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.