METODOLOGI PENELITIAN - repository.ipb.ac.id · contoh tanah di laboratorium. Metode Penelitian dan...

13
METODOLOGI PENELITIAN Tempat dan Waktu Penelitian dilaksanakan di DAS Siulak (hulu DAS Merao), di Kecamatan Kayu Aro, Kabupaten Kerinci, Propinsi Jambi (Lampiran 2). Pemilihan dan penetapan lokasi penelitian secara sengaja dengan pertimbangan DAS Siulak merupakan salah satu sentra produksi sayuran dan areal utama usahatani kentang di Kabupaten Kerinci dengan guludan tanaman searah lereng. Analisis contoh tanah dilakukan di Laboratorium Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Penelitian berlangsung dari bulan November 2008 hingga Februari 2010. Bahan dan Alat Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian antara lain bibit kentang (Varietas Granola G-3), benih kubis (Varietas Master Grand), pupuk kandang (kotoran ayam), kapur pertanian (Dolomit), pupuk kimia (Urea, ZA, SP-36, KCl), fungisida, insektisida, nematisida dan herbisida serta sejumlah bahan kimia untuk analisis tanah di laboratorium. Peralatan yang digunakan adalah seperangkat alat survei tanah (Geographical Position System atau GPS, kompas, abney level, bor tanah, meteran, pisau lapang, Munsell Soil Color Chart), double ring infiltrometer, kamera digital, bak penampung aliran permukaan dan erosi, alat penakar hujan (manual), plastik terpal, bambu, cangkul seperangkat komputer dan printer, alat-alat tulis, dan seperangkat alat laboratorium untuk analisis contoh tanah di laboratorium. Metode Penelitian dan Pengumpulan Data Penelitian menggunakan Metode Eksperimen (Percobaan Erosi Petak Kecil), Metode Survei (Survei Tanah dan Petani) dan Metode Sistem (Multiple Goal Programming). Data yang dikumpulkan terdiri atas data primer dan data sekunder. Data primer merupakan data biofisik lahan, karakteristik petani dan agroteknologi yang diperoleh melalui pengamatan dan/atau pengukuran langsung di lapangan serta wawancara dengan responden petani, data erosi dan produktivitas tanaman dari percobaan erosi petak kecil di lapangan. Data sekunder merupakan data gambaran umum daerah penelitian dari catatan kantor desa, kabupaten dan laporan instansi atau lembaga terkait, peta dan laporan penelitian dari perguruan tinggi, lembaga penelitian dan dinas terkait) (Tabel 2).

Transcript of METODOLOGI PENELITIAN - repository.ipb.ac.id · contoh tanah di laboratorium. Metode Penelitian dan...

Page 1: METODOLOGI PENELITIAN - repository.ipb.ac.id · contoh tanah di laboratorium. Metode Penelitian dan Pengumpulan Data Penelitian menggunakan Metode Eksperimen (Percobaan Erosi Petak

METODOLOGI PENELITIAN

Tempat dan Waktu

Penelitian dilaksanakan di DAS Siulak (hulu DAS Merao), di Kecamatan

Kayu Aro, Kabupaten Kerinci, Propinsi Jambi (Lampiran 2). Pemilihan dan

penetapan lokasi penelitian secara sengaja dengan pertimbangan DAS Siulak

merupakan salah satu sentra produksi sayuran dan areal utama usahatani

kentang di Kabupaten Kerinci dengan guludan tanaman searah lereng. Analisis

contoh tanah dilakukan di Laboratorium Departemen Ilmu Tanah dan

Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Penelitian

berlangsung dari bulan November 2008 hingga Februari 2010.

Bahan dan Alat

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian antara lain bibit kentang

(Varietas Granola G-3), benih kubis (Varietas Master Grand), pupuk kandang

(kotoran ayam), kapur pertanian (Dolomit), pupuk kimia (Urea, ZA, SP-36, KCl),

fungisida, insektisida, nematisida dan herbisida serta sejumlah bahan kimia untuk

analisis tanah di laboratorium. Peralatan yang digunakan adalah seperangkat

alat survei tanah (Geographical Position System atau GPS, kompas, abney level,

bor tanah, meteran, pisau lapang, Munsell Soil Color Chart), double ring

infiltrometer, kamera digital, bak penampung aliran permukaan dan erosi, alat

penakar hujan (manual), plastik terpal, bambu, cangkul seperangkat komputer

dan printer, alat-alat tulis, dan seperangkat alat laboratorium untuk analisis

contoh tanah di laboratorium.

Metode Penelitian dan Pengumpulan Data

Penelitian menggunakan Metode Eksperimen (Percobaan Erosi Petak

Kecil), Metode Survei (Survei Tanah dan Petani) dan Metode Sistem (Multiple

Goal Programming). Data yang dikumpulkan terdiri atas data primer dan data

sekunder. Data primer merupakan data biofisik lahan, karakteristik petani dan

agroteknologi yang diperoleh melalui pengamatan dan/atau pengukuran

langsung di lapangan serta wawancara dengan responden petani, data erosi dan

produktivitas tanaman dari percobaan erosi petak kecil di lapangan. Data

sekunder merupakan data gambaran umum daerah penelitian dari catatan kantor

desa, kabupaten dan laporan instansi atau lembaga terkait, peta dan laporan

penelitian dari perguruan tinggi, lembaga penelitian dan dinas terkait) (Tabel 2).

Page 2: METODOLOGI PENELITIAN - repository.ipb.ac.id · contoh tanah di laboratorium. Metode Penelitian dan Pengumpulan Data Penelitian menggunakan Metode Eksperimen (Percobaan Erosi Petak

35

Tabel 2 Jenis, sumber dan kegunaan data untuk perencanaan usahatani sayuran berkelanjutan berbasis kentang di DAS Siulak, Kabupaten Kerinci, Jambi

Jenis Data Sumber Data Kegunaan DataData primerBiofisik lahan (sifat fisika dan kimia tanah)

Survei tanah dan analisis tanah di laboratorium

Evaluasi kemampuan/kese-suaian lahan, prediksi erosi

Kondisi sosial-ekonomi petani

Survei dan wawancara dengan responden petani

Mendeskripsikan kondisi sosial-ekonomi petani

Teknik budidaya tanaman dan konservasi tanah

Survei dan wawancara dengan responden petani

Mendeskripsikan agrotek-nologi oleh petani

Pengaruh teknik KTA terhadap erosi dan produktivitas tanaman

Pengamatan dan pengukuran pada petak percobaan di lapangan

Mengetahui teknik KTA alternatif untuk usahatani sayuran

Data sekunderJenis dan luas penggunaan lahan

Peta penggunaan lahan, Laporan BP DAS Batanghari

Mendeskripsikan karakte-ristik dan potensi lahan

Letak, geografis, karakteristik tanah, iklim, topografi

Peta jenis tanah, Laporan BP DAS Batanghari, Catatan data klimatologi Stasiun Kayu Aro

Mendeskrispsikan karakte-ristik wilayah untuk mengetahui potensi lahan

Kependudukan dan mata pencaharian masyarakat

Catatan kantor desa, Lapor-an Tahunan Distanbun dan Bappeda Kabupaten Kerinci

Mendeskripsikan gambaran umum dan potensi sumberdaya petani

Pelaksanaan Penelitian

Penelitian terdiri atas 4 tahap yaitu persiapan, pengumpulan data kondisi

existing usahatani di DAS Siulak, percobaan erosi petak kecil di lapangan, dan

disain skenario agroteknologi yang akan digunakan dalam model usahatani

sayuran berkelanjutan berbasis kentang di DAS Siulak (Gambar 2).

Persiapan

Penelitian diawali dengan pembuatan peta kerja pada lahan usahatani

campuran di DAS Siulak melalui overlay peta kemiringan lereng (Lampiran 3),

peta penggunaan lahan (Lampiran 4) dan peta jenis tanah (Lampiran 5) (BP DAS

Batanghari 2003). Peta kerja menunjukkan bahwa lahan pertanian campuran di

DAS Siulak seluas 1 970.64 ha mempunyai tanah dari ordo Andisol (Hapludand)

dengan empat kelas kemiringan lereng yaitu 0 - 3, 3 - 8, 8 - 15 dan 5 - 25 persen

yang selanjutnya ditetapkan sebagai satuan lahan pengamatan (SLP), sehingga

dalam peta kerja terdapat 4 SLP (Tabel 3, Lampiran 6). Titik-titik untuk

pengamatan dan pengambilan contoh tanah pada masing-masing SLP

ditentukan secara acak pada kemiringan lereng yang dominan. Contoh tanah

untuk analisis di laboratorium adalah contoh tanah terganggu dan contoh tanah

utuh pada kedalaman 0 - 30 cm dan 30 - 60 cm. Pada tahap persiapan juga

Page 3: METODOLOGI PENELITIAN - repository.ipb.ac.id · contoh tanah di laboratorium. Metode Penelitian dan Pengumpulan Data Penelitian menggunakan Metode Eksperimen (Percobaan Erosi Petak

36

dilakukan penyusunan kuisioner untuk pengumpulan data karakteristik dan

kondisi sosial-ekonomi petani serta agroteknologi yang diterapkan petani.

Penetapan responden menggunakan metode purposive random sampling

dengan jumlah responden proporsional berdasarkan jumlah kepala keluarga

petani pada masing-masing desa di DAS Siulak (5 - 10 persen jumlah KK/desa)

Gambar 2 Diagram alir perencanaan usahatani sayuran berkelanjutan berbasiskentang di DAS Siulak, Kabupaten Kerinci, Jambi

Analisis teknik KTAalternatif untuk

usahatani sayuran

Persiapan Studi pustaka, pengumpulan peta dan data sekunder, penetapan SLP, contoh tanah

dan responden petani, persiapan kuisioner, groundcheck peta

Pengumpulan data kondisi existing usahatani di DAS

Pengujian teknik KTA untuk usahatani sayuran

(Percobaan Erosi Petak Kecil)

BiofisikLahan

Karak-teristik petani

Agro-teknologi

Evaluasi kemampuan/ kesesuaian lahan,

prediksi erosi, Etol, luas lahan petani, pola tanam, teknik budidaya dan KTA,

Disain skenario agroteknologi usahatani sayuran berkelanjutan berbasis kentang

Analisis agroteknologi usahatani sayuran berkelanjutan berbasis kentang yang optimal

Analisis keberlanjutan usahatani

Erosi <Etol

Agroteknologispesifik lokasi

Pendapatan > KHL

Data erosi dan produktivitas tanaman, analisis usahatani

Tujuan 2Tujuan 1

Tujuan 3

Model usahatani sayuran berkelanjutan berbasis kentang di DAS Siulak

Teknik KTA alternatif untuk

usahatani sayuran

Page 4: METODOLOGI PENELITIAN - repository.ipb.ac.id · contoh tanah di laboratorium. Metode Penelitian dan Pengumpulan Data Penelitian menggunakan Metode Eksperimen (Percobaan Erosi Petak

37

Tabel 3 Topografi, luas dan penyebaran SLP pada lahan usahatani campuran di DAS Siulak, Kabupaten Kerinci, Jambi

SLP Kemiringan lereng (%) Luas (ha) Penyebaran (%)SLP-1 0 - 3 603.76 30.61SLP-2 3 - 8 839.31 42.59SLP-3 8 - 15 320.49 16.26SLP-4 15 - 25 207.08 10.54

Jumlah 1 970.64 100.00

Pengumpulan dan analisis data kondisi existing usahatani di DAS Siulak

a. Biofisik lahan

Pengumpulan data biofisik lahan pertanian campuran di DAS Siulak untuk

keperluan evaluasi kemampuan dan kesesuaian lahan serta prediksi erosi.

Evaluasi kemampuan lahan mengacu pada Sistem Klasifikasi Kemampuan

Lahan Klingebiel dan Montgomery (1973, diacu dalam Arsyad 2009) (Lampiran

7). Evaluasi kesesuaian lahan mengacu pada kriteria kesesuaian lahan oleh

Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanah dan Agroklimat Bogor (Lampiran 8)

(Djaenudin et al. 2003). Prediksi erosi mengacu pada Metode USLE (Universal

Soil Loss Equation) melalui penetapan : a) Nilai faktor erosivitas hujan (R)

menggunakan data curah hujan (Rumus Bols 1978, diacu dalam Arsyad 2009);

b) Nilai faktor erodibilitas tanah (K) menggunakan data tekstur, struktur,

permeabilitas dan bahan organik tanah; c) Nilai faktor panjang dan kemiringan

lereng (LS) menggunakan data panjang dan kemiringan lereng; d) Nilai faktor

tanaman (C) menggunakan data jenis tanaman dan pola tanam; dan e) Nilai

faktor KTA (P) menggunakan data metode KTA oleh petani (Arsyad 2009).

Data iklim (curah hujan) (Lampiran 9), temperatur dan kelembaban udara

(Lampiran 10) diperoleh dari catatan Stasiun Iklim Kecamatan Aro (tahun 2000 -

2008) oleh Dinas Pekerjaan Umum Propinsi Jambi. Data tanah diperoleh melalui

pengamatan/pengukuran langsung di lapangan dan analisis contoh tanah di

laboratorium. Nilai C dan P diperoleh melalui Tabel Nilai C dan P yang tersedia

dari pustaka (Lampiran 11, Lampiran 12) (Sinukaban 1989; Arsyad 2009).

Selanjutnya prediksi erosi menggunakan persamaan sebagai berikut :

A = R K L S C P .............................................................................. (12)

Ep = R K L S ..................................................................................... (13)

IBE = A / Etol .................................................................................... (14)

CPmaks = Etol / Ep ................................................................................. (15)

Page 5: METODOLOGI PENELITIAN - repository.ipb.ac.id · contoh tanah di laboratorium. Metode Penelitian dan Pengumpulan Data Penelitian menggunakan Metode Eksperimen (Percobaan Erosi Petak

38

Keterangan :

A = Prediksi erosi (ton/ha/tahun)

R = faktor erosivitas hujan

K = faktor erodibilitas tanah

L = faktor panjang lereng

S = faktor kemiringan lereng

C = faktor jenis tanaman dan pengelolaannya

P = faktor teknik konservasi tanah

Ep = erosi potensial (ton/ha/tahun)

IBE = indeks bahaya erosi

Etol = erosi yang dapat ditoleransikan (ton/ha/tahun)

CPmaks = CP maksimum

R = 6.119(B)1.21(D)-0.47(M)0.53 .............................................................. (16)

Keterangan :

B = curah hujan bulanan (cm)

D = jumlah hari hujan per bulan

M = rata-rata maksimum hujan dalam 24 jam setiap bulan (cm)

100K = 1.292[2.1M1,14(10-4) (12 - a) + 3.25(b-2) + 2.5(c - 3)] ............. (17)

Keterangan :

M = (persentase pasir sangat halus, debu dan liat)

b = kode tipe struktur tanah (Lampiran 13)

c = kelas permeabilitas tanah (Lampiran 13)

a = kadar bahan organik tanah

LS = √x(0.0138 + 0.00965s + 0.00138s2) ........................................... (18)

Keterangan :

x = panjang lereng (m)

s = kemiringan lereng (%)

Erosi yang dapat ditoleransikan (Etol) dihitung berdasarkan konsep Wood

dan Dent (1983, diacu dalam Hardjowigeno 2010) dengan persamaan:

Etol = (DE - Dmin) / MPT + PT ………................................................ (19)

Page 6: METODOLOGI PENELITIAN - repository.ipb.ac.id · contoh tanah di laboratorium. Metode Penelitian dan Pengumpulan Data Penelitian menggunakan Metode Eksperimen (Percobaan Erosi Petak

39

Keterangan :

Etol = erosi yang dapat ditoleransikan (mm/tahun)

Etol (mm/tahun) x BV (g/cm3) x 1 ha = Etol (ton/ha/tahun)

DE = kedalaman tanah ekivalen (mm)

= kedalaman efektif tanah x faktor kedalaman tanah

Dmin = kedalaman tanah minimum (mm) (Lampiran 14)

MPT = masa pakai tanah (200 tahun, untuk pemakaian terus menerus

dan intensif (Sinukaban 1989)

PT = laju pembentukan tanah (1.0 mm/tahun, rata-rata proses

pembentukan tanah di Indonesia, Hardjowigeno 2010)

b. Karakteristik petani dan agroteknologi

Data karakteristik petani meliputi karakteristik sosial-ekonomi petani yang

mempengaruhi perilaku petani dalam aktivitas usahatani. Data agroteknologi

meliputi : 1) tanaman (jenis, varietas, pola tanam), 2) pengadaan benih/bibit

(cara/sumber), 3) persiapan lahan (sistem olah tanah), 4) pemupukan (jenis,

jumlah, cara, waktu), 5) penanaman (jumlah benih/bibit, jarak dan cara tanam),

6) pengendalian gulma, hama dan penyakit tanaman (jenis, cara, dosis/jumlah

pestisida, intesitas penyemprotan), dan 7) teknik KTA. Data karakteristik petani

dan agroteknologi bersumber langsung dari petani melalui wawancara terstruktur

menggunakan kuisioner dan dianalisis secara deskriptif. Selanjutnya dilakukan

analisis usahatani dan kelayakan finansial usahatani.

Analisis usahatani menggunakan input komponen penerimaan, biaya dan

pendapatan usahatani (cash flow analysis) (Soekartawi 2006) sebagai berikut :

Penerimaan usahatani merupakan hasil kali antara produksi usahatani

dengan harga produksi usahatani tersebut dengan persamaan :

TR = YiPyi = ∑ (Y1Py1 + Y2Py2 + …. + YnPyn) ………………………...... (20)

Keterangan :

TR = total penerimaan usahatani

Yi = produksi yang diperoleh dalam usahatani ke-i

Pyi = harga produksi usahatani ke-i

Biaya usahatani merupakan nilai semua keluaran (output) yang digunakan

dalam usahatani (proses produksi), mencakup biaya tetap dan biaya tidak

tetap dengan persamaan :

TC = FC + VC ...................................................................................... (21)

Page 7: METODOLOGI PENELITIAN - repository.ipb.ac.id · contoh tanah di laboratorium. Metode Penelitian dan Pengumpulan Data Penelitian menggunakan Metode Eksperimen (Percobaan Erosi Petak

40

VC = XiPxi = ∑ (X1Px1 + X2 Px2 + ........... .Xn Pxn) ................................ (22)

Keterangan :

TC = total biaya usahatani

FC = biaya variabel tetap berupa biaya-biaya penyusutan modal petani

VC = biaya variabel tidak tetap

Xi = input usahatani ke-i

Pxi = harga input usahatani ke-i

Pendapatan usahatani (π) merupakan selisih antara total penerimaan

usahatani (TR) dengan total biaya usahatani (TC)

Analisis kelayakan finansial usahatani berdasarkan nilai BCR (benefit cost

ratio) tanpa discount factor dan RCR (Return Cost Ratio) (Soekartawi et al. 1986)

BCR = Pendapatan / Biaya Produksi ................................................... (23)

BCR > 1, usahatani efisien dan menguntungkan

BCR < 1, usahatani tidak efisien dan tidak menguntungkan

RCR = Penerimaan / Biaya Produksi .................................................................. (24)

RCR = 1, usahatani hanya dapat mengembalikan modal

Kebutuhan hidup layak (KHL) dihitung berdasarkan rata-rata jumlah

anggota satu keluarga petani, didekati dari kebutuhan fisik minimal (KFM)

ditambah dengan kebutuhan hidup tambahan (KHT) yaitu pendidikan dan sosial

(50 % KFM), kesehatan dan rekreasi (50 % KFM), dan asuransi dan tabungan

(50 % KFM), sehingga KHL adalah 250 % KFM (Sinukaban 2007). Standar

kebutuhan fisik minimum berdasarkan kebutuhan beras per KK yaitu 400

kg/orang/tahun dan harga beras di pasar (mengacu pada Sayogyo dan Sayogyo

1990; Sinukaban N 23 Desember 2011, komunikasi pribadi).

KFM = kebutuhan beras/KK x jumlah jiwa/KK x harga beras .............. (25)

Luas lahan minimum (Lm) dihitung dengan persamaan (Tim IPB 2004) :

Luas Lm = KHL / Pendapatan ............................................................. (26)

Pengujian teknik KTA alternatif untuk usahatani sayuran

Pengujian teknik KTA untuk kentang (2 musim tanam) dan kubis (1 musim

tanam) dengan percobaan erosi petak kecil berdasarkan rancangan acak

kelompok (RAK) dengan 7 perlakuan dan 3 kelompok (kemiringan lereng 7, 14

dan 20 persen). Ketujuh perlakuan (Lampiran 15) adalah sebagai berikut :

Page 8: METODOLOGI PENELITIAN - repository.ipb.ac.id · contoh tanah di laboratorium. Metode Penelitian dan Pengumpulan Data Penelitian menggunakan Metode Eksperimen (Percobaan Erosi Petak

41

P0 = Guludan tanaman searah lereng (sistem petani)

P1 = Guludan tanaman searah lereng + guludan memotong lereng di bagian

tengah dan ujung bawah petakan (jarak 4.5 m)

P2 = P1 + 1 rorak pada guludan momotong lereng di ujung bawah petakan

P3 = P1 + 1 rorak pada guludan memotong lereng di bagian tengah dan ujung

bawah petakan

P4 = Guludan tanaman memotong lereng

P5 = Guludan tanaman memotong lereng miring 150

P6 = Guludan tanaman memotong lereng miring 300

Satuan percobaan berupa petakan 10 m x 2 m (panjang petak searah

lereng). Pengukuran aliran permukaan dan erosi dengan Metode Multi-slot

Diviser. Pembatas petakan percobaan menggunakan plastik terpal yang

dibenamkan + 20 cm ke dalam tanah dan + 20 cm di atas permukaan tanah. Bak

penampung aliran permukaan dan erosi berukuran 2 m x 0.5 m x 0.5 m dengan

7 lubang (diameter 5 cm) pada 5 cm dari bibir bak dan satu lubang yang ditengah

dihubungkan dengan pipa paralon (diameter 5 cm) untuk mengalirkan luapan ke

bak kecil 0.5 m x 0.5 m x 0.5 m (Lampiran 16). Curah hujan selama percobaan

dicatat dengan alat penakar hujan yang ditempatkan di dekat petak percobaan.

a. Penanaman kentang (MT-1 dan MT-2)

Penanaman kentang menggunakan jarak tanam 75 cm x 30 cm (jarak antar

guludan 75 cm dan jarak tanaman dalam guludan 30 cm). Pemupukan

diaplikasikan pada setiap petak percobaan dengan takaran 200 kg Urea, 300 kg

ZA, 300 kg SP-36, 200 kg KCl per hektar (Duriat et al. 2006) dan pupuk kandang

10 ton/ha. Bibit yang digunakan adalah bibit sertifikasi (G-3) varietas Granola

dari Balai Benih Induk Kentang (BBIK) Kayu Aro, Kabupaten Kerinci, Jambi.

Penanaman dilakukan setelah pemberian pupuk kandang dan sekaligus

pemberian pupuk buatan (Urea dan KCl masing-masing setengah dosis dan

SP-36 dosis penuh) dengan cara tugal. Penyiangan pertama, pendangiran dan

pemupukan susulan (setengah dosis Urea dan KCl) dilakukan 30 hari setelah

tanaman tumbuh dan penyiangan kedua pada saat tanaman berumur 45 HST.

Pengendalian hama dan penyakit tanaman menggunakan insektisida dan

fungisida dengan penyemprotan 1 - 2 kali dalam seminggu, tergantung kondisi

tanaman (dosis sesuai anjuran di kemasan).

Page 9: METODOLOGI PENELITIAN - repository.ipb.ac.id · contoh tanah di laboratorium. Metode Penelitian dan Pengumpulan Data Penelitian menggunakan Metode Eksperimen (Percobaan Erosi Petak

42

b. Penanaman kubis (MT-2)

Dalam persiapan lahan dilakukan pengapuran (2 ton Dolomit/ha) dan

pemberian pupuk kandang (10 ton/ha). Penanaman bibit kubis (Varietas Master

Grand) menggunakan jarak tanam 75 cm x 40 cm (jarak antar guludan 75 cm

dan antar tanaman dalam guludan 40 cm). Takaran pupuk buatan yang

diaplikasikan pada setiap petak percobaan adalah 100 kg Urea, 250 kg ZA,

250 kg SP-36, 200 kg KCl per hektar (Sastrosiswojo et al. 2005). Pemberian

pupuk buatan (Urea dan KCl masing-masing setengah dosis dan SP-36 dosis

penuh) dilakukan saat tanaman berumur 2 minggu setelah tanam (MST) dengan

cara tugal. Penyiangan pertama dan pemupukan susulan (setengah dosis Urea

dan KCl) dilakukan 6 MST. Penyiangan kedua pada umur 45 HST.

Pengendalian hama dan penyakit menggunakan insektisida dan fungisida

dengan penyemprotan seminggu sekali (dosis sesuai anjuran di kemasan).

c. Pengamatan dan pengumpulan data

Data yang dikumpulkan terdiri atas : 1) sifat fisika dan kimia tanah

sebelum perlakuan; 2) sifat kimia (C-organik, N-total, P dan K-tersedia) setelah

perlakuan (seminggu menjelang panen); 3) kapasitas infiltrasi (seminggu

menjelang panen), 4) aliran permukaan dan erosi; 5) konsentrasi sedimen

tersuspensi, 6) konsentrasi C-organik, N, P dan K di dalam sedimen, 7) jumlah

C-organik, N, P dan K terbawa erosi; 8) tingkat serangan penyakit tanaman

kentang; 9) produktivitas kentang berdasarkan ukuran umbi (< 30 g, 30 - 60 g,

> 60 g); 10) Produktivitas kubis; 11) Analisis usahatani dan kelayakan finansial

usahatani masing-masing perlakuan; dan 12) Curah hujan selama percobaan.

Contoh tanah untuk penetapan sifat fisika tanah diambil pada kedalaman

0 - 20 cm dan 20 – 40 cm, untuk penetapan sifat kimia tanah menggunakan

contoh tanah komposit pada kedalaman 0 - 40 cm.

d. Pengukuran aliran permukaan dan erosi

Pengukuran aliran permukaan dan erosi dilakukan setiap pagi pukul 07.00

pada setiap kejadian hujan selama percobaan. Volume aliran permukaan

(liter/petak) diukur dengan cara menakar air yang tertampung di dalam bak

penampung. Berat tanah (erosi) dilakukan dengan cara menimbang semua

tanah basah yang sudah dikeringanginkan, kemudian diambil contoh tanah

tersebut (+ 25 g) dan dikeringkan di oven hingga beratnya tetap (1 x 24 jam),

dihitung berat total tanah tererosi (Sitorus dan Tirtohadisurjo 1979).

Page 10: METODOLOGI PENELITIAN - repository.ipb.ac.id · contoh tanah di laboratorium. Metode Penelitian dan Pengumpulan Data Penelitian menggunakan Metode Eksperimen (Percobaan Erosi Petak

43

e. Pengukuran konsentrasi sedimen dan konsentrasi C-organik, N, P dan K di dalam sedimen tersuspensi

Konsentrasi sedimen diukur melalui contoh sedimen yang diambil

menggunakan botol plastik pada ujung bawah petak percobaan (bibir petak)

sebelum aliran permukaan masuk ke dalam bak penampung. Pengambilan

contoh aliran permukaan (+ 500 ml) dilakukan pada setiap kejadian hujan pada

musim tanam kentang dan kubis. Selanjutnya dipilih contoh yang lengkap

(semua satuan percobaan dalam satu kejadian hujan). Konsentrasi sedimen (g/l)

ditetapkan di laboratorium dengan cara pengeringan di oven. Kemudian dari

contoh sedimen tersebut dilakukan analisis kandungan C-organik (Metode

Walkley dan Blake), N-total (Metode Kjeldhal), P2O5 (Metode Bray-1) dan K2O

(Ekstraksi dengan 1 N NH4OAc pH 7.0).

f. Penghitungan jumlah C-organik, N, P dan K terbawa erosi

Jumlah C-organik, N, P dan K terbawa erosi dihitung dengan persamaan :

X = Y x E ....................................................................... (27)

Keterangan :

X = jumlah C-organik, N, P dan K terbawa erosi (kg/petak)

Y = konsentrasi C-organik, N-total, P dan K tersedia di dalam sedimen

E = jumlah total tanah tererosi (kg/petak)

g. Pengamatan serangan penyakit tanaman kentang

Pengamatan serangan penyakit tanaman kentang setiap musim tanaman

dilakukan pada pagi hari (10 tanaman/petak, ditetapkan secara sistematik).

Tanaman yang dihitung sebagai terserang penyakit ditandai dengan kondisi

tanaman yang rusak sesuai gejala serangan penyakit busuk daun oleh cendawan

Phytophthora sp dan penyakit layu dan busuk kering oleh cendawan Fusarium

sp. Serangan penyakit ditetapkan dengan persamaan (Duriat et al. 2006) :

P = a/b x 100 % .............................................................(28)

Keterangan :

P = tingkat kerusakan tanaman (%)

a = jumlah tanaman yang rusak

b = jumlah tanaman yang diamati

Page 11: METODOLOGI PENELITIAN - repository.ipb.ac.id · contoh tanah di laboratorium. Metode Penelitian dan Pengumpulan Data Penelitian menggunakan Metode Eksperimen (Percobaan Erosi Petak

44

h. Analisis data

Data hasil percobaan erosi petak kecil dianalisis secara statistik

menggunakan Uji-F dengan model aditif linier sebagai berikut :

Yij = µ + αi + βj + �ij ; ..........………........................... (29)

i = 1, 2, 3

j = 1, 2, 3, ……, 7

Keterangan :

Yij = pengamatan dari perlakuan ke-i dan kelompok ke-j

µ = nilai rata-rata umum

αi = pengaruh perlakuan ke-i

βj = pengaruh kelompok ke-j

�ij = galat disebabkan oleh acak pada perlakuan ke-i dan kelompok ke-j

Untuk melihat perbedaan pengaruh antar perlakuan dan mencari perlakuan

terbaik, maka pengujian dilanjutkan dengan uji Duncan (DNMRT, Duncan New

Multiple Range Test). Untuk mengetahui kelayakan finansial masing-masing

perlakuan dilakukan analisis usahatani, BCR dan RCR.

Desain skenario agroteknologi untuk model usahatani sayuran berkelanjutan berbasis kentang

Model usahatani sayuran berkelanjutan berbasis kentang (UTSBK) di DAS

Siulak adalah model usahatani sayuran berbasis kentang (skala unit lahan

petani) yang dapat memberikan pendapatan usahatani sama atau lebih besar

dari kebutuhan hidup layak (pendapatan usahatani > KHL) dan mengendalikan

erosi hingga lebih kecil atau sama dengan erosi yang dapat ditoleransikan (erosi

< Etol) melalui penerapan agroteknologi yang dapat diterima dan diterapkan

petani. Oleh karena itu model UTSBK dibangun melalui disain skenario

agroteknologi berdasarkan kondisi existing dan hasil percobaan erosi petak kecil

sesuai dengan sumberdaya lahan yang dimiliki petani.

Pemilihan agroteknologi optimal untuk model usahatani sayuran berkelanjutan berbasis kentang

Agroteknologi yang optimal untuk model usahatani sayuran berkelanjutan

berbasis kentang (UTSBK) di DAS Siulak diperoleh melalui analisis optimalisasi

menggunakan metode multiple goal programming atau program tujuan ganda

(PTG) (Nashendi dan Anwar 1985) dengan tahapan sebagai berikut :

Page 12: METODOLOGI PENELITIAN - repository.ipb.ac.id · contoh tanah di laboratorium. Metode Penelitian dan Pengumpulan Data Penelitian menggunakan Metode Eksperimen (Percobaan Erosi Petak

45

1. Penetapan input data

Input data dalam analisis menggunakan PTG untuk memperoleh

agroteknologi yang optimal adalah data erosi, pendapatan dan luas lahan petani

sesuai kemiringan lereng yang menerapkan skenario agroteknologi untuk model

UTSBK yang telah dirancang.

2. Penetapan target

Agroteknologi yang optimal untuk model UTSBK harus mencapai target :

Erosi harus lebih kecil atau sama dengan Etol (erosi < Etol)

Pendapatan harus sama atau lebih besar dari KHL (pendapatan > KHL)

3. Penetapan peubah dan parameter

Peubah keputusan adalah luas lahan yang menerapkan agroteknologi

alternatif untuk model UTSBK. Fungsi kendala adalah :

Kendala tujuan

Mengurangi erosi pada setiap penggunaan lahan dengan agroteknologi

alternatif untuk model UTSBK ke-i (Xi) dibatasi oleh Etol :

∑ EiXi + de- - de

+ < Etol ................................... (30)

Tujuan : meminimumkan de+

Meningkatkan pendapatan petani pada setiap penggunaan lahan dengan

agroteknologi alternatif untuk model UTSBK ke-i (Xi) dibatasi oleh standar

pendapatan untuk memenuhi kebutuhan hidup layak (KHL)

∑ PiXi+ dp- - dp

+ > KHL ................................... (31)

Tujuan : meminimumkan dp-

Kendala riil

Alokasi penggunaan lahan dengan agroteknologi alternatif model UTSBK ke-i

(Xi) dibatasi oleh luas lahan yang dimiliki petani (A)

∑ Ai Xi < A ...................................................... (32)

Xi > 0

Fungsi tujuan adalah meminimumkan total simpangan (deviasi) fungsi

kendala tujuan terhadap target yang ditetapkan

m

Z = ∑ (Py Wi.y di+ + Ps Wi.s di

- ) ................................. (33) i = 1

Page 13: METODOLOGI PENELITIAN - repository.ipb.ac.id · contoh tanah di laboratorium. Metode Penelitian dan Pengumpulan Data Penelitian menggunakan Metode Eksperimen (Percobaan Erosi Petak

46

Keterangan :

de+ , de

- : Deviasi positif dan negatif dari target erosi

dp+ , dp

- : Deviasi positif dan negatif dari target pendapatan

Py , Ps : Faktor-faktor prioritas tujuan ke-y dan ke-s (ordinal)

Wi.y , : Bobot yang diberikan terhadap deviasi (+) tujuan ke-i dalam urutan

prioritas ke-y

Wi.s : Bobot yang diberikan terhadap deviasi (-) tujuan ke-i dalam urutan

prioritas ke-s