Upload
vophuc
View
254
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
29
3 METODE PENELITIAN
Waktu dan Lokasi Penelitian
Penelitian dilaksanakan di DAS Krueng Seulimum mulai bulan Maret 2011
sampai dengan bulan Desember 2012. Lokasi penelitian terletak di Kabupaten
Aceh Besar, Propinsi Aceh yang berjarak 65 km dari Kota Banda Aceh. Secara
geografis lokasi penelitiaan berada pada 95°30' - 95°45' Bujur Timur dan 5°15'-
5°30' Lintang Utara (Gambar 4). DAS Krueng Seulimum meliputi dua kabupaten
yaitu Kabupaten Aceh Besar (Kecamatan Seulimum, dan Kecamatan Lembah
Seulawah) dan Kabupaten Pidie (Kecamatan Padang Tiji).
Gambar 4 Lokasi Penelitian DAS Krueng Seulimum – Kabupaten Aceh Besar
Lokasi penelitian ditentukan secara sengaja (purposive) dengan
pertimbangan DAS Krueng Seulimum merupakan salah satu sub DAS Krueng
Aceh yang terdapat di kawasan hulu. Bagian hulu DAS Krueng Seulimum
sebagian besar termasuk ke dalam kawasan hutan lindung, namun saat ini
sebagian besar kawasan hutan tersebut telah mengalami alih fungsi menjadi lahan
pertanian yang didominasi oleh kebun campuran disamping perambahan hutan
untuk rehabilitasi dan rekonstruksi pasca tsunami yang terjadi di Aceh pada tahun
2004.
30
Alat dan Bahan
Alat-alat yang akan digunakan dalam penelitian ini terdiri dari
Geographycal Position System (GPS), software GIS, peta kerja, abney level,
meteran, kompas, bor tanah, ring sample, kantong plastik, alat tulis kantor (ATK),
peralatan laboratorium, kertas lebel, kamera digital, dan seperangkat komputer
serta peralatan lain yang diperlukan untuk pengukuran erosi dan aliran
permukaan yaitu petak erosi dan alat penakar hujan.
Bahan-bahan yang diperlukan dalam penelitian ini adalah bahan-bahan
kimia yang digunakan untuk analisis sampel tanah di laboratorium.
Tahapan Penelitian dan Pengumpulan Data
Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan metode survai, metode
eksprimen (percobaan erosi petak kecil) dan aplikasi model Program Tujuan
Ganda (PTG) yang meliputi beberapa tahapan, yaitu tahap persiapan, tahap
pengumpulan data, tahap analisis data dan tahap penyusunan perencanaan
usahatani berbasis kakao berkelanjutan (Gambar 5).
Tahap Persiapan
Salah satu sarana yang sangat penting dalam tahap persiapan adalah
melakukan pembuatan peta kerja yaitu dengan mengoverlaykan peta lereng, peta
jenis tanah dan peta penggunaan lahan di DAS Krueng Seulimum sehingga
diperoleh peta satuan lahan (SL). Peta ini digunakan sebagai dasar pengamatan di
lapangan, menyusun perencanan pola usahatani berbasis kakao, dan penentuan
letak petak erosi. Selanjutnya dilakukan penetapan lokasi pengamatan intensif di
DAS Krueng Seulimum yang penggunaan lahannya dapat mewakili usahatani
berbasis kakao.
Pemilihan terhadap lahan usahatani berbasis kakao dilakukan atas
pertimbangan bahwa hingga saat ini tanaman kakao merupakan salah satu
komoditi unggulan di kabupaten Aceh Besar (Peta arahan pewilayahan komoditas
Aceh Besar, 2002) disamping memiliki nilai ekonomi. Untuk itu penelitian
dilakukan pada lahan usahatani berbasis kakao dalam rangka mewujudkan
pertanian lahan kering berkelanjutan di DAS Krueng Seulimum.
Selanjutnya adalah penyiapan kuisioner untuk mengumpulkan data dari
sejumlah responden, diantaranya petani yang merupakan pengelola/pemilik lahan
kakao pada setiap satuan lahan yang dipilih dan pejabat terkait. Responden untuk
pejabat terkait ditunjuk secara sengaja (purposive), sedangkan responden untuk
petani ditetapkan dengan cara stratifed random sampling.
Tahap Pengumpulan Data
Data yang dikumpulkan dalam penelitian ini berasal dari data primer dan
data sekunder yang meliputi data biofisik dan data sosial ekonomi (Tabel 4). Data
sekunder berupa peta SRTM (deliniasi batas DAS), peta jenis tanah, peta
topografi/lereng, peta penggunaan lahan dan peta kerja (peta satuan lahan) yang
akan digunakan untuk penentuan lokasi pengambilan sampel tanah dan penetapan
petak erosi.
31
Gambar 5 Diagram alir tahapan penelitian
Evaluasi kemampuan lahan dan
kesesuaian lahan untuk tanaman kakao
Evaluasi kondisi Sosial dan Ekonomi
DATA BIOFISIK
Iklim, hidrologi, Lahan, Karakteristik
Lahan dan Tipe penggunaan Lahan
DATA SOSIAL EKONOMI
Penduduk, Jumlah Keluarga, Pendapatan,
jenis usahatani dan Luas Lahan, dan Input
Agroteknologi yang digunakan
Analisis pengambilan keputusan dengan
LINDO dan Decision Tool
Arahan Usahatani Berbasis Kakao Berkelanjutan
Di DAS Krueng Seulimum
PETA SATUAN LAHAN
Analisis Data Biofisik Analisis Data Sosek
Alternatif Tipe Usahatani Kakao
dan Agroteknologi
Peta Jenis Tanah
Peta Lereng
Peta Penggunaan Lahan
Mulai
Erosi < ETol
Tipe dan Agroteknologi
Usahatani Kakao
Berkelanjutan
Pendapatan ≥
Standar KHL
Tidak
Ya
Tidak
Ya
Prediksi Erosi
Analisis Usahatani Alternatif Agroteknologi
Petak Erosi
32
Data biofisik yang diperlukan dalam penelitian ini meliputi data vegetasi
(penggunaan lahan) dan tipe usahatani berbasis kakao, data tanah (fisik dan
kimia) dan data iklim (curah hujan, kelembaban relatif dan temperatur), yang
digunakan untuk menggambarkan karakteristik biofisik DAS Krueng Seulimum.
Data tanah dan iklim juga akan digunakan untuk klasifikasi kemampuan lahan,
klasifikasi kesesuaian lahan, analisis erosi, dan penentuan agroteknologi
(Tabel 4).
Data sosial ekonomi yang diperlukan antara lain data kependudukan,
kepemilikan lahan, sarana produksi yang digunakan, tingkat pendapatan kepala
keluarga, tenaga kerja yang digunakan dan data sosial ekonomi lainnya (Tabel 4).
Data ini diperlukan untuk mengetahui dan mengevaluasi kondisi sosial dan
ekonomi masyarakat di DAS Krueng Seulimum.
Teknik Pengumpulan Data
Prediksi Erosi. Erosi merupakan faktor yang dipertimbangkan dalam
perencanaan penggunaan lahan dan pengelolaannya. Untuk itu dalam
perencanaan penggunaan lahan di gunakan model prediksi erosi.
Universal Soil Loss Equation (USLE) merupakan model erosi yang dapat
digunakan untuk memprediksi rata-rata erosi tanah dalam jangka waktu panjang
dari suatu areal usaha tani dengan sistem pertanaman dan pengelolaan tertentu.
Bentuk erosi yang dapat diprediksi adalah erosi lembar atau alur, akan tetapi tidak
dapat digunakan untuk memprediksi pengendapan dan tidak memperhitungkan
hasil sedimen dari erosi parit, tebing sungai dan dasar sungai (Wischmeier dan
Smith 1978).
Model USLE disamping mudah dikelola karena relatif sederhana dan
jumlah masukan atau parameter yang dibutuhkan relatif sedikit, juga berguna
untuk menentukan kelayakan tindakan konservasi tanah dalam perencanaan lahan.
Salah satu faktor yang harus disadari oleh pengguna model ini adalah
berhubungan dengan skala penggunaan, dimana model ini berfungsi baik untuk
skala plot (Tarigan dan Sinukaban 2001).
Petak Pengukuran Aliran Permukaan dan Erosi. Aliran permukaan dan erosi
pada berbagai tipe usahatani berbasis kakao diukur di lapangan menggunakan
petak erosi.
Petak erosi yang dibuat berukuran 6 x 6 m. Sekeliling petak erosi dibatasi
dengan plastik, sebagian plastik (15 cm) ditanam secara vertikal ke dalam tanah.
Bagian bawah lereng pada setiap petak dipasang bak penampung yang berfungsi
untuk menampung aliran permukaan yang terjadi dan tanah yang tererosi. Tanah
yang tererosi diukur setiap hari apabila hari sebelumnya terjadi hujan yang
menimbulkan aliran permukaan dan erosi (Gambar 6).
Tanah yang tererosi ditentukan dengan menganalisis sampel yang
tertampung pada bak erosi dengan metode gravimetri. Sedangkan volume aliran
permukaan dihitung dengan menakar air yang tertampung pada bagian bawah
petak erosi. Selanjutnya tanah hasil erosi yang tertampung pada bak erosi
diambil lalu dikeringkan dengan oven dan ditimbang berat kering tanah yang
tererosi per satuan luas per satuan hari waktu kejadian hujan.
33
Tabel 4 Jenis, sumber dan kegunaan data yang diperlukan untuk penelitian
No Jenis Data Sumber Data Kegunaan Data
I
Data Primer :
A. Lahan
1. Jumlah tanah yang tererosi
dan aliran permukaan dari
berbagai tipe usahatani.
Petak erosi
(petak perco-
baan lapang)
Mengetahui besarnya erosi
pada setiap tipe UT dan
memilih agroteknologi.
2. Sifat fisik tanah (berat
volume, struktur, tekstur,
warna tanah, kedalaman
tanah, drainase dan
permeabilitas, lereng dan
bahaya erosi, bahaya banjir,
dan batuan dipermukaan).
Satuan lahan
di lapang dan
analisis labo-
ratorium
Menentukan kelas kemam-
puan dan kesesuaian lahan
serta erodibilitas tanah
3. Sifat kimia tanah (C-organik,
pH, KTK, kejenuhan basa,
N-total, K-tersedia, dan P-
tersedia)
Satuan lahan
di lapang dan
analisis labo-
ratorium
Menentukan kelas kemam-
puan dan kesesuaian lahan
serta erodibilitas tanah
B. Petani dan Usahatani 1. Tipe usahatani, status dan
luas lahan
Petani sampel
Menentukan karakteristik
sosial ekonomi, kebutuhan
fisik minimum dan kebu-
tuhan hidup layak, dan pen-
dapatan usahatani
2. Jumlah, jenis dan umur
tanaman yang diusahakan
Petani sampel
idem
3. Jumlah anggota keluarga Petani sampel idem
4. Produksi tanaman Petani sampel idem
5. Pendapatan usahatani Petani sampel idem
6. Modal yang diperlukan dan
yang dimiliki petani
Petani sampel
idem
7. Tenaga kerja digunakan Petani sampel idem
8. Input atau sarana produksi
yang digunakan dalam usaha
tani
Petani sampel
idem
9. Agroteknologi yang diterap-
kan
Lahan usaha-
tani
idem
II Data Sekunder :
1. Surface radar topograph
model (SRTM)
Badan
Informasi
Geospasial
Deliniasi batas DAS Krueng
Seulimum
2. Peta rupa bumi skala
1:50.000 lembar 0421-31, 32,
33 dan 34
Badan
Informasi
Geospasial
Kelas lereng, satuan lahan,
kemampuan lahan, kese-
suaian lahan, dll.
3. Peta penggunaan lahan yang
dapat diinterpretasi dari citra
landsat ETM 7 tahun 2011
Badan
planologi
Menentukan jenis penggu-
naan lahan.
4. Peta tanah skala 1:250.000 Puslittanak Menentukan jenis tanah
5. Curah hujan selama 10 tahun
terakhir
Stasiun BMG
Indrapuri
Indeks erosivitas hujan, dll
34
Tabel 4 Lanjutan
No Jenis Data Sumber Data Kegunaan Data
6. Suhu udara dan kelembaban
udara di DAS Kr.Selimum
Stasiun BMG
Indrapuri
Kelas kesesuaian lahan
7. Data kependudukan BPS kabpaten
A.Besar
Karakteristik sosial
ekonomi
8. Data pendukung lainnya Studi Pustaka Penunjang
Gambar 6 Plot pengamatan erosi dan aliran permukaan
Total aliran permukaan untuk setiap kejadian hujan dihitung dengan persamaan
(Schwab et al. 1997) :
Rp = Rg + (Rc x Lp) ………………………………. (10)
Untuk menghitung aliran permukaan per satuan luas (ha) dapat digunakan
persamaan sebagai berikut:
RO = [10.000 m2/luas petak (m2)] x Rp (ltr) ……….. (11)
dimana :
Rp = aliran permukaan (ltr),
Rg = volume yang masuk bak penampung (ltr),
Rc = volume yang masuk ke jerigen (ltr),
Lp = banyaknya lubang pembuang,
RO = aliran permukaan (ltr ha-1).
Total erosi dihitung dengan persamaan (Schwab et al. 1997) :
Ep = Pt + Sg x [Vg + (Rc x Lp)] …………………….. (12)
Erosi dalam satu hektar dihitung dengan persamaan :
E=10000 (m2) / luas petak (m2) x Ep (g) ……………. (13)
Tanaman
Selang penghubung
.
Lubang pembuang
Plastik
Bak penampung
Jerigen 20 l
35
dimana :
Ep = erosi petak (gr petak-1),
Sg = kadar erosi dalam sampel bak penampung (gr ltr-1),
Vg = volume aliran permukaan yang masuk bak penampung (ltr)
Rc = volume aliran permukaan yang masuk ke jerigen (ltr),
Sc = kadar erosi dalam sampel jerigen (gr ltr-1),
Lp = banyaknya lubang pembuang,
E = erosi (gr ha-1).
Petak erosi dibangun berdasarkan perlakuan dari beberapa penggunaan
lahan berbasis kakao dan kemiringan lereng. Percobaan dirancang secara faktorial
dalam rancangan acak kelompok lengkap dengan dua taraf (penggunaan lahan
dan lereng) dan satu faktor acak. Sebagai perlakuan adalah (1) kakao monokultur
(K), (2) kakao monokultur+mulsa (KM), (3) pertanaman campuran kakao dengan
pinang (KP), (4) pertanaman campuran kakao dengan pinang+mulsa (KPM), (5)
pertanaman campuran kakao dengan pisang (KPs), (6) pertanaman campuran
kakao dengan pisang+mulsa (KPsM), (7) padang penggembalaan (PG) masing-
masing pada 3 kelas kemiringan lereng (7%, 14% dan 21%) (Tabel 5).
Tabel 5 Perlakuan tipe usahatani dan kelas lereng pada tiap petak erosi yang
digunakan untuk pengukuran aliran permukaan dan erosi di lapangan
Kode Petak
Erosi Perlakuan Kemiringan Lereng
(%) K Kakao Monokultur 7 14 21
KM Kakao Monokultur + Mulsa 7 14 21
KP Kakao + Pinang 7 14 21
KPM Kakao + Pinang +Mulsa 7 14 21
KPs Kakao + Pisang 7 14 21
KPsM Kakao + Pisang + Mulsa 7 14 21
PG Padang Penggembalaan 7 14 21
Tanah. Data tanah didapat dari pengamatan tanah di lapang dan analisis tanah di
laboratorium yang mewakili setiap satuan lahan. Sampel tanah yang diambil
terdiri atas sampel tanah utuh untuk analisis sifat fisik tanah dan sampel tanah
tidak utuh untuk analisis sifat-sifat kimia (C-organik, pH, KTK dan KB) dan
tekstur tanah.
Tipe Usahatani Berbasis Kakao. Tipe usahatani berbasis kakao yang terdapat di
DAS Krueng Seulimum diidentifikasi melalui survai pendahuluan berdasarkan
peta satuan lahan yang telah ditentukan. Tipe usahatani berbasis kakao yang
terpilih digunakan sebagai perlakuan dalam petak pengukuran aliran permukaan
dan erosi di lapangan. Tipe usahatani campuran berbasis kakao yang ditetapkan di
lapangan selain kakao monokultur adalah campuran kakao dengan pisang dan
kakao dengan pinang.
Sosial Ekonomi. Data sosial ekonomi yang didapat dengan melakukan
wawancara beberapa responden dengan menggunakan kuesioner digunakan untuk
memberi gambaran karakteristik tentang petani, analisis pendapatan petani, dan
kelayakan usahatani.
36
Analisis Data
Analisis data yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi analisis data
biofisik dan sosial ekonomi. Analisis data biofisik (meliputi sifat fisik dan kimia
tanah, karakteristik lahan dan iklim) untuk analisis kemampuan dan evaluasi
lahan. Analisis data sosial ekonomi meliputi analisis pendapatan hidup layak,
pendapatan dan kelayakan setiap tipe usahatani kakao. Hasil analisis data biofisik
dan sosial ekonomi digunakan untuk optimalisasi lahan berdasarkan tipe usahatani
berbasis kakao dengan menggunakan program tujuan ganda.
Analisis Karakteristik Lahan . Karakteristik lahan dianalisis secara deskriptif
meliputi data biofisik dan dilanjutkan dengan penilaian terhadap kelas
kemampuan dan kesesuaian lahan. Penilaian kelas kemampuan lahan dilakukan
dengan menggunakan Sistem Klasifikasi USDA yang dikemukakan oleh
Klingebiel dan Montgomery (1973 diacu dalam Arsyad 2010) yaitu dengan
menilai setiap satuan lahan berdasarkan sifat-sifat fisik lingkungan dan jenis
faktor penghambat (Lampiran 1).
Penilaian kelas kesesuaian lahan dilakukan atas dasar kerangka klasifikasi
yang dikeluarkan oleh FAO (1976), yaitu dengan menilai atau membandingkan
kualitas lahan pada setiap satuan lahan dengan kriteria kesesuaian lahan untuk
tanaman kakao, pisang dan pinang yang disusun oleh Djaenudin et al. (2003)
(Lampiran 2 dan 3).
Prediksi Erosi. Prediksi erosi pada sebidang tanah adalah metode untuk
memperkirakan laju erosi yang akan terjadi dari tanah yang digunakan dalam
suatu penggunaan lahan. Pengukuran erosi dilakukan pada setiap satuan lahan dan
tipe usahatani dengan menggunakan persamaan Universal Soil Loss Equation
(USLE) (Wischmeier dan Smith 1978). Data ini digunakan untuk merencanakan
tipe usahatani berbasis kakao dan agroteknologi yang sesuai pada setiap satuan
lahan di DAS Krueng Seulimum.
Persamaan USLE yang digunakan untuk prediksi erosi adalah sebagai
berikut :
A = R K L S C P ...................................................... (14)
dimana :
A = banyaknya tanah yang tererosi (ton ha-1 tahun-1)
R = faktor indeks (erosivitas) hujan
K = faktor erodibilitas tanah
L = faktor panjang lereng
S = faktor kecuraman lereng
C = faktor vegetasi penutup tanah dan pengelolaan tanaman
P = faktor tindakan-tindakan khusus konservasi tanah
Erosivitas hujan (R). Erosivitas hujan adalah jumlah satuan indeks erosi hujan
yang merupakan perkalian antara energi kinetik (E) dengan intensitas hujan
maksimum selama 30 menit (I30) tahunan. Dikarenakan tidak adanya data hujan
harian dari penakar otomatik, maka nilai erosivitas hujan (R) dihitung
berdasarkan persamaan Lenvain (1975 dalam Asdak 1995) :
37
EI30 = 2,21 (CHm)1,36 ................................................ (15)
dimana :
EI30 = Intensitas hujan maksimum 30 menit
(CHm) = Curah hujan bulanan
sehingga besarnya faktor erosivitas hujan (R) merupakan penjumlahan nilai-nilai
indeks erosi hujan bulanan dan dihitung dengan persamaan berikut :
12
R = Σ (EI30) i ....................................................... (16) i=1
dimana : R = faktor erosivitas hujan
Erodibilitas Tanah (K). Nilai erodibilitas tanah dihitung dengan menggunakan
rumus Wischmeier dan Smith (1978) dan nilai K dapat dilihat pada Lampiran 1 :
100K = {1.292 (2.1 M1.44 (10-4)(12 – a) + 3.25 (b – 2) + 2.5 (c – 3)}............. (17)
dimana :
K = erodibilitas tanah
M = kelas tekstur tanah (% pasir halus + % debu) (100 - % liat)
a = % bahan organik
b = kode struktur tanah (Lampiran 1)
c = kode permeabilitas profil tanah (Lampiran 1)
Faktor Panjang dan Kemiringan Lereng (LS).
Faktor panjang lereng dan kemiringan lereng juga bisa dihitung secara
langsung (digabung) dengan persamaan berikut :
LS = 200138.000965.00138.0( SSX ...................................... (18)
dimana :
X = panjang lereng (m) S = kemiringan lereng (%)
Faktor Tanaman dan Pengelolaannya (C). Penentuan faktor C untuk berbagai
jenis tanaman seperti pertanaman campuran, kakao, dan lain-lain didasarkan atas
berbagai penelitian yang telah dilakukan sebelumnya (Lampiran 4).
Faktor Tindakan Konservasi (P). Faktor tindakan konservasi juga ditentukan
berdasarkan berbagai penelitian yang telah dilakukan sebelumnya (Lampiran 5).
Erosi yang dapat ditoleransikan (ETol). Erosi yang dapat ditoleransikan (ETol)
dihitung berdasarkan persamaan Wood dan Dent (1983). Erosi yang dapat
ditoleransi juga memperhitungkan kedalaman minimum tanah, laju pembentukan
tanah, kedalaman ekivalen (equivalent depth) dan umur guna tanah (resources
life) dengan persamaan sebagai berikut :
ETol = LPTUGT
DDE
min
....................................... (19)
38
dimana :
ETol = erosi yang dapat ditoleransikan (mm thn-1)
DE = kedalaman ekivalen (Arsyad 2010)
(kedalaman efektif tanah (mm) x faktor kedalaman tanah
menurut sub ordo tanah (Lampiran 6)
Dmin = kedalaman tanah minimum (mm) (Lampiran 7)
UGT = umur guna tanah
LPT = laju pembentukan tanah
Kedalaman efektif tanah adalah kedalaman tanah sampai suatu lapisan
(horison) yang menghambat pertumbuhan akar tanaman. Kedalaman ekivalen
adalah kedalaman tanah yang setelah mengalami erosi, produktivitasnya
berkurang dengan 60% dari produktivitas tanah yang tidak tererosi (Hammer 1981
dalam Arsyad 2010). Nilai faktor kedalaman beberapa sub order tanah disajikan
pada Lampian 6. Kedalaman tanah minimum yang sesuai untuk beberapa jenis
tanaman dan pola tanam disajikan pada Lampiran 7. Adapun hubungan antara
kedalaman efektif tanah (D), kedalaman ekivalen (De) dan kedalaman minimum
tanah yang sesuai (Dmin) disajikan pada Gambar 7.
Gambar 7 Batasan nilai D, De, dan Dmin (Hammer, 1981)
Analisis Agroteknologi (Tindakan Konservasi). Pemilihan agroteknologi
didahului dengan inventarisasi agroteknologi yang sudah ada di DAS Krueng
Seulimum, selanjutnya di lakukan analisis agroteknologi untuk setiap tipe
usahatani berbasis kakao berdasarkan nilai prediksi erosi.
Agroteknologi terpilih dievaluasi berdasarkan perbandingan erosi hasil
penerapan beberapa tipe usahatani berbasis kakao dengan nilai ETol. Pemilihan
agroteknologi dilakukan berdasarkan simulasi dengan menggunakan model USLE
(Weischmeier dan Smith 1978) dimana nilai faktor R, K, L, dan S diasumsikan
konstan sehingga agroteknologi dapat ditentukan dengan simulasi terhadap nilai
faktor C dan P saja.
Kriteria yang digunakan untuk menetapkan nilai CP maksimum yang
dijadikan alternatif agroteknologi adalah nilai CP yang mengakibatkan erosi lebih
kecil atau sama dengan erosi yang dapat ditoleransi (ETol), yaitu :
A ≤ Etol atau RKLSCP ≤ Etol .............................................. (20)
CP ≤ RKLS
Etol atau CPrek ≤ CPmax ......................................... (21)
Dmin
DE D
E
39
Analisis Pengukuran Erosi, Aliran Permukaan dan Penutupan Lahan. Hasil
pengamatan erosi petak kecil dianalisis secara statistik menggunakan uji-F
dengan model aditif linier sebagai berikut :
Yjk = + αj + k + (α) jk + jk .................................. (22)
dimana :
Yjk = nilai pengamatan pada kelas/kemiringan lereng ke-j, dan pola usahatani ke-k
= nilai tengah umum
αj = pengaruh kelas/kemiringan lereng ke-j, (j = 1,2,3)
k = pengaruh pola usahatani ke-k, (k = 1,2,3,4...10)
(α)jk = pengaruh interaksi kelas/kemiringan lereng ke-j dan pola usahatani ke-k
Єch = pengaruh galat percobaan (curah hujan) yang mempengaruhi perlakuan ke-j
dan ke-k
Untuk melihat perbedaan pengaruh antar perlakuan dan mencari perlakuan
terbaik, maka pengujian dilanjutkan dengan uji BNT atau DNMRT pada selang
kepercayaan 95%).
Analisis Karakteristik Tipe Usahatani Berbasis Kakao. Analisis terhadap
karakteristik tipe usahatani berbasis kakao dilakukan disetiap tipe usahatani
berbasis kakao, meliputi karakteristik petani, luas lahan yang diusahakan, teknik
KTA, input yang digunakan dan produksi yang dihasilkan.
Analisis Pendapatan Usahatani. Pendapatan usahatani diperoleh dengan
melakukan analisis usahatani yaitu dengan menggunakan input berupa : 1)
penerimaan usahatani, 2) biaya usahatani dan 3) pendapatan usahatani. Analisis
usahatani dengan menggunakan ketiga variabel tersebut dikenal dengan analisis
anggaran arus uang tunai (cash flow analysis) (Soekartawi 2002).
Masing-masing variabel tersebut dapat ditentukan dengan persamaan
sebagai berikut:
a. Total penerimaan usahatani (TR), merupakan perkalian antara produksi
tanaman ke-i (Yi) yang diperoleh dengan harga produksi tanaman ke-i (Pyi).
Total penerimaan usahatani dapat dihitung dengan persamaan :
TR = YiPyi =
n
i
ynnyy PYPYPY1
2211 )...( ........................ (23)
dimana :
TR = total penerimaan usahatani (Rp)
Yi = produksi tanaman ke-i (kg ha-1)
Pyi = harga produksi tanaman ke-i (Rp kg-1)
b. Total biaya Usahatani (TC), merupakan nilai semua keluaran yang dipakai
dalam usahatani selama proses produksi baik yang langsung maupun tidak
langsung. Total biaya usahatani terdiri dari biaya tetap dan biaya variabel.
Biaya tetap meliputi pajak lahan, iuran kelompok, dan lain-lain. Biaya variabel
meliputi biaya bibit, obat-obatan, tenaga kerja, pengangkutan, dan lain-lain.
Total biaya usahatani dapat dihitung dengan persamaan :
40
TC = FC + VC ................................................................. (24)
VC = XiPxi =
n
i
xnnxx PXPXPX1
2211 )...(
................ (25)
dimana : TC = total biaya usahatani (Rp ha-1)
FC = biaya tetap (Rp ha-1)
VC = biaya variabel (tidak tetap) (Rp ha-1)
Xi = input usahatani ke-i
Pxi = harga input usahatani ke-i (Rp)
c. Pendapatan bersih usahatani, merupakan selisih antara penerimaan (TR) dan
semua biaya (TC) yang dapat dirumuskan dalam persamaan berikut :
π = TR – TC .................................................................. (26)
dimana :
π = pendapatan bersih usahatani (Rp ha-1)
Standar Kebutuhan Fisik Minimum dan Hidup Layak. Standar kebutuhan fisik
minimum dan hidup layak ditentukan berdasarkan kebutuhan equivalen beras per
keluarga dan harga beras yang berlaku di suatu daerah. Sajogyo dan Sajogyo
(1990) mengemukakan bahwa nilai ambang kecukupan pangan (beras) untuk
tingkat pengeluaran rumah tangga di pedesaan berkisar antara 240-320 kg orang-1
thn-1.
Menurut (Sinukaban 2007b) perhitungan untuk kebutuhan fisik minimum
dan kebutuhan hidup layak dapat dilakukan dengan menggunakan pendekatan
sebagai berikut :
1. Kebutuhan Fisik Minimum (KFM) = kebutuhan eqivalen beras perkapita x
100% x jumlah anggota keluarga x
harga beras
2. Kebutuhan Hidup Tambahan (KHT) = kebutuhan pendidikan dan sosial +
kesehatan dan rekreasi + asuransi dan
tabungan.
- Kebutuhan untuk pendidikan dan kegiatan sosial = 50% KFM
- Kebutuhan untuk kesehatan dan rekreasi = 50% KFM
- Kebutuhan untuk asuransi dan tabungan = 50% KFM
3. Kebutuhan Hidup Layak (KHL) = KFM + KHT
= kebutuhan equivalen beras perkapita x 250%
x jumlah anggota keluarga x harga beras
Di lokasi penelitian, setiap rumah tangga terdiri dari 5 orang, dengan harga
beras sebesar Rp. 7 000 kg-1 (harga saat penelitian di lokasi penelitian). Maka
Kebutuhan Fisik Minimum sebesar 320 kg orang-1tahun-1 x 100% x 5 orang KK-1
x Rp. 7 000 kg-1 = Rp. 11.200.000 KK-1 tahun-1. Kebutuhan hidup layak sebesar
320 kg orang-1 tahun-1 x 250% x 5 orang KK-1 x Rp. 7 000 kg-1 = Rp 28 000 000
KK-1 tahun-1.
Analisis Optimalisasi Lahan Usahatani Berbasis Kakao. Analisis optimalisasi
pola usahatani berbasis kakao dengan program tujuan ganda bertujuan untuk
mendapatkan pola usahatani berbasis kakao yang berkelanjutan dan optimal di
41
DAS Krueng Seulimum. Model optimal pola usahatani berbasis kakao
dirumuskan melalui program tujuan ganda dengan menggunakan alat bantu
paket program komputer LINDO (Linear Interactive Discrete Optimizer)
(Siswanto 1990). Model umum program tujuan ganda dalam pengambilan
keputusan dapat dirumuskan sebagai berikut :
Minimumkan fungsi tujuan:
n
Z = ∑ ( di- + di
+) .............................................. (27)
i=l
Kendala ril/kendala sumberdaya:
a11 X1 + a12X2 + a13X3 +....... + a1n Xn ≤ b1
a21 X1 + a22X2 + a23X3 +....... + a2n Xn ≤ b2
a31X1 + ak2X2 + ak3X3 + ......+ akn Xn ≤ b3 …………………….…..… (28)
Kendala Tujuan :
e11 X1 + e12X2 + e13X3 + d1- - d1
+ = t1
e21 X1 + e22X2 + e23X3 + d2- - d2
+ = t2
e31 X1 + e32X2 + e33X3 + dm- - dm
+ = tm
Xj ≥ 0, j = 1,2, ....,3; di- - di
+ ≥ 0, i = 1,2, ....., 3 ...................................... (29)
dimana :
Z = Fungsi tujuan
di- = Kekurangan dari sasaran ke-i
di+ = Kelebihan dari sasaran ke-i
Xj = Peubah keputusan ke-j
aij = Koefisien Xj pada kendala riil ke-i
bi = kendala riil/Sumberdaya ke-i
ti = Target ke-i
eij = Koefisien Xj pada target ke-i.
Model analisis program tujuan ganda yang digunakan dalam penelitian ini
adalah sebagai berikut:
Fungsi tujuan :
Minimumkan Z = d1- + d2
+ ………………….………………………..... (30)
Meminimumkan total deviasi dari pola usahatani berbasis kakao ke-i, fungsi
kendala tujuan ke-k (1. Erosi : Tujuan meminimumkan d1- ; 2. Pendapatan :
Tujuan meminimumkan d2+) terhadap target yang ditetapkan (Target Erosi adalah
: tolEE dan Target Pendapatan adalah : P ≥ PKHL).
42
Fungsi Pembatas/Fungsi Kendala :
1. Kendala ril/sumberdaya
a. Rata-rata luas lahan yang dimiliki petani
a11X1 +a12X2 + a13X3 + ≤ b1 ............................................................... (31)
b. Tenaga kerja
a21X1 +a22X2 + a23X3 + ≤ b2 .............................................................. (32)
c. Modal usahatani
a31X1 +a32X2 + a33X3 + ≤ b3 .............................................................. (33)
2. Kendala tujuan :
a. Mengurangi jumlah erosi di lahan usahatani berbasis kakao ke-i
e11 X1 + e12X2 + e13X3 + d1- - d1
+ = t1 .............................................. (34)
Target t1 : tolEE
Tujuan : minimumkan d1-
b. Meningkatkan pendapatan petani dari lahan usahatani berbasis kakao ke-i
p21 X1 + p22X2 + p23X3 + d2- - d2
+ = t2 ............................................. (35)
Target t2 : P ≥ PKHL
Tujuan : meminimumkan d2+
dimana : Xj = pola usahatani berbasis kakao ke-j
aij = kebutuhan sumberdaya ke-i untuk usahatani berbasis kakao ke-j
bi = ketersediaan sumberdaya ke-i
ej = erosi yang dihasilkan oleh usahatani berbasis kakao ke-j
pj = pendapatan yang dihasilkan oleh usahatani berbasis kakao ke-j
t1 = target erosi maksimum yang diizinkan oleh usahatani berbasis kakao
t2 = target pendapatan minimum yang ditentukan oleh usahatani berbasis
kakao
d1+ dan d1
- = deviasi positif dan negatif sasaran erosi
Etol = erosi yang dapat ditoleransi
P = pendapatan total dari lahan usahatani berbasis kakao
PKHL = pendapatan yang dapat memenuhi kebutuhan hidup layak
d2+ dan d2
- = deviasi positif dan negatif sasaran pendapatan
Z = fungsi tujuan
Penetapan Model
Analisis dengan menggunakan model optimalisasi ini bertujuan untuk
mendapatkan pola usahatani berbasi kakao yang berkelanjutan baik dari aspek
ekologi (Erosi < ETol) dan aspek sosial ekonomi (pendapatan usahatani > standar
KHL) yang optimal. Untuk itu kendala sumberdaya yang dijadikan sebagai input
adalah kendala sumberdaya lahan seluas 1.00 ha dan 1.50 ha, kendala sumberdaya
tenaga kerja keluarga petani dengan batasan 270 HOK ha-1 thn-1 dan kendala
modal usahatani dengan batasan Rp 2 000 000.00 ha-1 thn-1 untuk luasan 1.00 ha
atau Rp 3 000 000.00 ha-1 thn-1 untuk luasan 1.50 ha. Kendala tujuan yang
digunakan adalah indikator berkelanjutan yaitu besarnya erosi pada lahan
usahatani tidak lebih dari 39.11 ton ha-1 thn-1 (Etol) untuk lereng 7%, 39.78 ton
ha-1 thn-1 untuk lereng 14% dan 40.96 ton ha-1 thn-1 untuk lereng 21% dengan
43
pendapatan usahatani dalam satu keluarga sekurang-kurangnya Rp 28 000 000.00
KK-1 thn-1. Setelah diperoleh berbagai tipe usahatani berbasis kakao yang
berkelanjutan dengan penerapan agroteknologi, maka skenario optimalisasi
dilakukan terhadap pola usahatani berbasis kakao tersebut pada lahan seluas 1.00
ha dan 1.50 ha pada kemiringan lereng 7%, 14% dan 21%.
Analisis decision tool
Analisis penentuan usahatani berbasis kakao yang berkelanjutan dilakukan
dengan perangkat pengambilan keputusan (decision tool) yang meliputi
kesesuaian lahan, agroteknologi, erosi < Etol dan pendapatan usahatani > KHL
pada skala DAS untuk setiap satuan lahan homogen.