Optimasi Pola Tanam pada Lahan Pertanian dengan Mempertimbangkan Potensi Erosi, Land Rent, dan Kecukupan Beras di Wilayah Subang, Jawa Barat

OPTIMASI POLA TANAM PADA LAHAN PERTANIAN
DENGAN MEMPERTIMBANGKAN POTENSI EROSI,
LAND RENT, DAN KECUKUPAN BERAS
DI WILAYAH SUBANG, JAWA BARAT

RIZQI I’ANATUS SHOLIHAH

ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Optimasi Pola Tanam
pada Lahan Pertanian dengan Mempertimbangkan Potensi Erosi, Land Rent, dan
Kecukupan Beras di Wilayah Subang, Jawa Barat adalah benar karya saya dengan
arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada
perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya
yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam

teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Juni 2014
Rizqi I’anatus Sholihah
NIM A14090099

ABSTRAK
RIZQI I’ANATUS SHOLIHAH. Optimasi Pola Tanam pada Lahan Pertanian
dengan Mempertimbangkan Potensi Erosi, Land Rent, dan Kecukupan Beras di
Wilayah Subang, Jawa Barat. Dibimbing oleh DYAH RETNO PANUJU dan
ENNI DWI WAHJUNIE.
Peningkatan jumlah penduduk menyebabkan peningkatan permintaan akan
lahan untuk area produksi pangan, permukiman, dan fasilitas umum. Sementara
itu, ketersediaan lahan untuk memenuhi semua kebutuhan hidup manusia relatif
tetap dan terbatas, sehingga mendorong terjadinya penggunaan lahan yang tidak
sesuai daya dukungnya. Ketidaksesuaian antara pemanfaatan lahan dengan daya
dukungnya memberikan dampak buruk secara fisik dan ekonomi. Guna
menghindari hal tersebut diperlukan pemilihan pola tanam yang optimal pada
lahan pertanian untuk mendukung perencanaan pembangunan pertanian yang

berkelanjutan. Model optimasi linear goals programming (LGP) dipilih untuk
menyusun alternatif pengelolaan sumberdaya lahan. Wilayah penelitian mencakup
empat kecamatan di Kabupaten Subang, yaitu Kecamatan Cipeundeuy, Kalijati,
Pabuaran, dan Patokbeusi. Perumusan model optimasi pola tanam pada lahan
pertanian di wilayah ini disusun untuk mencapai tiga sasaran, yaitu (1) erosi
ditekan seminimal mungkin sehingga dapat menjaga kelestarian lahan, (2)
memberikan manfaat ekonomi tertinggi bagi petani, dan (3) memenuhi kebutuhan
beras penduduk di wilayah penelitian. Hasil akhir penyusunan model optimasi ini
adalah pola tanam optimal untuk setiap satuan lahan yang memenuhi tiga sasaran
skenario. Pada penelitian ini disusun 12 skenario dengan sasaran berbeda. Hasil
optimasi menunjukkan bahwa skenario VI dan XII memenuhi target yang
diharapkan dibandingkan skenario lainnya. Kedua skenario ini menghasilkan pola
tanam optimal dengan nilai erosi paling rendah sebesar 85.528,10 ton/tahun,
memberikan manfaat ekonomi tertinggi bagi petani sebesar Rp 525.890.970.000,dan mampu memenuhi kebutuhan beras penduduk di wilayah penelitian sebesar
46.598 ton GKP untuk skenario VI serta 181.730 ton GKP untuk skenario XII.
Berdasarkan hasil analisis decision tree, pola sebaran spasial lahan optimal
dipengaruhi oleh manfaat ekonomi yang diperoleh petani.
Kata kunci: erosi, kecukupan beras, land rent, linear goals programming,
optimasi, pola tanam

ABSTRACT
RIZQI I’ANATUS SHOLIHAH. Optimization of Cropping Pattern on Farmland
by Considering the Erosion Potential, Land Rent, and Rice Sufficiency in Subang
Region, West Java. Supervised by DYAH RETNO PANUJU AND ENNI DWI
WAHJUNIE.
Increasing population causes escalation in demand of land for food
production, settlements, and public facilities. Meanwhile, land availability is fixed
and limited which encourage utilizing marginal or unsuitable land. Land
utilization for food production which not comply its capability would have
negative effect both physically and economically. To avoid those effects, optimal
cropping pattern should be determine to support sustainable agricultural
development. This research aims to determine optimal land for food production
areas by considering the potential erosion, land rent, and rice sufficiency. Linear
goals programming is employed to devise the optimal choice of land use pattern.
The study area includes four sub-districts in Subang, West Java namely
Cipeundeuy, Kalijati, Pabuaran, and Patokbeusi. Optimum cultivation pattern on
the agricultural land was organized to achieve three targets including (1) to
minimized erosion for land preservation, (2) to provide the highest economic
benefits for farmers, and (3) to meet rice sufficiency of study area. This study
designed twelve scenarios with different targets combination. It is showed that

scenario VI and XII is the best combination comply the expected targets. Both
scenarios produce optimal cropping patterns with the lowest erosion values of
85.528,10 tons/year, generate the highest economic benefit for farmers at Rp
525.890.970.000,- and yield 46.598 tons rice for scenario VI and 181.730 tons
rice for scenario XII. Decision tree analysis shows that the economic benefits
strongly affected spatial distribution pattern of optimum land utilization.
Keywords: cropping pattern, erosion, land rent, linear goals programming, rice
sufficiency

OPTIMASI POLA TANAM PADA LAHAN PERTANIAN
DENGAN MEMPERTIMBANGKAN POTENSI EROSI, LAND
RENT, DAN KECUKUPAN BERAS DI WILAYAH SUBANG,
JAWA BARAT

RIZQI I’ANATUS SHOLIHAH

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Pertanian
pada

Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan

ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

Judul Skripsi : Optimasi Pola Tanam pada Lahan Pertanian dengan
Mempertimbangkan Potensi Erosi, Land Rent, dan Kecukupan
Beras di Wilayah Subang, Jawa Barat
Nama
: Rizqi I’anatus Sholihah
NIM
: A14090099

Disetujui oleh

Dyah Retno Panuju, SP MSi
Pembimbing I

Dr Enni Dwi Wahjunie, MSi
Pembimbing II

Diketahui oleh

Dr Ir Baba Barus, MSc
Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala nikmat
dan karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini dapat terselesaikan. Judul penelitian ini
adalah Optimasi Pola Tanam pada Lahan Pertanian dengan Mempertimbangkan
Potensi Erosi, Land Rent, dan Kecukupan Beras di Wilayah Subang, Jawa Barat.
Dalam proses penyelesaian penelitian ini banyak pihak yang terlibat, baik secara
langsung maupun tidak langsung. Oleh karena itu penulis ucapkan terima kasih
kepada:
1. Dyah Retno Panuju, MSi dan Dr Enni Dwi Wahjunie selaku pembimbing atas

segala nasehat, bimbingan, arahan, motivasi, kesabaran, dan keikhlasan yang
telah diberikan selama proses penyelesaian karya ilmiah ini.
2. Bambang H. Trisasongko, MSc selaku dosen penguji yang telah memberikan
motivasi, saran, dan masukannya.
3. Kedua orang tua tercinta, Bapak Kusaeri dan Ibu Susrida, adik tercinta
Muflihatul Maghfiroh Islami serta seluruh keluarga yang telah memberikan
doa, motivasi, perhatian, pengorbanan, cinta, dan kasih sayang.
4. Instansi-instansi di Kabupaten Subang, diantaranya Badan Perencanaan dan
Pembangunan Daerah (Bappeda), Badan Pelaksanaan Penyuluhan Pertanian,
Perikanan, Kehutanan, dan Ketahanan Pangan (BP4KKP), Dinas Pertanian
dan Tanaman Pangan, Dinas Tata Ruang, Pemukiman, dan Kebersihan serta
beberapa instansi lainnya yaitu Badan Pengelolaa Daerah Aliran Sungai (BP
DAS) Citarum Ciliwung, Balai Besar Sumberdaya Lahan Pertanian
(BBSDLP), Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional (LAPAN) atas
kerjasama dalam memberikan informasi dan data yang diperlukan.
5. Penyuluh pertanian, kelompok tani, petani, masyarakat Kecamatan Kalijati,
Cipeundeuy, Pabuaran, dan Patokbeusi dan seluruh pihak yang terlibat dalam
penelitian ini atas kebersamaannya selama di lapangan, kerjasama, motivasi,
dan keterbukaannya dalam memberikan informasi dan data yang diperlukan.
6. Seluruh dosen dan staf Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan yang

telah memberikan ilmu, nasehat, dan kerjasamanya.
7. Seluruh Sahabat Soil Science ’46 terutama Sulistiyanti, Permadi, Annisa
Tiara, Swaesti, Indah, Eka, Aisyah, dan Prapti yang telah memberikan doa,
semangat, kebersamaan, dan kasih sayang selama ini.
8. Sahabat seperjuangan Lab. Bangwil (Teguh, Karina, Wida, Novia, Wilona,
Rani ), Bangwilers senior khususnya Kak Etika, Bang Suefi, dan Kak Tutuk,
serta angkatan 47 khususnya Bangwilers 47, Emi, dan Ardiya atas doa,
motivasi, kebersamaan, dan kasih sayangnya.
9. Sahabat Bunda Lestari (Ayuk, Titin, Enik, Indri, Tyas, Yesika, Okta) dan
Blobo’ers atas semangat dan kebersamaannya.
10. Keluarga Bojester (Ikatan Mahasiswa Jember di Bogor/IMJB) terutama
teman-teman seperjuangan angkatan 46 atas kebersamaan kalian selama ini.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat dan menambah wawasan pembaca.
Bogor, Juni 2014
Rizqi Ianatus Sholihah

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

xii

DAFTAR GAMBAR

xii

DAFTAR LAMPIRAN

xii

PENDAHULUAN

1 

Latar Belakang

1 

Tujuan Penelitian

2 

TINJAUAN PUSTAKA

2 

Pengelolaan Sumberdaya Lahan Pertanian Berkelanjutan

2 

Hubungan antara Erosi, Pola Tanam, dan Pendapatan Petani dalam
Pengelolaan Lahan

4 

Optimasi dengan Linear Goals Programming (LGP)

4 

Metode Pohon Keputusan (Decision Tree)

6 

METODE PENELITIAN

8 

Lokasi dan Waktu Penelitian

8 

Jenis Data dan Sumber Data

8 

Prosedur Analisis Data

9 

HASIL DAN PEMBAHASAN

25 

Penggunaan Lahan Saat Ini (Existing Landuse) Kabupaten Subang

25 

Analisis Komoditas Unggulan dan Identifikasi Pola Tanam di Kabupaten
Subang

27 

Evaluasi Kemampuan Lahan di Kabupaten Subang

26 

Satuan Lahan (Land Unit)

26 

Erosi Lahan

38 

Nilai Sewa Ekonomi Lahan (Land Rent)

39 

Kecukupan Beras Wilayah

41 

Penggunaan Lahan Optimal

40 

SIMPULAN DAN SARAN

44 

Simpulan

44 

Saran

45 

DAFTAR PUSTAKA

46 

LAMPIRAN

49 

RIWAYAT HIDUP

54 

DAFTAR TABEL
1
2
3
4

Jenis data sekunder yang digunakan
Data spasial yang digunakan
Tujuan penelitian, teknik analisis, dan output yang diharapkan
Skema hubungan antara kelas kemampuan lahan dengan intensitas
dan macam penggunaan lahan
5 Skenario-skenario dalam LGP
6 Satuan lahan di Kabupaten Subang
7 Luas satuan lahan yang dipilih dalam penelitian
8 Prediksi erosi dan TSL pada setiap satuan lahan
9 Land rent tertinggi dari pola tanam di wilayah penelitian
10 Kebutuhan konsumsi beras penduduk
11 Prediksi kecukupan pangan tahun 2015 dan 2020
12 Perbandingan skenario berdasarkan tiga kombinasi kriteria

9 
9 
10 
15 
24 
31 
34 
38 
40 
41 
40 
43 

DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9

Lokasi penelitian
Bagan alir analisis penggunaan lahan saat ini (Existing Land Use)
Bagan alir analisis komoditas unggulan dan identifikasi pola tanam
Bagan alir analisis kemampuan lahan
Bagan alir pendugaan erosi
Sebaran titik contoh responden
Bagan alir optimasi pola tanam pada lahan pertanian dengan Multiple
Penggunaan lahan saat ini a) Kabupaten Subang b) lokasi sampling
Sebaran spasial komoditas unggulan di Kabupaten Subang a)
Tanaman pangan b) Tanaman palawija c) Tanaman hortikultur
10 Kemampuan lahan Kabupaten Subang dan lokasi cek lapang
11 Satuan lahan Kabupaten Subang
12 Sebaran spasial satuan lahan dan titik responden
13 Penggunaan lahan optimal a) skenario I,IV,VII, dan X b) skenario
II,V,VIII, dan XI c) skenario III,VI,IX dan XII
14 Decision tree hasil optimasi dengan model LGP

8 
11 
12 
16 
17 
20 
22 
26 
25 
26 
26 
37 
38 
44 

DAFTAR LAMPIRAN
1 Contoh data analisis komoditas unggulan pada padi sawah
47 
2 Hasil penetapan komoditas unggulan di Kabupaten Subang
46
3 Kriteria klasifikasi kemampuan lahan
47
4 Klasifikasi kelas nilai struktur tanah dan permeabilitas penentuan nilai K
(kepekaan erosi)
48
5 Nilai faktor C dari berbagai tanaman dan pengelolaannya atau tipe
penggunaan lahan
49 
6 Nilai faktor penggunaan teknik konservasi tanah (P)
51

7
8
9
10

Perumusan model optimasi dengan software GAMS 22.2
Pola tanam eksisting di lokasi cek lapang
Nilai land rent pola tanam eksisting
Penggunaan lahan optimal pada berbagai pola tanam hasil optimasi
dengan model LGP

52
54 
55 
56 

1

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Seiring perkembangan teknologi dan tingginya tingkat pertumbuhan
penduduk, kebutuhan akan lahan untuk mendukung peningkatan berbagai
aktivitas juga semakin tinggi. Berbagai dampak negatif mulai dirasakan
diantaranya meningkatnya ketidakteraturan tata kota, kerusakan lingkungan,
meningkatnya kesenjangan sosial dan ekonomi, semakin berkurangnya lahan
pertanian dan hutan. Kondisi tersebut diperburuk dengan masih minimnya
kesadaran masyarakat terutama terkait kerusakan lingkungan seperti degradasi
lahan (Zielinska et al. 2008). Upaya pengelolaan lahan dibutuhkan untuk menjaga
eksistensi pemanfaatan lahan sesuai peruntukan penggunaan lahan. Partisipasi dan
dukungan masyarakat setempat diperlukan untuk menjaga eksistensi lahan
pertanian sehingga produktivitas lahan pertanian terpelihara (Pahlawan dan
Worosuprojo 2013).
Pemanfaatan lahan yang intensif umumnya dimaksudkan untuk
meningkatkan penerimaan usahatani, namun dalam jangka panjang berakibat
menurunkan daya dukung lahan untuk pertanian. Menurut Simbolon (2012), lahan
pertanian yang diusahakan secara intensif dalam waktu yang relatif lama akan
mengalami kerusakan lahan baik secara fisik, kimia maupun biologi yang
berdampak pada penurunan produktivitas tanah sehingga berpengaruh terhadap
penerimaan usahatani. Oleh karena itu, diperlukan rencana pemanfaatan lahan
yang mampu menjamin kelestarian sumberdaya alam dan meningkatkan
penerimaan usahatani. Penelitian tentang perencanaan pengelolaan lahan
pertanian, yang mampu menyeimbangkan antara kelestarian lahan dengan
kebutuhan sosial ekonomi masyarakat khususnya petani, dibutuhkan untuk
mengetahui pola optimal tersebut. Untuk mendapatkan model perencanaan
pengelolaan lahan pertanian yang berkelanjutan diperlukan metode yang mampu
memilih kombinasi pemanfaatan yang menghasilkan target yang diharapkan.
Metode linear goals programming (LGP) merupakan alternatif teknik untuk
mencapai target pemilihan pemanfaatan dengan prinsip persamaan linier
(McAllister et al. 2000). Kastaman et al. (2007) menyatakan bahwa metode LGP
membantu penyusunan perencanaan usahatani yang baik untuk menjamin
penerimaan optimum bagi petani pada kondisi sumberdaya lahan yang semakin
terbatas.
Badan Pusat Statistik Kabupaten Subang (2013) menyatakan bahwa luas
wilayah Kabupaten Subang mencakup 205.176 ha yang secara garis besar
dibedakan menjadi lahan sawah dan lahan kering, dengan rincian lahan sawah
seluas 84.928 ha (41,39%) dan lahan kering seluas 120.247 ha atau sekitar
58,61% dari luas kabupaten. Selanjutnya hasil inventarisasi lahan menunjukkan
luas lahan kritis meningkat dari 7.785 ha pada tahun 2011 menjadi 9.581 ha pada
tahun 2012. Kondisi ini terjadi diantaranya karena intensifnya pemanfaatan lahan
dalam waktu yang relatif lama sehingga merusak karakteristik tanah sebagaimana
disampaikan oleh Simbolon (2012).

2

Kajian terkait pengelolaan lahan berkelanjutan di Indonesia dilakukan oleh
berbagai peneliti dengan beberapa metode pendekatan. Namun demikian,
penelitian terkait optimasi beragam pola tanam pada lahan pertanian dengan
mempertimbangkan tiga prinsip pembangunan berkelanjutan (aspek ekologi,
ekonomi, dan sosial) masih relatif terbatas. Kajian Fahriyah (2013) dan Katharina
(2007) menekankan adopsi ekologi dengan menerapkan konservasi dalam
berusahatani satu komoditas sayuran tanpa menentukan pilihan pola tanam
optimum pada jangka waktu tertentu. Penelitian lain yang dilakukan Kastaman
(2007) menggunakan metode optimasi LGP dengan tujuan tunggal yaitu
keuntungan. Mengingat preferensi masyarakat dan kualitas sumberdaya lahan
yang beragam, dibutuhkan kajian terkait optimasi dengan tujuan berganda.
Namun demikian, kajian optimasi dengan tujuan berganda tersebut cenderung
relatif terbatas. Dengan mengadopsi prinsip pembangunan berkelanjutan,
penelitian ini di dimaksudkan untuk menjadi satu kajian alternatif optimasi tujuan
berganda di wilayah Subang dengan mempertimbangkan aspek ekologi, ekonomi,
dan kondisi sosial masyarakat. Aspek ekologi yang dijadikan pertimbangan dalam
penelitian ini adalah potensi erosi yang mungkin terjadi di wilayah penelitian,
mengingat bentang lahan pertanian di Subang bertopografi datar di bagian utara
hingga berbukit di bagian selatan (Bappeda Kabupaten Subang 2012). Selanjutnya
land rent yang merupakan selisih antara penerimaan dan pengeluaran usahatani
per satuan luas (Rustiadi et al. 2011) menjadi salah satu variabel pewakil manfaat
ekonomi dalam sistem usahatani. Di samping itu, kecukupan beras wilayah juga
menjadi pertimbangan dalam optimasi mengingat Subang merupakan salah satu
wilayah yang ditetapkan sebagai salah satu produsen beras di Jawa Barat (Dinas
Pertanian Tanaman Pangan Kabupaten Subang 2012).

Tujuan Penelitian
Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk (1) mengkaji penggunaan
lahan dan kemampuan lahan saat ini, (2) menganalisis komoditas unggulan dan
mengidentifikasi pola tanam yang berpotensi untuk dikembangkan di Kabupaten
Subang, (3) mengevaluasi erosi lahan, menganalisis land rent pada berbagai pola
tanam, dan kecukupan beras wilayah, serta (4) menentukan lahan optimal pola
tanam optimum pada lahan pertanian dengan mempertimbangkan potensi erosi,
land rent, dan kecukupan beras wilayah.

TINJAUAN PUSTAKA
Pengelolaan Sumberdaya Lahan Pertanian Berkelanjutan
Pemerintah telah menetapkan kebijakan terkait pelaksanaan pembangunan,
bahwa sumberdaya alam dapat dimanfaatkan sebagai modal pembangunan untuk
mencapai kesejahteraan bangsa dalam waktu yang tidak terbatas. Namun pada
kenyataannya, pembangunan kita kurang memperhatikan konsep tersebut
sehingga menyebabkan kerusakan sumberdaya alam dan bencana alam, seperti

3

penurunan produktivitas lahan, banjir saat musim penghujan, kekeringan saat
kemarau, erosi, dan longsor. Hal tersebut mengindikasikan terjadinya
ketidakseimbangan antara pemanfaatan dan pelestarian sumberdaya lahan (SDL).
Oleh sebab itu untuk menyerasikan kedua aspek tersebut diperlukan pemikiran
dan aplikasi-aplikasi konsep dasar konservasi SDL, dengan memanfaatkan SDL
sesuai dengan kemampuannya serta mencegah kerusakan lahan, memperbaiki
lahan yang rusak, dan memelihara serta meningkatkan produktivitas yang
berkelanjutan (Haridjaja 2008).
Tindakan konservasi tanah, pengelolaan, dan rehabilitasi lahan telah lama
dirintis dan terus dikembangkan, mencakup aspek teknik-sipil, biologi, dan sosialekonomi. Namun demikian dalam penerapannya di lapangan seringkali usahausaha ini menghadapi berbagai kendala. Kendala-kendala tersebut muncul karena
adanya konflik antara kepentingan pelestarian sumberdaya lahan dengan
kepentingan ekonomi. Kepentingan-kepentingan ini biasanya tidak saling
menenggang, sehingga dalam upaya pengelolaan lahan diperlukan penyusunan
prioritas kepentingan (Soemarno 2011).
Indonesia sebagai daerah tropis mengalami erosi oleh air sebagai bentuk
utama degradasi tanah. Praktek deforestasi dan alih fungsi lahan merupakan
penyebab utama terjadinya erosi baik di hutan produksi ataupun di hutan rakyat.
Di samping itu praktek usaha tani pada lahan pertanian yang tidak memperhatikan
kaidah-kaidah konservasi akan menyebabkan terjadinya kemerosotan sumberdaya
lahan yang akan berakibat semakin luasnya lahan kritis. Terbukti pada tahun
1990-an luas lahan kritis di Indonesia 13,18 juta hektar, namun tahun 2005
diperkirakan mencapai lebih dari 23,24 juta hektar. Sebagian besar lahan kritis
berada di luar kawasan hutan (65%) yaitu di lahan milik rakyat dengan
pemanfaatan sekedarnya atau bahkan cenderung diterlantarkan. Keadaan ini
membawa dampak lahan semakin kritis dan kekeringan panjang terjadi di musim
kemarau. Hal ini menandakan bahwa petani masih banyak yang belum
mengindahkan praktek usaha tani konservasi. Kondisi lahan dengan
keanekaragaman batuan, tanah, air, dan topografi mempunyai kualitas lahan yang
berbeda untuk berbagai peruntukan. Untuk itu diperlukan kajian evaluasi lahan
yang menghasilkan tingkatan kemampuan dan kesesuaian lahannya (Priyono
2010).
Pertumbuhan ekonomi Indonesia sebagai buah keberhasilan pembangunan
telah menimbulkan dampak negatif terhadap ketersediaan sumber daya alam dan
kualitas lingkungan. Sektor pertanian yang bertumpu pada potensi sumber daya
alam mengalami penurunan signifikan sehingga ketersediaan dan kualitas lahan
yang tersedia semakin menurun. Berbagai kegagalan pembangunan tersebut
menuntut perlunya mengubah orientasi pembangunan ke arah pembangunan
pertanian berkelanjutan (Saptana dan Ashari 2007).
Konteks pertanian berkelanjutan pada dasarnya adalah kemampuan untuk
tetap produktif sekaligus tetap mempertahankan basis sumber daya (Sudalmi
2010). Salah satu upaya mewujudkan program pembangunan pertanian
berkelanjutan adalah melakukan perencanaan pola tanam untuk mengatur
produksi sehingga tepat jenis, volume, kualitas serta berkelanjutan (Saptana dan
Ashari 2007). Perencanaan pola tanam tersebut dapat disusun melalui model
optimasi dengan linear goals programming untuk menghasilkan konfigurasi lahan
dengan pola tanam optimal di suatu wilayah.

4

Hubungan antara Erosi, Pola Tanam, dan Pendapatan Petani dalam
Pengelolaan Lahan
Menurut Sutapa (2010) bahaya erosi bervariasi dan dapat diklasifikasikan
menjadi sangat ringan sampai sangat berat. Wilayah dengan karakteristik lahan
yang mudah terkena erosi perlu mendapatkan perhatian khusus agar erosi dapat
dikendalikan. Upaya yang perlu ditempuh adalah melakukan konservasi lahan
yang bertujuan untuk meningkatkan produktivitas lahan guna mendukung
pertumbuhan tanaman sehingga secara ekonomi mampu menambah pendapatan
petani. Di samping itu juga untuk mengurangi dampak negatif pengelolaan lahan
seperti erosi, sedimentasi, dan banjir. Usaha mempertahankan keberadaan vegetasi
penutup tanah merupakan cara yang dianggap paling efektif dan ekonomis untuk
mencegah erosi dan meluasnya erosi permukaan. Usaha lain yang lebih penting
dilakukan adalah melakukan pengelolaan vegetasi dengan baik. Hasil penelitian
Maridi (2011) menunjukkan bahwa konservasi dengan pendekatan vegetatif di
Sub DAS Keduang, Solo dapat memelihara kestabilan struktur tanah melalui
sistem perakaran dan penutupan lahan sehingga dapat meningkatkan infiltrasi dan
mencegah terjadinya erosi, memperbaiki hara tanah serta memiliki nilai ekonomi.
Pendekatan vegetatif ini mampu menurunkan sedimentasi dari Sub DAS
Keduang.
Rekomendasi tindakan konservasi di setiap pola harus bersifat kontinu dan
dalam menentukan jenis tanaman untuk pengendalian erosi perlu diperhatikan
pola pertanamannya dan jenis tanaman penutup lahannya (Idris et al. 2012).
Penerapan usahatani konservasi mampu menghasilkan produktivitas lahan yang
relatif lebih tinggi, sehingga kesempatan untuk memperoleh pendapatan yang
lebih tinggi semakin besar (Fahriyah et al. 2013). Katharina (2007) menyatakan
bahwa penerapan teknik konservasi pada lahan pertanian dalam jangka panjang
tidak hanya meningkatkan usahatani, tetapi juga berdampak positif terhadap
konservasi sumberdaya lahan sehingga dapat mendukung program pertanian
berkelanjutan. Hal ini berdasarkan hasil analisis bahwa dalam jangka panjang,
usahatani sayuran dengan sistem penanaman teras bangku dan searah kontur
memberikan tingkat pendapatan yang lebih tinggi dibandingkan dengan usahatani
dengan sistem penanaman searah lereng. Selanjutnya penelitian yang dilakukan
oleh Wirosoedarmo dan Apriadi (2012) di Kabupaten Musi, Sumatera Selatan
menunjukkan bahwa pola tanam padi-padi-palawija sesuai untuk diterapkan di
lahan pertanian setempat dan memberikan keuntungan lebih besar jika
dibandingkan dengan pola tanam padi-bera yang sering diterapkan oleh
masyarakat setempat.

Optimasi dengan Linear Goals Programming (LGP)
Prinsip utama dalam pemodelan optimasi adalah menentukan solusi terbaik
yang optimal dari suatu tujuan yang dimodelkan melalui suatu fungsi objektif.
Dalam hal ini, konsep dan prinsip ekonomis memegang peranan penting sebagai
parameter/indikator keberhasilan. Solusi optimal yang dimaksud adalah solusi
yang layak untuk diambil sebagai suatu keputusan dan dapat mengatasi semua

5

kendala yang muncul dalam pencapaian fungsi tujuan tersebut. Pada berbagai
bidang, tingkat keuntungan yang maksimal atau tingkat kerugian yang minimal
menjadi fungsi tujuan yang ingin dicapai. Dengan demikian, secara alamiah
proses optimisasi sangat familiar dengan kehidupan manusia secara umum
(Sudradjat et al. 2009).
Linear goals programming merupakan model dasar dalam optimasi.
Selanjutnya, multiple goal programming adalah suatu pendekatan yang mampu
mencari solusi yang kompromis dengan mengkombinasikan beberapa obyektif
yang ingin dicapai dengan mempertimbangkan target dan kendala yang dimiliki
oleh suatu studi kasus. Model multiple goal programming mampu
meminimumkan atau memaksimumkan suatu fungsi tujuan sehingga dapat
meminimumkan deviasi di antara berbagai tujuan (Magrib 2011). Menurut
Siswanto (2007), model goal prorgamming merupakan perluasan dari model
pemrograman linier. Perbedaan hanya terletak pada kehadiran sepasang variabel
deviasional yang muncul pada fungsi tujuan dan fungsi-fungsi kendala.
Penentuan nilai variabel keputusan X dilakukan dengan meminimumkan
fungsi linier variabel simpangan. Selanjutnya perumusan fungsi pencapaian
dilakukan dengan menggabungkan setiap tujuan yang berbentuk minimasi
variabel simpangan sesuai tujuan prioritas (Mulyono 2007). Goal programming
sangat cocok digunakan untuk masalah multi tujuan karena melalui variabel
deviasinya, pendekatan ini secara otomatis memberi informasi tentang pencapaian
relatif tujuan-tujuan yang ada. Oleh karena itu solusi optimal yang diberikan dapat
dibatasi pada solusi fisibel yang menggabungkan ukuran-ukuran performasi yang
diinginkan (McAllister et al. 2000).
Model umum LGP (tanpa faktor prioritas dalam strukturnya) adalah sebagai
berikut (Nasendi dan Anwar 1985) :
a. Fungsi tujuan :

b. Fungsi kendala :


Untuk k = 1,2……n (kendala)

Untuk i= 1,2…….m (tujuan)
Xj, di-, di+ ≥ 0

6

dimana :
Z
Xi
di+ dan diWi+ dan Wi-

Aij
Bi
Gkj
Ck

= Nilai skalar kriteria pengambilan keputusan
= Peubah keputusan atau kegiatan sub tujuan
= Jumlah unit deviasi yang kekurangan (-) atau kelebihan
(+) dari target (bi)
= Timbangan atau penalti (ordinal atau cardinal) yang
diberikan terhadap unit deviasi yang kekurangan (-) atau
kelebihan (+) dari target (bi)
= Koefisien fungsi kendala tujuan, yaitu yang berhubungan
dengan tujuan peubah pengambila keputusan (Xj)
= Tujuan atau target yang ingin dicapai
= Koefisien teknologi fungsi kendala biasa (fungsional)
= Jumlah sumberdaya k yang tersedia

Metode Pohon Keputusan (Decision Tree)
Decision tree (pohon keputusan) adalah sebuah diagram alir yang mirip
dengan struktur pohon, dimana setiap internal node menotasikan atribut yang
diuji, setiap cabangnya mempresentasikan hasil dari atribut tes tersebut dan leaf
node mempresentasikan kelas-kelas tertentu atau distribusi dari kelas-kelas (Han
dan Kamber 2006).
Sebuah pohon keputusan juga merupakan sebuah struktur yang dapat
digunakan untuk membagi kumpulan data yang besar menjadi himpunanhimpunan record yang lebih kecil dengan menerapkan serangkaian aturan
keputusan. Dengan masing- masing rangkaian pembagian, anggota himpunan
hasil menjadi mirip satu dengan yang lain. Manfaat utama dari penggunaan pohon
keputusan adalah kemampuannya untuk memecah proses pengambilan keputusan
yang kompleks menjadi lebih sederhana sehingga pengambilan keputusan akan
lebih menginterpretasikan solusi dari permasalahan. Pohon keputusan juga
berguna untuk mengeksplorasi data, menemukan hubungan tersembunyi antara
sejumlah calon variabel input dengan sebuah variabel target (Linoff dan Berry
2004).
Metode ini merupakan salah satu metode yang ada pada teknik klasifikasi
dalam data mining. Metode pohon keputusan mengubah fakta yang sangat besar
menjadi pohon keputusan yang merepresentasikan aturan. Data dalam pohon
keputusan biasanya dinyatakan dalam bentuk tabel dengan atribut dan record.
Atribut menyatakan suatu parameter yang disebut sebagai kriteria dalam
pembentukan pohon (Meilani dan Slamat 2012).
Data mining adalah proses menganalisis data dari perspektif yang berbeda
dan menyimpulkannya menjadi informasi-informasi penting yang dapat dipakai
untuk meningkatkan keuntungan, memperkecil biaya pengeluaran, atau bahkan
keduanya. Secara teknis, data mining dapat disebut sebagai proses untuk
menemukan korelasi atau pola dari ratusan atau ribuan field dari sebuah relasional
database yang besar (Linoff dan Berry 2004).
Tujuan penggunaan pohon keputusan ini adalah untuk memudahkan
penggambaran situasi keputusan secara sistematik dan komprehensif (Suputra et
al. 2008). Setelah sebuah pohon keputusan dibangun maka dapat digunakan untuk

7

mengklasifikasikan record yang belum ada kelasnya. Dimulai dari node root,
menggunakan tes terhadap atribut dari record yang belum ada kelasnya tersebut.
Selanjutnya mengikuti cabang yang sesuai dengan hasil dari tes tersebut, yang
akan membawa kepada internal node (node yang memiliki satu cabang masuk dan
dua atau lebih cabang yang keluar) dengan cara harus melakukan tes lagi terhadap
atribut atau node daun. Record yang kelasnya tidak diketahui kemudian diberikan
kelas yang sesuai dengan kelas yang ada pada node daun. Pada pohon keputusan
setiap simpul daun menandai label kelas. Proses dalam pohon keputusan yaitu
mengubah bentuk data (tabel) menjadi model pohon kemudian mengubah model
pohon tersebut menjadi aturan atau rule (Jayanti et al. 2008).

8

METODE PENELITIAN
Lokasi dan Waktu Penelitian

107°30'0"E

107°40'0"E

107°50'0"E

108°0'0"E

6°20'0"S

6°20'0"S

LAUT JAWA

6°10'0"S

Penelitian ini dilakukan di Kabupaten Subang dengan lokasi penelitian di
empat kecamatan yaitu Kecamatan Cipeundeuy, Kalijati, Pabuaran, dan
Patokbeusi. Analisis data dilakukan di Studio Bagian Perencanaan dan
Pengembangan Wilayah, Departeman Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan,
Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Penelitian berlangsung mulai dari
bulan Februari 2013 sampai dengan Maret 2014. Lokasi penelitian ditunjukkan
pada Gambar 1.

ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Legenda
Lokasi Sampling Penelitian
Kec.Cipeundey
Kec.Kalijati
Kec.Patokbeusi
Jalan utama

6°30'0"S

6°30'0"S

Kec.Pabuaran

6°40'0"S

6°40'0"S

0

55 110

®
220

330

Km
440

Sumber Peta
- BPDAS Citarum Ciliwung

107°30'0"E

107°40'0"E

107°50'0"E

108°0'0"E

6°50'0"S

6°50'0"S

Jawa Barat

Gambar 1. Lokasi penelitian
Jenis dan Sumber Data
Data yang digunakan dalam penelitian ini adalah data statistik primer dan
sekunder serta data spasial. Data primer diperoleh dari hasil survei lapang secara
langsung melalui pengamatan dan wawancara kepada petani dengan
menggunakan kuesioner. Sejumlah 146 petani berkontribusi menjadi responden
dan memberikan informasi terkait pola tanam dan input-output usahatani.
Sedangkan data sekunder terdiri dari dokumen perencanaan, curah hujan,
karakteristik lahan, dan Subang dalam angka 2009-2013. Data spasial yang
digunakan adalah peta administrasi, peta tanah, peta lereng, peta curah hujan, peta

9

pola ruang skala 1:100.000 serta peta rupa bumi Indonesia (peta jalan dan sungai)
skala 1:50.000. Di samping itu juga digunakan data penggunaan lahan yang
diinterpretasikan secara visual dari citra ALOS AVNIR-2 tahun 2010.
Data sekunder yang digunakan dalam penelitian ini terkait berupa data dan
peta yang diperoleh dari instansi terkait dan selanjutnya diolah lebih lanjut dengan
menggunakan teknik analisis yang sesuai dengan tujuan penelitian. Daftar data
sekunder dan data spasial yang digunakan serta sumbernya disajikan pada Tabel 1
dan 2.
Tabel 1. Jenis data sekunder dan sumber data
No
1.

2.
3.
4.
5.

Jenis data
Dokumen perencanaan
• RPJM
• RPJP
• RTRW
Data curah hujan
Data karakteristik lahan
Data Subang dalam Angka
tahun 2009-2011
Database Pertanian tahun
2009-2011

Sumber data
Bappeda Kabupaten Subang

Perum Jasa Tirta II Kabupaten Subang
Balai Besar Sumberdaya Lahan Pertanian
(BBSDLP)
Bappeda Kabupaten Subang
Dinas Pertanian dan Tanaman Pangan
Kabupaten Subang

Tabel 2. Data spasial, skala dan sumbernya
No.
Jenis data
1. Peta administrasi
Kabupaten Subang
2. Peta tanah
3. Peta lereng
4. Peta kontur
5. Peta curah hujan
6. Peta pola ruang
7. Peta Rupa Bumi
Indonesia (peta
sungai dan jalan)

Skala
Sumber data
1 : 100.000 BP DAS Citarum-Ciliwung
1 : 100.000
1 : 100.000
1 : 100.000
1 : 100.000
1 : 100.000
1: 25.000

Bappeda Kabupaten Subang
BP DAS Citarum-Ciliwung
BP DAS Citarum-Ciliwung
Bappeda Kabupaten Subang
Bappeda Kabupaten Subang
Badan Informasi Geospasial, Bogor

Berbagai perangkat yang digunakan dalam penelitian ini adalah komputer
yang dilengkapi dengan perangkat lunak Microsoft Excel, Microsoft Word, ENVI
4.8, ArcView GIS 3.3, ArcGIS 9.3, Statistica 7, dan GAMS 22.2. Peralatan lainnya
yang digunakan adalah Global Positioning System (GPS), kamera digital, kompas,
alat tulis, dan kuesioner untuk survei lapang.

Prosedur Analisis Data
Analisis data berkaitan dengan tujuan penelitian, metode atau teknik
analisis, dan luaran yang diharapkan ditunjukkan pada Tabel 3.

10

Tabel 3. Tujuan penelitian, teknik analisis, dan luaran yang diharapkan
No

Tujuan penelitian

1. Mengkaji penggunaan lahan dan
kemampuan lahan saat ini

Teknik analisis

a) Analisis data spasial
dimulai dari
penggabungan kanal
citra, koreksi
geometri, klasifikasi
visual penggunaaan
lahan
b) Penentuan kemampuan
lahan
c) Validasi cek lapang
a) Analisis LQ
2. Menganalisis komoditas
(Location Quotion)
unggulan dan mengidentifikasi
pola tanam yang berpotensi untuk b) Analisis shift share
(SSA)
dikembangkan di Kabupaten
c) Survei terstruktur
Subang
dengan alat kuesioner
melalui wawancara
3. Mengevaluasi erosi lahan,
a) Analisis deskripsi
menganalisis land rent pada
spasial, inverse
berbagai pola tanam, dan
distance weighting
b) Prediksi erosi
kecukupan beras wilayah
c) Survei dan
wawancara
a) Optimasi pola tanam
4. Menentukan pola tanam
dengan model
optimum pada lahan pertanian
analisis Multiple
dengan mempertimbangkan
potensi erosi, land rent, dan
Goals Programming
(MGP) menggunakan
kecukupan beras wilayah, serta
menganalisis faktor yang paling
software GAMS 22.2
berpengaruh dalam persebaran b) Decision Tree Model
pola tanam optimum hasil
optimasi.

Luaran
Penggunaan lahan
dan kemampuan
lahan saat ini

Pola tanam yang
berpotensi untuk
dikembangkan di
Kabupaten Subang

Pilihan alternatif
penggunaan lahan
pertanian

Sebaran spasial
pola tanam
optimum pada
lahan pertanian

Dalam uraian berikut disajikan penjelasan secara rinci analisis data yang
dilakukan dalam penelitian ini.
Analisis Penggunaan Lahan Saat Ini
Analisis penggunaan lahan saat ini dimulai dengan klasifikasi visual citra
ALOS AVNIR-2 tahun 2010. Pengolahan citra diawali dengan melakukan proses
penggabungan kanal citra (layer stacking) dengan menggunakan perangkat lunak
ENVI 4.8. Selanjutnya dilakukan koreksi geometri terhadap citra tersebut dengan
tujuan untuk menyamakan koordinat antara citra yang digunakan dengan
koordinat sesungguhnya di permukaan bumi sehingga menghasilkan data yang
kompatibel secara geografis. Peta dasar rujukan adalah Peta Rupabumi skala
1:25.000. Kenampakan yang digunakan sebagai rujukan adalah sungai dan
jaringan jalan. Sistem proyeksi koordinat yang digunakan dalam penelitian ini

11

adalah sistem UTM dengan sistem geodetik WGS 84 pada zona 48S. Citra ALOS
AVNIR-2 terlebih dahulu direktifikasi pada peta dasar (jalan dan sungai)
Kabupaten Subang untuk mempermudah melihat objek yang sama pada peta
topografi dan citra yang akan dikoreksi. Koreksi geometri dilakukan dengan
menggunakan ArcView GIS 3.3 dengan menentukan titik kontrol (GCP, Ground
Control Point) sebanyak 7 titik. Akurasi koreksi geometri diukur dengan nilai
RMS-Error (Root Mean Square-Error). Koreksi geometri yang dilakukan
menghasilkan RMS-error sebesar 0,07.
Citra yang sudah dikoreksi selanjutnya diinterpretasi penggunaan lahannya.
Klasifikasi penggunaan lahan dalam penelitian ini dibedakan menjadi sembilan
jenis, yaitu: badan air, hutan, kebun campuran, lahan terbangun, mangrove,
perkebunan, sawah, tambak, dan tegalan. Secara umum, tahapan analisis disajikan
dalam diagram berikut.

Gambar 2. Bagan alir analisis penggunaan lahan saat ini
Analisis Komoditas Unggulan dan Identifikasi Pola Tanam
Data yang digunakan dalam analisis komoditas unggulan adalah basis data
pertanian Kabupaten Subang tahun 2009 dan 2011 yang terdiri dari data luas
tanam, luas panen, produksi komoditas pertanian serta rekap daftar harga
komoditas pertanian. Adapun jumlah komoditas pertanian yang dianalisis
sebanyak 20 jenis komoditas yang dikelompokkan atas komoditas pertanian
tanaman pangan, komoditas hortikultura, dan komoditas perkebunan. Gambar
berikut menyajikan diagram alir analisis komoditas unggulan masing-masing
komoditas dan identifikasi pola tanam.

12

Data luas tanam,
luas panen,
produksi, harga
komoditas
pertanian
Analisis LQ dan
SSA
Analisis dinamika
produksi
luas panen

Analisis
luas tanam

Analisis
luas panen

Analisis
penerimaan
petani

Komoditas
unggulan
dan potensial
unggulan

Identifikasi pola
tanam

Gambar 3. Bagan alir analisis komoditas unggulan dan identifikasi pola tanam
Analisis komoditas unggulan dilakukan pada setiap komoditas melalui
tahap-tahap sebagai berikut:
1. Identifikasi komoditas pertanian pangan, palawija, dan hortikultur yang
dibudidayakan di Kabupaten Subang. Berdasarkan data dasar dari Badan Pusat
Statistik setempat diketahui bahwa jumlah komoditas pertanian pangan
sebanyak 2 jenis, palawija sebanyak 6 jenis, dan hortikultura sebanyak 12 jenis.
Daftar komoditas pertanian yang dianalisis dapat disajikan pada Lampiran 2.
Beberapa kriteria umum yang ditetapkan adalah (a) merupakan tanaman yang
lazim dibudidayakan, (b) diterima oleh petani, (c) menguntungkan secara
ekonomi, (d) tercatat dalam pencatatan statistik kabupaten.
2. Komoditas yang memiliki data lengkap dianalisis dengan menggunakan
Location Quotient (LQ) dan Shift Share Analysis (SSA). Koefisien LQ
memberikan indikasi kemampuan relatif suatu wilayah dalam memproduksi
suatu komoditas dalam sistem yang didefinisikan.
Location Quotient (LQ) merupakan suatu indeks untuk membandingkan
pangsa relatif suatu wilayah dalam aktivitas tertentu dengan pangsa total
aktivitas tersebut dalam sistem agregat. Persamaan dari LQ ini adalah sebagai
berikut :

keterangan :
Xij : nilai komoditas tertentu pada kecamatan tertentu
Xi. : total komoditas tertentu di kecamatan tertentu
X.j : total komoditas di wilayah kabupaten
X.. : nilai komoditas total wilayah kabupaten

13

Pada penelitian ini, analisis LQ dilakukan pada tiga jenis data yang berbeda,
yaitu data luas panen, luas tanam, dan penerimaan usahatani tahun 2009 dan 2011
Kabupaten Subang. Adapun data penerimaan petani diperoleh dari hasil perkalian
antara produksi dengan harga komoditas. Analisis LQ bertujuan untuk mengetahui
komoditas-komoditas pertanian (tanaman pangan, palawija maupun hortikultura)
yang memiliki keunggulan komparatif di tiap kecamatan.
Interpretasi hasil analisis Location Quotient adalah sebagai berikut :
- Jika nilai LQij>1, artinya komoditas tersebut menjadi basis atau pusat
produksi wilayah. Dalam hal ini komoditas memiliki keunggulan
komparatif, hasil produksinya tidak hanya dapat memenuhi kebutuhan
wilayah yang bersangkutan, tetapi juga dapat diekspor ke wilayah
kecamatan lain.
- Jika nilai LQij=1, artinya komoditas tersebut tergolong non basis, tidak
memiliki keunggulan komparatif. Jika diasumsikan rataan produksi sebagai
kondisi keseimbangan, maka jika suatu lokasi memiliki nilai LQ=1
produksi di wilayah tersebut hanya cukup untuk memenuhi kebutuhan
wilayahnya sendiri.
- Jika nilai LQij