaknya menjadi petunjuk akan kemampuan nalar matematika seorang mahasiswa. Seseorang yang nalar matematikanya tinggi cenderung lebih mudah menangkap pemikiran-pemikiran yang disajikan dalam bentuk lambang-lambang yang merupakan abstraksi pemikiran itu, sedangkan yang nalar verbalnya tinggi lebih trampil menggunakan kata-kata untuk mengungkapkan pemikirannya dan menangkap pemikiran orang lain. Petunjuk akan nalar verbal yang tinggi dapat diperoleh dari nilai mutu yang diperoleh dari matakuliah Biologi, Sosiologi, dan Bahasa Inggris. Bahasa Indonesia tidak muncul sebagai penentu kemampuan verbal karena kisaran nilai yang dicapai mahasiswa hampir seragam.

Karena jumlah bobot kredit Matematika, Kimia, Fisika, dan Ekonomi lebih besar daripada jumlah bobot kredit Biologi, Sosiologi, dan Bahasa Inggris, keempat matakuliah yang pertama itu lebih banyak pengaruhnya atas tingginya Nilai Mutu Rataan (NMR) di TPB. Hal itu menyebabkan bahwa mahasiswa yang kuat dalam keempat matakuliah tadi tetapi biasa saja dalam matakuliah lainnya akan mencapa NMR di sekitar 2.75 sampai 2.9, sedangkan mereka yang kuat dalam semua matakuliah akan mencapai NMR yang sekurang-kurangnya sama dengan 3.00. Sebagai akibatnya dapat dikatakan bahwa mahasiswa dengan dayanalar verbal dan matematika yang keduanya sama kuatnya akan mencapai NMR 3.00 atau lebih, yang dayanalar matematikanya saja yang kuat akan mencapai NMR di sekitar 2.75, sedangkan yang dayanalar verbalnya yang kuat akan mencapai NMR di sekitar 2.30-2.50. Tentu saja akan terjadi penyimpangan-penyimpangan kecil. Akan tetapi hal itu dapat ditelusuri lebih lanjut dari nilai untuk matakuliah tertentu.

Demikianlah pada program studi Statistika dimintakan sebagai syarat bahwa untuk dua matakuliah Matematika seorang pelamar ke program studi itu hanya dipertimbangkan kalau nilai yang dicapainya untuk kedua matakuliah itu sekurang-kurangnya satu B dan satu C, karena selain memerlukan nalar verbal, program studi itu juga banyak menggunakan nalar matematika. Untuk program studi Gizi Masyarakat dan Sumberdaya Keluarga yang memerlukan nalar verbal yang kuat tidaklah mengherankan kalau pelamar akan diperhatikan nilai Bahasa Inggrisnya.

3.7. Siap-Pakai ataukah Siap-Tempur? Mungkin sekali khalayak ramai memperkirakan bahwa lulusan perguruan tinggi

pertanian harus menjadi petani di pedesaan. Tentu saja kemungkinan ada bagi seorang sarjana pertanian untuk langsung berusaha dalam sektor pertanian produksi. Akan tetapi agar penanaman modal yang dilakukannya dengan mengikuti pendidikan kesarjanaan

pulang pokok, kegiatan pertaniannya harus berupa pertanian-usaha yang dikelola secara perusahaan. Untuk itu ia harus terlebih dahulu memiliki modal atau dapat dipercayai bank untuk meminjam modal. Biasanya apabila kita dapat menemukan seorang sarjana dalam bidang ilmu-ilmu pertanian berwirausaha, ia sebelumnya pernah mengumpulkan pengalaman berwirausaha terlebih dahulu dengan bekerja sebagai karyawan pada suatu perusahaan swasta. Setelah pengalamannya dan modal terkumpul, barulah ia berwirausaha.

Jarang sarjana ilmu-ilmu pertanian yang baru lulus dapat langsung berusaha sendiri, dan memang bukan tujuan pendidikan akademis untuk terutama mendidik lulusannya menjadi pengusaha tani. Pendidikan tinggi pertanian tujuan utamanya ialah menghasilkan tenaga yang mampu menawarkan jasanya sebagai peneliti, sebagai komunikator dan penyuluh, dan sebagai pengelola kegiatan usaha pertanian besar. Pekerjaan-pekerjaan semacam itu memerlukan kemampuan mengolah pengalaman yang diketahui sebelumnya menjadi pengetahuan baru untuk menangani permasalahan baru. Karena itu, walaupun selama pendidikannya seorang mahasiswa di perguruan tinggi pertanian diberi latihan praktek, tujuannya bukanlah menjadikannya menjadi “siap-pakai” melaksanakan tugas rutin, melainkan menjadi “siap-tempur” menghadapi permasalahan baru yang sebelumnya tidak ada.

Barangsiapa ingin dilatih menjadi ahli pertanian yang siap-pakai, maka langkahnya salah apabila ia memilih belajar di suatu fakultas ilmu-ilmu pertanian. Seharusnya ia belajar di suatu sekolah pertanian pembangunan atau di suatu fakultas politeknik pertanian. Demikian pula apabila dikatakan oleh suatu perusahaan bahwa yang diperlukan di perusahaan itu ialah ahli pertanian atau ahli teknologi pertanian yang siap-pakai, maka salah langkahlah seorang lulusan fakultas ilmu-ilmu pertanian apabila ia memaksakan dirinya bekerja mengisi lowongan pekerjaan di perusahaan tersebut. Apabila yang diharapkan oleh perusahaan tersebut ialah orang yang dapat membersihkan lantai pabrik dengan baik, terlalu tinggilah persyaratan yang diminta apabila yang diharapkan mengisi lowongan pekerjaan itu ialah seorang sarjana yang telah menyiksa otaknya selama empat tahun di perguruan tinggi. Walaupun demikian, seorang sarjana harus berani menggunakan tangannya untuk melakukan pekerjaan yang memerlukan pencurahan tenaga secara fisik bukan saja di pusat-pusat keramaian, melainkan juga di daerah yang terpencil. Bahkan di daerah yang jauh dari keramaian inilah sebenarnya kegiatan pertanian itu terutama dapat ditemukan.

4. MANUSIA DAN LINGKUNGANNYA

4.1. Manusia Pengelola Bumi dan Lingkungannya Tuhan menjadikan manusia khalifah-Nya di bumi ini (QS 2:30). Untuk itu manusia

dilengkapi-Nya dengan bagian tubuh yang dapat dipakai berpikir dan bernalar. Bagian tubuh ini adalah otaknya yang setelah mengalami berbagai macam kejadian sepanjang hidupnya dapat mengumpulkan dan mengembangkan pengetahuan yang kemudian dapat dimanfaatkannya bagi dirinya sendiri dan bagi masyarakatnya.

Untuk mempertahankan hidupnya di dunia manusia harus dapat mencari makan dan melindungi dirinya dari tantangan lingkungannya. Sebagai khalifah pewaris Tuhan di bumi, pekerjaan ini harus dilakukan olehnya tanpa merusak lingkungan hidupnya itu yang selain memberikan tantangan juga menjadi sumber bahan-bahan yang diperlukannya dalam kehidupannya. Oleh karena itu manusia dalam mempertahankan kehidupannya di dunia ini sebenarnya berinteraksi dengan berbagai macam makhluk yang ada di lingkungan kehidupannya. Makhluk ini ada yang tidak bernyawa dan ada pula yang bernyawa seperti manusia itu sendiri.

Saling pengaruh-mempengaruhi antara masyarakat makhluk hidup dengan lingkungannya yang tidak hidup itu dinamakan suatu ekosistem. Suatu ekosistem dapat

memiliki cakupan yang sangat luas, seperti misalnya hutan jati di Jawa Timur, akan tetapi dapat pula mempunyai ukuran yang sangat kecil, misalnya akuarium ikan hias yang terdapat di sudut ruang tamu di rumah. Lebih kecil lagi adalah ekosistem permukaan tempe yang ditumbuhi kapang dan jasad renik lainnya.

Ekosistem yang terluas tentu saja adalah permukaan bumi ini dengan angkasa di atasnya dan tanah di bawahnya yang menampilkan hubungan saling mempengaruhi antara manusia yang menghuninya dengan semua tumbuhan dan hewan serta semua benda tanpa kehidupan yang terdapat di mana saja di bumi ini. Pada suatu ketika di masa depan kalau manusia sudah berhasil hidup dengan layak di ruang angkasa, maka ekosistem itu akan bertambah luas lagi.

4.2. Akuarium Sebagai Ekosistem Kita tentu pernah melihat suatu akuarium. Mungkin pula kita pernah memilikinya. Di

dalam suatu akuarium yang baik, di dasarnya akan terdapat pasir dan kerikil. Di atasnya ada selapis air dan di dalam air itu akan terdapat tumbuhan air dan hewan air seperti ikan, udang, dan adakalanya kura-kura. Kadang-kadang akuarium itu dapat bertahan dengan air yang bening, tanpa ada penambahan makanan ikan berupa cacing dan tanpa penambahan udara yang dipompakan ke dasar akuarium dengan pompa listrik. Adakalanya juga akuarium itu hanya dapat bertahan kebersihannya jika diadakan usaha tambahan melalui pemompaan udara melalui suatu saringan yang menyedot air secara berkala melalui saringan tersebut. Pada keadaan yang pertama seluruh kehidupan di dalam akuarium itu ada dalam kesetimbangan, sedangkan pada keadaan kedua kesetimbangan hanya dapat dicapai dengan masukan energi berupa aliran udara yang menimbulkan peredaran air dari dasar akuarium ke permukaan dan sebaliknya, penempatan saringan penyerap zat beracun seperti arang dan bubuk silika seperti zeolit, serta dengan penambahan pakan secara berkala.

Air, pasir, dan garam serta gas yang terlarut di dalam air akuarium itu dapat kita anggap sebagai komponen takhidup atau abiotik ekosistem itu. Ikan, tumbuhan air, udang, dan kura-kura yang ada di dalam air itu dapat kita sebut sebagai komponen hidup atau biotiknya. Dari komponen biotik tumbuhan hijau memainkan peranan sebagai pemanen energi surya. Sinar matahari yang jatuh di permukaan daun hijau akan menyebabkan karbondioksida dan air bersenyawa menghasilkan glukose dan oksigen menurut reaksi kimia berikut:

6 CO2 + 12 H2O C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

atau kalau kita hanya mempersoalkan hasil akhirnya tanpa membedakan ada tidaknya air baru yang terbentuk, reaksi itu dapat disederhanakan menjadi:

6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2 .

Dahulu, sebelum teknik radioisotop ditemukan, persamaan kedualah yang dianggap orang sebagai penjelas bagaimana terjadinya fotosintesis. Akan tetapi setelah teknik radioisotop berkembang sejak Perang Dunia Kedua berakhir, dapat dilacak bahwa sewaktu proses fotosintesis berlangsung, selain telah digunakan 12 molekul air untuk setiap 6 molekul karbondioksida, telah terbentuk juga 6 molekul air baru. Hal ini adalah suatu contoh tentang bagai-mana pengetahuan dapat berkembang karena tersedianya teknologi atau peralatan baru.

Glukose yang terbentuk pada fotosintesis itu kemudian dapat diubah menjadi karbohidrat yang bermolekul lebih besar. Karbohidrat inilah yang dapat digunakan oleh tumbuhan itu sendiri dan makhluk hidup lain untuk dibakar kembali menjadi karbondioksida dan air sambil menghasilkan energi bagi keperluan hidupnya, seperti yang dicerminkan reaksi kimia berikut:

C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + energi.

Energi itu di antaranya digunakan tumbuhan untuk membuat dari karbohidrat dan garam nitrogen zat pembentuk tubuh berupa protein. Keseluruhan tumbuhan itu yang dalam air dapat berupa tumbuhan berdaun hijau atau tumbuhan mikro seperti ganggang merupakan sumber makanan hewan air pemakan tumbuhan atau herbivora.

Tumbuhan yang menghasilkan karbohidrat itu dinamakan produsen, sedangkan hewan herbivora itu dinamakan konsumen primer. Konsumen primer ini misalnya berupa ikan tawes dan nilem. Konsumen primer seperti ini dapat dimangsa oleh ikan karnivora. Ikan karnivora ini adalah konsumen sekunder. Ikan karnivora yang kecil dapat dimangsa oleh ikan karnivora lain yang lebih besar yang dapat kita golongkan ke dalam kelompok konsumen tersier. Ikan seperti ini misalnya ialah gabus, belida, dan baung. Hubungan sumber makanan ini kita sebut rantai makanan.

Selain ada ikan pemakan tumbuhan saja dan pemakan hewan saja, ada pula ikan yang makan baik tumbuhan maupun hewan. Ikan seperti itu disebut ikan omnivora. Ikan omnivora misalnya ialah ikan mas, gurami, dan mujair.

4.3. Ekosistem Keadaan Mantap Suatu ekosistem telah kita ketahui terdiri atas berbagai jenis makhluk hidup yang saling

berinteraksi dengan sesamanya dan dengan lingkungannya yang bersifat takhidup. Makhluk hidup itu membentuk suatu masyarakat atau komunitas. Susunan suatu masyarakat makhluk hidup di dalam ekosistem dapat berubah dari waktu ke waktu, akan tetapi pada suatu ketika dapat mencapai suatu keadaan yang mantap dan tidak mudah berubah. Kalau keadaan seperti ini sudah tercapat dikatakanlah bahwa ekosistem itu sudah mencapai suatu komunitas klimaks.

Misalnya saja suatu hutan tropik aslinya terdiri atas campuran berbagai tumbuhan. Ada yang berbentuk pohon, ada pula yang berbentuk perdu, dan semak-semak. Kalau hutan yang terdiri atas berbagai jenis pepohonan itu selalu saja mengalami kebakaran, apa yang akan terjadi? Setelah suatu kebakaran pepohonan banyak yang mati. Akan tetapi satu jenis misalnya mempunyai sifat dapat menumbuhkan tunas dengan mudah dari bagian-bagian batang yang tidak rusak terbakar. Akibatnya tumbuhan itu akan tumbuh lebih mudah. Kalau kebakaran terjadi berulang-ulang maka hutan kayu campuran itu akan berubah menjadi hutan pohon jenis tungal dan tercapailah suatu masyarakat klimaks. Hutan Pinus merkusii yang menyebar dari Takengon ke danau Toba adalah suatu komunitas klimaks yang terjadi karena seringnya terjadi kebakaran beruntun. Demikian pula halnya dengan hutan Acacia dan Eucalyptus di Australia.

Kembali ke ekosistem akuarium, apabila di akuarium itu tanpa penambahan udara dan makanan ikan dan tumbuhan airnya dapat hidup berdampingan tanpa saling mengganggu, maka dari segi ekosistem itu akuarium ada dalam kesetimbangan. Kalau sewaktu-waktu ke dalam akuarium itu harus dipompakan udara dan ditambahkan makanan, maka hal itu adalah suatu pertanda bahwa tumbuhan yang ada di dalam akuarium itu tidak mampu menyediakan oksigen secukupnya bagi ikan dan tidak pula mampu meresap semua bahan buangan ikan itu dengan cepat. Akhirnya bahan buangan yang berlebih itu akan menjadi racun bagi kehidupan di dalam akuarium kalau saja tidak diadakan usaha pemberian aliran udara, penyaringan kotoran sisa makanan, dan pemberian makanan.

4.4. Ekosistem yang Menyangkut Manusia Untuk makannya manusia menggunakan bahan yang bersumber baik dari tumbuhan

maupun hewan. Oleh karena itu manusia termasuk omnivora. Apabila suatu ekosistem berkaitan dengan adanya pengaruh manusia, maka interaksi manusia dengan ekosistemnya itu memiliki sifat yang khas, yaitu bahwa ke mana kesetimbangan ekosistem bergeser sangat dipengaruhi oleh usaha-usaha manusia mengendalikan lingkungan hidupnya itu.

Hal itu hanya manusia yang dapat melakukannya karena hanya manusia juga yang diberi kemampuan berpikir dan bernalar. Dengan kemampuannya ini manusia dapat melakukan pilihan tindakan mana saja dari sekian banyak tindakan yang akan dilakukannya agar maksud tertentu dapat dicapai.

Maksud tertentu yang ingin dicapai manusia itu sangat tergantung pada tingkatan perkembangan pemikirannya. Manusia sederhana hanya akan memikirkan masa kini, sedangkan manusia yang sadar akan kepentingan anakcucunya akan selalu melihat segala sesuatu pilihan tindakan-nya berdasar pada kepentingan masa depan. Demikianlah pada tahap-tahap pertama perkembangan kebudayaan manusia, kehidupan manusia boleh dikatakan disandarkan pada kemampuan para lelakinya untuk berburu dan mengumpulkan hasil alam. Cara seperti ini masih dilakukan oleh saudara-saudara kita suku terasing seperti suku Kubu dan Sakai di Sumatera, suku Toala di Sulawesi, suku Punan di Kalimantan, serta berbagai suku di pedalaman Irian Jaya. Di Indonesia, yang paling gigih bertahan dalam kehidupan berburu dan mengumpul itu adalah saudara-saudara kita dari suku-suku yang terasing ini. Karena dalam usaha mengumpulkan hasil alam itu mau tidak mau hutan harus dirambah, akan timbul kerusakan hutan sebagai akibatnya. Apalagi karena kayu hutan juga dijadikan sumber energi keperluan rumah tangga. Oleh karena itu demi mengatasi kerusakan lingkungan, Pemerintah berusaha keras mengubah perilaku hidup mereka menjadi masyarakat yang hidup menetap.

Tidak saja pada sukubangsa yang masih hidup berkelana, melainkan juga pada sukubangsa yang sudah lebih maju kebudayaannya pun masih dapat diamati sisa-sisa pengandalan sumber energi langsung dari tenaga fisik manusia dan kayu hutan. Pada upacara adat perkawinan di Tapanuli misalnya ada kebiasaan orangtua untuk mendoakan keselamatan kedua mempelai dengan mengucapkan pantun berikut:

Lak-lak di ganjang pintu, Singkoru digolom-golom, Maranak sampulu-pitu, Marboru sampulu-onom.

Artinya kira-kira ialah: Kulit-kayu di atas pintu,

Biji jelai digenggam-genggam, Beranak lelaki sepuluh-tujuh,

Beranak perempuan sepuluh-enam. Doa ini pasti berasal dari zaman ketika masyarakat itu mengandalkan tenaga lelaki

untuk merambah hutan dan berburu, serta tenaga perempuan untuk menangani hasil perburuan dan pengumpulan. Karena itu dianggaplah bahwa suatu keluarga akan berbahagia apabila mempunyai anak tigapuluhtiga orang. Di antaranya diharapkan anak lelaki lebih banyak karena tenaga mereka diperlukan untuk merambah hutan, berburu, dan mempertahankan diri.

Lama-kelamaan kelompok pemburu dan pengumpul ini mengalami ledakan populasi dan muncullah keinginan agar tumbuhan yang mereka perlukan hasilnya itu dapat tumbuh dengan baik di dekat tempat tinggalnya. Maka muncullah kebudayaan bercocoktanam dan beternak. Tumbuhan yang ditanam dan kemudian dipelihara agar menghasilkan dengan baik disebut tanaman, sedangkan hewan yang dipelihara disebut hewan-piara atau ternak. Muncullah apa yang sekarang disebut pertanian. Dengan melakukan bercocoktanam dan pemeliharaan ternak manusia mulai mencoba mengadakan kesetimbangan keperluan hidupnya dengan lingkungan menuju pencapaian suatu komunitas klimaks yang menguntungkan dirinya. Akan tetapi di dalam kebudayaan yang mengandalkan pada kegiatan bercocoktanam ini juga manusia masih tetap dianggap sebagai sumber utama penghasil tenaga. Karena itu juga di dalam masyarakat pertanian primitif anak yang banyak merupakan modal dasar untuk mengembangkan usaha pertanian.

4.5. Kemajuan Teknologi Ancaman Terhadap Kesetimbangan Ekosistem Dengan majunya pengetahuan manusia, upaya kesehatan menjadi membaik dan

populasi penduduk pun bertambah. Sekarang, pada tahun 1990 ini penduduk Indonesia ada di sekitar 180 juta orang sedangkan penduduk dunia mencapai hampir 5.3 milyar orang. Hal ini berarti pengurangan lahan pertanian karena perlunya menambah tempat pemukiman dan sarana perhubungan. Akibatnya perlu teknologi budidaya pertanian baru agar dari suatu luasan lahan tertentu dapat dihasilkan produk yang lebih banyak. Karena itu diperlukan masukan pupuk buatan, insektisida, dan pestisida. Sementara itu usaha perluasan lahan pertanian pun dilakukan dengan menebang hutan, yang sekaligus juga memenuhi keperluan manusia akan kayu.

Oleh karena itu pertambahan populasi selalu diiringi dengan erosi tanah, pencemaran lahan, perairan, dan udara. Apalagi pembakaran hutan menggeser kesetimbangan karbondioksida di udara karena pepohonan dengan dedaunan yang hijau berkurang dan oleh karena itu pendaur-ulangan oksigen ke udara pun berkurang. Selain itu pembakaran hutan dan kegiatan industri dan kendaraan perhubungan yang menggunakan motor-bakar pun menambah banyaknya karbondioksida dan zarah debu yang masuk ke udara.

Penambahan lapisan debu dan karbondioksida di angkasa yang mengelilingi bumi bekerja sebagai lapisan penyekat pemantulan gelombang panas matahari yang dipantulkan dari bumi ke ruang angkasa. Hal ini dapat menimbulkan “efek rumahkaca”, yang akibatnya adalah peningkatan suhu bumi. Peningkatan suhu bumi akan mencairkan lapisan es di kedua kutub bumi dan akibatnya permukaan laut akan naik dan merendam bagian bumi yang rendah, seperti pulau-pulau kecil dan daerah-daerah di tepi pantai.

Teknologi baru yang maksudnya menyamankan kehidupan di dunia berkat majunya ilmu pengetahuan dapat pula mengakibatkan kerusakan pada bumi. Salah satu zat yang mencemarkan udara ialah Kloro-Fluoro-Karbon atau CFC yang dipakai dalam berbagai kaleng yang menyemprotkan isi kaleng itu secara otomatis, seperti pada insektisida dan minyak wangi. Selain itu juga CFC dipakai sebagai bahan kimia pendingin pada mesin penyejuk ruangan. Bocornya gas CFC ini ke udara dan berkumpulnya di angkasa di atas kedua kutub bumi mengakibatkan bocornya lapisan Ozon di angkasa yang melindungi bumi dari sinar Lewat-Ungu yang terdapat dalam spektrum sinar matahari. Sinar Lewat-Ungu ini berbahaya bagi kesehatan manusia dan kehidupan lainnya di bumi.

Oleh karena itu, teknologi baru dalam bidang pertanian pun harus memperhitungkan pengaruh sampingannya yang dapat mengganggu kesetimbangan ekosistem bumi.

4.6. Latarbelakang Kehidupan Mahasiswa Pertanian Barangsiapa masuk menjadi mahasiswa di suatu perguruan tinggi pertanian sebenarnya

sudah berniat untuk bergerak dalam salah satu kegiatan yang ada hubungannya langsung atau tidak langsung dengan bidang pertanian. Oleh karena itu setiap mahasiswa baru di perguruan tinggi seperti itu harus berusaha memahami apa yang dimaksudkan dengan pertanian itu, dari bentuknya yang tersederhana sampai bentuknya yang sangat canggih. Dahulu kala di luar negeri mahasiswa ilmu-ilmu pertanian biasanya berasal dari daerah pedesaan dengan latarbelakang kehidupan dalam bidang pertanian dalam arti yang luas. Setelah selesai dari pendidikan tinggi mereka kembali lagi ke pertanian orangtua mereka dan mulai menggarap pertanian itu dengan cara yang lebih efisien. Hal itu dimungkinkan pula karena pertanian yang mereka miliki bukan seperempat hektar seperti yang lazim di Indonesia, melainkan beratus hektar. Pertanian berukuran 300 hektar saja yang kira-kira sebanding dengan luas Kampus Institut Pertanian Bogor di Darmaga, masih membuat pemiliknya tergolong sebagai petani kecil di Amerika Serikat.

Sekarang pola keadaan latarbelakang mahasiswa baru yang memasuki perguruan tinggi pertanian di Eropa dan Amerika Serikat sudah mulai berubah, karena bukan saja pemuda pedesaan tetapi juga pemuda perkotaan mulai tertarik ke kegiatan dalam sektor pertanian

karena pertanian zaman sekarang dapat dilakukan secara intensif juga di daerah yang sudah mulai bersifat perkotaan. Selain itu kegiatan pertanian itu sudah mulai bersifat industri sehingga banyak terbuka kegiatan-kegiatan perekonomian yang tidak langsung berupa kegiatan pertanian akan tetapi mendukung kegiatan-kegiatan pertanian itu. Karena itu kepada mahasiswa perguruan tinggi pertanian di luar negeri sejak beberapa lamanya diwajibkan mencari sendiri pengalaman praktek di suatu petanian. Di Jerman misalnya seorang mahasiswa sebelum memulai kuliahnya di sekolah tinggi pertanian harus bekerja lebih dahulu sebagai magang selama setahun di suatu perusahaan pertanian.

Di Indonesia sejak dahulu tidak banyak anak petani yang dapat memasuki perguruan tinggi karena kebanyakan sudah akan putus sekolah di peringkat pendidikan dasar. Kalau pun ada yang berhasil lulus dengan gemilang dari peringkat pendidikan lanjutan atas, orangtuanya ingin agar anaknya yang pandai itu tidak lagi menjadi petani seperti bapaknya. Karena itu sejak awal adanya pendidikan tinggi pertanian di Indonesia, mahasiswanya biasanya berasal dari lingkungan keluarga yang matapencahariannya bukan dari pertanian. Bahkan kalau mereka datang dari daerah perkotaan, kehidupan pedesaan dan masalah pertanian hanyalah hal yang asing saja bagi mereka. Sayang sekali di Indonesia tidak mungkin dimintakan kepada semua calon mahasiswa perguruan tinggi pertanian untuk menjadi magang dahulu di perusahaan pertanian di pedesaan karena pertanian di pedesaan bukanlah usahatani yang menguntungkan dan dapat menampung tenaga kerja tambahan. Lagipula, kalau calon mahasiswa dimagangkan pada usaha pertanian primitif seperti itu pengalaman pertaniannya adalah mengenai usaha pertanian primitif yang tujuannya hanya mencukupi keperluan hidup sehari-hari keluarga petani itu. Yang diperlukan calon mahasiswa pertanian sebenarnya bukanlah hal itu melainkan pengalaman yang dapat mem-bukakan matanya akan cakrawala pertanian sebagai suatu usaha yang berusaha mendapatkan laba.

4.7. Upaya Mengatasi Kekurangan Latarbelakang Pertanian Adanya kekurangan latarbelakang pengalaman hidup dalam lingkungan petanian

menyebabkan diperlukannya suatu kuliah pengantar tentang apa sebenarnya yang di-maksudkan dengan pertanian sangat penting bagi mahasiswa yang baru saja memasuki perguruan tinggi pertanian. Kuliah-kuliah ini juga diharapkan dapat mengajak mereka berpikir usaha pertanian macam apa yang harus dikembang-kan di masa depan di Indonesia ini agar sektor pertanian dapat menjadi tulang punggung perekonomian bangsa lagi setelah penghasilan negara dari sumberdaya minyak dan gas bumi menyusut.

Dalam kuliah-kuliah yang akan datang ini kita akan membahas perkembangan usaha bercocoktanam dari bentuk yang paling primitif sampai ke bentuk yang kita harapkan dapat menjadi awal perkembangan usaha pertanian industri. Dalam pembahasan itu juga kita akan mencoba mencari-cari di bagian mana dari kegiatan sektor pertanian itu kita nanti akan mencoba membaktikan diri sebagai lulusan suatu perguruan tinggi pertanian.

Belajar dari kuliah-kuliah saja pasti tidak memadai. Karena itu para mahasiswa diimbau untuk secara swakarsa memperhatikan keadaan di lingkungannya. Di kota ia dapat mempelajari apa saja yang terjadi di pasar-pasar dengan tataniaga hasil pertanian. Dari perkenalan itu ia kemudian dapat mempelajari bagaimana proses produksinya berlangsung di daerah pedesaan, yang tidak perlu harus terletak jauh dari kota, karena suasana pertanian segera dapat dihayati begitu kita keluar dari batas kota. Yang perlu diamati juga bukan hanya tumbuhan dan hewan yang ada, melainkan manusia yang ada di belakangnya, yang memelihara tanaman dan ternak itu hingga menghasilkan, dan yang menjadi perantara agar hasil pertanian itu sampai di tangan konsumen, baik dalam bentuk bahan yang belum diolah, maupun dalam bentuk yang telah mengalami pengolahan. Dari petanian hingga ke tangan konsumen, hasil pertanian itu akan beralih tangan berkali-kali. Sangat mengesankan juga apabila dapat disempatkan mengkaji dari harga-beli konsumen,

berapa saja yang diterima oleh penghasilnya, dan berapa bagian yang diterima oleh para perantara. Setelah menyadari hal itu, di dalam kalbu manusia yang bersemangat muda dan suratan nasibnya adalah menjadi mahasiswa perguruan tinggi pertanian pasti akan timbul kebanggaan menjadikan lapangan kerja di sektor pertanian sebagai panggilan hidupnya di masa depan. 5. APAKAH PERTANIAN ITU? 5.1. Asal Mula Pertanian

Mungkin sekali secara kebetulan beberapa biji-bijian yang terbuang sewaktu kaum ibu menyiapkan makanan mengecambah dan tumbuh menjadi tanaman yang meng¬hasilkan. Kejadian seperti itu menimbulkan keinginan pada kaum ibu untuk menanam kembali sebagian bebijian yang mereka kumpulkan dari lapangan dan muncullah usaha bercocoktanam sebagai salah satu kegiatan pertama per¬tanian. Demikian pula sebagian hewan yang tertangkap sebagai hasil perburuan mungkin sekali tidak dibunuh untuk dimakan karena ada anggota keluarga yang menggunakan¬nya sebagai permainan. Akhirnya hewan yang dipelihara itu berkembangbiak dan lahirlah usaha peternakan yang pertama sebagai imbangan bercocoktanam dalam kegiatan pertanian.

Di dalam kepustakaan kuno terdapat cerita bahwa penemu kegiatan pertanian ialah Kaisar Cina Shen Nung. Ketika ia melihat rakyatnya senang makan daging sapi dan ayam, ia mencetuskan gagasan membuat suatu alat peng¬olah tanah dari sebilah kayu yang ditajamkan dan di¬tempelkan pada suatu tongkat. Itulah model bajak yang pertama dan dengan bajak itu ia menyuruh rakyatnya mengolah tanah dan bertanam jawawut. Jawawut itu tidak hanya digunakan langsung sebagai makanan rakyatnya tetapi juga dapat digunakan untuk makanan sapi dan ayam.

Usaha bercocoktanam buah-buahan pertama yang tercatat dalam sejarah mungkin ialah seperti apa yang dikemukakan dalam Bab Pendahuluan mengenai orang Babilonia Kuno yang telah mengetahui bahwa pohon kurma yang mampu berbuah akan lebih banyak buahnya apabila semacam tepung yang dihasilkan bunga pohon yang “mandul” dipukul-pukulkan ke tandan bunga pohon yang mampu berbuah. Pada ketika itu belum jelas bagi petani kurma bahwa pohon yang “mandul” itu bukannya mandul, melainkan adalah pohon yang berbunga jantan. Terungkapnya pengetahuan bahwa pohon kurma itu ada dua jenis, yaitu peristiwa yang sekarang kita namakan “berumah dua”, mungkin sekali terjadi karena pada mulanya mereka memusnakan semua tanaman yang tidak menghasilkan buah. Sebagai akibatnya pohon-pohon yang biasanya berbuah, berluruhan putiknya, dan tahulah mereka bahwa pohon yang mereka sangka tidak berguna karena mandul itu memegang peranan penting dalam pembentukan buah. Hal itu menyebabkan naluri petani bekerja dan berusaha membuat lebih banyak bunga pohon yang “subur” dapat berubah menjadi buah dengan memukul-mukulkan tandan bunga dari pohon “mandul” ke tandan bunga pohon “subur”. Pekerjaan yang dilakukan petani ini sekaligus mengubah status pohon kurma dari sekumpulan tumbuhan yang hanya dimanfaatkan hasilnya menjadi sekumpulan tanaman yang ditingkatkan pemanfaatan hasilnya melalui pemeliharaan. Usaha pemeliharaan terhadap makhluk hidup lain yang dilakukan manusia ini adalah ciri utama kegiatan pertanian.

Dari berbagai penggalian kepurbakalaan terungkapkan bahwa rakyat Kaisar Shen Nung yang hidup 100 abad yang lalu di lembah sungai Kuning, pada mulanya hidup dari berburu hewan dan mengumpulkan buah-buahan, bebijian, dan kekacangan. Akan tetapi setelah rakyatnya bertambah banyak, lingkungannya tidak dapat memberikan hasil alam yang cukup untuk mendukung kehidupan sehingga terjadilah kelaparan. Menurut cerita, Kaisar Chen Ning kemudian menciptakan bajak dari kayu yang pipih untuk mengolah tanah dan rakyatnya disuruhnya menanam jawawut. Itulah katanya permulaan adanya pertanian, dan

beralihlah kebudayaan dari Zaman Batu Lama atau Paleolitikum ke Zaman Batu Baru atau Neolitikum yang ditandai oleh adanya pertanian yang menetap.

Di mana-mana di seluruh dunia pada suatu tahap dalam peradaban kuno orang akan beralih dari usaha berburu dan mengumpulkan hasil alam ke usaha bercocoktanam. Dengan usaha bercocoktanam ini keperluan akan bahan makanan dapat diperoleh sewaktu-waktu dari tempat yang letaknya dekat ke tempat bermukim, sedangkan sebagai akibatnya juga setiap hari selama keadaan cuaca mengizinkan, tersedia bahan makanan segar yang tidak perlu diawetkan. Apalagi ketika itu cara-cara mengawetkan makanan belum banyak diketahui orang selain barangkali cara-cara mengeringkan dan mengasap makanan. Akan tetapi, atas dasar berbagai pengamatan kepurbakalaan, keras dugaan orang bahwa usaha pertanian itu di berbagai masyarakat primitif diprakarsai oleh kaum wanita dengan maksud untuk lebih mudah menyediakan makanan bagi keluarganya. Karena itu pertanian dapat dianggap sebagai suatu usaha untuk mengadakan suatu ekosistem buatan yang bertugas menyediakan bahan makanan bagi manusia.

5.2. Pertanian Ladang Menuju Ekosistem Lalang Seperti telah diuraikan sebelumnya, suatu ekosistem terdiri atas suatu masyarakat

tumbuhan dan hewan yang berimbang, seperti yang dapat kita temukan di dalam danau, hutan, padang rumput, atau bahkan rawa air payau. Ekosistem semacam ini bersifat mantap susunan makhluk hidupnya karena adanya saling ketergantungan yang berimbang, yang secara alami akan menjaga agar tidak ada satu jenis makhluk pun yang dapat mendominasi makhluk hidup lain sehingga mengalami kepunahan. Di hutan tusam (Pinus merkusii) dari Aceh Tengah hingga ke sekitar danau Toba, pohon tusam itu tidak akan menekan kehidupan tumbuhan lainnya karena di sela-sela serasah daun tusam itu masih ada juga tumbuhan semak yang bersaing dengan akar tusam sehingga tusam itu terhambat juga tumbuhnya. Sekali-sekali terjadi kebakaran karena misalnya ada petir yang menyambar pohon tusam. Sebagai akibatnya akan terjadi kebakaran dan seluruh semak juga ikut terbakar dengan tajuk pohon tusam. Akan tetapi tidak lama kemudian pohon tusam itu bertunas kembali. Sementara semak belukar belum tumbuh tunas-tunas tusam itu akan membesar dan membentuk tajuk baru dengan cepat. Setelah itu biji-biji tumbuhan belukar yang jatuh ke permukaan tanah mulai tumbuh kembali dan membentuk belukar yang kembali menimbulkan persaingan dengan pohon tusam. Maka dengan cara ini hutan tusam itu sebagai suatu ekosistem ada dalam keseimbangan.

Apabila manusia mengadakan usaha pertanian, maka ia memerlukan lahan usaha yang biasanya diambil dari suatu ekosistem alam yang sudah ada dalam kesetimbangan. Kalau lahan itu diambil dari hutan, maka yang dilakukannya ialah menebang pepohonan dari hutan itu dan kemudian menanami lahan yang terbuka itu dengan bebijian, misalnya padi. Terjadilah ladang padi. Seluruh permukaan lahan akan ditumbuhi padi dan padi itu akan menghasilkan gabah. Mula-mula produksinya tinggi, akan tetapi setelah usaha yang kedua dan seterusnya hasil padi akan sangat menurun karena persediaan hara tanah yang tadinya berasal dari serasah hutan yang membawa mineral dari lapisan bawah tanah ke lapisan atas mulai habis diserap oleh tanaman padi.

Lagipula hama dan penyakit tanaman padi semakin banyak saja mengganggu padi ladang itu sehingga akhirnya padi tidak dapat tumbuh lagi di ladang itu. Petani primitif zaman dahulu akan meninggalkan ladang itu dan membuka kembali hutan baru untuk mendapatkan lahan yang dapat diladangkan kembali selama dua musim tanam. Lahan ladang yang lama ditinggalkannya untuk diperbaiki sendiri oleh alam. Kalau ladang yang sudah tandus itu dibiarkan selama delapan hingga sepuluh tahun maka pada lahan tadi akan tumbuh kembali hutan baru yang disebut hutan sekunder yang sudah cukup matang untuk diladangkan kembali. Akan tetapi dengan bertambahnya penduduk, lahan yang tersedia menjadi berkurang dan orang terpaksa datang kembali ke bekas ladangnya yang

lama dalam waktu yang lebih cepat, sehingga sebelum tanah hutan itu sempat mengalami kesetimbangan, sudah mulai kembali digarap sebagai lahan untuk bercocok tanam. Inilah yang menimbulkan malapetaka karena di atas lahan itu tidak akan dapat ditumbuhkan padi untuk menghasilkan gabah. Yang tumbuh malah tumbuhan lain yang lebih dapat bersaing tumbuh di lahan yang sangat miskin. Tumbuhan itu adalah alang-alang atau lalang (Imperata cylindrica) yang kemudian lebih merusak tanah lagi. Inilah yang terjadi di seluruh Indonesia. Kalau kita misalnya menempuh jalan lintas Sumatera dari arah Sumatera Barat ke Sumatera Utara, maka selepas Rimbo Panti menjelang masuk ke perbatasan Sumatera Utara akan dapat kita amati di sebelah kiri kita bukit-bukit di dataran tinggi Pakantan yang sudah tidak lagi tertutup hutan melainkan tertutup alang-alang. Keadaan yang serupa juga dapat kita amati di pulau-pulau yang lain. Oleh karena itu bercocoktanam sistem ladang yang menggunakan prinsip Pertanian Bergeser itu tidak dapat dipertanggungjawabkan karena hanya akan menciptakan ekosistem padang lalang.

5.3. Pertanian Menetap Ekosistem padang lalang tercapai sebagai suatu klimaks karena dari dalam sistem itu

telah tercabut energi dan unsur hara jauh lebih banyak daripada yang dimasukkan kembali. Karena itu makhluk hidup yang kemudian dapat menyusun suatu ekosistem yang mantap di tempat itu adalah masyarakat makhluk hidup yang hanya memerlukan persyaratan hidup yang sedikit saja, yaitu di antaranya alang-alang.

Kalau kita ingin mengadakan usaha bercocoktanam di atas suatu lahan dengan mantap, maka hal itu berarti bahwa tanaman yang kita pelihara di atasnya harus kita usahakan agar dapat menyusun suatu ekosistem yang mantap. Hal itu berarti pula bahwa setiap satuan energi dan hara yang kita keluarkan dari tanah itu dalam usaha kita mendapatkan hasil pertanian harus dikembalikan lagi ke dalam sistem dalam bentuk lain. Cara memilih jalan memasukkan kembali energi dan hara yang kita cabut dari sistem itu termasuk sebagai kepandaian kita untuk melaksanakan usaha pertanian yang menetap.

Di Indonesia salah satu cara untuk dapat menciptakan usaha pertanian menetap yang lestari ialah dengan mengubah lahan itu menjadi sawah. Diharapkan bahwa dengan membuat piringan-piringan yang datar tanah yang dijadikan lahan akan terhindar dari erosi sedangkan air irigasi yang masuk akan mengembalikan mineral hara yang hilang diresap tanaman melalui garam-garam yang terlarut di dalam air irigasi itu. Pada tahap kemajuan teknologi berikutnya, pupuk buatan menjadi salah satu sarana produksi yang dapat mengembalikan kesuburan lahan pertanian.

Pada umumnya ada dua cara utama pengusahaan lahan pertanian. Usaha pertama ialah bercocoktanam, sedangkan usaha kedua ialah usaha peternakan. Akan tetapi usaha yang terbaik kiranya ialah campuran kedua kegiatan itu yang berimbang dan dinamakan pertanian campuran. Dalam sistem pertanian campuran ini sebagian hasil bercocoktanam diberikan sebagai makanan ternak atau pakan kepada ternak untuk menghasilkan protein hewani. Sebagian pakan itu akan tidak tercernakan dan sebagai pupuk kandang akan memperkaya kembali lahan pertanian dengan mineral hara dan bahan organik yang menggemburkan tanah. Selain itu tenaga hewan yang dipelihara pun dapat dimanfaatkan pada pengolahan tanah atau usaha pengangkutan hasil pertanian ke pasar.

5.4. Usahatani Gurem Usahatani gurem bertujuan menghasilkan hasil pertanian untuk keperluan sendiri. Salah

satu usahatani gurem yang sudah dibahas ialah sistem berladang. Kita tahu bahwa kalau penduduk mulai padat sehingga daur pemberaan lahan diperpendek, sistem itu akan menghasilkan ekosistem alang-alang. Akan tetapi para tetua kita yang melakukan sistem perladangan itu sebenarnya tidak salah menciptakan cara berladang itu. Dalam keadaan hujan yang demikian derasnya di tanah air kita ini, apabila ladang itu ditanami berbagai

jenis tanaman yang berguna selain padi, maka sebagai hasilnya lahan itu sebenarnya telah diusahakan tertutup kembali dengan dedaunan yang melindungi tanah yang sangat berharga itu dari kikisan air hujan. Hanya saja apabila antara satu masa tanam dengan masa tanam berikutnya tidak diberi tenggang waktu yang cukup lama, yang akhirnya tumbuh bukanlah tanaman yang kita inginkan melainkan gulma yang tidak memerlukan lahan yang subur, yang di antaranya ialah alang-alang.

Jenis usahatani gurem kedua yang juga penting di negara kita ialah sistem bercocoktanam di atas lahan sawah, yaitu lahan yang diberi lapisan air yang mengalir pada sawah yang diairi, dan lahan yang diberi lapisan air tergenang, seperti pada sawah tadah-hujan. Tanaman yang dipelihara sudah tentu ialah padi yang menghasilkan beras sebagai sumber karbohidrat yang menghasilkan kalori di dalam menu makanan kita. Selain memiliki sawah itu, petani gurem biasanya memelihara berbagai macam tanaman keperluan sehari-hari di pekarangan rumahnya. Pekarangan ini adalah lahan kering di sekitar rumah yang ditanami. Bagian lahan di sekitar rumah yang tidak ditanami dan dibiarkan bera dinamakan halaman dan gunanya ialah untuk tempat pertemuan, tempat pengolahan pascapanen, lantai-jemur, dan tempat bermain anak-anak.

Hasil pertanian yang berasal dari pekarangan petani gurem juga digunakan untuk keperluan sendiri. Karena petani itu kadang-kadang memerlukan uang tunai, misalnya untuk membayar pajak, membeli obat, atau membayar uang sekolah, kadang-kadang hasil pekarangan yang biasanya berupa buah-buahan tidak dimakan sendiri melainkan dijual ke pasar. Kalau kita lihat seorang tua membawa setandan pisang saja ke pasar, besar sekali kemungkinannya bahwa pisang itu berasal dari pekarangan dan ia pergi ke pasar untuk menjualnya karena memerlukan uang tunai. Itu adalah salah satu gejala perbenturan antara petani yang berstatus gurem dengan perekonomian uang. Kalau tadinya ia berusaha hidup dari hasil usaha lahan pertaniannya sendiri tanpa merasakan perlunya memiliki uang tunai, peradaban modern memaksanya untuk memikirkan bagaimana caranya ia sekali-sekali harus mendapatkan uang tunai karena mulai ada keperluannya yang tidak dapat dipenuhi oleh hasil lahannya dalam bentuk alami.

Budidaya sawah mungkin sekali dikembangkan pada mulanya di India di sepanjang daerah pasang-surut tepi sungai-sungai besar seperti sekarang juga masih dapat dilihat di Muang Thai, Sumatera Selatan, dan Kalimantan Selatan dengan padi mengambangnya. Padi mengambang ini berkembang sebagai suatu penyesuaian di daerah pasang-surut seperti ini sebagai penyesuaian terhadap keadaan lingkungan. Dalam satu hari padi seperti ini batangnya mampu tumbuh satu sampai dua jengkal untuk mengimbangi naiknya air-pasang.

Kemudian, kepandaian bersawah itu menyebar ke Asia Tenggara dan di daerah yang berbukit-bukit dikembangkan menjadi pertanian sawah berteras yang sangat jelas dapat dilihat di sekitar Garut, Bali, dan di luar negeri di Filipina. Pertanian padi sawah di Asia Tenggara pada mulanya adalah suatu sistem bercocoktanam yang padat karya akan tetapi tipis modal. Lahan diolah di dalam piringan sawah yang telah digenangi sehingga berbentuk lumpur. Air penggenang dapat berasal dari air hujan yang ditadah dari langit dan sawah seperti itu disebut sawah tadah-hujan. Air juga dapat berasal dari sungai dan sawah demikian disebut sawah irigasi. Penggenangan tanah dan pengubahan bentuk tanah menjadi lumpur adalah suatu usaha meniru kembali ekosistem mantap di daerah rawa di tepi sungai. Air sungai itu menjadi sumber hara mineral bagi tanaman padi yang dengan akarnya yang mencengkeram tanah juga meresap hara dari lumpur itu. Samasekali tidak ada usaha mengadakan pemupukan tambahan.

Selama pertumbuhan tanaman padi itu semua gulma yang tumbuh di sekitar tanaman padi itu dan hama serta penyakit yang mengganggu tanaman diberantas satu demi satu dengan tangan. Yang dimaksudkan dengan hama ialah semua jenis hewan yang mengganggu suatu pertanaman, seperti serangga, tikus, dan babi, sedangkan yang

dimaksud-kan dengan penyakit ialah semua jenis tumbuhan yang menganggu pertanaman, seperti cendawan karat atau virus kerdil-rumput pada padi.

Pemanenan padi di beberapa daerah dilakukan dengan memotong satu demi satu malai-malai yang sudah masak dengan pisau ketam yang dinamakan juga ani-ani. Dengan cara ini juga benih padi untuk pertanaman berikutnya dipilih dari malai-malai yang bernas yang tumbuh pada batang yang kekar dan tingginya sebatas pinggang para penuai padi itu. Lama-kelamaan terbentuklah jenis padi yang rasanya sesuai dengan kesukaan lidah setempat dan bentuknya juga cocok dengan kebiasaan bercocoktanam dan menuai para petani di tempat itu. Secara tidak sengaja para petani zaman dahulu telah melakukan apa yang disebut seleksi massa terhadap tanaman padinya sehingga terbentuklah jenis padi yang rasanya enak, bentuknya mudah dituai, tidak mudah rontok, dan dapat tumbuh dalam keadaan lingkungan yang tidak perlu diberi pemupukan tambahan.

Padi seperti itu memang sangat cocok bagi petani yang bercocoktanam padi dengan maksud terutama menghasilkan padi untuk dimakan sendiri beserta keluarganya. Akan tetapi apabila pertanian dilakukan dengan cara ini, yaitu dengan maksud terutama menghasilkan hasil pertanian untuk keperluan sendiri saja, maka lahan yang diperlukan untuk mengusahakan hasil pertanian yang mencukupi bagi seluruh penduduk dunia ini menjadi sangat luas dan samasekali tidak tersedia. Oleh karena itu sistem pertanian yang mantap dipandang dari segi kehidupan umat manusia secara keseluruhan seharusnya bukanlah sistem pertanian gurem dengan tujuan utama menghasilkan untuk keperluan sendiri melainkan sistem pertanian yang ditujukan menghasilkan komoditi niaga. Dengan cara ini sistem bercocok-tanam dapat dilakukan dengan efisiensi penggunaan lahan dan tenaga yang sangat tinggi. Kalau petani gurem hanya dapat menghasilkan pangan bagi keperluan dirinya dan keluarga terdekatnya saja, maka petani pengusaha dengan cara berusahatani yang bersifat bisnis akan dapat menutupi permintaan bahan makanan bagi beratus orang.

Dengan masuknya perekonomian uang, petani gurem juga menghadapi tantangan. Kalau dahulu ia mencukupi semua keperluan hidupnya dari bidang tanah yang di-usahakannya, lambat laun keperluan hidupnya tidak lagi dapat dipenuhi dari hasil produksi yang berasal dari ekonomi tertutup. Makin sering ia memerlukan uang untuk menjadi alat penukar berbagai keperluan kehidupannya. Anaknya mungkin mulai bersekolah dan pajak bumi tidak lagi dapat dilunasi dengan sebagian hasil lahannya melain-kan dalam bentuk uang. Dalam hal seperti ini pekarangan rumahnya menjadi sumber keperluan uang tunai yang mendadak. Kalau kita amati di jalan seseorang membawa setandan pisang yang tidak keruan bentuknya ke pasar, besar sekali kemungkinannya pisang yang dibawanya itu telah ditebang olehnya dari pekarangan rumahnya dan dibawanya ke kota untuk dijual sebagai upaya mendapatkan uang tunai. Hasil pekarangannya itu menjadi di luar jangkauannya untuk disajikan kepada anggota keluarganya sendiri. Karena itu salah satu usaha untuk memajukan kehidupan para petani adalah untuk mengupayakan agar mereka mengelola usaha pertanian mereka lebih mendekati suatu bisnis. Itulah sebabnya di kesempatan berikutnya kita akan membahas jenis pertanian yang mengarah ke bisnis.

6. PERTANIAN USAHA

6.1. Petani Gurem Pada mulanya pertanian di tanah air kita ini dilaksana¬kan sebagai usaha menghasilkan

keperluan sehari-hari petani dari tanah tempatnya berpijak. Ketika itu setiap manusia pada dasarnya juga adalah petani yang bersama-sama dengan orangtuanya, anaknya, dan pasangan hidup¬nya, mengelola tanah untuk mendapatkan bahan makanan nabati maupun

hewani, serta keperluan hidup lain seperti bahan membuat rumah dan pakaian. Petani seperti itu kita tahu adalah petani gurem dan hidup dalam suatu sistem

perekonomian tertutup. Lama-kelamaan keadaan seperti itu menekan berat di atas ke-hidupan mereka, karena apabila lingkungannya sudah ber¬kembang, akan banyak hal-hal yang tadinya tidak dianggap keperluan hidup berubah menjadi keperluan hidup yang tidak dapat dihasilkan sendiri. Di dalam keadaan seperti itu petani gurem mencoba menyesuaikan diri dengan per¬alihan suasana. Ia mulai melihat bahwa ada apa-apa yang dihasilkan olehnya yang agaknya dapat dijual untuk dijadikan uang. Termasuk juga tenaganya yang pada masa-masa tidak ada kegiatan di ladang atau sawah dapat ditawarkan¬nya untuk melakukan pekerjaan kasar di daerah perkotaan.

6.2. Rumah dan Halaman Pola pemukiman pada ketika itu terdiri atas kumpulan rumah yang didirikan

berdekatan dan membentuk suatu kampung yang biasanya dikelilingi oleh batas berupa pagar hidup rumpun bambu. Di dalam kampung ini didirikan rumah-rumah yang masing-masing mempunyai halaman tempat bermain dan mengerjakan pekerjaan sehari-hari yang berkenaan dengan pengolahan lanjutan hasil pertanian, seperti menjemur padi dan kayu bakar serta menumbuk padi. Halaman itu kemudian dikitari oleh pekarangan.

6.3. Pekarangan Pekarangan di sekitar rumah dan halaman ditanami dengan sangat tepat guna.

Tanaman yang besar terdiri atas pohon buah-buahan seperti manggis (Garcinia mangostana), rambutan (Nephelium lappaceum), duku (Lansium domesticum), durian (Durio zibethinus), bisbul (Diospyros discolor), gandaria (Bouca macrophylla), gowok (Eugenia polycephala), kecapi (Sandorium koetjape), lobi-lobi (Flacourtia inermis), serta pohon lain yang dapat dijadikan sumber sayuran teman nasi seperti nangka (Artocarpus integra), kelewih (Artocarpus communis), dan melinjo (Gnetum gnemon). Dapat pula ditanam pepohonan yang menghasilkan rempah-rempah seperti pala (Myristica fragrans) dan cengkih (Eugenia aromatica). Di bawah tajuk pepohonan ini ditanam pepohonan dan perdu yang lebih kecil yang dapat menghasilkan buah seperti berbagai jenis jeruk (Citrus sp.), berbagai jenis jambu (Eugenia sp.), namnam (Cynometra cauliflora), dan salak (Salacca edulis); ramuan rempah-rempah untuk memasak seperti jahe (Zingiber officinalis), lengkuas (Alpinia galanga), dan lada (Piper nigrum). Sebagian rempah-rempah ini juga berperan sebagai bahan obat-obatan sehingga pekarangan yang ditanami tanaman berkhasiat obat disebut juga apotek hidup. Sebagai tanaman di lapisan terendah dapat juga ditanam bahan sayuran seperti pepaya (Carica papaya), cabai (Capsicum sp.), bayam merah (Alternanthera amoena), bayam (Amaranthus sp.) dan kangkung darat (Ipomoea reptans). Bagaimana susunan jenis tumbuhan yang ditanam tentu saja berbeda-beda untuk setiap tempat bergantung pada keadaan iklim dan tanahnya.

Tanaman pekarangan semacam yang disebutkan di atas itulah yang menjadi jembatan bagi petani gurem untuk beralih menjadi petani usaha. Apa yang dihasilkannya di sawah sebagian besar diperlukannya untuk keperluan hidupnya sendiri, akan tetapi apa yang dihasilkannya dari pekarangan akhirnya menjadi sumber penghasil uang tunai. Apalagi kalau tempat kediamannya dekat ke kota. Dengan cara demikianlah kemudian orang mengenal apa yang disebut duku Condet, rambutan Binjai dan Stabat, durian Rancamaya, serta apel Malang. Kalau kita berjalan-jalan di Batu misalnya, boleh dikatakan setiap jengkal tanah di pekarangan rumah yang sempit sudah ditanami dengan dua tiga batang apel yang berbuah dengan lebat.

6.4. Pekarangan Tempat Menjinakkan Tumbuhan dan Hewan

Semua tanaman yang ditanam di pekarangan itu asalnya tentu saja dari hutan dan kemudian dijadikan tanaman peliharaan. Demikian pula halnya dengan hewan yang dijadikan hewan piara dan dikandangkan di pekarangan, seperti kerbau, domba, dan kambing. Di tempat-tempat yang mudah mendapatkan air mengalir, di antara halaman dan pekarangan biasanya dibuat juga kolam tempat pemeliharaan ikan. Kalau di pekarangan kotoran kandang ternak dijadikan pupuk penyubur tanaman pekarangan, maka ikan di kolam mendapatkan sisa-sisa makanan manusia yang dibuang ke dalam kolam.

Satu hal yang dapat diamati dengan jelas ialah bahwa tanaman pangan seperti padi dan jagung tidak pernah ditanam di pekarangan. Tempatnya ialah di sawah atau tegalan di luar lingkungan pemukiman. Hanya di daerah transmigrasi baru saja hal itu dilanggar karena misalnya di daerah Sitiung dan Subulussalam, padi, jagung, dan ubikayu justru ditanam di pekarangan. Bahkan hampir tidak ada tersisa lahan untuk dijadikan halaman untuk melaku-kan kegiatan pascapanen seperti menjemur hasil pertanian dan menumbuk padi, serta mengadakan pertemuan bagi kegiatan ketetanggaan bagi orang dewasa dan kegiatan bermain bagi anak-anak. Alasannya mudah sekali karena dengan menanam padi dan tanaman pangan lainnya di sekitar rumah tugas menyelamatkannya dari hama babi menjadi lebih ringan.

6.5. Rempah-rempah Awal Mula Pertanian Usaha Beberapa dari antara tanaman pekarangan itu dahulu kala menjadi perhatian orang

Eropa, seperti misalnya buah pala dan bunga cengkih. Bahwa Columbus pada suatu ketika berani menentang arus pendapat bahwa dunia ini datar dan berlayar ke arah barat untuk mencari jalan lain ke nusa rempah-rempah berlandaskan perkiraan bahwa dunia ini bulat adalah berkat adanya rempah-rempah yang dihasilkan kepulauan Maluku. Untung saja setelah ia bertolak dari Palos di Spanyol pada tanggal 3 Agustus 1492 melalui kepulauan Canary, ia terdampar di pulau karang Samana, di tenggara San Salvador dan di sebelah timur Kuba. Untunglah ia tersesat dan menemukan Amerika Serikat. Kalau saja tidak demikian halnya, Amerika Serikat mungkin ada di Indonesia, dan kita atau mungkin sekali hanya sebagian dari kita sekarang ini bermukim di cagar-cagar budaya Indian.

Adanya rempah-rempah ini yang menjadi alasan untuk orang Belanda mendirikan Serikat Hindia Timur (Vereenigde Oost Indische Compagnie atau VOC) yang maksudnya berdagang akan tetapi akhirnya berkat kekuatan armadanya dan berkat tiadanya rasa persatuan di kalangan suku-suku bangsa di Indonesia ketika itu, menjadi penguasa mutlak untuk beberapa lamanya di kepulauan Nusantara. Dari serikat dagang ini kemudian berkembang pemerintahan jajahan yang mengubah Nusantara ini menjadi Hindia Belanda yang menginduk ke negeri Belanda. Keuntungan dari perdagangan rempah-rempah itu pula yang membuka kesempatan bagi Negeri Belanda untuk memupuk modal bagi pembangunan kerajaannya. Hal yang sama juga terjadi dengan Inggris yang mempunyai Serikat Hindia Inggris.

6.6. Tanaman Industri Dalam rangka mendukung program kolonialisme ini untuk menyediakan sumber bahan

mentah bagi perindustrian di negeri Belanda didirikanlah perusahaan-perusahaan pertanian di seluruh wilayah Indonesia, terutama di Jawa dan Sumatera. Bibit teh telah dimasukkan ke Jawa sebelum tahun 1700 oleh Gubernur Jenderal Camphuys hanya sebagai pekerjaan iseng-iseng saja.

Kemudian barulah dimasukkan bibit teh dari Jepang pada akhir abad kedelapan belas dan dalam awal abad kesembilan belas. Akan tetapi percobaan baru berhasil setelah didatangkan bibit teh yang berasal dari India, yaitu dari daerah Assam, pada tahun 1878. Inilah boleh dikatakan sumber semua perkebunan teh di Jawa, dan kemudian juga di Sumatera.

Dataran rendah Jawa Barat terkenal sebagai tempat perkebunan karet, sedangkan bagiannya yang lebih tinggi dijadikan perkebunan teh dan di tempat yang lebih tinggi lagi selain teh juga ditanam kopi dan kina. Bahkan kina merupakan monopoli. Sampai sekarang salah satu wilayah perkebunan teh yang terbaik letaknya di dataran tinggi Pengalengan. Di daerah ini pula hingga sekarang masih ditemukan perkebunan kina. Selain di Jawa Barat perkebunan teh juga dikembangkan juga di Jawa Tengah (Pekalongan, Semarang, Banyumas, Kedu, dan Surakarta), serta di Jawa Timur (Madiun, Kediri, Malang, dan Besuki). Sekarang sebagian besar perkebunan teh yang dapat bertahan hanyalah yang ada di dataran tinggi, karena semakin tinggi letak perkebunan teh itu semakin baik mutunya walaupun produksinya akan berkurang. Lagi pula sejak penyakit cacar teh (Exobasidium vexans) masuk ke Indonesia pada awal tahun limapuluhan, bercocoktanam teh di dataran tinggi yang agak rendah tidak menguntungkan lagi. Di Sumatera perkebunan teh masih bertahan di Sumatera Utara di sekitar Pematang Siantar, di Sumatera Barat, dan di Bengkulu serta Jambi (Kerinci).

Perkebunan lain yang penting ialah perkebunan kelapa sawit, kopi, tembakau, dan tebu. Perkebunan kelapa sawit pusatnya di Sumatera Utara dan kini dikembangkan sampai ke Kalimantan Barat, sedangkan perkebunan kopi yang penting di Jawa terutama ada di sekitar Jember di Jawa Timur. Kopi juga dihasilkan oleh pengusaha swasta di Timor Timur, Sumatera, Bali, dan Tana Toraja. Pada umumnya ada dua jenis kopi yang penting. Kopi arabica ditanam di tempat-tempat di atas 1000 meter dari permukaan laut sedangkan kopi robusta dapat ditanam di bawah ketinggian itu. Semakin tinggi tempat kopi arabica ditanam, semakin baik mutunya. Dahulu kopi arabica juga ditanam di tempat-tempat di bawah 1000 m. dari permukaan laut. Dengan datangnya penyakit daun kopi Hemileia vastatrix yang terbawa dari daerah asal kopi di Amerika Selatan, kopi arabica tidak dapat lagi ditanam di bawah 1000 m. dari muka laut.

Daerah kopi arabica yang penting di antaranya adalah dataran tinggi Sidikalang dan Pakantan di Sumatera Utara, dataran tinggi Gayo di Daerah Istimewa Aceh, dan Tana Toraja. Kopi arabica yang berasal dari dataran tinggi Pakantan dikenal di luar negeri sebagai Mandheling coffee, akan tetapi sekarang ada dalam keadaan yang merana karena di kampung itu penduduknya sebagian besar adalah orang yang berusia lanjut dan tidak sanggup lagi mendaki ke kebun-kebun di ketinggian di atas 1000 m. Karena itu mereka bertanam kopi di lahan yang dekat ke rumah, yaitu masih di dalam batas perkampungan pada ketinggian 900 m. Karena itu yang ditanam pun adalah kopi robusta. Lampung dan Bali adalah penghasil kopi robusta yang penting. Kopi jenis mana yang dianggap enak tergantung pada cara kita hendak meminumnya. Kopi arabica sangat baik untuk keperluan pembuatan kopi tersaring yang dibubuhi susu, sedangkan kopi robusta sangat cocok untuk diminum sebagai kopi tubruk. Penjual kopi tertentu mempunyai rumus campuran masing-masing bagi kopi yang mereka jual. Di Timor Timur dari kopi arabica dan robusta telah terjadi persilangan yang kemudian dikenal sebagai kopi arabusta. Di pasaran juga dikenal kopi yang diberi nama kopi luak. Pada mulanya kopi luak berasal dari biji kopi yang dikeluarkan kembali dari sistem pencernaan luak pemakan kopi. Karena luak hanya mau makan buah kopi yang sudah masak, dengan sendirinya biji kopi yang keluar lagi dari sistem pencernaannya terdiri atas biji yang berasal dari buah masak yang terpilih. Pemilihannya jauh lebih baik daripada pemilihan yang dapat dilakukan oleh para pemetik buah kopi.

Tembakau pada mulanya merupakan komoditi sangat penting yang berasal dari Indonesia. Tembakau Deli misalnya tadinya adalah bahan penyalut luar serutu yang terbaik di dunia karena tipisnya dan kuatnya digulung tanpa mengalami keretakan. Tembakau daerah kesultanan atau Vorstenland digunakan sebagai lapisan pembungkus di bawah lapisan pembungkus luar, sedangkan tembakau Besuki terdiri atas dua macam. Tembakau yang dipanen pada musim kemarau dinamakan tembakau panen-awal (Voor-oogst) yang

diselenggarakan oleh penduduk dan hasilnya terutama digunakan untuk membuat sigaret. Jenis kedua adalah tembakau panen-akhir atau Naa-oogst yang diselenggarakan oleh perkebunan dan yang hasilnya sangat baik untuk membuat cerutu.

Pelelangan tembakau biasanya dilakukan di Bremen. Usaha bercocoktanam tembakau lambat-laun akan mengalami kemunduran karena di luar negeri semakin banyak diadakan kampanye anti-merokok demi untuk menjaga kesehatan. Selain itu penanaman tembakau di Deli untuk keperluan daun pembungkus luar cerutu mengalami persaingan yang keras berkat kemajuan teknologi.

Dahulu kala penanaman tembakau Deli dilakukan pada lahan yang setelah dipanen diberakan untuk menjadi hutan kembali selama delapan tahun. Setelah jangka waktu selama itu barulah lahan boleh dibuka kembali untuk ditanami tembakau. Dengan cara ini kualitas tembakau Deli dapat dipertahankan. Akan tetapi lama-kelamaan dengan pesatnya pertambahan penduduk cara bercocoktanam seperti itu tidak dapat dipertahankan lagi dan pendaur-ulangan lahan dipersingkat dengan akibat menurunnya kualitas tembakau. Kompleks kampus Universitas Sumatera Utara dan perkampungan di sekitarnya misalnya dahulu adalah daerah perkebunan tembakau Deli. Merosotnya peranan tembakau Deli sebagai komoditi pertanian disebabkan dua hal, yaitu berkurangnya orang yang gemar merokok, dan terlambatnya upaya mencari cara lain untuk mempertahankan mutu tembakau walaupun sudah diketahui bahwa pendaur-ulangan pemakaian lahan dengan jangka waktu delapan tahun tidak dapat dipertahankan lagi karena merupakan pemborosan pemanfaatan tanah.

Sementara itu dengan teknologi pasca-panen daun tembakau dapat dibuat menjadi tipis dan kenyal sehingga dengan teknologi dapat diperoleh daun tembakau yang hampir sama mutunya dengan daun tembakau Deli. Dengan demikian ada pihak-pihak yang sudah dapat membuat daun tembakau salut-luar cerutu dengan proses yang lebih murah sehingga pengusahaan tembakau salut-luar cerutu di Deli mendapat saingan yang sangat berat. Karena itu sekarang ini banyak areal yang tadinya ditanami tembakau di Sumatera Timur diubah menjadi perkebunan sawit.

Perluasan tanaman sawit di Indonesia sekarang dilakukan secara besar-besaran menggunakan teknologi canggih, yaitu teknik kultur jaringan. Dari meristem daun atau akar yang belum didiferensiasi, dengan menggunakan larutan hara tertentu dibiakkan jaringan callus, yaitu jaringan seperti yang terbentuk pada tepi kulitbatang yang sudah dikelupas pada cangkokan. Jaringan ini kemudian dipelihara dalam larutan hara lain untuk menumbuhkan pucuk. Setelah pucuk tumbuh jaringan kemudian dipelihara dalam larutan hara lain untuk menumbuhkan akar. Semuanya ini dilakukan dalam tabung-tabung yang ditempatkan dalam lemari-lemari yang dipanasi secara buatan dan diberi cahaya matahari buatan. Dengan cara ini dapat diperoleh bibit sawit dalam jumlah yang sangat besar dalam waktu yang singkat. Akan tetapi akhir-akhir ini di beberapa pertanaman ternyata muncul pohon-pohon yang menghasilkan tandan-tandan bunga yang hermafrodit. Seharusnya tandan bunga itu atau jantan atau betina. Dengan munculnya tandan hermafrodit, dayahasilnya menjadi sangat berkurang. Apa yang menyebabkan terjadinya perubahan seperti ini masih menjadi pertanyaan. Akan tetapi hal ini adalah suatu teladan tentang teknologi yang berkembang jauh lebih cepat daripada sains yang mendukungnya. Dalam hal teknik kultur jaringan ini agaknya para peneliti lebih terpesona untuk menemukan cara-cara mendapatkan bibit dari meristem yang belum berdiferensiasi, tanpa mencoba memahami apakah dengan cara itu tidak akan muncul penyimpangan-penyimpangan yang disebabkan oleh adanya mutasi genetik di dalam sel-sel callus.

Di Indonesia gula dihasilkan dari tebu sedangkan di Eropa dihasilkan dari bit. Budidaya tebu di Indonesia mula-mula diadakan di Jawa di dataran rendah yang mudah diairi. Bahkan sistem pengairan yang baik yang terdapat di daerah pesawahan di Jawa dahulu dibuat oleh Pemerintah Hindia Belanda terutama untuk mendukung perusahaan

perkebunan tebu yang menyewa sawah-sawah terbaik selama delapan belas bulan untuk bercocoktanam tebu. Perkebunan itu sendiri tidak memiliki lahan melainkan hanya ber-modalkan emplasemen yang menjadi tempat kegiatan peng-gilingan tebu untuk mendapatkan niranya dan kemudian pembuatan gula dari nira tersebut.

Pengolahan tanah untuk ditanami tebu sangat bersifat padat karya karena di petak-petak sawah dibuat alur-alur tempat stek batang tebu ditanamkan. Setelah tumbuh pada suatu ketika alur itu ditutup dan dibumbun menjadi guludan. Setelah delapan belas bulan tebu itu ditebas semuanya pada suatu saat ketika kadar niranya mencapai suatu maksimum dan kemudian segera digiling dan diolah. Cara budidaya ini dinamakan sistem Reynoso dan sangat berbeda dengan cara budidaya tebu yang dilakukan di Kuba dan di Hawaii. Di kedua tempat itu tebu setelah ditebas dibiarkan tumbuh kembali tunas atau ratoon-nya untuk ditebas kembali setelah cukup besar. Hal ini dilakukan berkali-kali sampai produksinya mulai menurun. Baru diadakan pembongkaran dan penanaman kembali. Metode ini dinamakan sistem ratooning dan tidak terlalu banyak memerlukan tenaga kerja. Kekurangannya ialah bahwa produksinya memang tidak mencapai produksi setinggi yang dapat dicapai dengan metode Reynoso.

Sistem pengusahaan perkebunan tebu seperti yang diwariskan oleh Belanda itu mempunyai segi negatif karena terlalu berpihak pada pengusaha dengan merugikan petani pemilik lahan. Karena itu sekarang ada pengaturan baru yang dikenal dengan metode TRI (Tebu Rakyat Intensifikasi). Dengan cara ini rakyat sendiri bercocoktanam tebu di atas lahannya sendiri dan kemudian menjualnya ke penggilingan tebu. Akan tetapi karena hasil akhir sangat ditentukan oleh kadar nira tebu sewaktu ditebas dan oleh kecepatan mengolah tebu itu di pabrik sebelum kadar nira turun karena fermentasi, tebu rakyat intensifikasi ini banyak mengalami kerugian hasil yang disebabkan karena tidak dapat memanfaatkan saat panen dan giling yang tepat.

Dari apa yang telah dibahas ini dapat kita simpulkan bahwa perusahaan pertanian perkebunan yang bentuknya sebenarnya telah dimantapkan sejak lama, pada saat ini dan di masa depan yang dekat ini tetap harus mengalami peninjauan dan penyesuaian terhadap keadaan lingkungan sosial dan keadaan pasar. Perkebunan tebu misalnya sekarang ini sedang diusahakan untuk dialihkan ke lahan-lahan di luar Jawa dengan menggunakan sistem anakan atau ratooning.

6.7. Pengalihan Pertanian Gurem Menjadi Usahatani Penghasilan hasil pertanian untuk bahan pangan seperti padi-padian sampai beberapa

waktu yang lalu lebih bersifat usaha untuk memenuhi keperluan sendiri yang dapat kita juluki pertanian gurem. Dengan meningkatnya penduduk dunia cara menghasilkan bahan pangan seperti ini tentu saja menimbulkan masalah kurang gizi karena muncul-nya kelaparan di mana-mana. Sebenarnya di Indonesia sejak tahun tigapuluhan telah diadakan usaha memperbaiki jenis padi sehingga dapat memberikan hasil yang lebih tinggi. Usaha ini dilakukan di kebun percobaan padi di Bogor oleh van der Meulen dan Hadrian Siregar. Pemulia-pemulia padi yang sekarang bekerja di Bogor sebagian besar adalah didikan Hadrian Siregar yang karena ketekunannya menemukan padi unggul baru dianugerahi Bintang Mahaputera oleh Pemerintah dan Doctor Honoris Causa oleh Institut Pertanian Bogor, dan oleh International Rice Research Institute (IRRI) diberi Piagam Penghargaan selaku Peneliti Padi Utama secara anumerta.

Filsafat pemuliaan tanaman yang mula-mula dianut oleh van der Meulen dan Siregar ialah menemukan jenis unggul baru yang dapat menghasilkan tinggi pada lingkungan yang tidak perlu dipupuk. Filsafat ini diikuti dengan anggapan bahwa para petani tidak mampu membeli pupuk untuk pemeliharaan sawah mereka. Filsafat ini masih menggunakan pemikiran bahwa petani itu bukan usahawan. Akan tetapi di seberang lautan, di Meksiko suatu satuan tugas pemulia tanaman yang berasal dari 17 bangsa di bawah pimpinan ahli

agronomi Amerika Serikat Norman Borlaug menggunakan suatu filsafat yang lain untuk mengembangkan gandum dan jagung yang mampu menghasilkan tinggi dan tahan serangan penyakit. Filsafat ini kemudian dikembangkan pula untuk padi dengan didirikan-nya Lembaga Penelitian Padi Internasional di Los Banos, Filipina. Lembaga ini dikenal dengan nama International Rice Research Institute atau IRRI. Semuanya ini mendapat dukungan dana mula-mula dari Yayasan Rockefeller, dan kemudian juga dari sumber-sumber lain. Sebenarnya IRRI tadinya dipertimbangkan untuk ditempatkan di Bogor, akan tetapi karena keadaan politik ketika itu tidak menentu di Indonesia, akhirnya Filipina-lah yang beruntung menjadi tuan rumah bagi IRRI. Adanya IRRI di Los Banos adalah juga suatu keuntungan besar bagi perkembangan ilmu-ilmu pertanian di Universitas Filipina Los Banos yang perhatian utamanya adalah ilmu-ilmu pertanian.

Filsafat pembuatan jenis unggul baru yang diikuti oleh mazhab pemulia tanaman Norman Borlaug ialah mencari jenis tanaman yang bentuknya cocok untuk dapat menangkap dan mengubah energi surya menjadi karbohidrat, pada keadaan tanah yang dibuat sesubur-suburnya, dan tahan akan serangan hama dan penyakit. Umurnya pun harus dipersingkat sehingga dalam setahun petani dapat memanen lebih dari sekali. Dalam hal padi telah dikembangkan jenis padi yang dapat ditanam tiga kali dalam setahun asal saja keadaan pengairan terjamin.

Hasil pemikiran Borlaug inilah yang mencetuskan apa yang dikenal sebagai Revolusi Hijau yang dalam kurun waktu 1950-1980 membuat banyak negara dunia ketiga mampu berusaha menjadi berswasembada pangan, termasuk Indonesia. Untuk itu Norman Borlaug menjadi penerima anugerah Nobel pada tahun 1970.

Dengan adanya jenis unggul baru ini sistem budidaya pertanian berkembang sehingga petani bukan saja dapat memenuhi keperluan dirinya sendiri akan tetapi juga mendapat tambahan penghasilan yang dapat dipakai untuk pembentukan modal dan perbaikan mutu kehidupan. Sudah tentu ada kekurangan-kekurangan yang terjadi karena misalnya petani yang sangat gurem karena pemilikan lahannya sangat kecil, walaupun hasil pertaniannya sudah meningkat, masih saja belum dapat mencukupi keperluan hidupnya sehari-hari, sedangkan petani kaya sebagai akibat-nya menjadi lebih kaya lagi. Dengan perkataan lain, memang terjadi kenaikan hasil padi per satuan luas, akan tetapi tidak terjadi kenaikan produktivitas diukur per satuan tenaga kerja. Hal ini termasuk gejala yang disebut involusi pertanian oleh Clifford Geertz.

6.8. Hortikultura Jauh sebelum para petani padi di Indonesia mengenal sarana produksi pertanian seperti

pupuk dan obat pemberantas hama dan penyakit, para petani sayuran dan buah-buahan sebenarnya sudah lebih dahulu menggunakan sarana produksi seperti itu. Petani sayuran dan buah-buahan pada mulanya hanya dapat berkembang usahanya di dekat kota-kota besar yang padat penduduknya, karena untuk pemasaran sayuran dan buah-buahan itu diperlukan pasar yang dekat. Hal itu disebabkan karena sayuran dan buah-buahan tidak tahan lama. Sekarang ini pola itu mulai berubah karena teknologi pascapanen sudah mulai berkembang sehingga cara mengemas dan cara menyimpan bahan kemasan di dalam ruang yang disejukkan sangat membantu para petani sayuran dan buah-buahan untuk memasarkan hasil pertaniannya ke tempat yang lebih jauh. Daerah produksi sayuran dan buah-buahan penting di Indonesia ialah misalnya Tanah Karo untuk daerah pemasaran Medan dan Singapura, Bukit Tinggi untuk Padang, Pengalengan untuk Bandung, Bogor, dan Jakarta, Puncak/Sindanglaya untuk Bogor dan Jakarta, Batu untuk Malang dan Surabaya.

Salah satu kelemahan dalam peningkatan mutu hasil pertanian sayuran dan buah-buahan atau Hortikultura ialah bahwa jenis-jenis unggul baru belum cepat dapat dimanfaatkan oleh para petani karena belum banyak pengusaha yang berani menanamkan

modalnya dalam bidang penangkaran bibit unggul tanaman buah-buahan. Memang untuk buah-buahan diperlukan waktu yang lebih lama untuk menemukan bibit unggul baru dan diperlukan waktu yang lebih lama lagi untuk memperbanyak bibit unggul itu karena sifat tanaman yang umurnya lebih dari setahun.

Hal ini menjadi tantangan bagi kita, apalagi karena di Muang Thai pihak swastalah yang berperan mengembangkan pertanaman sayuran dan buah-buahan. Anggur hijau yang dihasilkan oleh Muang Thai misalnya tidak kalah mutunya dengan yang dihasilkan di Eropa atau Australia. Kuncinya ialah penemuan bibit yang baik dan cara penggunaan sarana produksi pertanian yang tepat. Bukan saja anggur yang telah mereka kembangkan dengan baik. Buah-buahan asli Indonesia telah mereka perbaiki sehingga kita sekarang tergila-gila akan durian Bangkok dan jambu Bangkok. Kalau kita di sini menggunakan kata Bangkok sebagai penunjuk mutu buah yang baik, di Bangkok kebalikannya, mereka menggunakan kata “Jawa” untuk menunjukkan suatu gulma yang membuat kepala mereka pusing, yaitu Eceng gondok (Eichornia crassipes), yang memperdangkal saluran air di seluruh kota Bangkok. Padahal yang membawa eceng gondok itu ke sana pada tahun tigapuluhan dari Kebun Raya Bogor adalah Raja Rama V yang terpesona akan bunganya yang berwarna ungu kebiru-biruan.

Boleh juga kita ketahui bahwa mangga Filipina yang sekarang menjadi komoditi ekspor telah berhasil diatur pembungaannya sehingga musim mangga sekarang diadakan bergiliran untuk berbagai propinsi. Dengan cara itu persediaan mangga untuk ekspor selalu ada. Mangga Filipina ini sebenarnya dimasukkan ke Filipina oleh ahli botani Filipina Dr. Valmayor pada tahun 1938 dari Jawa Timur. Di tempat aslinya ini mangga tersebut dikenal dengan nama “Si Manalagi”.

Kalau kita mempunyai kesempatan berjalan-jalan di dataran tinggi Atherton di Queensland Utara, Australia, kita akan terpesona melihat begitu banyaknya pohon mangga yang mereka tanam dan sudah menjadi komoditi ekspor. Pagar rumah pun ditumbuhi pohon markisa (Passiflora sp.), sehingga pada suatu ketika kalau kita tidak hati-hati, bukanlah suatu kemustahilan kalau kita di Ujungpandang atau Medan terpaksa minum sirop yang diimpor dari Australia. Mengapa? Karena markisa sudah punah di Indonesia sebab tidak dipelihara. Bagi orang Australia hal itu bukan suatu kemustahilan, karena mereka sudah mengirim kerbau ke Indonesia, mengekspor bir kembali ke Jerman, dan me-masok unta bagi Saudi Arabia. Apakah kita akan membiarkan kekayaan alam kita punah di Indonesia tetapi berkembang di tempat lain?

7. ENERGI BAGI MANUSIA

7.1. Pandangan Kuno Mengenai Kosmos Sejak dahulu kala manusia sadar bahwa tanpa matahari kehidupan di dunia menjadi

suatu kemustahilan. Tiga ribu tahun yang lalu dalam zaman Mesir Purba misalnya, Firaun Akhnaton menyuruh membuat gambar dirinya sebagai hiasan dinding di makamnya (Gambar 7.1).

Gambar 7.1. Firaun Akhnaton dan istrinya Nefertiti sedang mempersembahkan sesajian yang kemudian dibalas

oleh Dewa Matahari Aten, dengan mengirimkan melalui sinar-sinar tangannya, makanan berupa buah-buahan ke bumi. Perhatikan juga pohon teratai dan buahnya yang dapat dijadikan makanan di bagian kanan-bawah gambar (Repro.: Science, Colin A. Ronan).

Dalam gambar itu Akhnaton dan permaisurinya dilukiskan sedang menengadahkan kedua belah telapak tangan mereka untuk menangkap kiriman buah dari matahari melalui sinarnya yang di ujungnya berbentuk tangan yang menggenggam buah-buahan. Naluri Akhnaton bahwa matahari adalah sumber energi yang sangat penting untuk kehidupan manusia memang benar. Itulah sebabnya matahari dianggapnya sebagai Dewa Mahatunggal yang dinamakannya Aten, menggantikan lingkup kekuasaan Dewi Langit Nut, Dewa Udara Syu, dan Dewa Bumi Qeb seperti yang lazimnya diterima dalam pandangan mengenai alam-raya bangsa Mesir Kuno (Gambar 7.2).

Gambar 7.2. Citra bangsa Mesir-Kuno tentang alam-raya. Dewi Langit Nut ditopang oleh Dewa Udara Syu

membuat suatu cungkup yang melindungi Dewa Bumi Qeb yang sedang berbaring miring pada salah satu sisinya (Repro.: Science, Colin A. Ronan).

Kalau para firaun sebelum Akhnaton mengikuti pandangan para pendeta bahwa bumi tempat mereka berpijak adalah tubuh Dewa Bumi Qeb yang dipayungi oleh Dewi Langit Nut yang ditopang oleh Dewa Udara Syu agar tidak mengimpit bumi, maka Firaun Akhnaton pikirannya maju selangkah dan menganggap bahwa semua hal yang berkenaan dengan kehidupan diatur oleh suatu Sumber Tenaga Tunggal yang memberikan makanan

kepada semua makhluk di bumi. Sumber itu menurut perkiraannya ialah matahari dan oleh karena itu ia mencoba mengajari rakyatnya untuk menyembah hanya satu dewa yaitu Dewa Matahari.

Perkiraan Akhnatun memang mengagumkan dan sangat maju bagi zamannya sehingga ia dianggap firaun murtad oleh bangsanya. Akan tetapi cara kerja sinar surya tentu saja tidak langsung seperti itu, melainkan melalui suatu kejadian yang mengubah energi surya menjadi energi kimia melalui suatu proses yang dinamakan fotosintesis. Pada zamannya tentu ia tidak dapat memahami hal itu semua karena ilmu kimia belum ditemukan dan bahkan apa saja yang diketahui orang Mesir pada ketika itu belum lagi boleh dianggap ilmu.

7.2. Fotosintesis Dalam peristiwa fotosintesis, klorofil dalam tumbuhan hijau mengikat energi surya

yang sebenarnya adalah energi elektromagnetik melalui pembentukan karbohidrat dari karbondioksida dan air. Karbohidrat ini menjadi dasar pembentukan bahan organik lainnya, yang kemudian dapat dimanfaatkan manusia. Akan tetapi juga bahan organik ini dapat berubah menjadi bahan organik fosil dan tersimpan beribu-ribu tahun lamanya serta berubah menjadi minyak bumi, gas alam, dan batubara. Ketiga jenis bahan organik fosil ini dihasilkan tumbuhan hijau dan hewan yang hidup dari tumbuhan hijau itu secara langsung atau tak langsung berjuta-juta tahun yang lalu dan sekarang juga menjadi sumber energi yang diperebutkan oleh manusia di dunia ini.*

Energi kimia yang diikat tumbuhan hijau melalui fotosintesis dalam bentuk karbohidrat itu adalah sumber energi kehidupan makhluk hidup seperti manusia dan hewan. Akan tetapi energi kimia yang tersimpan sebagai hasil fotosintesis dalam bentuk bahan bakar fosil sampai saat ini adalah penggerak utama berbagai bentuk kerja yang dilakukan di bumi ini. Minyak bumi yang diubah menjadi bensin, minyak tanah, dan minyak diesel misalnya digunakan sebagai bahan bakar penggerak kendaraan bermotor di darat, laut, maupun udara. Minyak diesel juga dapat digunakan untuk membangkitkan tenaga listrik. Tenaga listrik ini dapat dijadikan penggerak mesin-mesin industri dan mesin-mesin peralatan perkantoran dan rumahtangga. Semuanya ini tidak langsung berasal dari energi surya.

Selain itu hasil fotosintesis yang telah dikonsumsi hewan dan manusia akan selalu bersisa dan masih mengandung energi yang belum terbakar. Kumpulan bahan organik yang tersisa seperti ini dapat digunakan membangkitkan energi melalui pembentukan gas-bio yang dapat dijadikan pengganti bahan bakar.

7.3. Energi Surya Sebagai Sumber Energi Mekanik Matahari juga dapat menghasilkan energi untuk kepentingan manusia melalui

perubahan bentuk energi elektro-magnetiknya menjadi energi fisik yang bersifat mekanik. Hal itu dapat terjadi karena panas matahari dapat menggerakkan massa udara dan air. Pergerakan massa udara terjadi dengan munculnya angin. Angin muncul karena di permukaan bumi terjadi perbedaan tekanan udara. Seperti kita ketahui hal itu terjadi karena daratan pada siang hari menjadi lebih cepat panas daripada perairan dan pada malam hari lebih cepat mendingin daripada perairan. Perbedaan suhu di atas dua macam permukaan bumi ini menimbulkan perbedaan tekanan udara yang menimbulkan angin sebagai gerakan udara. Energi kinetik angin ini dapat ditampung melalui baling-baling yang dihubungkan ke suatu generator listrik untuk membangkitkan listrik. Dapat pula baling-baling itu menimbulkan energi mekanik seperti misalnya pada kincir angin yang memompa air atau menggiling gandum.

Hal yang sama juga dapat terjadi di lautan dan perpindahan massa air karena perpindahan massa udara di permukaannya menimbulkan gelombang yang mengandung energi kinetik. Sekarang ini telah diciptakan turbin-turbin yang dapat menyadap energi

gelombang menjadi energi listrik. Dengan demikian energi surya pun telah dapat disadap melalui perubahan menjadi energi kinetik berupa arus gelombang laut.

Sinar matahari juga bekerja menguapkan air dari permukaan bumi yang kemudian dikumpulkan menjadi awan. Awan ini dibawa angin naik menuju puncak gunung dan dalam proses pengangkutan itu mengalami pendinginan dan pengembunan. Terjadilah hujan. Dengan demikian sebagian air dari laut dipindahkan ke pegunungan sehingga energi surya itu telah berubah menjadi energi potensial melalui air yang mengalir kembali ke laut dan sebelum sampai di laut ditampung dahulu di danau-danau buatan yang telah dilengkapi dengan turbin penggerak air. Turbin ini kemudian membangkitkan energi listrik. Hal seperti itu kita lihat misalnya di Jatiluhur, Asahan, Karang Kates, dan Cirata.

7.4. Energi Panas Matahari Energi elektromagnetik matahari dapat pula diubah menjadi energi termal. Hal itu

misalnya terjadi dengan usaha-usaha pengeringan hasil panen langsung di bawah sinar matahari atau di dalam kotak-kotak hitam yang disuruh menyerap energi surya untuk membangkitkan panas. Energi panas yang dapat dibangkitkan oleh matahari ini juga dapat memanaskan permukaan lautan sehingga lapisan air laut di atas menjadi lebih panas daripada lapisan di bawahnya. Dengan perkataan lain, ada suatu gradien termal antara lapisan air laut di permukaan dengan lapisan air di bagian dalam laut. Lapisan air laut yang panas itu dapat dipakai untuk menguapkan suatu cairan yang mudah menguap, misalnya amoniak. Sewaktu menguap amoniak ini disalurkan melalui suatu turbin untuk menggerakkan turbin itu. Setelah selesai menggerakkan turbin itu uap ammoniak itu dicairkan kembali melalui pendinginan dengan air laut dingin yang dipompakan ke permukaan laut dari bagian laut yang dalam.

Turbin yang digerakkan oleh adanya gradien termal antara lapisan air laut di permukaan dan di kedalaman menjadi perantara mengubah energi surya yang telah disimpan sebagai gradien termal di dalam air laut menjadi energi listrik. Karena pengubahan energi termal lautan memerlukan perbedaan suhu kira-kira 20oC, penyadapan energi termal lautan ini hanya dapat dilakukan di sekitar katulistiwa, termasuk di wilayah Nusantara ini.

7.5. Energi Geotermal atau Energi Panas Bumi Selain melalui energi surya, kita dapat pula menyadap energi dari dalam bumi. Energi

geotermal ini membangkitkan panas yang memanaskan air dan batuan di dalam tubuh bumi. Air yang panas ini kemudian dapat menimbulkan mataair panas yang energinya dapat disadap melalui pembangkit listrik tenaga uap. Salah satu negara yang banyak menggunakan energi termal seperti ini adalah Selandia Baru. Kita pun sudah mulai merintis penggunaannya. Salah satu tempat yang memberi harapan adalah daerah sekitar Gunung Salak.

7.6. Energi Gravitasi Adanya dua massa yang besar akan menimbulkan saling tarik-menarik. Energi

gravitasi seperti ini menimbulkan peristiwa pasang-surut yang adalah suatu gerakan massa air. Gerakan massa air ini adalah energi mekanik kinetik dan potensial yang dapat diubah melalui suatu turbin menjadi energi listrik. Usaha pertama mengubah energi gelombang pasang-surut ini telah dilakukan di Perancis pada tahun-tahun enampuluhan. Pembangkit listrik tenaga gelombang pasang di St. Malo, Perancis ini menghasilkan listrik 500 MW setahunnya. Tentu saja muncul persoalan pelestarian lingkungan hidup, karena pembangkit listrik itu dibangun di sekitar muara sungai tempat bertelur dan menetasnya berbagai jenis makhluk hidup. Hal ini adalah suatu contoh masalah terganggunya kesetimbangan ling-kungan karena masuknya suatu teknologi baru.

7.7. Energi Nuklear Bentuk energi lain yang dapat dimanfaatkan ialah energi nuklear atau energi inti yang

berasal dari energi yang terkandung dalam atom itu sendiri. Kita tahu bahwa suatu atom tersusun atas suatu inti yang dikitari oleh elektron-elektron bermuatan negatif. Inti itu terjadi atas perpaduan erat proton-proton bermuatan positif dengan neutron-neutron yang tidak bermuatan. Muatan negatif elektron suatu atom biasa diimbangi oleh muatan positif intinya sehingga atom itu sendiri bersifat netral. Sewaktu inti terbentuk dari dari kedua jenis zarah pembentuk inti atau nukleon ini, haruslah sebagian kecil sekali dari massanya dihilangkan, yaitu di sekitar beberapa peroktiliun (10-27) gram, yang diubah menjadi energi. Energi ini setara dengan jumlah energi yang diperlukan untuk mengikat nukleon-nukleon itu menjadi satu dalam bentuk inti, dan disebut energi pengikat. Energi pengikat nukleon ini terkecil untuk atom yang ringan dan meningkat dengan bertambahnya ukuran inti. Besarnya energi pengikat ini meningkat sampai mencapai ukuran inti besi yang mengandung 56 zarrah di dalam intinya.

Setelah itu energi pengikat itu menurun lagi perlahan-lahan untuk atom-atom yang lebih berat. Demikianlah energi pengikat zarrah-zarrah di dalam inti Uranium 235 lebih rendah daripada energi pengikat unsur-unsur lain yang lebih ringan seperti besi dan timah. Kalau suatu nukleus berat seperti Uranium 235 dipisah, akan terjadi dua buah inti baru yang lebih kecil, akan tetapi yang masing-masing mempunyai energi pengikat yang lebih besar daripada energi pengikat atom uranium yang semula. Oleh karena itu harus terjadi pengubahan sedikit massa menjadi energi. Energi yang dilepaskan inilah yang dimanfaatkan sebagai energi nuklear. Usaha pertama menghasilkan energi nuklear melalui pemecahan atom secara terkendali dilakukan oleh ahli fisika Italia bernama Enrico Fermi di Universitas Chicago pada tanggal 2 Desember 1941.

Prinsip pembangkitan energi nulear itu adalah melalui pemboman atom Uranium 235 dengan neutron. Pemboman ini mengubah atom Uranium 235 menjadi Uranium 236 yang tidak stabil. Uranium 236 ini memecahdiri menjadi atom-atom yang intinya lebih kecil. Dalam proses ini dilepaskan pula neutron yang tiba gilirannya membom atom Uranium 235 lainnya. Terjadilah reaksi berantai dan muncullah sejumlah besar energi. Reaksi berantai inilah yang telah berhasil dikendalikan oleh Enrico Fermi. Penemuannya inilah kemudian yang menjadi dasar pembuatan reaktor nuklear. Salah satu kegunaan reaktor nuklear ini adalah untuk membangkitkan tenaga listrik. Salah satu pembangkit listrik tenaga nuklear yang terkenal ialah PLTN Three Miles Island di Harrisburg, Pennsylvania, yang pada tahun 1979 menimbulkan musibah karena mengalami kebocoran sehingga mencemarkan atmosfer dengan limbah radioaktif. Akan tetapi bagaimanapun juga berbahayanya penggunaan tenaga nuklear ini, pada akhirnya kalau manusia sesudah kekurangan sumber energi, ia akan menggunakannya juga. Yang diusahakannya sudah tentu ialah agar semua proses pembangkitan tenaga nuklear ini diperbaiki sehingga lebih aman.

Karena sebelum mencapai ukuran inti besi 56 energi pengikat suatu atom meningkat dengan bertambah besarnya nukleus, maka selain dari pemecahan atom juga dapat dihasilkan energi dari pemaduan dua atom menjadi satu atom. Hal itu misalnya dapat dilakukan apabila dua atom Hidrogen dipadukan dan diubah bentuknya menjadi inti Helium. Pemaduan atom-atom Deuterium atau atom Deuterium dengan isotop hidrogen yang lebih berat lagi, yaitu Tritium, dapat pula menghasilkan energi karena pembentukan inti yang lebih besar dengan energi pengikat yang lebih besar daripada inti-inti penyusunnya.

7.8. Sumber Energi Utama Berubah dengan Tingkat Peradaban Dalam peradaban manusia primitif hanya ada satu sumber energi yang digunakannya

untuk keperluan hidupnya, apakah itu sumber energi untuk makan, untuk memasak, untuk bekerja, ataukah untuk bepergian. Untuk makan, sumber energi yang dipakainya berupa

karbohidrat yang dihasilkan oleh tumbuhan. Selain itu ia juga memerlukan protein dalam susunan makanannya. Protein itu sebagian besar dihasilkan oleh hewan, yang pada gilirannya memerlukan energi untuk tumbuh dan berkembangbiak. Energi untuk keperluan ini diambil oleh hewan dari tumbuhan atau hewan lain sebagai makanannya. Untuk bekerja di ladang misalnya, manusia menggunakan tenaganya secara langsung. Kalaupun ia sudah mendapat alatbantu seperti bajak, tenaga penarik bajak itu ialah hewan juga yang mengambil energinya dari tumbuhan pula. Demikian pula halnya kalau manusia bepergian. Kendaraan yang digunakannya ialah hewan-tunggang atau kereta yang ditarik hewan.

Dengan meningkatnya peradaban manusia ia mampu menciptakan alatbantu yang menggunakan sumber energi yang bukan berasal dari energi matahari, misalnya kincir air, kincir angin, dan perahu layar. Makin meningkat lagi peradabannya, energi dari sumber yang lain pula dapat digunakannya, dan makin sedikit saja ia menggunakan energi matahari secara langsung untuk keperluan kehidupannya selain untuk keperluan pangan. Hal itu memang merupakan suatu keharusan, karena sementara itu populasi manusia yang menghuni bumi ini meningkat dengan pesat, yang juga berarti bahwa keperluan bahan makanan pun meningkat berlipat ganda.

Karena itulah telah diuraikan suatu ringkasan tentang berbagai sumber energi yang dapat dimanfaatkan manusia. Sumber energi yang sangat penting bagi manusia karena menyangkut sumber makanan ialah energi matahari yang melalui fotosintesis menghasilkan energi kimia untuk sumber energi kehidupan manusia. Oleh karena itu peristiwa fotosintesis ini akan kita telaah lebih lanjut, juga dalam hubungannya dengan berbagai faktor alam yang dapat mempengaruhinya agar dapat berlangsung dengan lebih efisien menghasilkan hasil pertanian yang tidak dapat digantikan peranannya oleh produk-produk yang dibuat menggunakan bentuk energi lainnya.

Namunpun demikian, banyak sekali bentuk energi lainnya itu yang sifatnya tidak terbarukan dan pada suatu ketika akan habis. Ada pula bentuk energi lainnya itu yang sifatnya mencemarkan lingkungan hidup, seperti misalnya energi yang berasal dari minyak bumi dan energi nuklear. Karena itu persoalan pemanfaatan berbagai jenis energi oleh manusia untuk keperluan menunjang kehidupannya adalah masalah yang sangat penting dibahas berdasar berbagai pandangan dan pertimbangan. Karena itulah apabila kita berbicara mengenai pemanfaatan energi surya untuk kepentingan hidup manusia, kita tidak dapat melepaskan diri dari permasalahan penggunaan bentuk energi lainnya sebagai sumber energi pengganti maupun sebagai sumber energi yang dapat digantikan oleh energi hasil panenan dari sinar surya, bergantung pada pilihan mana yang lebih menguntungkan bagi manusia. Di dalam bab-bab berikut ini, walaupun kita akan berbicara mengenai produksi pertanian, kita tidak dapat melepaskan diri dari permasalahan pemanfaatan energi secara menyeluruh.

8. FOTOSINTESIS DAN ENERGI UNTUK KEHIDUPAN

8.1. Cikalbakal Energi Kehidupan Kalau kita makan batagor, kita telah makan bahan makanan berasal dari tumbuhan dan

hewan. Nama batagor adalah singkatan baso tahu goreng. Baso berasal dari daging sapi sedang tahu berasal dari kedelai. Minyak yang digunakan menggoreng batagor itu berasal dari tumbuhan yang mungkin sekali adalah kelapa atau sawit. Batagor itu setelah kita makan diubah sebagian oleh tubuh kita menjadi energi. Energi ini berasal terutama dari karbohidrat yang berasal dari kedelai dan lemak yang berasal dari daging sapi. Protein hewani yang berasal dari baso dan protein nabati yang berasal kedelai digunakan oleh tubuh kita untuk mengganti bagian tubuh yang aus atau untuk pertumbuhan tubuh. Dari mana asal energi yang terdapat di dalam bahan makanan kita itu. Daging yang berasal dari

sapi sebenarnya adalah hasil perubahan bentuk dari rumput yang dimakan oleh sapi sedangkan tahu yang kita makan itu berasal dari tanaman kedelai. Dari mana tanaman kedelai dan rumput mengambil energinya? Dari mana pula diperoleh bahan untuk membuat protein dan lemak?

Jawaban akan pertanyaan ini mungkin sekali sudah kita ketahui semuanya, yaitu dari energi elektromagnetik yang berasal dari matahari. Energi ini sampai ke permukaan bumi dalam bentuk sinar matahari yang kemudian diubah oleh tumbuhan seperti rumput dan kedelai melalui khlorofil yang ada di daunnya menjadi karbohidrat atau zat pati. Dengan demikian fotosintesis dapat dianggap sebagai cikal-bakal energi untuk semua jenis tumbuhan dan hewan. Secara langsung maupun tidak langsung proses pengikatan energi elektromagnetik oleh hijau-daun atau khlorofil itulah yang menyediakan energi bagi setiap makhluk hidup.

8.2. Energi Sintesis Kimia Memang ada juga makhluk hidup yang mendapatkan energinya bukan dari fotosintesis,

melainkan dari sintesis kimia. Beberapa bakteria dan fungi misalnya mendapatkan energi untuk kehidupan dari reaksi kimia yang mereka bantu menggerakkannya. Misalnya saja reaksi nitrifikasi oleh bakteri yang mengubah amoniak di dalam tanah menjadi nitrit dan kemudian nitrat, seperti dapat dijelaskan oleh reaksi berikut:

Bakteri nitrit varietas nitrosamine mendapatkan energi kehidupan mereka melalui pengoksidan amoniak menjadi nitrit yang menghasilkan energi:

2 NH3 + 3 O2 2 HNO2 + 2 H2O + 158 kcal

Asam nitrit yang terjadi ini, atau garamnya kemudian dioksidkan menjadi nitrat oleh bakteri nitrat untuk dimanfaatkan energi lepasannya berdasarkan reaksi:

2 HNO2 + O2 2 HNO3 + 36 kcal

Bakteri pengoksid belerang mendapatkan energi melalui sintesis kimia berdasar reaksi berikut:

2 H2S + O2 S2 + 2 H2 + energi

sedangkan bakteri pengoksid besi mendapatkan energi sintesis kimianya dari reaksi berikut:

4 Fe++ + 4 H+ + O2 4 Fe+++ + 2 H2O + energi.

Ion ferri yang dihasilkan kemudian mengendap sebagai Fe(oh)3. Itu adalah sebagian kecil energi yang dimanfaatkan makhluk hidup dari energi kimia yang bukan dari sinar surya.

8.3. Fotosintesis Tumbuhan Hijau Penghasil utama energi kimia melalui sinar surya ialah tumbuhan hijau. Proses-proses

kimia yang berlangsung ketika fotosintesis dapat dirumuskan seperti berikut: Bersamaan dengan peresapan air melalui akar, karbondioksida yang diresap tumbuhan hijau melalui mulutdaun atau stoma(ta) dari atmosfer, diubah dengan bantuan sinar surya dan khlorofil menjadi glukose. Sebagai hasil reaksi ini dihasilkan oksigen dan air baru. Oksigen yang dihasilkan dilepaskan kembali ke atmosfer sebagai pengganti karbondioksida yang diserap tumbuhan.

Dengan perkataan lain, melalui fotosintesis energi diserap dari sinar surya dan diubah bentuknya menjadi suatu zat kimia yang kaya akan energi, yaitu glukose. Dengan melepaskan oksigen, hidrogen dilepaskan dari air dan dimasukkan menjadi bagian senyawa karbon yang kaya akan energi tadi. Karena itu karbondioksida berperan sebagai penerima hidrogen yang berasal dari air yang diresap dari akar. Dengan pemisahan hidrogen dari oksigen, lebih banyak energi terpakai daripada energi yang dihasilkan oleh pembentukan air dari hidrogen dan oksigen. Kekurangan energi ini diambilkan dari energi surya. Rumus umum fotosintesis ialah sebagai berikut:

6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O.

energi surya/khlorofil 

Dapat kita simpulkan bahwa pentingnya fotosintesis ini bagi makhluk hidup di bumi ialah pekerjaannya mengikat energi surya menjadi energi dalam bentuk bahan kimia kaya energi yang dapat menjadi sumber makanan makhluk hidup termasuk kita.

Peran penting lainnya peristiwa fotosintesis yang sekarang sering dilupakan orang ialah pekerjaannya menyegarkan udara yang kita hirup dengan menghasilkan kembali oksigen yang dikembalikan ke dalam atmosfer. Setiap tahun tumbuhan hijau di dunia kita ini kira-kira menghasilkan 400 000 juta ton oksigen bebas dari proses pengikatan 150 000 juta ton karbon yang berasal dari karbondioksida dengan 25 000 juta ton hidrogen yang berasal dari air. Tanpa adanya fotosintesis, oksigen di dalam atmosfer akan habis dalam beberapa tahun dan membuat kita mati lemas karena dipenuhinya atmosfer dengan karbondioksida yang telah kita hasilkan sendiri. Fotosintesis dengan demikian adalah penyegar udara kita ini agar kehidupan dapat bertahan di dunia ini. Peran fotosintesis yang kedua ini sekarang menjadi bahan pembicaraan yang hangat. Di satu pihak banyak hutan yang menjadi gundul karena kayunya telah dipanen untuk keperluan manusia. Akibatnya potensi tumbuhan di dunia untuk mengubah karbondioksida menjadi oksigen sangat menurun. Kebalikannya, peningkatan kegiatan industri dan penggunaan lebih banyak motor bakar yang menggunakan minyak bumi sebagai bahan bakar meningkatkan laju pertambahan kadar karbondioksida di atmosfer bumi. Akibatnya kadar karbondioksida bumi meningkat di lapisan atas atmosfer. Lapisan karbondioksida ini menghambat pengembalian energi panas dari permukaan bumi ke atmosfer seperti halnya yang juga terjadi di suatu rumah-kaca. Karena itu gejala ini disebut “greenhouse effect” dalam bahasa Inggris. Akibat adanya pengaruh rumah-kaca ini suhu atmosfer bumi dapat naik dengan segala dampak buruknya, termasuk mencairnya sebagian lapisan es di kedua kutub bumi. Hal ini dapat menaikkan permukaan air laut yang pada gilirannya dapat menimbulkan malapetaka seperti banjir.

Tapak fotosintesis berpusat pada kloroplast. Baru dalam pertengahan abad kesembilanbelas orang mulai mengetahui bahwa tumbuhan mencampur air dan karbondioksida untuk mendapatkan bahan pembentuk jaringannya. Dalam tahun 1865 ahli botani Julius von Sachs menemukan bahwa proses ini tidak terjadi di semua bagian tumbuhan, melainkan hanya dalam zarah-zarah kecil di dalam tumbuhan yang berwarna hijau. Zarah hijau ini dinamakan kloroplast dan berbentuk elipsoid berukuran panjang 3 x 10–5 mm. pada tumbuhan berdaun. Pada berbagai tumbuhan hijau lain yang lebih primitif seperti alga bentuk kloroplast beragam-ragam, dari yang berbentuk pilin pada Spirogyra, berlipat-lipat seperti kipas pada Oedogonium, hingga berumbai-rumbai seperti pada Zygnema.

Bagian dalam kloroplast itu disekat-sekat oleh dinding-dinding yang disebut lamella yang memisahkan zat di dalam kloroplast yang disebut stroma. Kedua bagian kloroplast ini menjadi tempat berlangsungnya dua macam reaksi yang berbeda yang secara bersamaan menyusun seluruh proses fotosintesis.

Zat-zat tertentu di dalam lamella dan stroma ini menyabik-nyabik molekul air dan karbondioksida, dan menggerak-gerakkan potongan-potongan molekul ini dalam gerakan-gerakan yang memutar. Ada dua langkah utama dalam fotosintesis. Satu langkah menggunakan cahaya atau disebut juga reaksi terang, sedangkan langkah kedua ber-langsung dalam kegelapan, sehingga disebut reaksi gelap. Langkah pertama yang memerlukan cahaya terjadi di dalam lamella, sedangkan yang terjadi dalam kegelapan berlangsung di dalam stroma.

Pada lamella terdapat bagian-bagian yang mengandung klorofil. Klorofil adalah suatu zat kimia yang mengandung Mg dikitari oleh empat ikatan cincin gugus karbon-hidrogen

yang dihubungkan ke molekul Mg oleh jembatan nitrigen. Klorofil inilah yang menjadi katalisator menangkap energi elektromagnetik sinar surya untuk kemudian digunakan memisahkan hidrogen dari air yang kemudian ditangkap dalam suatu zat penerima, yaitu NADP+ (nikotinamide-adenine dinukleotide fosfat) yang kemudian berubah menjadi status tereduksi, yaitu NADPH + H+. Zat ini diperlukan dalam reaksi gelap yang akan terjadi di dalam stroma. Sewaktu pembentukan NADPH ini yang mengikat hidrogen, oksigen dilepaskan ke atmosfer.

Di dalam stroma NADPH setelah mengantarkan hidrogen berubah menjadi NADP dan dikembalikan ke dalam lamella untuk bertugas membawa energi kembali ke stroma. Sementara itu reaksi terang menghasilkan juga ATP (adenosine trifosfat) yang ada pada tingkat energi lebih tinggi dan berasal dari ADP (adenosine difosfat) yang ada pada tingkat energi yang lebih rendah, yang dikembalikan dari stroma setelah energinya digunakan di dalam reaksi gelap.

Di dalam stroma terjadi reaksi gelap yang menggabungkan hidrogen yang dibawa dari lamella dengan karbondioksida menjadi glukose sambil melepaskan lagi molekul air baru. Glukose ini adalah bentuk pertama karbo-hidrat yang kaya energi. Dalam bentuk denah peristiwa fotosintesis itu dapat digambarkan sebagai berikut:

Gambar 8.1. Denah proses fotosintesis.

Dalam keadaan yang sebenarnya, perjalanan reaksi gelap sehingga dari karbondioksida dengan hidrogen dihasilkan karbohidrat itu sangat rumit dan panjang dan menyangkut pembentukan banyak sekali senyawa antara. Daur pembentukan karbohidrat ini dikenal dengan sebutan daur Calvin. Untuk penelitiannya yang menyangkut daur ini, Dr. Melvin Calvin telah menerima hadiah Nobel pada tahun 1961.

Fotosintesis juga dapat terjadi bukan dengan memanfaatkan H2, melainkan H2S. Hal ini terjadi dengan bakteri merah yang membuat dari karbondioksida dan gas dihidrogensulfida glukose, belerang, dan air mengikuti reaksi kimia berikut:

6 CO2 + 12 H2S C6H12O6 + 12 S + 6 H2O. Energi surya

Belerang yang terbentuk disimpan di dalam sel bakteri tersebut. Karena bakteri ini dapat menghasilkan energi untuk kehidupannya melalui penggunaan energi surya, maka makhluk itu sama juga dengan tumbuhan hijau tergolong ke dalam makhluk hidup yang foto-ototrofik. Bakteri lainnya yang dapat memanfaatkan energi yang dilepas dari energi kimia, seperti bakteri besi, belerang, dan nitrit serta nitrat, disebut makhluk hidup yang kemo-ototrofik.

8.4. Nisbah Pemanfaatan Energi Surya Oleh Makhluk Hidup Berapa banyakkah energi surya yang dimanfaatkan untuk kehidupan di dunia ini?

Setiap tahun rata-rata energi surya yang sampai di tepi luar atmosfer bumi banyaknya 263 ribu langley ( 1 langley = 1 gcal/cm2). Sebagian besar sebelum mencapai bumi sudah dipantulkan kembali ke luar oleh awan, atau diresap oleh uap air dan debu, yaitu di sekitar 123 ribu langley/tahun. Hanya kira-kira 140 ribu langley yang mencapai permukaan bumi. Dari energi yang sampai ke permukaan bumi ini hanya 1 hingga 2 % yang digunakan untuk fotosintesis. Energi surya yang dimanfaatkan tumbuhan hanya berasal dari gelombang

dengan panjang di antara 0.4 hingga 0.7 mikron, yaitu bagian spektrum cahaya yang dapat kita lihat.

Energi yang ditangkap tumbuhan ini melalui fotosintesis seperti telah dikemukakan disimpan mula-mula dalam bentuk glukose. Kemudian glukose dapat diubah bentuknya menjadi karbohidrat dengan tingkat kandungan energi yang berbeda-beda. Beberapa hasil ubahan seperti selulosa sudah ada dalam bentuk akhir dan tidak akan banyak lagi berubah, sedangkan zat pati, minyak, dan lemak bertugas sebagai bahan penyimpan energi yang sewaktu-waktu dapat digunakan kembali. Berbagai jenis gula mengandung energi yang segera dapat digunakan kembali dalam proses pernapasan. Itulah misalnya alasannya mengapa orang yang bekerja keras harus mendapatkan lebih banyak makanan yang mudah menghasilkan energi. Penggergaji kayu di hutan susunan makanannya sebagian besar berupa nasi dalam jumlah yang besar pula. Pelari maraton yang ingin memulihkan tenaganya setelah sampai di garis akhir akan mengunyah gula-aren atau gula-batu. Dapat pula ia minum minuman yang berkadar gula tinggi.

Proses pernapasan dapat dianggap sebagai kebalikan proses fotosintesis. Dari karbohidrat dan oksigen melalui penggunaan ensim-ensim dapat dihasilkan kembali karbondioksida dan air di samping energi yang sebagian akan hilang sebagai panas dan sebagian lagi dapat digunakan untuk membentuk bahan-bahan pertumbuhan atau pengganti bahan yang aus. Penggunaan energi yang tersimpan dalam hasil fotosintesis itu bukan saja dapat dilakukan oleh tumbuhan itu sendiri, melainkan oleh hewan dan manusia yang memakannya. Pemanfaatan energi yang tersimpan dalam karbohidrat itu oleh berbagai makhluk mempunyai tingkat efisiensi yang berbeda-beda. Tumbuhan menyerap energi itu dengan keefisienan yang kecil, yaitu seperti pernah dikatakan sebelumnya, rata-rata antara 1 hingga 2 %. Kalau tumbuhan itu dimakan oleh pemangsa, maka dari energi yang dimakan itu yang dapat dimanfaatkan pun hanya sebagian kecil saja. Hal itu dapat dilihat dalam bagan berikut:

1. Matahari menyampaikan 1.3 x 1023 kal/tahun 2. Tumbuhan memanfaatkan 1 x 1021 kal/tahun 3. Herbivora memanfaatkan 5 x 1020 kal/tahun 4. Karnivora memanfaatkan 1 x 1020 kal/tahun 5. Karnivora pemangsa kedua memanfaatkan 3 x 1019 kal/tahun.

Dengan demikian akan terjadi kehilangan energi rata-rata 90 persen setiap kali bahan yang memuat energi itu pindah dari satu matarantai rantai makanan ke matarantai berikutnya. Karena itu salah satu cara yang terbaik untuk menghemat penggunaan bahan hasil fotosintesis itu ialah apabila manusia lebih banyak berperilaku sebagai herbivora daripada karnivora. Sebagai pemakan daging hewan manusia akan berperan sebagai pemangsa tingkat pertama dan kadang-kadang juga sebagai pemangsa tingkat kedua, kalau ia bukan makan daging sapi, melainkan menyantap ikan gabus atau daging harimau!

Perbedaan tingkat pendayagunaan energi sebagai herbi-vor dan karnivor itu terungkapkan pula dalam pola makan bangsa-bangsa di dunia ini. Di negara yang sudah maju kebanyakan bebijian yang dihasilkan sektor pertanian seperti jagung dan kekacangan tidak langsung digunakan sebagai makanan manusia. Bebijian itu biasanya diubah menjadi makanan ternak dan diumpankan terlebih dahulu untuk ternak. Manusia kemudian memakan hasil pengubahan dari bahan nabati itu menjadi bahan hewani dalam bentuk daging, susu, keju, atau mentega. Di negara yang sedang berkembang kebanyakan jagung dan kedelai misalnya digunakan langsung sebagai bahan makanan manusia. Oleh karena itu kekacangan seperti kedelai, kacang jogo, dan kacang hijau dalam peristilahan pangan sering dijuluki sebagai “daging kaum miskin” atau dalam bahasa Inggrisnya “poor people’s meat”. Akan tetapi akhir-akhir ini orang di negara maju mulai mencoba kembali lebih banyak makan bahan pangan nabati, karena diet orang kaya berupa makanan yang lebih

banyak bagian bahan pangan hewaninya ternyata menyebabkan meningkatnya berbagai penyakit pembuluh darah yang kemudian mengarah ke penyakit jantung koroner.

9. BAHAN PANGAN MANUSIA 9.1. Keanekaragaman Jenis Pangan Berkurang pada Manusia Modern

Manusia purba bergantung pada beraneka-ragam jenis tumbuhan dan hewan sebagai sumber makanannya. Se¬waktu ia hidup mengembara pola makannya ditentukan oleh jenis bahan makanan yang ditemukannya atau dapat diburu olehnya dalam pengembaraannya itu. Begitu ia mulai menetap hanya sebagian saja tumbuhan dan hewan yang dijinakkannya. Begitu ia mulai menjinakkan berbagai jenis tumbuhan dan hewan liar di sekitar tempat pemukim¬annya, jenis makanannya mulai terbatas. Ia akan cenderung memilih macam tumbuhan dan hewan yang mudah di¬pelihara, mudah diolah, mudah disimpan dan diawetkan, serta mempunyai manfaat yang paling banyak.

Demikianlah ia cenderung memilih tumbuhan bebijian seperti serealia dan kekacangan yang menghasilkan ter¬banyak pada keadaan tanah yang tersedia secara alami, dan yang hasilnya itu paling mudah dan tahan disimpan. Ia hanya akan menanam tanaman umbi-umbian kalau ke¬adaan terpaksa, karena masatanamnya mungkin lebih lama, sedangkan hasilnya tidak tahan lama disimpan. Kalaupun hasil itu akan diolah menjadi makanan, sering sekali harus dilakukan pengolahan pascapanen yang rumit, misalnya untuk menghilangkan zat-zat beracun yang dikandung oleh umbi-umbian seperti uwi atau gadung.

Faktor lain yang menentukan lagi ialah rasanya yang enak dan mudahnya cara pengolahannya untuk disiapkan sebagai makanan. Nasi misalnya, apalagi yang rasanya enak dan wangi, dapat dimakan dengan mudah hanya dengan tambahan sambal dan sayuran mentah. Akan tetapi sagu hanya dapat dimakan apabila didampingi lauk-pauk yang lezat. Untuk hewan piara ia akan mencari jenis yang mudah dijinakkan, berkembangbiak dengan mudah, dan atau dapat dijadikan hewan penarik beban.

Pada kelompok masyarakat yang budidayanya berpola pemanfaatan lahan kering, tumbuhan yang diandalkannya untuk menghasilkan sumber pati atau karbohidrat lebih beragam dan sangat bergantung pada musim. Di bagian barat Indonesia dapat diharapkan bahwa pada musim penghujan ia akan bertanam padi dan jagung di ladangnya, sedangkan untuk menunggu sampai ladangnya berhasil ia juga bertanam umbi-umbian seperti ubijalar, ubikayu, dan keladi. Makin ke timur jagung dan umbi-umbian makin menjadi penting sedangkan di Indonesia bagian timur sagu yang diambil dari inti batang sagu (Metroxylon sago) merupakan sumber karbohidrat utama.

Kalau manusia primitif Indonesia dahulu mengandalkan sumber makanannya yang berupa daging dari hewan perburuan, maka lambat laun mereka mulai mengurung berbagai jenis hewan dalam keadaan setengah liar di dalam hutan yang berdekatan dengan tempat pemukiman. Hewan yang diperlakukan seperti itu dan hingga sekarang masih dapat ditemukan walaupun sudah semakin jarang ialah kawanan kerbau setengah liar, yang misalnya dapat ditemukan di beberapa tempat di Sumatera, Nusa Tenggara Timur, dan Sulawesi.

Pengkhususan sumber bahan makanan lebih berlanjut lagi di daerah-daerah yang menerapkan budidaya persawahan. Makanan manusia di tempat-tempat seperti itu menjadi makin terbatas jenisnya menjadi padi dan palawija, sedangkan hewan piara terutama ialah kerbau, sapi, kambing, domba, dan unggas. Apabila suatu masyarakat makhluk hidup makanannya bergantung dari berbagai macam sumber, masyarakat itu lebih luwes menghadapi keperluan makanannya. Kebalikannya, apabila masyarakat itu makanannya tergantung pada satu jenis sumber saja, maka kemampuannya untuk dapat bertahan sebagai makhluk hidup hanya tergantung pada satu sumber. Ada saja timbul malapetaka dengan sumber makanannya itu, masyarakat itu akan menghadapi kesulitan mencukupi

keperluan makanannya. Karena itu juga pengkhususan sumber pangan yang terjadi dengan manusia Indonesia

yang hanya menganggap sudah makan hanya setelah makan nasi, membuat beras menjadi faktor keperluan hidup yang sangat penting di Indonesia. Karena itulah pula sudah lama diusahakan agar bangsa Indonesia dapat menganekaragamkan bahan pangan-nya, yang sampai sekarang belum berhasil. Faktor-faktor yang menyebabkan hal itu di antaranya ialah: rasa nasi yang enak sehingga hanya memerlukan lauk-pauk yang sederhana sebagai makanan pendamping, cara mengolahnya yang mudah, dayatahannya terhadap penyimpanan apakah berupa padi, gabah, atau beras, tingginya kadar proteinnya sehingga lauk-pauk tambahan untuk mencukupi keperluan protein hanya sedikit, dan bentuknya yang padat sehingga mudah dikemas dan diangkut.

Daftar 9.1

Tigapuluh Tanaman Utama Dunia

Macam Tanaman: Hasil Dalam Juta Ton/Tahun: Gandum 360 Padi 320 Jagung 300 Kentang 300 Barli 170 Ubijalar 130 Ubikayu 100 Anggur 60 Kedelai 60 Oats (Haver) 50 Sorgum 50 Tebu (Gula) 50 Jawawut 45 Pisang 35 Tomat 35 Bit (gula) 30 Rai 30 Jeruk orange 30 Kelapa 30 Minyak Biji Kapas 25 Apel 20 Uwi 20 Kacang Tanah 20 Semangka 20 Kubis 15 Bawang 15 Buncis 10 Ercis 10 Biji Bunga Matahari 10 Mangga 10

Dikutip dari: Harlan, J. R. 1976. The Plants and Animals that Nourish Man. (Dalam Food and Agriculture, A Scientific American Book).

9.2. Tanaman dan Ternak Utama di Dunia Dengan adanya pengkhususan bahan pangan, maka ada beberapa jenis tumbuhan dan

hewan dihasilkan dalam jumlah yang besar di seluruh dunia ini. Tumbuhan yang sengaja ditanam manusia untuk mendapatkan hasil dinamakan tanaman, sedangkan hewan yang dipelihara manusia dengan sengaja untuk mendapatkan hasil dari tubuhnya disebut ternak.

Ada 30 jenis tanaman di dunia ini yang menghasilkan tidak kurang dari 10 juta ton, yaitu seperti yang tercantum pada Daftar 9.1. Tampaklah bahwa dari 30 jenis tanaman itu ada tujuh macam yang menghasilkan masing-masing tidak kurang dari 100 juta ton. Kalau hasil ini dijumlahkan untuk ketujuh macam tanaman itu maka hasilnya akan melampaui hasil keseluruhan 23 jenis tanaman lainnya. Data ini teliti hingga tahun 1976 akan tetapi dapat mengalami perubahan pada masa ini, terutama untuk 23 jenis tanaman yang menghasilkan kurang dari 100 juta ton.

Untuk ternak ada tujuh sumber utama penghasil daging, seperti dapat disimak dari tabel yang tercantum pada Daftar 9.2.

Daftar 9.2

Tujuh Jenis Ternak Penghasil Utama Daging

Jenis Ternak: Hasil Daging Dalam Juta Ton/Tahun: Babi 42.5 Sapi 42 Unggas 20.7 Domba 5.4 Kambing 1.4 Kuda .7

Dikutip dari: Harlan, J. R. 1976.

9.3. Asal-Usul Tanaman Dari mana asal tanaman yang sekarang merajai dunia sebagai penghasil bahan

makanan bagi manusia? Seorang ahli genetika Rusia bernama Vavilov dari Leningrad, selama duapuluh tahun dari tahun 1916 hingga tahun 1936 bekerja menelusuri kembali karya Alphonse de Candolle yang diterbitkan pada tahun 1822 dengan judul Origin of Cultivated Plants. De Candolle berkesimpulan bahwa iklim yang sesuai serta adanya kerabat liar merupakan petunjuk tempat asal tanaman tertentu, apalagi jika ada petunjuk-petunjuk sejarah. Vavilov dengan menggunakan teknik-teknik yang lebih baru dan atas dasar koleksi tumbuhan yang lebih lengkap mencakup wilayah yang lebih luas, selama dua puluh tahun itu memperbaiki kesimpulan de Candolle.

Vavilov, mengambil kesimpulan bahwa pusat-pusat asal suatu tanaman dicirikan oleh adanya keragaman bentuk tanaman yang sangat luas. Ketika beberapa tumbuhan menyebar keluar dari pusat asal itu sebagai tanaman yang dibudidayakan atau kultivar, beberapa genotipe menjadi tanaman yang berhasil dan mendominasi populasi. Hal ini berarti bahwa di daerah itu gen-gen milik kultivar itu menjadi yang terbanyak ditemukan dengan gen-gen resesif hanya mungkin muncul di tepi daerah sebaran kultivar itu.

Menurut Vavilov penyebaran jenis tanaman ke seluruh muka bumi yang dapat ditumbuhi tumbuhan tidaklah merata. Misalnya saja suatu wilayah sempit yang mencakup dua negara kecil di Amerika Tengah, yaitu San Salvador dan Costa Rica, memiliki jumlah spesies asli yang sama banyaknya dengan seluruh spesies asli yang dimiliki oleh Kanada dan Amerika Serikat. Beberapa wilayah yang ditemukan kaya akan berbagai jenis tumbuhan asli dijuluki sebagai Pusat Keragaman dan dianggap mencakup Pusat-pusat Asal primer dan sekunder tanaman yang dibudidaya-kan pada masa kini. Pusat-pusat asal berbagai tanaman budidaya itu, menurut pandangan Vavilov ialah sebagai berikut:

Dunia Lama: I. Cina – Daerah pegunungan Cina Tengah dan Barat serta daerah dataran rendah di dekatnya adalah pusat asal terbesar untuk tanaman budidaya dan tanaman pertanian dunia. Tumbuhan asli mencakup jawawut, bukweit, kedelai, berbagai kekacangan, bambu, sayuran krusifera, bawang, salada, terong, mentimun, per, ceri, jeruk, kesemek, tebu, kulit manis,

dan teh. II. (A) Asia Selatan (Hindustan) – Wilayah ini dianggap sebagai pusat asal padi, tebu, berbagai kekacangan, dan buah-buahan seperti mangga, jeruk orange, jeruk lemon, dan jeruk keprok. II. (B) Indo-Malaya – Wilayah ini dianggap sebagai daerah asal pisang, kelapa, tebu, cengkih, pala, lada, dan sisal. III. Asia Tengah – Daerah ini adalah pusat terpenting sebagai daerah asal terigu. Tumbuhan asli lainnya ialah ercis, buncis, lentil, hennep, kapas, wortel, radis, bawang putih, bayam, pistacio, aprikot, per, dan apel. IV. Asia Kecil – Sekurang-kurangnya ada sembilan jenis gandum dan rai berasal dari daerah ini. Daerah ini menjadi pusat asal banyak sekali buah-buahan daerah subtropik dan iklim sedang, seperti ceri, delima, walnut, almond, tin, serta tumbuhan makanan ternak seperti alfalfa, semanggi Parsi, dan vetch.

V. Mediteranean – Wilayah Laut Tengah ini adalah pusat asal zaitun dan banyak lagi sayuran budidaya serta tanaman makanan ternak. Karena kebudayaan sudah berkembang sejak lama, tanaman dari pusat asal ini sudah mengalami perbaikan yang sangat lanjut. VI. Habsyi – Daerah ini kaya dengan berbagai jenis gandum dan barli. tumbuhan yang berasal dari daerah ini juga ialah wijen, kacang kastor, kopi, dan okra.

Dunia Baru: VII. Amerika Tengah – Berbagai macam tumbuhan berasal dari daerah ini seperti jagung, buncis, ubijalar, cabai, kapas, papaya, agave, kakao, dan nangka belanda. VIII. Amerika Selatan –

(A) Ekuador – Peru – Bolivia : Daerah asal berbagai jenis kentang, tomat, kacang lima, labu, cabai, koka, kapas Mesir, dan tembakau.

(B) Pulau Chiloe di Cili Selatan dianggap sebagai daerah sumber kentang. (C) Daerah semiarid Brazil di wilayah ini dianggap sebagai daerah asal kacangtanah

dan nenas, sedangkan ubikayu dan hevea dianggap berasal dari daerah tropik Amazon.

Kalau kita amati di peta, kesemua daerah asal ini hanya-lah sebagian kecil saja wilayah keseluruhan dunia, yaitu antara 2 - 3 % dari seluruh luasan bumi, secara geografi berbeda dengan jelas, dipisahkan oleh sempadan-sempadan alami seperti gurun pasir dan pegunungan. Kekayaan flora di tempat-tempat ini bekerjasama dengan masyarakat manusia yang menghuni daerah ini membentuk kantung-kantung perkembangan pertanian yang bergantung pada pola budidaya setempat. Limaperenam dari semua spesies yang disenaraikan oleh Vavilov berasal dari Dunia Lama, sedangkan sisanya, yaitu seperenam bagian berasal dari Dunia Baru. Setelah penelitian dan pengalaman berkembang selama ini, orang mulai percaya bahwa pusat-pusat itu sebenarnya saling berimpitan dan tidak memiliki sempadan yang jelas.

Sekarang kita dapat bertanya-tanya di wilayah mana kah berbagai tumbuhan dan hewan itu mengalami penjinakan. Hal itu dapat disimpulkan dalam bentuk suatu tabel sebagai seperti yang dapat dilihat dalam Daftar 9.3. Di Dunia Baru ada empat pusat penjinakan, yaitu:

1. Amerika Utara 2. Amerika Tengah 3. Dataran Tinggi Amerika Selatan 4. Dataran Rendah Amerika Selatan

Di Dunia Lama ada sembilan pusat penjinakan, yaitu: 1. Eropa 2. Eropa Utara

3. Afrika 4. Timur Tengah 5. Asia Tengah 6. Cina 7. India 8. Asia Tenggara 9. Pasifik Selatan Pusat-pusat penjinakan ini sekaligus juga dikenal sebagai pusat munculnya berbagai

peradaban manusia. Perincian makhluk hidup yang dijinakkan seperti telah dikatakan tadi dapat dirangkum

kembali seperti tercantum pada Daftar 9.3. Dari sejarah perkembangan pemanfaatan berbagai jenis bahan makanan diketahui misalnya bahwa kentang tadinya hanya dikenal di suatu daerah yang sangat sempit di pegunungan Andes. Baru setelah orang Eropa datang ke pegunungan Andes dalam abad keenambelas, mereka membawa kembali tanaman itu ke Eropa sehingga akhirnya menjadi salah satu penghasil utama karbohidrat di dunia. Sebelum tanaman itu dapat diterima di Eropa, kentang harus mengalami penyesuaian terlebih dahulu terhadap iklim setempat dan pandangan masyarakat.

Daftar 9.3

Daerah Perkembangan Tanaman Hewan Eropa Oats,bitgula,rai Sapi,babi, kubis,anggur,zaitun. angsa,itik. Eropa Utara Rusa kutub. Afrika Padi Afrika, sorgum, Keledai,unggas jawawut, mutiara, itik,angsa. jawawut jari,uwi, semangka,kacang hi- jau,kopi,kapas(?), wijen. Timur Tengah Gandum,barli,bawang, Domba,kambing, ercis,lentil,ercis,ayam, unta,sapi,babi. tin,kurma,linen,per, delima,anggur,zaitun, apel(?) Asia Tengah Jawawut,bukweit,al- Kuda, unta,yak. falfa,hennep,jawawut, anggur,buncis lebar. Cina Kedelai,kubis,bawang Sapi,babi,itik. per,jawawut,ekor-rubah. India Kacang merpati, Sapi,kerbau, terung,mentimun, ayam. kapas(?),wijen(?) Asia Tenggara Padi Asia Tenggara,pi- Mithan banteng, sang,jeruk,uwi,mangga ayam,kerbau, tebu,keladi,teh babi. Pasifik Selatan Tebu,kelapa,klewih. Amerika Utara Bunga matahari, Kalkun. kacang tepari. Amerika Tengah Jagung,tomat,kacang Itik muskovi, sieva,kacang jogo,kapas, kalkun. alpuket,pepaya,kakao, ubikayu,ubijalar,buncis. Amerika Selatan:

Dataran Tinggi Kentang,kacangtanah, Llama,alpaka, buncis Lima,buncis, marmot.

kapas. Dataran Rendah Uwi,nenas,ubikayu,

ubijalar,kapas. Dari: Harlan (1976). Begitulah terjadi penyesuaian iklim bagi kentang yang mula-mula ditanam di Eropa.

Setelah itu kentang masih saja dianggap sebagai bahan makanan kelas dua, sampai pada suatu ketika Istana Inggris mengadakan jamuan makan yang bahan makanan pokoknya ialah kentang. Tumbuhan lain seperti tebu, kedelai, jeruk, tomat, kacangtanah, ubijalar, dan bunga matahari, semuanya adalah pendatang baru sebagai pemasok bahan makanan. Biji kapas sebagai sumber utama minyak makan adalah penemuan yang terjadi di abad ini.

Sewaktu suatu tumbuhan menjalani proses peralihan mejadi tanaman budidaya tidak jarang bentuk tumbuhan itu juga mengalami perubahan perlahan-lahan. Misalnya saja tiga jenis gandum dijinakkan dari rumput liar. Salah satu dari ketiga jenis gandum itu bersifat diploid dengan tujuh pasang khromosom dan sekarang sudah dianggap sebagai jenis gandum kuno. Namanya einkorn dan agaknya merupakan hasil penjinakan di Turki Timur. Gandum kedua ialah suatu tetraploid dengan 14 pasang khromosom dan disebut emmer. Gandum inilah yang bertahan terlama sebagai sumber bahan karbohidrat dalam masyarakat. Gandum ini mungkin sekali dikembangkan mula-mula di Palestina dan Turki Timur. Emmer ini menyebar melalui Eropa, Afrika Utara, Mesir, dan Arabia, dan akhirnya men-capai Etiopia yang sekarang masih tetap memelihara gandum ini. Jenis gandum ketiga yang telah dijinakkan orang ialah Triticum timopheevii yang berasal dari Transkaukasia dan telah menyebar hanya sebagai sumber plasma nutfah untuk kajian genetika. Gandum yang ditanam sekarang bukanlah salah satu dari ketiga gandum tadi. Ketiga jenis terdahulu memiliki butir yang dibungkus gluma yang sangat keras. Sewaktu sudah masak, malai hancur sewaktu gandum diinjak-injak dan meninggalkan gandum yang terbungkus dalam glumae yang keras. Karena itu biji harus mengalami proses penumbukan agar membebaskan butir gandum dari glumae yang menjadi pembungkusnya.

Spesies gandum utama di dunia sekarang ini dan yang memberikan saham hasil yang terbesar terhadap jumlah total sebanyak 360 ton metrik itu ialah gandum roti. Tumbuhan ini heksaploid dengan 21 pasang khromosom dan terjadi dengan penambahan satu gugus khromosom dari suatu rumput oat liar Triticum tauschii sehingga sudah berbeda banyak dengan jenis-jenis gandum pertama yang dijinakkan manusia. Di Asia Tenggara sudah lama diadakan penjinakan jenis-jenis padi, akan tetapi penjinakan ini diadakan dengan tujuan mengadakan penyesuaiam terhadap lingkungan alami. Baru beberapa waktu ini saja dalam tahun-tahun enampuluhan terjadi usaha disengaja untuk menemukan jenis-jenis padi baru yang dapat memanfaatkan energi surya dengan sebaik-baiknya didukung oleh usaha-usaha mengubah keadaan lingkungan sehingga menjadi lebih baik. Muncullah varietas-varietas baru padi yang kita kenal dengan nama yang bertanda IR untuk varietas yang dibuat di IRRI, serta yang memiliki nama-nama Indonesia seperti Pelita, yang disusun di Indonesia.

Hewan yang dijinakkan menjadi ternak adakalanya lepas kembali dan menjadi liar. Hal itu terjadi dengan kuda, sapi, dan unta di Amerika Utara bagian Barat. Demikian pula kelinci yang dimasukkan di Australia menjadi liar kembali dan berubah menjadi hama karena tidak ada pemangsa alaminya.

Suatu hal yang sangat menarik terjadi pada penjinak-an tumbuhan, yaitu pada Brassica oleracea dari keluarga Cruciferae. Dari satu spesies terjadi enam macam sayuran. Pemuliaan untuk pucuk daunnya menghasilkan kubis telur, sedangkan pemuliaan untuk bunganya menghasilkan kubis bunga. Pemuliaan untuk batangnya menghasilkan kolrabi, sedangkan pemuliaan untuk tunas-tunas samping menghasilkan kol tunas. Pemuliaan untuk bunga dan batang serempak menghasilkan brokoli, sedangkan pemuliaan untuk sebanyak-banyaknya daun menghasilkan kale. Kale ini yang paling dekat morfologinya dengan tumbuhan aslinya.

Pemuliaan hewan liar di Indonesia misalnya juga menarik perhatian dan menghasilkan ternak yang penting. Dari banteng yang dijinakkan telah muncul sapi madura dan sapi bali yang masih memiliki ciri-ciri banteng, yaitu bagian paha belakang yang berwarna putih. Di beberapa daerah tertentu kerbau biasanya dipelihara setengah liar. Kadang-kadang demikian liarnya, sehingga untuk menangkapnya harus ditembak. Bedanya dengan kerbau liar hanyalah bahwa kerbau setengah liar yang hidup di dalam padang penggembalaan tertentu itu jelas ada pemiliknya.

Ayam ras seperti Leghorn putih, Australorp, dan Rhode Island Red adalah hasil penjinakan dan pemuliaan dari berbagai macam ayam hutan. Tidak tertutup pula kemung-kinan bahwa hewan lainnya seperti rusa akhirnya dapat dijinakkan dan diternakkan. Bahkan apabila suatu hewan liar menjadi langka, salah satu cara untuk mengatasi ke-punahannya ialah dengan mencoba menternakkannya. Salah satu masalah misalnya ialah dengan hewan langka Babirusa yang oleh Linnaeus pada abad yang lalu diklasifikasikan termasuk Keluarga Suidae bersama babi. Tetapi ada orang yang mengharamkan babi ternyata makan daging babirusa.

Ternyata dari penelitian awal seorang mahasiswa pasca-sarjana IPB, bahwa babirusa itu lebih memiliki ciri-ciri rusa. Puting susu betinanya hanya dua seperti pada rusa, Taringnya yang melengkung bukanlah taring yang sebenarnya, melainkan caling, yang lebih mirip dengan gading gajah dan tanduk rusa. Demikian pula sistem pencernaannya serupa dengan kuda, yaitu yang usus buntunya membesar dan menjadi tempat mencernakan rumput yang dimakan. Karena itu, apabila dapat dipastikan bahwa babirusa bukan-lah babi, melainkan lebih dekat ke keluarga Cervidae atau rusa-rusaan, akan lebih mudah mengadakan usaha menternakkannya. Kalau tadinya orang memburu secara gelap tanpa usaha melestarikannya, dengan menternakkan seperti menternakkan buaya yang juga hampir punah, populasi hewan itu akan dapat terpelihara. 10. MASALAH GIZI MANUSIA 10.1. Makanan dan Intensifikasi Usaha Pertanian

Kita tahu bahwa pada tahun 1990 ini penduduk dunia sudah mencapai jumlah 5.3 miliard. Pada akhir abad ini penduduk dunia akan mencapai jumlah 6 miliard. Padahal pada tahun 1930 penduduk dunia hanya ada 2 miliard dan 30 tahun kemudian pada tahun 1960 baru mencapai 3 miliard. Kita dapat bertanya-tanya dari mana saja kita dapat menyediakan makanan bagi seluruh penduduk dunia ini yang tidak henti-hentinya meningkat?

Sejak tahun 1798 ketika Thomas Malthus memberi per¬ingatan bahwa jumlah manusia meningkat secara ekspo¬nensial, sedangkan usaha pertambahan persediaan pangan hanya dapat meningkat secara aritmetika, selalu saja ada ulangan peringatan yang sama nadanya. Dalam perjalanan sejarah dapat dicatat berbagai peristiwa kelaparan lokal yang kadang-kadang meluas menjadi kelaparan nasional yang sangat parah di berbagai negara. Kelaparan yang meluas biasanya terjadi segera setelah suatu perang besar terjadi karena selama perang orang tidak sempat meng¬urusi lahan pertaniannya.

Demikianlah awal tahun 1920, akhir dasawarsa empatpuluhan dan awal dasawarsa limapuluhan adalah masa-masa kelaparan di berbagai tempat di dunia. Sementara itu masa kekeringan yang berkepanjangan selama dua tahun menyebabkan ada kelaparan di India pada pertengahan dasawarsa enampuluhan, dan kemudian juga pada tahun 1972 terjadi kekurangan pangan yang gawat yang terasa di seluruh dunia. Walaupun kelaparan sudah bertubi-tubi melanda dunia, baru pada awal tahun-tahun enampuluhan orang sadar bahwa kelaparan yang berkepanjangan itu dapat berakibat gawat terhadap umat manusia.

Kesadaran itu muncul berkat tulisan seorang pegawai Departemen Pertanian Amerika Serikat yang bernama Lester R. Brown. Di dalam tulisannya itu ia mengadakan ekstrapolasi keperluan bahan pangan padi-padian dunia menuju tahun 2000. Ia membuat kesimpulan

bahwa walaupun misalnya semua negara berkembang dapat melipat-tigakan produksi padi-padiannya pada tahun 2000, ekspor padi-padian dari negara maju ke negara berkembang masih harus dilipat-empatkan agar dapat mencukupi keperluan penduduk negara-negara itu. Ia mengatakan juga bahwa sebelum perang dunia kedua berkecamuk negara-negara berkembang itu mengekspor padi-padian ke negara-negara maju, akan tetapi keadaan itu berbalik seusai perang dunia kedua. Ia menyimpulkan bahwa “Dunia yang terlambat berkembang itu kehilangan kemampuannya untuk menyediakan makanan bagi dirinya sendiri”.

Ciri negara yang berkembang adalah bahwa perekonomiannya ditunjang sebagian besar oleh usaha di sektor pertanian. Kita sering bangga bahwa Indonesia adalah negara agraris. Yang tidak kita sadari ialah bahwa hal itu justru adalah pertanda bahwa kita masih belum maju. Negara-negara yang sedang berkembang dan bersifat agraris itu biasanya mengandalkan kehidupannya sebanyak 50 sampai 80 persen dari sektor pertanian. Bagi kebanyakan orang sumber penghidupan ialah bercocoktanam tanaman pangan dan serat atau beternak hewanpiara yang telah beradaptasi terhadap keadaan tanah dan iklim setempat. Karena itu dayahasil tanaman dan ternak mereka ditentukan oleh keadaan lingkungan itu sendiri sehingga hasilnya sangat sedikit. Di samping itu jumlah penduduk bertambah sehingga peningkatan hasil pertanian dan peternakan melalui perluasan lahan usaha tidak mungkin lagi dilakukan. Karena lahan pun diwariskan ke anakcucu, terjadi pula pemercaan lahan sehingga pemilikan lahan menjadi sangat rendah, lebih rendah dari 0.25 ha per kepala keluarga.

Karena itu hasil pertanian yang sudah rendah itu makin sedikit lagi sehingga para petani tidak dapat mengumpulkan modal untuk memperbaiki usahanya, apalagi untuk memperbaiki keahlian anggota keluarganya melalui pendidikan dan kesehatan anggota keluarganya melalui pemeliharaan dan penyehatan lingkungan yang baik. Ciri penduduk pedesaan di negara-negara yang sedang berkembang dengan demikian ialah kurang berpendidikan, kurang terpelihara kesehatannya sehingga berkurang pula kemampuan kerjanya. Harapan hidup rendah sehingga mendorong mereka mempunyai banyak anak yang kemudian dapat dipakai sebagai sumber tenaga bantuan kerja di pertanian.

Karena sedikitnya orang yang berpendidikan, maka kegiatan penelitian untuk menunjang berkembangnya pengetahuan pertanian yang dapat meningkatkan hasil pun kurang dapat dilakukan. Sebagai hasil akhirnya menjadi kenyataanlah pernyataan Lester Brown bahwa negara berkembang kehilangan kemampuan menghidupi dirinya sendiri. Setelah sadar akan bahaya kelaparan bagi perdamaian dunia, negara-negara maju berusaha untuk membuat pusat-pusat penelitian dan pengembangan tanaman pangan. Untuk jagung dan gandum pusatnya misalnya ialah di Meksiko (CIMMYT), dan untuk padi di Los Banos, Filipina (IRRI).

Pada tahun 1963 warga Institut Pertanian Bogor sebenarnya sudah sadar bahwa harus dilakukan sesuatu agar sistem becocoktanam padi di pedesaan dapat meningkat hasilnya agar kita di Indonesia ini dapat berswasembada beras. Oleh karena itu pada tahun 1963 itu seluruh mahasiswa Institut Pertanian Bogor diturunkan ke daerah pedesaan Karawang untuk ikut aktif dalam Komando Operasi Gerakan Makmur yang menjadi cikal-bakal apa yang kita kenal sekarang dengan nama BIMAS atau Bimbingan Massal. Dalam gerakan itu para mahasiswa dimintakan ikut mengadakan penyuluhan kepada para petani agar para petani mau mengikuti pancausaha, yaitu:

1. Menggunakan bibit unggul, 2. Mengadakan pemberantasan hama dan penyakit, 3. Menyelenggarakan pengairan yang teratur. 4. Mengadakan pemupukan, 5. Mengadakan pengolahan tanah yang baik. Berkat usaha bimbingan secara massal agar mengikuti program intensifikasi pertanian

itu, para petani mulai menyadari apa pentingnya melaksanakan pancausaha itu. Akan tetapi sebenarnya varietas yang digunakan masih belum sesuai untuk ditanam dengan mengadakan pemupukan berat, karena varietas unggul nasional yang ada pada waktu itu dibentuk dengan mengingat kemampuan petani yang kurang untuk menyediakan sarana produksi pertanian seperti pupuk.

Baru setelah varietas-varietas unggul dari IRRI sampai di Indonesia dan diadakan adaptasi, sistem pancausaha itu berjalan dengan lebih baik karena varietas unggul baru ini yang salah satu induknya sebenarnya adalah varietas unggul nasional dari Indonesia, memang sangat tanggap terhadap pemupukan berat. Umurnya pun pendek sehingga di daerah-daerah yang baik pengairannya sepanjang tahun dapat diadakan penanaman padi 3 kali setahun.

Akibat penggunaan bibit unggul ini produksi padi melonjak. Dengan demikian teori Malthus yang pesimis itu sebenarnya tidak seluruhnya benar. Pertambahan penduduk yang eksponensial itu dalam batas-batas tertentu juga dapat diimbangi oleh pertambahan produksi hasil pertanian yang eksponensial juga berkat ditemukannya teknologi baru.

Tentu saja hasil teknologi baru ada kekurangan-kekurangannya, karena bibit unggul IRRI yang pertama tidak enak rasa padinya, dan bercocoktanam padi terus-menerus menyebabkan adanya ledakan hama wereng. Sementara itu juga para ahli pemuliaan tanaman padi Indonesia mendapatkan pendidikan tambahan di luar negeri dan sekembali di tanah-air tidak tinggal diam dan menghasilkan terus-menerus padi unggul yang rasa nasinya enak dan dayatahannya terhadap hama wereng cukup tinggi.

Selain itu juga berkat perubahan pola bercocoktanam padi dari suatu usaha mencukupi keperluan sendiri menjadi suatu usaha untuk menghasilkan beras juga bagi keperluan orang lain, petani-petani kaya cenderung menjadi lebih kaya. Kebalikannya, petani-petani dengan lahan sempit atau yang bahkan tidak memiliki lahan dan bekerja selaku penyakap tetap saja hidup tak berkecukupan. Karena itu akhirnya disadari juga bahwa usaha peningkatan produksi pertanian harus didekati juga dari segi permasalahan sosial-ekonomi. Masalah pembangunan pertanian yang merumitkan ini termasuk dalam kumpulan permasalahan yang disebut involusi pertanian.

Berkat kerjakeras para peneliti ini dan para pekerja di lapangan, Indonesia beberapa tahun yang lalu sudah dapat berswasembada beras. Yang harus kita jaga adalah agar keadaan ini tetap terjaga dengan baik. Usaha lain yang diperlukan untuk membantu keadaan ini ialah peningkatan usaha keluarga berencana dan usaha menganekaragamkan sumber makanan pokok bangsa Indonesia untuk mencakup juga bahan makanan pokok lain seperti jagung, umbi-umbian, dan sagu. Tantangan yang kita hadapi ialah kesimpulan Lester Brown dan ramalan Malthus, karena apabila kita percaya seluruhnya akan kedua pendapat ini mau tak mau penduduk dunia harus dikembalikan lagi ke jumlahnya pada tahun-tahun tigapuluhan. Hal itu sama saja artinya dengan melakukan pemusnaan besar-besaran banyak sekali manusia yang sudah kepalang dilahirkan ke muka bumi ini.

10.2. Berbagai Bentuk Malagizi pada Manusia Kalau di suatu wilayah tidak cukup tersedia bahan pangan sehingga manusia di tempat

itu untuk sebagian besar tidak makan, terjadilah bencana kelaparan. Akan tetapi kelaparan yang mendesak seperti itu dengan mudah dapat diatasi asal saja di daerah lain masih cukup tersedia bahan makanan yang direlakan untuk dikirim ke tempat yang menderita kelaparan itu. Kelaparan yang lebih berbahaya lagi ialah kelaparan menahun yang terjadi karena penduduk mendapat makanan yang tidak cukup untuk memelihara kesehatan tubuhnya. Terjadilah akibat kelaparan menahun itu apa yang disebut gizi-kurang. Dapat pula terjadi sebaliknya, yaitu bahwa dalam waktu yang panjang manusia makan melebihi apa yang diperlukan oleh tubuhnya. Terjadilah apa yang disebut gizi-lebih.

Baik gizi-kurang maupun gizi-lebih adalah suatu keadaan gizi tubuh yang tidak baik.

Oleh karena itu kedua hal tersebut digolongkan sebagai peristiwa malagizi. Malagizi dapat terjadi melalui salah satu dari empat macam cara:

(1) Seseorang mungkin saja memang tidak mendapatkan makanan yang cukup. Maka ia menderita gizi-kurang.

(2) Susunan makanan sehari-hari atau dietnya mungkin tidak mengandung suatu zat makanan tertentu yang diperlukan tubuh. Akibatnya ia akan menderita penyakit seperti pellagra, skorbut, rickets, atau anemia kehamilan karena kekurangan asam folat.

(3) Mungkin juga ia menderita suatu penyakit yang disebabkan secara genetik atau oleh keadaan lingkungan, sehingga ia kehilangan kemampuan mencernakan makanannya dengan baik dan menderita gizi-kurang sekunder karena ada bagian-bagian makanan tertentu yang diperlukan tubuhnya tidak dapat diresap olehnya melalui lambungnya.

(4) Akhirnya, ia mungkin saja makan terlalu banyak kalori atau bagian zat makanan lainnya sehingga ia menderita sakit. Hal itu misalnya dapat terjadi dengan makan terlalu banyak makanan bergula, bergaram, atau berlemak. Malagizi seperti ini termasuk peristiwa gizi-lebih dan muncul di kalangan orang-orang yang berpenghasilan tinggi. Pada kelompok masyarakat begini dapat pula terjadi masalah gizi-kurang yang disebabkan usaha berpuasa yang berlebihan karena tidak ingin menderita gizi-lebih.

Gizi-kurang yang terpenting ialah kekurangan kalori menahun yang terjadi pada anak atau orang dewasa. Pada anak, kurang-kalori menahun menimbulkan kelesuan, tidak adanya pembentukan otot, dan kegagalan pertumbuhan. Pada manusia dewasa kurang-kalori mengakibatkan penurunan bobot-badan dan berkurangnya gairah dan ke-mampuan untuk melakukan kegiatan fisik maupun mental. Penderita gizi-kurang semacam ini dari anak hingga orang dewasa akan lebih peka terhadap serangan penyakit infeksi dan penyakit-penyakit lainnya. Kalau diobati pun penyakitnya itu akan lebih sulit dan makan waktu lebih lama menuju proses kesembuhan.

Anak yang menderita kurang protein menahun tumbuh lebih lambat dan dibandingkan dengan teman sebayanya tubuhnya akan lebih kecil atau kerdil. Kalau kurang protein terjadi dengan sangat hebat, pertumbuhan samasekali akan terhenti dan seluruh tubuh penderita akan menunjukkan gejala-gejala yang khas: beruntus-beruntus merah pada kulit diiringi kehilangan warna, penggembungan bagian tubuh karena pengumpulan cairan tubuh disertai perubahan warna rambut dari hitam mejadi kemerah-merahan.

Kekurangan kalori dan kekurangan protein biasanya muncul bersamaan sehingga kedua penyakit ini biasanya diperlakukan secara gabungan dan dikenal sebagai malagizi protein-kalori (MPK). Penyebab MPK ini mungkin adalah suatu diet yang kaya kalori dan sangat rendah akan protein, yang menghasilkan kwashiorkor atau suatu diet yang rendah kalori mau pun rendah protein dan menghasilkan marasmus.

Di dalam tubuh kalori diperlukan sebagai sumber energi yang memberikan tenaga kepada tubuh. Protein diperlukan tubuh sebagai pembuat sukucadang tubuh yang harus diganti sewaktu-waktu karena terjadi keausan. Selain malagizi yang disebabkan protein dan kalori, penyakit malagizi dapat pula timbul karena manusia kurang vitamin atau mineral di dalam dietnya. Penyakit kurang vitamin yang ditemukan keterangannya di Indonesia oleh Eyckman ialah penyakit beri-beri yang ternyata disebabkan oleh kekurangan vitamin B1 atau tiamine. Sekarang ini penyakit kekurangan yang disebabkan vitamine dan merupakan masalah yang sangat penting di Indonesia ialah kekurangan vitamine A yang dapat mengakibatkan xerophtalmia yang gejala-gejala pertamanya ialah buta-malam dan kalau tidak diatasi akan berakhir dengan kebutaan melalui berbagai tahap kelainan pada mata. Di antaranya munculnya bintik-bintik putih yang disebut becak putih Bitot. Setelah gejala ini muncul, besar sekali kemungkinannya anak itu akan menjadi buta dan mengurangi kesempatan baginya untuk menjadi tenaga kerja yang produktif. Akan bertambah pula beban bagi masyarakat untuk menanggung kehidupannya.

Kekurangan vitamine D jarang terjadi dan kalau ada mungkin sekali akan muncul pada

manusia dewasa yang tidak banyak kesempatannya berjemur di panas matahari. Seperti kita ketahui, tubuh manusia dapat membuat vitamine D-nya sendiri asal kulitnya kena sinar matahari. Penyakit kekurangan vitamine D akan menimbulkan ricketsia dan di dunia ini sering muncul di antara kaum muslimat yang tidak banyak kesempatan mendapat sinar matahari yang cukup. Kekurangan vitamine C yang menyebabkan skorbut jarang terjadi di Indonesia karena kita lebih banyak mendapat kesempatan makan sayuran dan buah-buahan segar. Yang lebih sering muncul di Indonesia ialah kekurangan mineral yodium yang membuat kelenjar tiroid membesar dan menimbulkan penyakit gondok. Penyakit seperti ini kemungkinan besar akan muncul di daerah pegunungan yang tentu saja letaknya di pedalaman, jauh dari laut. Untuk itulah Pemerintah mengadakan program penambahan yod ke dalam garam dapur.

Kelompok manusia yang paling peka terhadap akibat-akibat buruk malagizi ialah bayi dan anak yang berumur hingga lima tahun atau Balita, serta ibu-ibu hamil dan menyusui. Bagi bayi protein sangat penting artinya sewaktu ia masih ada dalam kandungan untuk pembentukan dan pertumbuhan tulang, otot, dan organ tubuh. Anak seorang ibu penderita malagizi mungkin sekali akan lahir sebelum bulannya atau terlahir sangat kecil dan peluang matinya akan membesar, atau juga lebih besar peluangnya mendapatkan cacat mental karena perkembangan sistem syarafnya terhambat.

Perkembangan otak dimulai sejak bayi dikandung dan berakhir pada usia mendekati dua tahun. Apabila pada masa ini terjadi malagizi ketika sel neuron dan sel sambungannya sedang terbentuk, dapat menjadi sebab terjadinya keterbelakangan mental yang tidak lagi dapat diperbaiki belakangan dengan usaha perbaikan gizi. Akibatnya sangat besar bukan saja bagi pribadi yang menyandang kekurangan itu melainkan juga bagi seluruh masyarakat dan perekonomian negara.

10.3. Keterbelakangan Usaha Perikanan Untunglah sejak tahun 1972 usaha-usaha perbaikan varietas padi-padian telah

membuahkan hasil sehingga terjamin adanya persediaan pangan yang cukup bagi seluruh dunia. Permasalahan baru yang timbul ialah bagaimana caranya menyebarluaskan hasil produksi pertanian yang melimpah di suatu tempat ke tempat lain yang menderita kekurangan, kalau tempat yang menderita kekurangan itu tidak mempunyai dayabeli terhadap bahan pangan yang diperlukannya.

Bagi Indonesia, masalah intensifikasi pertanian yang memerlukan masukan sarana produksi pertanian yang meningkat, di antaranya pupuk, sudah mendapat persiapan yang baik, misalnya dengan didirikannya pabrik-pabrik pupuk urea sebagai hasil sampingan industri petrokimia. Yang menjadi masalah adalah pupuk kalium dan fosfat karena kita tidak memiliki deposit garam kalium dan fosfat yang cukup besar untuk ditambang secara ekonomis. Kebanyakan pupuk kalium dan fosfat masih tetap harus diimport dari luar.

Permasalahan yang lebih besar lagi yang dihadapi manusia di negara yang sedang berkembang termasuk Indonesia yang menyangkut malagizi ialah kekurangan persediaan bahan pangan sumber protein. Sudah menjadi kelaziman di negara-negara yang berkembang bahwa sumber protein utama di dalam diet dilengkapi oleh protein yang berasal dari ikan. Kenyataannya jumlah keseluruhan tangkapan ikan dunia mengalami suatu keadaan yang stasionar. Pada tahun 1970 dan 1971 misalnya hasil tangkapan ikan seluruh dunia diduga hanya mencapai 70 juta ton. Pada tahun 1972 jumlah itu menurun dengan hebat sampai di bawah 55 juta ton. Kalau saja untuk bahan pangan telah berhasil diadakan “revolusi hijau”, untuk masalah penyediaan sumber protein ikan masih harus diciptakan di Indonesia ini suatu “revolusi biru”.

Selain mencoba mengusahakan peningkatan penangkapan ikan di perairan terbuka Indonesia yang mencakup 75% seluruh wilayah Nusantara, kita harus berusaha men-ciptakan cara-cara pemeliharaan ikan yang baru, yang dapat meningkatkan hasil ikan per

satuan luas kolam. Perikanan air deras adalah salah satu contoh usaha ke arah sana. Selain itu juga hambatan perluasan perkolaman dan pertambakan ialah masalah penyediaan bibit ikan seperti nener bandeng dan benur udang. Di Filipina mereka telah berhasil mendapatkan nener udang dari bandeng yang dipelihara dalam tambak setelah bandeng itu berumur lebih dari empat tahun. Kita pun telah berhasil memaksakan udang windu menghasilkan benur dalam suasana pemeliharaan, sedangkan ikan karper rumput yang daerah asalnya ialah sungai Mekong dan Irawadi telah pula berhasil berhasil dibibitkan di Indonesia. Di masa depan ini kita perlukan pemusatan perhatian untuk mengadakan terobosan-terobosan baru dalam bidang pemeliharaan dan penangkapan ikan.

10.4. Mengapa Manusia Harus Makan? Tumbuhan dapat menyadap sinar matahari dan mengubah energi matahari itu menjadi

energi kimia. Mengapa manusia tidak dapat melakukannya? Manusia tidak dilengkapi dengan kelengkapan tubuh untuk menghasilkan senyawa-senyawa karbon yang diperlukan membentuk dan memelihara jaringan tubuh serta melangsungkan proses metabolisme tubuh. Senyawa-senyawa seperti ini yang diperlukan oleh manusia dan hewan dalam bentuk yang telah disediakan dari lingkungan hidupnya disebut zat gizi esensial. Apa saja zat gizi yang esensial tergantung pada kelengkapan makhluk hidup itu sendiri. Vitamin C misalnya tidak dapat dibuat sendiri oleh avertebrata, insekta, ikan, dan primata, akan tetapi amfibia, reptil, dan burung dari tingkat evolusi yang lebih rendah dapat membuat vitamin C di dalam ginjalnya, sedangkan beberapa jenis burung pada tingkat evolusi yang lebih tinggi dan beberapa mammalia dapat membuatnya di dalam hatinya. Manusia, marmot, kelelawar, dan beberapa jenis burung tidak dapat membuat vitamin C di dalam tubuhnya sehingga vitamin C untuk makhluk seperti ini menjadi zat gizi esensial.

Apakah yang menjadi zat gizi esensial bagi manusia? Jelaslah bahwa karbohidrat adalah zat gizi esensial bagi manusia, sedangkan dari protein yang esensial bukanlah proteinnya secara umum, melainkan asam amino tertentu yang menyusun protein itu. Bagi manusia ada sembilan asam amino yang bersifat esensial, yaitu : leusin, valin, fenilalanin, treonin, isoleusin, lisin, metionin, sistin, dan triptofan. Hanya kalau kesembilan asam amino ini ada secara lengkap dan dalam nisbah yang sesuai di dalam diet, dapat diadakan kembali sintesis protein di dalam tubuh manusia.

Berbagai bahan makanan mengandung protein akan tetapi dengan susunan asam amino yang berbeda-beda. Itu sebabnya bahan makanan manusia harus beragam agar campuran itu menghasilkan susunan asam amino esensial yang serasi di dalam diet.

Beras misalnya mengandung cukup triptofan tetapi miskin lisin dan treonin, sedangkan kacang-kacangan seperti buncis dan kedelai mengandung kadar lisin, isoleusin, dan triptofan yang tinggi. Karena sumber lisin yang baik sebenarnya ialah protein hewani yang berasal dari daging, telur, dan susu, barangsiapa tidak cukup makan daging sebaiknya mencoba mengimbanginya dengan memasukkan kacang-kacangan di dalam dietnya. Tampaklah betapa pentingnya peranan tempe di Indonesia dalam mengatasi kekurangan asam amino esensial di dalam diet masyarakat.

Dari vitamin yang esensial bagi manusia ialah vitamin A, B1(tiamin), B2(riboflavin), B6(piridoksin), B12, C, D, E, dan K. Vitamin A diperlukan untuk pertumbuhan tulang dan gigi, mata yang sehat, dan kulit yang sehat. Kekurangan vitamin A mengakibatkan buta ayam, kebutaan, dan pertumbuhan yang terganggu. Tiamin diperlukan untuk pertumbuhan, pemanfaatan karbohidrat yang normal, kesehatan jantung dan susunan syarat, serta pembentukan otot. Kekurangan tiamin akan menimbulkan beri-beri berupa pencernaan yang tidak sempurna dan kelainan syaraf, serta pertumbuhan yang terganggu. Riboflavin diperlukan untuk kulit dan susunan syaraf yang sehat, sistem pencernaan yang baik, dan penggunaan oksigen yang efisien oleh tubuh. Kekurangan riboflavin menyebabkan timbulnya kelainan-kelainan kulit dan pertumbuhan yang terganggu. Vitamin B6

diperlukan untuk kulit dan susunan syaraf, sistem pencernaan yang bekerja baik, serta pemanfaatan karbohidrat. Kekurangannya akan menyebabkan pellagra (kelainan mental, gangguan pencernaan, serta kelainan pada kulit. Vitamin B12 diperlukan untuk membuat butir darah merah. Kekurangannya akan menimbulkan anaemia. Vitamin C memperbaiki dan memperkuat pembuluh darah, membuat gigi dan gusi tumbuh sehat. Kekurangannya menyebabkan skorbut (mudah luka, perdarahan di sekitar tulang, gusi nyeri). Vitamin D mengatur pertumbuhan dan penggunaan kalsium dan fosfat, membentuk tulang dan gigi yang kuat. Kekurangannya akan membuat tulang-belulang yang lunak dan pertumbuhan geligi yang tidak baik. Vitamin E diperlukan untuk proses pembiakan yang normal sedangkan vitamin K diperlukan untuk pembekuan darah yang normal apabila terjadi luka, dan peningkatan kerja hati.

Perlu diingat bahwa vitamin-vitamin tertentu dalam jumlah yang lebih akan menjadi racun di dalam tubuh. Vitamin yang demikian ialah vitamin A, D, dan K.

Mineral yang esensial bagi tubuh manusia ialah kalsium, fosfor, magnesium, natrium, kalium, mangan, besi,*) tembaga, kobalt, belerang, yodium, dan seng. Mineral yang diperlukan dalam jumlah yang besar, yaitu pada kadar 100 g atau lebih dalam sehari, ialah mineral makro seperti kalium, natrium, kalsium, fosfor, magnesium, dan klor. Selainnya ialah mineral mikro yang diperlukan manusia dalam jumlah yang sangat sedikit.

Senyawa natrium misalnya diperlukan manusia untuk darah dan jaringan dan berasal dari garam dapur dan sayuran. Senyawa kalsium diperlukan untuk pembentukan tulang-belulang dan geligi, dan untuk kerja jantung dan syaraf yang baik, serta untuk pembekuan darah. Asalnya di dalam diet ialah dari daging, sayuran, buah-buahan, susu, dan padi-padian.

Senyawa fosfor diperlukan untuk pembentukan tulang-belulang dan geligi serta pembuatan zat ATP. Di dalam diet berasal dari daging, sayuran, buah-buahan, susu, dan padi-padian. Magnesium diperlukan untuk kerja otot dan syaraf yang baik dan berasal dari sayuran, padi-padian, dan kacang-kacangan. Senyawa kalium diperlukan untuk kegiatan darah dan sel serta untuk pertumbuhan dan berasal dari sayuran dan buah-buahan. Senyawa besi ialah tulang-punggung pembuatan sel darah merah dan berasal dari hati, daging kurus, udang, padi-padian, sayuran daun hijau-tua. Yod diperlukan untuk kerja kelenjar gondok yang normal dan berasal dari garam beryod serta bahan makanan yang berasal dari laut.

10.5. Pola Penyakit Gizi pada Masyarakat Berubah dengan Waktu Sampai beberapa tahun yang lalu penyakit gizi masyarakat yang terparah ialah Kurang

Kalori dan Protein (KKP). Setelah itu penyakit gizi kedua yang terparah ialah Anemia karena Kurang Besi. Penyakit kekurangan besi ini terutama disebabkan karena kurangnya penyehatan lingkungan. Penyakit ini dahulu banyak terdapat pada karyawan perkebunan yang bekerja memetik teh atau menyadap karet tanpa alas sepatu. Akan tetapi sekarang, apabila kita berkunjung misalnya ke kawasan perkebunan teh di Pengalengan, akan kita lihat semua karyawan dan karyawati yang bekerja di kebun menggunakan sepatu bot karet hingga menutupi betis. Dengan cara ini infeksi telur cacing melalui telapak kaki dapat dihindari. Penyakit gizi ketiga yang terutama dapat ditemukan di pegunungan yang tentu saja jauh di pedalaman ialah penyakit gondok yang disebabkan oleh kekurangan yod di dalam makanan. Selain itu juga yang penting ialah penyakit rabun senja yang disebabkan kekurangan vitamin A di dalam makanan.

Penyakit-penyakit malagizi seperti itu dapat diatasi dengan upaya penyehatan yang lebih baik dan perbaikan penghasilan keluarga sehingga susunan menu makanan sehari-hari meningkat mutu gizinya. Erat hubungannya dengan ini ialah usaha memasyarakatkan kegiatan Keluarga berencana.

Akan tetapi, meningkatnya keadaan perekonomian dan keadaan gizi masyarakat dapat

pula menimbulkan pengaruh sampingan berupa keadaan gizi lebih. Salah satu akibat keadaan gizi lebih adalah meningkatnya kasus penyakit-penyakit peredaran darah termasuk penyakit jantung koroner. Kalau pada mulanya penyakit jantung koroner adalah penyakit nomor empat terpenting yang menyebabkan kematian di Indonesia, sekarang penyakit itu menempati tempat nomor tiga dan sedang bergerak ke posisi nomor dua. Pada akhir abad ini diperkirakan bahwa penyakit itu akan menempati tempat nomor satu.

11. DAUR HARA KEHIDUPAN (1) 11.1. Pelestarian Kehidupan Memerlukan Kesetimbangan

Keperluan makanan semua bentuk kehidupan ada dalam kesetimbangan. Energi surya yang diresap oleh tumbuhan hijau yang berfotosintesis disalurkan ke berbagai macam makhluk hidup lain. Penyalurannya ada yang melalu jalur yang sederhana, ada pula melalui jalur yang rumit menelusuri berbagai macam kehidupan dalam biosfer. Akan tetapi akhirnya semuanya akan diradiasikan kembali ke ruang angkasa. Andaikata tidak demikian, suhu bumi akan meningkat. Sejalan dengan itu zat-zat anorganik dari dalam tanah, air, dan udara diserap oleh tumbuhan hijau yang berfotosintesis dan dijadikan bagian penyusun molekul organik yang menjadi makanan manusia dan pakan hewan. Adakalanya juga zat itu kemudian menjadi bahan penyusun molekul organik tumbuhan lain seperti berbagai benalu, dan jasad renik. Sebagian dari zat-zat ini akan tersimpan dalam bentuk molekul organik untuk waktu yang cukup lama dan menjadi tidak bermanfaat bagi kehidupan lainnya. Zat-zat yang tersisihkan dalam waktu yang cukup lama itu misalnya dapat berbentuk kayu pada batang pohon-pohonan atau pada kosen pintu, dan minyak serta gas bumi yang tersimpan di dalam perut bumi. Akan tetapi kalau sistem kehidupan itu mantap, semuanya akhir¬nya harus kembali lagi ke khazanah zat-zat hara tumbuhan.

Demikianlah misalnya tumbuhan kedelai akan berfotosintesis dan menghasilkan karbohidrat sebagai fotosintat atau hasil fotosintesis. Sementara itu juga tumbuhan itu meresap air dan mineral dari tanah serta oksigen dari udara. Zat-zat ini kemudian dijadikan bahan organik mengandung bukan saja karbon, melainkan juga nitrogen, belerang, dan fosfor dalam bentuk protein, serta fosfolipida. Sebagian akan tersimpan di dalam biji kedelai yang kemudian akan dijadikan makanan ternak dan makanan manusia. Sebagian lagi akan dimakan serangga atau cendawan. Apa yang dimakan manusia dan hewan sebagian akan tinggal di tubuh manusia dan hewan itu, akan tetapi sebagian lagi akan keluar dari tubuhnya dan kembali lagi ke tanah sebagai bahan organik. Di dalam tanah bekerja bakteri pembusuk yang menguraikan kembali bahan organik itu menjadi karbondioksida, air, amoniak, dan garam-garam mineral. Setelah kembali ke tanah dalam bentuk ini semua mineral itu sudah siap kembali untuk diresap oleh tumbuhan hijau lain yang berfotosintesis. Sebagian akan tetap tinggal dalam bentuk bahan organik yang sukar dihancurkan, antaranya dalam bentuk humus atau bunga tanah. Akan tetapi pada suatu ketika bunga tanah itu pun akan hancur pula kembali menjadi bentuk mineral.

11.2. Tugas Pertanian bagi Manusia Karena adanya persyaratan kesetimbangan antara berbagai kegiatan kehidupan itu agar

kehidupan dapat berlangsung secara lestari di alam ini, sistem biologi dalam keseluruhan ini dapat dianggap sebagai suatu aliran energi dan zat hara yang kontinu melalui suatu jaring-jaring berbagai daur atau siklus yang saling berkaitan. Tugas pertanian ialah untuk menyalurkan arus ini melalui jalur-jalur yang menguntungkan bagi satu species tunggal, yaitu manusia. Berbagai bentuk masyarakat tumbuhan diganti dengan varietas-varietas yang dibudidayakan, yang disebut juga kultivar, yaitu akronim cultivated variety. Kultivar ini telah dipilih manusia atas dasar keefisienannya menghasilkan bahan pangan, papan, atau serat bagi kepentingan manusia. Hewanpiara pun dikembangkan manusia dengan alasan yang sama. Walaupun demikian masih ada bahan pangan manusia yang masih

ditangkap dari alam, seperti ikan laut. Demikian juga sebagian besar bahan papan masih dikumpulkan sebagai hasil hutan, seperti misalnya kayu dan rotan. Akan tetapi lambat laun pengumpulan hasil alam ini akan berubah menjadi suatu proses budidaya. Sekarang saja sudah tampak bahwa udang yang biasanya ditangkap dari laut mulai dibudidayakan di dalam tambak, kayu jati adalah hasil hutan buatan, dan madu lebah walaupun masih banyak yang dikumpulkan sebagai hasil hutan, sudah mulai banyak diternakkan di dalam apiari.

11.3. Sasaran Teknologi Dalam Pertanian Semua pemikiran manusia yang diterapkan untuk mem-bentuk sesuatu yang baru

dapat dikatakan suatu teknologi dalam makna yang luas. Tujuan berbagai teknologi pertanian ialah untuk menyalurkan arus zat hara yang lewat melalui daur pangan untuk sebesar-besarnya kepentingan manusia. Ciri utama pertanian modern ialah keberhasilan meningkatkan penyediaan bahan pangan melalui percepatan arus zat hara melalui daur itu. Hal ini dicapai dengan berbagai cara, tetapi salah satu cara yang terpenting ialah usaha mempercepat pengembalian zat hara dari tumbuhan dan hewan ke dalam tanah, sehingga dapat diresap kembali oleh tumbuhan baru. Karena itu agar seluruh umat manusia mendapatkan makanan secukupnya, kita harus menjamin tersedianya zat hara bagi beragam tumbuhan, hewan, dan jasadrenik.

Usaha mempercepat daur-ulang zat hara ini dari tumbuhan ke tanah dan dari tanah ke tumbuhan dapat dilakukan dengan usaha-usaha pengolahan tanah, termasuk usaha pengawetan tanah, pengairan lahan kering, dan pengeringan lahan terendam dan pasang-surut. Semuanya ini dicakup dalam ilmu-ilmu tanah, pengolahan tanah, serta teknik tanah dan air.

11.4. Perimbangan Pemanfaatan Energi Surya di Bumi Bumi menyerap sejumlah besar energi surya, akan tetapi hanya suatu bagian yang

sangat kecil saja yang tersedia untuk keperluan kehidupan. Kira-kira 60 % sinar surya dipantulkan kembali ke ruang angkasa tanpa berinteraksi, sedang sebagian besar dari sisanya diserap oleh atmosfer, lautan, dan daratan, serta kemudian diradiasikan kembali sebagai panas. Dibandingkan dengan catu energi planet bumi ini, banyaknya sinar surya yang diresap oleh tumbuhan hijau dan kemudian disimpan dalam bentuk energi kimia sangat tidak berarti. Jumlahnya kurang dari 1 % dari seluruh energi yang sampai ke permukaan bumi, dan jumlah ini masih lebih kecil lagi dari galat perhitungan.

Di dalam tumbuhan, sinar surya diresap oleh pigmen atau zat warna. Zat warna ini adalah molekul yang kecerahan warnanya menandakan kemampuan meresap dengan kuat suatu bagian tertentu spektrum cahaya. Zat warna terpenting di dalam tumbuhan ialah klorofil yang mampu meresap cahaya merah dan biru. Akan tetapi ada juga zat warna lain yang terdapat di dalam tumbuhan. Secara bersama-sama ke semua zat warna atau pigmen ini dapat memanfaatkan hampir semua panjang gelombang di dalam bagian spektrum yang dapat dilihat mata.

Butir hijau-daun yang bernama klorofil itu ada beberapa jenis, yaitu jenis a dan b. Masing-masing jenis lebih mampu memanfaatkan gelombang sinar matahari tertentu. Walaupun demikian kedua jenis itu hanya mampu memanfaatkan sinar biru pada spektrum berbeda. Pigmen lain seperti karoten dapat meresap sinar pada bagian spektrum yang mendekati merah, serta kemudian mengalihkan energi resapannya ke khlorofil. Hal ini penting sekali bagi tumbuhan yang mampu tumbuh di bawah naungan. Karena itu perimbangan berbagai pigmen di dalam daun menentukan sekali mengenai tempat tumbuhnya yang terbaik.

Energi yang diresap tumbuhan digunakan tumbuhan untuk menggerakkan suatu rangkaian reaksi kimia yang rumit yang hasil akhirnya ialah pemindahan dua atom

hidrogen dari satu molekul air ke satu molekul karbondioksida. Hasil reaksi itu adalah oksigen bebas yang dilepas ke atmosfer, dan senyawa karbohidrat yang terjadi dari karbon, hidrogen, dan oksigen. Energi zat-zat baru ini lebih besar daripada energi yang dikandung oleh karbondioksida dan air. Energi tambahan yang dikandung zat yang baru itu dapat disadap kembali dengan mengkombinasikan kembali oksigen dengan karbohidrat itu, yang tidak lain ialah proses oksidasi yang terjadi sewaktu makhluk hidup bernafas. Proses bernafas ini ialah cara utama makhluk hidup mendapatkan energi yang diperlukan.

Karbon yang telah diubah bentuknya oleh tumbuhan menjadi bahan organik seperti karbohidrat melalui fotosintesis dinamakan karbon terikat. Sebagian digunakan segera untuk keperluan metabolisme tumbuhan, termasuk untuk sintesis molekul-molekul esensial lainnya seperti asam amino yang akan membentuk protein. Sisa karbon terikat lainnya disimpan biasanya dalam bentuk polisakarida, molekul besar yang terjadi karena bersatunya banyak sekali satuan molekul gula sederhana. Polisakarida terlazim di dalam tumbuhan ialah selulose, yaitu bahan organik berbentuk serat yang membuat daun dan batang mempunyai kekekaran bentuk. Cadangan energi untuk tumbuhan dan zuriatnya biasanya disimpan dalam bentuk polisakarida lain yang bernama pati atau amilum. Zat pati ini tersimpan dalam organ-organ khusus yang menjadi bagian tumbuhan, seperti umbi, rizoma, umbi batang, dan kormus.

Hewan mendapatkan energinya hampir seluruhnya secara langsung mau pun tak langsung dari penguraian dua jenis polisakarida ini. Selulose dan pati masih sangat dekat hubungannya. Keduanya terdiri atas rantai glukose yang panjang. Perbedaannya hanyalah dalam geometri bentuk ikatan antara molekul-molekul glukose yang menyusun rantai polisakarida itu. Perbedaan ini membawa perbedaan pula dalam hal sifat-sifat fisika keduanya sehingga kedua zat itu pun berbeda pula kesesuaiannya sebagai bagian pakan ternak.

Dengan demikian dapat dikatakan bahwa keperluan hara tumbuhan dan hewan pada dasarnya sangat berbeda. Keperluan hara tumbuhan dapat disusun sebagai suatu senarai unusr-unsur kima, sedangkan keperluan hara hewan berupa senyawa-senyawa organik dalam bentuk molekul organik yang rumit bentuknya.

Tumbuhan memerlukan unsur makro nitrogen, kalsium, fosfor, magnesium, kalium, dan belerang, serta unsur mikro seperti tembaga, besi, mangan, seng, molibden, dan bor. Tumbuhan hijau samasekali tidak memerlukan asam amino dan vitamin untuk kehidupannya, karena zat-zat itu dapat dibuatnya sendiri. Hewan memerlukan nitrogen dalam bentuk asam amino, kecuali hewan pemamahbiak atau ruminansia, sedangkan dari unsur-unsur makro lain yang diperlukannya ialah kalsium, fosfor, magnesium, kalium, natrium, klor, dan belerang. Hewan pemamahbiak dapat memanfaatkan jasadrenik di dalam rumennya sebagai penghasil asam amino dan vitamin untuk keperluan hidupnya. Hewan bukan pemamahbiak memerlukan vitamin A, D, E, K, asam askorbat, tiamin, riboflavin, niasin, vitamin B-6, asam pantotenat, dan vitamin B-12. Unsur mikro yang diperlukan hewan ialahtembaga, besi (dalam jumlah yang terbesar dari semua unsur mikro karena diperlukan sebagai bahan pembentuk hemoglobin), mangan, seng, dan selenium.

Selain zat-zat hara tersebut, baik tumbuhan mau pun hewan seperti telah dikatakan sebelumnya memerlukan karbon, hidrogen, dan oksigen dalam jumlah yang besar. Kalau tumbuhan memerlukan ketiganya dalam bentuk gas karbondioksida, oksigen, dan air, hewan memerlukan karbon dalam bentuk polisakarida. Tumbuhan hijau menangkap energi surya dengan keefisienan yang berkisar dari 15 hingga 22 %. Hal ini melebihi keefisienan peralihan energi dalam berbagai teknologi industri. Energi yang tersimpan dalam karbon yang terikat disalurkan melalui rantai makanan sewaktu bahan nabati dimakan makhluk hidup lain. Bersamaan dengan setiap peralihan energi dari satu makhluk ke makhluk lainnya melalui proses makan, sebagian energi akan hilang. Kadang-kadang energi yang hilang itu sangat banyak. Misalnya saja seratus ribu kg algae laut diperlukan sebagai

makanan ikan laut herbivor untuk menghasilkan satu kilogram ikan. Semua energi lainnya yang tidak menjadi daging ikan hilang dalam bentuk panas. Ikan itu sendiri pun kalau menjadi makanan segera akan habis terurai menjadi panas, dan beberapa zat kimia dengan kandungan energi yang rendah, yaitu air, karbondioksida, dan mineral.

Tampaknya kehilangan energi ini sangat mengejutkan. Akan tetapi hal itu sebenarnya tidak membawa masalah untuk usaha penyediaan makanan bagi manusia. Produksi tahunan karbon terikat oleh tumbuhan hijau di daratan maupun di lautan kira-kira 150 miliard ton. Konsumsi manusia kira-kira 120 kg untuk setiap orang per tahun. Karena itu energi yang ditangkap tumbuhan jauh melampaui keperluan manusia. Kalau semuanya diarahkan untuk makanan manusia, maka jumlah yang dihasilkan dapat memenuhi keperluan 1.15 triliun atau 1.15 x 1012 orang. Sekarang kita di dunia ini ada kira-kira 5 miliard orang menuju ke 6 milyard di akhir abad ini. Karena itu penyediaan makanan tidak dibatasi oleh kendala kekurangan energi surya.

Kendala yang mungkin muncul bukan dari ketersediaan energi, melainkan dari kenyataan bahwa manusia untuk hidupnya bernafas dan menghasilkan karbondioksida dan limbah lainnya sebagai akibat sampingan teknologi yang diciptakannya. Selain itu untuk tapak kehidupannya ia perlu mengubah sebagian permukaan bumi menjadi kota, desa, dan jalan. Semuanya ini mengurangi vegetasi tumbuhan hijau yang kita tahu merupakan paru-paru bumi yang menyegarkan kembali udara dengan mengubah karbondioksida menjadi oksigen. Hal-hal seperti inilah yang meningkatkan kadar selaput karbondioksida di atmosfer yang meningkatkan suhu bumi. Peningkatan suhu bumi ini akan mengakibatkan lapisan es di kedua kutub bumi menyusut dan menaikkan permukaan laut sampai lebih dari sepuluh meter yang berarti bahwa banyak sekali daerah pantai di seluruh dunia ini yang akan terendam. Bersamaan dengan munculnya lubang dalam lapisan ozon di kutub selatan yang disebabkan oleh penggunaan berlebih gas fluorokarbon serta produksi karbonmonoksida oleh pembakaran tak sempurna minyak dan gas bumi oleh motor bakar, muncullah sekarang ketakutan bahwa pada suatu ketika tingkat keterhunian bumi ini akan menurun di bawah suatu ambang yang kritis.

Banyaknya energi yang harus dipermasalahkan sebagai kendala dalam mengadakan perhitungan keefisienan pertanian ialah energi yang perlu disediakan manusia untuk mengumpulkan dan menyarikan bahan makanan. Dalam keadaan alami kehidupan tumbuhan tersebar sangat jarang dan meluas. Hanya sedikit sekali bahan organik yang dihasilkan tumbuhan itu dapat tersedia secara langsung bagi keperluan manusia. Menyuruh ternak terlebih dahulu makan tumbuhan agar kemudian dapat menyediakan daging sebagai manusia adalah suatu langkah pengalihan energi surya menjadi makanan manusia yang tidak efisien. Akan tetapi di daerah padang rumput tidak subur yang hanya dapat ditumbuhi rumput yang tumbuh tersebar dan berkadar serat selulose yang sangat tinggi, ternak memanen rumput itu dengan kekuatannya sendiri, dengan hanya tambahan energi yang sangat kecil dari manusia yang memelihara ternak itu. Karena itu daging yang dihasilkan masih merupakan suatu keuntungan. Sedikit sekali lingkungan hidup atau habitat yang sangat rawan sehingga boleh dikatakan tidak ada yang dapat tumbuh. Mintakad artik dan alpin mempunyai bunga liar yang mungil ukuran bunganya. Pematang jalan di daerah perkotaan ditumbuhi rumput yang keras karena penuh serat kasar. Dalam keadaan seperti itu tumbuhan memanfaatkan dengan sebaik-baiknya unsur hara yang tersedia dalam jumlah yang sangat sedikit itu. Akan tetapi pertanian hanya menguntungkan di tempat-tempat yang dapat menumbuhkan tanaman yang berharga dengan hasil yang tinggi. Kalau kita ingin mendapatkan hasil tanaman yang berarti jumlahnya, harus kita usahakan agar semua unsur hara yang diperlukan tanaman kita itu telah disediakan dalam jumlah yang tepat.

11.5. Apa yang Diperlukan Tumbuhan untuk Pertumbuhannya?

Dibandingkan dengan persyaratan gizi manusia dan hewan yang sangat rumit, apa yang diperlukan tumbuhan agar dapat tumbuh sangat lebih sederhana. Tumbuhan hanya memerlukan zat hara untuk tumbuhnya dalam bentuk senyawa anorganik. Jenisnya pun tidak terlalu bermacam-macam. Hal itu adalah pertanda bahwa tumbuhan dapat membuat sendiri berbagai bahan organik yang diperlukan dalam pertumbuhan dengan bermodalkan sejumlah terbatas zat-zat hara anorganik.

Zat hara utama yang diperlukan tumbuhan ialah karbon-dioksida, oksigen, dan air. Ketiga jenis zat hara ini diperlukan tumbuhan dalam jumlah yang sangat banyak. Karena itu dalam perhitungan perimbangan hara, ketiga zat hara ini sering disendirikan dari zat hara lain yang juga diperlukan tumbuhan untuk hidupnya.

Karbondioksida dan air dapat diperoleh tumbuhan darat tanpa batas, dan dalam keadaan biasa jarang sekali menjadi kendala pertumbuhan. Air juga merupakan sumberdaya yang boleh dikatakan mudah diperoleh walaupun kadang-kadang penyebarannya di muka bumi ini tidak merata. Kenyataan perlunya air bagi tumbuhnya tumbuhan sudah diketahui jauh sebelum pertanian menjadi budaya manusia. Air sering menjadi faktor pembatas pertumbuhan dan untuk mengatasinya manusia sering mengadakan usaha pengairan yang akhirnya membantu meningkatkan hasil tanaman. Akhir-akhir ini manusia juga sudah mulai mengadakan hujan buatan untuk menyalurkan uap air yang terdapat di udara agar jatuh di daerah aliran sungai tertentu.

Unsur-unsur makro yang diperlukan tumbuhan harus diresap tumbuhan dari tanah tempatnya tumbuh melalui sistem perakarannya. Karena itu pertumbuhan tanaman sangat tergantung pada kemampuan tanah menyimpan dan kemudian menyediakan unsur-unsur makro yang diperlukan dalam bentuk yang dapat diserap oleh tanaman. Ada peristiwa-peristiwa tertentu di dalam tanah yang membuat suatu unsur tertentu tidak dapat diresap tumbuhan dan harus diatasi dengan cara-cara tertentu. Semua peristiwa penyerapan hara oleh tumbuhan terjadi di dalam tanah sehingga dengan demikian tanah menempati peran yang sangat penting dalam berbagai daur biologi.

11.6. Apakah Tanah Itu? Tanah terbentuk dari pelapukan dan penghancuran batuan di permukaan bumi. Dari

hasil pelapukan dan penghancuran ini terbentuk mineral-mineral dalam bentuk kristal dan amorf. Di samping itu sifat dan susunan tanah diubah oleh kegiatan kehidupan di dalamnya. Proses pembentukan tanah berlangsung secara terus-menerus dan perlahan-lahan di bawah pengaruh lingkungan fisik dan biologi. Kalau kita amati suatu irisan tegak tanah akan tampak bahwa tanah itu menampilkan lapisan-lapisan datar. Lapisan-lapisan yang menyusun tanah itu disebut horison tanah. Lapisan teratas permukaan tanah mungkin terdiri atas lapisan tipis sisa tumbuhan yang disebut serasah. Di bawah serasah ini ada lapisan yang kaya akan bahan organik dan disebut pucuk tanah atau dalam bahasa Inggrisnya topsoil. Di bawah pucuk tanah ini ada lapisan yang terdiri atas butir-butir halus dan dinamakan tanah bawah atau subsolum. Di bawahnya lagi ada lapisan batuan yang telah melapuk dalambentuk serpihan batu yang besar. Di bawah lapisan ini lagi terdapat batuan yang masih belum lapuk dan disebut batuan induk. Lapisan-lapisan itu diberi lam-bang huruf A hingga dengan D sebagai berikut:

HORIZON: O Serasah A Butir organik dan mineral B Butir-butir halus C Batuan lapuk D  Batuan induk  

Jadi dapat dikatakan bahwa tanah adalah sumber utama penyedia zat hara bagi tumbuhan. Tanah juga adalah tapak utama terjadinya berbagai peralihan bentuk zat di dalam daur makanan. Bagian tak organik tanah yang terbentuk dari pelapukan dan penghancuran batuan, disusul pembentukan mineral berbentuk kristal, digolongkan secara fisik berdasarkan nisbah butir-butirnya yang berukuran tertentu. Butir-butir terhalus disebut fraksi liat, butir-butir yang lebih besar dari liat disebut fraksi debu, dan fraksi yang lebih besar lagi fraksi pasir. Di atas ukuran pasir ada ukuran kerikil. Bergantung pada nisbah liat, debu, dan pasir tanah dapat digolongkan menjadi berbagai golongan, seperti misalnya tanah liat, tanah liat berpasir, tanah lempung (nisbah liat, debu, dan pasir berimbang), tanah lempung berpasir, dan sebagainya.

Komponen tanah yang sangat penting juga adalah bahan organiknya yang disebut humus. Liat dan humus terdiri atas butir-butir berukuran koloid sehingga memiliki per-mukaan yang luas dibandingkan dengan massanya. Bagian tanah yang berukuran koloid inilah yang mudahmeresap zat hara dan kemudian menyediakannya dalam bentuk yang dapat diresap sistem perakaran tumbuhan. Adanya komponen yang lebih kasar seperti debu, pasir, dan kerikil di dalam tanah membuat tanah itu mempunyai kerangka yang tidak padat melainkan berongga-rongga. Rongga-rongga ini penting karena menjamin peredaran udara yang baik di dalam tanah untuk keperluan kehidupan perakaran tumbuhan dan jasadrenik yang sehat. Tanpa adanya oksigen di dalam tanah yang dapat diperbaharui melalui pertukaran gas dengan udara perakaran dan jasadrenik aerob tidak dapat hidup di dalam tanah dan terhambatlah berbagai daur makanan yang akhirnya merugikan kehidupan yang bergantung pada adanya tanah itu.

Bagaimana komposisi tanah dipandang dari susunan butir-butir yang membentuknya disebut tekstur tanah seperti tadi telah disebut beberapa namanya, yaitu tanah lempung, liat berpasir, dan sebagainya. Tanah bertekstur pasir memiliki rongga-rongga yang besar sehingga bersifat sangat sarang. Air akan mematus dengan cepat dari tanah pasir sehingga

tidak sempat diresap perakaran. Juga akan terbawa berbagai unsur hara dalam proses pematusan itu. Dalam tanah liat rongga-rongga tanah berukuran kapiler sehingga dapat meresap air. Air ini menjadi sarana cair tempat melarutnya zat hara untuk diangkut melalui sistem perakaran. Akan tetapi kalau tanah terlalu banyak mengandung butir liat, maka ada kemungkinan terjadi kekurangan oksigen karena tanah seperti itu mudah tergenang air.

Tanah-tanah yang paling subur bagi pertanaman biasanya mempunyai struktur yang remah. Tanah berstruktur remah terjadi apabila butir-butir berukuran koloid direkat oleh bahan organik hasil buangan jasadrenik menjadi remah-remah yang berongga banyak dan berlainan ukurannya. Di samping adanya rongga kapiler yang menahan air ada rongga berukuran lebih besar yang memuat udara. Tanah yang remah seperti itu akan cukup menahan air tetapi juga cukup dilalui pertukaran udara yang menyediakan oksigen di dalamnya.

Peranan penting butir berukuran koloid seperti telah dikatakan sebelumnya ialah kemampuannya meresap ion. Kemampuan itu berdasar luas permukaan yang dimiliki butir koloid itu diukur per satuan massa. Pada fraksi liat luas permukaan butir-butirnya dapat mencapai 800 m2 per gram. Lagi pula butir-butir liat bermuatan negatif dan karena itu menarik kation-kation ke permukaannya. Dengan cara ini zat hara tidak mudah terbasuh dengan lalunya air pada proses pematusan. Humus sebagai butir koloid mempunyai permukaan nisbi yang lebih luas lagi sehingga merupakan kompleks peresap ion yang lebih penting lagi.

Apa yang diresap oleh butir koloid di dalam tanah dapat dilepas ke akar tumbuhan. Lagi pula apabila ada ion lain yang ditambahkan, akan terjadi pertukaran ion yang diresap sehingga adanya berbagai ion di dalam kompleks resapan dan di dalam larutan tanah membentuk suatu kesetimbangan. Pemupukan dengan pupuk tak organik adalah suatu cara yang dapat mengubah kesetimbangan ini untuk kepentingan peresapan zat hara yang lebih menguntungkan bagi tanaman.

Di daerah tropik tanah biasanya cenderung rendah daya hasilnya. Butir liatnya memiliki kemampuan meresap kation yang rendah sedangkan komponen humus di dalam tanah sangat sedikit karena sebagian besar sudah terbakar karena adanya suhu tanah yang tinggi. Masalah diperumit lagi karena adanya curah hujan yang tinggi pula yang meningkatkan pematusan dan pembasuhan mineral. Kehijauan hutan tropik sering menyesatkan kita untuk berpikir bahwa tanah daerah tropik itu sangat subur. Sebenarnya kebalikannyalah yang benar.

Tumbuhan di dalam hutan hujan tropik hanya mungkin tumbuh dengan demikian suburnya karena telah menyesuaikan diri terhadap keadaan lingkungan. Caranya ialah karena kemampuannya meresap dengan cepat unsur-unsur hara yang terbebaskan dari pembusukan serasah, sebelum sempat terpatuskan oleh air hujan. Kesetimbangan seperti ini sangat peka. Begitu tanah tidak sempat menyediakan serasah lagi, tumbuhan itu tidak dapat bertahan dan yang kemudian mungkin bertahan ialah spesies yang dapat hidup dalam keadaan yang sangat tidak subur seperti gulma alang-alang.

Derajat keasaman tanah atau pH juga sangat penting dan menentukan pertumbuhan di atas tanah itu. Tanah yang sangat asam dapat melepas kation yang sangat berbahaya bagi perakaran karena terjadi proses keracunan karena kation tertentu seperti aluminium. Selain itu proses pengikatan nitrogen oleh jasad renik pun dapat terganggu. Tanah yang asam dapat direklamasi dengan pengapuran.

Tanah yang bersifat lindi dapat ditemukan di daerah yang sangat kering. Garam yang terbawa ke permukaan tanah karena penguapan air tanah membuat tanah itu berpH tinggi. Demikian pula tanah di dekat pantai dapat bersifat seperti itu. Pemupukan dengan pupuk yang bereaksi asam dapat menolong memperbaiki keadaan lahan seperti ini untuk pertanian.

Komponen tanah yang penting lagi ialah jasadrenik yang membuat tanah itu hidup.

Tanah yang subur dapat mengandung jasadrenik hingga 6 ton untuk lahan seluas 1 ha. dan setebal 30 cm. Jasadrenik ini dapat terdiri atas bakteri, fungi, protozoa, algae, nematoda, cacing, dan serangga kecil. Makhluk hidup seperti inilah yang bekerja di dalam tanah menguraikan kembali serasah dan bahan organik lainnya menjadi mineral yang dapat diresap akar tumbuhan.

Jasad yang lebih besar seperti insekta dan cacing menghancurkan bahan organik menjadi bagian-bagian yang lebih kecil. Kotoran insekta dan cacing ini kemudian dimakan jasadrenik yang lebih kecil dan sebagai hasilnya dilepas mineral yang menjadi hara tumbuhan. Hewan tanah dan mikroorganisme juga berperan memperbaiki struktur tanah. Hewan tanah mengaduk-aduk tanah itu sehingga berongga-rongga, sedangkan jasadrenik mengikat butir-butir yang menyusun rongga itu dalam ikatan yang mantap melalui lendir yang dikeluarkannya atau hifanya. 12. DAUR HARA KEHIDUPAN (2) 12.1. Hukum Minimum Justus von Liebig

Pada pertengahan abad kesembilanbelas ada seorang ahli kimia tanah Jerman yang menampilkan suatu hukum baru mengenai kesuburan tanah. Nama ilmuwan itu ialah Justus von Liebig. Ia membayangkan daya kemampuan menghasilkan tanah tertentu sebagai kemampuan suatu tahang kayu memuat suatu cairan. Tahang kayu itu dinding-nya seperti kita ketahui terbuat dari busur-busur kayu yang melengkung yang saling menempel diikat dengan kuat oleh dua gelang pita besi. Setiap busur yang menyusun dinding tahang itu dilambangkannya sebagai kadar unsur hara tertentu yang tersedia di dalam tanah.

Gambar 12.1. Model Hukum Minimum Justus von Liebig.

Di dalam tanah yang ideal bagi bercocoktanam kadar masing-masing unsur hara yang

diperlukan tanah berimbang. Tanah semacam ini dilambangkannya sebagai suatu tahang yang dindingnya terdiri atas busur-busur yang sama tingginya. Tahang seperti itu akan mampu memuat cairan hingga penuh ke tepi mulut tahang. Dengan perkataan lain, lahan yang dilambangkan oleh tahang seperti itu kemampuan produksinya mencapai suatu maksimum. Akan tetapi begitu tanah itu kekurangan satu zat hara tertentu, hal itu di lambangkan pada tahang sebagai adanya salah satu busur tahang yang tingginya tidak mencapai tinggi busur-busur lainnya. Volume cairan setinggi-tinginya yang dapat dimuat di dalam tahang itu hanya tinggi busur yang terendah itu. Diucapkan dalam bentuk kesuburan tanah dengan demikian dapat dikatakan bahwa daya menghasilkan suatu lahan tertentu ditentukan oleh unsur hara di dalam tanah itu yang terendah kadarnya. Apa pun juga yang dilakukan untuk meningkatkan hasil tanah itu, tanah itu tetap saja akan menghasilkan seperti yang biasanya diperoleh petani itu, kecuali kalau petani itu dapat dibantu

menghilangkan kendala minimumnya itu dengan usaha menaikkan kadar unsur hara tertentu tersebut di dalam tanah dengan mengadakan pemupukan. Demikianlah misalnya percuma saja mengusahakan pemupukan fosfat pada tanaman kalau tanaman itu sendiri sudah tumbuh kerdil karena kekurangan nitrogen.

Model keperluan tumbuhan akan pupuk berbentuk tahang ini dikenal sebagai hukum minimum Justus von Liebig. Kelemahan hukum ini ialah bahwa modelnya tidak memperhitungkan adanya interaksi antara berbagai unsur hara yang menyebabkan hasil akan melonjak apabila berbagai unsur hara tanaman yang diperlukan itu tersedia dalam nisbah tertentu. Kalau suatu pertanaman setelah diberi pupuk N satu satuan akan bertambah hasilnya sebanyak satu satuan, sedangkan apabila pertanaman itu dipupuk dengan satu satuan pupuk P akan bertambah hasilnya sebanyak satu satuan pula, maka pemupukan serempak dengan satu satuan pupuk N dan satu satuan pupuk P apabila ada interaksi positif akan menaikkan hasil bukan dengan dua satuan, melainkan dengan lebih dari satuan hasil.

Setelah membahas prinsip hukum minimum Justus von Liebig ini pada diri kita akan muncul pertanyaan, apakah unsur hara di dalam tanah atau di lingkungan tumbuhan dan hewan itu tidak akan habis-habisnya? Kalau ada yang harus ditambah, dari mana datangnya tambahan itu dan bagaimana caranya agar kita tidak harus terlalu sering menambah. Kemudian pula kita dapat bertanya-tanya mengapa suatu unsur tertentu diperlukan oleh tumbuhan atau hewan. Oleh karena itu kita akan membahas beberapa daur unsur hara yang penting serta beberapa fungsi unsur hara di dalam tumbuhan.

12.2. Daur Karbon Kita sudah tahu bahwa karbon diambil dari gas CO2 di udara oleh tumbuhan untuk

digunakan pada proses fotosintesis. Akan tetapi juga kita ketahui bahwa gas yang sama dihasilkan tumbuhan dan hewan sebagai hasil pernapasan. Karena itu daur karbon melibatkan dua proses yang bersaingan, yaitu fotosintesis dan pernapasan.

Sewaktu berfotosintesis tumbuhan mengubah karbondioksida dan air menjadi karbohidrat dan oksigen bebas. Karbohidrat itu adalah suatu bentuk zat yang menyimpan suatu persediaan energi yang tinggi. Energi ini digunakan dalam pernapasan karena karbohidrat dan oksigen digabung kembali untuk menghasilkan karbondioksida dan air sambil melepas energi. Setiap makhluk hidup yang hidup dalam lingkungan beroksigen selalu melakukan proses pernapasan dan karena itu berperan dalam menyediakan kembali karbondioksida di dalam atmosfer. Sebagian karbon yang dihasilkan dalam fotosintesis tidak langsung dikembalikan ke udara melalui pernapasan melainkan terikat dalam mineral seperti batubara, intan, dan minyak bumi. Akan tetapi semuanya akan kembali ke udara apabila mengalami pembakaran.

Hal ini pula yang menyebabkan bahwa walaupun persediaan energi untuk manusia yang dapat diproduksi oleh sinar surya melalui fotosintesis jauh berlebih, pengembalian karbon dari bentuk terikat dalam minyak dan gas bumi menjadi gas karbondioksida di udara oleh manusia dapat berlangsung terlalu cepat dan merusak mutu keterhunian bumi apabila banyaknya manusia di bumi menjadi lebih banyak lagi dari sekarang.

Gambar 12.2. Bagan Daur Karbon (Repro.: Book of Nature, Simon and Schuster).

12.3. Daur Nitrogen Pada umumnya nitrogen adalah zat hara yang selalu menjadi unsur pembatas dalam

model tahang Justus von Liebig. Karena nitrogen menjadi penyusun utama protein dan beberapa molekul biologik lainnya, nitrogen diperlukan baik oleh tumbuhan maupun hewan dalam jumlah yang besar. Lagipula sejumlah besar nitrogen hilang dari dalam tanah karena tanah mengalami proses pembasuhan oleh gerak aliran air dan oleh kegiatan jasadrenik. Banyaknya nitrogen yang tersedia langsung bagi tumbuhan sangat sedikit.

Atmosfer mengandung nitrogen dalam jumlah yang besar, kira-kira 80% dari udara terdiri atas nitrogen. Kolom udara di atas satu hektare tanah mengandung kira-kira 75 juta kg nitrogen. Akan tetapi nitrogen dalam bentuk seperti ini tidak bermanfaat bagi tumbuhan. Agar dapat dimanfaatkan tumbuhan, nitrogen harus ada dalam bentuk terikat, yang artinya ada dalam bentuk senyawa dengan unsur lain. Di dalam alam pembentukan nitrogen dalam bentuk terikat, yang juga disebut fiksasi nitrogen terjadi di dalam tanah, terutama oleh bakteri. Jenis bakteri pengikat nitrogen yang terefisien bersifat simbiotik. Bakteri simbiotik ini hanya dapat mengikat nitrogen kalau bekerjasama dengan akar tumbuhan polong dan beberapa rumput tropik.

Gambar 12.3. Bagan Daur Nitrogen (Repro.: Book of Nature, Simon and Schuster).

Di dalam tanah nitrogen terutama terdapat di dalam bahan organik tanah dalam

berbagai tahap pembusukan, akan tetapi nitrogen yang terkandung di dalamnya tetap belum dapat dimanfaatkan tumbuhan sebelum berubah bentuknya menjadi ion amonium (NH4

+) atau ion nitrat (NO3–). Jalur melingkar nitrogen dari bentuk unsur menjadi asam

amino kemudian menjadi protein dan kembali lagi ke dalam bentuk unsur adalah daur hara yang telah dipelajari dengan sangat mendalam. Sebagian besar permasalahan gizi tumbuhan dan hewan berputar di sekitar ketersediaan senyawa-senyawa yang mengandung nitrogen.

Penguraian lebih lanjut asam amino menjadi senyawa nitrogen takorganik dicapai dalam beberapa tahap. setiap tahap berlangsung dengan bantuan spesies bakteri tertentu. Mula-mula dari asam amino dibebaskan ion ammonium yang kemudian diubah menjadi ion nitrit (NO2

–). Ion ini yang adalah suatu racun bagi kehidupan tumbuhan hijau dengan segera diubah menjadi ion nitrat (NO3

–). Bakteri-bakteri yang menghasilkan ion nitrit dan nitrat seperti telah kita bahas bersifat ototrof dan aerob, dengan perkataan lain tidak memerlukan hara organik akan tetapi memerlukan oksigen. Karena itu kehidupan kedua jenis bakteri ini sangat dipengaruhi oleh aerasi tanah dan juga oleh suhu tanah dan kandungan airnya.

Perubahan nitrogen dari suatu bentuk yang tak dapat dimanfaatkan tumbuhan menjadi bentuk yang dapat dimanfaatkan tumbuhan telah dilihat sebagian besar adalah suatu proses biologi. Demikian juga halnya dengan proses pengambilan nitrogen dari tanah. Sebagian besar pengambilan nitrogen dari tanah dilakukan oleh tumbuhan. Apabila tumbuhan itu kemudian dipanen, kehilangan nitrogen dari tanah yang disebabkan pengambilan oleh tumbuhan itu menjadi suatu kehilangan yang tetap. Nitrogen terikat juga hilang dari khazanah zat hara di dalam tanah oleh bakteri-bakteri tanah tertentu yang mengubah nitrat kembali menjadi nitrogen atmosfer. Proses ini bersifat anaerob, yaitu hanya berlangsung dalam keadaan tidak tersedianya oksigen di dalam tanah. Jadi, dalam keadaan tanah yang kurang mendapatkan aerasi akan terjadi kehilangan nitrogen-tersedia di dalam tanah. Lagipula nitrat itu sangat mudah terlarut di dalam tanah sehingga kalau tidak dengan segera dimanfaatkan tumbuhan hijau atau jasadrenik, akan dengan mudah hilang karena pembasuhan. Dengan demikian taraf ketersediaan nitrogen-tersedia di dalam tanah tergantung pada banyaknya bahan organik yang tersedia di dalam tanah, populasi jasadrenik yang ada di dalam tanah, dan tingkat pembasuhan di dalam tanah.

Dalam keadaan alami akan terjadi suatu kesetimbangan antara laju pertumbuhan tumbuhan dan gaya-gaya yang menentukan penyediaan nitrogen di dalam tanah. Akan tetapi dalam berbagai sistem pertanian kesetimbangan ini menjadi terganggu. Pemanenan suatu pertanaman cenderung akan menguras nitrogen tanah bukan saja karena pengambilan bahan organik hasil panen tanpa pengembalian ke dalam tanah, melainkan juga karena erosi dan penurunan kadar bahan organik tanah. Atas dasar alasan inilah pertanian intensif sangat tergantung pada tambahan pupuk nitrogen.

Pada mulanya pupuk nitrogen berasal dari sumber-sumber organik, terutama dari bahan sisa hewan seperti guano, yaitu kumpulan kotoran burung. Kemudian pupuk nitrogen mencakup natrium nitrat yang ditambang di Cili, sesudah itu juga sulfat amonium yang menjadi hasil sampingan tanur kokas. Sekarang ini pupuk nitrogen yang terbanyak dibuat menurut proses Haber-Bosch yang mereaksikan nitrogen udara dengan hidrogen sehingga terbentuk ammoniak. Ammoniak ini dapat dipupukkan secara langsung atau dapat juga dijadikan bahan baku pembuatan pupuk buatan urea, nitrat, dan senyawa nitrogen lainnya. Di Indonesia pupuk buatan nitrogen terutama dibuat dalam bentuk senyawa urea.

Hidrogen yang diperlukan pada proses Haber-Bosch itu biasanya diambil dari gas alam,

dan biaya yang dikeluarkan untuk mendapatkan bahan bakar itu menentukan sebagian besar biaya produksi pupuk buatan itu. Pembuatan satu ton ammoniak memerlukan kira-kira 800 m3 gas alam sebagai bahan baku. Karena itu melalui pengikatan nitrogen melalui proses industri kimia bahan bakar fosil masuk ke dalam daur nitrogen. Biaya mahal yang diperlukan untuk membuat pupuk nitrogen ini tertutupi oleh nilai tambah yang diperoleh melalui dayahasil tanaman yang meningkat.

Sebagai kesimpulan mengenai daur ulang nitrogen dapat dikemukakan bahwa nitrogen sering sekali muncul sebagai unsur hara yang menjadi kendala dalam pertumbuhan tumbuhan. Nitrogen dari atmosfer tidak ada manfaatnya bagi tumbuhan. Unsur itu harus disediakan dalam bentuk terikat atau terkombinasi dengan unsur lain, misalnya dalam bentuk ion ammonium atau nitrat. Ada sejumlah kecil nitrogen menjadi terikat oleh kegiatan kilat di dalam atmosfer. Peranan yang lebih penting dijalani oleh bakteri, terutama yang hidup dalam simbiosis di dalam bintil akar tumbuhan polongan. Namun pun demikian persediaan nitrogen-tersedia di dalam tanah tetap rendah. Unsur itu hilang melalui pembasuhan dan oleh kegiatan bakteri denitrifikasi yang mengembalikannya ke udara. Nitrogen juga hilang dari tanah melalui pemanenan tumbuhan yang tumbuh di tanah itu. Untuk mengatasi kehilangan-kehilangan semacam ini pada proses-proses budidaya tanaman, nitrogen diikat secara industri menjadi pupukbuatan yang kemudian digunakan menyuburkan tanah pertanian. Pengikatan nitrogen melalui industri dengan demikian menjadi matarantai penting dalam daur nitrogen. Sekaligus juga dapat disimpulkan bahwa pertanian intensif selain mulai menggunakan energi fosil untuk keperluan mekanisasi sebagai pengganti energi fisik yang dihasilkan manusia, juga menggunakan energi fosil untuk mengadakan unsur hara tambahan dalam bentuk pupuk. Hal ini terutama berlaku untuk unsur hara nitrogen karena secara alami bagian takorganik tanah sama sekali tidak mengandung garam-garam nitrogen. Kalaupun tanah mengandung nitrogen yang dapat diserap akar tumbuhan, maka asalnya kalau bukan dari air hujan ialah dari hasil pengikatan nitrogen udara oleh berbagai jasadrenik secara mandiri atau melalui simbiosis dengan tumbuhan polongan.

12.4. Unsur Hara Lainnya Unsur hara lainnya tidak begitu menimbulkan permasalahan kekurangan hara. Akan

tetapi hal itu tidak ber-arti bahwa unsur-unsur lain itu kurang penting peranannya dalam fisiologi tumbuhan. Kadang-kadang jumlah yang diperlukan sangat rendah, akan tetapi merupakan persyaratan mutlak agar tumbuhan dapat berkembang. Pada umumnya unsur-unsur hara lainnya kecuali senyawa nitrogen itu ada di dalam tanah berbentuk mineral yang melapuk dari batuan. Pengayaan alami tanah dengan mineral semacam ini dapat terjadi secara berkala melalui kegiatan vulkanik. Letusan Gunung Galunggung beberapa tahun yang lalu pada mulanya merupakan malapetaka, akan tetapi dipandang dari segi lain debu vulkanik yang bertebaran ke mana-mana itu dapat dianggap sebagai suatu pemupukan alami unsur hara yang menyebar sejauh debu gunungapi itu dapat diterbangkan angin. Kemudian pula, kalau pada mulanya lereng Galunggung dianggap sebagai daerah bencana alam yang tidak dapat lagi menghasilkan apa-apa karena sudah tertutup pasir, pada waktu ini daerah itu sudah kembali lagi berubah menjadi lahan yang subur berkat pelapukan bagian atas lapisan pasir menjadi tanah yang kaya akan unsur hara tumbuhan. Unsur hara tumbuhan yang terpenting sesudah nitrogen ialah fosfor dan kalium.

Fosfor terdapat dalam asam nukleat dan di dalam berbagai molekul yang berperan mengangkut energi, akan tetapi diperlukan dalam jumlah yang kecil. Bahan kering tumbuhan rata-rata mengandung nitrogen 2 % tetapi hanya mengandung fosfor kira-kira 0.2 %. Namun pun demikian kebanyakan tanah tidak mampu menyediakan fosfor dalam jumlah yang cukup guna mendukung pertumbuhan maksimum. Berlainan halnya dengan nitrogen, di dalam tanah kedudukan fosfor lebih mantap dan pembasuhan oleh air dapat

diabaikan jumlahnya. Akan tetapi ketersediaan fosfor sangat tergantung pada pH tanah. Pupuk fosfat sering digunakan, terutama dalam bentuk “superfosfat” yang diperoleh dari perendaman batuan fosfat di dalam asam sulfat atau asam fosfat.

Kalium diperlukan dalam jumlah yang agak banyak, walaupun peranannya yang tepat di dalam fisiologi tumbuhan belum dipahami dengan jelas. Kalium tersedia sebagai ion-dapat-tukar teresap pada permukaan kolid tanah. Tanah-tanah yang mengandung humus sedikit saja biasanya kaya akan kalium, akan tetapi dalam bentuk yang tak dapat larut, dan dengan demikian tidak tersedia bagi tumbuhan. Karena itu juga tanah-tanah organik biasanya menderita kekurangan kalium, sehingga pemupukan dengan kalium sering sekali harus dilakukan. Pupuk Kalium yang terpenting ada dalam bentuk Kalium Khloride.

Setelah nitrogen, fosfor, dan kalium, kalsium memegang peranan terpenting keempat. Kadar Kalsium di dalam tumbuhan bervariasi menurut spesies. Di dalam polongan kadarnya tinggi sedangkan dalam rumputan rendah. Akan tetapi Kalsium jarang muncul sebagai zat hara pembatas. Pengaruh sampingan Kalsium dengan adanya di dalam tanah sangat penting dan beragam, sehingga kadar Kalsium di dalam tanah sering ditambah melalui pemupukan. Unsur Kalsium berpengaruh terhadap kegiatan jasadrenik, pH tanah, dan derajat ketersediaan unsur lain bagi tumbuhan. Kalsium tersedia di dalam tanah dalam bentuk ion larut-air dan dapat-tukar, dalam kombinasi dengan senyawa organik, dan dalam bentuk mineral taklarut seperti hornblende dan kalsit.

Magnesium ialah salah satu penyusun molekul klorofil. Tumbuhan mengambilnya dari dalam tanah dalam bentuk ion yang diserap akar. Di dalam tanah magnesium terdapat dalam bentuk kation dapat-tukar. Kekurangan akan Mg jarang terjadi, akan tetapi sekarang ini dengan kebiasaan memupuk berat, tampaknya mulai muncul di sekitar kita. Kekurangan Magnesium di dalam tumbuhan menampakkan diri sebagai klorosis pada daun. Di halaman rumah pada daun tanaman hias hal ini sering dapat diamati.

Belerang adalah bahan penyusun dua buah asam amino, yaitu sistin dan metionin, serta vitamin biotin dan tiamin. Kadarnya di dalam tanah tidak tinggi. Belerang di dalam tanah terus-menerus terbasuh akan tetapi selalu ada penggantian karena hancurnya mineral yang mengandung belerang, seperti pirit. Di sekitar daerah industri belerang juga ditambahkan ke dalam tanah melalui hujan karena air hujan meresap sulfurdioksida dari pencemaran industri. Akhir-akhir ini ada kekurangan belerang pada berbagai pertanaman padi sawah.

Mangan, bor, besi, seng, tembaga, molibden, dan klor diperlukan tumbuhan dalam jumlah yang sangat kecil. Kekurangan akan unsur mikro seperti ini dapat menghambat produktivitas tumbuhan. Kekurangan akan molibden diperkirakan merupakan penyebab rendahnya fiksasi nitrogen oleh jasadrenik tanah di daerah-daerah pertanian tertentu.

Di samping perlunya cahaya dan air bagi tumbuhan, keperluan terbesar tumbuhan terhadap lingkungannya agar dapat tumbuh dengan baik ialah tersedianya berbagai mi-neral di atas dalam kadar yang cukup. Pada kesempatan berikutnya akan kita tinjau apa yang diperlukan hewan untuk dapat hidup dan berkembang dengan baik. Karena tumbuhan dapat membuat banyak zat organik di dalam tubuhnya sedangkan kemampuan hewan mengenai pembuatan berbagai jenis molekul organik lebih terbatas, akan kita lihat pula bahwa permasalahan hara bagi hewan lebih rumit dibandingkan dengan apa yang diperlukan tumbuhan.

13. DAUR HARA KEHIDUPAN (3)

13.1. Hewan Sebagai Pemangsa Untuk dapat hidup hewan harus makan bahan organik yang kemudian sebagian

dicernakan di dalam saluran pencernaan dengan bantuan enzim pencernaan. Setelah dicernakan ini zat hara yang terkandung di dalam bahan organik itu dapat diserap oleh hewan. Hewan yang satu dengan hewan yang lainnya mungkin saja berbeda sumber makanannya. Pada hewan bertulangbelakang dalam garisbesarnya ada hewan yang memerlukan makanan dalam bentuk selulose dan ada pula dalam bentuk karbohidrat yang lain.

Pembedaan ini sangat penting dalam kaitannya dengan daur hara di alam ini. Sebagian besar energi yang diubah oleh tumbuhan dari energi surya menjadi energi kimia disimpan dalam bentuk selulose, sehingga selulose adalah bagian utama tumbuhan. Hal itu juga berarti bahwa sumber energi utama dalam bentuk bahan organik ialah selulose. Apabila mammalia makan bahan organik berupa selulose, penguraian selulose menjadi molekul-molekul glukose tidak dilakukan oleh enzim-enzim yang dibuat oleh hewan itu sendiri. Yang membuat enzim pengurai selulose menjadi glukose itu ialah bakteri yang terdapat dalam saluran pencernaan hewan itu. Bakteria di dalam saluran pencernaan itu menguraikan selulose melalui proses pengkhamiran atau fermentasi dan memanfaatkan sebagian kecil energi yang dilepaskan untuk keperluan kehidupannya sendiri. Penguraian selanjutnya dilakukan oleh hewan inang yang menguraikan glukose itu secara lengkap menjadi karbondioksida dan air. Energi yang dilepaskan dimanfaatkan hewan itu untuk kehidupannya. Selain itu bakteri yang mati di dalam saluran pencernaan juga menjadi makanan bagi hewan inangnya.

Dipandang dari segi kemampuan mencernakan selulose, hewan dapat digolongkan menjadi tiga jenis, yang sejalan pula dengan struktur alat pencernaannya. Jenis hewan itu ialah karnivora atau “pemakan daging” seperti anjing, kucing, dan harimau, omnivora atau pemakan daging dan tumbuhan seperti primata, serta herbivora atau pemakan tumbuhan seperti sapi, kelinci, dan kerbau. Karnivora dan omnivora memiliki lambung sederhana dan meng-alami kesulitan mencernakan selulose. Herbivora bukan pemamahbiak seperti kuda, kelinci, dan marmot dapat memanfaatkan selulose untuk menutupi keperluan energinya, akan tetapi kurang efisien jika dibandingkan dengan apa yang dapat dilakukan herbivora pemamahbiak. Herbivora pemamahbiak seperti sapi, kerbau, kambing, domba, dan rusa, dapat memanfaatkan energi yang terkandung di dalam selulose sewaktu selulose diuraikan menjadi selulose.

Kalau kita perhatikan anatomi saluran pencernaan karnivora, herbivore bukan pemamahbiak, dan herbivora pemamahbiak, akan dapat kita lihat bahwa sistem pencernaan karnivora lebih sederhana. Pada karnivora makanan setelah melalui mulut dan esofagus memasuki lambung atau abomasum, duodenum, usus halus, kolon, dan kemudian keluar dari anus. Di antara usus halus dan kolon ada usus buntu atau sekum yang tidak berkembang. Pada herbivora bukan pemamahbiak sekum berkembang menjadi hampir sama besarnya dengan kolon. Pada herbivora pemamahbiak atau ruminansia, sebelum abomasum ada rumen, retikulum, dan omasum.

Pada hewan karnivora dan omnivora yang lambungnya sederhana, bakteri penghancur selulosa hanya terdapat di dalam sekum atau usus buntu dan kolon. Makanan lewat melalui kedua bagian saluran pencernaan ini dalam waktu yang tidak terlalu lama sehingga pencernaan selulosa oleh bakteri tidak besar manfaatnya. Pencernaan terutama terjadi dengan bantuan enzim yang dibuat oleh hewan itu sendiri. Sebagian besar enzim itu dibuat oleh hewan itu di pankreas dan sel-sel lendir di dinding abomasum dan di dalam usus halus. Tempat utama terjadinya peresapan makanan ialah pada usus halus.

Pada herbivora bukan ruminansia yang sekum dan kolonnya lebih berkembang makanan dapat tinggal lebih lama di dalamnya sehingga terjadi penguraian selulosa menjadi glukosa, asam asetat, asam propionat, dan asam butirat yang cukup berarti. Asam-asam ini adalah hasil buangan pencernaan bakteri akan tetapi dapat dimanfaatkan energinya oleh herbivora itu sendiri. Akan tetapi waktu lewat melalui kedua bagian saluran pencernaan itu masih tetap agak singkat sehingga pencernaannya kurang efisien. Di dalam ruminansia penguraian selulosa oleh bakteria mulai terjadi sewaktu makanan memasuki rumen. Sewaktu makanan memasuki usus halus, sebagian besar sudah ada dalam bentuk yang dapat dimanfaatkan oleh hewan inang. Dengan demikian di sepanjang saluran pen-cernaan, dari rumen, retikulum, omasum, usus halus, sekum, dan kolon, terjadi penguraian selulose menjadi glukose dan asam-asam asetat, propionat, dan butirat oleh bakteria, dan terjadi pula pemanfaatan sebagian besar energi yang lepas, termasuk penguraian bahan buangan pencernaan bakteri menjadi karbondioksida dan air oleh herbivora.

Bukan saja pemanfaatan energi ini yang menguntungkan bagi herbivora. Bakteri itu juga menghasilkan asam amino dan vitamin yang dapat dimanfaatkan oleh herbivora sebagai hewan inang. Tentu saja sebagian asam amino dan vitamin itu digunakan oleh bakteri itu sendiri dan untuk membuat asam amino diperlukan juga sumber nitrogen. Oleh karena itu berbagai penelitian telah diusahakan di antaranya di IPB untuk memperkaya kandungan nitrogen selulosa di dalam pakan dengan menambahi sumber nitrogen seperti urea.

13.2. Keefisienan Ternak Hewan yang diternakkan sebagian besar memanfaatkan rumputan dan biji-bijian

sebagai makanannya. Akan tetapi di samping itu juga berbagai hasil sampingan yang diper-oleh dari pengolahan pascapanen dapat dijadikan sumber pakan ternak, seperti tepung kedelai, ampas tahu, ampas kelapa, ampas kacang, yang diperoleh sewaktu menghasilkan minyak kacang kedelai, minyak kacang, minyak kelapa dan yang sejenis. Demikian pula sekam padi dan gandum serta tetes sisa pembuatan gula dari tebu adalah sumber pakan tambahan bagi ternak. Sisa-sisa dari rumahpotong hewan seperti darah, tepung tulang, dan bahkan juga kotoran hewan dapat dijadikan lagi makanan bagi hewan lain. Kita misalnya dapat mengamati di beberapa tempat orang memelihara ayam di dalam kandang yang di bawahnya dibuatkan kolam ikan. Ayam diberi makanan yang sebagian terdiri atas sekam dan tepung ikan dan ikan di bawah kandang mendapatkan kotoran ayam sebagai pakan.

Di negara-negara yang kebanyakan penduduknya miskin, ternak dan manusia bersaing untuk mendapatkan makanan berupa biji-bijian. Karena itu biji-bijian hanya diberikan untuk ternak yang dapat mengubah kalori menjadi jaringan daging secara efisien. Hewan seperti itu ialah unggas dan babi. Di negara-negara yang kaya persaingan seperti itu hanya sangat terbatas sehingga pada keadaan yang demikian terbuka kemungkinan untuk memberikan biji-bijian sebagai sebagian pakan bagi ternak. Dengan demikian terbuka kesempatan untuk meningkatkan hasil daging melalui penambahan biji-bijian ke dalam makanan ternak. Babi dan unggas dengan demikian selalu mendapatkan makanannya dalam bentuk pakan berenergi tinggi atau yang dinamakan juga konsentrat. Induk sapi yang menghasilkan anak sapi untuk digemukkan menjadi ternak pedaging, sepenuhnya diternakkan di padang rumput tanpa mendapatkan makanan tambahan berupa konsentrat. Akan tetapi anak-anaknya yang akan dibesarkan menjadi penghasil daging akan diberi makanan yang sebagian besar berupa konsentrat agar terjadi penambahan bobot tubuh yang lebih cepat dan agar karkasnya mengandung lebih banyak daging daripada tulang.

Kalau kita coba bandingkan keefisienan berbagai jenis ternak mengubah protein kasar dan energi di dalam makanannya menjadi bahan makanan manusia, maka akan terdapat bandingan sebagai berikut:

Jenis ternak: Keefisienan pengubahan (%):

protein energi Unggas petelur 26 18 sapi perah 24.5 17 Unggas pedaging 22.5 11 Babi 14 14 Sapi pedaging 4 3 domba 4 2.25

Ternak yang keefisienannya tertinggi dengan demikian ialah unggas petelur dan sapi perah. Kita sekarang dapat memahami mengapa perkembangan peternakan di Indonesia, terutama di pulau Jawa yang tinggi kepadatan penduduknya terjadi pada peternakan unggas petelur, sapi perah, dan unggas pedaging. Sapi pedaging dan domba pedaging keefisienannya rendah, akan tetapi di tempat-tempat yang menghasilkan bahan organik yang tidak dapat dimanfaatkan manusia secara langsung karena kadar selulosanya yang tinggi, pemeliharaannya dapat membawa manfaat bagi manusia karena dapat mengubah bahan organik yang tidak bergizi menjadi daging yang tinggi kadar gizinya. Hal itu misalnya dapat terjadi di daerah-daerah kering yang vegetasi utamanya adalah padang rumput seperti di Nusatenggara Timur, Aceh Selatan, Padang Lawas, Sulawesi Tengah, dan sebagian Sulawesi Selatan.

Dapat pula diamati bahwa keefisienan pengubahan ternak yang berkenaan dengan produksi dalam rangka pem-biakan seperti telur dan susu, lebih tinggi dibandingkan dengan pengubahan yang berkenaan dengan pertumbuhan vegetatif, yaitu hasil dalam bentuk daging. Agaknya hal itu ada kaitannya dengan kenyataan bahwa kalau yang di-konsumsi adalah hasil produksi dalam proses reproduksi, ternak yang menghasilkannya tetap utuh, sedangkan pada ternak pedaging, produksinya sekaligus menyisihkan ternak itu dari kegiatan produksi selanjutnya.

Bahwa kefisienan pengubahan babi lebih tinggi daripada sapi pedaging kiranya dapat pula dipahami karena untuk menhasilkan daging sapi harus mendapatkan rumput dan makanan penguat, sedangkan babi dapat dengan mudah mengubah limbah yang sebenarnya bermutu rendah menjadi protein hewani. Hal itu tidak dapat dilakukan oleh sapi pedaging.

13.3. Pemintakadan Ekosistem Dalam suatu ekosistem yang tidak diganggu akan ada kesetimbangan antara

sumberdaya yang terdapat di dalam tanah, kehidupan tumbuhan, dan semua makhluk yang makan dari tumbuhan itu. Biomassa atau keseluruhan kehidupan yang dapat ditunjang ditentukan oleh kombinasi berbagai faktor lingkungan. Faktor terpenting ialah iklim.

Dalam sistem-sistem pertanian yang masih sederhana usaha pertanian terjadi dengan mengganti begitu saja flora dan fauna alami dengan tanaman dan hewanpiara tanpa mengadakan usaha-usaha pemeliharaan tambahan. Biomassa yang dapat ditunjang oleh lingkungan tidak banyak mengalami perubahan karena keseluruhan kehidupan yang dapat ditunjang tetap ditentukan oleh kemampuan tanaman di lingkungan yang sama itu untuk menyediakan energi bagi seluruh kehidupan yang ada di situ. Perubahan yang terjadi untuk keuntungan manusia hanyalah berupa bertambah banyaknya bahan organik nabati dan hewani yang dapat dimanfaatkan manusia karena kebanyakan flora dan fauna yang ada sebagai bagian biomassa telah dipilih sesuai dengan keperluan manusia.

Pertanian dalam bentuk yang sederhana ini dicirikan oleh sedikitnya terjadi penambahan energi ke dalam sistem, rendahnya hasil, akan tetapi keefisienan keseluruhannya tinggi. Ternak makan pakan, serat kasar, dan hasil buangan secara berlebihan. Bahan buangan yang berasal dari pembusukan tumbuhan dan hewan, serta

bahan buangan yang berasal dari manusia didaurulangkan seluruhnya ke dalam tanah. Semua keperluan akan tenaga dipenuhi oleh dayakerja manusia dan hewan. Tidak banyak digunakan bahan bakar, mesin, pupuk, dan pestisida, akan tetapi juga tidak banyak bahan makanan yang dihasilkan dari sistem pertanian itu walaupun orang bekerja keras. Apabila dikelola dengan baik sistem pertanian sederhana ini akan ada dalam keseimbangan dan mendukung kehidupan yang ada dalam sistem itu. Akan tetapi kalau ada salah urus karena adanya pemanfaatan lahan yang berlebih, akan muncul masalah erosi yang kemudian menghancurkan kesetimbangan dan merusak sistem pertanian itu.

Sistem pertanian modern mengutamakan daya produksi yang tinggi dan penggunaan tenaga kerja yang efisien. Daur tumbuhan dan hewan alami diubah agar sesuai dengan suatu teknologi yang menggunakan subsidi energi yang tinggi. Subsidi energi ke dalam sistem itu sering sekali berupa mesin, minyak bakar, pupuk, dan pestisida. Untuk mencapai dayaguna maksimum diadakan spesialisasi pertanian dan di tempat tertentu hanya akan diusahakan tanaman dan ternak yang paling sesuai dengan keadaan lingkungan di tempat itu. Muncullah mintakad-mintakad pertanian seperti mintakad jagung, mintakad daging, mintakad kapas, dan sebagainya.

Di Indonesia yang sistem pertaniannya ada yang sudah maju dan ada pula yang masih dalam keadaan sederhana, pewilayahan pertanian itu tampak mulai ada bagi pertanian modern. Misalnya saja mintakad teh ada di dataran tinggi Priangan, Pematang Siantar, dan Kerinci. Mintakad daging ada di Bali, Nusa Tenggara Barat, dan Nusa Tenggara Timur. Akan tetapi di mana-mana orang bertanam tanaman pangan karena kebanyakan dilaksanakan dalam bentuk sistem pertanian sederhana. Walaupun iklim juga dapat memaksa adanya pemintakadan bagi sistem pertanian sederhana.

Segi pemintakadan ini juga membawa masalah. Karena lahan-lahan tersubur mengundang kegiatan perusahaan pertanian industri serta kegiatan ekonomi lainnya, di Indonesia ini kepadatan penduduk terkait erat dengan tingkat kesuburan tanah. Jawa misalnya adalah pulau yang lahannya tersubur untuk digunakan berusahatani. Karena itu juga kegiatan pertanaman industri terutama ada di Jawa di samping kegiatan usaha pertanian tanaman pangan yang terpenting. Adanya kegiatan-kegiatan ini memaksakan dibangunnya berbagai sarana pendukung seperti sarana perhubungan, sarana pemukiman, dan sarana perkantoran dan pabrik. Karena itu banyak lahan yang subur di Jawa akhirnya menjadi tempat mendirikan gedung dan tempat membangun pabrik dan jalan raya lintascepat.

Harga lahan dengan demikian juga meningkat dengan cepat. Kalau harga lahan sudah demikian tingginya seperti misalnya lahan-lahan kosong yang ada di kiri-kanan Jalan Jenderal Soedirman di Jakarta, lahan itu sudah kurang menguntungkan untuk dijadikan lahan usahatani. Lebih menguntungkan kalau lahan itu dijual mahal dan uangnya digunakan untuk berniaga bahkan mungkin juga diinvestasikan melalui penanaman modal. Akhirnya kalau tidak dijaga, kegiatan usahatani harus pindah ke lahan-lahan terpencil yang kurang subur dan memerlukan masukan teknologi yang jauh lebih tinggi dan mahal agar dapat menghasilkan sesuatu.

13.4. Pemintakadan dan Teknologi Pascapanen Karena adanya pemintakadan ini hasil produksi sering sekali menjadi berjauhan dengan

konsumen. Oleh karena itu hasil produksi harus dapat diubah ke dalam bentuk yang lebih tahan lama apabila disimpan. Sebagai akibatnya, pemintakadan itu dengan demikian memintakan suatu kemajuan penguasaan teknologi pascapanen. Pengangkutan berbagai produk pertanian tanpa penguasaan pascapanen akan dapat berakibat penyusutan hasil, misalnya karena tercecer sewaktu dijemur atau busuk sewaktu disimpan. Lagipula pengangkutan hasil pertanian dalam bentuk bahan mentah menyebabkan terjadinya pengangkutan bagian-bagian produk pertanian itu ke daerah konsumen yang setelah

bahannya diolah tercecer menjadi limbah di daerah konsumen. Limbah ini akhirnya akan menimbulkan masalah pencemaran. Kalau bahan pertanian

sebelum sampai ke tangan konsumen sempat diolah terlebih dahulu menjadi bahan niaga setengah jadi atau menjadi bahan jadi, bahan limbah dapat terkumpul dengan banyak dan kemudian dimanfaatkan sebagai hasil sampingan. Misalnya saja, batok kelapa yang terkumpul dapat diubah menjadi arang bakar atau karbon-aktif yang dapat digunakan sebagai obat atau bahan penyaring air dan udara. Sabut kelapa yang terkumpul secara teratur di suatu tempat dapat dipakai sebagai bahan baku pembuatan tali dan karpet. Dengan cara ini daerah pedesaan masih dapat memperoleh keuntungan tambahan dari produk pertanian yang dihasilkannya sehingga membuka lapangan pekerjaan baru di pedesaan. Oleh karena bab berikut akan kita cadangkan untuk membicarakan teknologi pascapanen.

14. TEKNOLOGI PASCAPANEN 14.1. Teknologi Primitif

Di dalam pelajaran ilmu bumi atau geografi selalu dibangkitkan kebanggaan bahwa Indonesia adalah negara agraris. Yang dimaksudkan dengan agraris ialah bahwa sebagian besar penduduk mendapatkan penghasilannya dari kegiatan di sektor pertanian. Sehubungan dengan itu juga selalu dikemukakan bahwa Indonesia menjadi peng¬ekspor hasil pertanian seperti karet, kopi, teh, kina, tem¬bakau, coklat, sawit, dan kopra.

Kalau kita perhatikan bagaimana dahulu Singapura dikenal sebagai pengekspor karet bermutu tinggi, padahal karet mentahnya berasal dari Sumatera, dapatlah dipahami bahwa dari penanganan hasil pertanian setelah dipanen hingga menjadi hasil yang lebih baik orang juga mampu mendapatkan nafkah yang sangat menguntungkan.

Sebenarnya sejak dahulu kala petani dan peternak sudah mengenal bagaimana cara menangani hasil pertanian dan peternakan mereka agar menjadi lebih tahan disimpan. Bibit padi dan ikan yang sudah dikeringkan biasanya disimpan di dapur di atas tungku masak yang menggunakan bahan bakar kayu. Asap yang mengandung ter kemudian menyelaputi dan mengawetkan apa yang tergantung di atas tungku itu hingga tidak busuk dan tidak dimakan serangga atau kapang.

Pengolahan bahan pangan sehingga lebih tahan lama, mudah disimpan, dan mudah dicerna dapat pula dilakukan melalui penumbukan atau penggilingan. Hal itu misalnya terjadi dengan padi. Setelah ditumbuk, gabah padi terpisah menjadi beras, sekam, dan menir. Dengan menyisihkan menir dan sekam ini butir beras yang terdiri atas karbohidrat terpisah dari bagian-bagian gabah yang membuat gabah itu dapat cepat rusak karena mengandung minyak.

Di samping itu pengkhamiran atau fermentasi menggunakan jasadrenik merupakan cara membuat biji kehilangan zat-zat yang dapat membuatnya cepat rusak, serta menjadi lebih mudah dicerna. Salah satu yang terkenal dan asli berasal dari Indonesia ialah pembuatan tempe dari kedelai. Dalam hal ini, ternyata bahwa pada pembuatan tempe oleh kapang itu terbentuk pula zat-zat anti-bakteri yang baik untuk menghilangkan infeksi bakteri pada saluran pencernaan, serta zat-zat anti-oksidan yang dapat menghambat pengendapan lemak pada dinding pembuluh darah. Pengawetan melalui pengkhamiran lain yang dapat disebut ialah peragian karbohidrat menjadi tapai seperti tapai ketan dan tapai singkong. Selain itu juga pembuatan yoghurt yang berasal dari Bulgaria dengan menggunakan susu kuda, kefir yang berasal dari Pegunungan Kaukasus, serta dadih yang berasal dari Sumatera Barat yang menggunakan susu kerbau, adalah proses pengawetan susu melalui pengkhamiran dengan menggunakan bakteri tertentu. Setelah dikhamirkan ini, kadar lemak susu akan turun. Dalam hal susu kerbau, kadar lemaknya sangat tinggi sehingga apabila diminum langsung oleh manusia akan menimbulkan penyakit salah-cerna. Setelah didadihkan, kadar lemaknya menurun dan dadih itu dapat dicerna lebih baik oleh

lambung manusia. Sejak dahulu pula orang sudah tahu membuat dendeng, yaitu daging yang disayat

tipis-tipis, diberi gula, rempah-rempah dan garam, dan kemudian dijemur. Penyayatan tipis-tipis dan penjemuran merupakan upaya menurunkan kadar air yang akan menurunkan kegiatan bakteri pembusuk. Demikian pula halnya penambahan rempah-rempah dan garam mempunyai maksud yang sama.

Penambahan gula, garam, rempah-rempah, dan sering pula cuka ke dalam makanan seperti acar, adalah contoh penggunaan aditif bahan pangan yang paling lama sudah diketahui orang. Maksudnya adalah untuk keperluan pengawetan, pengubahan warna agar makanan menjadi lebih menarik, dan pengubahan rasa agar menjadi lebih lezat.

14.2. Teknologi Penyejukan Modern Pada zaman dahulu penumbukan dan penampian bebijian, pengeringan, pengasapan,

pengkhamiran, pengacaran, pemanisan, serta perempahan merupakan cara pengawetan makanan agar tahan lama dan tetap enak dimakan. Setelah itu timbul cara pengawetan bahan pangan dengan membotolkan dan mengalengkan. Untuk proses ini diperlukan pemanasan sampai suhu tinggi, sedangkan di samping itu perlu pula diberikan zat-zat aditif ke dalam makanan yang dikalengkan ituu agar dayatahannya bertambah dan warna-nya tidak terlalu berubah. Karena itu juga rasa makanan yang diawetkan semacam ini tidak serasa bahan makanan yang segar.

Di zaman modern ini, dengan timbulnya kemampuan mendinginkan ruangan sampai suhu rendah, pendinginan dan pembekuan merupakan cara mengawetkan yang membuat bahan makanan tahan disimpan lebih lama tanpa kehilangan terlalu banyak rasa segarnya. Misalnya saja, sayuran dan buah-buahan yang disimpan di dalam lemari pendingin dalam kemasan plastik, agar tidak banyak cairan-nya yang menguap karena tekanan uap di sekelilingnya lebih rendah, dapat tahan beberapa hari sampai beberapa minggu.

Sayuran aspersis yang dihasilkan di Nyalindung, Sukabumi Selatan oleh sarjana-sarjana lulusan Institut Pertanian Bogor, setelah dipanen langsung dimasukkan dalam cairan bersuhu 10o C dan diangkut ke Jakarta dan kemudian ke Nederland untuk menemui konsumen. Sewaktu dahulu orang Belanda membeli aspersis yang ditanam di negerinya sendiri, hal itu tidak perlu dilakukan, karena ketika panen suhu lingkungannya sudah di sekitar 10o C.

Orang Jepang ingin makan udang yang dimasak dari udang segar yang masih hidup. Oleh karena itu kelemahan pasaran ekspor udang windu dari Indonesia ke Jepang ialah bahwa pengawetannya harus dilakukan melalui pembekuan, karena kalau penyimpanan dilakukan dalam bentuk beku, bahan pangan akan tahan jauh lebih lama. Hanya saja rasanya akan banyak mengalami perubahan. Sebagai kasus pengawetan daging yang paling lama yang telah terjadi dalam sejarah misalnya dapat disebut penemuan gajah purba beku di Siberia. Konon kabarnya dagingnya dimasak dan disajikan pada suatu kongres ilmu pengetahuan di Rusia pada akhir abad yang lalu.

Oleh karena itu para ahli di Fakultas Perikanan IPB memikirkan permasalahan itu dan berhasil membuat udang tidur di dalam kotak busa plastik berisi serbuk gergaji yang suhunya diturunkan sampai 12o C. Dengan cara ini udang yang tidur itu pernapasannya sangat rendah dan hasil metabolismenya juga sangat rendah sehingga dapat ditampung oleh serbuk gergaji. Dengan cara ini udang dapat tahan hidup disimpan di dalam kotak selama 2 x 24 jam. Cukup lama untuk sampai di Tokyo dengan pesawat terbang dari Cengkareng setelah ditangkap di tambak yang letaknya di sekitar Jakarta.

Kemudian juga, di dalam zaman modern ini penambahan bahan lain ke dalam bahan pangan dapat dilakukan dengan maksud untuk membuat makanan itu mendapatkan mutu gizi yang lebih baik, selain menimbulkan warna dan citarasa yang lebih baik. Akan tetapi ternyata bahwa beberapa zat aditif itu dapat menimbulkan bahaya bagi kesehatan

konsumen.

14.3. Teknologi Zat Aditif Pada umumnya, penambahan zat aditif ke dalam bahan pangan dilakukan dengan

berbagai tujuan: 1. Sebagai zat pengawet anti-mikroba. 2. Sebagai anti-oksidant. 3. Sebagai pengemulsi, pengstabilkan, dan pengental. 4. Sebagai peningkat citarasa. 5. Sebagai penyalut permukaan. 6. Sebagai penambah kadar mineral. Penggunaan zat anti-mikroba untuk menambah awet bahan makanan dapat membantu

bahan makanan itu menembus jarak menemukan konsumen di tempat lain, bahkan di negara lain. Tanpa zat pengawet seperti ini bahan makanan itu akan busuk karena kerja jasadrenik, lama sebelum bahan makanan itu tiba di tangan konsumen. Ada dua cara kerja zat aditif sebagai pengawet. Cara pertama ialah dengan mengambat pertumbuhan jasadrenik itu. Cara kedua ialah dengan memperkuat bahan makanan itu sewaktu mengalami pengolahan, agar tidak hancur dan menjadi lebih peka terhadap serangan jasadrenik.

Gula memperlambat atau menghentikan pertumbuhan jasadrenik di dalam selai, jam, dan manisan buah-buahan, seperti yang dijadikan kerajinan rakyat di Cianjur, Bandung, dan Garut. Cuka dan garam sama pengaruhnya di dalam acar sayuran dan buah-buahan. Penambahan alkohol ke dalam bahan makanan juga dimaksudkan untuk keperluan yang sama.

Zat-zat seperti gula, garam, cuka, dan alkohol, yang semuanya terdapat secara alami di dalam berbagai bahan pangan, sering digunakan sebagai zat pengawet alami. Asam askorbat atau vitamin C yang banyak terdapat di dalam jeruk biasanya ditambahkan ke dalam buah-buahan yang dibekukan agar warnaya tidak menjadi coklat. Dalam hal ini vitamin C bekerja sebagai anti-oksidant yang menghentikan proses pengoksidan rantai-rantai karbon tidak jenuh pada asam lemak tidak jenuh.

Sewaktu ahli teknologi pangan menemukan bahwa penyebab suatu buah buni yang namanya cranberry tahan terhadap serangan kapang dan ragi adalah asam bensoat yang terdapat di dalam buah buni itu, mereka mulai menambahkan asam bensoat sebagai pengawet pada bahan makanan lain. Asam bensoat ini pun masih merupakan zat kimia organik yang dapat ditemukan secara alami.

Kemudian para ilmuwan mulai mencari zat-zat sintetik yang dapat menghambat atau menghentikan pembusukan bahan makanan. Zat-zat pengawet tak-organik ini misalnya adalah sulfur dioksida dan garam sulfit yang digunakan pada buah-buahan dan sayuran untuk menghambat pertumbuhan kapang. Demikian pula senyawa belerang digunakan sebagai pengawet dalam jumlah yang sangat kecil pada pembuatan anggur. Penggunaan zat ini dalam jumlah yang lebih banyak dapat mempengaruhi rasa anggur itu.

Sebagai anti-oksidant buatan digunakan butil hidroksi anisol atau BHA pada bahan makanan jadi yang diperkirakan dapat tersimpan lama di rak-rak lemari pajangan pasar swalayan. Emping serealia untuk sarapan pagi misalnya mengandung BHA sebagai bahan pengawet. Demikian pula daging yang dikalengkan seperti corned beef, serta sosis mengandung garam nitrat dan nitrit sebagai anti-oksidant.

Akhir-akhir ini ditemukan bahwa beberapa zat pengawet itu dapat menjadi penyebab timbulnya kanker, apalagi setelah zat pengawet itu mengalami pemasakan bersama bahan makanan yang diawetkannya. Demikianlah natrium nitrit yang ditambahkan ke dalam daging-dagingan untuk menghindari timbulnya racun botulinus, di dalam lambung hewan percobaan bergabung dengan asam amino membentuk nitrosamine yang dapat menjadi

penyebab kanker. Garam natrium nitrit ini misalnya dijadikan pengawet daging babi berlemak. Daging babi berlemak atau ham yang diawetkan dengan natrium nitrit ini apabila digoreng, akan mengalami reaksi kimia yang menghasilkan zat-zat penyebab kanker atau karsinogen. Oleh karena itu pada saat ini banyak ahli yang mulai tidak setuju akan penggunaan zat pengawet buatan di dalam bahan makanan. Namun pun demikian, ada petunjuk bahwa BHA yang terdapat sebagai pengawet dalam emping serealia yang dijadikan makanan sarapan pagi di Amerika Serikat, telah mengurangi kasus kanker lambung di negara itu.

Agar mentega, margarin, dan susu tidak pecah, berbagai zat pengemulsi atau pengstabilkan dapat ditambahkan ke dalamnya. Tanpa zat seperti ini mentega yang meleleh di atas sepotong roti bakar tidak akan berwarna kuning atau meleleh secara merata dengan merangsang selera, karena air dan minyak yang terdapat di dalamnya akan memisah. Demikian pula susu yang dikemas dalam kotak akan lebih mudah pecah.

Pektin yang menjadi bagian dinding sel berbagai buah-buahan digunakan untuk mengubah kekentalan berbagai makanan seperti yoghurt. Selain itu protein kedelai juga dapat digunakan mengubah kekentalan dan kelekatan berbagai bahan makanan sehingga rasanya menjadi lebih lezat. Dalam hal ini pengubahan kekentalan terjadi karena zat-zat aditif itu telah melapisi permukaan bahan makanan sehingga mengubah sifat-sifat permukaannya.

Monosodium glutamat atau MSG yang dikenal juga sebagai vetsin adalah contoh tentang zat aditif makanan untuk meningkatkan citarasa. Demikian pula berbagai berbagai zat kimia buatan dapat dipakai menggantikan rasa buah-buahan asli yang lebih mahal di dalam es krim maupun gula-gula.

Seperti juga dengan natrium nitrit, MSG kini menjadi sorotan berbagai pihak. Ada yang mengatakan bahwa MSG menimbulkan sindrom Rumah Makan Cina (RMC) yang dicirikan oleh tengkuk yang kaku, rasa sesak di kepala bagian bawah dan di dada, dan rasa pusing. Gejala semacam ini muncul pada orang yang peka setelah makan makanan yang banyak menggunakan MSG. Masih belum diketahui apakah gejala yang berlangsung hanya beberapa jam ini ada akibatnya yang lebih berbahaya. Akan tetapi juga ada orang yang menemukan bahwa MSG dapat menimbulkan gejala-gejala kanker pada tikus percobaan. Hasilnya belum pasti, akan tetapi sebagai kesimpulan umum kita harus berhati-hati terhadap penggunaan berbagai zat aditif makanan.

Penambahan zat aditif untuk memperbaiki mutu gizi makanan misalnya terjadi pada susu dengan penambahan vitamin A dan D. Penambahan vitamin D pada susu terutama penting sekali artinya bagi anak-anak di negara-negara beriklim sedang, yang pada musim dingin tidak pernah kena sinar matahari, karena matahari hanya terbit beberapa jam sehari dan karena tubuhnya tersalut seluruhnya oleh pakaian musim dingin yang tebal. Akibatnya, tubuh tidak dapat membuat sendiri vitamin D sehingga harus ada pengayaan vitamin D pada bahan makanan. Bahan makanan utama anak-anak tentu saja susu sehingga susulah yang dikayakan dengan vitamin D.

Di Indonesia garam biasanya dikayakan dengan yod untuk mengatasi permasalahan gondok yang disebabkan karena makanan kurang mengandung garam yod. Pencampuran biji kacang panjang ke dalam ketan yang akan dibuat lepat dapat dianggap suatu upaya pengayaan bahan makanan berkarbohidrat tinggi dengan protein kekacangan, walaupun ketika nenek moyang kita menemukan cara mem-buat lepat seperti itu pencampuran itu hanya dimaksudkan untuk menambah lezat rasa lepat itu.

Bab-bab sebelumnya ini dimaksudkan sebagai pengantar untuk mahasiswa baru yang masuk ke suatu perguruan tinggi, bidang permasalahan apa yang dapat dipilih olehnya untuk ditekuni sebagai kegiatan keahliannya di masa depan. Pada umumnya dapat dikatakan bahwa kegiatan dalam bidang pertanian mencakup permasalahan-permasalahan dalam ilmu-ilmu fisika, kimia, biologi, matematika, sosial, ekonomi, dan komunikasi. Berbagai bidang ini di Institut Pertanian Bogor misalnya, ditangani oleh jurusan-jurusan khusus, yang masing-masing atau secara bersama mengasuh suatu program studi.

Dipandang dari segi jenis pekerjaan, keahlian seseorang nantinya dapat berupa peneliti, pengelola, atau penyuluh. Dari segi tempat bekerjanya, ia dapat bekerja di laboratorium, di kebun percobaan, di lapangan, atau di kantor-kantor. Sebagai seorang peneliti, seorang lulusan akan bekerja di laboratorium atau di kebun percobaan. Sebagai seorang penyuluh ia akan bekerja mula-mula di lapangan. Setelah ia cukup makan garam, ia pun akan menjadi pengelola yang bekerja di suatu kantor pusat apakah pada tingkatan daerah atau tingkatan pusat.

Selain itu, karena dalam ilmu-ilmu pertanian seorang mahasiswa juga belajar ilmu komunikasi atau ilmu manajemen, tidak juga mengherankan bahwa lulusan perguruan tinggi dalam bidang pertanian atau ilmu-ilmu pendukungnya akhirnya menjadi pekerja di bidang komunikasi, seperti menjadi wartawan dan wartawati, atau menjadi anggota redaksi suatu badan penerbitan. Tidak juga perlu diherankan bahwa banyak lulusan perguruan tinggi dalam bidang pertanian bekerja di bank. Mula-mula sebagai penilai permintaan kredit untuk proyek-proyek bersifat pertanian, dan kemudian sebagai pimpinan di bank itu.

Semuanya ini bukanlah suatu penyimpangan dari tujuan semula, melainkan adalah pertanda bahwa ilmu itu bersifat semesta. Hal itu juga menjadi pertanda bahwa ilmu yang diajarkan di perguruan tinggi itu telah diajarkan bukan sebagai fakta, melainkan sebagai landasan pengetahuan yang diperlukan untuk belajar seumur hidup. Sebagai contoh dapat kiranya disebut bahwa sarjana kehutanan pertama yang dihasilkan IPB dalam bidang penggergajian akhirnya tidak bekerja di Industri Perkayuan melainkan menjadi ahli penggergaji marmer di suatu perusahaan marmer yang besar di Indonesia. Seorang sarjana pertanian IPB yang selama menjadi mahasiswa menjadi asisten pada Laboratorium Kimia akhirnya bekerja sebagai ahli kimia pada Laboratorium Forensik Kepolisian.

Karena itu dapat disimpulkan, bahwa yang penting dalam memilih program studi apa yang akan ditempuh, bukanlah semata-mata memilih bidang yang cocok dari segi ilmunya, melainkan dari segi pola kerja yang nantinya akan dihadapi, yaitu sebagai orang laboratorium, pekerja lapang, atau pengelola. Setelah itu yang perlu dipikirkan ialah apakah kita sebagai pemilih memiliki pola kemampuan akademik yang sesuai untuk menuntut ilmu dalam bidang itu.

KEPUSTAKAAN

Albers, D. J., G.L. Alexanderson (Eds.) 1985. Mathematical People. Profiles and Interviews. Birkhauser, Boston.

Bonner, Elena. 1986. Alone Together. Alfred A. Knopf, New York. Box, Joan F. 1978. R. A. Fisher. The Life of a Scientist. John Wiley & Sons, New York. Clark, R. 1968. J.B.S. The Life and Work of J. B. S. Haldane. Quality Book Club and Hodder and

Stoughton, London. Encyclopaedia Britannica, Inc. 1984. Science and Technology Illustrated (26):3226. Chicago. Feynman, R. F. 1985. “Surely You’re Joking, Mr. Feynman!” Adventures of a Curious Character. W. W.

Norton and Company, New York. ____________ .1988. “What Do You Care What Other People Think?” Further Adventures of a Curious

Character. W. W. Norton and Company, New York. Gani, J. (Ed.). 1982. The Making of Statisticians. Springer-Verlag, New York. Geertz, C. 1976. Involusi Pertanian. Proses Perubahan Ekologi di Indonesia. Diterjemahkan oleh S. Supomo.

Lihat kata pengantar oleh Sajogyo. Bhratara Karya Aksara, Jakarta. Hearnshaw, L. S. 1979. Cyril Burt, Psychologist. Vintage Books, New York. Joravsky, D. 1970. The Lyssenko Affair. The University of Chicago Press, Chicago. Kleinfield, S. 1985. A

Machine Called Indomitable. Times Books, New York. Margenau, H., D. Bergamini. 1976. The Scientist. Time-Life Books, New York. (Edisi Indonesia:

Ilmuwan, Tira Pustaka Jakarta). Ronan, C. A. 1982. Science. Its History and Development Among the World’s Cultures. Facts On File

Publications, New York, N. Y. 10016. Nasoetion, A. H. 1988. Remaja, Rasa Ingin Tahu, dan Daya Cipta. (Dalam Utami Munandar, S. C. 1988.

Kreativitas Sepanjang Masa, Pustaka Sinar Harapan, Jakarta). Ronan, C. A. 1982. Science. Its History and Development Among the World’s Cultures. Facts on File

Publications, New York, NY 10016. Wolpert, L, A. Richards. 1988. A Passion for Science. Oxford University Press, Oxford. Zuckerman, H.

1977. Scientific Elite. Zuckerman, H. 1977. Scientific Elite. Nobel Laureates in the United States. The Free Press, New York.

Catatan: Barangsiapa ingin mengetahui lebih lanjut tentang permasalahan ilmu-ilmu pertanian secara global, dipersilakan menelusuri kepustakaan di bawah ini, yang juga telah digunakan untuk menyusun tulisan ini.

Brown, J. C. (Penerjemah). 1980. The Way Things Work Book of Nature. Simon and Schuster, New York, NY 10020

Janick, J, R. W. Schery, F. W. Woods, V. W. Ruttan. 1974. Plant Science. An Introduction to World Crops. W. H. Freeman and Company, San Francisco.

Nasoetion, A. H. 1980. Arah Perkembangan IPB Menuju Tahun 2000. Kompas, Senin, 3 November 1980 (Dalam: Daun-daun Berserakan. 1985. hal. 463-473).

Readings from Scientific American. 1973. Food. 1976. Food and Agriculture. 1978. Human Nutrition. W. H. Freeman and Company, San Francisco.

Stackman, E. C., R. Bradfield, P. C. Mangelsdorf. 1967. Campaigns against Hunger. The Belknap Press of Harvard University, Cambridge, Massachusetts.

Tudge, C. 1988. Food Crops for the Future. Basil Blackwell, Oxford, UK.