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
Mulai
Peta Jenis Tanah
Peta Lereng
Peta Penggunaan Lahan
PETA SATUAN LAHAN
DATA BIOFISIK
DATA SOSIAL EKONOMI
Iklim, hidrologi, Lahan, Karakteristik Lahan dan Tipe penggunaan Lahan
Penduduk, Jumlah Keluarga, Pendapatan, jenis usahatani dan Luas Lahan, dan Input Agroteknologi yang digunakan
Analisis Data Biofisik
Analisis Data Sosek
Alternatif Tipe Usahatani Kakao dan Agroteknologi
Evaluasi kemampuan lahan dan kesesuaian lahan untuk tanaman kakao
Evaluasi kondisi Sosial dan Ekonomi
Alternatif Agroteknologi
Prediksi Erosi Tidak
Analisis Usahatani
Petak Erosi Pendapatan ≥ Standar KHL
Erosi < ETol Ya
Tipe dan Agroteknologi Usahatani Kakao Berkelanjutan
Ya
Analisis pengambilan keputusan dengan LINDO dan Decision Tool
Arahan Usahatani Berbasis Kakao Berkelanjutan Di DAS Krueng Seulimum
Gambar 5 Diagram alir tahapan penelitian
Tidak
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 I
Jenis Data Data Primer : A. Lahan 1. Jumlah tanah yang tererosi dan aliran permukaan dari berbagai tipe usahatani. 2. Sifat fisik tanah (berat volume, struktur, tekstur, warna tanah, kedalaman tanah, drainase dan permeabilitas, lereng dan bahaya erosi, bahaya banjir, dan batuan dipermukaan). 3. Sifat kimia tanah (C-organik, pH, KTK, kejenuhan basa, N-total, K-tersedia, dan Ptersedia) B. Petani dan Usahatani 1. Tipe usahatani, status dan luas lahan
Sumber Data
Kegunaan Data
Petak erosi (petak percobaan lapang) Satuan lahan di lapang dan analisis laboratorium
Mengetahui besarnya erosi pada setiap tipe UT dan memilih agroteknologi. Menentukan kelas kemampuan dan kesesuaian lahan serta erodibilitas tanah
Satuan lahan Menentukan kelas kemamdi lapang dan puan dan kesesuaian lahan analisis labo- serta erodibilitas tanah ratorium Petani sampel
2. Jumlah, jenis dan umur Petani sampel tanaman yang diusahakan 3. 4. 5. 6.
II
Jumlah anggota keluarga Produksi tanaman Pendapatan usahatani Modal yang diperlukan dan yang dimiliki petani 7. Tenaga kerja digunakan 8. Input atau sarana produksi yang digunakan dalam usaha tani 9. Agroteknologi yang diterapkan Data Sekunder : 1. Surface radar topograph model (SRTM) 2.
3.
4. 5.
Menentukan karakteristik sosial ekonomi, kebutuhan fisik minimum dan kebutuhan hidup layak, dan pendapatan usahatani idem
Petani sampel Petani sampel Petani sampel Petani sampel
idem idem idem idem
Petani sampel Petani sampel
idem idem
Lahan usahatani
idem
Badan Informasi Geospasial Peta rupa bumi skala Badan 1:50.000 lembar 0421-31, 32, Informasi 33 dan 34 Geospasial Peta penggunaan lahan yang Badan dapat diinterpretasi dari citra planologi landsat ETM 7 tahun 2011 Peta tanah skala 1:250.000 Puslittanak Curah hujan selama 10 tahun Stasiun BMG terakhir Indrapuri
Deliniasi batas DAS Krueng Seulimum Kelas lereng, satuan lahan, kemampuan lahan, kesesuaian lahan, dll. Menentukan jenis penggunaan lahan. Menentukan jenis tanah Indeks erosivitas hujan, dll
34
Tabel 4 Lanjutan No
Jenis Data 6. Suhu udara dan kelembaban udara di DAS Kr.Selimum 7. Data kependudukan 8. Data pendukung lainnya
Sumber Data Stasiun BMG Indrapuri BPS kabpaten A.Besar Studi Pustaka
Kegunaan Data Kelas kesesuaian lahan Karakteristik sosial ekonomi Penunjang
Tanaman Plastik
Lubang pembuang Bak penampung Selang penghubung .
Jerigen 20 l
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 Rg Rc Lp RO
= = = = =
aliran permukaan (ltr), volume yang masuk bak penampung (ltr), volume yang masuk ke jerigen (ltr), banyaknya lubang pembuang, 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)
35
dimana : Ep Sg Vg Rc Sc Lp E
= erosi petak (gr petak-1), = kadar erosi dalam sampel bak penampung (gr ltr-1), = volume aliran permukaan yang masuk bak penampung (ltr) = volume aliran permukaan yang masuk ke jerigen (ltr), = kadar erosi dalam sampel jerigen (gr ltr-1), = banyaknya lubang pembuang, = 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) masingmasing 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 KErosi KM KP KPM KPs KPsM PG
Perlakuan Kakao Monokultur Kakao Monokultur + Mulsa Kakao + Pinang Kakao + Pinang +Mulsa Kakao + Pisang Kakao + Pisang + Mulsa Padang Penggembalaan
7 7 7 7 7 7 7
Kemiringan Lereng (%) 14 14 14 14 14 14 14
21 21 21 21 21 21 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 R K L S C P
= banyaknya tanah yang tererosi (ton ha-1 tahun-1) = faktor indeks (erosivitas) hujan = faktor erodibilitas tanah = faktor panjang lereng = faktor kecuraman lereng = faktor vegetasi penutup tanah dan pengelolaan tanaman = 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 M a b c
= = = = =
erodibilitas tanah kelas tekstur tanah (% pasir halus + % debu) (100 - % liat) % bahan organik kode struktur tanah (Lampiran 1) 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 =
X (0.0138 0.00965S 0.00138S 2 ...................................... (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 =
DE Dmin LPT UGT
....................................... (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.
Dmin D E
DE
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 ≤
Etol RKLS
atau CPrek ≤ CPmax ......................................... (21)
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 = = αj = k = (α)jk = Єch =
nilai pengamatan pada kelas/kemiringan lereng ke-j, dan pola usahatani ke-k nilai tengah umum pengaruh kelas/kemiringan lereng ke-j, (j = 1,2,3) pengaruh pola usahatani ke-k, (k = 1,2,3,4...10) pengaruh interaksi kelas/kemiringan lereng ke-j dan pola usahatani ke-k 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 : n
TR = YiPyi =
(Y P i 1
1
y1
Y2 Py 2 ... Yn Pyn ) ........................ (23)
dimana : TR = Yi = Pyi =
total penerimaan usahatani (Rp) produksi tanaman ke-i (kg ha-1) 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) n
VC = XiPxi =
(X P i 1
1
x1
X 2 Px 2 ... X n Pxn )
................ (25)
dimana : TC FC VC Xi Pxi
= = = = =
total biaya usahatani (Rp ha-1) biaya tetap (Rp ha-1) biaya variabel (tidak tetap) (Rp ha-1) input usahatani ke-i 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 - Kebutuhan untuk kesehatan dan rekreasi - Kebutuhan untuk asuransi dan tabungan
= 50% KFM = 50% KFM = 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: Z=
n ∑ ( di- + di+) .............................................. i=l
(27)
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 = di- = di+ = Xj = aij = bi = ti = eij =
Fungsi tujuan Kekurangan dari sasaran ke-i Kelebihan dari sasaran ke-i Peubah keputusan ke-j Koefisien Xj pada kendala riil ke-i kendala riil/Sumberdaya ke-i Target ke-i 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 : E Etol 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 .............................................................. (32) a21X1 +a22X2 + a23X3 + ≤ b2 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 : E Etol Tujuan : minimumkan d1b. 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 aij bi ej pj t1 t2 d1+ dan d1Etol P PKHL d2+ dan d2Z
= = = = = = = = = = = = =
pola usahatani berbasis kakao ke-j kebutuhan sumberdaya ke-i untuk usahatani berbasis kakao ke-j ketersediaan sumberdaya ke-i erosi yang dihasilkan oleh usahatani berbasis kakao ke-j pendapatan yang dihasilkan oleh usahatani berbasis kakao ke-j target erosi maksimum yang diizinkan oleh usahatani berbasis kakao target pendapatan minimum yang ditentukan oleh usahatani berbasis kakao deviasi positif dan negatif sasaran erosi erosi yang dapat ditoleransi pendapatan total dari lahan usahatani berbasis kakao pendapatan yang dapat memenuhi kebutuhan hidup layak deviasi positif dan negatif sasaran pendapatan 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.
