1980 KEPENTINGAN PENGHAMPIRAN SISTEM UNTUK...
Transcript of 1980 KEPENTINGAN PENGHAMPIRAN SISTEM UNTUK...
1
KEPENTINGAN PENGHAMPIRAN SISTEM UNTUK MEMAJUKAN PERTANIAN1
Tejoyuwono Notohadiprawiro
Ringkasan
Penghampiran sistem dengan acuan peniru dan didukung dengan program komputer, merupakan perkakas penelitian dan perencanaan pengembangan sumberdaya, ekonomi dan sosial yang mempan. Pertanian sebagai suatu sistem yang bergatra ganda dan berkelakuan proses stokhastik, perlu ditangani secara penghampiran sistem. Dengan penghampiran sistem ini pengembangan pertanian akan dapat diarahkan secara lebih mantap, karena tidak saja didasarkan atas kelakuan tiap anasir pembentuk sistem, akan tetapi lebih daripada itu didasarkan atas saling tindak anasir.
Teknik pengacuan atau peniruan bermanfaat sekali karena : 1. Dapat menggambarkan kelakuan keseluruhan sistem menurut kegawaian saling tindak
dakhil dan kegawaian salingtindak luaran. 2. Dapat menunjukkan titik-titik masukan dan keluaran sistem, baik yang terkendalikan
maupun yang “liar”, serta titik-titik dampak variabel luaran pada sistem. 3. Dapat memperlihatkan agihan bahan dan energi dalam sistem, yang dapat
dikuantitatifkan menjadi suatu acuan neraca bahan dan energi. 4. Sekaligus merupakan suatu sistem informasi, baik untuk memberitahukan tentang letak
titik-titik suapbalik, titik-titik rawan dan rumpang-rumpang pengetahuan, maupun untuk mengarahkan pengajian dan pengelolaan sistem, serta berdaya meramal.
5. Dapat menjadi pelantar proses coba-coba atau eksperimental, berarti tahap awal penyelesaian persoalan tidak usah melibatkan sumberdaya alam secara fisik, sehingga risiko yang terkait pada penciptaan sistem baru atau pembenahan sistem baru atau pembenahan sistem yang sudah ada dapat ditekan. Hal ini merupakan bantuan yang berharga pada niat pengawetan dan melestarikan sumberdaya dan lingkungan hidup.
Dua macam penghampiran dipandang paling sepadan untuk perancangan pengembangan pertanian di negara sedang berkembang, yaitu penghampiran subsektoral/ hasilpanen dan penghampiran regional. Pada yang pertama penghampiran sekaligus mencakup suatu wilayah yang luas, sedang pada yang kedua semua gatra atau anasir diperhatikan secara terpadu. Pada penghampiran yang kedua ini pertanian dipandang sebagai suatu sistem regional, berarti faktor atau anasir loka ditonjolkan secara istimewa.
Dalam makalah ini disajikan juga beberapa teladan menyusun acuan berupa diagram atau struktur aliran. Untuk memiliki acuan atau peniru yang mempan, ada dua hal pokok yang selalu harus diperhatikan : 1. Gatra sistem atau sudut pandangan pada sistem harus ditakrifkan secara jelas. 2. Batas sistem harus digariskan secara tajam untuk memilahkan secara tegas sistem dan
lingkungannya.
* Disampaikan pada Seminar dan Reuni Alumni III Fakultas Pertanian UGM, Yogyakarta, 1980 ** Dosen pada Fakultas Pertanian UGM
Repro: Ilmu Tanah Universitas Gadjah Mada (2006)
2
PENGANTAR
Sampai sekarang masih selalu terjadi selisih pendapat antara para penganjur
penghampiran (approach) umum (generalization) dan mereka yang mengikuti
penghampiran khusus (specialization). Penghampiran khusus cocok untuk persoalan yang
terbatas, yang terperikan secara teliti di dalam batasan yang tajam. Dengan jalan ini orang
akan dapat menghasilkan suatu bentuk penyelesaian yang berguna. Misalnya, cara
pemupukan yang lebih baik, meningkatkan pemanfaatan lahan dengan bertanam tumpang
gilir, menciptakan bibit unggul, mengatur perlindungan pertanaman secara lebih mempan
(effective), menyimpan hasilpanen sehingga lebih tahan lama, dsb. Akan tetapi
penghampiran khusus semacam ini mempunyai suatu kelemahan, yaitu penanganan
persoalan secara bagian demi bagian yang tidak berkaitan satu bagian dengan bagian yang
lain. Meskipun tiap-tiap persoalan tersebut di atas merupakan anasir-anasir (components)
yang sangat penting dari sistem produksi pertanian, namun cara penanganan seperti itu
secara tersirat (implicit) mengabaikan hakekat salingtindak (interaction) antar anasir
dalam menentukan kesudahan akhir. Misalnya, daya tahan simpan padi berhubungan
dengan kadar N dalam biji padi dan hal ini pada gilirannya tergantung pada takaran
pemupukan N pada pertanaman padi. Maka boleh jadi suatu cara penyimpanan yang
terbukti baik menjadi kurang mempan jika diterapkan pada padi yang berasal pertanaman
yang telah dipupuk dengan takaran N tinggi sekali. Bibit unggul tidak berguna pada
usahatani yang tidak mampu mengadakan masukan sarana penunjang yang memadai
(pupuk, pengairan). Bertanam tumpang gilir menjadi kurang berhasil kalau ketersediaan
lengas tanah tidak mencukupi dan tidak teragihkan (distributed) baik. Ini berarti, bahwa
faktor iklim agro harus diperhatikan.
Penghampiran umum dapat merangkum semua anasir ke dalam suatu kesatuan
kajian, sehingga secara tersirat berpijak pada hakekat salingtindak antar anasir dalam
menentukan hasil akhir. Meskipun tiap-tiap anasir diakui penting secara mandiri, akan
tetapi kepentingannya harus dikaitkan dengan kedudukannya dalam sistem yang menjadi
induknya. Kelemahan cara ini ialah, tiap-tiap bagian persoalan tidak terbatasi tajam, karena
mempunyai jalur peralihan ke bagian persoalan lain. Lebar jalur peralihan ini ditentukan
oleh jangkauan dan intensitas salingtindak antara persoalan tanah dan pertanaman, karena
kedua persoalan itu berhubungan erat, yang dicerminkan pada risosfir. Jalur paling sempit,
misalnya, terdapat antara pengairan dan penyimpanan hasilpanen. Dengan demikian
Repro: Ilmu Tanah Universitas Gadjah Mada (2006)
3
penyelesaian persoalan tidak dapat murni dan harus selalu mempertimbangkan kompromi.
Disamping itu tiap-tiap persoalan tidak dapat didalami secara keseluruhan. Jadi perlu
diadakan sejumlah penyederhanaan pada tiap anasir persoalan, agar kaitan antar anasir
lebih mudah diamati dan diuraikan. Maka kita akan terpaksa kehilangan sejumlah jeluk
(depth) pandangan, sehingga kajian bersifat lebih dangkal. Hal yang terakhir ini
merupakan kelemahan terpenting dari semua penghampiran sistem.
Benarkah, bahwa ilmu pengetahuan dalam pengabdiannya pada masarakat akan
selalu terjerat dalam pertentangan abadi antara penghampiran umum dan khusus itu?
Tidaklah ada jalan lain untuk mempertemukan kedua tatacara itu, sehingga masing-masing
dapat saling mengisi? jalan itu ada dan dapat ditempuh tanpa kesulitan banyak. Jalan itu
memiliki dua peranti pokok, yaitu pengacuan sistem (systems modelling) atau peniruan
sistem (systems simulation) dan komputer. Pengacuan sistem dan peniruan sistem
merupakan teknik-teknik yang dipergunakan dalam penelitian operasional (operational
research atau operations research, disingkat OR) atau disebut juga analisa sistem
(Duckworth, 1964; Nat. Acad. Sci., 1976).
PERTANIAN SEBAGAI SUATU SISTEM
Dalam arti umum, sistem adalah suatu perangkat rumit yang terdiri atas anasir-
anasir yang saling berhubungan di dalam suatu kerangka otonom (Dent dkk., 1979).
Implikasi istilah “kerangka otonom” dapat ditegaskan dengan ungkapan “berkelakuan
sebagai suatu keseluruhan dalam menanggapi rangsangan di bagian manapun” (Spedding,
1979). Berkaitan dengan ungkapan yang terakhir ini, tubuh makhluk hidup merupakan
teladan yang sangat bagus untuk menggambarkan sistem. Salah satu ciri penting suatu
sistem ialah batas sistem, yang memisahkan sistem dari lingkungannya. Yang diartikan
dengan “lingkungan” ialah “keseluruhan keadaan dan pengaruh luaran (external) yang
berdaya (affect) atas hidup, perkembangan dan tahan hidup (survival) suatu sistem” (De
santo, 1978).
Tidak semua batas sistem tampak tajam seperti dalam hal tubuh mahluk hidup.
Banyak sistem yang mempunyai batas yang baur, yang pergantian dari sistem ke
lingkungan berlangsung secara berangsur dan membentuk suatu jalur peralihan. Misalnya,
batas antara sistem risosfir dan tanah sebagai lingkungan yang tidak tegas. Penentuan batas
pun dapat secara buatan, menurut ruang lingkup kajian yang diinginkan atau dibutuhkan.
Seekor domba dapat dinyatakan sebagai suatu sistem, atau domba beserta kandangnya
Repro: Ilmu Tanah Universitas Gadjah Mada (2006)
4
yang diambil sebagai sistem. Dalam hal yang terakhir ini maka ruangan antara tubuh
domba dan dinding kandang menjadi bagian dari sistem (anasir atau subsistem). Orang
dapat mengambil tanah saja sebagai suatu sistem, atau tanaman melulu sebagai sistem, atau
gabungan tanam-tanaman sebagai sistem. Dengan demikian, pengertian lingkungan baru
dapat digariskan setelah ditentukan batas sistem. Sistem dan lingkungannya terbedakan
menurut kedudukan masing-masing dalam rangka kerja kajian. Sistem alam ialah bagian
dari lingkungan yang menjadi perhatian utama dalam kajian yang bersangkutan, sedang
lingkungan sistem adalah bagian selebihnya dari lingkungan yang berada di luar perhatian
utama, akan tetapi perlu pula diperhatikan untuk dapat memaklumi cara kerja dakhil dari
sistem (Traudgill, 1977).
Pertanian memang merupakan sistem, karena tersusun atas berbagai anasir yang
bekerja sama dalam kesatuan gawai (functional entity) dan dalam rangkitan berhirarki
(sistem induk – sistem – anak sistem, atau sistem – anak sistem anasir). Yang tidak
gampang ialah menentukan batasnya. Dapat saja dibatasi pada pertanaman (crop),
kelompok ikan, atau ternak, karena mereka yang langsung menghasilkan keluaran berupa
hasilpanen, dan faktor-faktor lain seperti tanah, air, kolam, padang rumput dan atmosfir,
dianggap anasir-anasir lingkungan. Atau dapat juga gabungan-gabungan tanah-
pertanaman, kolam-ikan, atau padang rumput – ternak yang disebut sistem. Boleh juga
keseluruhan faktor produksi, baik yang abiotik maupun yang biotik, dinyatakan sebagai
sistem. Dalam hal ini lingkungan terdiri atas faktor-faktor ekonomi, sosial, politik, budaya
dan geografi (letak tempat).Kalau cara pelaksanaan diperhatikan maka ada sistem sawah,
sistem tegal, sistem ladang dsb.
Penentuan batas sistem tergantung pada skala pengamatan dan ini pada gilirannya
ditentukan oleh maksud dan tujuan pengajian. Peketakan batas akan sangat dipermudah
kalau kita berpijak pada suatu persoalan tertentu. Batas sistem diletakkan demikian rupa
sehingga persoalan yang sedang kita hadapi dapat terpecahkan (Trudgill, 1977). Jadi
peletakan batas sistem sedikit-banyak mengandung pertimbangan subyektif, dalam arti
kata ditentukan oleh persoalan dan sudut pandangan orang yang akan menyelesaikan
persoalan itu. Hal ini tidak berarti, bahwa batas itu hasil angan-angan atau imajinasi
semata-mata. Yang benar ialah, batas itu dipilih di kalangan sejumlah kenyataan menurut
pertimbangan kepentingan atau kegunaan. Satu hal yang tidak boleh dilupakan dalam
menentukan batas sistem, apa pun tujuannya. Batas itu harus dapat dipakai untuk mengaji
Repro: Ilmu Tanah Universitas Gadjah Mada (2006)
5
kegiatan salingtukar antar anak sistem, atau antara sistem dan lingkungan. Kegiatan
salingtukar ini menjadi salah satu penumpu terpenting takrif sistem.
Penerapan penghampiran sistem tidak tergantung pada skala pengamatan persoalan,
asal satuan pengajian sebagai suatu sistem terbatasi dengan baik. Penghampiran sistem
dapat dipakai untuk mengaji sistem induk (supersystem), ataupun anak sistem (subsystem).
Artinya, penghampiran sistem bermanfaat untuk mengaji pertanian pada taraf nasional atau
pun pada taraf usahatani. Spedding (1979) membuat takrif pertanian sebagai berikut:
“Pertanian ialah suatu kegiatan yang dijalankan terutama untuk menghasilkan bahan
pangan dan sandang (dapat ditambahkan bahan bakar dan lain-lain bahan) dengan
menggunakan tanaman dan ternak secara tekun dan terkendali”. Pertanian sebagai suatu
sistem (agroecosystem) dapat digambarkan sebagai berikut (disadur dari Dent dkk.,1979).
Gambar 1. Konsep sistem pertanian
Yang dapat dimasukkan sebagai masukan liar ialah curah hujan, lama penyinaran
matahari, hari hujan hasil pelapukan bahan induk tanah, kegiatan lingkungan hayati
(gulma, hama, penyakit, mikrobia penyemat N, mikrobia pengurai bahan organik, parasit
ternak dsb.) dan harga pasar. Masukan terkendalikan mencakup pemupukan,
pemberantasan gulma, hama, penyakit dsb., alat dan mesin pertanian, hijauan ternak yang
diberikan, modal uang, jumlah buruh, ketrampilan dan ilmu pengetahuan, dsb. Keluaran
liar terdiri atas pelindian hara tanaman dari dalam tanah, kerusakan atau kehilangan karena
hama, penyakit dsb., kehilangan hasil panen selama panen, dalam pengangkutan dan/atau
dalam penyimpanan, kemerosotan harga jual dsb. keluaran dari sistem berupa hasilpanen
masukan tak terkendalikan (“liar”)
masukan terkendalikan
Sistem Pertanian
batas sistem
keluaran tak dikehendaki (“liar”)
keluaran dikehendaki (hasilpanen)
Repro: Ilmu Tanah Universitas Gadjah Mada (2006)
6
tergantung pada arus masukan, arus keluaran liar dan struktur serta organisasi sistem yang
menentukan daya tanggapnya terhadap arus masukan dan tingkat peluang bagi keluaran
liar. Di bawah kendali variabel-variabel eksogen (masukan liar dan terkendalikan) yang
sama, hasilpanen dapat ditingkatkan dengan jalan: (1) mengubah struktur dan organisasi
sistem, (2) mengubah batas sistem, dan/atau (3) mengubah struktur, organisasi dan batas
sistem.
Niat untuk mengubah sistem sehingga lebih produktif, ditentukan oleh informasi
yang dapat diperoleh dari kelakuan sistem pada saat pengamatan. Suatu sistem kegiatan
(misalnya pertanian) sekaligus merupakan sistem informasi, yang memiliki ciri sibernetik
atau suapbalik (feedback). Dengan ciri ini harkat keluaran pada suatu waktu akan
menentukan harkat keluaran yang ingin dicapai di kemudian hari, atau menentukan harkat
yang dapat tercapai di waktu berikutnya. Misalnya, suatu pohon buah yang pada suatu
musim berbuah luar biasa lebat merupakan suatu informasi, bahwa pada musim berikutnya
pohon tadi berbuah sedikit, kalau pada musim ini tidak diadakan penjarangan buah,
suapbalik bersifat positif apabila peranannya meningkatkan keluaran kemudian. Hal yang
sebaliknya disebut suapbalik negatif. Pengertian positif dan negatif ini bersifat nisbi,
tergantung dari sudut pandangan yang diambil. Keadaan cuaca yang menguntungkan bagi
perkembangan penyakit tanaman dan sekaligus meningkatkan kerentanan tanaman
terhadap serangan penyakit, dinamakan suapbalik positif dilihat dari segi penyakit, karena
dapat mendorong timbulnya epidemi. Sebaliknya, keadaan yang menyebabkan serangan
penyakit menurun kembali dinamakan suapbalik negatif. Suapbalik negatif dapat terjadi
karena keadaan lingkungan yang berganti tidak menguntungkan bagi perkembangan
penyakit dan menekan populasi jasad dan/atau mengurangi kerentanan tanaman, atau
karena penyemprotan fungisida, atau karena telah begitu banyak bagian tanaman yang
habis terserang, sehingga tidak banyak lagi yang masih dapat diserang.
Hakekat kehadiran suatu sistem dapat dipilahkan menjadi 3 kategori. Kategori
pertama mengandung semua segi yang bersama-sama mentakrifkan secara lengkap
kegawaian salingtindak dakhil (functioning of internal interactions). Kategori kedua
mencakup semua segi yang bersama-sama mentakrifkan secara lengkap kegawaian
salingtindak luaran (external). Kategori ketiga merupakan ungkapan gatra waktu yang
murni (disadur dari hakekat kehadiran mahluk hidup menurut De Santo, 1978). Ketiga
kategori itu secara bersama-sama dapat dipakai untuk mentakrifkan ruang lingkup dan
kegiatan yang khas setiap sistem. Jika tiap kategori digambarkan sebagai suatu bidang
Repro: Ilmu Tanah Universitas Gadjah Mada (2006)
7
bermatra dua maka tiap kategori mengandung titik-titik berjumlah tak-terhingga dan tiap
titik mewakili suatu informasi tertentu mengenai sistem itu. Ketiga kategori tersebut dapat
digambarkan dengan suatu diagram yang tertera pada Gb.2. Dengan jalan mengamati
kategori pertama dan kedua pada latar belakang kategori ketiga (waktu), dapat diperoleh
pengertian tentang gawai sistem sepanjang waktu. Untuk memonitor kegiatan sistem,
diperlukan pemilihan unsur-unsur kunci sebagai penyidik, yang dinamakan variabel tahana
(status variables; Dent dkk., 1979). Misalnya, variabel tahana untuk pertumbuhan
pertanaman a.l. indeks luas daun; untuk ternak yang digembalakan a.l. berat badan segar;
untuk erodibilitas tanah a.l. kemantapan agregat; dsb. Pemilihan variabel tahana ini penting
dan harus gayut (relevant) dengan masalah yang sedang dikaji, khususnya dalam
hubungannya dengan pergantian keadaan sistem menurut perjalanan waktu. Variabel
tahana tidak berkedudukan mutlak dalam setiap persoalan. Tekstur tanah, misalnya, yang
merupakan variabel tahana dalam kajian sedimentologi, tidak atau kurang penting dalam
kajian tanah-tanah otokhton yang berasal dari bahan induk serbasama.
Gb. 2. Kegiatan dalam ketiga kategori salingtindak pada suatu sistem
Salingtukar dakhil berlangsung antar variabel dakhil, sedang salingtukar luaran
berlangsung antara variabel dakhil dan variabel luaran. Variabel luaran dinamakan juga
pengendali menurut pandangan dari dalam sistem. Misalnya, iklim dan litologi merupakan
variabel luaran pengendali atas sistem tanah tanaman. Akan tetapi suatu variabel dakhil
dinamakan pengendali dari suatu sudut pandangan tertentu dan dari sudut pandangan yang
lain variabel tadi sekaligus merupakan juga variabel penderita (dependent). Misalnya,
sub-sistem
sub-sistem
salingtukar dakhil (1)
salingtukar luaran (2)
batas sistem
LINGKUNGAN LUAR
perjalanan waktu yang berkaitan dengan suapbalik di kategori 1 dan 2
(3)
Repro: Ilmu Tanah Universitas Gadjah Mada (2006)
8
daya hantar air profil tanah menjadi variabel pengendali atas pelindian, akan tetapi dia
sendiri bergantung pada variabel-variabel dakhil yang lain (struktur, tekstur, morfogenesa).
Kedudukan “wayuh” suatu variabel dakhil seperti ini perlu dipertimbangkan benar-benar
dalam memilih variabel tahana untuk memonitor kelakuan suatu sistem menurut waktu.
Meskipun pelindian berhubungan dengan daya hantar air profil tanah, namun pada lahan
tadah hujan proses pelindian yang sebenarnya bergantung pada curah hujan. Tanah yang
dinilai mempunyai perembihan (internal drainage) baik selama diusahakan untuk
pertanaman tadah hujan, dapat berganti bernilai perembihan kurang baik setelah dipakai
untuk pertanaman berpengairan. Daya hantar air profil tanah yang semula memadai untuk
menyingkirkan lengas tanah turah (excess) yang berasal dari curah hujan, sekarang menjadi
kurang mampu setelah jumlah air turah bertambah karena pengairan.
Hubungan rumit antar variabel dakhil sistem tanah-pertanaman dan daya kendali
variabel luaran atas variabel-variabel dakhil, yang akhirnya menghasilkan keluaran sistem,
digambarkan pada Gb. 3. Pada gambar itu diperlihatkan juga suatu variabel dakhil yang
dapat dinyatakan tidak berhubungan dengan keluaran sistem, berarti bukan variabel kunci
atau variabel tahana. Variabel seperti itu a.l. warna tanah.
Gb. 3. Hubungan antar variabel dakhil dan kendaliannya terhadap keluaran sistem di bawah kuasa variabel luaran
Iklim Sistem tanah-pertanaman
simpanan lengas tanah
+ pelindian
struktur, tekstur
porositas permeabilitas
litologi
warna tanah
Keluaran pertanaman (hasilpanen)
Repro: Ilmu Tanah Universitas Gadjah Mada (2006)
9
PEMBUATAN ACUAN DALAM PENGHAMPIRAN SISTEM
Untuk melancarkan penghampiran sistem, diperlukan pembuatan acuan (model).
Acuan ialah suatu piranti (device) yang dapat menirukan (simulate) sistem yang
sebenarnya. Tiruan dapat berarti kemiripan rupa atau bentuk, yang sering pula memiliki
kemiripan gawai (function). Misalnya, mainan anak, patung, maket gedung, bangunan
struktur gedung, bangunan organ biologi, dan sebagainya. Acuan seperti ini dinamakan,
‘iconic’ menurut Churchman (Dent dkk., 1979). Tiruan macam lain dibuat untuk
menggambarkan kegiatan atau proses. Acuan ini, yang disebut ‘symbolic’ oleh
Churchman, mempunyai keunggulan dibandingkan dengan yang iconic, karena bersifat
sangat lentur, baik dalam hal cara pembuatannya maupun dalam cara penggunaannya.
Disamping itu acuan symbolic sudah dibawa kemana-mana (gambar atau lukisan di kertas).
Kekurangannya dibandingkan dengan yang iconic ialah, bahwa maknanya tidak segera
dapat ditangkap olah pengamat, lebih-lebih yang awam dalam bidang yang diacukan.
Acuan symbolic merupakan suatu abstrak, yang meninggalkan rupa atau bentuk dan hanya
menonjolkan hakekat kejadian. Misalnya, rumus molekul air H2O, reaksi kimia SO3 + H2O
= H2SO4, diagram, rumus atau persamaan matematika, dan sebagainya.
Tidak ada aturan pasti, apalagi ilmu dalam pembuatan acuan. Pembuatan acuan
lebih bersifat ‘seni abstraksi’. Yang perlu diperhatikan dalam membuatnya ialah kegayutan
segi-segi sistem yang dipilih untuk dimasukkan dalam acuan dengan tujuan pemakaian
acuan. Jadi diperlukan acuan yang berbeda dari sistem yang sama apabila tujuan
pemakaiannya berbeda. Maka dari itu format dan macam serta jumlah perincian yang
digunakan dalam pembuatan acuan ditentukan semata-mata oleh si-pembuat acuan.
Menurut keluaran yang diinginkan, acuan dapat dibagi menjadi dua golongan, yaitu acuan
peniru peramal (predictive simulation models) dan acuan peniru gerak (mechanistic
simulation models). Acuan yang pertama berurusan dengan penyajian ramalan yang
berhubungan dengan pilihan-pilihan alternatif. Acuan yang kedua digunakan untuk
mendapatkan pengertian lebih baik tentang keadan yangt sedang dikaji, untuk memperoleh
dasar bagi pengendalian keadaan itu secara lebih mempan selama jangka panjang (Dent
dkk., 1979).
Untuk dapat membuat acuan peniru peramal, organisasi dan struktur sistem yang
dikaji sudah diketahui secara lengkap. Demikian pula faktor-faktor yang berpengaruh atau
yang patut diduga dapat berpengaruh dan/atau yang berperanan atau yang patut diduga
dapat berperanan atas keluaran sistem, dan letak titik-titik dampak pada sistem. Dengan
Repro: Ilmu Tanah Universitas Gadjah Mada (2006)
10
jalan menganeka-ragamkan intensitas dan/atau kombinasi faktor serta penunjukan titik
dampak, acuan tadi dapat dipakai untuk meramalkan tanggapan serta keluaran sistem jika
terjadi perubahan keadaan dan suasana lingkungan eksogen dan keadaan serta suasana
lingkungan eksogen bagaimanakah yang dapat menghasilkan tanggapan dan keluaran
sistem yang optimal. Mengingat ramalan yang terakhir ini maka suatu acuan peniru dapat
dipakai juga untuk usaha optimisasi gawai sistem. Untuk membuat acuan peniru gerak
diperlukan pengetahuan lengkap tentang bagian-bagian sistem (subsistem atau anasir
sistem) dan salingtindak antar mereka.
Ada pula acuan yang dibuat untuk menetapkan rumpang-rumpang (gaps) yang
ada di dalam informasi yang tersediakan. Apapun maksud pembuatan acuan, kebaikan atau
kegunaan suatu acuan ditentukan atas dasar: (1) tingkat pemenuhan maksud (kemiripan
rupa atau bentuk, peniruan kegiatan, peramalan, peniruan gerak, penyidikan rumpang), dan
(2) kesaksamaan kesudahan peniruan, dalam arti kata tiap ulangan peniruan dengan acuan
yang sama dapat menghasilkan kesudahan yang sama.
Betapa pun terinci dan teliti acuan itu dibuat, namun sukar sekali untuk
memperoleh tiruan yang sesuai benar dengan sistem aselinya. Untuk meniru sistem tanah-
tanaman, misalnya, banyak sekali variabel yang harus diperhatikan. Dalam sistem tanah
saja terdapat sejumlah variabel fisika tanah, kimia tanah, biologi tanah, dan morfologi.
Untuk variabel sistem tanaman dapat diambil jumlah populasi tiap satuan luas (atau jarak
tanam, atau kerapatan tumbuh), varietas, umur atau fasa perkembangan, masa tumbuh
(semusim atau tahunan) dan macam hasil yang dipungut (biji, daun, batang, akar atau
bunga). Hubungan tanah-tanaman menimbulkan variabel risosfir.
Acuan yang sanggup menampung banyak variabel sekaligus adalah acuan
matematika. Ini pun perlu dibantu dengan komputer (computer-based simulation).
Komputer diciptakan untuk memperbesar atau memperluas kapasitas mental manusia,
sehingga jauh lebih banyak informasi yang dapat disimpan dan diingat kembali, dan dapat
merunut (to trace) secara patuh pergantian tahana (status) variabel yang bersalingtindak
dalam jumlah banyak, menurut perjalanan waktu. Dengan memanfaatkan komputer maka
acuan peniru mempunyai keunggulan operasional yang nyata sekali dibandingkan dengan
yang didasarkan atas penghitungan tangan (manual computation; mental simulation
model).
Repro: Ilmu Tanah Universitas Gadjah Mada (2006)
11
Dengan komputer penilaian pemutaran alternatif menjadi lebih komprehensif, oleh
karena tidak terhalang oleh banyaknya variabel dan kombinasi variabel yang harus dipakai.
Informasi yang berkaitan dengan suatu keputusan dapat ditelaah secara lebih formal.
Acuan merupakan suatu bagian mutlak dari penelitian atau penghampiran dan
bertindak selaku (1) pelantar (medium) yang dapat memandu kajian eksperimental,
(2) metoda yang mengumpulkan dan menilai kesudahan kajian eksperimental, (3) peranti
pemonitor kelakuan sistem, dan (4) landasan untuk memandu pengembangan sistem-sistem
baru atau membantu pemutusan pengendalian sistem-sistem yang suda ada (Dent dkk.
1979; Trudgill, 1977). Dengan membuat acuan maka proses coba-coba dapat dikerjakan di
luar sistem aseli (dalam laboratorium, dengan komputer dan/atau di dalam pikiran),
sehingga tidak membahayakan sistem aselinya atau lingkungan tempat sistem itu berada.
Dengan acuan juga dapat dibuat ramalan tentang kemungkinan bahaya dan pengaruh
sampingan yang timbul, atau keuntungan yang dapat diharapkan, jika dilangsungkan suatu
tindakan tertentu dan perubahan tindakan apa yang diperlukan untuk dapat memperoleh
kesudahan optimum. Dengan demikian penggunaan acuan dapat membantu
mengawetkan sumberdaya alam serta menekan risiko yang terkait pada penciptaan
sistem baru atau pembenahan sistem yang sudah ada.
Membuat acuan dapat disebut menyusun secara berurutan gagasan mengenai kerja
suatu sistem. Mula-mula diambil satu atau dua anasir sederhana dari sistem tersebut untuk
dikaji masing-masing secara terpisah dan hubungan salingtindaknya. Setelah kepentingan
hubungan ini dapat diungkapkan secara jelas, anasir-anasir yang lain dari sistem itu dapat
ditambahkan secara bertahap untuk memperluas acuan. Akhirnya acuan itu mencapai suatu
aras (level) dengan daya penjelasan (explanatory power) cukup bagi pengelolaan sistem
sebagai suatu keseluruhan (Trudgill, 1977). Makin rumit sistemnya, makin banyak anasir
yang harus diperhatikan, makin luas acuan yang diperlukan. Misalnya, mula-mula si-
penyusun acuan memilih untuk ditelaah hubungan antara pertumbuhan tanaman dan kadar
lengas tanah. Kemudian ditambahkan hubungan antara kadar lengas tanah da curah hujan.
Selanjutnya curah hujan dilihat sebagai faktor pelindian, pelindian dihubungkan kembali
dengan pertumbuhan tanaman, dan seterusnya. Dengan jalan ini dibuatkan suatu acuan
kerja dinamik (dynamic working model) dari suatu sistem yang sedang dikaji. Salah satu
ciri penting dari acuan kerja dinamik ialah adanya jalur suapbalik menurut asas sibernetik.
Gb. 4 menggambarkan urutan langkah penyusunan suatu acuan, sehingga diperoleh acuan
yang mempunyai daya penjelasan yang memadai untuk maksud penanganan persoalan
Repro: Ilmu Tanah Universitas Gadjah Mada (2006)
12
yang dihadapi. Suatu acuan harus dapat menegaskan takrif (definition) masalah atau sistem
yang diacu, sehingga diperoleh pemerian (description) masalah atau sistem tersebut secara
lebih baik, yaitu lebih komprehensif, lebih terinci dan lebih seksama. Yang penting pada
acuan bukanlah kelengkapan mutlak sebagai tiruan sistem sistem aslinya, melainkan
kelengkapan mempannya.
Gb. 4. Proses pembuatan acuan dan pengujiannya (diambil dari Trudgill, 1977)
Pilih beberapa variabel
Kaji hubungan antar variabel
Garis kesudahan dan persyaratan dengan memperhatikan pengandaian semula
ACUAN
Dirasa acuan sudah
lengkap
Uji acuan dalam keadaan nyata
Apakah berhasil
Teruskan
Masukkan lagi variabel
Tetapkan kekurangan: - variabel kurang - pengaruh sampingan
dan persoalan tidak terduga
- perbaiki maksud
Perbaiki acuan
ya
tidak
tidak ya
Repro: Ilmu Tanah Universitas Gadjah Mada (2006)
13
Gambar 5 mencoba menggambarkan pertanian sebagai suatu sistem (disadur dari
Spedding, 1979). Pada acuan ini pertanian dipandang sebagai suatu budidaya.
Gb. 5. Suatu acuan pertanian sebagai budidaya
Perawatan Kesehatana
Hasil pertanaman
Energi pancar matahari
Kegiatan pengelolaana
PERTANAMAN
TERNAK
Kandanga
makanan ternaka
Hasil ternak
Pupuka
Peng-alirana
Peng-olahana tanah
limbah
TANAH
air (lengas ta-nah) dan hara
amasukan subsidi energi
Repro: Ilmu Tanah Universitas Gadjah Mada (2006)
14
Pertanian dapat pula dipandang sebagai suatu sistem biologi. Untuk ini tentu
diperlukan acuan yang berbeda, seperti terlihat pada Gb. 6.
Gb. 6. Suatu acuan pertanian sebagai suatu sistem biologi
Pembuatan acuan peniru tidak selalu merupakan cara penyelesaian persoalan yang
terbaik. Untuk persoalan tertentu penghampiran yang lebih sederhana sudah mencukupi,
tanpa harus membuat acuan yang luas. Perlu diingat, bahwa dalam setiap usaha
DI ATAS TANAH
DI DALAM TANAH
TERNAK
PENGOLAHAN
PENGOLAHAN
TERNAK
H
H H
H
H
PERTANAMAN
O2
CO2
H2O Energi pancar
matahari
Hama Penyakit
Parasit Penyakit
Pembiakan
seresah
H tahi
kencing
air (lengas ta-nah) dan hara
tahi kencing TANAH
H = hasil
Repro: Ilmu Tanah Universitas Gadjah Mada (2006)
15
penyelesaian persoalan, cara yang diterapkan harus cocok dengan sifat persoalannya dan
bukanlah persoalan yang harus diselaraskan (modified) agar supaya cara yang diinginkan
dapat diterapkan. Misalnya, kalau yang diinginkan hanyalah menetapkan peranan pupuk
urea dalam menaikkan hasilpanen jagung pada loka (site) tertentu, dapat dihampiri
langsung dengan menghitung koefisien korelasi atau persamaan regresi. Dalam hal seperti
ini, hanya ada dua variabel yang perlu diperhatikan, yaitu takaran urea dan tingkat
hasilpanen jagung. Faktor-faktor produktivitas pertanaman jagung yang lain, yang menjadi
anasir loka (misalnya iklim, tanah, lingkungan hayati) berkelakuan sebagai tetapan
(konstante).
Gb. 7. Aliran N2 dan N2O di dunia dalam Tg N. th-1 (Tg = 1012g)
Dengan data yang tersediakan tentang tingkat atau laju salingtukar bahan atau
energi antar berbagai bagian suatu sistem, dapatlah disusun acuan kuantitatif tentang daur
bahan atau energi yang bersangkutan dengan ketegakan sistem itu. Atas dasar acuan
semacam ini dapatlah diikuti aliran bahan atau energi dari bagian sistem ke bagian yang
lain, dapat disidik letak pintu-pintu masuk dan ke luar pada sistem serta nisbah masukan
dan keluaran pada keadaan sistem aseli atau tak terusik (undisturbed), bagaimana
kecenderungan perubahan nisbah itu apabila keadaan sistem terusik oleh campur tangan
10
N2O
Statosfir
Tropopause
Trofosfir
Sematan (fixation)
Denitrifikasi Sematan Denitrifikasi
N2 (hayati)
N2 (industri)
N2 (pembakaran)
N2O
N2 N2 (pelagon)
N2 (sedimen)
N2 N2O
D t
139 36 20-80 5-99 10 20-120 91-92 16-69 19
Air
Repro: Ilmu Tanah Universitas Gadjah Mada (2006)
16
manusia, dsb. Gb 7 memperlihatkan, sebagai suatu teladan, aliran N2 dan N2O di dunia
sebagai suatu keseluruhan pada dua sistem utama dunia, yaitu sistem darat dan air, masing-
masing dalam kaitannya dengan atmosfir sebagai suatu sistem utama dunia yang ketiga.
Dari acuan itu mudah tersimpulkan, bahwa untuk dapat menyusun acuan seperti itu
diperlukan kerjasama antar disiplin (disadur dari Söderlund & Svensson, 1976).
Pada pembuatan acuan, biasanya digunakan gambar-gambar lambang untuk
menyatakan suatu gawai (function) atau kegiatan, yang disebut juga bahasa lambang.
Bahasa lambang yang diciptakan oleh Odum (Jansson & Zucchetto, 1978) adalah sebagai
berikut :
Sumber massa atau energi
Pengubah energi (misal, tanaman pelaku fotosintesa)
Penyimpanan
Arah aliran
Pemakai/konsumen Pelepasan panas
Titik salingtindak atau titik dampak
“price transactor”
Pengeluaran uang
Dalam buku “Industrial Dynamics” tulisan Forreter (Dent dkk., 1979), bahasa
lambang yang dipakai a.l. ialah:
aras (level); ini adalah suatu anasir pokok sistem yang pergantian harkatnya menurut waktu menjadi perhatian khusus kita
laju (rate); ini secara langsung menimbulkan pergantian harkat aras yang perlu kita ukur
faktor yang mungkin mempengaruhi laju, atau sebaliknya, yang mungkin dipengaruhi oleh suatu aras atau suatu laju
sumber atau tempat penampung (sink)
Repro: Ilmu Tanah Universitas Gadjah Mada (2006)
17
Terserah bahasa lambang mana yang akan dipakai, bahkan tidak ada halangan
untuk membuatnya sendiri, asal jelas diterangkan dalam legenda. Gb. 8 memberikan
teladan cara menggunakan bahasa lambang untuk mengacu sistem hidrologi lahan yang
berkaitan dengan pertanian (disadur dari Dent dkk., 1979). Dalam acuan diagram ini
ditunjukkan, bahwa aras lengas tanah meningkat karena laju masukan hujan dan menurun
karena laju evapotranspirasi aktual. Penyaluran permukaan (run off) menjadi faktor yang
mempengaruhi laju masukan hujan mempan (effective/useful rain). Aras lengas tanah
mempengaruhi jumlah lengas tanah maksimum yang sedia diserap tanaman.
Gb. 8. Acuan sistem hidrologi lahan yang berkaitan dengan pertanian
Pada gilirannya, penyerapan lengas tanah maksimum bersama dengan
evapotranspirasi potensial mempengaruhi evapotranspirasi aktual. Dalam hal ketersediaan
lengas tanah cukup tanpa batas, evapotranspirasi aktual dapat dinyatakan sama dengan
Hujan mempan
Evapotranspirasi aktual
Perkolasi dalam
Air tanah Atmosfer
Penyaluran permukaan
Evapo-transpirasi potensial
Suhu angin dsb.
Penyerapan air maks. Lengas tanah
tersediakan
Curah hujan
Repro: Ilmu Tanah Universitas Gadjah Mada (2006)
18
evapotranspirasi potensial, sedang apabila ketersediaan lengas tanah terbatas,
evapotranspirasi aktual dapat disamakan dengan laju penyerapan air maksimum oleh
tanaman dan laju penyerapan air ini tergantung pada aras lengas tanah tersediakan. Pada
tanah-tanah yang mempunyai daya hantar air baik, aras lengas tanah tersediakan juga
ditentukan oleh laju perkolasi dalam. Dalam hal ini yang bertindak sebagai penampung
ialah air tanah. Atmosfer menjadi penampung pada pelaku evapotranspirasi aktual. Dalam
hal ketersediaan lengas tanah cukup tanpa batas, evaporasi aktual dapat dinyatakan sama
dengan evapotranspirasi potensial, sedang apabila ketersediaan lengas tanah terbatas,
evapotranspirasi aktual dapat disamakan dengan laju penyerapan air maksimum oleh
tanaman dan laju penyerapan air ini tergantung pada aras lengas tanah tersediakan. Pada
tanah-tanah yang mempunyai daya hantar air baik, aras lengas tanah tersediakan juga
ditentukan oleh laju perkolasi dalam. Dalam hal ini yang bertindak sebagai penampung
ialah air tanah. Atmosfir menjadi penampung pada pelaku evapotranspirasi aktual.
BERBAGAI JALAN MEMANDANG SISTEM PERTANIAN
Pertanian merupakan suatu sistem yang beroman ganda. Orang dapat melihat
pertanian dari segi keuntungan usahatani, atau kemempanan proses-proses biologi yang
terrlibat di dalamnya. Dapat pula pertanian dipandang dari segi hasilpanen dengan segala
gatranya (aspects), yang dinamakan penghampiran subsektoral atau penghampiran
hasilpanen (subsector/product approach). Dalam hal ini penghampiran dibatasi pada
suatu subsektor produksi pertanian saja, atau dalam hal yang ekstrim, perhatian dicurahkan
hanya pada satu hasil pertanian saja, yang mencakup suatu wilayah geografi yang luas.
Ada yang dinamakan penghampiran kegawaian (functional approach), yang mementing-
kan gawai-gawai pengembangan tertentu (development functions), yang dapat mencakup
sektor wilayah yang sangat luas. Misalnya, penyuluhan pertanian, penelitian pertanian,
kredit pedesaan, sistem-sistem koperasi, dsb. Dapat pula dilakukan penghampiran
regional, yang usahanya dibatasi secara geografi, akan tetapi segala masalah yang gayut
dengan pertanian di daerah itu ditangani sekaligus (Schaefer-Kehnert 1977).
Tidak mungkin dibuat sebuah acuan yang dapat mewakili segala macam sudut
pandang. Barangkali masih mungkin membuat sebuah acuan yang bermanfaat bagi
sejumlah sudut pandangan. Namun demikian, yang paling baik ialah satu acuan untuk satu
sudut pandangan. Pertanyaan yang timbul sekarang ialah sudut pandangan atau
penghampiran manakah yang dipandang yang terbaik bagi perancangan pengembangan
Repro: Ilmu Tanah Universitas Gadjah Mada (2006)
19
pertanian? Menurut Schaefer-Kehnert (1977), penghampiran subsektoral merupakan yang
terbaik bagi negara-negara yang sedang berkembang. Dibandingkan dengan kedua
penghampiran yang lain, penghampiran subsektoral unggul dalam hal (1) kesederhanaan
dan kejelasan tujuan, (2) ketersediaan teknologi yang berdaya tarik ekonomi, (3) pemaduan
jasa produksi dasar, dan (4) kemudahan memperoleh tenaga ahlinya dan latihan tenaga
kerja. Yang paling sulit dicapai dalam penghampiran subsektoral ialah penyelesaian
kendala struktur infra. Penghampiran regional justru paling kuat dalam hal penyelesaian
kendala struktur infra ini, disamping juga pemaduan jasa produksi dasar. Penghampiran
regional mempunyai satu kelemahan, yaitu pemaduan dengan struktur administrasi yang
ada. Justru hal ini merupakan satu-satunya kekuatan yang dimiliki penghampiran
kegawaian. Pengahampiran kegawaian paling lemah dalam hal memadukan jasa produksi
dasar dan kemampuan untuk menyelesaikan kendala struktur infra. Maka dari itu
Schaefer-Kehnert (1977) tidak menganjurkan penggunan penghampiran kegawaian di
negara-negara berkembang. Untuk negara-negara maju memang penghampiran ini baik.
Di tempat-tempat yang kendala struktur infra berat, penghampiran regional lebih
baik daripada penghampiran subsektoral. Kalau penghampiran regional akan diterapkan,
perlu diperhatikan khusus tentang pemaduannya dengan struktur administrasi yang ada.
Pada tahap-tahap permulaan pengembangan, hal ini tidak akan banyak mendatangkan
kesulitan, karena masih ditangani oleh proyek-proyek khusus. Akan tetapi pada tahap-
tahap selanjutnya berupa tahap pemantapan kesudahan proyek, yang mencakup pengalihan
tanggung jawab dari proyek ke struktur administrasi yang ada, persoalan pemaduan tadi
dapat membahayakan kelangsungan kesudahan pengembangan. Bahaya yang dapat timbul
ialah proyek regional yang berhasil melampaui tahap utamanya, lambat laun terpecah-
pecah menjadi sejumlah proyek sub-regional yang berkiblat pada subsektor. Keadaan
semacam ini mulai menampakkan gejalanya di daerah pengembangan transmigrasi dan di
daerah proyek pengembangan Daerah Aliran Sungai.
Kegunaan penting dari penghampiran sistem dengan penyusunan acuan ialah,
bahwa semua anasir atau faktor penentu keberhasilan usaha telah diperikan (describe)
secara jelas dan telah diletakkan pada kedudukan mereka yang benar, serta telah disidik
(identied) titik-titik salingtindak atau dampak dalam sistem tersebut. Tiap pergeseran atau
perubahan yang terjadi dalam kenyataan akan segera tersidik, sehingga dapat segera
dibenahi, atau segera dapat diketahui apa yang perlu dikerjakan untuk mengimbangi
Repro: Ilmu Tanah Universitas Gadjah Mada (2006)
20
pergeseran/perubahan tersebut supaya tidak merusak gawai sistem. Dengan kata lain,
penghampiran sistem beserta penyusunan acuannya akan melancarkan:
1. Penentuan data atau informasi yang perlu dikumpulkan.
2. Pemilihan cara mengolah data untuk mendapatkan informasi yang lebih gayut
(relevant).
3. Pemonitoran kelakuan obyek untuk dasar pemutusan tindakan secara lebih baik.
4. Peramalan arah dan laju perkembangan.
5. Penilaian kemempanan (effectiveness) dan kejituan (efficiency) peragaan (performance)
obyek kajian, atau obyek pengembangan.
6. Pengertian tentang aliran dakhil (internal) dan agihan (distribution) bahan dan energi
(termasuk uang) di dalam sistem, serta masukan dan keluarannya.
Menurut Spedding (1979), sudut pandangan utama terhadap pertanian dapat
dipilahkan menjadi empat kategori:
1. Pengelolaan suatu sistem pertanian.
2. Pembetulan (repair), jika sesuatu berjalan tidak beres (pemberantasan hama dan
penyakit tanaman, atau parasit dan penyakit ternak, penerapan pemupukan).
3. Perbaikan (improvement).
4. Pembaharuan (innovation).
Perbaikan dan pembaharuan sebetulnya hanya berbeda dalam hal luas bidang yang
dikenai. Yang diartikan dengan perbaikan biasanya hanya terbatas pada satu-dua bagian,
anasir, segi atau gatra suatu sistem (perbaikan pengairan, perbaikan pemupukan dan
pengolahan tanah, dsb.). Pembaharuan ialah perbaikan yang menyeluruh atas suatu sistem,
berarti yang kena perbaikan bukan saja setiap bagian, anasir, segi atau gatra, akan tetapi
yang lebih penting ialah salingtindak antar bagian atau anasir. Khusus untuk pembaharuan
inilah diperlukan penghampiran sistem.
Pada suatu sistem yang berdinamika seperti pertanian itu, tinjauan segi
kelakuannya sepanjang waktu sangatlah penting. Apabila haridepan suatu sistem
ditentukan secara pasti atau mutlak oleh keadaannya di masa lampau, sistem tersebut
dikendalikan oleh proses deterministik. Jika penentuan haridepan sistem bersifat
bolehjadi (probabilistic) maka sistem tersebut mewakili suatu proses stokhastik. Oleh
karena sistem pertanian bergantung pada sejumlah masukan “liar” maka sistem pertanian
bersifat stokhastik. Ini berarti, bahwa dalam pertanian pengaruh peluang atau pengaruh
kakas (force) bolehjadi, seringkali lebih kuat daripada pengaruh kakas dinamik. Di dalam
Repro: Ilmu Tanah Universitas Gadjah Mada (2006)
21
acuan eksperimental, kakas dinamik sengaja dibuat kuat untuk menekan pengaruh kakas
bolehjadi, sehingga acuan itu pada dasarnya bersifat deterministik. Oleh karena itu kita
perlu berhati-hati pada waktu mengembangkan acuan eksperimental menjadi sistem yang
sebenarnya.
Penghampiran sistem (ada yang menyebutnya analisa sistem, penelitian operasi,
ilmu pengelolaan, atau sibernetik) terutama berguna bagi pertanian, karena pertanian sering
harus mencoba menggunakan secara mempan sejumlah sumberdaya yang berkemampuan
terbatas. Misalnya, iklim yang mempunyai jumlah dan agihan curah hujan yang kurang
menguntungkan, tanah yang bertaraf kesuburan rendah dan rentan terhadap erosi, dan
timbulan yang terlalu kasar dengan akibat erosi besar dan keterlintasan medan sangat
terbatas, atau sebaliknya, timbulan yang sangat datar atau cekung bersamaan dengan
kedudukan energi yang sangat rendah, sehingga rentan terhadap banjir dan perembihan
(internal drainage) buruk sekali. Disamping itu prasarana dan sarana fisik kurang,
keterampilan dan modal kerja tidak memadai serta kelakuan sistem pertanian yang pada
umumnya bersifat stokhastik. Penghampiran sistem cocok sekali diterapkan pada keadaan
semacam ini (Nat. Acad. Sci., 1976).
Pertanian juga dapat dipandang sebagai suatu sistem regional. Untuk mengaji
suatu sistem regional sulitlah menggariskan suatu rencana yang berpola linier. Menurut
pengalaman Jansson & Zucchetto (1978), langkah-langkah berikut ini diperlukan dalam
melaksanakan kajian sistem regional.
1. Mengenai keadaan wilayah liwat pustaka (kalau ada) dan hubungan-hubungan pribadi.
Sidiklah berbagai subsistem yang menarik perhatian.
2. Rumuskan beberapa acuan sederhana, termasuk beberapa anak-acuan sederhana, untuk
memberikan sekadar struktur pada kajian dan sistem yang dikaji.
3. Kumpulkan data energi, ekonomi dan fisik yang dapat menggambarkan aliran masuk
ke dan aliran keluar dari wilayah yang bersangkutan.
4. Buatlah analisa mengenai hubungan antara aliran energi budaya dan kegiatan ekonomi.
5. Buatlah analisa tentang aliran energi alamiah yang terbarukan. Telaah pustaka. Buatlah
pengukuran, penaksiran, (estimation) dan pendekatan (approximation). Cobalah
menaksir atau menggariskan dampak kegiatan manusia atas sistem-sistem alamiah
dengan membuat acuan-acuan yang sepadan dan ukuran-ukuran ekosistem.
6. Buatlah suatu acuan yang lebih terinci dengan jalan memperhatikan lebih banyak gatra
dari subsistem dan aliran antar subsistem.
Repro: Ilmu Tanah Universitas Gadjah Mada (2006)
22
7. Selama proses pengajian sistem, waspadalah terhadap timbulnya pertombangan-
pertimbangan baru tertentu yang menarik perhatian.
8. Peniruan matematika dapat diterapkan pada gatra-gatra dari keseluruhan sistem, atau
pada keseluruhan sistem secara sekaligus. Bolehjadi lebih bijaksana kalau kita mulai
dari acuan-acuan kecil untuk bagian-bagian sistem, agar supaya memperoleh beberapa
pengertian terlebih dulu, sebelum kita tingkatkan menjadi acuan-acuan yang besar dan
luas.
9. Cobalah menguji acuan-acuan terkelompok atau yang disederhanakan dari keseluruhan
sistem tentang daya tanggap sistem terhadap perubahan variabel-variabel luaran. Coba
pula teknik matematika yang lain, misalnya optimisasi, untuk penjatahan pengggunaan
energi.
10. Gatra ruang dari wilayah akan menarik perhatian khusus, yaitu agihan ruang
penggunaan energi, produksi primer, air, tanah, penduduk, dsb.
Gb. 9. Gambaran disederhanakan mengenai proses penelitian regional (disadur dari Jansson & Zucchetto, 1978)
Tata, urutkan, takrifkan ma-
salah dan tujuan
Acuan dan teori energi dan ekologi
Acuan dan teori ekonomi
Teori ilmu sosial atau alamiah yang lain
Teori, konsep, bahasa baru
Kumpulkan data statik & dinamik dari sistem alam & manusia
Data dipadukan pada kajian
regional yang lebih luas
analisa, sintesa, penafsiran
Repro: Ilmu Tanah Universitas Gadjah Mada (2006)
23
Gambar 9 tersebut merupakan gambaran sederhana mengeenai proses penelitian
regional yang memperlihatkan berbagai tahap atau lengkapnya. Gambar 10 yang disadur
dari Dent dkk., (1979) menunjukkan secara garis besar perbedaan antara proses penelitian
tradisional dan proses penelitian yang dikaitkan dengan acuan peniru dalam pertanian.
Gb. 10. Perbedaan garis besar antara penelitian dengan acuan peniru dengan yang
tradisional
Sistem Produksi Usahatani
Hipotesis Eksperimental
Percobaan
Analisis Kesudahan
Sistem Acuan Usahatani
Analisis Keluaran Acuan
Penyuluhan
Laporan Tertulis
Proses penelitian tradisional
Proses penelitian yang dikaitkan dengan acuan peniru
Repro: Ilmu Tanah Universitas Gadjah Mada (2006)
24
ACUAN
Dent, J.B., Blackie, M.J., & Harrison, S.R. 1979. System Simulation in Agriculture. Appl. Sci. Publ. London.
De Santo, R.S. 1978. Concept of Applied Ecology. Springer-Verlag. New York.
Duckworth, W.E. (terjemahan Moonen, H.J.M.). 1964. Wat is Operationale Research? Marka-boeken. Utrecht.
Jansson, A-M, & Zucchetto, J. 1978. Energy, Economic and Ecological Relationship for Gotland, Sweden. A Regional System Study. Ecol. Bull. 28, Swedish Nat. Sci. Res. Coun.
National Academy of Sciences. 1976. System Analysis & Operations Research: A Tool for Policy & Program Planning for Developing Countries. U.S. Dept. Comm., NTIS.
Schaefer-Kehnert, W. 1977. Approaches to the Design of Agricultural Development Projects. Int. Dev. Inst., Ind. U.
Spedding, C.R.W. 1979. An Introduction to Agricultural System.Appl. Sci. Publ. Ltd. London.
Trudgill, S.T. 1977. Soil and Vegetation System. Clarendon Press. Oxford.
«»
Repro: Ilmu Tanah Universitas Gadjah Mada (2006)
25
BEBERAPA PENGERTIAN PENTING DALAM HUBUNGANNYA DENGAN PENGHAMPIRAN SISTEM
Operational Research (OR)
Disebut juga operation research, atau system analysis.
Penerapan metoda, teknik dan alat ilmiah terhadap persoalan yang berkaitan dengan kelakuan sistem, dengan maksud agar para petugas yang mengawasi perjalanan sistem itu memperoleh kaidah penyelesaian optimal untuk persoalan tersebut.
OR menangani secara khusus sistem-sistem yang berkaitan dengan kapasitas budidaya dan yang berkaitan dengan acara yang diperlukan untuk menjalankan sejumlah usaha yang dikehendaki.
OR mengarah pada pengoptimuman kesudahan perencanaan, dengan menggunakan penghampiran sistem. Sistem atau anak-sistem yang telah dipilih untuk dianalisa, terlebih dulu ditetapkan batasnya, kemudian disidik unsur-unsur, anasir-anasir, dan/ atau anak-sistemnya, dan akhirnya dikembangkan acuan-acuan yang memerikan salingtindak antar anasir. Acuan ini merupakan peniru sistem dan menjadi dasar analisa.
OR mempunyai dua maksud. Maksud yang segera ialah memperoleh pengertian tentang sistem yang dikaji. Maksud pungkasnya adalah untuk mendapatkan kemampuan mengendalikan sistem tersebut. Mengendalikan di sini berarti mengarahkan proses ke pencapaian kesudahan yang optimum.
Teknik yang dipakai dalam OR ialah statistik, linear programming, metode peniruan, pembuatan acuan dan sibernetika. OR tidak menggunakan teknik baku untuk diterapkan pada keadaan atau suasana baku, melainkan secara tekun menggunakan sejumlah teknik penelitian untuk memperoleh penyelesaian persoalan yang tak-baku. Pada umumnya, kesudahan terbaik diperoleh dengan jalan usaha-usaha yang malar daripada dengan kajian-kajian tunggal. Ini berarti, bahwa OR merupakan suatu proses yang malar.
OR menjadi suatu alat yang berharga bagi perencanaan regional. Penghampiran sistem merupakan suatu langkah maju dari penghampiran tradisional, yang acara-acara terdiri atas proyek-proyek yang dikembangkan dan dinilai secara terpisah satu dengan yang lain (return-on-investment approach).
Linear Programming (LP)
Teknik matematika untuk menetapkan jalan terbaik bagi pencapaian suatu maksud tertentu.
Suatu acuan matematika untuk menyatakan hubungan fisik, kelakuan atau ekonomi antar berbagai unsur dari suatu persoalan pemutusan, dalam suatu bentuk matematika yang dibakukan, dan yang dipergunakan untuk menentukan keputusan, tindakan atau kebijakan yang optimal untuk persoalan yang dikaji.
Suatu cara sistematik dalam mencoba berbagai kombinasi unsur, sehingga variabel pengendali bergeser makin dekat pada sasarannya setiap kali percobaan dilakukan sambil selalu menjaga agar variabel tersebut tetap berada dalam batas-batas yang telah ditentukan.
Repro: Ilmu Tanah Universitas Gadjah Mada (2006)
26
Tergantung pada masalahnya, sasaran itu dapat berarti “harga maksimum” atau “harga minimum”.
Apabila suatu persoalan akan dirumuskan sebagai suatu LP, terlebih dulu harus dipisahkan ketiga anasir pokok dari persoalannya, yaitu variabel-variabel pemutus, kendala-kendala atas variabel-variabel pemutus, dan niat pembuat keputusan. Ketiga anasir tadi harus memenuhi ketiga persyaratan yang ditetapkan oleh acuan LP. Sebagai niat dapat diambil mengoptimumkan kesudahan proses, atau memaksimumkan untung, atau meminimumkan biaya. Variabel pemutus adalah tindakan-tindakan alternatif untuk mencapai niat yang diinginkan. Kendala berupa pembatasan terhadap berapa banyak atau berapa jauh niat dapat dicapai.
Kata “linear” berarti kebutuhan masukan berbanding lurus dengan besaran (magnitude) keluaran, dan biaya masukan berbanding lurus dengan jumlah yang terpakai. Untuk dapat menggunakan LP, alat dan kendala harus dapat dinyatakan dalam bentuk persamaan garis lurus. Dengan kata lain, sumbangan dari tiap variabel pemutus pada niat dan kendala berbanding lurus dengan harga yang diberikan pada variabel pemutus, dan sumbangan total merupakan jumlah aljabar dari tiap-tiap sumbangan (konsep proportionality dan additivity).
Sibernetika
Teori mekanisma komunikasi dan pengaturan dalam makhluk hidup dan mesin.
Kajian tentang pengaturan atau pengendalian suatu sistem.
Sibernetika mempunyai tiga asas utama:
1. Suapbalik (feedback): suatu aliran dari hasil suatu tindakan yang berbalik kembali untuk melakukan salingtindak dengan tindakan yang menghasilkannya. Suapbalik ini penting dalam pembenahan kesalahan proses yang terjadi dalam sistem.
2. Homeostasis atau homoiostase: kemampuan sangga suatu sistem terhadap usikan, sehingga sistem cenderung tetap tinggal atau kembali ke keadaan lumrah (normal) setelah atau selama mengalami gangguan dari luar. Kecenderungan mempertahankan keseimbangan dakhil sistem melawan keberbagaian lingkungan luaran. Ini merupakan suatu sifat semua mahkluk hidup, yang didasarkan atas suapbalik kesalahan.
3. Black-Box: kelakuan suatu sistem yang lebih rumit hanya dapat difahami dengan jalan mengaji hubungan antara masukan dan keluaran, dan tidak dengan berusaha memikirkan apa yang telah terjadi di dalam sistem itu (black-box).
Sibernetika berhubungan dengan teori informasi. Hubungan ini timbul karena dua hal: sibernetika membutuhkan suapbalik, yang berarti memerlukan informasi tentang hasil suatu tindakan, dan sistem informasi pun memiliki sifat sebagai suatu black-box dengan mekanisma suapbalik di dalamnya. Hubungan antara keduanya dapat dinyatakan secara matematika, yaitu tingkat keteraturan suatu sistem sebanding dengan logaritma tingkat informasi di dalam sistem yang bersangkutan. Ini berarti, bahwa pada taraf informasi rendah, suatu kenaikan informasi membawa kenaikan tingkat keteraturan sistem secara cepat. Akan tetapi pada taraf informasi tinggi, suatu kenaikan informasi tidak banyak menambah tingkat keteraturan sistem.
Repro: Ilmu Tanah Universitas Gadjah Mada (2006)
27
Tingkat % 100
Keteraturan 80
60
40
20
0
0 20 40 60 80 100 %
Tingkat informasi
Hubungan antara tingkat informasi dan tingkat keteraturan
PENGIRIM INFORMASI PENERIMA INFORMASI
Suapbalik
Gagasan Tanggapan
Dijabarkan Diartikan
Dikirimkan Diterima
Asas Komunikasi
Acuan
Anastasi, Jr., T.E. 1972. Communicating for results. Benjamin/Cummings Publ. Co., Menlo Park, Calif.
Daellenbach, H.G. & Bell, E.J. 1970. User’s guide to linear programming. Prentice-Hall, Inc. Englewood Cliffs, N.J.
De Santo, R.S. 1978. Concepts of applied ecology. Springer-Verlag. New York.
Duckworth, W.E. (terjemahan H.J.M. Moonen). 1964. Wat is operationele recearch? Marka-Boeken. Utrecht.
National Academi of Sciences. 1976. System analysis & operations research: a tool for policy & program planning for developing countries. U.S. Dept. Comm. NTIS.
«»
Repro: Ilmu Tanah Universitas Gadjah Mada (2006)