PENGEMBANGAN SISTEM PAKAR
UNTUK FORMULASI TAKARAN PUPUK BERIMBANG (N, P, K) UNTUK TANAMAN PADI SAWAH
Oleh :
NOVI ANDARYANI F 14101116
2006
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PENGEMBANGAN SISTEM PAKAR
UNTUK FORMULASI TAKARAN PUPUK BERIMBANG (N, P, K) UNTUK TANAMAN PADI SAWAH
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk meraih gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh :
NOVI ANDARYANI F14101116
2006
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
PENGEMBANGAN SISTEM PAKAR
UNTUK FORMULASI TAKARAN PUPUK BERIMBANG (N, P, K) UNTUK TANAMAN PADI SAWAH
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh:
NOVI ANDARYANI F 14101116
Dilahirkan di Jakarta, 7 November 1982 Tanggal lulus : 26 Januari 2006
Menyetujui, Bogor, Februari 2006
Dr. Ir. I Wayan Astika, M.Si Dr. Ir. Abdul Karim Makarim, M.Sc
Pembimbing I Pembimbing II
Mengetahui,
Dr.Ir. Wawan Hermawan, MS. Ketua Departemen Teknik Pertanian
Novi Andaryani. F14101116. Pengembangan Sistem Pakar untuk Penentuan Takaran Pupuk Berimbang (N, P, K) untuk Tanaman Padi Sawah. Di bawah bimbingan Dr. Ir. I Wayan Astika, M.Si dan Dr. Ir. Abdul Karim Makarim, M.Sc.
RINGKASAN
Beras yang merupakan makanan utama penduduk Indonesia berasal dari padi. Produksi padi di Indonesia sebagian besar terdapat di Pulau Jawa dan lainnya tersebar di seluruh wilayah Indonesia. Untuk meningkatkan hasil dan mutu beras, tanaman padi memerlukan unsur hara dalam jumlah banyak (makro) di antaranya nitrogen (N), fosfor (P), kalium (K) dan belerang (S). Kecuali itu diperlukan hara sekunder kalsium (Ca) dan magnesium (Mg), serta hara mikro yang jumlahnya sangat sedikit seperti seng (Zn), tembaga (Cu), besi (Fe), molibdenum (Mo), boron (B), dan mangan (Mn).
Tanaman yang kekurangan N tumbuhnya kerdil, anakan sedikit dan daunnya berwarna kuning pucat, terutama daun tua. Sebaliknya, tanaman yang dipupuk urea (sumber N) berlebihan tumbuhnya subur, daun hijau tua, anakan banyak, jumlah malai banyak, tetapi tanaman mudah rebah dan pemasakan gabah lambat. Tanaman yang kekurangan unsur hara fosfor (P) tumbuhnya kerdil, daun sempit berwarna hijau tua, anakan sedikit, malai pendek dan gabah sedikit, pemasakan lambat dan kehampaan gabah tinggi. Sedangkan tanaman yang kekurangan kalium (K), batangnya lemah, daun terkulai dan cepat menua, mudah terserang hama dan penyakit, mudah rebah, persentase gabah hampanya tinggi, butir hijau banyak dan mutu beras rendah.
Keberadaan seorang ahli (pakar) pupuk di lapangan dapat mempermudah petani dan penyuluh untuk membantu menentukan takaran pupuk yang diperlukan pada daerah tersebut. Namun karena keterbatasan jumlah ahli serta kesibukan mereka membuat petani dan penyuluh pertanian kesulitan untuk menentukan takaran pupuk yang diperlukan. Hal inilah yang kemudian mendorong para peneliti dan ahli menciptakan sebuah perangkat lunak (sistem pakar) yang dapat membantu fungsi mereka di lapangan. Perangkat lunak berupa sistem pakar ini berisi pengetahuan yang dimiliki oleh para ahli yang ditransfer (dipindahkan) ke komputer sehingga dapat digunakan oleh siapa dan kapan saja.
Secara umum penelitian ini bertujuan 1) mengembangkan dan memodifikasi SIPAPUKDI (Sistem Pakar Pemupukan Padi) yang telah dibangun oleh Makarim (2005), 2) melakukan uji coba kepada pengguna. Pengembangan dan modifikasi terletak pada penentuan potensi hasil, perhitungan biaya pupuk, serta analisis usaha tani. Pengembangan dan modifikasi ini diharapkan lebih mempermudah sosialisasi kepada pengguna lewat software yang akan dibuat.
Penelitian ini dilakukan mulai bulan Mei 2005 sampai dengan Januari 2006. Ekstraksi pengetahuan pakar dilakukan di Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan, Bogor, sedangkan pembangunan sistem pakar dilakukan di Laboratorium Sistem dan Manajemen Mekanisasi Pertanian, Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Tujuan utama sistem pakar adalah pengalihan keahlian dari para ahli ke komputer untuk kemudian dialihkan lagi ke orang lain yang bukan ahli. Proses ini membutuhkan empat aktivitas, yaitu akuisisi pengetahuan (dari para ahli atau
sumber-sumber lainnya), representasi pengetahuan (ke komputer), inferensi pengetahuan, dan pengalihan pengetahuan ke pengguna. Pembangunan sistem pakar menggunakan pendekatan sistem yang dikenal sebagai System Development Life Cycle (SDLC) atau daur hidup pengembangan sistem. Tahapan-tahapan dalam SDLC yaitu (1) investigasi sistem, (2) analisis sistem, (3) desain sistem, (4) implementasi sistem, dan (5) perawatan sistem. Dalam pembangunan sistem pakar ini beberapa tahap SDLC tidak dilakukan. Tahap yang dilakukan hanya tahap analisis sistem, desain sistem yang melibatkan aktivitas akuisisi pengetahuan, representasi pengetahuan, dan inferensi pengetahuan, serta implementasi sistem yang melibatkan aktivitas pengalihan pengetahuan ke pengguna.
Bahasa pemrograman yang digunakan dalam pembangunan sistem pakar ini adalah Visual Basic 6.0, yang mempunyai tampilan menarik dan mudah berinteraksi dengan pengguna. Rekomendasi takaran pupuk yang dihasilkan oleh sistem pakar ini sama dengan takaran pupuk SIPAPUKDI (Sistem Pakar Pemupukan Padi) yang telah dibangun oleh peneliti sebelumnya (Makarim, 2005), sehingga sistem pakar ini layak untuk digunakan. Kendala yang dihadapi pada saat implementasi sistem ini yaitu kekurangmampuan pengguna (penyuluh dan petani) dalam mengoperasikan komputer.
KATA PENGANTAR
Sistem Pakar Penentuan Takaran Pemupukan Berimbang (N, P, K) untuk Tanaman Padi Sawah dikembangkan berdasarkan kebutuhan pengguna (petani dan penyuluh pertanian). Kekurangpahaman petani dan penyuluh pertanian memberikan takaran pupuk yang sesuai dengan kondisi lahannya menyebabkan penggunaan pupuk tidak efisien (berlebihan atau kurang), hal ini juga dapat berpengaruh pada biaya yang dikeluarkan oleh petani dan hasil tanaman padinya. Diharapkan dengan dikembangkannya sistem pakar ini dapat membantu petani dan penyuluh pertanian mengatasi masalah tersebut.
Penulis sangat mensyukuri salah satu nikmat yang telah dilimpahkan oleh Sang Penguasa Kehidupan, Allah SWT, yaitu terselesaikannya penulisan skripsi ini. Penulis dibantu oleh banyak pihak yang telah dengan sabar dan ikhlas membimbing dan memberikan semangat dalam penyusunan skripsi ini.
1. Kedua orang tua, bapak dan ibu, serta adik-adik penulis yang telah memberikan doa restu dan dorongan moral untuk penyelesaian studi penulis. 2. Dr. Ir. I Wayan Astika, M.Si sebagai pembimbing akademik yang telah
mengarahkan dan membimbing penulis selama masa perkuliahan hingga penyelesaian skripsi ini.
3. Dr. Ir. Abdul Karim Makarim, M.Sc sebagai pembimbing skripsi yang telah memberikan masukan dan bantuannya dalam penyelesaian skripsi ini.
4. Bapak Liyantono, S.TP sebagai dosen penguji yang telah meluangkan waktu dan memberikan masukan dalam perbaikan skripsi ini.
5. Keluarga besar Wisma Pinus yang telah memberikan kehangatan dan lingkungan yang sangat nyaman selama penulis berada di sana.
6. Keluarga besar Teknik Pertanian, Teknik Pertanian 38, TSIP, dan TSIP 38 yang memberikan banyak tambahan ilmu selama penulis menjalankan studi di IPB, Pak Ghozali yang setia menemani dan membantu penulis ketika ujicoba di lapangan, Bu Ros, Bu Mar, dan staf UPT AJMP Fateta yang banyak membantu dalam urusan administrasi.
7. Saudari, sahabat, dan teman-teman yang selalu memberikan doa, semangat, dan meluangkan waktu, tenaga, dan pikirannya untuk membantu penyelesaian studi penulis.
8. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu dalam halaman yang terbatas di skripsi ini, akan tetapi telah menempati luasnya halaman di hati penulis.
Kiranya rasa terima kasih tidak akan cukup untuk membalas semua kebaikan yang telah diberikan, karena itu semoga Allah SWT membalas semua kebaikan dengan sebaik-baik balasan.
Kekurangan dan ketidaksempurnaan dalam skripsi ini tentunya sangat banyak, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran dari pembaca. Penulis juga berharap skripsi ‘kecil’ ini dapat memberikan tambahan manfaat bagi luasnya dunia ilmu pengetahuan.
Bogor, Januari 2006
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR ... i
DAFTAR ISI... iii
DAFTAR TABEL... v
DAFTAR GAMBAR ... vi
DAFTAR LAMPIRAN... vii
I. PENDAHULUAN ... 1
A. LATAR BELAKANG... 1
B. TUJUAN PENELITIAN ... 4
II. TINJAUAN PUSTAKA ... 5
A. UNSUR HARA DAN PUPUK... 5
B. PEMUPUKAN PADI ... 6
C. PEMUPUKAN BERIMBANG ... 7
D. SISTEM PAKAR ... 9
E. SISTEM PAKAR PEMUPUKAN PADI (SIPAPUKDI)... 12
F. DAUR HIDUP PENGEMBANGAN SISTEM / SYSTEM DEVELOPMENT LIFE CYCLE (SDLC)... 14
G. PENELITIAN SEJENIS TENTANG SISTEM PAKAR ... 19
III. METODE PENELITIAN... 20
A. WAKTU DAN TEMPAT... 20
B. ALAT DAN BAHAN... 20
C. METODE PENELITIAN ... 20
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN... 23
A. ANALISIS SISTEM... 23
B. DESAIN SISTEM ... 24
1. Desain User Interface... 24
2. Desain Data ... 32
3. Desain Proses ... 43
C. IMPLEMENTASI SISTEM ... 47
1. Tes Sistem Pakar ... 47
V. KESIMPULAN DAN SARAN... 56
A. KESIMPULAN ... 56
B. SARAN... 57
DAFTAR PUSTAKA ... 58
DAFTAR TABEL
Halaman
Table 1. Profil daerah sawah di wilayah Indonesia... 1
Tabel 2. Perbedaan sistem konvensional dan sistem pakar ... 12
Tabel 3. Varietas padi sawah, kelompok varietas dan hasilnya ... 33
Tabel 4. Perbandingan hasil padi dengan jenis irigasinya ... 34
Tabel 5. Perbandingan produktivitas padi dengan tingkat irigasinya ... 34
Tabel 6. Perbandingan jawaban sistem pakar dan jawaban pakar (dengan kondisi status N, P, K tanah tinggi dan tekstur tanah liat)... 48
Tabel 7. Perbandingan jawaban sistem pakar dan jawaban pakar (dengan kondisi status N, P, K tanah tinggi dan tekstur tanah berpasir)... 49
Tabel 8. Respon pengguna terhadap kemudahan penggunaan sistem pakar ... 50
Tabel 9. Respon pengguna terhadap tampilan, perpaduan warna, ilustrasi gambar, dan tata letak dalam sistem pakar ... 51
Tabel 10. Respon pengguna terhadap kesesuaian tombol-tombol yang ada terhadap informasi yang ditampilkan ... 51
Tabel 11. Respon pengguna terhadap penjelasan-penjelasan yang ada dalam tombol keterangan... 52
Tabel 12. Respon pengguna terhadap default (angka-angka yang diberikan) dalam setiap proses pada sistem pakar ... 52
Tabel 13. Jawaban pengguna mengenai cara menentukan dosis pupuk yang digunakan selama ini ... 53
Tabel 14. Jawaban pengguna mengenai pengaruh pemupukan terhadap panen yang dihasilkan ... 54
Tabel 15. Jawaban pengguna mengenai alasan pemberian pupuk yang tidak sesuai dengan rekomendasi ... 54
Tabel 16. Jawaban pengguna mengenai manfaat yang diberikan sistem pakar kepada pengguna ... 55
