MODEL SIMULASI KOMPUTER UNTUK MENGELOLA INTERAKSI POHON-TANAH-TANAMAN SEMUSIM Meine v Noordwijk d Betha Lusia Sistem agroforestri merupak kombinasi berbagai jenis pohon deng semusim. Sistem agroforestri telah dilaksak sejak dahulu kala oleh peti di berbagai daerah deng berbagai macam iklim, jenis d sistem pengelola. Jenis yg diusahak sgat bervariasi, misalnya buah-buah, kayu bgun, kayu bakar, getah, pak, sayur, umbi d biji-biji. Pengelola sistem agroforestri berbeda-beda tar peti. Tindak pemupuk, pengolah, penyig, pemgkas d pembertas hama d penyakit sgat tergtung pada ketersedia modal, tenaga kerja d budaya. Adya perbeda pengelola tersebut mengakibatk perbeda kutitas d kualitas produksi agroforestri, walaupun sistem agroforestri yg diusahak mungkin mempunyai komponen yg sama. Pengelola sistem agroforestri cukup kompleks karena menggabungk bidg kaji ilmu kehut deng perti, serta memaduk usaha kehut deng pembgun pedesa untuk menciptak keselaras tara intensifikasi perti d pelestari hut. Keberhasil penerap agroforestri menuntut adya pemaham yg mendalam tentg komponen yg terlibat dalam agroforestri, serta interaksi komponen tersebut. Interaksi tar komponen tersebut, atau deng kata lain interaksi tara pohon deng semusim atau deng pohon lainnya, merupak satu aspek yg tidak mudah dikaji. Pengkaji proses interaksi melalui percoba lapg membutuhk biaya byak d waktu yg lama. Cakup studi atau percoba yg masih terbatas, serta keragam lingkung yg tinggi mengakibatk suatu hasil peneliti pada suatu tempat tidak selalu dapat diterapk di tempat yg berbeda. Pengguna model merupak salah satu pilih untuk memahami sistem agroforestri secara efisien d ekonomis. Pemodel agroforestri mampu memperhitungk pengaruh kondisi lokasi yg beragam d menghasilk keluar yg mendekati kenyata. Usaha pemaham terhadap sistem agroforestri dapat dilakuk melalui pendekat lgsung secara empiris. Pendekat ini sering dilakuk peti yaitu deng lgsung mencoba, mengamati d membuktiknya di lahnya sendiri. Pendekat ini mungkin dapat memberik hasil yg akurat, namun sulit diterapk pada peneliti formal. Pendekat empiris untuk peneliti formal ak membutuhk jumlah pengukur yg sgat byak, sehingga sulit untuk dilaksak d tidak efisien. Tersediya model simulasi ini ak mempermudah peti dalam mengambil keputus d memperbaiki strategi pengelola lahnya di masa yg ak datg. Model merupak penjabar sederha dari berbagai bentuk hubung d interaksi tar komponen dalam suatu sistem. Bila bentuk hubung ini diketahui deng baik, maka dapat disusun menjadi suatu persama matematis untuk menjabark berbagai asumsi yg ada. Hasil dari penduga model umumnya masih berupa hipotesis yg harus diuji kebenarnya pada dunia yg nyata. Hubung tara model d lgkah-lgkah pengujinya disajik secara skematis pada Gambar.
Model Umum Duga Model Perbaik model Lingkung yg spesifik Diuji Pengukur Data base, encyclopedia, expert system Dugaa untuk berbagai kondisi Gambar. Lgkah-lgkah kegiat pemodel. Hasil yg diperoleh melalui penduga model tidak selalu sejal deng kenyata yg ada di lapg. Bila terjadi perbeda, maka ada dua hal yg harus dilakuk: Memeriksa ulg struktur model, termasuk nilai parameter-parameter yg dipergunak untuk mengawali pemodel d konsistensi internal model (apakah keluarnya sejal deng asumsi-asumsi yg ada), atau Memeriksa ulg cara pengukur parameter di lapg, deng memperhatik faktor-faktor yg mempengaruhinya secara seksama. Model agroforestri yg dibicarak di sini membahas masalah biofisik yg berhubung deng interaksi tara pohon- - semusim pada berbagai macam sistem agroforestri. Model ini juga dapat digunak untuk mengalisis keuntung d kerugi yg timbul akibat berubahnya suatu pengelola serta proses-proses yg terlibat di dalamnya (Gambar 2). Harga Keuntung Pen Pengelola Zonasi Iklim Masuk eksternal recycling Suhu Serap cahaya potensial Pertumbuh aktual buah batg daun akar pohon t.semu sim gulma fase pertumbuh kemiring Seresah Struktur Air N, P, C Dinamika BO & struktur hama Erosi & sedimentasi Tebas bakar Alir ke lingkung Gambar 2. Beberapa proses dasar yg terlibat dalam model Agroforestri (Box berbentuk hexagon = variabel masuk eksternal; segitiga = keputus yg diambil oleh peti; elips (lonjong) = keluar yg diharapk).
Dari gambar tersebut terlihat bahwa ada 4 kelompok utama yg menyusun model agroforestri yaitu,, cara pengelola d produksi. Komponen-komponen yg terlibat dalam agroforestri yg digambark secara skematis dalam Gambar 2 seljutnya dapat dikaji secara terpisah, sebagai berikut: Komponen Tam (Gambar 3). Semua memiliki karakteristik umum yg sama, yaitu dapat tumbuh d memiliki batg, daun, akar d sebagainya. TETAPI mereka mempunyai karakteristik yg berbeda-beda, ada yg berdaun lebar, ada yg berdaun sempit, ada yg merambat, ada yg tumbuh tegak lurus; ada yg merontokk daunnya selama musim kemarau d ada pula yg hijau sepjg tahun. Distribusi daun dalam tajukpun berbeda-beda. Perbeda morfologis ini mengakibatk kebutuh air, hara d cahaya berbeda, baik ditinjau dari jumlah, jenis d waktu membutuhknya. Deng demiki, interaksi tar dapat diduga deng memfaatk pengetahu pada () besarnya biomasa, yg dapat diduga melalui pengembg persama allometrik berdasark pengukur diameter batg d tinggi ; (2) arsitektur, baik bagi bawah (akar) maupun bagi atas, misalnya distribusi daun secara spasial dalam tajuk yg ditopg oleh batg d cabg; (3) fisiologi, yg berhubung deng respon terhadap cekam internal maupun eksternal; alokasi karbohidrat dalam ; (4) fenologi, yg berhubung deng respon pertumbuh terhadap perubah lingkung external d internal. Misalnya daun gugur, pembentuk tunas baru d sebagainya.. Arsitektur 2 Biomasa: Persama Alometrik Serap cahaya potensial Pertumbuh aktual buah batg daun akar pohon t.semu sim gulma fase pertumbuh Fenologi 4 3 Fisiologi Tam Gambar 3. Proses-proses yg berhubung deng pertumbuh d pengetahupengetahu dasar yg dibutuhk. Komponen (Gambar 4). Semua tersusun atas air, mineral, bah orgik d udara. Yg membedak suatu deng yg lain adalah jumlah d komposisi keempat penyusun tersebut. Letak di dalam profil juga berbeda-beda. Untuk memahami fungsi sebagai media tumbuh dalam sistem agroforestri, beberapa pengetahu dasar yg dibutuhk tara lain: ) kdung air, C, N d P tersedia pada kondisi awal simulasi; 2) dinamika bah orgik (BOT), hubung trsformasi BO deng kdung liat ; 3) sifat-sifat kimia, misalnya ketersedi hara dalam larut, adsorpsi d desorpsi hara oleh mineral liat, 4) sifat-
sifat fisika, misalnya distribusi air ke arah horisontal maupun vertikal di dalam profil setelah huj d d serap air oleh akar. Dinamika BOT 2 Kondisi awal air, C, N, P kemiring Dinamika BO & struktur fisika 4 3 kimia Gambar 4. Proses-proses yg berhubung deng per sebagai media tumbuh d pengetahu-pengetahu dasar yg dibutuhk. Cara pengelola (Gambar 5). Semua sistem perti mempunyai tuju yg sama yaitu memperoleh produksi yg optimum. Namun cara pengelola sistem perti sgat bervariasi. Perbeda pengelola itu meliputi perbeda teknik penyedia lah, sifat yg ditam, posisi/pengaturnya di dalam petak, pemupuk, pemgkas d kalender tamnya, dll. Pemilih cara pengelola yg tepat memerluk pengetahu dasar tentg ) penyusunnya: jenis pohon, semusim d gulma yg tumbuh; 2) pemupuk: pengguna pupuk orgik atau orgic; (3) heterogenitas atau kompleksitas lahsecara spasial; (4) pengambil keputus: berdasark atur baku d disesuaik deng kondisi lapg, (5) Jadwal kegiat yg meliputi tggal tam, pengolah, pemupuk, penyig, pen d sebagainya. Masuk dari luar 2 3 Kompleksitas secara spasial Komponen Zonasi Masuk eksternal Pengelola Dinamika sistem perti Keputus 4 Tebas bakar Jadwal kegiat 5 Gambar 5. Proses-proses yg berhubung deng pengelola lah dalam sistem agroforestri d pengetahu-pengetahu dasar yg dibutuhk.
Produksi Tam (Gambar 6). Semua sistem perti menghasilk produk, tetapi berbeda dalam pengelola d keuntung yg diperoleh, sensitivitas terhadap hama d lingkung. Untuk memahami hal ini diperluk pengetahu dasar tentg: ) kepeka terhadap variabilitas iklim d hama; 2) kepeka terhadap fluktuasi harga; 3) macam produk; 4) dampak lingkung seperti alir air d hara dalam, emisi gas rumah kaca, cadg karbon; d 5) ketersedia modal d tenaga kerja untuk melaksak keputus yg diambil. Sensitivitas harga 2 3 Macam produk Sensitivitas iklim Harga Keuntung Kalender tam Iklim Masuk External Pen Dinamika Interaksi di lapg Alir ke Hama lingkung Dampak Tenaga kerja lingkung 4 & modal 5 Gambar 6. Proses-proses yg berhubung deng produk yg diperoleh dalam sistem agroforestri d pengetahu-pengetahu dasar yg dibutuhk. Dari urai di atas, menarik untuk dipelajari bahwa pada dasarnya semua sistem agroforestri mempunyai sifat yg sama bila dikelola berdasark masuk yg sama. Deng demiki semua sistem agroforestri dapat disederhak dalam suatu model. Pada saat ini tersedia byak model simulasi agroforestri yg telah dikembgk oleh berbagai ilmuw. Dalam memilih model harus disesuaik deng keperlu d tujunya. Salah satu ciri dari model simulasi yg baik adalah user friendliness (kemudah bagi para pemakainya). Beberapa kriteriya disajik pada Tabel di bawah ini. Tabel. Beberapa tuju menggunak simulasi model d konsep user friendliness. No Tuju Konsep user friendliness ini ditentuk oleh:. Menggunak hasil penduga seperti apa adya (seperti bila da membaca berita kor tentg ramal ekonomi di masa yg ak datg) karena diperoleh kes baik tentg asumsi d keluar model tersebut. Asumsi yg jelas d keluar hasil yg menarik d mudah dimengerti. 2. Menggunak parameter-parameter baru untuk menjalk model tersebut d mencoba menginterpretasik keluarnya pada kondisi tertentu. 3. Menggunak model untuk kondisi d sistem baru, melakuk alisis sensitivitasnya d membuat renca peneliti di masa yg ak datg serta pengukur-pengukurya di lapg. 4. Memodifikasi model deng menambahk struktur tambah yg mencermink hipotesis-hipotesis baru. Mudah dijalk d memiliki nilai parameter input yg lengkap untuk berbagai kondisi. Dapat diterapk pada berbagai macam sistem Fleksibel/ mudah dimodifikasi
Pada seri lecture note ini peserta ditargetk untuk mencapai target tuju, 2,3 d mungkin 4 dari tabel tersebut di atas. Pengetahu dasar ak interaksi di atas d di dalam sgat diperluk untuk mencapai tuju tersebut. Setiap model tentu saja dapat diperlakuk sebagai kotak hitam d da dapat mencoba untuk mempelajari perilakunya seperti seorg peti yg sering mencoba-coba teknik pengelola di lahnya. Model WaNuLCAS ini disusun dari beberapa komponen yg masing-masing dapat dipelajari secara terpisah-pisah sehingga ak mempermudah pemahamnya. Selamat bekerja.