Pendekatan Precision Farming dalam Pemupukan N, P, dan K pada Budidaya Tebu: Studi Kasus di PT Gula Putih Mataram

DALAM PEMUPUKAN N, P, DAN K PADA BUDIDAYA TEBU

Studi Kasus di PT Gula Putih Mataram

SIGIT PRABAWA

SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR

Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi yang berjudul PENDEKATAN PRECISION FARMING

DALAM PEMUPUKAN N, P, DAN K PADA BUDIDAYA TEBU Studi Kasus di PT Gula Putih Mataram

(Precision Farming Approach in N, P, and K Fertilization of Sugar Cane Cultivation: Case Study in PT Gula Putih Mataram)

adalah benar merupakan hasil karya saya sendiri dengan arahan Komisi Pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun serta belum pernah dipublikasikan. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir disertasi ini.

Bogor, Agustus 2006

K pada Budidaya Tebu: Studi Kasus di PT Gula Putih Mataram. Dibimbing oleh BAMBANG PRAMUDYA, I WAYAN ASTIKA, RADITE PRAEKO AGUS SETIAWAN dan ERNAN RUSTIADI.

Pada umumnya kegiatan pemupukan tidak memperhatikan keragaman spasial kesuburan tanah yang ada. Hal ini dapat menyebabkan pemborosan pupuk, penurunan produktivitas, peningkatan biaya produksi, penurunan keuntungan, dan dampak negatif pada lingkungan. Masalah tersebut dapat diatasi dengan pendekatan precision farming. Penelitian-penelitian tentang precision farming, termasuk dalam hal pemupukan, sudah banyak dilakukan dengan

menggunakan beberapa tool seperti geostatistika, artificial neural network, sistem

informasi geografis, dan sistem pendukung keputusan. Namun demikian penelitian yang ada masing-masing hanya menggunakan satu tool atau gabungan

di antara tool tersebut. Penelitian ini dilakukan dengan menggabungkan keempat tool tersebut. Penelitian ini mempunyai tujuan: a) menganalisa keragaman spasial

kandungan hara N, P, dan K di dalam petak lahan tebu; b) menganalisa keragaman spasial produktivitas di dalam petak lahan tebu; c) menentukan kebutuhan jumlah hara N, P, dan K pada target hasil tebu (yield) dan kadar gula

yang diharapkan; serta d) membuat piranti lunak sistem pendukung keputusan untuk pendekatan precision farming dalam pemupukan pada budidaya tebu.

Penelitian telah dilaksanakan pada bulan April 2002–Juli 2003 di perkebunan tebu PT Gula Putih Mataram, Wilayah Mataram Udik, Kecamatan Seputih Mataram, Kabupaten Lampung Tengah, Propinsi Lampung. Plot-plot percobaan digunakan untuk tiga jenis pemupukan, yaitu: a) pemupukan dengan dosis berdasarkan rekomendasi pustaka, b) pemupukan dengan dosis berdasarkan target produktivitas, dan c) pemupukan dengan dosis seragam. Setiap plot percobaan dibagi dalam grid-grid. Penentuan dosis pupuk berdasarkan analisa tanah dan

daun. Pengambilan sampel tanah dan daun dilakukan dengan metode grid center.

Aplikasi pupuk dilakukan secara manual. Pemupukan dan pupuk yang digunakan adalah pemupukan pertama (Urea + TSP) dan pemupukan kedua (Urea + KCl). Pengamatan pertumbuhan vegetatif dilakukan terhadap jumlah anakan, tinggi tanaman, diameter batang, jumlah daun, dan persentase gap. Selain itu juga dilakukan pengamatan terhadap jumlah tebu roboh, kadar air tanah, persentase penutupan gulma, serta tingkat serangan hama dan penyakit tanaman. Hasil tebu tidak ditentukan dari pemanenan tetapi berdasarkan taksasi. Perangkat lunak

Backpro2N, GS+ for Windows, Surfer 8, dan ArcView 3.3 digunakan untuk

mendukung perangkat lunak yang dibuat dalam penelitian ini. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pendekatan precision farming dalam pemupukan N, P, dan K

e) membuat peta informasi lahan; dan f) melakukan analisa biaya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemupukan dengan pendekatan precision framing

dapat menekan pemborosan penggunaan pupuk 53.47% untuk Urea, minimal 86.96% untuk TSP; meningkatkan produktivitas 7.6–10.7%; dan meningkatkan keuntungan 1.09%. Hasil penelitian juga menunjukkan bahwa pemupukan dengan pendekatan precision framing dapat menekan pemborosan penggunaan

Sugar Cane Cultivation: Case Study in PT Gula Putih Mataram. Under the direction of BAMBANG PRAMUDYA, I WAYAN ASTIKA, RADITE PRAEKO AGUS SETIAWAN, and ERNAN RUSTIADI.

© Hak cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2006 Hak cipta dilindungi

PENDEKATAN

PRECISION FARMING

DALAM PEMUPUKAN N, P, DAN K PADA BUDIDAYA TEBU

Studi Kasus di PT Gula Putuh Mataram

SIGIT PRABAWA

Disertasi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada

Departemen Teknik Pertanian

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

Judul Disertasi : Pendekatan Precision Farming dalam Pemupukan N, P,

dan K pada Budidaya Tebu: Studi Kasus di PT Gula Putih Mataram

Nama : Sigit Prabawa NRP : 995102

Disetujui Komisi Pembimbing

Prof.Dr.Ir. Bambang Pramudya, M.Eng. Dr.Ir. I Wayan Astika, M.Si.

Ketua Anggota

Dr.Ir. Ra dite Praeko Agus Setiawan, M.Agr. Dr.Ir. Ernan Rustiadi, M.Agr.

Anggota Anggota

Diketahui

Ketua Program Studi Dekan Sekolah Pascasarjana Ilmu Keteknikan Pertanian

Prof.Dr.Ir. Budi Indra Setiawan, M.Agr. Dr.Ir. Khairil Anwar Notodiputro, M.S.

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian di lapang yang telah dilakukan sejak 22 September 2002 sampai dengan 12 September 2003 di PT Gula Putih Matar am – Lampung Tengah ini ialah

precision farming, dengan judul “Pendekatan Precision Farming dalam

Pemupukan N, P, dan K pada Budidaya Tebu: Studi Kasus di PT Gula Putih Mataram”.

Terima kasih penulis haturkan kepada Bapak Prof.Dr.Ir. Bambang Pramudya, M. Eng.; Bapak Dr.Ir. I Wayan Astika, M.Si.; Bapak Dr.Ir. Radite Praeko Agus Setiawan, M.Agr; dan Bapak Dr.Ir. Ernan Rustiadi, M.Agr. selaku pembimbing dan penguji yang telah banyak memberikan saran. Ucapan terima kasih dan penghargaan penulis haturkan kepada Bapak Ir. Atang Sutandi, M.Si., Ph.D. (Staf Pengajar pada Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian IPB) dan Bapak Dr.Ir. Gunawan Sukarso, M.Sc. (Direktur PT Tjandi Sewu Baru / Mantan Direktur Pusat Penelitian Perkebunan Gula Indonesia) selaku Penguji Luar Komisi pada Ujian Terbuka. Ucapan terima kasih dan penghargaan juga penulis haturkan kepada Bapak Prof.Dr.Ir. Supiandi Sabiham, M.Agr. (Staf Pengajar pada Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian IPB / Dekan Fakultas Pertanian IPB) selaku Penguji Luar Komisi pada Ujian Tertutup. Penulis menyampaikan terima kasih kepada Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Departemen Pendidikan Nasional Republik Indonesia, yang telah memberikan beasiswa melalui program BPPS. Selain itu, penghargaan penulis sampaikan kepada Pimpinan dan segenap jajaran PT Gula Putih Mataram yang telah memberikan fasilitas penelitian. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada istri, anak-anak, serta seluruh keluarga, atas segala do’a, pengorbanan, perjuangan, dorongan, dan kasih sayangnya.

Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Agustus 2006

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Yogyakarta pada tanggal 4 Mei 1964 sebagai anak ke-4 (bungsu) dari pasangan Hendro Subardjo (almarhum) dan Sardjuni Siti Ngatidjah (almarhumah). Pendidikan sarjana ditempuh di Jurusan Mekanisasi Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian UGM, lulus pada tahun 1990. Pada tahun 1995, penulis diterima untuk program magister di Program Studi Ilmu Keteknikan Pertanian pada Program Pascasarjana IPB dan menamatkannya pada tahun 1998. Kesempatan untuk melanjutkan ke program doktor pada program studi dan perguruan tinggi yang sama diperoleh pada tahun 1999. Beasiswa pendidikan pascasarjana diperoleh dari Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Departemen Pendidikan Nasional Republik Indonesia.

Penulis bekerja sebagai tenaga pengajar di Program Studi Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung sejak tahun 1990 sampai dengan tahun 1999. Bidang keahlian yang menjadi tanggung jawab penulis adalah sistem dan manajemen mekanisasi pertanian.

Penulis menikah dengan Sukarni, S.Pt. pada tanggal 11 Februari 1997 dan telah dikaruniai dua anak perempuan bernama Tresti Wikan Ayu Prabawarni (Yogyakarta, 26 November 1997) dan Khansa Pinka Daniswara (Yogyakarta, 30 Maret 2004).

DALAM PEMUPUKAN N, P, DAN K PADA BUDIDAYA TEBU

Studi Kasus di PT Gula Putih Mataram

SIGIT PRABAWA

SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR

Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi yang berjudul PENDEKATAN PRECISION FARMING

DALAM PEMUPUKAN N, P, DAN K PADA BUDIDAYA TEBU Studi Kasus di PT Gula Putih Mataram

(Precision Farming Approach in N, P, and K Fertilization of Sugar Cane Cultivation: Case Study in PT Gula Putih Mataram)

adalah benar merupakan hasil karya saya sendiri dengan arahan Komisi Pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun serta belum pernah dipublikasikan. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir disertasi ini.

Bogor, Agustus 2006

K pada Budidaya Tebu: Studi Kasus di PT Gula Putih Mataram. Dibimbing oleh BAMBANG PRAMUDYA, I WAYAN ASTIKA, RADITE PRAEKO AGUS SETIAWAN dan ERNAN RUSTIADI.

Pada umumnya kegiatan pemupukan tidak memperhatikan keragaman spasial kesuburan tanah yang ada. Hal ini dapat menyebabkan pemborosan pupuk, penurunan produktivitas, peningkatan biaya produksi, penurunan keuntungan, dan dampak negatif pada lingkungan. Masalah tersebut dapat diatasi dengan pendekatan precision farming. Penelitian-penelitian tentang precision farming, termasuk dalam hal pemupukan, sudah banyak dilakukan dengan

menggunakan beberapa tool seperti geostatistika, artificial neural network, sistem

informasi geografis, dan sistem pendukung keputusan. Namun demikian penelitian yang ada masing-masing hanya menggunakan satu tool atau gabungan

di antara tool tersebut. Penelitian ini dilakukan dengan menggabungkan keempat tool tersebut. Penelitian ini mempunyai tujuan: a) menganalisa keragaman spasial

kandungan hara N, P, dan K di dalam petak lahan tebu; b) menganalisa keragaman spasial produktivitas di dalam petak lahan tebu; c) menentukan kebutuhan jumlah hara N, P, dan K pada target hasil tebu (yield) dan kadar gula

yang diharapkan; serta d) membuat piranti lunak sistem pendukung keputusan untuk pendekatan precision farming dalam pemupukan pada budidaya tebu.

Penelitian telah dilaksanakan pada bulan April 2002–Juli 2003 di perkebunan tebu PT Gula Putih Mataram, Wilayah Mataram Udik, Kecamatan Seputih Mataram, Kabupaten Lampung Tengah, Propinsi Lampung. Plot-plot percobaan digunakan untuk tiga jenis pemupukan, yaitu: a) pemupukan dengan dosis berdasarkan rekomendasi pustaka, b) pemupukan dengan dosis berdasarkan target produktivitas, dan c) pemupukan dengan dosis seragam. Setiap plot percobaan dibagi dalam grid-grid. Penentuan dosis pupuk berdasarkan analisa tanah dan

daun. Pengambilan sampel tanah dan daun dilakukan dengan metode grid center.

Aplikasi pupuk dilakukan secara manual. Pemupukan dan pupuk yang digunakan adalah pemupukan pertama (Urea + TSP) dan pemupukan kedua (Urea + KCl). Pengamatan pertumbuhan vegetatif dilakukan terhadap jumlah anakan, tinggi tanaman, diameter batang, jumlah daun, dan persentase gap. Selain itu juga dilakukan pengamatan terhadap jumlah tebu roboh, kadar air tanah, persentase penutupan gulma, serta tingkat serangan hama dan penyakit tanaman. Hasil tebu tidak ditentukan dari pemanenan tetapi berdasarkan taksasi. Perangkat lunak

Backpro2N, GS+ for Windows, Surfer 8, dan ArcView 3.3 digunakan untuk

mendukung perangkat lunak yang dibuat dalam penelitian ini. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pendekatan precision farming dalam pemupukan N, P, dan K

e) membuat peta informasi lahan; dan f) melakukan analisa biaya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemupukan dengan pendekatan precision framing

dapat menekan pemborosan penggunaan pupuk 53.47% untuk Urea, minimal 86.96% untuk TSP; meningkatkan produktivitas 7.6–10.7%; dan meningkatkan keuntungan 1.09%. Hasil penelitian juga menunjukkan bahwa pemupukan dengan pendekatan precision framing dapat menekan pemborosan penggunaan

Sugar Cane Cultivation: Case Study in PT Gula Putih Mataram. Under the direction of BAMBANG PRAMUDYA, I WAYAN ASTIKA, RADITE PRAEKO AGUS SETIAWAN, and ERNAN RUSTIADI.

© Hak cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2006 Hak cipta dilindungi

PENDEKATAN

PRECISION FARMING

DALAM PEMUPUKAN N, P, DAN K PADA BUDIDAYA TEBU

Studi Kasus di PT Gula Putuh Mataram

SIGIT PRABAWA

Disertasi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada

Departemen Teknik Pertanian

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

Judul Disertasi : Pendekatan Precision Farming dalam Pemupukan N, P,

dan K pada Budidaya Tebu: Studi Kasus di PT Gula Putih Mataram

Nama : Sigit Prabawa NRP : 995102

Disetujui Komisi Pembimbing

Prof.Dr.Ir. Bambang Pramudya, M.Eng. Dr.Ir. I Wayan Astika, M.Si.

Ketua Anggota

Dr.Ir. Ra dite Praeko Agus Setiawan, M.Agr. Dr.Ir. Ernan Rustiadi, M.Agr.

Anggota Anggota

Diketahui

Ketua Program Studi Dekan Sekolah Pascasarjana Ilmu Keteknikan Pertanian

Prof.Dr.Ir. Budi Indra Setiawan, M.Agr. Dr.Ir. Khairil Anwar Notodiputro, M.S.

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian di lapang yang telah dilakukan sejak 22 September 2002 sampai dengan 12 September 2003 di PT Gula Putih Matar am – Lampung Tengah ini ialah

precision farming, dengan judul “Pendekatan Precision Farming dalam

Pemupukan N, P, dan K pada Budidaya Tebu: Studi Kasus di PT Gula Putih Mataram”.

Terima kasih penulis haturkan kepada Bapak Prof.Dr.Ir. Bambang Pramudya, M. Eng.; Bapak Dr.Ir. I Wayan Astika, M.Si.; Bapak Dr.Ir. Radite Praeko Agus Setiawan, M.Agr; dan Bapak Dr.Ir. Ernan Rustiadi, M.Agr. selaku pembimbing dan penguji yang telah banyak memberikan saran. Ucapan terima kasih dan penghargaan penulis haturkan kepada Bapak Ir. Atang Sutandi, M.Si., Ph.D. (Staf Pengajar pada Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian IPB) dan Bapak Dr.Ir. Gunawan Sukarso, M.Sc. (Direktur PT Tjandi Sewu Baru / Mantan Direktur Pusat Penelitian Perkebunan Gula Indonesia) selaku Penguji Luar Komisi pada Ujian Terbuka. Ucapan terima kasih dan penghargaan juga penulis haturkan kepada Bapak Prof.Dr.Ir. Supiandi Sabiham, M.Agr. (Staf Pengajar pada Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian IPB / Dekan Fakultas Pertanian IPB) selaku Penguji Luar Komisi pada Ujian Tertutup. Penulis menyampaikan terima kasih kepada Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Departemen Pendidikan Nasional Republik Indonesia, yang telah memberikan beasiswa melalui program BPPS. Selain itu, penghargaan penulis sampaikan kepada Pimpinan dan segenap jajaran PT Gula Putih Mataram yang telah memberikan fasilitas penelitian. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada istri, anak-anak, serta seluruh keluarga, atas segala do’a, pengorbanan, perjuangan, dorongan, dan kasih sayangnya.

Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Agustus 2006

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Yogyakarta pada tanggal 4 Mei 1964 sebagai anak ke-4 (bungsu) dari pasangan Hendro Subardjo (almarhum) dan Sardjuni Siti Ngatidjah (almarhumah). Pendidikan sarjana ditempuh di Jurusan Mekanisasi Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian UGM, lulus pada tahun 1990. Pada tahun 1995, penulis diterima untuk program magister di Program Studi Ilmu Keteknikan Pertanian pada Program Pascasarjana IPB dan menamatkannya pada tahun 1998. Kesempatan untuk melanjutkan ke program doktor pada program studi dan perguruan tinggi yang sama diperoleh pada tahun 1999. Beasiswa pendidikan pascasarjana diperoleh dari Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Departemen Pendidikan Nasional Republik Indonesia.

Penulis bekerja sebagai tenaga pengajar di Program Studi Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung sejak tahun 1990 sampai dengan tahun 1999. Bidang keahlian yang menjadi tanggung jawab penulis adalah sistem dan manajemen mekanisasi pertanian.

Penulis menikah dengan Sukarni, S.Pt. pada tanggal 11 Februari 1997 dan telah dikaruniai dua anak perempuan bernama Tresti Wikan Ayu Prabawarni (Yogyakarta, 26 November 1997) dan Khansa Pinka Daniswara (Yogyakarta, 30 Maret 2004).

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR TABEL ……… xii

DAFTAR GAMBAR ………... xiv

DAFTAR LAMPIRAN ………... xx

PENDAHULUAN ………... 1

Latar Belakang ………. 1

Ruang Lingkup ……… 8

Tujuan ……….. 8

Manfaat ………... 8

TINJAUAN PUSTAKA ………. 9

Budidaya Tebu ……… 9

Pemupukan ……….. 19

Precision Farming ………... 35

Sistem Informasi Geografis ………. 50

Sistem Pendukung Keputusan ………. 54

Geostatistika ……… 64

Neural Network ………... 85

Penelitian Terdahulu ……… 87

METODOLOGI ……….. 93

Analisa Kebutuhan ……….. 93

Formulasi Masalah ……….. 94

Identifikasi Sistem ………... 94

Pemodelan ……….... 97

Tata Laksana Penelitian ………... 111

HASIL DAN PEMBAHASAN ……….. 152

Keadaan Umum Lokasi Penelitian ……….. 152

Penelitian Pendahuluan ……….... 159

Keragaman Spasial ……….. 164

Peta Informasi Laha n ……….. 193

Sistem Pendukung Keputusan ………... 221

Analisa Pertumbuhan Vegetatif ……….. 232

Analisa Biaya ………... 251

SIMPULAN DAN SARAN ………... 256

DAFTAR PUSTAKA ……….. 259

UCAPAN TERIMA KASIH ... 274

DAFTAR TABEL

Halaman

1 Pengaruh pemupukan nitrogen terhadap komposisi vegetatif

tanaman tebu ………... 17 2 Kandungan hara daun standar ………. 24 3 Kandungan hara daun standar ………... 24 4 Kandungan hara daun standar ………. 25 5 Faktor koreksi hasil analisa daun ……… 25 6 Teknik dan metodologi kesisteman ………. 61 7 Tabulasi nilai estimator dan bobot kriging dari Gambar 45 ……… 85

8 Harga analisa laboratorium ……….. 107

9 Harga pupuk ……… 108

10 Deskripsi plot percobaan ………. …… 122 11 Standar umum klasifikasi keragaman spasial …………..………… 126 12 Standar khusus klasifikasi keragaman spasial untuk 11 kelas …... 127 13 Data training untuk program komputer penentuan dosis pupuk

ArtificialNeural Network dengan metode back-propagation …… 128

14 Hubungan antara tekstur tanah dan berat jenis tanah ……….. 129 15 Nilai ttabel untuk uji beda nyata dengan one sample t-test ……... 140 16 Tabulasi analisa data ………... 143 17 Luas areal tanam dan produksi PT Gula Putih Mataram Tahun

1984 – 2002 ………. 154 18 Hasil analisis tanah PT Gula Putih Mataram Tahun 1998 – 2001 … 155 19 Deskripsi varietas tebu yang ditanam di PT GPM ……….. 157 20 Data produksi beberapa petak lahan tebu di PT GPM, PT SIL,

dan PT ILP Tahun 1993 – 2002 ………... 158 21 Produktivitas lahan tebu Blok TU 1/14 PT GPM Tahun 2001 …… 159 22 Standar penggolongan kandungan hara tanah di PT Gula Putih

Mataram ………... 161 23 Standar hara daun di PT Gula Putih Mataram ………... 162 24 Dosis pupuk yang di terapkan di PT GPM, PT SIL, dan PT ILP

Tahun 1988 – 2002 ………. 163 25 Parameter semi -variogram dan klasifikasi keragaman spasial unsur

hara tanah N, P, dan K ………... 169 26 Parameter semi -variogram dan klasifikasi keragaman spasial unsur

hara daun N, P, dan K ………... 172 27 Parameter semi -variogram dan klasifikasi keragaman spasial

jumlah anakan tebu ………... 174 28 Parameter semi -variogram dan klasifikasi keragaman spasial

jumlah anakan daun hijau ………... 175 29 Parameter semi -vario gram dan klasifikasi keragaman spasial

jumlah anakan daun kering ………... 176 30 Parameter semi -variogram dan klasifikasi keragaman spasial

tinggi tebu ………... 177 31 Parameter semi -variogram dan klasifika si keragaman spasial

32 Parameter semi -variogram dan klasifikasi keragaman spasial

persentase gap ………... 179 33 Parameter semi -variogram dan klasifikasi kera gaman spasial kadar

air tanah ………... 180 34 Parameter semi -variogram dan klasifikasi keragaman spasial

jumlah tebu roboh ………... 180 35 Parameter semi -variogram dan klasifikasi keragaman spasial bobot

biomassa tebu ………... 181 36 Parameter semi -variogram dan klasifikasi keragaman spasial

persentase penutupan gulma ………... 182 37 Parameter semi -variogram dan klasifikasi keragaman spasial bobot

tebu ………... 183 38 Parameter semi -variogram dan klasifikasi keragaman spasial bobot

nira ………... 183 39 Parameter semi -vario gram dan klasifikasi keragaman spasial nilai

Brix ………... 184 40 Parameter semi -variogram dan klasifikasi keragaman spasial kadar

gula ………... 184 41 Parameter semi -variogram dan klasifikasi keragaman spasial nilai

Purity ………... 185 42 Parameter semi -variogram dan klasifikasi keragaman spasial

rendemen tebu ………... 185 43 Parameter semi -variogram dan klasifikasi keragaman spasial

taksasi ………... 186 44 Perbedaan kebutuhan pupuk dan tingkat inefisiensi pemupukan … 210

45 Deskripsi statistik rendemen dan taksasi setiap plot percobaan ….. 250

DAFTAR GAMBAR

Halaman 1 Komposisi vegetatif tanaman tebu umur 12 bulan varietas 37-1933 15 2 Kecenderungan komposisi vegetatif tanaman tebu di Jawa .……... 16 3 Kecenderungan komposisi vegetatif tanaman tebu ………. 16 4 Pengaruh potensi lahan terhadap hasil tebu dengan cara

pemupukan ……….. 21 5 Nomograf tanah untuk penentuan dosis pupuk ……….. 27 6 SPAD Chlorophyll Meter ……….... 29 7 Hubungan dan interaksi antara hara N, P2O5, dan K2O dalam

daun ………. 31 8 Respon tanaman gandum beririgasi dan tanpa irigasi terhadap

Aplikasi nitrogen ………. 35 9 Interaksi dalam Precision Farming ……….… 38

10 Siklus proses dalam precision farming ………... 39

11 Transfer data dalam pemantauan hasil dan sistem pemetaan ……. 39 12 Mesin pemanen pengumpul data hasil untuk pemetaan ………….. 40 13 Pengambilan sampel tanah berdasarkan grid ……….. 41

14 Pengambilan sampel tanah dengan metode grid center …………. 41

15 Pengambilan sampel tanah dengan metode grid cell ………. 42

16 Alternatif pola pengambilan sampel tanah pada metode grid cell ... 42

17 Pengambilan sampel tanah pada soil type sampling ………... 43

18 Soil Doctor dengan coulter pengindera ……….. 46

19 Sistem VRA pada aplikator pupuk butiran model GS-MPV 8

modifikasi ……… 47 20 Sensor lengas tanah pada varia ble-depth planter ………... 47

21 Sistem pemantauan hasil panen tanaman butiran ………... 50 22 Konsep Sistem Informasi Geografis ………..…. 51 23 Komponen Sistem Informasi Geografis ……….. 51 24 Komponen utama perangkat keras SIG ……….. 52 25 Tahapan Pendekatan Sistem ………..….. 55 26 Alur pikir kesisteman ……….. 60 27 Struktur dasar Sistem Pendukung Keputusan ………..…... 63

28 Semi-variogram grid ………... 66

29 Ilustrasi semi-variogram ………. 68

30 Ilustrasi plot data, lag distance, dan arah semi-variogram ………. 68

31 Bentuk-bentuk semi -variogram ……….. 71

32 Ilustrasi tingkat struktur spasial ……….. 72 33 Plot data nilai kalor ……….. 73 34 Ilustrasi kriging dengan 5 sampel untuk estimasi ……… 74

35 Ilustrasi kriging dengan 5 sampel untuk estimasi ……… 76

36 Ilustrasi dua semi-variogram dengan sill berbeda ………... 80

37 Hasil kriging dari semi -variogram dengan sill 20 (a) dan sill 10 (b) 80

39 Hasil kriging dari semi -variogram dengan bentuk eksponensial (a)

Gaussian (b) ………. 81 40 Ilustrasi dua semi-variogram dengan nugget effect berbeda ……... 81

41 Hasil kriging dari semi -variogram tanpa nugget effect (a) dan

dengan nugget effect 10 (b) ……….. 81

42 Ilustrasi dua semi-variogram dengan range berbeda ………... 82

43 Hasil kriging dari semi -variogram dengan range 10 (a) dan

range 20 (b) ……… 82

44 Ilustrasi dua semi-variogram dengan arah berbeda ………... 82

45 Hasil kriging dari semi -variogram dengan isotropic (a) dan

isotropic (b) ………. 83

46 Ilustrasi kriging blok dan kriging titik ………. 84

47 Diagram neural network ………. 86 48 Diagram lingkar sebab-akibat pendekatan precision farming dalam

pemupukan N, P, dan K pada budidaya tebu ………. 95 49 Diagram masukan-keluaran pendeka tan precision farming dalam

pemupukan N, P, dan K pada budidaya tebu ………. 96 50 Kerangka sistem pendekatan precision farming dalam pemupukan

N, P, dan K pada budidaya tebu ……….………… 97 51 Konfigurasi Sistem Pendukung Keputusan untuk pendekatan

precision farming dalam pemupukan N, P, dan K pada budidaya

tebu ……….. 98 52 Ilustrasi plot regionalized variable ………. 100

53 Arah semi -variogram ………. 100

54 Semi-variogram ……….. 101

55 Hubungan pemberian jumlah hara N dan P dengan hasil tebu dan

kadar gula pada pemupukan pertama ………. 101 56 Konfigurasi model neural network untuk pemupukan pertama

pada budidaya tebu dengan konsep dosis seragam …………..……. 102 57 Hubungan pemberian jumlah hara N dan K dengan hasil tebu dan

kadar gula pada pemupukan kedua dengan konsep dosis seragam . 103 58 Konfigurasi model neural network untuk pemupukan kedua pada

budidaya tebu ……….... 104 59 Diagram alir tata laksana penelitian ………. 112 60 Petak-petak lahan untuk Plot Percobaan A-PF, B-PF, dan C-DS …. 116 61 Petak lahan untuk Plot Percobaan D-DS dan E-PF ………... 117 62 Pembuatan sel-sel di dalam plot percobaan ………. 118 63 Pemetaan plot percobaan ………. 118 64 Pembagian sel pada Plot Percobaan A-PF ………... 119 65 Pembagian sel pada Plot Percobaan B-PF ……….. 120 66 Pembagian sel pada Plot Percobaan C-DS ……….. 121 67 Pembagian sel pada Plot Percobaan D-DS ……….. 122 68 Pembagian sel pada Plot Percobaan E -PF ………... 123 69 Alur tanam ganda (double row planting) ………. 124

74 Pengamatan jumlah anakan dan persentase gap tebu ……….. 133 75 Tanaman tebu varietas GP 94-2027 umur 1 bulan ………... 133 76 Pengambilan sampel daun ……… 134 77 Pengambilan sampel batang untuk analisa kemasakan dan taksasi .. 136 78 Pengamatan persentase penutupan gulma ……… 137 79 Pengamatan hama dan penyakit tanaman tebu ……… 137 80 Pengambilan sampel biomassa tanaman tebu ……….. 138 81 Ringkasan diagram alir tata laksana penelitian ……… 143 82 Peta lokasi PT Gula Putih Mataram ………. 153 83 Semi-variogram kandungan N top soil tebu umur 1 minggu pada

Plot Percobaan A-PF sebelum pemupukan pertama ………... 187 84 Semi-variogram kandungan N top soil tebu umur 3 bulan pada Plot

Percobaan A-PF sebelum pemupukan kedua ………... 187 85 Semi-variogram kandungan P top soil tebu umur 1 minggu pada

Plot Percobaan A-PF sebelum pemupukan pertama ………... 188 86 Semi-variogram kandungan P top soil tebu umur 3 bulan pada Plot

Percobaan A-PF sebelum pemupukan kedua ………... 188 87 Semi-variogram kandungan N top soil tebu umur 1 minggu pada

Plot Percobaan C-DS sebelum pemupukan pertama ………... 189 88 Semi-variogram kandungan N top soil tebu umur 3 bulan pada Plot

Percobaan C-DS sebelum pemupukan kedua ……….. 189 89 Semi-variogram kandungan P top soil tebu umur 1 minggu pada

Plot Percobaan C-DS sebelum pemupukan pertama ………... 190 90 Semi-variogram kandungan P top soil tebu umur 3 bulan pada Plot

Percobaan C-DS sebelum pemupukan kedua ……….. 190 91 Semi-variogram Taksasi Awal tebu umur 6.5 bulan pada Plot

Percobaan A-PF ……….………... 191 92 Semi-variogram Taksasi Akhir tebu umur 9.5 bulan pada Plot

Percobaan A-PF ……….………... 191 93 Semi-variogram Taksasi Awal tebu umur 6.5 bulan pada Plot

Percobaan C-DS ……….………... 192 94 Semi-variogram Taksasi Akhir tebu umur 9.5 bulan pada Plot

110 Perbedaan kebutuhan pupuk antara precision farming dan dosis

seragam pada Plot Percobaan A-PF ………. 202 111 Perbedaan kebutuhan pupuk antara precision farming dan dosis

seragam pada Plot Percobaan B-PF ………. 203 112 Perbedaan kebutuhan pupuk antara precision farming dan dosis

seragam pada Plot Percobaan C-DS ……… 203 113 Perbedaan kebutuhan pupuk antara precision farming dan dosis

seragam pada Plot Percobaan D-DS ……… 204 114 Perbedaan kebutuha n pupuk antara precision farming dan dosis

seragam pada Plot Percobaan E-PF ………. 204 115 Deviasi pupuk per sel Plot Percobaan A-PF ……… 205 116 Deviasi pupuk Plot Percobaan A-PF ……… 205 117 Deviasi pupuk per sel Plot Percobaan B-PF ……… 206 118 Deviasi pupuk Plot Percobaan B-PF ……… 206 119 Deviasi pupuk per sel Plot Percobaan C-DS ……… 207 120 Deviasi pupuk Plot Percobaan C-DS ………... 207 121 Deviasi pupuk per sel Plot Percobaan D-DS ………... 208 122 Deviasi pupuk Plot Percobaan D-DS ……….. 208 123 Deviasi pupuk per sel Plot Percobaan E-PF ……… 209 124 Deviasi pupuk Plot Percobaan E-PF ……… 209 125 Tingkat inefisiensi pemupukan setiap plot percobaan ………. 210 126 Peta spasial kelebihan pupuk Urea pada pemupukan pertama Plot

Percobaan A-PF ………... 211

127 Peta spasial kelebihan pupuk TSP pada pemupukan pertama Plot

Percobaan A-PF ……… 211 128 Peta spasial kekurangan pupuk Urea pada pemupukan kedua Plot

Percobaan A -PF ………... 212 129 Peta spasial kekurangan pupuk KCl pada pemupukan kedua Plot

Percobaan A-PF ………... 212 130 Peta spasial kelebihan pupuk Urea pada pemupukan pertama Plot

Percobaan B-PF ………... 213

131 Peta spasial kelebihan pupuk TSP pada pemupukan kedua Plot

Percobaan B-PF ……… 213 132 Peta spasial kelebihan/kekurangan pupuk Urea pada pemupukan

kedua Plot Percobaan B-PF ………. 214 133 Peta spasial kelebihan/kekurangan pupuk KCl pada pemupukan

kedua Plot Percobaan B-PF ………. 214 134 Peta spasial kelebihan pupuk Urea pada pemupukan pertama Plot

Percobaan C-DS ……… 215

135 Peta spasial kelebihan pupuk TSP pada pemupukan pertama Plot

Percobaan C-DS ……… 215 136 Peta spasial kekurangan pupuk Urea pada pemupukan kedua Plot

Percobaan C-DS ………... 216 137 Peta spasial kelebihan pupuk KCl pada pemupukan kedua Plot

Percobaan C-DS ……….. 216 138 Peta spasial kelebihan pupuk Urea pada pemupukan pertama Plot

Percobaan D-DS ……….. 217

pertama Plot Percobaan D-DS ………. 217 140 Peta spasial kekurangan pupuk Urea pada pemupukan kedua Plot

Percobaan D-DS ………... 218 141 Peta spasial kekurangan pupuk KCl pada pemupukan kedua Plot

Percobaan D-DS ………... 218 142 Peta spasial kelebihan pupuk Urea pada pemupukan pertama Plot

Percobaan E-PF ……… 219

143 Peta spasial kelebihan/kekurangan pupuk TSP pada pemupukan

pertama Plot Percobaan E-PF ……….. 219 144 Peta spasial kekurangan pupuk Urea pada pemupukan kedua Plot

Plot Percobaan E-PF ……… 220 145 Peta spasial kekurangan pupuk KCl pada pemupukan kedua Plot

Plot Percobaan E-PF ……… 220 146 Tampilan awal SPK Strategi Pemupukan pada Budidaya Tebu

dengan Pendekatan Precision Farming ……… 224

147 Tampilan menu utama SPK Pendekatan Precision Farming dalam

Pemupukan N, P, dan K pada Budidaya Tebu ………... 225 148 Tampilan menu Model Hasil Tebu ……….. 225 149 Tampilan menu program Artificial Neural Network (ANN) ………. 226

150 Tampilan menu Model Pemupukan untuk pupuk pertama dengan

target produktivitas melalui ANN ………. 226

151 Tampilan menu Model Pemupukan untuk pupuk kedua dengan

target produktivitas melalui ANN ………. 227

152 Tampilan menu Model Pemupukan untuk pupuk pertama dengan

rekomendasi pustaka ……… 227 153 Tampilan menu Model Pemupukan untuk pupuk kedua dengan

rekomendasi pustaka ……… 228 154 Tampilan menu Model Geostatistika ………... 228 155 Tampilan analisa keragaman spasial dengan GS+ for Windows ….. 229

156 Tampilan contoh keluaran analisa keragaman spasial ………. 229 157 Tampilan pembuatan kontur dengan Surfer 8 ……….. 229

158 Tampilan Model Spasial dengan ArcView 3.3 ………. 230

159 Tampilan menu Model Finansial ………. 230 160 Tampilan menu Help ……… 231

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman 1 Akurasi program Artificial Neural Network (ANN) pada penentuan

jumlah hara yang dibutuhkan ………... 278 2 Peta dosis per sel dan kontur teoritis dosis Urea pertama Plot

Percobaan A-PF ………... 281 3 Peta dosis per sel dan kontur teoritis dosis TSP Plot Percobaan

A-PF ……….……… 281 4 Peta dosis per sel dan kontur teoritis dosis Urea kedua Plot

Percobaan A-PF ………... 282 5 Peta dosis per sel dan kontur teoritis dosis KCl Plot Percobaan

A-PF ………. 282 6 Peta dosis per sel dan kontur teoritis dosis Urea pertama Plot

Percobaan B-PF ………... 283 7 Peta dosis per sel dan kontur teoritis dosis TSP Plot Percobaan

B-PF ………. 283 8 Peta dosis per sel dan kontur teoritis dosis Urea kedua Plot

Percobaan B-PF ………... 284 9 Peta dosis per sel dan kontur teoritis dosis KCl Plot Percobaan

B-PF ………. 284 10 Peta dosis per sel dan kontur teoritis dosis Urea pertama Plot

Percobaan C-DS ………... 285 11 Peta dosis per sel dan kontur teoritis dosis Urea kedua Plot

Percobaan C-DS ………... 285 12 Peta dosis per sel dan kontur teoritis dosis Urea pertama Plot

Percobaan D-DS ……….. ……… 286 13 Peta dosis per sel dan kontur teoritis dosis TSP Plot Percobaan

D-DS ……… 286 14 Peta dosis per sel dan kontur teoritis dosis Urea kedua Plot

Percobaan D-DS ………... 287 15 Peta dosis per sel dan kontur teoritis dosis KCl Plot Percobaan

D-DS ……… 287 16 Peta dosis per sel dan kontur teoritis dosis Urea pertama Plot

Percobaan E-PF ……… 288 17 Peta dosis per sel dan kontur teoritis dosis TSP Plot Percobaan

E-PF ………. 288 18 Peta dosis per sel dan kontur teoritis dosis Urea kedua Plot

Percobaan E-PF ………... 289 19 Peta dosis per sel dan kontur teoritis dosis KCl Plot Percobaan

E-PF ………. 289 20 Peta sebaran per sel dan kontur teoritis populasi tebu pada taksasi

awal Plot Percobaan A-PF ………... 290 21 Peta sebaran per sel dan kontur teoritis populasi tebu pada taksasi

22 Peta sebaran per sel dan kontur teoritis populasi tebu pada taksasi awal Plot Percobaan B-PF ………... 291 23 Peta sebaran per sel dan kontur teoritis populasi tebu pada taksasi

akhir Plot Percobaan B-PF ……….. 291 24 Peta sebaran per sel dan kontur teoritis populasi tebu pada taksasi

awal Plot Percobaan C-DS ………... 292 25 Peta sebaran per sel dan kontur teoritis populasi tebu pada taksasi

akhir Plot Percobaan C-DS ……….. 292 26 Peta sebaran per sel dan kontur teoritis populasi tebu pada taksasi

awal Plot Percobaan D-DS ……….. 293 27 Peta sebaran per sel dan kontur teoritis populasi tebu pada taksasi

akhir Plot Percobaan D-DS ……….. 293 28 Peta sebaran per sel dan kontur teoritis populasi tebu pada taksasi

awal Plot Percobaan E-PF ……… 294 29 Peta sebaran per sel dan kontur teoritis populasi tebu pada taksasi

akhir Plot Percobaan E-PF ………... 294 30 Peta sebaran per sel dan kontur teoritis tinggi tebu pada taksasi

awal Plot Percobaan A-PF ………... 295 31 Peta sebaran per sel dan kontur teoritis tinggi tebu pada ta ksasi

akhir Plot Percobaan A-PF ………... 295 32 Peta sebaran per sel dan kontur teoritis tinggi tebu pada taksasi

awal Plot Percobaan B-PF ………... 296 33 Peta sebaran per sel dan kontur teoritis tinggi tebu pada taksasi

akhir Plot Percobaan B-PF ………... 296 34 Peta sebaran per sel dan kontur teoritis tinggi tebu pada taksasi

awal Plot Percobaan C-DS ………... 297 35 Peta sebaran per sel dan kontur teoritis tinggi tebu pada taksasi

akhir Plot Percobaan C-DS ……….. 297 36 Peta sebaran per sel dan kontur teoritis tinggi tebu pada taksasi

awal Plot Percobaan D-DS ………... 298 37 Peta sebaran per sel dan kontur teoritis tinggi tebu pada taksasi

akhir Plot Percobaan D-DS ………... 298 38 Peta sebaran per sel dan kontur teoritis tinggi tebu pada taksasi

awal Plot Percobaan E-PF ………... 299 39 Peta sebaran per sel dan kontur teoritis tinggi tebu pada taksasi

akhir Plot Percobaan E-PF ………... 299 40 Peta sebaran per sel dan kontur teoritis taksasi awal Plot Percobaan

A-PF ………... 300 41 Peta sebaran per sel dan kontur teoritis taksasi akhir Plot Percobaan

A-PF ………. 300 42 Peta sebaran per sel dan kontur teoritis taksasi awal Plot Percobaan

B-PF ………... 301 43 Peta sebaran per sel dan kontur teoritis taksasi akhir Plot Percobaan

B-PF ………. 301 44 Peta sebaran per sel dan kontur teoritis taksasi awal Plot Percobaan

C-DS ………... 302 45 Peta sebaran per sel dan kontur teoritis taksasi akhir Plot Percobaan

46 Peta sebaran per sel dan kontur teoritis taksasi awal Plot Percobaan

D-DS ………... 303 47 Peta sebaran per sel dan kontur teoritis taksasi akhir Plot Percobaan

D-DS ……… 303 48 Peta sebaran per sel dan kontur teoritis taksasi awal Plot Percobaan

E-PF ………... 304 49 Peta sebaran per sel dan kontur teoritis taksasi akhir Plot Percobaan

E-PF ………. 304 50 Uji beda nyata rata -rata kadar gula setiap plot percobaan terhadap

nilai pembanding dengan metode one-sample t test pada taraf

kepercayaan 95% ……….………. 305 51 Uji beda nyata rata -rata rendemen setiap plot percobaan terhadap

nilai pembanding dengan metode one-sample t test pada taraf

kepercayaan 95% ……….………. 306 52 Uji beda nyata rata -rata taksasi setiap plot percobaan terhadap nilai

pembanding dengan metode one-sample t test pada taraf

kepercayaan 95% ……….………. 307 53 Uji beda nyata antara rata -rata pada taksasi awal dan akhir setiap

plot percobaan dengan metode paired-sample t test pada taraf

kepercayaan 95% ……….. 308 54 Uji beda nyata antara rata -rata taksasi awal dan setiap plot

percobaan dengan metode one -sample t test pada taraf kepercayaan

95% ……….……….. 308 55 Uji beda nyata antar plot percobaan dengan metode One Way

ANOVA ………. 309

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Gula merupakan salah satu dari sembilan bahan pokok kebutuhan hidup sehari-hari yang sangat penting. Kebutuhan gula nasional tahun 2001 yaitu 3,400,000 ton, sementara produksi dalam negeri hanya 1,700,000 ton, sehingga diperlukan impor 1,700,000 ton (World Sugar Market and Trade 2001 dalam

GPM, 2002). Kebutuhan gula nasional tersebut meningkat dari tahun ke tahun dan pada tahun 2005/2006 dilaporkan kebutuhan gula nasional sebesar 3,800,000 ton (USDA, 2005 dalam PSE, 2006). Program yang dicanangkan oleh

Departemen Pertanian sampai dengan tahun 2004 adalah target terjadinya pengurangan volume impor dari sekitar 1.7 juta ton pada tahun 2001 menjadi satu juta ton pada tahun 2004. Hal ini dicapai dengan meningkatkan produktivitas dari 4.7 ton hablur per hektar menjadi 8 ton hablur per hektar, dan peningkatan produksi gula sekitar 200,000 ton per tahun. Satu hal yang penting dan perlu diketahui bahwa produksi gula dalam negeri ternyata tidak mencukupi untuk memenuhi kebutuhan nasional setiap tahun karena kemampuan produksi dalam negeri baru sekitar 1.7 – 1.9 juta ton (DPRIN, 2004).

Upaya peningkatan produksi gula nasional telah dilakukan dengan beberapa cara, antara lain (1) intensifikasi pada pertanaman tebu yang sudah mapan, (2) ekstensifikasi dengan memperluas pertanaman tebu ke areal bukaan baru dengan sistem tegalan terutama di luar Jawa, (3) rehabilitasi pabrik -pabrik

peninggalan Belanda agar lebih efisien dalam menghasilkan gula, dan (4) memperbaiki sistem pengelolaan kebun dan perkebunan (AGI, 1996).

Peningkatan produksi dengan masukan bahan kimia yang rendah, seperti pemupukan dan aplikasi herbisida, sangat diperlukan karena sejak tahun 1980 kegiatan pertanian untuk produksi pangan yang tidak terkontrol menjadi penyebab pencemaran lingkungan (Umeda et al., 1999). Sebagai contoh aplikasi pupuk

bahan beracun seperti pestisida dapat beresiko terhadap kesehatan manusia karena residu dalam pangan dan resiko langsung pada petani.

Dengan memperhatikan hal tersebut, maka masalah besar yang dihadapi dalam pertanian adalah peningkatan produksi di satu sisi dan pengurangan dampak lingkungan di sisi lain. Berbagai sistem produksi tanaman diusulkan untuk mengatasi masalah tersebut. Salah satu alternatif yang diusulkan adalah pertanian organik (Organic Farming/OF) yaitu metode pertumbuhan tanaman

tanpa penggunaan bahan kimia sintetik seperti pupuk, herbisida, insektisida, fungisida, atau je nis pestisida yang lain, dan hormon pertumbuhan atau pengatur pertumbuhan. Pertanian organik secara nyata dapat mengurangi dampak lingkungan tetapi hasil yang diperoleh lebih rendah dan biaya lebih tinggi dibanding produksi konvensional. Di samping itu pertanian organik memerlukan tenaga yang banyak khususnya dalam pengendalian gulma dan hama. Oleh karena itu diperlukan sistem baru dalam produksi tanaman yang dapat mengatasi masalah tersebut. Sistem pertanian baru yang kemudian diusulkan dikenal sebagai pertanian berkelanjutan rendah masukan (Low External Input Sustainable Agriculture/LEISA). Beberapa tahun kemudian LEISA didefinisikan ulang sebagai

pengelolaan tanaman spesifik lokasi (Site-Specisic Crop Management/SSCM) dan

sekarang secara umum dikenal sebagai pertanian presisi (Precision Agriculture/PA atau Precision Farming/PF). LEISA, SSCM, dan PF berbeda

istilah tetapi mempunyai isu utama yang sama (Lee, 2001).

Precision Farming merupakan informasi dan teknologi pada sistem

pengelolaan pertanian untuk mengidentifikasi, menganalisa, dan mengelola informasi keragaman spasial dan temporal di dalam lahan untuk mendapatkan keuntungan optimum, berkelanjutan, dan menjaga lingkungan. Tujuan dari PF

Precision Farming mempunyai banyak tantangan sebagai sistem produksi

tanaman sehingga memerlukan banyak teknologi yang harus dikembangkan agar dapat diadopsi oleh petani. PF merupakan revolusi dalam pengelolaan sumber

daya alam berbasis teknologi informasi. Antara periode pertengahan tahun 1970 dan awal 1980 dikembangkan pengetahuan tentang tanah dengan survei tanah, penginderaan jauh, dan pemantauan tanaman. Di Amerika serikat, survei tahun 1996 pada pertanian jagung menunjukkan bahwa petani yang menerapkan PF

mencapai 9% yang sama dengan 20% luas lahan pertanian yang ada. Pengambilan sampel tanah dengan grid dan pemetaan hasil dengan yield monitor

merupakan teknik yang paling banyak diadopsi (Robert, 1999).

Di Eropa, survei tahun 1998 pada area pertanian menunjukkan bahwa area pertanian yang mengadopsi PF mencapai 3%. Angka ini dapat meningkat sampai

10% area tanam yang sama dengan 2 juta rumah tangga petani pada tahun 2005. Mesin panen dengan yield monitor dikenalkan pada 12 tahun yang lalu. Lebih

dari 400 mesin panen dengan yield monitor dioperasikan pada tahun 1999. Di

Denmark, untuk menegaskan pertanian yang ramah lingkungan, bahan kimia pertanian dikurangi sampai 20% dalam 5 tahun dan sampai 10% dalam 10 tahun (Shibusawa, 1999).

Di Belanda, petani terlalu banyak menggunakan pestisida. Pada tahun 1990, Pemerintah Belanda menyatakan bahwa untuk mencapai pertanian berkelanjutan maka jumlah pestisida pada tahun 2000 harus kurang dari 50% yang digunakan pada tahun 1990. Pada periode yang sama, aplikasi pupuk harus seimbang dengan yang dibutuhkan oleh tanaman.

Di Jepang, penelitian PF pada lahan sawah dimulai pada tahun 1997,

sedangkan untuk lahan kering dimulai pada tahun 1998. Tujuan dari penelitian tersebut adalah (1) menjaga tingkat hara pada hasil yang optimum dengan keragaman spasial yang rendah, (2) mengembangkan yield sensor, remote sensor,

dan variable rate fertilizer applicator, dan (3) membuat peta informasi lahan

untuk sistem pendukung keputusan (Lee, 2001). Di Korea, penelitian PF dimulai

pada tahun 1998 dengan tujuan seperti penelitian PF yang dilakukan di Jepang

(Park et al., 2000). PF diadopsi pada 10,000 ha areal pertanian yang sama dengan

Sistem Informasi Geografis. Di Australia, penelitian PF juga mendapat perhatian serius. Bahkan sejak tahun 1997 dilakukan simposium tahunan mengenai penelitian PF dan aplikasinya (ACPA, 2005).

Di luar Indonesia, penelitian PF sudah sedemikan besar mendapat perhatian. Sementara di Indonesia sendiri penelitian PF belum mendapat perhatian yang me madai. Sebagai contoh adalah kurangnya perhatian terhadap keragaman produksi pada areal perkebunan tebu dan dampak lingkungan yang terjadi. Keragaman produksi suatu lahan dapat terjadi, dimana satu bagian menunjukkan produksi yang tinggi, sementara bagia n lain menunjukkan produksi yang rendah. Keragaman produksi pada suatu lahan dapat terjadi diantaranya karena adanya keragaman kesuburan tanah.

Precision Farming sebagai teknologi baru yang sudah demikian

berkembang di luar Indonesia perlu segera dimula i penelitiannya di Indonesia untuk memungkinkan perlakuan yang lebih teliti terhadap setiap bagian lahan sehingga dapat meningkatkan produktivitas dengan meningkatkan hasil, menekan biaya produksi dan mengurangi dampak lingkungan. Maksud tersebut dapat dicapai dengan PF melalui kegiatan pembuatan peta hasil (yield map), peta tanah

(soil map), peta pertumbuhan (growth map), peta informasi lahan (field information map), penentuan laju aplikasi (variable rate application), pembuatan yield sensor, pembuatan variable rate applicator, dan lain-lain.

Peta hasil (yield map) menunjukkan bagian-bagian lahan dengan hasil

yang lebih baik atau lebih rendah. Evaluasi dapat dilakukan pada bagian dengan hasil yang rendah untuk menentukan faktor-faktor pembatas yang ter jadi dan mengelola dengan hasil yang optimum pada waktu berikutnya. Pembuatan peta hasil dapat lebih cepat dan akurat dengan adanya yield sensor.

tanah dan analisa data (soil testing and data analysis). Penggabungan peta hasil,

peta tanah, peta pertumbuhan tanaman menghasilkan peta informasi lahan (field information map) sebagai dasar perlakuan yang sesuai dengan kebutuhan spesifik

lokasi yaitu dengan diperolehnya variable rate application. Pelaksanaan kegiatan

ini akan lebih cepat dan akurat apabila sudah tersedia variable rate applicator.

Sebagai awal dari pengkajian PF di Indonesia, penelitian ini belum sampai

pada pembuatan perangkat keras seperti yield sensor, remote sensor, variable rate applicator, dan lain-lain. Di samping itu penelitian tidak dilakukan pada semua

bagian kegiatan budidaya dan jenis tanaman. Penelitian ini dilakukan pada kegiatan pemupukan dan jenis tanaman tebu.

Pemberian pupuk dengan tepat jumlah perlu dilakukan karena dengan pola intensifikasi maka akan sangat tidak mungkin bila pasokan hara hanya mengandalkan dari alam seperti pelapukan, air hujan, dan lain-lain. Dengan demikian meskipun kontribusi biaya pupuk terhadap biaya budidaya tanaman hanya 8 – 10%, namun peran pupuk dalam mendukung keberhasilan budidaya tanaman adalah sangat penting, bahkan mutlak (Arifin, 2002). Di negara berkembang, penggunaan energi dalam produksi pertanian utamanya adalah pada pupuk mineral yang hampir mencapai 70% dari penggunaan energi komersial di pertanian (FAO, 1981). Hal ini mencerminkan peran pupuk yang penting dalam teknologi yang digunakan sekarang ini untuk meningkatkan produksi pertanian melalui peningkatan hasil tanaman.

usahatani tanaman pangan, dan seringkali hal ini dikaitkan dengan isu kelangkaan pupuk (Rachman, 2003). Sementara itu perdagangan pupuk di pasar internasional cenderung semakin kompetitif sehingga menuntut industri pupuk dalam negeri untuk meningkatkan efisiensi dan daya saingnya.

Indonesia merupakan negara produs en pupuk (urea), bahkan sebagian produk urea diekspor ke negara lain, namun kebutuhan pupuk di dalam negeri terus mengalami peningkatan seiring dengan pelaksanaan pembangunan pertanian yang semakin meluas. Kebutuhan pupuk dalam negeri mengalami peningkatan sekitar 4.6 persen per tahun, seiring dengan masifnya program intensifikasi dan peningkatan produktivitas komoditas pangan yang dicanangkan pemerintah (Pusri, 2001 dalam Rachman 2003).

Kelangkaan pupuk saat musim tanam sebenarnya merupakan masalah klasik dan hampir terjadi setiap tahun. Hal tersebut selain disebabkan oleh permintaan yang tinggi dan masalah distribusi, tetapi juga ditengarai disebabkan oleh kelangkaan gas yang menyebabkan produksi pupuk nasional terganggu (Ant/fir, 2005) dan terhentinya impor (stagnan) pupuk dari negara luar (G12-74n, 2004). Khusus pada musim tanam 1998/1999, masalah kelangkaan pupuk juga disebabkan oleh (1) adanya aliran pupuk subsidi ke nonsubsidi (subsektor tanaman ke subsektor perkebunan), (2) adanya ekspor pupuk (urea) akibat perbedaan harga antara pasar dalam negeri dan luar negeri, serta (3) tingginya harga pupuk impor, yaitu KCl, TSP, dan ZA karena melemahnya nilai rupiah (Sudaryanto dan Adnyana, 1999 dalam Rachman, 2003). Fenomena tersebut tidak tertutup kemungkinan dapat terjadi lagi pada waktu-waktu berikutnya. Oleh karena itu sangat diperlukan pendekatan precision farming dalam pemupukan N,

P, dan K dengan salah satu implikasi meningkatnya efisiensi penggunaan pupuk. Penelitian yang dilakukan dengan pendekatan precision farming ini adalah untuk

menyempurnakan pemupukan yang dilakukan di lapangan dengan hanya menentukan dosis pupuk tanpa mengubah jenis pupuk.

belum dapat mencapai swasembada, fluktuasi harga gula yang sangat labil, dan impor gula.

Ruang Lingkup

Penelitian dibatasi pada pendekatan precision farming untuk pemupukan

N, P, dan K di perkebunan tebu.

Tujuan

Penelitian ini mempunyai tujuan:

1 menganalisa keragaman spasial kandungan hara N, P, dan K di dalam petak lahan tebu;

2 menganalisa keragaman spasial produktivitas di dalam petak la han tebu; 3 menentukan kebutuhan jumlah hara N, P, dan K pada target hasil tebu

(yield) dan kadar gula yang diharapkan; serta

4 membuat sistem pendukung keputusan untuk strategi pemupukan pada budidaya tebu dengan pendekatan precision farming.

Hipotesa

Hipotesa pada penelitian ini adalah bahwa

1 terdapat keragaman spasial kandungan hara N, P, dan K di dalam petak lahan;

2 terdapat keragaman spasial produktivitas di dalam petak lahan; 3 keragaman spasial kandungan hara N, P, dan K tidak bersifat acak 4 keragaman spas ial produktivitas lahan tidak bersifat acak;

5 pendekatan precision farming dalam pemupukan N, P, dan K pada

budidaya tebu dapat:

a menekan keragaman spasial kandungan hara N, P, dan K; b menekan keragaman spasial produktivitas lahan;

f meningkatkan rendemen; g meningkatkan keuntungan.

Manfaat

Hasil penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat untuk: 1 penentuan pemupukan pada musim berikutnya; dan

2 dasar bagi rancang bangun alat dan mesin budidaya tebu, khususnya: a variable rate application (VRA) pemupuk; dan

TINJAUAN PUSTAKA

Budidaya Tebu

Tanaman tebu (Saccharum spp.) merupakan tanaman perkebunan semusim

yang mempunyai sifat tersendiri, sebab di dalam batangnya terdapat zat gula. Tebu termasuk keluarga rumput-rumputan (Graminae) seperti halnya padi,

glagah, jagung, bambu, dan lain-lain. Tanaman tebu dibedakan menjadi dua rumpun, yaitu rumpun benua (continental family / Group A) dan rumpun pulau

(island family / Group B). Tanaman tebu yang termasuk Group A diantaranya

adalah Saccharum spontaneum, Saccharum sinense (Cina), dan Saccharum barberi (India). Tanaman tebu yang termasuk Group B diantaranya adalah Saccharum robustum dan Saccharum officinarum (tebu unggul/noble canes).

Nama Saccharum berasal dari bahasa Sanskrit (Sansekerta) “SARKARA”

yang berarti gula pasir, sedangkan dalam bahasa Arab “SAKAR”, bahasa Belanda “SUIKER”, bahasa Inggris “SUGAR”, bahasa Jerman “ZUCKER”, bahasa Spanyol “AZUKAR”, dan bahasa Perancis “SUCRE” (PTPN VII, 1998).

Anatomi tanaman tebu terdiri dari tiga bagian pokok, yaitu batang (stem/stalks), akar (roots), dan daun (leaves). Tebu merupakan tanaman berbiji

batang tebu akan berbunga, maka pada ujungnya terbentuk ruas-ruas kecil dan panjang sekali. Tebal ruas bagian batang yang ada dalam tanah (dongkelan/tunggul/stubble) makin ke atas makin besar sampai dekat permukaan

tanah, kemudian berangsur kecil. Panjang dan bobot batang tergantung pertumbuhan. Tanaman yang melalui musim kering panjang/kurang air, dan pada musim hujan mendapatkan cukup air, maka seringkali terdapat ruas-ruas pendek dan di atasnya ruas-ruas panjang. Kekuatan dan kekerasan batang tergantung dari susunan batang dari dalam, dan setiap jenis tebu berlainan. Warna batang dipengaruhi cahaya matahari, jenis tebu, dan umur tebu. Warna dipengaruhi oleh kombinasi sel kulit warna merah dan lapisan khlorofil berwarna hijau di bawahnya. Batang tebu banyak dilapisi lilin yang berfungsi antara lain sebagai penghalang serangan hama/penyakit, dan lingkaran lilin terdapat di bawah buku. Kuncup/mata (bud) terletak berselang-seling pada batang, bentuk kuncup

bermacam-macam (bulat dan panjang). Di atas lingkaran tumbuh terdapat suatu pita yang sempit sekali mengelilingi ruas dan acapkali berwarna lain. Di sini batang mudah putus karena terdiri dari sel-sel yang masih memanjang dan lembek. Jika tebu roboh, maka batang dapat berdiri lagi karena bagian bawah lebih cepat tumbuhnya daripada bagian atas pada lingkaran tumbuh tersebut.

Sebagai tanaman yang berbiji tunggal, maka tanaman tebu berakar serabut banyak, yang keluar dari lingkungan akar di bagian pangkal batang. Akar-akar tersebut tidak banyak cabangnya dan hampir lurus. Pada tanah yang subur dan gembur, akar tebu menjalar sampai 1 – 2 meter, tapi sebaliknya pada tanah yang miskin hara atau keras dan padat strukturnya maka akar-akarnya hanya pendek, demikian juga akar serabutnya bercabang pendek. Beberapa minggu setelah kuncup dari stek tebu tumbuh jadi tanaman muda, maka tanaman muda tersebut segera membentuk akarnya sendiri. Pada bagian bawah dari tunas itu yang berdekatan dengan stek akan keluar beberapa akar panjang yang tebal berwarna putih dan tida k bercabang. Ujung dari akar ditutup dengan tudung akar (calytra),

pada jarak beberapa millimeter dari tudung akar itu terdapat bulu-bulu halus yang disebut bulu akar (hairwortels). Adanya bulu-bulu akar ini suatu tanda bahwa

putus, maka akar tidak dapat tumbuh lagi, akan tetapi terbentuk cabang-cabang baru pada bagian akar yang lebih tua. Makin besar tanaman tebu, maka makin banyak akar yang dibentuk, antara lain ada yang tumbuh pada bagian batang akibat dibumbun/digulud. Akar baru ini umumnya juga berwarna putih dan yang lebih tua berubah warnanya menjadi kecoklat-coklatan dan kebanyakan bercabang banyak. Pada tanah dengan lapisan padas, mengakibatkan susunan akar banyak menyebar ke samping, sedangkan pada air tanah yang dangkal, akar banyak yang tumbuh menuju ke atas karena akar membutuhkan zat asam (oksigen) untuk pernapasan. Tujuh puluh persen akar rambut tanaman tebu berada dalam bagian atas (kedalaman 30 cm) dan 30 persen tersebar di sekitar lebih dari 30 cm dari pusat akar.

Daun pada tanaman tebu berpangkal pada buku daun dan duduk pada batang secara berseling. Daun terdiri dari helai daun (lamina), pelepah daun

(sheath), lidah daun (ligule), telinga daun (auricula), dan kuncup/mata (bud).

Helai daun berbentuk garis yang panjangnya 1 – 2 meter dan lebar 4 – 7 cm, dengan tepi dan permukaannya kasap tidak licin. Pelepahnya di bagian bawah membalut batang seluruhnya. Daun yang keluar dari kuncup mempunyai helai yang kecil dengan pelepah yang membungkus batangnya dan setelah umur 5 – 6 bulan batang tebu itu masih dibalut seluruhnya oleh pelepah sehingga bukunya tidak kelihatan. Daun-daun ya ng sudah tua menjadi kering dan mati. Daun yang kering tersebut ada yang lepas dengan sendirinya dari batang sehingga batang tebu kelihatan, ada pula jenis tebu yang daunnya tidak mudah lepas dari batangnya setelah kering dan mati. Pada tanaman tebu yang menderita kekurangan air, maka daun-daun tebu menggulung untuk mengurangi penguapan. Jika keadaan air sudah baik lagi, maka daun akan terbuka lagi. Pada waktu tanaman tebu akan berbunga, helai daun yang kecil di atas pelepah daun akan keluar. Helai daun yang kecil ini berdiri tegak seperti bendera dan disebut daun bendera, dalam pelepah yang panjang tersebut terdapat kuncup bunga yang akan keluar dari pelepah sebagai malai.

Kecepatan angin yang cocok adalah di bawah 10 km/jam, beda suhu minimum tidak boleh lebih dari 6°C, pH tanah yang baik berada pada selang 5.5 – 7.0 (Mubyarto dan Daryanti, 1991). Mangelsdorf (1950) menyatakan bahwa kondisi iklim yang ideal bagi tanaman tebu adalah cuaca panas yang panjang pada masa pertumbuhan dengan curah hujan yang cukup, hampir kering dan sejuk tetapi bebas embun pada masa pemasakan dan panen, serta bebas dari badai tropis.

Tanaman dalam hidupnya membutuhkan 13 unsur, yaitu C, H, O, N, S, P, K, Ca, Mg, Fe, Bo, Cu, dan Zn. Unsur -unsur C, H, dan O terdapat di udara, sedangkan yang lainnya berasal dari ta nah. Di antara unsur-unsur yang berasal dari tanah, maka zat-zat yang harus ada adalah N, P, K, S, Ca, Fe, dan Mg (Notojoewono, 1968).

Penanaman tebu dapat menyebabkan hilangnya unsur hara esensial melalui panen, apalagi diusahakan secara terus menerus. Dengan demikian kesuburan suatu tanah akan menurun secara terus-menerus, sehingga mencapai suatu keadaan dimana penambahan unsur hara melalui pemupukan mutlak diperlukan untuk memperoleh hasil tebu yang menguntungkan. Oleh karena itu kesuburan suatu tanah berhubungan langsung dengan pertumbuhan tanaman, maka penilaian kesuburan suatu tanah mutlak diperlukan. Ada beberapa cara dalam mempelajari status hara tanah untuk menilai kesuburan tanah, yaitu: (1) melihat citra tanaman di lapangan (gejala -gejala kekurangan unsur hara), (2) uji tanaman, (3) uji biologi, dan (4) uji tanah.

Pertumbuhan dan perkembangan tanaman terdiri dari dua fase, yang berbeda walaupun juga tumpang tindih (overlapping), yaitu: fase vegetatif dan

pembuatan sel-sel yang secara relatif sedikit, pendewasaan jaringan-jaringan, penebalan serabut-serabut, pembentukan hormon-hormon yang perlu untuk perkembangan kuncup bunga (primordial), serta perkembangan kuncup bunga,

bunga, buah dan biji. Pada fase reproduktif dari perkembangan tanaman, karbohidrat disimpan (ditimbun) dan tanaman tersebut menyimpan sebagian besar karbohidrat yang dibentuknya berupa pati dan gula.

Daur kehidupan tanaman tebu dimulai dari fase perkecambahan, fase pertumbuhana anakan, fase pemanjangan batang, fase kemasakan, dan diakhiri dengan fase kematian. Fase perkecambahan dimulai dengan pembentukan taji pendek dan akar ste k pada umur 1 minggu, kemudian pada minggu kedua tinggi taji mencapai 12 cm dan akan makin banyak. Pada minggu ketiga, daun terbuka dan tinggi tunas 20 – 25 cm. Pada minggu keempat, jumlah daun 4 helai dan tinggi sekitar 50 cm. Pada minggu kelima, akar tunas dan anakan keluar.

Fase pertumbuhan anakan tebu (pertunasan) dimulai dari umur 5 minggu sampai umur 3.5 bulan tergantung varietas dan lingkungan tebu. Jumlah anakan tertinggi terjadi pada umur 3.5 bulan dan setelah itu turun atau mati 40 – 50% akibat terjadinya persaingan sinar matahari, air, dan sebagainya. Hal yang menunjang pertunasan tebu antara lain air, oksigen, sinar matahari, unsur hara utama yaitu N dan P, serta suhu tanah.

Fase pemanjangan batang terjadi pada umur 3 – 9 bulan. Kecepatan pembentukan ruas adalah 3 – 4 ruas/bulan. Makin tua tanaman tebu, makin lambat pemanjangannya. Hal yang mempengaruhi pemanjangan batang antara lain adalah kadar air tanah, sinar matahari, dan kadar N dalam daun.

Fase kemasakan merupakan fase yang terjadi setelah pertumbuhan vegetatif menurun dan sebelum batang tebu mati. Pada fase ini gula di dalam batang tebu mulai terbentuk hingga titik optimal dan setelah itu rendemennya berangsur-angsur menurun. Tahap pemasakan inilah yang disebut dengan tahap penimbunan rendemen gula. Fase pemasakan pada tanaman keprasan (ratoon)

terjadi lebih awal disbanding tanaman baru (plant cane/PC). Fase ini dipengaruhi

Komposisi vegetatif tanaman tebu menunjukkan bagian dari organ secara terpisah/individu (batang, daun, akar) dalam berat kering total dari tanaman tebu. Bagian tanaman tebu di atas permukaan tanah (above ground portion) terdiri atas

batang tebu (stem/stalks) yang dapat digiling (millable cane), bagian pucuk (leafy top) termasuk bagian batang yang tidak dapat digiling (non-millable) dan

daun-daun yang menempel pada pucuk, serta daun-daun-daun-daun yang lain (trash) yang secara

terpisah dikategorikan sebagai bagian yang berada pada permukaan tanah (on groun portion). Bagian tanaman tebu di bawah permukaan tanah (below ground portion) terdiri atas dongkelan/tunggul (stubble) dan akar (roots). Di

negara-negara dimana bagian batang di bawah permukaan tanah dipanen, maka tunggul termasuk bagian tebu yang dapat digiling (millable cane). Contoh komposisi

vegetatif tanaman tebu umur 12 bulan untuk varietas 37-1933 disajikan pada Gambar 1.

Bagian tebu yang dapat digiling hanya merupakan sebagian dari bahan kering total tanaman (50 sampai 60 %). Akar dan pada sebagian besar kasus termasuk juga tunggul (stubble), ditinggalkan di lahan. Pucuk tebu juga tetap di

lahan atau digunakan sebagai makanan ternak. Daun-daun tebu sebagai seresah (trash) juga tetap di lahan atau digunakan sebagai bahan bangunan di pabrik.

Bahan kering organ tanaman tebu berisi lebih dari 90% bahan organik, dan ketika usaha penyuburan tanah dengan bahan organik menjadi masalah yang serius, maka pengetahuan penggunaan kembali bahan organik dalam tanaman tebu tersebut menjadi penting.

[image:47.612.190.461.258.677.2]

Gambar 3 menunjukkan bahwa pada waktu penanaman, tanaman hanya berupa potongan bibit (cutting). Pertumbuhan awal tanaman sebagian besar

terbatas untuk perkembangan daun dan akar yang merupakan peralatan produksi tanaman. Pembentukan batang belum terjadi sepanjang organ asimilasi dan absorbsi belum berkembang sampai tingkat tertentu. Tetapi ketika organ asimilasi dan absorbsi telah berkembang, maka pembentukan batang dimulai dengan laju yang lebih cepat dibanding organ lain.

Gambar 1 Komposisi vege tatif tanaman tebu umur 12 bulan varietas 37-1933 (Dillewijn, 1952).

STUBBLE

ROOTS TRASH STALKS

TOPS

di atas permukaan tanah (above ground)

pada permukaan tanah (on ground)

di bawah permukaan tanah (below ground)

9.0%

49.2%

24.6%

4.5%

St : stem (batang tebu)

GT : green top (pucuk tebu)

R : roots (akar)

Gambar 2 Kecenderungan komposisi vegetatif tanaman tebu di Jawa (Dillewijn, 1952).

C : cutting (bibit tebu)

Tabel 1 Pengaruh pemupukan nitrogen terhadap komposisi vegetatif tanaman tebu

Kadar Nitrogen (% bahan kering total) Bagian tanaman

Sangat rendah Rendah Sedang Tinggi

Batang 57 55 54 53

Pucuk dan seresah 32 35 35 35

Akar dan tunggul 11 10 11 12

Total 100 100 100 100

(Sumber: Dillewijn, 1952)

Proses terbentuknya rendemen gula di dalam batang tebu berjalan dari ruas ke ruas. Ruas di bawah (lebih tua) lebih banyak tingkat kandungan gulanya dibandingkan dengan ruas di atasnya (lebih muda), demikian seterunya sampai ruas bagian pucuk. Oleh karena itu, tebu dikatakan sudah mencapai masak optimal apabila kadar gula di sepanjang batang telah seragam, kecuali beberapa ruas di bagian pucuk. Menurut Supriyadi (1992), faktor-faktor yang mempengaruhi proses kemasakan tanaman tebu adalah:

1) Varietas

Varietas tebu pada garis besarnya dibedakan menjadi tiga, yaitu: a) varietas genjah (masak awal), mencapai masak optimal kurang dari 12 bulan;

b) varietas sedang (masak tengahan) mencapai masak optimal pada umur 12–14 bulan; dan

c) varietas dalam (masak akhir) mencapai masak optimal pada umur lebih dari 14 bulan.

2) Pemberian pupuk nitrogen yang berlebihan

3) Curah hujan

Curah hujan yang tinggi pada waktu tanaman tebu mencapai umur masak akan menyebabkan pembentukan gula rendah, karena sinar matahari terhalang oleh awan, sehingga proses fotosintesis terhambat sekaligus proses pembentukan gula terhambat, terbentuknya rendemen rendah, dan tebu mencapai masak optimal juga terlambat.

4) Keadaan got

Keadaan got yang dangkal dapat menyebabkan penyebaran akar tebu juga dangkal atau pendek-pendek. Dengan demikian akar tebu tidak dirangsang proses pemanjangannya karena mudah mencapai air tanah. Karena akar yang pendek, maka pengambilan unsur hara dari dalam tanah tidak bisa optimal sehingga proses pembentukan gulapun juga sedikit. Selain itu, pada waktu musim kemarau kadang-kadang tanaman mati kekeringan sebelum rendemen optimal tercapai.

5) Serangan hama dan penyakit 6) Daerah penanaman

Tebu yang ditanam di dataran tinggi, masa hidupnya akan lebih lama dibandingkan dengan tebu yang ditanam di dataran rendah. Tebu yang

ditanam di dataran tinggi akan mendapat sinar matahari lebih lama daripada di dataran rendah sehingga kemasakan optimal dicapai pada masa yang lebih lama.

7) Masa tanam

Tebu yang ditanam pada bulan Mei – Juli akan mempunyai daya tahan yang lebih baik daripada bulan-bulan sebelum atau sesudahnya. Karena daya tahan yang baik, maka tanaman tebu akan bisa sampai mencapai masak optimal pada waktunya.

8) Gulud akhir

9) Kerobohan tanaman

Tebu yang roboh terkena angin ataupun karena terlampau banyak diberi pupuk nitrogen, akan berakibat terhambat proses kemasakannya. Kandungan gula di dalam batang akan diuraikan kembali untuk pertumbuhan tunas baru, dan untuk energi dalam upaya ingin berdiri kembali.

Untuk meningkatkan rendemen tebu, maka upaya-upaya yang dapat dilakukan adalah: (1) pemakaian bibit yang bermutu, (2) masa tanam yang optimal, (3) pengolahan tanah dan pemeliharaan yang optimal, (4) pemupukan berimbang, (5) perlindungan tanaman terhadap hama penyakit dan gulma, (6) pengairan yang sesuai, dan (7) penggunaan zat pengatur tumbuh. Menurut Mangelsdorf (1953), hasil gula tersebut sangat dipengaruhi oleh interaksi antara faktor genotip tebu, kondisi lahan, dan musim.

Pemupukan

Pupuk adalah bahan untuk diberikan kepada tanaman baik langsung maupun tidak langsung, guna mendorong pertumbuhan tanaman, men