1
I.
PENDAHULUAN
Latar Belakang Era globalisasi yang terjadi saat ini telah melahirkan tuntutan kehidupan yang semakin kompetitif bagi manusia, salah satunya dalam bidang pertanian. Penyusutan luas lahan sawah irigasi di Jawa, pelandaian produksi dan produktivitas, perubahan iklim yang kurang mendukung, serta serangan Organisme Pengganggu Tanaman (OPT) merupakan ancaman bagi ketahanan pangan nasional (Mulyani et al, 2001). Kondisi seperti ini menuntut dilakukannya perencanan dan pengolahan lahan pertanian yang baik untuk dapat meningkatkan kualitas dan kuantitas komoditas pangan. Peningkatan kualitas dan kuantitas komoditas pangan antara lain dapat dilakukan dengan melakukan evaluasi lahan dalam rangka memilih jenis tanaman pangan yang sesuai dengan karakteristik tanah yang akan digunakan. Proses evaluasi lahan sebaiknya dilakukan oleh petani sebelum melakukan proses penanaman tanaman, supaya dapat terjadi kesesuaian antara lahan yang akan digunakan dengan jenis tanaman pangan yang akan ditanam pada lahan tersebut. Evaluasi lahan dapat dilakukan dengan membandingkan persyaratan penggunaan lahan dengan kualitas (karakteristik) lahan (Hardjowigeno, 2007). Pengolahan lahan yang tidak sesuai dengan karakteristik lahan itu sendiri dapat menghambat proses bercocok tanam yang dilakukan dan pada akhirnya dapat menjadi salah satu penyebab terjadinya gagal panen (Prasetyo dan Suriadikarta, 2006). Ada banyak karakteristik lahan, baik yang berupa karakter fisik maupun kimia yang dapat menjadi parameter dalam penentuan kesesuaian lahan dengan suatu tanaman. Kesesuaian lahan tersebut digolongkan berdasarkan besarnya intensitas faktor penghambat atau ancaman.
2 Pada dasarnya komoditas pertanian dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti lahan pertanian, tenaga kerja, modal, pupuk, pestisida, bibit, teknologi, dan manajemen (Hastuti dan Rahim, 2007). Kurangnya pengetahuan dan pemahaman pelaksana pertanian (petani) akan karakteristik lahan yang akan diolah dan jenis tanaman pangan yang akan ditanam serta sulitnya memperoleh data yang benar tentang karakteristik lahan dapat membuat petani kesulitan dalam menentukan kesesuaian lahannya. Terkadang petani juga mendapatkan kesulitan dalam menentukan lokasi yang sesuai dengan jenis tanaman yang mereka inginkan. Selain itu para petani juga tentunya memerlukan pengetahuan tentang cara memperbaiki kekurangan yang dimiliki oleh lahannya yang akan dapat menghambat produktivitas tanaman yang dihasilkan, meskipun hanya faktor kekurangan lahan yang tidak tergantung pada alam yang dapat diperbaiki oleh petani. Untuk memperoleh semua pengetahuan yang diperlukan oleh petani dan pelaksana pertanian tersebut, tentunya diperlukan waktu yang cukup lama dan biaya yang besar. Keberadaan pakar atau orang yang berpengalaman maupun data-data penelitian yang memadai akan sangat membantu petani, terutama petani yang belum berpengalaman dalam menentukan kesesuaian lahan dengan tanaman yang akan ditanam. Apabila dana dan waktu merupakan faktor pembatas, maka perlu adanya keberadaan suatu sistem penunjang pembuatan keputusan yang terkomputerisasi (Amien, Sosiawan, dan Susanti, 1997). Keberadaan sistem pakar dalam bidang pertanian dapat membantu petani untuk membuat keputusan melalui perencanaan yang baik sebelum mulai melakukan apapun terhadap lahan mereka (Wai, et al., 2005). Dengan adanya sistem pakar yang memuat pengetahuan dari para pakar mengenai penentuan kesesuaian lahan yang akan digunakan dengan jenis tanaman yang mereka akan tanam, akan dapat membantu petani dan pelaksana pertanian dalam menjalankan tugasnya. Sistem pakar ini juga dapat membantu petani dalam menentukan kesesuaian lahannya
3 pada saat terjadi kesulitan dalam memperoleh data karakteristik lahan yang benar-benar tepat. Mengingat bahwa cukup banyak data karakteristik lahan yang nilainya mengandung ketidak pastian, maka untuk pengolahan data pada sistem pakar dapat menggunakan Fuzzy Inference System (FIS), yang meniru cara berpikir manusia, sehingga dianggap memungkinkan untuk penyelaian masalah yang mengandung ketidak pastian ini. Keberadaan internet dan lahirnya era digital juga sangat berpotensi untuk mendukung akses dan kemudahan pada aktifitas penentuan kesesuaian lahan untuk tanaman pangan. FAO (Food and Agriculture Organization), sebagai badan internasional yang mengurusi soal pertanian dan pangan, juga telah memasukkan informasi dan knowledge management sebagai salah satu dari lima strategi kunci yang kemudian ditetapkan sebagai FAO Strategic Framework untuk mencapai tujuan mengatasi kekurangan pangan di dunia (Salokhe, et al., 2004). Pemanfaatan teknologi informasi dan komunikasi ini salah satunya dapat diwujudkan dalam bentuk pembuatan sistem pakar online yang dapat memberikan anjuran atau saran dalam menentukan kesesuaian lahan. Anjuran atau saran yang dihasilkan dari sistem pakar merupakan representasi pengetahuan dari para pakar dan hasil-hasil penelitian yang dikumpulkan dari tahun ke tahun. Keberadaan sistem pakar online untuk penentuan kesesuaian lahan ini diharapkan dapat membantu petani dan pelaksana pertanian dalam merencanakan dan mengolah lahan mereka. Mengingat bahwa sistem ini dapat diakses secara online, tentunya diharapkan juga dapat memperluas jangkauan dan fleksibilitas penggunaannya. Hasil yang diberikan oleh sistem pakar ini dapat memberi masukan kepada petani tentang tingkat kesesuaian antara lahan yang akan mereka gunakan dengan jenis tanaman pangan yang akan mereka tanam dan juga anjuran manajerial tentang perbaikan faktor penghambat yang ada pada lahan tersebut, beserta beberapa lokasi yang dianggap sesuai dengan jenis tanaman yang mereka inginkan. Diharapkan dengan mengetahui kesesuian antara lahan dengan jenis tanaman, dapat membantu petani dan pelaksana
4 pertanian dalam menentukan jenis tanaman yang paling sesuai dengan kondisi lahan mereka dan bagaimana mereka harus memperbaiki lahan mereka untuk menghasilkan produksi yang lebih baik. Dengan mengetahui lokasi yang sesuai dengan jenis tanaman yang mereka inginkan, juga diharapkan dapat membantu petani untuk mempertahankan, bahkan meningkatkan pasar yang sudah mereka miliki.
Tujuan dan Manfaat Pembuatan sistem pakar penentuan kesesuaian lahan untuk tanaman pangan mempunyai tujuan utama untuk membuat sebuah sistem terkomputerisasi online untuk membantu perencana dan pelaksana pertanian. Sistem ini dapat membantu perencana dan pelaksana pertanian dengan memberikan keluaran tentang kesesuaian lahan dan faktor penghambat yang ada berdasarkan jenis tanaman yang akan ditanam dan karakteristik lahan yang akan ditanami. Sistem ini juga akan memberikan saran manajerial untuk mengatasi faktor-faktor penghambat yang ada. Penentuan kesesuaian lahan dan saran yang akan diberikan merupakan hasil pengolahan pengetahuan pada basis pengetahuan yang diakuisisi dari beberapa pakar. Selain tujuan utama yang ingin dicapai tersebut, penulis juga merumuskan beberapa tujuan lainnya yang ingin dicapai, yaitu : 1. Identifikasi kebutuhan informasi dan data petani dalam mengenali kesesuaian lahan untuk tanaman pangan berdasarkan karakteristik lahan tersebut. 2. Identifikasi faktor-faktor yang terkait dalam penentuan kesesuaian lahan. 3. Membandingkan karakteristik dan kualitas lahan dengan persyaratan penggunaan lahan untuk suatu tanaman.
5 4. Menghasilkan sistem pakar yang dapat memberi anjuran yang bersifat manajerial tentang perbaikan sifat tanah yang diperlukan supaya dapat menghasilkan kelas kesesuaian lahan terbaik. 5. Membantu petani dalam menentukan karakteristik dan lokasi lahan yang sesuai dengan jenis tanaman pangan yang diinginkan. 6. Membantu pekerjaan petugas pertanian dalam memberikan penyuluhan kepada petani mengenai pemilihan jenis tanaman pangan sesuai dengan karakteristik lahan yang akan diolah.
Terdapat beberapa manfaat yang diharapkan dapat diperoleh melalui pembuatan sistem pakar untuk penentuan kesesuaian lahan untuk jenis tanaman pangan. Beberapa manfaat yang dapat diperoleh antara lain adalah : 1. Mengurangi resiko terjadinya kesalahan pemilihan jenis tanaman pangan yang akan ditanam pada suatu lahan tertentu. 2. Menambah pengetahuan perencana dan pelaksana pertanian tentang cara-cara manajerial untuk mengatasi berbagai faktor penghambat yang dimiliki oleh lahan mereka. 3. Menambah pengetahuan perancana dan pelaksana pertanian tentang karakteristik lahan dan lokasi yang sesuai dengan jenis tanaman pangan yang mereka inginkan. 4. Mempermudah akses petani dan pelaksana pertanian dalam mengakses pengetahuan para pakar karena sistem yang dihasilkan berbasis web dan dapat diakses secara online.
6 Ruang Lingkup Ruang lingkup penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Sistem pakar dirancang khusus untuk 14 tanaman pangan : padi sawah, padi gogo, jagung, sorgum, gandum, ubi kayu, ubi jalar, talas, iles-iles, kedelai, kacang hijau, kacang tanah, kacang tunggak, kacang arab. 2. Sistem pakar dirancang untuk menentukan kesesuaian lahan yang berjenjang dengan faktor pembatasnya. 3. Terdapat 19 parameter yang akan digunakan untuk menentukan kesesuaian lahan, dimana dua diantaranya merupakan parameter pengganti, yaitu TBE dan bahaya banjir. Parameter lain yang akan digunakan adalah : suhu, curah hujan, kedalaman efektif, kedalaman sulfidik, bahan kasar, KTK, kejenuhan basa, pH, C-Organik, salinitas, sodisitas, tekstur, drainase, lereng, kematangan dan ketebalan gambut, serta tinggi air tanah. 4. Pemberian rekomendasi perbaikan hanya untuk aspek manajerial. 5. Rekomendasi perbaikan untuk peningkatan kesesuaian lahan hanya dapat dilakukan pada karakteristik lahan yang tidak tergantung pada kondisi alam. 6. Software yang akan digunakan adalah PHP. 7. Pengujian keluaran sistem pakar dilakukan dengan laporan penelitian survei tanah semi detail untuk suatu wilayah dan pendapat pakar evaluasi tanah.
