1 Model Dinamika Iklim Dan Penggunaan Lahan Terhadap Produksi Pangan
Dengan Menggunakan Metode Pendekatan Sistem Dinamik
Ririen1), Prof. Dr. Dadang Ahmad S., M.Eng2),Dr. Samsu Arif, M.si2) Prodi Geofisika, Jurusan Fisika
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Hasanuddin
1)
Mahasiswa Geofisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam UNHAS
2)
Dosen Geofisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam UNHAS Inti Sari
Iklim merupakan salah satu komponen yang penting dalam kehidupan. Iklim juga memberikan pengaruh besar terhadap pertanian di Indonesia. Selain iklim, pertanian Indonesia juga bergantung pada ketersedian lahan. Kabupaten pinrang merupakan salah satu daerah yang sebagian besar wilayahnya merupakan pertanian dan penghasilan masyarakat dari bertani. Laju konversi lahan sawah yang terus meningkat setiap tahun dan kondisi iklim yang tak menentu menjadi hambatan dalam meningkatkan produktivitas padi. Sehingga program ketahanan pangan melemah. Penelitian ini menganalisis ketersedian beras melalui pendekatan simulasi sistem dinamik. Hasil simulasi menunjukkan bahwa iklim dan penggunaan lahan memberikan pengaruh terhadap ketersedian beras. Sehingga swasembada beras sulit dicapai apabila laju konversi sawah terus berlanjut sebagaimana kondisi tahun 2007-2015. Swasembada beras dapat dicapai dengan perluasan lahan sawah sebesar 3.75% dengan disertai peningkatan produktivitas padi sebesar 10%. Kebijakan lahan sawah abadi tidak cukup untuk mencapai kondisi swasembada beras dalam 60 tahun ke depan selama produktivitas padi tidak di upayakan untuk ditingkatkan lebih baik dan laju permukiman tidak ditekan.
Kata kunci: Iklim dan penggunaan lahan, Ketersedian beras, Sistem dinamik
Abstract
Climate is one of the important components in life. Climate have a big impact on agriculture of Indonesia. In addition to climate, agricultural of Indonesia also depend on the availability of land. Pinrang is one area that is mostly covered agriculture and income of the farming community. The rate of wetland conversion are increasing every year and erratic climate conditions are impediments to improving rice productivity. Thus weakening food security program. This study analyzes the availability of rice through dynamic system simulation approach. The simulation results show that the climate and land use impact the availability of rice. It is difficult to achieve rice self-sufficiency when the conversion rate of
2 paddy continues as the situation in 2007-2015. Rice self-sufficiency can be achieved with the expansion of wetland at 3.75%, accompanied by the increasing of rice productivity by 10%. Perennial wetland policy is not enough to achieve rice self-sufficiency condition in the next 60 years for rice productivity is not strived for better and improved settlement rate is not pressed.
Keywords: Climate and land use, Availability of rice, system dynamics I. Pendahuluan
Kondisi iklim menjadi komponen utama dalam perencanaan pertanian baik untuk jangka panjang, maupun untuk jangka pendek (tanaman pangan musiman) agar produktivitas tanaman pangan dapat dikelola sesuai perubahan iklim yang mungkin terjadi selama beberapa tahun ke depan. Selain iklim, hal lain yang penting di antaranya adalah penataan kesesuaian lahan sebagai media tumbuh tanaman pangan. Masalah produksi pangan yang dipengaruhi oleh iklim dan penggunaan lahan merupakan masalah yang kompleks. Sehingga untuk menangani masalah produksi pangan, salah satu metode yang dapat digunakan adalah metode pendekatan sistem dinamik. Tujuan dilakukan penelitian adalah untuk mengetahui pengaruh iklim dan penggunaan lahan terhadap produksi pangan dengan peningkatan jumlah penduduk.
I.1 Curah Hujan
Curah hujan dinyatakan dalam satuan mm/tahun. Tanaman padi membutuhkan curah hujan yang baik, rata-rata 200 mm/bulan atau lebih, dengan distribusi selama 4 bulan. Sedangkan curah hujan yang dikehendaki pertahun sekitar 1500-2000 mm/tahun. Curah hujan yang baik akan membawa dampak positif dalam pengairan, sehingga genangan air yang diperlukan tanaman padi di sawah dapat tercukupi (Denisa, 2015). Hujan ( Presipitasi ) adalah faktor utama yang mengendalikan berlangsungnya daur hidrologi dalam suatu wilayah DAS. Terjadinya hujan karena adanya perpindahan massa uap air ke tempat yang lebih tinggi sebagai respon adanya beda tekanan udara antara dua tempat yang berbeda ketinggiannya. Di tempat tersebut, karena akumulasi uap air pada suhu yang rendah maka terjadilah proses kondensasi, dan pada gilirannya massa uap air tersebut jatuh sebagai air hujan (Handajani, 2005).
I.2 Enso
ENSO (El Nino/La Nina and Southern Oscillation) merupakan fenomena global laut atmosfer yang membawa implikasi laut Indonesia lebih dingin padakejadian
El Nino dan lebih hangat pada kejadian La Nina (Aldrian. E, 2008). (1) El Niño
Lemah (Weak El Niño), jika penyimpangan suhu muka laut di Pasifik ekuator +0.5º C s/d +1,0º C dan berlangsung minimal selama 3 bulan berturut-turut. (2) El Niño sedang (Moderate El Niño), jika penyimpangan suhu muka laut di Pasifik ekuator +1,1º C s/d 1,5º C dan berlangsung minimal selama 3 bulan berturut-turut.
(3) El Niño kuat (Strong El Niño), jika penyimpangan suhu muka laut di Pasifik
3 I.3 Lahan Sawah
Lahan sawah adalah suatu tipe penggunaan lahan, yang untuk pengelolaannya memerlukan genangan air. Oleh karena itu sawah selalu mempunyai permukaan datar atau yang didatarkan, dan dibatasi oleh pematang untuk menahan air genangan (Sofyan dkk, 2007). Lestari (2009) mendefinisikan alih fungsi lahan atau lazimnya disebut sebagai konversi lahan adalah perubahan fungsi sebagian atau seluruh kawasan lahan dari fungsinya semula (seperti yang direncanakan) menjadi fungsi lain yang menjadi dampak negatif (masalah) terhadap lingkungan dan potensi lahan itu sendiri.
I.4 Sistem Dinamik
Dinamika sistem merupakan metode pemodelan yang berhubungan dengan pertanyaan-pertanyaan tentang dinamika waktu. Dinamika waktu yaitu pola-pola tingkah laku yang dibangkitkan oleh sistem itu dengan perubahan waktu. Asumsi utama dalam paradigma dinamika sistem adalah bahwa dinamika waktu yang persistent pada setiap sistem yang kompleks bersumber dari struktur kausal yang membentuk sistem. Hal inilah yang menyebabkan model-model sistem dinamis diklasifikasikan ke dalam model matematik kausal (Forrester, 1961). Sistem dinamik adalah bidang profesional yang berhubungan dengan kompleksitas sistem. Sistem dinamika adalah dasar yang diperlukan mendasari pemikiran yang efektif tentang sistem.
I.5 Penduduk
Produksi atau proses memproduksi adalah menambah kegunaan (nilai guna) suatu barang. Suatu proses produksi membutuhkan faktor-faktor produksi,yaitu alat dan sarana untuk melakukan proses produksi. Produksi padi tergantung pada dua variabel, yaitu luas areal panen dan hasil panen per hektar (produktivitas). Luas areal panen tanaman padi cenderung menurun. Penurunan tersebut disebabkan oleh peningkatan jumlah penduduk yang relatif tinggi akan meningkatkan permintaan lahan perumahan (Sunani, 2009). Konsumsi adalah kegiatan menghabiskan atau menggunakan barang untuk keperluan tertentu. Adanya kegiatan konsumsi dalam jumlah besar maka terbentuklah permintaan. Kebutuhan akan beras oleh penduduk desa juga lebih tinggi jika dibandingkan dengan penduduk yang tinggal di daerah perkotaan. Hal ini disebabkan karena perbedaan tingkat pendapatan juga tidak terlalu banyak atau kurang beragamnya makanan pengganti nasi yang dijual di daerah perdesaan dibandingkan dengan di daerah perkotaan yang sangat banyak jenis jenis dan macam makanan yang diperjualbelikan (Lastry, 2006).
penduduk adalah Semua Orang yang berdomisili di Wilayah Republik Indonesia selama 6 bulan atau lebih dan atau mereka yang berdomisili kurang dari 6 bulan tetapi bertujuan untuk menetap di Wilayah Republik Indonesia (Yuni, 2011). Jumlah penduduk pada umumnya mengalami pertumbuhan penduduk. Pertumbuhan penduduk di suatu wilayah dipengaruhi oleh 4 faktor yaitu Kelahiran (natalitas), Kematian (mortalitas), In Migrasion (migrasi masuk), Out
4 II. Metodologi
Lokasi penelitian adalah Kabupaten Pinrang yang berada ± 180 Km dari Kota Makassar. Kabupaten Pinrang berada pada perbatasan provinsi Sulawesi Selatan dengan Provinsi Sulawesi Barat, serta menjadi jalur lintas darat dari dua jalur utama, baik antar provinsi dan antar kabupaten di Sulawesi Selatan, yakni dari arah selatan: Makassar, Parepare ke wilayah Provinsi Sulawesi Barat, dan dari arah Timur: kabupaten - kabupaten di bagian timur dan tengah Sulawesi Selatan menuju Provinsi Sulawesi Barat (BPS, 201).
II.1 Validasi
Validasi model merupakan suatu usaha untuk menyimpulkan apakah model sistem yang dibangun merupakan perwakilan yang sah dari realitas yang dikaji sehingga dapat menghasilkan kesimpulan yang meyakinkan. Banyak uji statistik yang dapat dipakai untuk mengukur penyimpangan antara output simulasi dengan data aktual salah satu diantaranya Mean Absolute Persantase Error (MAPE). Persamaan matematika dari MAPE sebagai berikut:
Mulai
Studi Literatur
Konsep Causal Loop
Pengumpulan Data
Membuat Model Dalam Powersim
Curah Hujan Luas Lahan Sawah
Produktivitas padi Populasi Penduduk Formulasi Model Model Simulasi Validasi Model Valid MAPE<10% Membuat Causal Loop Diagram
Uji Sensitivitas Selesai Ya Ya Tidak Tidak Analisis Model Ya Ya
5 𝑀𝐴𝑃𝐸 = 1 𝑁 (𝑋𝐻 − 𝑋𝑅) (𝑋𝑅) 𝑥 100% Dimana:
XH = data hasil simulasi
XR = data aktual/real
n = Banyaknya data III. Hasil dan Pembahasan III.1 Model
Gambar 1 Model simulasi ketersedian beras kabupaten pinrang
Berdasarkan validasi diperoleh bahwa hasil simulasi dengan data sebenarnya berbeda kurang dari <10%, artinya model sudah memadai. Sehingga dapat dikatakan bahwa nilai simulasi tidak melebihi atau di bawah nilai aktual.
III.2 Hasil simulasi hubungan ketersedian dan konsumsi beras penduduk Berdasarkan hasil simulasi produksi beras kabupaten Pinrang mengalami fluktuasi akibat pengaruh iklim dan perubahan lahan. Seperti terlihat pada Gambar 2
Lahan sawah irigasi
Perluasan lahan sawah irigasi Fraksi sawah irigasi
Konv ersi sawah irigasi
Penduduk
Pertumbuhan penduduk Rata rata luaasan permukiman perpenduduk
Permukiman
Laju pertumbuhan penduduk
Produksi sawah irigasi
Total produksi gabah Produktiv itas sawah irigasi
Produksi beras Rendemen
Konsumsi
Ketersedian beras Konsumsi perpenduduk
Lahan sawah tadah hujanPerluasan sawah tadah hujan
Fraksi sawah tadah hujan
Produksi Sawah Tadah hujan Produktiv itas sawah tadah hujan
~ Curah hujan
~ Enso
Konv ersi sawah Th
6 Gambar 2 Hasil simulasi ketersedian dan konsumsi
Konsumsi yang meningkat setiap tahun mengakibatkan ketersedian menurun. Sehingga kabupaten Pinrang dapat mengalami masa kritis beras. Namun berdasarkan hasil simulasi untuk beberapa tahun yang akan datang ketersedian beras kabupaten Pinrang masih mampu untuk memenuhi kebutuhan beras masyarakat.
III.3 Upaya peningkatan ketersedian beras
Sehubungan dengan upaya swasembada beras simulasi ketersedian beras dilakukan dengan mengacu pada ketetapan lahan sawah abadi, peningkatan produktivitas padi, dan perluasan areal sawah, dengan kriteria sebagai berikut: Model 1 : kebijakan peningkatan produktivitas padi dan lahan sawah abadi
1. Produktivitas sawah irigasi 5,8 ton/ha menjadi 6.2 ton/ha (nilai produktivitas dinas pertanian kabupaten pinrang 2015)
2. Produktivitas sawah tadah hujan 2,43 ton/ha menjadi 3.04 ton/ha (ditingkatkan 25%)
3. Pengaruh hal-hal lain dianggap konstan
Model 2 : kebijakan peningkatan produktivitas padi dan perluasan areal lahan sawah irigasi.
1. Produktivitas sawah irigasi 5,8 ton/ha menjadi 6,38 ton/ha di tingkatkan 10%
2. Perluasan areal sawah irigasi 0,5 % menjadi 3.75% (berdasarkan nilai perluasan sawah Irawan, 2005)
3. Produktivitas sawah tadah hujan 2,43 ton/ha menjadi 2,67 ton/ha di tingkatkan 10 %
4. Perluasan sawah tadah hujan 1,2% menjadi 1.5% (ditingkatkan 25%) 5. Pengaruh hal-hal lain dianggap konstan
Kondisi model 1 meningkatkan ketersedian beras dibanding kondisi awal. Namun belum mampu untuk mencapai keadaan swasembada beras, karena ketersedian
0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000 2007 2017 2027 2037 2047 2057 2067 Konsumsi Ketersedian
7 masih mengalami penurunan produksi. kondisi model 1 dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3.3 Hasil simulasi ketersedian dan konsumsi model 1
Kondisi model 2 menunjukkan peningkatan produksi dibandingkan model awal. Peningkatan prouksi disebabkan oleh lahan sawah yang meningkat, sehingga produktivitas meningkat. Kondisi model 2 menunjukkan ketersedian beras yang terus meningkat setiap tahun, sehingga mampu memenuhi untuk melakukan swasembada beras. Hasil simulasi ketsedian dan konsumsi model 2 dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Hasil simulasi konsumsi dan ketersedian model 2
0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000 160000 2007 2017 2027 2037 2047 2057 2067 Konsumsi Ketersedian 0 50000 100000 150000 200000 250000 300000 350000 2007 2017 2027 2037 2047 2057 2067 Konsumsi Ketersedian
8 Berdasarkan dari hasil simulasi kedua model. Kebijakan perluasan lahan sawah dan peningkatan produktivitas merupakan alternatif yang baik untuk meningkatkan produksi dan ketersedian beras di kabupaten Pinrang sehingga dapat dilakukan swasembada beras. Dengan peningkatan produktivitas, kehilangan atau berkurangnya produksi akibat dari pengaruh iklim dapat tertutupi, sehingga kebutuhan masyarakat dapat tetap terpenuhi dan upaya pemerintah melakukan swasembada beras dapat terlaksana.
Berdasarkan hasil simulasi ketiga model, parameter fraksi lahan dan produktivitas merupakan parameter yang paling sensitif. Karena kedua paremeter tersebut dapat menyebabkan peningkatan maupun penurunan terhadap nilai produksi dan ketersedian beras.
IV. Penutup IV.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil simulasi dapat disimpulkan bahwa:
1. Iklim memberikan pengaruh yang cukup signifikan terhadap produksi padi pada tahun-tahun tertentu. Pada tahun 2007 produksi padi 258.357. Namun pada tahun 2010 produksi padi mengalami penurunan menjadi 257.024 ton/tahun. Hal tersebut disebabkan karena pada tahun 2010 curah hujan mencapai 3165 mm/tahun dan nilai ENSO mencapai 1 (merupakan kejadian anomali iklim). Sehingga pada tahun 2067 produksi padi hanya sekitar 205.021 ton.
2. Penggunaan lahan hasil konversi lahan sawah menjadi permukiman memberikan pengaruh terhadap produksi padi, namun tidak terlalu signifikan. Karena alih fungsi lahan lain (perkebunan atau hutan) menjadi lahan sawah. Sehingga lahan sawah yang berkurang akibat dari peningkatan permukiman dapat teratasi. Namun pertumbuhan permukiman harus dibatasi, ketika tidak ada lahan yang dapat dibuka untuk dijadikan lahan sawah agar krisis lahan pertanian tidak terjadi. Pada tahun 2007 lahan sawah irigasi seluas 43.839 ha dan lahan sawah tadah hujan seluas 2.803 ha. Sedangkan pada tahun 2067 lahan sawah irigasi hanya tersisa 33.040 ha dan lahan sawah tadah hujan mencapai 4.742 ha.
3. Penduduk yang mengalami peningkatan setiap tahun menyebabkan konsumsi penduduk juga mengalami peningkatan. Namun hal tersebut tidak mempengaruhi persedian beras di Kabupaten Pinrang dikarenakan lahan sawah yang masih tersedia cukup luas, meskipun produksi beras mengalami fluktuasi akibat dari pengaruh iklim. Jumlah penduduk pada tahun 2007 sebanyak 335.270 jiwa, konsumsi 38.221 ton/jiwa, dan luas permukiman 302 ha. Namun pada tahun 2067 jumlah penduduk telah mencapai 521.809 jiwa, konsumsi 59.486 ton/jiwa, dan permukiman mencapai 470 ha. Karena produksi beras yang cukup untuk memenuhi kebutuhan masyarakat Kabupaten Pinrang dan ketersedian yang masih surplus, Sehingga kabupaten pinrang dapat dikatakan sebagai daerah lumbung padi di provinsi Sulawesi Selatan.
9 IV.2 Saran
Saran yang dapat diberikan setelah penelitian in adalah:
1. Peneliti yang akan melakukan penelitian dengan menggunakan pendekatan sistem dinamik harus lebih menekankan pada ketersedian data dan keakuratan data sesuai dengan yang di lapangan agar hasil penelitian lebih akurat atau mendapatkan hasil yang tidak terlalu berbeda jauh dengan kenyataan di lapangan.
2. Penelitian dengan pendekatan sistem dinamik harus benar-benar dipahami hubungan antara masing-masin variabel agar mempermudah dalam pembuatan model.
Referensi
Forrester, J..W., (1961). System Dynamics : the Foundation Under Systems
Thinking. System Dynamic D-402, 2010
Handajani, Novie. 2005. Analisis Distribusi Curah Hujan Dengan Skala Ulang
Tertentu. Jawa Timur: UPN.
Irawan, B. 2005. Konversi Lahan Sawah : Potensi Dampak, Pola
Pemanfaatannya, dan Faktor Determinan. Forum Penelitian Agro
Ekonomi Volume 23, Nomor 1, Juni 2005. Bogor: Pusat Analisis Sosial Ekonomi dan Kebijakan Pertanian.
---. 2005. Adaptasi Perubahan Iklim Untuk Mempertahankan Produksi Beras di
Pulau Jawa. Bogor: Pusat Analisis Sosial Ekonomi dan Kebijakan
Pertanian.
Lastry, Yenny. 2006. Analisis Pola Konsumsi Beras Rumah Tangga di Kota
Bogor [Skripsi]. Bogor : Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor.
Lestari, T., 2009. Dampak Konversi Lahan Pertanian Bagi Taraf Hidup Petani. Makalah Kolokium. Deprtemen Sains Komunikasi dan Pengembangan
Masyarakat tanggal 21 April 2009. Bogor: Intitut Pertanian Bogor.
Sofyan R, dkk. 2007. Peluang Perluasan Lahan Sawah dalam Prospek Lahan
Sawah. Hal. 227-229. Bogor: Balai Besar Penelitian dan pengembangan
sumber daya Lahan Pertanian.
Sunani, Nani. 2009. Analisis faktor-faktor yang mempengaruhi Produksi dan
