Jasa Ekosistem dalam Sistem Permakultur: Bagian 2
Secara terpisah, ketiga praktik manajemen permakultur yakni diversifikasi tanaman, perenialisasi, dan zonasi natural akan mempengaruhi masing-masing fungsi jasa ekosistem (Gambar 1). Tiap jasa tersebut bisa dihasilkan dari gabungan beberapa praktik hingga menimbulkan interaksi silang yang saling beririsan. Selain itu, praktik tersebut juga menunjukkan kontribusi secara langsung dan tidak langsung terhadap jasa penyediaan kebutuhan seperti peningkatan hasil panen, penambahan pendapatan bagi petani, dan resiliensi terhadap gangguan dan perubahan eksternal. Polinasi menunjukkan keefektifan dalam zonasi natural melalui diversifikasi tanaman dan perenialisasi yang mendukung ketersediaan sumber daya dan habitat liar dibanding pola tanam semusim monokultur. Jasa biokontrol seringkali dipengaruhi oleh diversifikasi tanaman dan zonasi natural. Perenialisasi dan diversifikasi tanaman berkontribusi dalam regulasi siklus nutrisi. Selain itu, perenialisasi juga berperan dalam penyimpanan karbon, kualitas tanah, pengendali erosi dan siklus hidrologikal. Zonasi natural dan perenial mendukung jasa refugia dan konservasi biodiversitas dibanding lanskap konvensional.
Permakultur menggabungkan diversifikasi tanaman, perenialisasi, dan zonasi natural. Model agrikultur ini diprediksi meningkatkan jasa ekosistem. Desain permakultur juga menyediakan jasa ekosistem yang lebih resilien dan dapat diandalkan.
Teknik permakultur secara individu mempengaruhi komponen dan proses ekosistem. Desain permakultur yang sukses dicapai melalui fungsi ekosistem yang diinginkan dan dipengaruhi oleh faktor genetik, manajemen, dan lingkungan. Tantangan dan resiko juga ada dalam praktik permakultur. Interaksi diantara komponen ekosistem dan jasa yang dihasilkan sangat kompleks dan dinamis. Perubahan dalam satu jasa ekosistem akan menginduksi efek unidireksional maupun bidireksional diantara jasa lainnya. Intervensi agrikultur dalam komponen perubahan ekosistem dapat menghasilkan jasa yang berharga dan kerugian yang tidak disengaja secara bersamaan. Misalnya, produktivitas tanaman seringkali diiringi dengan ledakan penyakit. Penyemaian campuran bunga liar pada plot tanaman tomat akan menarik serangga polinator tetapi juga menarik serangga hama Lepidoptera spp. yang merusak tanaman. Model permakultur secara kuat mendorong petani untuk mengakses kondisi situs lokal dan memilih strategi pendekatan yang terbaik secara ekologi. Tidak kalah penting, manajemen permakultur juga dipengaruhi oleh komposisi dan konfigurasi komunitas dan lanskap itu sendiri.
Komunitas
Komposisi komunitas adalah istilah yang digunakan untuk kekayaan atau diversitas spesies terhadap karakter fungsionalnya dibanding jumlah atau kepadatan spesies yang mempengaruhi proses ekosistem. Karakter fungsional seperti morfologi, fisiologi atau sifat fenologi seperti tinggi tanaman atau kedalaman akar, dapat digunakan dalam memprediksi interaksi interspesifik nantinya apakah kompetitif atau komplementer saling melengkapi. Hasil dari komplementer adalah produksi spesies yang berlebih, seperti spesies akan tumbuh lebih baik dalam model polikultur ketimbang monokultur. Diferensiasi relung hidup dimana spesies yang hidup bersama menggunakan sumber daya yang terbatas secara berbeda juga mendorong penurunan kompetisi interspesies dan lebih efisien dalam penggunaan sumber daya. Fasilitasi menjelaskan situasi dimana spesies memperbaiki kondisi atau menyediakan sumber daya yang dibutuhkan untuk spesies lain. Mekanisme keduanya penting dalam proses pengaturan dan pendukungan baik secara langsung maupun tidak langsung terhadap pengoptimalan jasa penyediaan kebutuhan. Ketika karakter fungsional dihilangkan, hubungan paralel antara kekayaan spesies dan produktivitas menghasilkan efek seleksi dimana tanaman yang sukses bertahan hidup akan lebih banyak ketimbang tanaman yang rentan. Pendekatan seleksi spesies secara acak dalam polikultur meningkatkan ambang batas kekayaan jasa ekosistem.
Untuk mengoptimasi penyampaian jasa ekosistem, karakter fungsional harus beriringan dengan tujuan jasa ekosistem. Misalnya, jumlah dan ukuran buah kakao sehat di Peru berkorelasi positif terhadap diversitas lapisan herba dan semak tetapi negatif terhadap diversitas dan area bagian bawah pohon naungan. Fiksasi nitrogen berguna dalam meningkatkan karakter fungsional seperti diversifikasi tanaman dan perenialisasi. Total konten dan mineralisasi N inorganik tanah pada tanaman kopi meningkat ketika diberi naungan oleh spesies tanaman pengikat nitrogen seperti Erythrina spp. dibandingkan pada naungan Terminalia spp. atau bahkan tidak diberi naungan sama sekali. Polikultur dengan tanaman legum juga mentoleransi densitas tanaman yang tinggi tanpa penurunan hasil. Irisan antara perenialisasi dan zonasi alam terhadap karakter refugia, polinasi dan jaringan makanan dalam tanah menghasilkan karakter fungsional seperti umur tanaman lebih lama dan menurunkan frekuensi gangguan eksternal.
Bagaimana sifat-sifat fungsional merespons berbagai kondisi lingkungan dan pilihan manajemen dari waktu ke waktu juga perlu dipertimbangkan saat merancang permakultur. Misalnya, kebutuhan air di awal musim lebih tinggi untuk gandum Triticum aestivum (tanaman C3) daripada jagung Zea mays (C4), sehingga kompetisi air dapat mengurangi pertumbuhan pohon tumpang sari muda. Setelah pohon tumpang sari dewasa (10–11 tahun) persaingan berubah dan akses cahaya matahari menjadi faktor pembatas untuk tanaman dalam jarak 6 m dari barisan pohon utama. Hasil produksi tanaman C4 lebih sensitif terhadap kompetisi cahaya dibanding tanaman C3 walaupun dari jenis pohon sereal yang ditumpangsarikan.
Permakultur umumnya memenuhi rekomendasi yang diintegrasikan oleh produsen daripada mengandalkan praktik pengelolaan individu atau spesies yang beradaptasi dengan baik. Penurunan fungsional menjelaskan keragaman respons lingkungan muncul dari pembagian karakter fungsional spesies atau kelompok, dan sejauh mana perbedaan karakter fungsional di antara campuran spesies mempengaruhi pengiriman jasa ekosistem secara keseluruhan. Misalnya, fiksasi nitrogen yang dimiliki oleh tumpangsari legum, tanaman perenial berkontur dan pohon yang menaungi kopi. Ketiga elemen ini juga memfasilitasi dan merespons secara berbeda terhadap sifat dan proses ekosistem tambahan dari waktu ke waktu dan pada skala spasial yang berbeda.
Lanskap
Desain zonasi dalam permakultur berkontribusi terhadap keragaman lanskap dengan membentuk beberapa komunitas tumbuhan yang berbeda secara fungsional di skala pertanian, yang mencakup keragaman stratifikasi spesies tanaman semusim dan perenial dan tanaman bukan budidaya. Pendekatan ini mendorong komposisi dan konfigurasi lanskap menyerupai model matriks dan mosaik yang dirancang oleh para ahli ekologi untuk mengoptimalkan pengiriman berbagai jasa ekosistem. Lanskap heterogen yang saling terhubung dengan baik sangat relevan untuk polinasi, biokontrol dan konservasi spesies pada skala spasial yang berbeda. Studi polinasi umumnya memposisikan plot studi dalam radius 1 km dari area natural atau semi-natural karena kekayaan spesies polinator, tingkat kunjungan, dan kumpulan buah dilaporkan menurun di luar kisaran tersebut.
Perbaikan ekosistem dan sosial-ekonomi yang paling mencolok adalah ketika teknik permakultur diterapkan pada lanskap marginal, sangat terganggu, terdegradasi atau sederhana. Dengan mengubah area tanaman yang paling tidak menguntungkan seperti jagung dan kedelai menjadi tanaman perenial dengan input rendah, adalah strategi untuk meningkatkan profitabilitas lahan pertanian secara keseluruhan hingga 80%. Jasa biokontrol dapat ditingkatkan melalui diversifikasi tanaman dengan sistem input rendah yang tidak menggunakan pestisida kimia. Jadi, adopsi permakultur dalam skala kecil tetapi terintegrasi secara strategis, akan menghasilkan kemajuan yang tidak proporsional dalam pengiriman jasa ekosistem. Meskipun demikian, konsekuensi dari kompleksitas lanskap lokal sering kali bermanifestasi di luar lahan pertanian. Koordinasi antara petani, pembuat kebijakan, dan masyarakat luas di tingkat regional dan skala internasional mungkin diperlukan untuk mengurangi dampak lingkungan dan kerentanan masyarakat akibat tren era Revolusi Hijau menuju Homogenitas Hijau.
Simpulan
Polikultur tanaman perenial pada lanskap heterogen memfasilitasi pengiriman beragam jasa ekosistem secara bersamaan. Diversifikasi tanaman, perenialisasi dan zonasi natural memberikan pengaruh yang berbeda dan saling melengkapi pada karakter dan proses ekosistem. Efeknya bervariasi sesuai dengan karakter fungsi biofisik spesifik yang diterapkan, kondisi lingkungan dan skala temporal. Dengan menggabungkan praktik tersebut, permakultur diharapkan menargetkan hasi jasal ekosistem yang lebih besar dan resilien. Proses ekosistem juga berinteraksi dengan cara yang bervariasi dan tidak merata pada skala spasial yang berbeda sehingga petani permakultur harus mengantisipasi keuntungan dan kerugian secara bersamaan.
Secara strategis, spesies tanaman yang dipilih dan diposisikan dapat memfasilitasi efek non-linear, sehingga uji coba pertanian skala kecil akan menghasilkan nilai sekaligus membatasi risiko awal. Strategi permakultur mungkin sangat berguna untuk meningkatkan margin dalam daerah pertanian dengan input rendah, terdegradasi, marjinal dan paling tidak menguntungkan. Teknologi pertanian presisi, khususnya penginderaan tanah dan tanaman, dapat sangat berguna untuk mengidentifikasi secara langsung di lapangan.
*Tulisan merupakan resume bagian kedua dari
Hirschfeld S, Van Acker R. 2021. Review: ecosystem services in permaculture systems. Agroecology and Sustainable Food Systems. 45(6):794–816. DOI: https://doi.org/10.1080/21683565.2021.1881862.
