Efisiensi Penggunaan Pakan Ternak

 

I.   RINKASAN

 

Ternak, terutama ruminansia, dapat memakan biomassa lebih banyak daripada manusia. Untuk mendorong efisiensi yang lebih besar, sistem produksi ternak yang intensif telah berevolusi untuk bersaing dengan manusia demi tanaman berenergi tinggi seperti sereal. Pakan yang dikonsumsi oleh ternak dianalisis dalam hal jumlah yang digunakan dan efisiensi konversi padang rumput, tanaman yang dapat dimakan manusia ('dapat dimakan') dan produk sampingan tanaman menjadi susu, daging dan telur, menggunakan Inggris sebagai contoh yang dikembangkan. industri peternakan.

 

Sekitar 42 juta ton bahan kering hijauan dikonsumsi dari tahun 2008 hingga 2009 oleh populasi ternak ruminansia Inggris dimana 0,7 di antaranya digembalakan untuk digembalakan dan 0,3 juta ton hijauan dikonservasi. Selain itu, hampir 13 juta ton pakan konsentrat bahan mentah digunakan di industri pakan ternak Inggris dari tahun 2008 hingga 2009 di mana biji-bijian sereal terdiri dari 5,3 dan bungkil kedelai 1,9 juta ton. Proporsi pakan yang dapat dimakan dalam formulasi konsentrat khas Inggris berkisar antara 0,36 untuk produksi susu hingga 0,75 untuk produksi daging unggas.

 

Contoh sistem produksi ternak digunakan untuk menghitung rasio konversi pakan (FCR - masukan pakan per unit produk segar). FCR untuk pakan konsentrat paling rendah untuk susu pada 0,27 dan untuk sistem daging berkisar dari 2,3 untuk daging unggas hingga 8,8 untuk daging serealia.

 

Perbedaan FCR antara sistem produksi daging lebih kecil ketika efisiensi dihitung berdasarkan input / output yang dapat dimakan, di mana produksi daging sapi hisap dataran tinggi dan produksi daging domba dataran rendah lebih efisien daripada produksi daging babi dan unggas. Dengan pengecualian susu dan daging sapi hisap dataran tinggi, FCR untuk protein pakan yang dapat dimakan menjadi protein hewani yang dapat dimakan adalah > 1,0. Protein yang dapat dimakan / protein hewani FCR 1,0 dapat dimungkinkan dengan mengganti biji-bijian sereal dan bungkil kedelai dengan produk sampingan sereal dalam formulasi konsentrat. Disimpulkan bahwa dengan memperhitungkan proporsi pakan yang dapat dimakan manusia dan yang tidak dapat dimakan yang digunakan dalam sistem produksi ternak pada umumnya, perkiraan efisiensi yang lebih realistis dapat dibuat untuk perbandingan antar sistem.

 

Implikasi

Implikasi dari ulasan ini ditujukan untuk ilmuwan hewan, industri pakan ternak, peternak, analis lingkungan dan pembuat kebijakan. Efisiensi konversi pakan ternak menjadi produk hewan dapat ditingkatkan dengan menerapkan pengetahuan yang ada dan dengan inovasi. Iklim Eropa utara kondusif untuk produksi rumput dan tanaman pakan ternak, yang harus ditanam, dipanen, dan diawetkan seefisien mungkin dan digunakan sepenuhnya dalam makanan untuk menyesuaikan dengan kebutuhan hewan. Eropa juga memiliki industri pengolahan makanan manusia yang besar dan industri bioetanol yang sedang berkembang. Pemanfaatan hasil samping dari industri tersebut perlu ditingkatkan yaitu mengetahui karakteristik nutrisinya agar potensi sebagai sumber energi dan nutrisi penting dalam pakan ternak dapat terpenuhi. Tantangan bagi ilmuwan hewan dan industri pakan ternak adalah untuk meningkatkan efisiensi penggunaan sumber daya dengan mencocokkan pakan yang tersedia dengan kebutuhan hewan dan pada saat yang sama mengurangi ketergantungan pada pakan yang dapat dimakan manusia.

 

II.     PENGUMPULAN DATA DAN INFORMASI

Peternakan yang didomestikasi mengubah hasil panen dan hasil panen menjadi makanan manusia yang bermanfaat dan diinginkan dengan nilai gizi tinggi. Namun, banyak makanan ternak yang memasukkan bahan mentah seperti biji-bijian sereal, yang bisa dimakan langsung oleh manusia. Hal ini menimbulkan perdebatan tentang persaingan antara ternak dan manusia untuk memperebutkan tanah dan sumber daya lain yang dibutuhkan untuk bercocok tanam. Secara tradisional, babi dan unggas dipulung di tanah yang berdekatan dengan tempat tinggal manusia dan diberi limbah makanan manusia dan bahan lain untuk melengkapi makanan mereka. Di Cina, misalnya, sistem produksi ternak terintegrasi dikembangkan di mana kandang babi atau unggas dibangun di dekat atau di atas kolam yang digunakan untuk pemeliharaan bebek dan ikan. Kotoran dari kandang babi dan unggas mendukung pertumbuhan vegetasi kolam yang dikonsumsi oleh bebek dan ikan (Huazhu dan Baotong, 1989).

 

Ternak sering kali dipelihara secara intensif dalam unit besar. Dalam upaya untuk meningkatkan efisiensi penggunaan pakan, diet konsentrat (yaitu kepadatan gizi tinggi) telah dikembangkan, yang sebagian besar terdiri dari tanaman biji-bijian dan sisa makanan dari penghilangan minyak dari tanaman biji minyak, terutama bungkil kedelai.

 

Sebagian besar tanaman ini dikonsumsi sebagai makanan manusia atau digunakan untuk memproduksi sabun, kosmetik dan cat (misalnya minyak sawit dan minyak biji rami). Ada masalah lingkungan yang terkait dengan produksi tanaman biji minyak seperti kacang kedelai, yang menjadi perhatian internasional. Masalah ini telah dibahas di tempat lain (misalnya Garnett, 2009) dan tidak dibahas di sini. Ekspresi paling umum dari efisiensi penggunaan pakan, terutama pada sistem ternak non-ruminansia, adalah rasio konversi pakan (FCR, kilogram berat segar konsentrat per kilogram pertambahan bobot hidup atau bobot segar produk). Penggunaan biji-bijian sereal oleh hewan menimbulkan kekhawatiran, terutama dalam konteks populasi manusia yang terus meningkat.

 

Kantor Kabinet Inggris berkomentar bahwa produksi 1 kg daging 'dikatakan membutuhkan 7 sampai 10 kg biji-bijian' (Cabinet Office, 2008). Godfray dkk. (2010) menyatakan bahwa 'pakan yang dibutuhkan untuk menghasilkan 1 kg daging' adalah 8,4 dan 1 'kilogram sereal per hewan' masing-masing untuk sapi, babi dan ayam broiler. Perbandingan tersebut merupakan penyederhanaan yang berlebihan dan gagal untuk memperhitungkan sejauh mana sistem peternakan yang berbeda telah dikembangkan untuk memanfaatkan lahan dan sumber pakan yang tidak dapat dimakan oleh populasi manusia. Galloway dkk. (2007) menghitung bahwa secara global rasio konversi 'total pakan untuk daging' adalah 20: 1 dan 3.8: 1 masing-masing untuk ruminansia dan non-ruminansia. Namun, dengan mengurangi input pakan dari 'sisa tanaman' dan 'hijauan yang tidak dapat dipanen', konversi 'pakan dari lahan subur menjadi daging' adalah 3: 1 dan 3.4: 1 masing-masing untuk ruminansia dan non-ruminansia. Dengan kata lain, ruminansia lebih efisien daripada non-ruminansia dalam hal mengubah tanaman pakan ternak yang ditanam di lahan subur menjadi daging.

 

Kemampuan ternak untuk mengubah sumber pakan seperti padang rumput dan produk sampingan dari industri makanan manusia menjadi makanan hewani yang dapat dimakan dengan nilai biologis tinggi kemungkinan besar akan menjadi lebih penting dalam hal produksi pangan manusia global karena populasi planet meningkat di dekade mendatang. Topik peternakan dan pasokan pangan global dibahas secara rinci oleh satuan tugas Dewan Ilmu dan Teknologi Pertanian atau Council for Agricultural Science and Technology (CAST; Bradford, 1999; CAST, 1999). Satgas menyimpulkan bahwa tingkat konversi yang sangat rendah yang telah dikutip dalam beberapa penilaian efisiensi penggunaan sumber daya oleh ternak mengabaikan hijauan dan produk sampingan yang dikonsumsi dan seringkali merupakan ekstrapolasi dari tahap penyelesaian akhir sapi potong di tempat pemberian pakan. Jadi, mereka secara substansial meremehkan efisiensi aktual penggunaan pakan yang dapat dimakan manusia. Satuan tugas mencatat bahwa tingkat konversi biji-bijian menjadi daging, susu dan telur telah meningkat secara signifikan baik di negara maju maupun berkembang, dan bahwa penerapan teknologi yang dikenal ke proporsi yang lebih besar dari populasi hewan dunia menawarkan potensi peningkatan efisiensi yang substansial. Godfray dkk. (2010) menyimpulkan bahwa meskipun produksi dan efisiensi penggunaan dapat ditingkatkan dalam menanggapi permintaan konsumen yang meningkat, memaksimalkan produktivitas tanaman adalah tujuan yang terlalu sederhana dan bahwa optimalisasi penggunaan lahan di seluruh matriks produksi yang lebih kompleks, faktor lingkungan dan budaya lebih strategi yang tepat untuk dikejar.

 

Dalam makalah ini, penggunaan tanaman dan hasil samping tanaman oleh ternak domestik dieksplorasi dengan tujuan mengembangkan pendekatan alternatif untuk menilai efisiensi, yang dapat digunakan untuk mendorong evolusi sistem peternakan yang lebih kompatibel dengan peningkatan populasi manusia. Perkiraan dibuat dari proporsi tanaman dan produk sampingan tanaman yang berpotensi dapat dimakan sebagai makanan manusia. Rasio konversi di mana spesies ternak yang berbeda menghasilkan daging, susu dan telur yang dapat dimakan dibandingkan dengan menggunakan contoh sistem peternakan di Inggris Raya.

 

III. BAHAN DAN METODE

 

Terminologi

Biji-bijian dan kacang-kacangan sereal yang digunakan dalam makanan untuk hewan, tetapi berpotensi dapat dimakan oleh manusia, disebut 'pakan yang dapat dimakan' dalam makalah ini. Berbagai produk sampingan dihasilkan dari pengolahan tanaman untuk makanan dan minuman manusia seperti pakan gandum (residu penggilingan tepung), biji-bijian pembuat bir dan penyuling, serta bubur gula bit. Tanaman kacang-kacangan seperti kacang polong dan kacang-kacangan juga ditanam untuk diambil bijinya. Tepung biji minyak (misalnya dari kacang kedelai atau lobak) adalah bagian biji yang tersisa setelah minyak dihilangkan. Jadi, beberapa serealia dan minyak sayur memiliki dua fungsi yaitu produk utamanya untuk digunakan oleh manusia, misalnya, minyak untuk makanan, etanol untuk industri minuman atau bahan bakar nabati, tetapi sebagian besar hasil olahan tanaman merupakan produk sampingan yang mana digunakan untuk pakan ternak.

 

Konsentrat adalah campuran bahan baku pakan ternak dan biasanya lebih tinggi konsentrasi energi dan proteinnya daripada tanaman hijauan. Tanaman hijauan adalah tanaman yang dipanen dengan cara merumput atau dengan cara mekanis untuk konservasi sebagai silase, sebagai jerami, atau setelah dehidrasi suhu tinggi.

 

Output produk hewani dapat diukur sebagai hasil susu cair utuh, pertambahan bobot hidup harian rata-rata dari hewan yang sedang tumbuh, bobot bangkai tulang segar, massa telur, energi yang dapat dimakan atau protein yang dapat dimakan. Untuk daging dan telur yang dapat dimakan, berat tulang dan cangkang dikurangi dari berat total karkas dan telur.

 

Energi didefinisikan dalam makalah ini sebagai energi yang dapat dimetabolisme (ME) dan protein didefinisikan sebagai protein kasar (CP) dalam bahan kering (DM). Input pakan dapat diukur sebagai asupan total DM, ME, CP, energi yang dapat dimakan atau protein yang dapat dimakan. Dalam produksi daging, input pakan adalah jumlah total pakan yang dikonsumsi oleh hewan yang sedang tumbuh sejak lahir hingga disembelih. Selain itu, dalam produksi daging sapi, domba dan babi (dan pada tingkat yang sangat kecil dalam produksi unggas, tidak dibahas dalam makalah ini) hewan yang sedang tumbuh membawa biaya 'overhead' dari pakan yang dikonsumsi oleh induknya. Daging sapi dari anak sapi yang lahir dari peternakan sapi perah dianggap sebagai produk sampingan dari produksi susu; masukan pakan bendungan didebit seluruhnya ke sapi perah dan bukan ke pedet.

 

Penggunaan pakan oleh ternak Inggris Grassland menempati 12,7 juta hektar atau 0,68 dari 18,7 juta hektar lahan pertanian Wilkinson Inggris dari tahun 2008 hingga 2009 (Departemen Lingkungan, Pangan dan Urusan Pedesaan (DEFRA), 2009a). Sebagian besar lahan ini merupakan padang rumput permanen dataran rendah dan dataran tinggi. 5 tahun (6,0 juta hektar) dan penggembalaan kasar (5,6 juta hektar), sebagian besar berada di daerah dengan keindahan alam yang luar biasa. Sebagian kecil (1,1 juta hektar) adalah rumput sementara, berumur 5 tahun dan sebagian besar bergilir dengan tanaman yang subur (DEFRA, 2009a).

 

Perkiraan jumlah padang rumput yang digembalakan dan hijauan yang dikonservasi yang dikonsumsi oleh ternak di Inggris disajikan pada Tabel 1 bersama dengan nilai tipikal untuk konsentrasi DM, ME dan CP mereka. Jumlah total padang penggembalaan diperkirakan dari jumlah DM penggembalaan yang dikonsumsi per ekor (Williams et al., 2006) dikalikan dengan jumlah rata-rata sapi dan domba di Inggris pada tahun 2008 (DEFRA, 2009a). DM padang rumput yang digembalakan menyumbang 0,69 dari total DM hijauan yang diperkirakan akan digunakan oleh sapi dan domba di Inggris dari tahun 2008 hingga 2009. Perkiraan jumlah bobot segar bahan baku yang digunakan dalam industri pakan ternak dari tahun 2008 hingga 2009 dapat dilihat pada Tabel 2

Perkiraan jumlah bobot segar bahan baku yang digunakan dalam industri pakan ternak dari tahun 2008 hingga 2009 terdapat pada Tabel 2 bersama dengan nilai khas untuk DM, ME dan CP. Sereal terdiri sekitar 0,48 dari total konsumsi bahan baku konsentrat. Produk sampingan sereal terdiri dari 0,24 total sereal (biji-bijian 1 produk sampingan). Perkiraan proporsi yang dapat dimakan manusia ('dapat dimakan') dari berbagai tanaman dan hasil panen terdapat pada Tabel 3. Untuk tujuan makalah ini, proporsi rata-rata sereal dan biji-bijian (termasuk kacang kedelai), yang berpotensi dapat dimakan oleh manusia diasumsikan sebagai menjadi 0,8. Proporsi ini kemungkinan besar terlalu optimis untuk biji-bijian sereal karena dua alasan.

 

Pertama, jumlah total roti gandum yang memasuki penggilingan tepung, yang tersedia untuk dijual sebagai tepung, bergantung pada proporsi putih (0,70 hingga 0,75 dari ekstraksi gandum utuh sebagai tepung) hingga coklat (ekstraksi 0,85) hingga gandum utuh (ekstraksi 1,0) tepung yang diproduksi di pabrik (Jones, 1958; Valuation Office Agency, 2009).

 

Kedua, dari jumlah total jelai yang digunakan di Inggris pada tahun 2008, 0,36 untuk pembuatan bir dan penyulingan dan 0,60 digunakan sebagai pakan ternak (DEFRA, 2009a). Namun demikian, budidaya sereal pembuatan roti berpotensi ditanam di banyak lahan yang digunakan saat ini untuk produksi biji-bijian sereal jika spesifikasi tepung roti diubah untuk mengakomodasi komposisi biji-bijian. Diperkirakan 0,2 produk sampingan sereal digunakan untuk konsumsi manusia (Tabel 3). Produk sampingan sereal terdiri

Produk sampingan sereal terdiri dari dedak, umpan gandum (produk limbah pelet dari penggilingan tepung), pakan gluten gandum dan pakan gluten jagung (dari ekstraksi pati dari biji-bijian) dan biji-bijian pembuat bir dan penyuling. Proporsi kedelai dan makanan biji minyak lainnya yang diperkirakan dapat dimakan manusia adalah 0,8 dan 0,2, masing-masing (Tabel 3). Jagung hibrida yang ditanam untuk silase berbeda dengan jagung manis dan tidak ada bagian tanaman yang dianggap cocok untuk konsumsi manusia.

 

Formulasi khusus dari pakan konsentrat yang digunakan dalam sistem peternakan Inggris yang berbeda ditunjukkan pada Tabel 4. Terdapat variabilitas dalam campuran bahan, baik di antara dan di dalam sektor peternakan karena senyawa, campuran dan makanan biasanya diformulasikan untuk memenuhi konsentrasi target ME dan CP dengan biaya terendah, dengan batasan yang diterapkan sesuai dengan kebutuhan untuk menyeimbangkan makanan untuk bahan tertentu seperti asam amino dan mineral. Dengan demikian, sulit untuk tepatnya tentang formulasi untuk sistem tertentu karena perubahan harga bahan mempengaruhi tingkat inklusi; ketika harga gandum relatif tinggi ada tekanan untuk menggantinya dengan produk sampingan sereal dan produk sampingan lainnya dan sebaliknya. Data pada Tabel 4 diperoleh dengan berkonsultasi dengan sumber di industri pakan ternak Inggris dan harus dilihat sebagai indikasi umum dari spesifikasi, yaitu konsentrasi ME dan CP, dan formulasi yang digunakan untuk berbagai kelas ternak di Britania Raya.

 

Bahan formulasi konsentrat termasuk gandum, barley, pakan gandum, bubur bit gula, tepung lobak, bungkil inti sawit, tepung biskuit dan molase, yang mencerminkan ketersediaan dan harga berbagai pakan ternak di Inggris Raya. Bungkil kedelai dimasukkan dalam formulasi untuk sapi perah, babi dan unggas, tetapi tidak untuk sapi potong dan domba. Proporsi biji-bijian sereal paling rendah untuk sapi perah dan tertinggi untuk ayam petelur. Perbedaan tersebut tercermin dari proporsi konsentrat yang diperkirakan dapat dimakan, yaitu berkisar antara 0,36 untuk sapi perah hingga 0,75 untuk ayam broiler.

Contoh sistem produksi ternak di Inggris

Pengelolaan ternak bervariasi antar peternakan dan sulit untuk menentukan sistem rata-rata. Dalam kasus daging sapi dan domba, terdapat berbagai sistem menurut topografi (misalnya domba dataran tinggi dan dataran rendah), musim kelahiran (misalnya sapi potong yang beranak di musim gugur dan yang beranak di musim semi) dan jenis makanan (misalnya rumput atau konsentrat). ). Namun demikian, identifikasi pengelompokan sistem yang luas berguna untuk memahami peluang untuk meningkatkan efisiensi. Empat sistem produksi daging sapi dijelaskan dalam makalah ini untuk mewakili jenis utama produksi daging sapi di Inggris Raya: daging sapi dataran tinggi dan dataran rendah dari kawanan sapi (sapi hisap) dan daging sapi yang dihasilkan dari anak sapi yang lahir dalam kawanan sapi perah yang dipelihara baik di rumput- diet berbasis (daging sapi 18 hingga 20 bulan) atau diet berbasis sereal (daging sapi 'sereal').

 

Beberapa contoh sistem produksi ternak Inggris dijelaskan pada Tabel 5 dalam hal siklus hidup produksi produk ternak, jumlah keluaran dan masukan konsentrat dan pakan DM. Data diambil dari analisis siklus hidup yang melibatkan pemodelan struktur industri peternakan Inggris (Williams et al., 2006). Unit penilaian adalah satu ekor sapi betina betina (susu) dan proporsi input pakan overhead untuk sapi perah pengganti, satu pedet (sapi dari pedet yang lahir dalam kawanan perah), satu pedet atau domba potong dan proporsi overhead feed masukan untuk sapi indukan atau domba betina, satu babi bacon dan proporsi masukan pakan overhead untuk induk babi, satu ayam dan satu ayam petelur.

 

Siklus hidup dari sistem contoh (Tabel 5) berkisar dari 6 minggu untuk ayam broiler sampai 80 minggu untuk anak sapi pengisap dari padang rumput yang lahir di musim semi. Output susu cair utuh dari sistem produksi susu adalah 6,5 ton per ekor per tahun. Output daging per siklus hidup sebagai bangkai bertulang berkisar dari 2 kg per ekor untuk daging unggas hingga 308 kg per ekor untuk produksi daging sapi hisap dataran rendah. Output massa telur ayam petelur adalah 18 kg per ekor. Keluaran dari produk sampingan hewan seperti daging dari induk betina yang dimusnahkan dan ayam petelur, kulit, wol dan produk sampingan dari rumah potong hewan tidak dimasukkan dalam perhitungan karena bahan itu bukan produk utama yang dapat dimakan dari sistem tersebut. Akan tetapi, diakui bahwa daging dari sapi yang dimusnahkan merupakan produk sampingan yang signifikan dari produksi susu dan daging sapi.

 

Total input tanaman hijauan (penggembalaan ditambah silase dan / atau jerami) ke sistem ruminansia berkisar dari 90 kg DM per ekor untuk daging serealia hingga 0,7 ton DM per ekor (sapi plus pedet) untuk produksi daging sapi hisap di dataran tinggi (Tabel 5). Input konsentrat total (komposisi seperti pada Tabel 4) berkisar dari 4 kg DM / ekor untuk produksi daging unggas hingga 2,3 ton DM / ekor untuk produksi daging serealia. Perlu dicatat bahwa konsentrat dimasukkan di semua sistem ruminansia karena digunakan (i) dalam fase pra-ruminansia periode pemeliharaan anak sapi yang lahir dalam kawanan perah, (ii) untuk meningkatkan konsentrasi energi dan protein dari hijauan yang dikonservasi di periode pemberian makan musim dingin dan (iii) untuk memperbaiki defisit sementara dalam penyediaan padang rumput yang digembalakan karena cuaca dingin atau panas yang ekstrim.

 

Konsentrasi energi dan protein yang dapat dimakan dalam susu murni, daging karkas, dan telur terdapat pada Tabel 6. Nilai pada Tabel 6 kemudian diterapkan pada keluaran produk hewani pada Tabel 5 untuk menghitung keluaran energi dan protein yang dapat dimakan dari sistem yang berbeda.

 

IV. HASIL DAN DISKUSI

 

FCR

Total FCR pakan dan konsentrat untuk setiap sistem contoh (Tabel 5), dengan asumsi komposisi konsentrat pada Tabel 4, terdapat pada Tabel 7. Nilai FCR yang lebih tinggi menunjukkan efisiensi konversi pakan menjadi produk ternak yang lebih rendah. FCR untuk semua pakan DM paling rendah untuk susu (1.1) dan untuk sistem daging FCR berkisar dari 2.0 untuk daging unggas hingga 34.2 untuk domba dataran tinggi. Rata-rata untuk sistem daging sapi dan domba yang disusui (29 kg pakan DM / kg produk) lebih tinggi dari nilai rata-rata global untuk ruminansia 20 yang dikutip oleh Galloway et al. (2007) dan mungkin telah mencerminkan proporsi rumput yang relatif tinggi yang digunakan dalam produksi daging sapi dan domba guling di Inggris dibandingkan dengan wilayah lain di dunia. Nilai rata-rata untuk produksi daging non-ruminansia (2,8) lebih rendah dari nilai global yang sebanding sebesar 3,8 untuk produksi daging non-ruminansia Galloway et al. (2007) dan mungkin mencerminkan tingkat efisiensi teknis yang lebih tinggi dari rata-rata di Inggris Raya dibandingkan dengan negara lain.

 

Konsentrat berat segar FCR untuk produksi daging (Tabel 7) berkisar dari 2,3 untuk daging unggas hingga 8,8 kg / kg produk untuk daging sapi sereal, dan sedikit lebih besar daripada Garnett (2009), yang mengutip FCR, didefinisikan dalam istilah kilogram ' sereal 'per kilogram' bobot hewan ', masing-masing 1,7 dan 2,4 untuk ayam dan babi, dan dari 5 hingga 10 untuk' sapi '. Garnett (2009) menyatakan bahwa dibutuhkan kira-kira empat kali lipat berat 'sereal' untuk menghasilkan satu kilogram 'bobot hewan' untuk 'sapi' dibandingkan dengan ternak non-ruminansia. Jelas bahwa pernyataan ini hanya benar untuk produksi daging sapi sereal (dan kemudian hanya jika dibandingkan dengan daging unggas dan hanya jika 'sereal' adalah satu-satunya komponen konsentrat), yang juga merupakan sistem yang paling tidak efisien dalam hal konversi pakan yang dapat dimakan. . Namun, sistem daging sapi sereal sebagian besar terbatas pada anak sapi persilangan jantan yang lahir dari sapi perah dan sapi dara. Jenis daging sapi ini hanya menyumbang 0,06 dari total daging sapi yang diproduksi di Inggris pada tahun 2009 (D. Pullar, komunikasi pribadi, 2009). Perlu dicatat bahwa selain sereal dan daging sapi hisap dataran rendah, konsentrat FCR secara umum serupa antara produksi daging ruminansia dan non-ruminansia (Tabel 7), sesuai dengan Galloway et al. (2007).

 

Proporsi biji-bijian sereal dan pakan lain yang dapat dimakan dalam formulasi konsentrat (Tabel 4) memiliki efek substansial pada FCR konsentrat yang dapat dimakan - semakin rendah proporsi biji-bijian dan kacang-kacangan sereal dalam campuran, semakin rendah FCR yang dapat dimakan. Konsentrat FCR yang dapat dimakan pada Tabel 7 berkisar dari 0,1 untuk susu hingga 4,1 untuk daging sapi serealia, yang mencerminkan proporsi konstituen yang dapat dimakan (Tabel 4) dan, dalam kasus sistem ruminansia, total masukan konsentrat relatif terhadap hijauan. Perlu dicatat bahwa hanya sistem susu yang memiliki konsentrat FCR, 1,0, yaitu, keluaran susu cair melebihi masukan konsentrat. Ini tidak mengherankan karena hanya mengandung susu.

124 g DM per kg berat segar (Food Standards Agency, 2002). Dasar yang lebih adil untuk perbandingan susu dan daging adalah per unit energi dan protein dalam produk yang dapat dimakan di mana perbedaan FCR yang dapat dimakan antara produksi susu dan daging nonruminansia relatif kecil (Tabel 7).

 

Sebaliknya, analisis siklus hidup peternakan salmon Inggris mengungkapkan FCR total 1,4 kg pakan berat segar / kg salmon untuk makanan, yang berisi 0,67 makanan dan minyak yang berasal dari ikan dan 0,33 bahan yang berasal dari tanaman (Pelletier et al., 2009 ). Konversi pakan lebih efisien untuk salmon daripada untuk produksi daging dari ternak domestik karena salmon, sebagai poikilotherms, tidak perlu mengalihkan sebagian besar energi pakan untuk menjaga suhu tubuh seperti yang terjadi pada mamalia domestik dan unggas rumahan. Menerapkan proporsi yang dapat dimakan dari tanaman dan produk tanaman pada Tabel 3 untuk rata-rata diet salmon Inggris memberikan perkiraan proporsi yang dapat dimakan sebesar 0,36 dan FCR yang dapat dimakan sebesar 0,48 kg pakan / kg produk.

 

Rasio konversi protein pakan total umumnya lebih besar daripada total konversi DM, yang menunjukkan bahwa protein makanan digunakan secara relatif tidak efisien untuk menghasilkan protein hewani yang dapat dimakan pada susu, daging dan telur. Dengan demikian, rasio konversi protein dalam produksi susu, dari 5,6 kg protein pakan / kg protein susu, lima kali lebih besar dari rasio konversi untuk total DM pakan. Rasio konversi protein dalam produksi daging ruminansia jauh lebih besar daripada susu atau sistem nonruminansia, menunjukkan efisiensi keseluruhan yang sangat rendah dari penggunaan nitrogen dalam sistem ruminansia. Inefisiensi dalam konversi protein pakan menjadi protein hewani yang dapat dimakan merupakan tantangan besar bagi ahli gizi ternak, karena ekskresi protein makanan berlebih oleh hewan tidak hanya menjadi sumber polusi yang menyebar seperti nitrat dan amonia, tetapi juga merupakan sumber potensial gas rumah kaca. emisi sebagai dinitrogen oksida.

 

Rasio konversi energi dan protein total pada Tabel 7 sesuai dengan rasio CAST (1999) untuk Amerika Serikat, yang memberikan nilai energi total 4,0 untuk susu, 14,3 untuk daging sapi, 4,8 untuk babi dan 5,3 untuk daging unggas. Rasio konversi energi yang dapat dimakan yang sesuai adalah 0,93, 1,5, 3,2 dan 3,6 masing-masing untuk susu, daging sapi, babi dan unggas (CAST, 1999). Rasio energi yang dapat dimakan yang lebih rendah untuk susu Inggris (0,47) mungkin mencerminkan proporsi biji-bijian dalam konsentrat susu Inggris yang relatif lebih rendah dibandingkan dengan AS. Pelletier dkk. (2010) menemukan bahwa rasio konversi energi yang dapat dimakan dari sistem produksi daging sapi yang diselesaikan di padang rumput di AS adalah 1,4; nilai yang sangat mirip dengan yang ditemukan oleh CAST (1999), tetapi agak lebih rendah dari nilai 1,9 pada Tabel 7 untuk sistem daging sapi hisap dataran tinggi, mencerminkan masukan yang lebih rendah dari pakan yang dapat dimakan manusia (biji-bijian gandum) dalam sistem AS dibandingkan dengan sistem Inggris.

 

Perlu dicatat bahwa dengan dasar konversi pakan yang dapat dimakan yang beranak akhir dari rumput, produksi daging sapi dari dataran tinggi dan domba dataran rendah lebih efisien daripada produksi daging babi dan unggas (Tabel 7). Rasio konversi protein yang dapat dimakan dalam laporan CAST adalah 0,48, 0,84, 3,4 dan 1,6 untuk susu, daging sapi, babi, dan unggas (CAST, 1999) dan secara umum serupa dengan Tabel 7.

 

Terlepas dari peran penting padang rumput dan produk sampingan tanaman dalam nutrisi ternak Inggris, dengan pengecualian produksi susu dan daging sapi hisap dataran tinggi, rasio konversi protein pakan yang dapat dimakan menjadi protein hewani adalah 0,1.0, yaitu, lebih banyak protein yang dapat dimakan dikonsumsi daripada yang diproduksi.

 

MENINGKATKAN FCR YANG DAPAT DIMAKAN

 

Sasaran untuk konversi pakan yang dapat dimakan adalah bahwa sistem peternakan harus menghasilkan lebih banyak energi yang dapat dimakan atau protein yang dapat dimakan daripada yang dikonsumsi sebagai pakan; artinya, FCR harus 1,0 atau lebih rendah. Jelas, beberapa FCR dalam analisis di atas adalah, 1.0 (nilai dicetak tebal pada Tabel 7) dan beberapa, seperti produksi daging domba dan hisap jauh kurang efisien dibandingkan sistem peternakan lain di mana betina pembibitan merupakan biaya overhead kecil di siklus hidup (misalnya daging unggas) atau merupakan unit produktif utama sendiri (misalnya susu dan telur).

 

Perubahan pola makan apa yang diperlukan untuk mencapai nilai FCR protein yang dapat dimakan, 1 sehingga lebih banyak protein hewani yang dapat dimakan diproduksi daripada dikonsumsi sebagai pakan yang dapat dimakan? Pilihan yang jelas adalah merumuskan ulang konsentrat untuk mengurangi biji-bijian sereal dan bungkil kedelai, keduanya memiliki proporsi yang dapat dimakan tinggi (Tabel 3). Pilihan lebih lanjut untuk sistem daging ruminansia adalah mengganti konsentrat dengan hijauan berkualitas tinggi.

 

Oleh karena itu, contoh konsentrat pada Tabel 4 diformulasikan ulang dengan mengganti biji-bijian sereal dan bungkil kedelai dengan produk sampingan sereal dan pakan produk sampingan lainnya sebanyak mungkin, sambil mempertahankan konsentrasi ME dan CP yang sama, dengan tujuan mengurangi FCR yang dapat dimakan. sehingga tidak melebihi 1,0 pada input pakan total tetap dan output produk. Sistem susu sudah memiliki FCR, 1 (Tabel 7) sehingga diet tidak diubah.

 

Dengan pengecualian pola makan unggas, biji-bijian sereal dan bungkil kedelai digantikan seluruhnya oleh produk sampingan sereal dan pakan ternak lainnya. Pakan daging unggas diformulasikan ulang menjadi (g / kg berat segar): 350 biji-bijian, 520 produk sampingan sereal, 50 bungkil kedelai, 70 produk sampingan lainnya dan 10 mineral / vitamin premix. Pakan lapis diformulasikan ulang untuk mengandung (g / kg berat segar) 280 butir, 520 produk samping sereal, 70 makanan biji minyak lainnya, 30 produk samping lainnya dan 10 mineral / vitamin premix.

 

Dengan pengecualian sistem daging sapi dari dataran rendah yang memerlukan penggantian 357 kg DM konsentrat dengan DM silase rumput untuk mengurangi lebih lanjut jumlah total pakan yang dapat dimakan, total masukan konsentrat tetap konstan. Formulasi ulang tidak memperhitungkan kemungkinan bahwa profil asam amino dari diet baru akan berbeda dan mungkin tidak mendukung penambahan berat badan harian yang sama, juga tidak memperhitungkan kemungkinan bahwa persediaan terbatas produk sampingan mungkin membuat diet. tidak praktis atau tidak ekonomis.

 

Mengganti biji-bijian sereal dengan produk sampingan sereal menghasilkan nilai untuk protein yang dapat dimakan FCR 1,0 untuk semua sistem kecuali daging sapi sereal, di mana FCR adalah 1,73. Fitur lebih lanjut dari diet daging sapi sereal adalah bahwa karena produk samping sereal memiliki konsentrasi CP yang lebih tinggi daripada biji-bijian (Tabel 2), masukan total protein meningkat meskipun proporsi pakan yang dapat dimakan menurun. Satu-satunya alternatif adalah mengganti konsentrat dengan silase berenergi tinggi dan rendah protein seperti jagung utuh, sehingga menciptakan sistem produksi daging sapi yang berbeda dengan total periode pemberian pakan yang lebih lama yaitu 15 hingga 16 bulan.

 

MENINGKATKAN TOTAL FCR

 

FCR yang dapat dimakan juga dapat ditingkatkan dengan meningkatkan FCR total, baik dengan meningkatkan hasil ternak dari total masukan pakan yang sama, atau dengan mengurangi jumlah total pakan yang dibutuhkan untuk menghasilkan keluaran yang sama. Pendekatan terakhir ini relevan untuk daging hewan yang disembelih dengan berat konstan untuk memenuhi spesifikasi pasar untuk komposisi karkas dan dicapai dengan meningkatkan laju pertumbuhan untuk mengurangi jumlah hari untuk mencapai bobot penyembelihan.

 

Perbaikan genetik telah menghasilkan peningkatan kumulatif yang signifikan dalam output per kepala selama beberapa dekade terakhir. Misalnya, pemilihan untuk produksi susu telah meningkatkan produksi rata-rata per sapi di Inggris Raya dengan rata-rata 112 liter per laktasi selama periode 1990 hingga 2006 (Boyns, 2009). Pada non-ruminansia, seleksi genetik untuk pertumbuhan jaringan tanpa lemak telah menghasilkan perbaikan nyata dalam FCR dan juga dalam waktu yang dibutuhkan untuk mencapai bobot penyembelihan. Jadi, dalam produksi daging unggas, jumlah rata-rata hari untuk disembelih sekarang adalah 42 (Tabel 5) dibandingkan dengan 85 hari yang diambil pada tahun 1957 untuk mencapai lemak karkas yang serupa (Havenstein et al., 2003a dan 2003b). Sebagian besar perbaikan terjadi karena faktor genetik daripada nutrisi. Sejauh mana mungkin untuk mencapai peningkatan lebih lanjut dalam laju pertumbuhan harian, terutama pada non-ruminansia, tanpa mengorbankan kesejahteraan hewan masih bisa diperdebatkan.

 

V.  KESIMPULAN

 

Hampir 42 juta ton rumput dan tanaman hijauan DM diperkirakan telah dikonsumsi di Inggris dari tahun 2008 hingga 2009 dalam produksi susu dan daging dari ruminansia. Banyak dari lahan ini jika tidak akan menjadi sumber daya yang sebagian besar tidak dapat diakses untuk produksi makanan manusia, meskipun dapat dikatakan bahwa lahan tersebut dapat menghasilkan biomassa untuk energi atau ditanami kembali untuk meningkatkan keanekaragaman hayati. Meskipun biji-bijian sereal terdiri, 0,5 dari total konsentrat yang digunakan oleh ternak Inggris dari 2008 hingga 2009, mereka mewakili 0,5 juta ton tanaman yang ditanam di lahan subur, yang sebagian besar berpotensi dapat digunakan untuk produksi makanan manusia.

 

Susu adalah sistem peternakan yang paling efisien dalam hal mengubah pakan yang berpotensi dapat dimakan manusia menjadi produk hewan. Hal ini sebagian karena hijauan terdiri dari 0,75 dari total input DM pakan untuk sapi perah, sebagian karena konsentrat yang digunakan dalam produksi susu mengandung proporsi yang relatif lebih rendah dari konstituen yang dapat dimakan daripada yang digunakan dalam sistem non-ruminansia dan sebagian karena di sebagian besar peternakan sapi perah. Sistem daging ruminansia yang dikembangbiakkan betina terdiri dari biaya overhead produksi yang signifikan.

 

Dengan pengecualian daging sapi hisap dataran tinggi, dan terlepas dari peran penting padang rumput dan produk sampingan tanaman dalam nutrisi ternak penghasil daging, rasio konversi energi dan protein dalam pakan yang dapat dimakan menjadi energi yang dapat dimakan dan protein dalam daging adalah 0,1,0, menyoroti kebutuhan untuk meningkatkan efisiensi penggunaan pakan di industri peternakan, terutama di sektor daging ruminansia.

 

Perbedaan penggunaan pakan antara sistem produksi daging berkurang ketika konversi pakan dihitung sebagai masukan pakan yang dapat dimakan per unit produk. Atas dasar ini, produksi daging sapi hisap dataran tinggi dan domba dataran rendah merupakan sistem produksi daging yang paling efisien. Dengan pengecualian daging sapi sereal, penggantian biji-bijian sereal dan bungkil kedelai dengan produk samping sereal memberikan nilai FCR protein yang dapat dimakan sebesar, 1,0, menunjukkan potensi untuk mengurangi proporsi bahan yang dapat dimakan dalam formulasi konsentrat untuk meningkatkan efisiensi penggunaan pakan yang dapat dimakan oleh ternak.

 

Disimpulkan bahwa dengan menghitung proporsi pakan yang dapat dimakan manusia dan yang tidak dapat dimakan yang digunakan dalam sistem produksi ternak pada umumnya, perkiraan efisiensi yang lebih realistis dapat digunakan untuk tujuan perbandingan antar sistem.

 

DAFTAR PUSTAKA

 

Boyns K 2009. Dairy. In Feeding Britain (ed. J Bridge and N Johnson), pp. 47–53. The Smith Institute, London, UK.

Bradford GE 1999. Contributions of animal agriculture to meeting global human food demand. Livestock Production Science 59, 95–112.

Cabinet Office 2008. Food matters. Towards a strategy for the 21st century. Cabinet Office, London, UK.

Council for Agricultural Science and Technology (CAST) 1999. Animal agriculture and global food supply. Task Force Report no. 135, July 1999. CAST, Ames, IA, USA.

Department for Environment, Food and Rural Affairs (DEFRA) 2009a. Agriculture in the United Kingdom, 2008. Retrieved September 30, 2009, from http://www.defra.gov.uk/evidence/statistics/foodfarm/general/auk/documents/ AUK-2008.pdf

Department for Environment, Food and Rural Affairs (DEFRA) 2009b. December Survey of Agriculture (Stats 3/09), UK Results, 12 March 2009. Retrieved November 5, 2009, from http://www.defra.gov.uk/evidence/statistics/foodfarm/ landuse/livestock/decsurvey/index.htm

Department for Environment, Food and Rural Affairs (DEFRA) 2009c. GB Animal Feed Statistical Notice, July 2009. Retrieved September 28, 2009, from http:// www.defra.gov.uk/evidence/statistics/foodfarm/fod/animalfeed/index.htm

Food and Standard Agency 2002.  McCance and Widdowson’s The Composition of Foods (6th Edition) Integrated Dataset (CoFIDS). Retrieved January 14, 2010, from http://www.food.gov.uk/science/dietarysurveys/dietsurveys/

Galloway JN, Burke M, Bradford E, Naylor R, Falcon W, Chapagain AK, Gaskell JC, McCullough E, Mooney HA, Oleson KLL, Steinfeld H, Wassenaar T and Smil V 2007. International trade in meat: the tip of the pork chop. AMBIO 36, 622–629.

Garnett T 2009. Livestock-related greenhouse gas emissions: impacts and options for policy makers. Environmental Science and Policy 12, 491–503.

Godfray HCJ, Beddington JR, Crute IR, Haddad L, Lawrence D, Muir JF, Pretty J, Robinson S, Thomas S and Toulmin C 2010. Food security: the challenge of feeding 9 billion people. Science 327, 812–818.

Havenstein GB, Ferket PR and Qureshi MA 2003a. Growth, liveability and feed conversion of 1957 versus 2001 broilers when fed representative 1957 and 2001 broiler diets. Poultry Science 82, 1500–1508.

Havenstein GB, Ferket PR and Qureshi MA 2003b. Carcass composition and yield of 1957 versus 2001 broilers when fed representative 1957 and 2001 broiler diets. Poultry Science 82, 1509–1518.

Hazzeldine M 2009. Nutritional and economic value of by-products from biofuel production. In Recent advances in animal nutrition 2008 (ed. PC Garnsworthy and J Wiseman), pp. 291–312. Nottingham University Press, Nottingham, UK.

Huazhu Y and Baotong H 1989. Introduction of Chinese integrated fish faming and some other models. In Integrated Fish Farming in China. NACA Technical Manual 7. A World Food Day Publication of the Network of Aquaculture Centres in Asia and the Pacific, Bangkok, Thailand, 278pp. Retrieved October 4, 2009, from http://www.fao.org/docrep/field/003/ac264e/ AC264E00.HTM

Jones CR 1958. The essentials of the flour-milling process. Proceedings of the Nutrition Society 17, 5–15.

Pelletier N, Pirog R and Rasmussen R 2010. Comparative life cycle environmental impacts of three beef production strategies in the Upper Midwestern United States. Agricultural Systems 103, 380–389.

Pelletier N, Tyedmers P, Sonesson U, Scholz A, Ziegler F, Flysjo A, Kruse S, Cancino B and Silverman H 2009. Not all salmon are created equal: life cycle assessment (LCA) of global salmon farming systems. Environmental Science and Technology 43, 8730–8736.

Thomas C (ed.) 2004. Feed into milk. A new applied feeding system for dairy cows. Nottingham University Press, Nottingham, UK.

United States Department of Agriculture (USDA) Agricultural Research Service 2009. USDA National Nutrient Database for Standard Reference, Release 22. Nutrient Data Laboratory Home Page. Retrieved January 14, 2010, from http:// www.ars.usda.gov/ba/bhnrc/ndl.

Valuation Office Agency 2009. Business Rating Manual vol. 5, Section 410 Flour and Provender Mills, Section 2.1 General description. Retrieved October 13, 2009, from http://www.voa.gov.uk/instructions/chapters/rating_manual/vol5/ sect410/frame.htm.

Williams AG, Audsley E and Sandars DL 2006. Determining the environmental burdens and resource use in the production of agricultural and horticultural commodities. Main Report. DEFRA Research Project IS 0205. Cranfield University, Bedford, UK. Retrieved January 30, 2009, from http://www.silsoe. cranfield.ac.uk and http://www.defra.gov.uk.

 

SUMBER:

 

J. M. Wilkinson. Re-defining efficiency of feed use by livestock.  Animal. Volume 4. Issue 7. 2011.  Pages 1014-1022

 

Pengolahan Peternakan di Era Industri 4.0

 

Tantangan Industri Pengolahan Peternakan di Era Industri 4.0

 

Industri peternakan sebagai penghasil produk pangan olahan semakin berkembang. “Di era industri 4.0 atau disrupsi industri, di mana produk hewan dibuat dan semuanya dibuat lebih cepat, lebih pintar, dan lebih efisien.“ Industri di era disrupsi itu terkait dengan teknologi serba digital yang terhubung ke internet,

 

Manusia akan selalu bergantung pada ketersediaan pangan seperti daging. Permintaan daging terus meningkat seiring dengan pertumbuhan populasi dunia yang eksponensial. Oleh karena itu, industri pemasok daging harus terus berinovasi untuk menghasilkan pangan dalam jumlah besar dalam waktu cepat di era revolusi industri 4.0.

 

Teknologi akan selalu berkembang untuk menunjang berbagai aspek kehidupan manusia termasuk dalam bidang peternakan. Disrupsi pada dasarnya dapat dikatakan sebagai bentuk inovasi dalam berbagai aspek, tidak hanya terkait dengan teknologi informasi (information technology) saja, sehingga dapat terjadi dalam konsep bisnis atau segala macam hal.  Era disrupsi dianggap mengubah hidup menjadi lebih baik.

 

Era disrupsi ditandai dengan generasi milenial yang terus unjuk gigi dengan bekerja, berlomba-lomba menghadirkan teknologi yang bertujuan untuk meningkatkan produktivitas dan efisiensi bisnis di bidang peternakan. Beberapa start up di bidang peternakan memberikan perspektif baru, baik bagi industri peternakan maupun bagi peternak.

Di era revolusi industri 4.0 bagi petani khususnya petani rakyat harus menjadi perhatian. Ada beberapa kewajiban komunitas petani untuk bertahan di era bisnis digital.

Pertama, infrastruktur informasi dan teknologi berupa jaringan internet.

 

Kedua, pengelompokan wilayah menurut spesialisasi di bidang peternakan seperti sapi dan unggas, untuk distribusi pembibitan, penggemukan, pemotongan, atau produksi susu.

 

Ketiga, pemanfaatan financial technology sebagai inovasi dalam akses permodalan. Terakhir, jaringan bisnis melalui sistem aplikasi.  Efisiensi dapat dicapai dalam bidang transportasi, logistik, komunikasi dan produksi melalui jejaring.

 

Era revolusi industri 4.0 merupakan sebuah peluang sekaligus tantangan untuk disimak dengan baik. Peran manusia secara bertahap diambil alih oleh mesin otomatis. Akibatnya, jumlah pengangguran semakin meningkat. Oleh karena itu, untuk memanfaatkan peluang dan menjawab tantangan revolusi industri 4.0, lulusan perguruan tinggi di Indonesia dituntut memiliki kemampuan literasi data, teknologi dan informasi.

 

Literasi data diperlukan untuk meningkatkan keterampilan dalam memproses dan menganalisis data besar untuk kepentingan peningkatan layanan publik dan bisnis.

 

Literasi teknologi menunjukkan kemampuan memanfaatkan teknologi digital untuk mengolah data dan informasi.

 

Padahal human literacy harus dikuasai karena menunjukkan unsur-unsur softskill atau pengembangan karakter individu untuk dapat berkolaborasi, adaptif dan arif di era "banjir" informasi.

 

Penerapan industri 4.0 dalam pengolahan produk ternak mampu mendorong proses inovasi dan meningkatkan produktivitas, mempercepat proses produk dan pengemasan dengan baik, produk yang dihasilkan lebih spesifik dalam skala dan lebih baik sehingga mendorong terciptanya produk yang andal.

 

Di era industri 4.0 keberadaan teknologi peternakan sangat penting. Dimana saat ini pertumbuhan penduduk semakin meningkat dan banyak mengkonsumsi produk olahan dari ternak dan unggas. Kaum milenial menuntut segala sesuatu yang praktis dan instan dengan pola penyajian makanan atau kecepatan dalam mengonsumsi produk olahan dari daging.  Ini menjadi peluang bagi bidang produk peternakan untuk dapat memenuhi permintaan konsumen dan tantangan untuk memberikan yang terbaik bagi konsumen dalam penyediaannya, apalagi di era industri 4.0 ini, setiap produk olahan ternak dapat disajikan dengan cepat, praktis. dan ekonomis.

Strategi Sistem Pangan Berkelanjutan

 

Menyediakan makanan bergizi, aman, dan terjangkau untuk semua secara berkelanjutan merupakan salah satu tantangan terbesar di zaman kita ini.

 

Praktisi pangan harus mampu menanggapi masalah keamanan dan keamanan pangan, mengubah sikap terhadap pangan dan pertanian, mengubah pola makan dan demografi, serta menyeimbangkan tekanan ekonomi dan lingkungan global.

 

Pada saat ini makanan dan implikasinya pada kesehatan dan planet kita menjadi berita utama. Tantangan saat ini termasuk malnutrisi dan obesitas, paradoks kelaparan, sampah makanan, dan dampak lingkungan yang merusak makanan.

Konsumsi dan produksi pangan global menyumbang seperempat dari seluruh emisi gas rumah kaca, menjadikan pilihan makanan kita cara paling efektif untuk mengatasi perubahan iklim.

 

Pangan adalah satu-satunya pengungkit terkuat untuk mengoptimalkan kesehatan manusia dan kelestarian lingkungan. Namun, mengubah sistem pangan kita bukanlah tugas yang mudah. Sistem pangan kita sangat kompleks.  Simtimnya bekerja di berbagai skala, dari lokal hingga global, melibatkan berbagai aktor yang saling berhubungan, dan memiliki penggerak dan implikasi lingkungan, sosial, ekonomi dan politik.

 

Dalam Sistem Pangan Berkelanjutan penting untuk menggunakan pendekatan pemikiran sistem holistik untuk memahami, mengevaluasi, dan mendekonstruksi kompleksitas sistem pangan, untuk merumuskan solusi berkelanjutan yang mengatasi tantangan besar yang kita hadapi, seperti ketahanan pangan dan lingkungan global perubahan.

 

Penting untuk mempersiapkan keberhasilan penelitian interdisipliner di Perguruan Tinggi dengan tema Makanan. Melalui kolaborasi yang kuat dengan Tema Pangan pada Perguruan Tinggi dan Institut Pangan dan Lingkungan Global, kita perlu menguasai pada penelitian mutakhir tetapi juga penting untuk berkolaborasi dengan industri, pembuat kebijakan, organisasi non-pemerintah, dan sektor ketiga.

 

Kita perlu pemikiran dan penelitian terbaru dalam berbagai disiplin ilmu yang mendukung keberlanjutan pangan agar berhasil menerapkan pengetahuan dan keterampilan kita pada tantangan dunia nyata.  Kita harus belajar secara inovatif dan interdisipliner, menyatukan keahlian dari Perguruan Tinggi termasuk jurusan terkait ilmu Bumi dan Lingkungan, Ilmu Pangan dan Gizi, Psikologi, Geografi, Biologi, Transportasi dan Bisnis di Perguruan Tinggi.

 

Kekuatan program pembelajaran di Perguruan Tinggi terletak pada sifat interdisiplinernya dan integrasi konsep, pendekatan, dan perspektif dari berbagai disiplin ilmu di setiap mata kuliah yang harus kita pelajari dengan narasi yang mudah dan komprehensif.

Dampak pada Lingkungan Tanaman produk Bioteknologi

Komparatif Dampak terhadap Lingkungan dari Tanaman Kedelai, Jagung dan Kapas yang Berasal dari Bioteknologi dan Tradisional

Sebuah tinjauan komprehensif dari literatur ilmiah mendukung kesimpulan bahwa secara keseluruhan tanaman kedelai, jagung, dan kapas yang saat ini diturunkan dari bioteknologi yang dikomersialkan menghasilkan manfaat lingkungan. Selanjutnya, analisis kritis literatur mendukung gagasan bahwa kedelai, jagung, dan kapas yang diturunkan dari bioteknologi tidak menimbulkan masalah lingkungan yang unik atau berbeda dari yang secara historis terkait dengan varietas tanaman yang dikembangkan secara konvensional.

 

Petani kedelai, jagung, dan kapas di negara maju dan berkembang telah dengan cepat mengadopsi tanaman komoditas yang diturunkan dari bioteknologi selama enam tahun tersedia secara komersial. Pada tahun 2001, para petani menanam benih yang diturunkan dari bioteknologi di 46% hektar kedelai global, 7% hektar jagung global, dan 20% hektar kapas global. Sampai saat ini, hampir semua tanaman turunan bioteknologi yang ditanam telah memperkenalkan toleransi terhadap herbisida pilihan untuk pengendalian gulma atau telah memperkenalkan perlindungan terhadap serangga hama. Dari 129,9 juta acre (52,6 juta hektar) tanaman turunan bioteknologi yang ditanam pada tahun 2001, sebanyak 77% toleran terhadap herbisida tertentu (toleran herbisida), 15% tahan terhadap kerusakan serangga tertentu (tahan serangga), dan 8% tahan terhadap toleran herbisida dan tahan serangga.

 

Literatur peer-review, penilaian regulasi, organisasi non-pemerintah dan media populer telah berulang kali mengajukan pertanyaan tentang keamanan lingkungan dari tanaman yang diturunkan dari bioteknologi. Untuk menjawab pertanyaan terkait kedelai, jagung, dan kapas, literatur ilmiah ditinjau dan dianalisis untuk mengevaluasi dampak lingkungan dari tanaman yang diturunkan dari bioteknologi yang tersedia secara komersial dalam kaitannya dengan praktik pertanian saat ini untuk pengelolaan tanaman dan hama pada tanaman yang dibiakkan secara konvensional. Sembilan potensi dampak lingkungan diidentifikasi sebagai berikut:

 

1. Perubahan pola penggunaan pestisida - Apakah adopsi kedelai, jagung, dan kapas yang diturunkan dari bioteknologi berdampak pada penggunaan pestisida dan, jika demikian, apakah perubahan ini mengubah praktik petani sedemikian rupa sehingga mempengaruhi kualitas air atau kesehatan tanah?

 

2. Pengelolaan tanah dan pengolahan lahan konservasi - Apakah adopsi kedelai, jagung, dan kapas yang diturunkan dari bioteknologi menyebabkan perubahan dalam penerapan praktik pengolahan tanpa pengolahan dan konservasi lainnya atau berdampak pada erosi tanah, retensi kelembaban, kandungan nutrisi tanah, kualitas air, penggunaan bahan bakar fosil, dan gas rumah kaca?

 

3. Gulma tanaman - Apakah kedelai, jagung, dan kapas yang diturunkan dari bioteknologi memiliki sifat gulma?

 

4. Aliran dan persilangan gen - Apakah kedelai, jagung, dan kapas yang berasal dari bioteknologi melakukan hibridisasi dengan tanaman atau tanaman lokal dan berdampak pada keragaman genetik di area di mana kedelai, jagung, dan kapas yang berasal dari bioteknologi ditanam?

 

5. Resistensi hama - Apakah kedelai, jagung, dan kapas yang diturunkan dari bioteknologi memiliki sifat pelindung tanaman sehingga hama akan menjadi resisten dan, jika demikian, perkembangan resistensi terhadap sifat-sifat ini berbeda dengan perkembangan resistensi terhadap pestisida kimia dan mikroba konvensional ? Bagaimana pengembangan resistensi dikelola?

 

6. Pergeseran populasi hama - Apakah kedelai, jagung, dan kapas yang diturunkan dari bioteknologi menyebabkan perubahan populasi hama gulma atau serangga sekunder yang berdampak pada sistem pertanian atau ekologi lingkungan sekitarnya?

 

7. Organisme non-target dan menguntungkan - Apakah kedelai, jagung, dan kapas yang diturunkan dari bioteknologi dengan karakteristik perlindungan hama berdampak pada musuh alami hama (yaitu, predator dan parasitoid) atau organisme lain di dalam tanah dan tajuk tanaman?

 

8. Efisiensi / produktivitas penggunaan lahan - Apakah adopsi kedelai, jagung, dan kapas yang diturunkan dari bioteknologi memengaruhi hasil panen atau memengaruhi kebutuhan untuk membudidayakan lahan berhutan atau marjinal?

 

9. Paparan pada manusia - Apakah ciri-ciri toleransi herbisida dan ketahanan terhadap serangga hama pada kedelai, jagung, atau kapas yang diturunkan dari bioteknologi menimbulkan masalah keamanan baru atau berbeda dibandingkan dengan tanaman yang dibiakkan secara konvensional dengan sifat-sifat serupa?

 

Tanaman yang diturunkan dari bioteknologi memberikan opsi dan solusi potensial untuk sejumlah tantangan dalam pertanian modern, tetapi sejauh mana tanaman tersebut dapat bertahan atau opsi yang disukai tergantung pada banyak faktor ekonomi, sosial, dan regional. Namun demikian, sejumlah kesimpulan umum tentang kedelai, jagung, dan kapas yang diturunkan dari bioteknologi didukung oleh literatur.

 

• Kedelai, jagung, dan kapas yang diturunkan dari bioteknologi menyediakan pilihan pengelolaan serangga, gulma, dan penyakit yang konsisten dengan peningkatan pengelolaan lingkungan di negara maju dan berkembang.

• Tanaman yang diturunkan dari bioteknologi dapat memberikan solusi untuk masalah lingkungan dan ekonomi yang terkait dengan tanaman konvensional termasuk keamanan produksi (hasil yang konsisten), keselamatan (pekerja, publik, dan satwa liar), dan manfaat lingkungan (tanah, air, dan ekosistem).

 

• Meskipun bukan satu-satunya solusi untuk semua situasi pertanian, tanaman turunan bioteknologi pertama yang tersedia secara komersial, ditanam di lebih dari 100 juta acre (40,5 juta hektar) di seluruh dunia, memberikan manfaat melalui peningkatan konservasi tanah dan air serta populasi serangga yang bermanfaat dan melalui perbaikan air dan kualitas udara.

 

• Tingkat adopsi yang tinggi untuk tanaman turunan bioteknologi yang tersedia secara komersial dapat dikaitkan dengan manfaat ekonomi bagi petani.

 

• Ketika tanaman yang diturunkan dari bioteknologi tersedia untuk petani kecil di negara berkembang, petani dapat menyadari manfaat lingkungan dan mengurangi paparan pestisida kepada pekerja.

 

KEDELAI BERBASIS BIOTEKNOLOGI

• Kedelai toleran herbisida adalah tanaman turunan bioteknologi yang paling banyak diadopsi, ditanam di 68% areal kedelai Amerika Serikat dan lebih dari 98% areal kedelai Argentina pada tahun 2001. Amerika Serikat dan Argentina bersama-sama menyumbang 99% dari total herbisida- produksi kedelai toleran di dunia, yang mewakili 46% dari total luas tanam kedelai. Para petani di Amerika Serikat diproyeksikan untuk menanam 74% areal kedelai ke kedelai toleran herbisida pada tahun 2002.

 

• Alasan utama petani mengadopsi kedelai toleran herbisida secara luas adalah karena menurunkan biaya produksi, mengurangi kerusakan tanaman, dan kesederhanaan serta fleksibilitas dalam pengelolaan gulma.

 

• Kedelai toleran herbisida turunan bioteknologi telah memfasilitasi adopsi pengolahan tanah konservasi. Areal kedelai tanpa olah di Amerika Serikat telah meningkat sebesar 35% sejak diperkenalkannya kedelai toleran herbisida. Peningkatan serupa diamati di Argentina, yang sebagian dapat dikaitkan dengan pengendalian gulma yang andal dan efektif yang disediakan oleh kedelai toleran herbisida. Penggunaan pertanian tanpa olah dalam produksi kedelai menghasilkan penurunan erosi tanah, debu, dan aliran pestisida dan dalam peningkatan retensi kelembaban tanah serta peningkatan kualitas udara dan air.

 

• Kedelai yang diturunkan dari bioteknologi dapat meningkatkan hasil, melalui pengendalian gulma yang lebih baik atau kemampuan untuk mengadopsi jarak baris sempit, sehingga penggunaan lahan menjadi lebih efisien.

 

• Penghematan biaya dalam program kedelai toleran herbisida yang diturunkan dari bioteknologi telah memungkinkan pengadopsi untuk mengurangi biaya pengendalian gulma, yang mengarah pada pemotongan harga program herbisida konvensional. Hasilnya adalah penghematan biaya pengendalian gulma untuk pengadopsi dan non-pengadopsi.

 

• Petani yang menggunakan kedelai toleran herbisida turunan bioteknologi dapat menggunakan herbisida yang dengan cepat menghilang menjadi banyak yang tidak aktif di tanah, memiliki sedikit potensi kontaminasi air sebagai pengganti herbisida yang digunakan dengan varietas kedelai konvensional, dan memungkinkan fleksibilitas yang lebih besar dalam waktu penerapannya.

 

• Keanekaragaman hayati dipertahankan di ladang kedelai toleran herbisida turunan bioteknologi. Mikroba tanah, serangga menguntungkan, dan populasi burung dalam pengolahan lahan konservasi bioteknologi toleran herbisida dan lahan kedelai konvensional memiliki jumlah dan varietas yang sama.

 

• Baik sistem produksi kedelai konvensional maupun yang diturunkan dari bioteknologi memerlukan strategi pengelolaan yang efektif untuk pergeseran populasi gulma dan untuk mencegah perkembangan resistensi gulma terhadap herbisida. Laporan yang muncul tentang gulma tahan glifosat mungkin menjadi perhatian pada kedelai toleran herbisida; akan tetapi, resistensi herbisida pada gulma tidak hanya terjadi pada tanaman yang diturunkan dari bioteknologi.

 

• Kesimpulan mengenai penurunan hasil yang dikaitkan dengan sifat toleran herbisida yang diturunkan dari bioteknologi mungkin tidak akurat karena desain penelitian termasuk perbandingan yang tidak tepat antara varietas yang diturunkan dari bioteknologi dan varietas konvensional.

 

• Kedelai dengan sifat perlindungan serangga juga dalam pengembangan dan akan berguna di daerah iklim dimana tekanan serangga membenarkan aplikasi insektisida tinggi, petani memperoleh keuntungan ekonomi yang signifikan dari penggunaan jagung yang dilindungi terhadap serangga.

 

• Varietas jagung toleran herbisida memungkinkan penggunaan herbisida yang kurang gigih di lingkungan dan mengurangi risiko limpasan herbisida ke air permukaan. Varietas jagung toleran herbisida ini memungkinkan fleksibilitas yang lebih besar dalam waktu aplikasi dan mendorong penerapan praktik pengelolaan tanah dan kelembaban tanah yang dikurangi dan tanpa olah tanah.

 

• Rencana Manajemen Resistensi Serangga (Insect Resistance Management / IRM) telah dibutuhkan, dikembangkan, dan diterapkan untuk mencegah atau menunda perkembangan resistensi serangga terhadap Bt.

 

KAPAS BERBASIS BIOTEKNOLOGI

• Kapas toleran herbisida meningkatkan penggunaan herbisida yang kurang gigih di lingkungan.

 

• Kapas toleran herbisida merupakan faktor utama dalam mempromosikan praktik pertanian yang berkurang dan tanpa olah tanah, yang menghasilkan perbaikan pengelolaan kelembaban tanah dan tanah serta pengurangan penggunaan energi.

 

• Kapas toleran herbisida memberikan fleksibilitas yang lebih besar untuk waktu aplikasi herbisida untuk pengendalian gulma yang efektif dan lebih sedikit kerusakan pada tanaman kapas.

 

• Penggunaan kapas yang diturunkan dari bioteknologi di negara berkembang tidak memerlukan investasi modal yang signifikan, perubahan dalam praktik budaya, atau pelatihan yang signifikan untuk adopsi.

 

• Adopsi cepat kapas Bt di Cina berfungsi sebagai contoh bagaimana, di negara berkembang, pelindung yang tergabung dalam tanaman sangat mengurangi volume pestisida yang digunakan dan risiko limpasan pestisida sekaligus meningkatkan keselamatan dan kesehatan pekerja pertanian.

 

• Kapas Bt telah didokumentasikan memiliki efek positif pada jumlah dan keragaman serangga menguntungkan di ladang kapas di Amerika Serikat dan Australia.

• Pengenalan kapas Bt di Australia, India, dan Amerika Serikat menunjukkan kemampuan varietas ini untuk mengatasi masalah resistensi serangga terhadap pestisida kimiawi. Produksi kapas di masa depan di wilayah ini berada dalam bahaya sebelum kapas Bt diperkenalkan.

 

• Kemampuan untuk menambahkan beberapa gen berbeda untuk mengendalikan hama yang sama harus menunda waktu yang dibutuhkan untuk mengembangkan resistensi pestisida.

 

• Bt dan kapas toleran herbisida menurunkan biaya produksi bagi petani dan meningkatkan kisaran pilihan yang tersedia untuk sistem pengelolaan seluruh pertanian.

 

REKOMENDASI ​​PENULIS

1. Mengingat bahwa tanaman yang diturunkan dari bioteknologi dapat memberikan manfaat lingkungan bersih yang positif, kami merekomendasikan pengembangan berkelanjutan dari bioteknologi pertanian untuk meningkatkan pengelolaan lingkungan.

 

2. Bioteknologi menyediakan alat untuk manajemen risiko produksi di pertanian. Kami merekomendasikan evaluasi peran tanaman turunan bioteknologi dalam konteks pengelolaan pertanian secara keseluruhan.

 

3. Saat menarik kesimpulan mengenai dampak tanaman yang diturunkan dari bioteknologi terhadap produktivitas, kami merekomendasikan bahwa kesimpulan tersebut didasarkan pada perbandingan yang melibatkan sistem pertanian secara keseluruhan.

4. Ketika membandingkan konsekuensi dari suatu sifat tertentu, kami merekomendasikan karakteristik berikut dipertahankan konstan: varietas yang secara genetik identik dalam semua aspek selain sifat yang dievaluasi; tanaman ditanam pada waktu yang sama di lokasi geografis yang sama; dan penggunaan tanah yang identik dan praktek pengelolaan tanaman. Misalnya, setelah mengamati data yang kontradiktif dan tidak konsisten mengenai hasil di beberapa tanaman, kami merekomendasikan pengukuran yang lebih baik dari dampak hasil.

 

5. Kami merekomendasikan evaluasi dampak lingkungan dari tanaman yang diturunkan dari bioteknologi di wilayah pertanian di mana tanaman tersebut dapat diadopsi dan dalam konteks alternatif dan praktik yang layak dan tersedia saat ini di bidang pertanian.

 

6. Kami merekomendasikan studi lapangan skala besar dan skala pertanian untuk memberikan informasi tambahan untuk mendokumentasikan manfaat lingkungan jangka panjang dan dampak keamanan dari penerapan tanaman turunan bioteknologi.

 

7. Kami merekomendasikan pengembangan kebijakan yang berkelanjutan untuk penerapan strategi pengelolaan yang efektif untuk ketahanan serangga dan gulma baik pada tanaman konvensional maupun yang diturunkan dari bioteknologi. Selain itu, kami merekomendasikan penelitian lanjutan tentang strategi pengelolaan untuk meredakan atau memperlambat perkembangan resistensi terhadap alat pengendalian hama yang baru dan yang sudah ada.

 

8. Menyadari bahwa aliran gen adalah proses alami yang dapat meningkatkan keanekaragaman hayati, kami merekomendasikan agar penelitian tentang aliran gen antara tanaman yang diturunkan dari bioteknologi dan tanaman lain atau tanaman asli berfokus pada dampak / konsekuensi lingkungan dan sosial dari pergerakan gen tersebut.

 

9. Menyadari potensi varietas jagung yang diturunkan dari bioteknologi untuk membantu menyelesaikan masalah pengendalian ulat akar jagung saat ini yang berasal dari pengembangan ketahanan serangga terhadap insektisida kimia dan rotasi tanaman, kami merekomendasikan penelitian termasuk pertimbangan strategi manajemen ketahanan serta dampaknya pada tanah dan tanaman. organisme non-target lainnya.

 

10. Menyadari bahwa peningkatan efisiensi penggunaan lahan merupakan manfaat lingkungan yang penting, kami merekomendasikan pengembangan lanjutan dari hibrida yang diturunkan dari bioteknologi yang meningkatkan hasil panen.

 

SUMBER:

Janet Carpenter, Allan Felsot, Timothy Goode, Michael Hammig, David Onstad, and Sujatha Sankula. 2002. Comparative Environmental Impacts of Biotechnology-derived and Traditional Soybean, Corn, and Cotton Crops.  June 2002. Council for Agricultural Science and Technology Ames, Iowa.