II. TINJAUAN PUSTAKA
2.3. Model Evaluasi Lahan
Lahan merupakan sumberdaya yang terakhir untuk digunakan sebagai sumber kemakmuran. Degradasi lahan harus dihindari dan penggunaan lahan disesuaikan dengan kemampuannya sehingga dapat dimanfaatkan secara lestari dalam memenuhi kebutuhan hidup manusia baik untuk saat sekarang maupun saat mendatang. Evaluasi lahan mempunyai peranan penting untuk mendukung
14
perencanaan penggunaan lahan yang rasional, tepat, dan berkelanjutan penggunaannya (Rossiter , 1994a).
Sitorus (1998) menyatakan bahwa evaluasi lahan digolongkan dalam 2 pendekatan, yaitu: pendekatan kualitatif dan kuantitatif. Pendekatan kualitatif yang telah digunakan secara luas didasarkan atas framework evaluasi lahan menurut FAO (1976). Hasil evaluasi lahan selanjutnya disimpulkan menurut kategori kelas kesesuaiannya, yaitu: kelas kesesuaian lahan S1 (Sangat Sesuai), S2 (Cukup Sesuai), S3 (Sesuai Marjinal), N1 (Tidak Sesuai Saat Sekarang), dan N2 (Tidak Sesuai Permanen).
Evaluasi lahan kualitatif berdasarkan sistem pakar (Expert System) telah dikembangkan oleh Rossiter (1990). ALES (Automated Land Evaluation System) merupakan pendekatan evaluasi lahan yang berbasis pengetahuan lokal untuk menilai kesesuaian lahan pada wilayah yang akan direncanakan. ALES sesuai digunakan dalam perencanaan penggunaan lahan pada skala perencanaan wilayah. Faktor kunci keberhasilan pemanfaatan ALES adalah perancangan sistematika pohon keputusan sebelum perangkat tersebut digunakan dalam kegiatan evaluasi.
Kesesuaian lahan dapat juga ditentukan sebagai tingkat keanggotaannya dalam suatu kelas tertentu. Teknik klasifikasi yang bersifat kontinyu dengan menggunakan logika ″fuzzy″ (logika samar) dapat digunakan untuk mendefinisikan fungsi yang digunakan dalam evaluasi kesesuaian lahan berbasis sistem pakar (Tang et al., 1996).
Rossiter (1996) menyatakan bahwa pemodelan kuantitatif dalam evaluasi lahan digolongkan dalam 2 pendekatan, yaitu: model empirik (model statistik) dan model dinamik. Tujuan utama pemodelan dalam evaluasi lahan secara kuantitatif adalah untuk memprediksi produksi melalui suatu ″nilai″ lahan yang secara langsung menggambarkan produktivitasnya. Disamping itu, pemodelan dapat juga digunakan untuk memprediksi kualitas lahan yang secara langsung berpengaruh terhadap produksi pertanian (misal: ketersediaan air, ketersediaan nutrisi, dan radiasi matahari) maupun komponen yang tidak secara langsung mempengaruhi hasil produksi (seperti: kemudahan lahan untuk diolah dan kemudahan dalam transportasi).
15
Prediksi tingkat kesesuaian lahan yang mengacu pada analisis karakteristik lahan dapat dilakukan melalui aplikasi sebuah fungsi matematik (Rossiter, 2003). Hubungan antara karakteristik lahan dan kesesuaian lahan dalam metode evaluasi lahan yang mengacu pada penilaian karakteristik lahan dinyatakan dalam persamaan fungsi sebagai berikut:
SLMU,LUT =
f
LUT [(LC)LMU] ... (2.3) SLMU,LUT menyatakan kesesuaian lahan pada unit pemetaan lahan dan tipe penggunaan lahan tertentu, LCLMU menyatakan karakteristik lahan yang diukur pada unit pemetaan tertentu, danf
LUT menyatakan fungsi pada tipe penggunaan lahan tertentu. Kesesuaian lahan (S) dapat dinyatakan dalam skala kontinyu maupun skala diskret.Sys (1985) mengembangkan prosedur penilaian indeks lahan yang dihasilkan dari perkalian bobot karakteristik lahan yang diukur melalui pengembangan Storie Index Rating. Penentuan kesesuaian lahan dilakukan dengan cara mengalikan bobot setiap karakteristik lahan yang dipentingkan dalam evaluasi. Hasil perkalian dari bobot karakteristik lahan selanjutnya menghasilkan indeks lahan. Prosedur evaluasi kesesuaian lahan pada metode Sys (1985) yang dinyatakan dalam persamaan sebagai berikut:
I = A x B/100 x C/100 x D/100 ... (2.4)
I merupakan indeks lahan; A merupakan indeks iklim, B, C, D, dan seterusnya merupakan bobot dari masing-masing karakteristik lahan yang dipentingkan.
Sys (1985) menggunakan teknik analisis regresi linier sederhana untuk mempelajari hubungan antara produksi tanaman aktual dan tingkat kesesuaian lahan. Gaiser dan Graef (2001) mengembangkan model Sys (1985) tersebut melalui analisis hubungan antara indeks lahan dengan indeks hasil tanaman melalui persamaan sebagai berikut:
16
YI = (Yi / Ypoti) 100 ... (2.5)
YI menyatakan indeks hasil produksi , Yi hasil panen yang didapatkan dalam pengamtan di lapang (kg/ha), dan Ypoti menyatakan potensial hasil tanaman yang ditentukan berdasarkan produksi maksimum tanaman di daerah penelitian. Selanjutnya hubungan antara indeks lahan dengan indeks hasil produksi di analisis melalui model regresi linier sederhana
Olson dan Olson (1986) menggunakan analisis regresi linier berganda untuk menganalisis hubungan antara hasil produksi jagung dan karakteristik lahan pada 5 lokasi yang berbeda. Berdasarkan analisis regresi linier berganda untuk menganalisis hubungan antara hasil produksi dengan indeks hujan tersedia, temperatur, kandungan basa-basa dalam tanah, dan kandungan bahan organik tanah didapatkan persamaan sebagai berikut:
Y = - 3156 + 116 rainstor + 485 temp + 9 bases + 45 ocarb ... (2.6)
Y menyatakan hasil produksi jagung (kg/ha), rainstor menyatakan indeks curah hujan tersedia (cm), temp menyatakan derajat hari untuk pertumbuhan tanaman (jumlah temperatur udara yang lebih besar dari 50 oF), bases menyatakan kandungan kation-kation dasar (m eq m-3), dan ocarb menyatakan jumlah karbon organik (g m-3). Persamaan yang dihasilkan dari teknis analisis regresi linier berganda dari penelitian Olson dan Olson (1986) tersebut di dapatkan intersep yang bernilai negatif. Produksi tanaman dalam kenyataannya tidak pernah bernilai negatif. Oleh sebab itu, penggunaan model-model statik yang berbasis analisis regresi perlu di lakukan secara hati hati dalam penerapannya sehingga tidak menghasilkan kesimpulan yang keliru.
Pendekatan metode parametrik dalam evaluasi kesesuaian lahan pada umumnya didasarkan atas indeks lahan yang dihasilkan dari penilaian sejumlah karakteristik lahan yang telah dibakukan dan dinyatakan dalam skala kontinyu mulai dai 0 hingga 100 (Rossiter, 1996). Analisis kombinasi dari karakteristik lahan yang diukur dapat dilakukan melalui analisis penjumlahan, perkalian, maupun analisis geometrik.
17
Evaluasi lahan secara ekonomi merupakan metode evaluasi lahan yang mempertimbangkan faktor-faktor ekonomi seperti biaya produksi dan keuntungan usahatani (Rossiter, 1994b). Kesesuaian lahan secara ekonomi dapat dinyatakan dalam bentuk persamaan sebagai berikut:
YieldLMU, (Out,LUT) =
f'
(Out, LUT) [(LC)LMU] ... (2.7) YieldLMU, (Out,LUT) menyatakan produksi pada unit pemetaan lahan (LMU) tertentu pada sistem produksi tertentu dan tipe penggunaan lahan (LUT) tertentu,f'
Out, LUT) menyatakan fungsi produksi yang dihasilkan dari sistem produksi tertentu dan tipe penggunaan lahan tertentu, LC menyatakan karakteristik lahan yang diukur pada unit pemetaan lahan tertentu. Biaya produksi usahatani dinyatakan dalam persamaan sebagai berikut:CLMU,LUT =
f″
LUT [(LC)LMU] ... (2.8) CLMU,LUT menyatakan biaya produksi usahatani,f″
LUT [(LC)LMU] menyatakan fungsi karakteristik lahan pada tipe penggunaan lahan tertentu dan unit pemetaan lahan tertentu.Rossiter (1996; 2003) menyatakan bahwa pemodelan dinamik telah lebih dari 25 tahun dikembangkan untuk mensimulasikan pertumbuhan tanaman. Pada dasarnya model dinamik untuk evaluasi lahan adalah metode pemodelan yang selalu mempertimbangkan fungsi waktu. Model dinamik biasanya mengandung hubungan umpan balik (feedback) dari fungsi-fungsi yang terdapat didalam sistem. Umpan balik dapat dipertimbangkan dari karakteristik lahan, kualitas lahan, kesesuaian lahan, maupun hasil produksi satu atau lebih dari komoditas yang diusahakan. Model dinamik dalam evaluasi kesesuaian lahan berbasis perubahan karakteristik lahan dinyatakan dalam persamaan umum sebagai berikut:
S(t)LMU,LUT =
f
LUT[(LC(t))LMU] ... (2.9)18
S(t)LMU,LUT menyatakan kesesuaian lahan pada waktu ke t yang terdapat pada unit pemetaan lahan tertentu dan tipe penggunaan tertentu,
f
LUT[(LC(t))LMU] menyatakan fungsi karakteristik lahan pada waktu ke t yang terdapat pada tipe penggunaan lahan dan unit pemetaan lahan tertentu. Hasil produksi usahatani dapat juga dinyatakan dalam model dinamik sebagai berikut:
Yield(t)LMU,(Out, LUT) =
f
' (Out,LUT) [(LC(t))LMU] ... (2.10) Yield(t)LMU,(Out, LUT) menyatakan hasil produksi usahatani yang terdapat pada unit pemetaan lahan tertentu dengan menggunakan teknologi produksi tertentu pada tipe penggunaan lahan tertentu,f
'(Out,LUT) [(LC(t))LMU] menyatakan fungsi karakteristik lahan pada waktu ke t yang terdapat pada tipe penggunaan lahan dan unit pemetaan lahan tertentu. dengan menggunakan teknologi produksi tertentu. Resolusi waktu yang digunakan dalam pemodelan dinamik dapat bervariasi mulai dari hari, bulan, dan tahun, ataupun waktu-waktu lain yang dipertimbangkan dalam evaluasi.Tomlin (1990) mengemukakan bahwa evaluasi kesesuaian lahan dapat dilakukan melalui pendekatan pemodelan spasial. Penilaian kesesuaian lahan melalui pendekatan spasial dianalisis berdasarkan posisi aktualnya pada permukaan bumi. Pemodelan spasial memerlukan aplikasi sistem informasi geografi dalam penerapannya.
