The Agricultural System Dilemma: Between Tradition, Exploitation, and Ecological Harmony

Agriculture constitutes the foundation of human civilization. Long before the rise of industry and digital technologies, humankind’s ability to cultivate crops and domesticate animals determined survival, population growth, and the formation of complex societies. However, “agriculture” is not a singular entity. Within it exists a multitude of farming systems—a network of interrelated components and processes encompassing land, water, seeds, labor, technology, and policies—designed to produce food and other agricultural commodities. Understanding agricultural systems is crucial, particularly in the face of global challenges such as climate change, environmental degradation, and the pressing demand to feed a growing world population. This article examines various agricultural systems, the fundamental issues embedded within them, and a forward-looking vision of sustainable farming.

Agricultural systems can broadly be categorized into two opposing traditions: exploitation and harmony. The exploitative tradition, often referred to as conventional or industrial farming, views nature as a production factor to be maximized for short-term profit. Its hallmark features include large-scale monoculture practices, heavy dependence on chemical fertilizers and pesticides, and extensive mechanization. While this approach efficiently generates abundant yields, it frequently results in destructive consequences such as soil degradation, water pollution, biodiversity loss, and farmer dependence on external inputs. Conversely, the harmonious tradition, embodied in sustainable agriculture or agroecology, seeks to work in alignment with nature. This approach emphasizes polyculture, the use of organic fertilizers such as compost, and reliance on natural predators for pest control. Its aim is to build resilient and sustainable agricultural systems that not only produce healthy food but also improve ecosystem health, maintain long-term soil fertility, and strengthen farmer independence. Fundamentally, the choice between these systems reflects a decision between maximizing immediate gains at the expense of the environment or cultivating food systems that simultaneously nourish both humanity and the planet.

Classification of Agricultural Systems: A Broad Spectrum

Agricultural systems may generally be classified based on levels of input, technology, and objectives.

1. Traditional (Extensive) Farming Systems

This represents the oldest form of agriculture, heavily dependent on local resources and indigenous knowledge.

• Key Characteristics

Traditional farming systems are characterized by low external inputs, with minimal or no reliance on chemical fertilizers, pesticides, or hybrid seeds, while soil fertility is sustained through natural cycles, manure application, or fallowing practices. These systems are labor-intensive, predominantly dependent on human and animal power, and subsistence-oriented, as most harvests are consumed directly by households or local communities rather than marketed commercially. Furthermore, they commonly adopt polyculture, cultivating multiple crops on the same land to reduce the risk of crop failure and to maintain ecological balance.

• Examples

Shifting cultivation, simple rainfed rice fields, home gardens, and unique systems such as the Surjan system in Java, which integrates dryland and wetland farming.

• Strengths and Weaknesses

This system tends to be environmentally friendly on a small scale and preserves biodiversity. However, its productivity is low and highly vulnerable to climatic variability, making it difficult to support large populations.

2. Conventional (Intensive) Farming Systems

Emerging from the Green Revolution of the mid-20th century, this system aims primarily to maximize yield per unit of land and now dominates global agriculture.

• Key Characteristics

Conventional farming systems are defined by high external inputs, including the massive application of chemical fertilizers such as Urea and NPK, along with synthetic pesticides, herbicides, and fungicides. These systems rely on improved or hybrid seeds that are specifically engineered to respond to chemical inputs with higher yields. Monoculture is commonly practiced, with large tracts of land devoted to a single crop to maximize mechanization efficiency. Mechanization plays a central role through the use of modern equipment such as tractors, harvesters, and advanced irrigation systems. Furthermore, production within this system is predominantly market-oriented, aiming to supply both domestic and global commercial markets.

• Strengths and Weaknesses

This system has undeniably succeeded in dramatically increasing global food production and preventing mass famine. Nevertheless, these achievements have been accompanied by significant costs to the environment and farming sustainability. Excessive reliance on chemical inputs leads to soil degradation, as the natural structure and biological activity of soils are disrupted, ultimately reducing long-term fertility. Water resources are also at risk, with fertilizer and pesticide residues flowing into rivers and lakes, resulting in eutrophication and contamination of drinking water. Furthermore, monoculture practices and pesticide use contribute to biodiversity loss by eliminating non-target insects, including vital pollinators, as well as beneficial soil microorganisms. In addition, this system creates a strong dependency on external inputs such as hybrid seeds, fertilizers, and pesticides, exposing farmers to unstable and often increasing input prices. 

Fundamental Problems in Contemporary Agricultural Systems

Beyond environmental consequences, systemic challenges—particularly in countries like Indonesia—threaten the viability of agriculture

1. Land Conversion: Productive farmland is increasingly lost to housing, industry, and infrastructure, undermining national food production.

2. Farmer Regeneration: Farming is perceived as unattractive by younger generations. With the majority of farmers now elderly, the lack of successors poses a serious threat.

3. Small Landholdings: Most Indonesian farmers own very small plots (often under 0.5 hectares), limiting the adoption of modern technologies and economies of scale.

4. Inefficient Supply Chains: Farmers frequently occupy weak bargaining positions. Farm-gate prices remain low while consumer prices soar due to long, multi-layered distribution chains.

5. Climate Change Threats: Irregular rainfall, prolonged droughts, and intensified pest outbreaks represent tangible risks confronting farmers.

Toward the Future: Sustainable Agricultural Systems

Recognizing the limitations of traditional systems and the adverse impacts of conventional ones, the global community is moving toward sustainable agriculture. The objective is to balance three pillars: economic viability, environmental safety, and social equity.

1. Organic Farming: Complete rejection of synthetic chemical fertilizers and pesticides. Soil fertility is maintained through compost, green manure, crop rotation, and biological pest control.

2. Agroecology and Integrated Farming: A holistic approach treating farmland as an ecosystem by integrating various components:

   • Crop–Livestock Integration: Livestock waste as fertilizer, crop residues as animal feed.

   • Agroforestry: Combining crops with trees to maintain soil health, prevent erosion, and provide wildlife habitats.

   • Rice–Fish Systems (Mina-Padi): Integrating aquaculture into paddy fields, where fish aid pest control and enrich soil fertility.

3. Precision Agriculture: The modern application of digital technology for efficiency and sustainability.

   • Sensors and IoT: Provide real-time data on soil moisture, nutrient levels, and pest infestations.

   • Drones: Enable field mapping, targeted spraying of fertilizers/pesticides, and crop health monitoring.

   • GPS and Autonomous Tractors: Allow highly precise land preparation and planting, minimizing fuel and seed waste.

The guiding principle of precision agriculture is “the right input, at the right place, at the right time,” thereby significantly reducing waste and environmental impact. The historical trajectory from traditional to conventional agriculture has yielded valuable lessons. Traditional systems, while ecologically harmonious, suffer from low productivity, whereas conventional systems, though highly productive, have degraded natural ecosystems. The future of agriculture lies not in choosing one extreme over the other but in forging a smart hybrid system: integrating the ecological wisdom of traditional practices with the innovation and efficiency of modern technologies. Developing agroecology-based integrated farming supported by precision agriculture offers the most promising pathway to achieve global food security, environmental sustainability, and farmer welfare. This transformation requires strong government policy, investment in research, and collective commitment to valuing both food and the farmers who produce it.

Dilema Sistem Pertanian: Antara Tradisi, Eksploitasi dan Harmoni Alam

Pertanian adalah fondasi peradaban manusia. Jauh sebelum ada industri dan teknologi digital, kemampuan manusia untuk bercocok tanam dan beternak telah menentukan kelangsungan hidup, pertumbuhan populasi, dan pembentukan masyarakat yang kompleks. Namun, "pertanian" bukanlah sebuah entitas tunggal. Di dalamnya terdapat berbagai sistem pertanian, yaitu serangkaian komponen dan proses yang saling terkait—meliputi tanah, air, benih, tenaga kerja, teknologi, dan kebijakan—untuk menghasilkan pangan dan produk pertanian lainnya. Memahami sistem pertanian menjadi krusial, terutama saat kita dihadapkan pada tantangan besar seperti perubahan iklim, degradasi lingkungan, dan tuntutan untuk memberi makan populasi dunia yang terus bertambah. Artikel ini akan mengupas berbagai sistem pertanian, masalah fundamental yang melekat padanya, dan visi masa depan untuk pertanian yang berkelanjutan. 

Sistem pertanian secara garis besar terbagi menjadi dua tradisi yang saling bertentangan: eksploitasi dan harmoni. Tradisi eksploitasi, sering disebut pertanian konvensional atau industri, memandang alam sebagai faktor produksi yang harus dimaksimalkan untuk keuntungan jangka pendek. Ciri khasnya adalah praktik monokultur skala besar, ketergantungan masif pada pupuk kimia dan pestisida, serta mekanisasi berat. Pendekatan ini, meskipun efisien dalam menghasilkan panen melimpah, seringkali berujung pada dampak destruktif seperti degradasi tanah, pencemaran air, hilangnya keanekaragaman hayati, dan menciptakan ketergantungan petani pada input eksternal. Di sisi lain, tradisi harmoni, yang diwujudkan dalam pertanian berkelanjutan atau agroekologi, berupaya bekerja selaras dengan alam. Pendekatan ini mengutamakan polikultur (tumpang sari), menggunakan pupuk organik seperti kompos, dan mengandalkan predator alami untuk mengendalikan hama. Tujuannya adalah membangun sistem pertanian yang tangguh dan lestari, yang tidak hanya menghasilkan pangan sehat tetapi juga meningkatkan kesehatan ekosistem, menjaga kesuburan tanah untuk jangka panjang, dan memperkuat kemandirian petani. Pada dasarnya, pilihan di antara keduanya adalah keputusan fundamental antara memaksimalkan keuntungan sesaat dengan mengorbankan lingkungan atau membina sistem pangan yang menyehatkan manusia dan planet secara bersamaan. 

Klasifikasi Sistem Pertanian: Sebuah Spektrum Luas

Secara umum, sistem pertanian dapat diklasifikasikan berdasarkan tingkat input, teknologi, dan tujuannya.

1. Sistem Pertanian Tradisional (Ekstensif)

Sistem ini adalah bentuk pertanian paling tua, sangat bergantung pada sumber daya dan kearifan lokal.

• Ciri-ciri Utama

Sistem pertanian tradisional dicirikan oleh rendahnya masukan eksternal, dengan sedikit atau tidak adanya ketergantungan pada pupuk kimia, pestisida, atau benih hibrida, sementara kesuburan tanah dipertahankan melalui siklus alami, penggunaan pupuk kandang, atau praktik bera. Sistem ini bersifat padat karya, sebagian besar bergantung pada tenaga manusia dan hewan, serta berorientasi subsisten, karena sebagian besar hasil panen dikonsumsi langsung oleh rumah tangga atau komunitas lokal dibandingkan dipasarkan secara komersial. Selain itu, mereka umumnya mengadopsi polikultur, menanam banyak tanaman di lahan yang sama untuk mengurangi risiko kegagalan panen dan menjaga keseimbangan ekologi.

• Contoh

Perladangan berpindah, sawah tadah hujan sederhana, pekarangan rumah, dan sistem unik seperti sistem Surjan di Jawa, yang mengintegrasikan pertanian lahan kering dan lahan basah

• Kelebihan dan Kekurangan

Tidak dapat disangkal bahwa sistem ini telah berhasil meningkatkan produksi pangan global secara signifikan dan mencegah kelaparan massal. Namun demikian, pencapaian ini juga disertai dengan kerugian yang signifikan terhadap lingkungan dan keberlanjutan pertanian. Ketergantungan yang berlebihan pada masukan bahan kimia menyebabkan degradasi tanah, karena struktur alami dan aktivitas biologis tanah terganggu, yang pada akhirnya mengurangi kesuburan jangka panjang. Sumber daya air juga terancam, residu pupuk dan pestisida mengalir ke sungai dan danau, mengakibatkan eutrofikasi dan kontaminasi air minum. Selain itu, praktik monokultur dan penggunaan pestisida berkontribusi terhadap hilangnya keanekaragaman hayati dengan memusnahkan serangga non-target, termasuk penyerbuk penting, serta mikroorganisme tanah yang bermanfaat. Selain itu, sistem ini menciptakan ketergantungan yang kuat pada masukan eksternal seperti benih hibrida, pupuk, dan pestisida, sehingga membuat petani berada pada kondisi yang tidak stabil dan sering kali menaikkan harga masukan.

2. Sistem Pertanian Konvensional (Intensif)

Sistem ini lahir dari Revolusi Hijau pada pertengahan abad ke-20 dengan tujuan utama untuk memaksimalkan hasil panen per unit lahan. Ini adalah sistem yang mendominasi pertanian global saat ini.

• Ciri-ciri Utama:

Sistem pertanian konvensional ditentukan oleh tingginya masukan eksternal, termasuk penggunaan pupuk kimia secara besar-besaran seperti Urea dan NPK, serta pestisida sintetis, herbisida, dan fungisida. Sistem ini mengandalkan benih unggul atau benih hibrida yang dirancang khusus untuk merespons masukan bahan kimia dengan hasil lebih tinggi. Monokultur umumnya dilakukan, dengan lahan luas yang dikhususkan untuk satu jenis tanaman guna memaksimalkan efisiensi mekanisasi. Mekanisasi memainkan peran sentral melalui penggunaan peralatan modern seperti traktor, pemanen, dan sistem irigasi canggih. Selain itu, produksi dalam sistem ini sebagian besar berorientasi pada pasar, yang bertujuan untuk memasok pasar komersial domestik dan global.

• Kelebihan dan Kekurangan

Tidak dapat disangkal bahwa sistem ini telah berhasil meningkatkan produksi pangan global secara signifikan dan mencegah kelaparan massal. Namun demikian, pencapaian ini juga disertai dengan kerugian yang signifikan terhadap lingkungan dan keberlanjutan pertanian. Ketergantungan yang berlebihan pada masukan bahan kimia menyebabkan degradasi tanah, karena struktur alami dan aktivitas biologis tanah terganggu, yang pada akhirnya mengurangi kesuburan jangka panjang. Sumber daya air juga terancam, residu pupuk dan pestisida mengalir ke sungai dan danau, mengakibatkan eutrofikasi dan kontaminasi air minum. Selain itu, praktik monokultur dan penggunaan pestisida berkontribusi terhadap hilangnya keanekaragaman hayati dengan memusnahkan serangga non-target, termasuk penyerbuk penting, serta mikroorganisme tanah yang bermanfaat. Selain itu, sistem ini menciptakan ketergantungan yang kuat pada masukan eksternal seperti benih hibrida, pupuk, dan pestisida, sehingga membuat petani berada pada kondisi yang tidak stabil dan sering kali menaikkan harga masukan.

Masalah Fundamental dalam Sistem Pertanian Saat Ini

Di luar dampak lingkungan dari pertanian konvensional, ada beberapa masalah sistemik yang menjadi tantangan besar, terutama di negara seperti Indonesia

1. Alih Fungsi Lahan Pertanian: Lahan sawah yang subur semakin tergerus oleh pembangunan perumahan, industri, dan infrastruktur. Ini mengancam basis produksi pangan nasional.

2. Regenerasi Petani: Profesi petani dianggap kurang menjanjikan bagi generasi muda. Mayoritas petani saat ini berusia lanjut, dan minimnya penerus menjadi ancaman serius bagi masa depan pertanian.

3. Skala Kepemilikan Lahan yang Sempit: Sebagian besar petani di Indonesia memiliki lahan garapan yang sangat kecil (rata-rata di bawah 0,5 hektar). Hal ini membuat penerapan teknologi modern dan pencapaian skala ekonomi menjadi sulit.

4. Rantai Pasok yang Panjang dan Tidak Efisien: Petani seringkali berada pada posisi tawar yang lemah. Harga di tingkat petani bisa sangat rendah, sementara harga di tingkat konsumen tinggi akibat panjangnya rantai distribusi yang melibatkan banyak perantara.

5. Ancaman Perubahan Iklim: Pola curah hujan yang tidak menentu, kekeringan yang lebih panjang, dan serangan hama penyakit yang semakin ganas adalah dampak nyata perubahan iklim yang harus dihadapi petani secara langsung.

Menuju Masa Depan: Sistem Pertanian Berkelanjutan

Menyadari keterbatasan sistem tradisional dan dampak buruk sistem konvensional, dunia kini bergerak menuju sistem pertanian berkelanjutan. Tujuannya adalah menciptakan sistem yang seimbang antara tiga pilar: ekonomi (menguntungkan), lingkungan (aman), dan sosial (adil).

Berikut adalah beberapa pendekatan dalam sistem pertanian berkelanjutan:

1. Pertanian Organik: Menolak sepenuhnya penggunaan pupuk dan pestisida kimia sintetik. Kesuburan tanah dibangun menggunakan pupuk kompos, pupuk hijau, rotasi tanam, dan pengendalian hama secara hayati.

2. Agroekologi dan Pertanian Terpadu (Integrated Farming): Ini adalah pendekatan holistik yang memandang lahan pertanian sebagai sebuah ekosistem. Praktik ini mengintegrasikan berbagai komponen, misalnya:

   • Tanaman dan Ternak: Limbah ternak menjadi pupuk untuk tanaman, dan sisa tanaman menjadi pakan ternak.

   • Agroforestri: Menggabungkan tanaman pangan dengan pohon-pohonan untuk menjaga kesehatan tanah, mencegah erosi, dan menciptakan habitat bagi satwa liar.

   • Mina-Padi: Mengintegrasikan budidaya ikan di sawah, di mana ikan membantu mengendalikan hama dan menyuburkan tanah.

3. Pertanian Presisi (Precision Agriculture): Ini adalah wujud pertanian modern yang memanfaatkan teknologi digital untuk efisiensi dan keberlanjutan.

   • Sensor dan IoT: Sensor di lahan dapat memberikan data real-time tentang kelembapan tanah, kadar nutrisi, dan serangan hama.

   • Drone: Digunakan untuk pemetaan lahan, penyemprotan pupuk atau pestisida secara tepat sasaran (hanya di area yang membutuhkan), dan pemantauan kesehatan tanaman.

   • GPS dan Traktor Otonom: Memungkinkan pengolahan lahan dan penanaman dengan tingkat presisi yang sangat tinggi, mengurangi pemborosan bahan bakar dan benih.

Tujuan pertanian presisi adalah menerapkan prinsip "memberikan input yang tepat, di tempat yang tepat, pada waktu yang tepat", sehingga mengurangi limbah dan dampak lingkungan secara signifikan. Perjalanan sistem pertanian dari tradisional ke konvensional telah memberikan pelajaran berharga. Sistem tradisional yang selaras dengan alam memiliki produktivitas rendah, sementara sistem konvensional yang berfokus pada produktivitas tinggi ternyata merusak alam. Masa depan pertanian tidak terletak pada pilihan ekstrem antara keduanya. Solusinya adalah sistem hibrida yang cerdas: mengambil kearifan ekologis dari sistem tradisional dan memadukannya dengan inovasi dan efisiensi dari teknologi modern. Mengembangkan pertanian terpadu berbasis agroekologi yang didukung oleh teknologi pertanian presisi adalah jalan paling menjanjikan untuk mencapai ketahanan pangan global, menjaga kelestarian lingkungan, dan meningkatkan kesejahteraan petani. Perubahan ini memerlukan dukungan kuat dari kebijakan pemerintah, investasi dalam riset, serta kemauan kita semua untuk menghargai pangan dan para pahlawan yang memproduksinya.

Reference

• Efendi, E. (2016). Implementasi sistem pertanian berkelanjutan dalam mendukung produksi pertanian. Warta Dharmawangsa, (47). 

• Ma’ruf, A. (2017). Agrosilvopastura sebagai sistem pertanian terencana menuju pertanian berkelanjutan. Bernas: Jurnal Penelitian Pertanian, 13(1). 

PT. Precision Agriculutre Indonesia adalah ekosistem digital pertanian Indonesia yang mengintegrasikan agrotech, pertanian presisi, pertanian cerdas, dan pertanian pintar melalui pemanfaatan teknologi seperti sensor pertanian, Internet of Things (IoT), kecerdasan buatan, sistem irigasi otomatis, pemupukan cerdas, dan pemantauan tanaman berbasis data real-time, serta menghadirkan layanan edukasi petani modern, digitalisasi agribisnis, pasar produk pertanian online, penguatan rantai pasok, inovasi teknologi tepat guna, dan solusi pertanian ramah lingkungan yang mendukung pertanian modern, berkelanjutan, dan berdaya saing tinggi di era Revolusi Industri 4.0.  Pertanian Presisi Indonesia