MODEL  OPTIMASI DALAM PERENCANAAN LAHAN
Oleh:
Prof. Dr. Ir. Soemarno, M.S.
I.  PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Tindakan konservasi tanah, pengelolaan dan rehabilitasi lahan telah lama dirintis dan terus dikem­bangkan, mencakup aspek teknis-sipil, biologi, dan sosial-ekonomi.  Namun demikian dalam penerapannya di lapangan seringkali  usaha-usaha ini mengha-dapi berbagai kendala yang serius.  Tampaknya hal seperti ini terjadi karena adanya konflik antara kepentingan pelestarian sumberdaya lahan dengan kepentingan ekonomi penduduk setempat.  Kepentingan-kepentingan ini biasanya tidak saling meneng­gang, sehingga dalam upaya pengelolaan lahan diperlukan adanya prioritas kepentingan. Konflik-konflik kepentingan ini menjadi semakin banyak dan semakin parah sejalan dengan bertambahnya jumlah penduduk yang memanfaatkan sumberdaya lahan seperti yang terjadi di DAW Sengguruh.
Pengelolaan lahan pertanian di daerah hulu sungai pada kenyataannya meli-batkan banyak pihak dengan kepentingannya masing-masing.  Dalam kondisi seperti ini diperlukan pendekatan sistemik untuk mengevaluasi keadaan yang opti­mal dengan meng-orbankan sebagian kepentingan sesuatu pihak dan memprioritaskan sebagian kepentingan beberapa pihak lainnya. Suatu model dan metode optimalisasi pengelolaan lahan merupakan idaman banyak pihak yang berkepentingan dengan sumberdaya lahan.  Akan tetapi model seperti ini sangat sulit dikembangkan dan biasanya akan menghadapi berbagai hambatan dalam penerapannya di lapangan.
Dalam penelitian ini akan ditelaah model inventarisasi, evaluasi dan  optima-lisasi pengelolaan lahan yang akan memadukan antara kepentingan konservasi tanah dan air (untuk mengendalikan erosi, sedimentasi, dan debit sungai) dan kepentingan produksi pertanian untuk menjamin keterse­diaan hasil komoditas dan kesempatan kerja pertanian bagi penduduk setempat.  Optimalisasi ini dilakukan untuk mendapatkan alternatif penge lolaan lahan dan sistem usaha­tani yang optimal ditinjau dari segi erosi, sedimentasi, debit sungai, pendapatan usahatani, dan tersedianya kesem­patan kerja pertanian.
1.2. Permasalahan
Berdasarkan keterangan di atas, tampaknya pengelolaan lahan di daerah hulu sungai menyangkut aspek-aspek sumber­daya tanah, sumberdaya air, sumberdaya manu sia, unsur teknologi, dan perekonomian daerah sekitarnya.  Dengan demikian usaha pe-ngelolaan ini dipengaruhi oleh keterse­diaan dan kesesuaian lahan, lingkungan sosial-ekonomi, tingkat teknologi yang dikuasai oleh penduduk setempat, dan lokasi geografis.  Benturan kepentingan dari berbagai pihak yang terlibat biasanya tercermin dalam konflik-konflik penggunaan lahan dan air.  Benturan-benturan kepentingan ini pada akhirnya akan menimbulkan berbagai masalah degradasi sumberdaya alam dan ling-kungan hidup, seperti erosi tanah, sedimentasi, banjir, tanah longsor, dan gangguan-gangguan terhadap kawasan hutan .
Di lokasi penelitian, berbagai masalah degradasi sumberdaya alam tersebut tampaknya berpangkal dari pesatnya pertambahan jumlah penduduk yang meman faatkan sumberdaya lahan. Konflik-konflik kepentingan dalam pemanfaatan sum- berdaya lahan menjadi semakin banyak dan semakin parah. Salah satu kepentingan utama dari pengelolaan lahan ini adalah untuk mendapatkan produk-produk pertanian, seperti tanaman semusim, tanaman tahunan, dan ternak.  Komoditas-komoditas ini dibudidayakan oleh para petani (sebagai pengelola lahan milik) pada lahan usahanya, baik  yang berupa sawah, tegalan, pekarangan, maupun kebun campuran.  Dalam proses pembudidayaan ini petani berupaya menginte­grasikan teknologi, kapital, dan tenagakerja untuk mengek­sploitir sumberdaya lahan yang dikuasainya. 
Berbagai macam proses terjadi dalam sistem usahatani tersebut, yang pada hakekatnya merupakan hasil interaksi dari berbagai komponen yang ada di dalam sistem usahatani (Dent dan Anderson, 1971).  Beberapa proses yang penting adalah (i) proses transformasi organik yang berlangsung dalam tubuh jasad (tanaman dan ternak), (ii) proses adap­tasi tanaman dengan lingkungan ekologi di sekitarnya,  (iii) proses pembu didayaan,  dimana manusia memelihara tanaman atau ternak dengan menggunakan sum-berdaya dan teknologi yang dikuasainya, (iv) proses agrohidrologis seperti limpasan permukaan, evapotranspirasi, dan resapan air tanah, (v) proses erosi dan sedimentasi, dan (vi) proses pengalokasian penggunaan hasil yang diperoleh untuk memenuhi kebu tuhan keluarga.
Setiap proses tersebut di atas dapat dipandang seba­gai perilaku dari suatu sub sistem yang mempunyai masukan, keluaran dan struktur yang spesifik.  Dengan demi kian ada beberapa subsistem yang dapat diidentifikasikan, yaitu (i) subsistem sumber daya lahan ,  (ii) subsistem hidrologi, (iii) subsistem erosi dan sedimentasi (iv) subsistem produksi pertanian, (v) subsistem  sosial-ekonomi, dan (vi) subsistem demografi. Hingga batas-batas tertentu perilaku dari subsistem-subsistem tersebut dapat dikendalikan oleh petani, baik dengan jalan modifikasi struktur sistem maupun dengan pengalokasian masukan-masukan terkendali.  Tujuan pokok dari pengendalian sistem ini adalah untuk memperoleh keluaran-keluaran sesuai dengan preferensinya.  Beberapa keluaran yang terpenting ialah (i) hasil-hasil ekonomis berupa produk tanaman, ternak, dan kesempatan kerja, (ii) hasil-hasil lingkungan berupa hasil air, hasil sedimen, dan hasil polutan, dan (iii) hasil-hasil sosial, seperti status sosial dan kesejahteraan sosial. Salah satu fenomena alamiah yang dihadapi ialah  bahwa di antara hasil-hasil tersebut mempunyai hubungan korelasional yang positif, sehingga peningkatan hasil- hasil ekonomis akan diikuti oleh peningkatan hasil-hasil lingkungan yang biasanya mempunyai dampak negatif.  Dengan demikian satu masalah utama dalam upaya penge lolaan lahan adalah bagaimana menyeimbangkan hasil-hasil ekonomis dan hasil-hasil lingkungan sehingga sumberdaya lahan dapat dimanfaatkan secara berkesinam bungan.      
Permasalahan utama di atas dapat dirinci menjadi lebih spesifik sesuai dengan masing-masing subsistem.  Beberapa di antaranya adalah:
(1).    Bagaimana memilih jenis tanaman  dan ternak yang sesuai dengan kondisi lingkung an  setempat ,
(2).    Bagaimana menyusun alternatif pola tanam yang secara potensial tidak meng akibatkan degradasi lingkungan yang melampaui batas toleransi dan mampu mem berikan hasil-hasil ekonomi yang sebesar-besarnya,
(3).    Bagaimana mengalokasikan masukan sarana produksi ke dalam pola tanam tersebut untuk mendapatkan hasil ekonomi yang sebesar-besarnya,
(4).    Bagaimana mengalokasikan penggunaan sumberdaya lahan ke dalam tipe-tipe peng gunaan yang ada sehingga mampu menyeimbangkan hasil-hasil ekonomi dan hasil-hasil lingkungan dengan sebaik-baiknya . 
II.  SUMBERDAYA LAHAN DAN PENGELOLAANNYA
2.1.  Konsepsi Pengelolaan Sumberdaya Lahan
Proses pembangunan nasional dan regional hingga saat ini, khususnya sektor pertanian,  telah membuktikan bahwa berbagai kendala masih dihadapi, terutama di wilayah pertanian lahan kering yang kondisinya sangat beragam.  Di seluruh Indonesia ada sekitar 51.4 juta hektar lahan kering, dimana sekitar 70% di antaranya dikelola dengan berbagai tipe usahatani lahan kering. Salah satu masalah utama yang dihadapi adalah  keadaan bio-fisik lahan kering yang sangat beragam dan sebagian sudah rusak atau mempunyai potensi sangat besar untuk menjadi rusak. Dalam kondisi seperti ini mutlak diperlukan kebijakan-kebijakan penajaman teknologi peman faatan sumberdaya lahan kering dan kebijakan kelembagaan penunjang operasional. Lima syarat yang harus dipenuhi dalam pengembangan teknologi pengelolaan lahan kering, adalah (i) teknis bisa dilaksanakan sesuai dengan kondisi setempat, (ii) ekonomis menguntungkan, (iii) sosial tidak bertentangan dan bahkan mampu mendorong motivasi petani, (iv) aman lingkungan, dan (v) mendorong pertumbuhan wilayah secara berkelanjutan.
Menurut Sanders (1991), kunci untuk menyelesaikan konflik pengelolaan lahan dan problematik degrad­asi sumberdaya lahan terletak pada kebijakan dan kelembagaan yang didukung oleh pendanaan jangka panjang yang kontinyu.  Kebijakan dalam konteks ini harus mampu mempromosikan sistem pertanian yang berkelanjutan, yaitu suatu sistem pertanian yang didukung oleh adanya insentif bagi produsen (pemilik lahan dan tenagakerja), kredit pede­saan, kebijakan pasar/harga yang kondusif, sistem transportasi, teknologi tepat guna yang site-spesific, serta program penelitian dan penyuluhan.  Hal ini membawa konsekwensi yang sangat berat, yaitu tersedianya kebijakan-kebijakan lokal sesuai dengan kondisi setempat, yang sasarannya adalah sistem penggunaan lahan yang dicirikan oleh tingkat penutupan vegetatif yang lebih baik pada permukaan lahan. Tiga faktor penunjang yang dipersyaratkan bagi pengembangan kebija­kan-kebijakan lokal ini adalah (1) tersedianya Data-base Management System tentang sumberdaya lahan, air, vegetasi, manusia, dan sumber­daya ekonomi lainnya, (2) mekanisme analisis kendala dan problematik, dan (3) mekanisme perencanaan yang didukung oleh brainware, software dan hardware yang dapat diakses oleh para perencana pembangunan di tingkat daerah. Untuk dapat mendorong dan mendukung berkembangnya kebijakan-kebijakan lokal tersebut, maka kebijakan nasional tentang penggunaan dan pengelolaan lahan harus diarahkan kepada (1) perbaikan penggunaan dan pengelolaan lahan, (2) menggalang partisipasi aktif dari para pengguna lahan (pemilik lahan, pemilik kapital, dan tenaga­kerja), dan (3) pengembangan kelembagaan penunjang, terutama lembaga-lembaga perencana dan pemantau di daerah.
Khusus dalam kaitannya dengan program konservasi tanah dan rehabilitasi lahan, Douglas (1991) mengikhtisarkan lima prinsip dasar bagi keberhasilannya pada tingkat lapangan, yaitu (1) program ini harus merupakan bagian integral dari program pem bangunan pertanian yang lebih luas, dan harus dimulai dengan peningkatan produksi, (2) program ini harus bersifat bottom-up yang dirancang dengan melibatkan kepentingan petani, (3) asistensi teknis melalui program jangka panjang, (4) suatu aktivitas konservais dan pengelolaan lahan harus mampu menunjukkan benefit jangka pendek, dan (5) degradasi lahan harus dapat dikendalikan sebelum melampaui batas ambangnya. Berdasarkan pada kelima prinsip ini, maka beberapa implikasi kebijakan yang penting adalah (1) para perencana program harus men­guasai pengetahuan tentang “sistem pertanian berkelanjutan” dan komponen-komponen penggunaan lahan yang relevan, (2) para pelaksana program harus mampu “berkomunikasi dengan petani” dalam rangka untuk mengakomodasikan pandangan, persepsi dan kepentingan petani; (3) para perencana dan pelaksana program harus menyadari bahwa proses peruba­han berlangsung secara lambat dan lama, sehingga diperlukan “komitmen jangka panjang”; (4) para perencana harus mampu mengidentifikasikan “kebutuhan petani dan alternatif solusinya” yang terkait langsung dengan problem pengelolaan lahan, dan (5) para perencana harus menge­tahui “sebab-sebab terjadinya permasalahan” pengelolaan lahan dan menelusurinya.
Integrasi antara kepentingan konservasi dengan kebutuhan petani merupakan kunci utama keberhasilan program konservasi tanah dan pengelolaan lahan pertanian. Empat sasaran prioritas yang harus diikuti dalam merancang program usahata­ni konservasi, yaitu (1) memenuhi obligasi-oblikasi sosial-budaya dari masyarakat, (2) menyediakan suplai pangan yang dapat diandalkan oleh petani, (3) menyediakan tambahan pendapatan untuk memenuhi kebutuhan dasar yang tidak dapat dihasilkan oleh sektor pertanian, (4) mampu menciptakan ekstra “cash resources”. Khusus untuk sistem pertanian di dataran tinggi atau daerah pegunun­gan, tiga faktor dominan yang sangat berpengaruh, yaitu (1) tekanan penduduk atas sumberdaya lahan, (2) praktek pengelolaan kesuburan tanah, dan (3) strategi dan kebija­kan pembangunan yang dikhususkan bagi daerah pegunungan. Dalam kai­tannya dengan strategi pengembangan sistem pertanian di daerah pegu­nungan, Jodha (1990) mengemukakan enam spsesifikasi penting, yaitu (1) aksesibilitas, (2) fragilitas, (3) marjinalitas, (4) heterogeni­tas dan diversitas, (5) suitabilitas ekologis, dan (6) sejarah meka­nisme adaptasi manusia.
Lahan mempunyai peranan sangat penting bagi kehidupan manusia.  Segala macam bentuk intervensi manusia secara siklis dan permanen untuk memenuhi kebutuhan hidupnya, baik yang bersifat materiil maupun spirituil yang berasal dari lahan tercakup dalam pengertian penggunaan lahan, atau land use (Sys, 1985).  Dengan peranan ganda tersebut, maka dalam upaya pengelolaannya, sering terjadi benturan di antara sektor-sektor pembangunan yang memerlukan lahan. Fenomena seperti ini seringkali mengakibatkan penggunaan lahan kurang sesuai dengan kapabi litasnya.  Dalam hubungannya dengan penggunaan lahan ini, ada tiga faktor yang mem­pengaruhi nilai lahan, yaitu (i) kualitas fisik lahan, (ii) lokasi lahan terhadap pasar hasil-hasil produksi dan pasar sarana produksinya, dan (iii) interaksi di antara keduanya.  Nilai lahan semakin besar apabila kualitas biofisiknya semakin baik dan lokasinya semakin dekat dengan pasar.   Sehubungan dengan kualitas fisik lahan, keberhasilan suatu sistem pengelolaan la­han kering (seperti misalnya usahatani konservasi) juga dibatasi oleh persyaratan- persyaratan agroekologis (terutama kesesuaian tanah dan ketersediaan air) (Sys, 1985). Persesuaian syarat agroeko­logis menjadi landasan pokok dalam pengembangan komoditas pertanian lahan kering.  Penyimpangan dari persyaratan ini bukan hanya akan menimbul­kan kerugian ekonomis, tetapi juga akan mengakibatkan biaya-sosial yang berupa kemero- sotan kualitas sumberdaya lahan (Brinkman dan Smyth, 1973;  Soemarno, 1992). Di lokasi-lokasi tertentu, seperti lahan kering di bagian hulu DAS, biaya sosial tersebut bisa bersifat internal seperti kemunculan tanah-tanah kritis dan bersifat eksternal seperti sedi­mentasi di berbagai fasilitas perairan ( Soemarno, 1991c). Beberapa ciri dan proses yang berlangsung dalam ekosistem pegunungan (highland areas) yang dapat menjadi kendala atau penunjang pengembangan sistem pertanian yang berkelanjutan. Tiga ciri ekosistem yang sangat penting adalah (1) iklim, (2) landform, dan (3) sumberdaya tanah. Sedangkan dua proses yang terkait dengan ciri-ciri tersebut adalah proses geomorfik dan proses-proses pedologis.  Kondisi iklim dicirikan oleh ketinggian tempat lebih dari 800 m dpl, curah hujan tahunan lebih 2000 mm, temperatur rataan 15-29oC dengan rezim suhu tanah isothermik atau isohiperthermik. Pada kondisi seperti ini biasanya variasi rezim lengas tanah adalah Udik dan Ustik. Kondisi ekosistem pegunungan seperti ini mempunyai keunggulan komparatif bagi pengembangan berba­gai jenis penggunaan lahan pertanian dengan banyak pilihan sistem pertanaman (cropping systems). Potensi seperti ini pada kenyataannya banyak mengundang investasi dari luar daerah untuk “menggarap” lahan secara lebih intensif. Pada akhirnya hal ini akan dapat mengakibatkan munculnya “kesenjangan” yang semakin besar antara intensitas penggu­naan sumberdaya dengan karakteristik sumberdaya.  Apabila kesenjangan ini melampaui daya dukung sumberdaya, maka laju degradasi akan dapat melampaui batas ambang toleransinya. Sedangkan strategi petani di daerah pegunungan untuk berjuang memper­tahankan kehidupannya biasanya bertumpu pada tiga prinsip dasar yang spesifik, yaitu (1) untuk memenuhi kebutuhan dasarnya, petani menge­lola sumberdaya lahannya  dengan berbagai aktivitas produksi tanaman, ternak, hortikultura dan kehutanan; (2) petani menghindari resiko kegagalan dan bencana melalui pengembangan metode-metode indigenous dalam mengelola lahannya, dan (3) teknologi yang mudah, low input dan small scale lebih disenangi karena keterbatasan penguasaan pengeta­huan, teknologi dan kapital.
Atas dasar hal-hal tersebut di atas maka evaluasi kesesuaian agroekologis lahan untuk peng­gunaan pertanian masih dipandang sebagai bottle neck dalam kerangka metodologi per­encanaan sistem pengelolaan lahan.  Beberapa metode dan prosedur evaluasi agroekologis dapat digunakan untuk kepentingan ini ( FAO, 1976; Wood dan Dent, 1983). Metode-metode ini masih bertumpu kepada aspek agroekologi, se­dangkan aspek sosial-ekonomi-budaya masih belum dilibatkan secara langsung. Demikian juga sebalik­nya, pendekatan agroekonomi untuk mengevaluasi usahatani lahan kering yang lazim digunakan hingga saat ini biasanya juga belum meli­batkan secsara langsung aspek-aspek agroekologis. Selama ini penelitian-penelitian untuk memanipulasi lingkungan tumbuh pada lahan kering dilakukan dengan metode eksperi­mental di lapangan yang sangat ter­gantung pada musim, memerlukan waktu lama dan sumberdaya penunjang yang cukup banyak.
Dalam proses produksi pertanian, masukan-masukan yang berupa material, tekno­logi, menejemen dan unsur-unsur agro ekologi akan diproses untuk menghasilkan keluaran-keluaran yang berupa hasil-hasil tanaman dan ternak.  Hasil-hasil sampingan dan limbah  dari proses produksi tersebut dapat berupa hasil sedimen, hasil air, dan bahan-ba­han kimia yang dapat menjadi pencemar lingkungan.  Limbah ini biasa­nya diangkut ke luar dari sistem produksi dan menimbulkan biaya eksternal dan efek eksternalitas (Soemarno, 1990).  Biasanya sistem produksi pertanian di daerah hulu sungai  mempu­nyai efek eksternal yang cukup luas dan akan diderita oleh masyarakat di daerah bawah.  Dalam suatu daerah aliran sungai yang mempunyai bangunan pengairan seperti bendung­an, waduk dan jaringan irigasi, efek eksternalitas tersebut menjadi semakin serius, karena dapat mengancam kelestarian bangunan-bangunan tersebut.  Berbagai upaya telah dilakukan untuk mengendalikan efek eksternalitas tersebut, namun hasilnya masih belum memadai.  Hal ini disebabkan oleh karena mekanisme pasar tidak dapat bekerja untuk mengalokasikan eksternalitas (Soemarno, 1990).  Sehingga produsen pertanian di daerah hulu tidak mau menanggung biaya eksternal yang ditimbul­kannya.  Disamping itu, biaya untuk mengendalikan efek eksternalitas tersebut relatif sa­ngat besar dibandingkan dengan biaya produksi  dan penerimaan usahatani.  Dalam kon­disi seperti ini di-perlukan campur tangan kebijakan pemerintah.  Davies dan Kamien (1972) mengemukakan bebera­pa macam campur tangan pemerintah untuk mengendali­kan efek eksternalitas, yaitu (i) larangan, (ii) pengarahan, (iii) kegiatan percontohan, (iv) pajak atau subsidi, (v) pengaturan (regulasi), (vi) denda atau hukuman, dan (vii) tindakan pengamanan. Efek eksternalitas dalam batas-batas tertentu juga berhubungan dengan de­gradasi sumberdaya lahan yang pengaruhnya dapat terjadi terhadap proses produksi.  Pada lahan pertanian di daerah hulu sungai efek eksternalitas tersebut biasanya berkaitan erat dengan intensitas pengusahaan lahan yang pada kenyataanya sangat beragam (Suwardjo dan Saefuddin, 1988; Soemarno, 1991b).
Kondisi sumberdaya lahan kering yang sangat beragam dan kondisi iklim yang berfluktuasi menjadi faktor pemba­tas yang menentukan tingkat efektivitas implementasi teknologi pengelolaan yang ada (P3HTA, 1987). Khusus dalam hal konservasi tanah dan air, kendala yang dihadapi adalah erodibilitas tanah dan erosivitas hujan yang sangat tinggi, faktor le­reng dan fisiografi (Suwardjo dan Saefudin, 1988). Dalam kondisi seperti ini maka tin­dakan konservasi tanah harus dibarengi dengan intensifikasi usahatani dan rehabilitasi la­han. Salah satu upaya intensifikasi usahatani lahan kering adalah dengan pemilihan kultivar, pengaturan pola tanam yang melibatkan tanaman semusim dan tanam­an tahunan, serta ternak dibarengi dengan penanaman rumput/tanaman hijauan pakan.
Dari hasil-hasil penelitian tersebut dapat disimpul­kan bahwa upaya pengelolaan lahan kering dalam suatu sistem pertanian harus mempertimbangkan tingkat kemampuan dan kesesuaiannya serta harus diikuti oleh tindakan konservasi tanah dan air secara me­madai.  Beberapa peneliti telah mencoba mengembangkan pola tanam yang sesuai untuk lahan kering secara lokal.  Tam­paknya para peneliti ini menghada­pi kesulitan dalam menyusun polatanam yang tepat karena keterbatasan informasi sumberdaya lahan yang bersifat lokal, demikian juga in­formasi tentang kesesuaiannya. 
2.2.  Konsepsi Sistem Pertanian Berkelanjutan
Sistem pertanian berkelanjutan sangat kompleks, dan aksi-aksi manipulatif yang berhubungan dengan sistem ini harus melibatkan perspektif konsumen, totalitas sistem pangan mulai dari produksi hingga konsumsi, implikasi sosial, dan peranan tenagakerja pedesaan dalam pertanian. Dankelman dan Davidson (1988) mengemukakan beberapa persyaratan dasar bagi sistem pertanian yang berkelanjutan, yaitu: (1). Akses yang merata bagi seluruh petani atas lahan yang subur, fasilitas kredit, serta informasi pertanian; (2). Pemeliharaan dan dukungan terhadap aktivitas pertani­an yang dilakukan oleh petani; (3). Pengembangan metode-metode kultivasi, pengolahan bahan pangan, dan penyimpanan bahan pangan yang mampu menyerap tenagakerja wanita; (4). Diversifikasi spesies yang cukup tinggi guna mempertahankan fleksibilitas pola pertanaman; (5). Konservasi tanah-tanah subur dan produktif dengan jalan mendaur-ulangkan bahan organik; (6). Penggunaan air dan bahan bakar secara tepat. Persyaratan ini masih belum disepakati secara umum, terutama mengenai  kebutuhan input bagi usaha on-farm dan off-farm.  Sifat yang rumit dari sistem pertanian yang berkelanjutan mengharuskan pengkajian secara lebih mendalam tentang sistem usahatani.  Parr (1990) mengu­sulkan bahwa sasaran akhir dari petani  dalam pertanian yang berkelanjutan adalah (i) memelihara dan memperbaiki sumberdaya alam dasar, (ii) melindungi lingkungan, (iii) menjamin profitabilitas, (iv) konservasi energi, (v) mening­katkan pproduktivitas, (vi)  memperbaiki kualitas pangan dan keamanan pangan, (vii) menciptakan infrastruktur sosial-ekonomi yang viabel bagi usahatani dan komunitas pedesaan.
Kontribusi penting sumberdaya manusia dalam pertanian berkelanjutan tampak dari defi­nisi yang dikemukakan oleh CGIAR (Consultative Group on International Agricul­tural Research), bahwa “sistem pertanian yang berkelanjutan melibatkan  keber­hasilan pengelolaan sumberdaya bagi pertanian untuk memenuhi kebutuhan manusia yang senantiasa berubah sambil memelihara  atau memperbaiki sumberdaya alam dasar dan menghindari degradasi lingkungan”.   Berdasarkan hal-hal di atas, Harwood (1990) mengemukakan definisi kerja tentang pertanian yang berkelanjutan sebagai “suatu pertanian yang dapat berevolusi secara indefinit ke arah utilitas manusia yang semakin besar, efisiensi penggunaan sumberdaya yang semakin baik, dan keseimbangan dengan lingkungan yang nyaman baik bagi kehidupan manusia maupun bagi spesies lain­nya”. Definisi kerja ini masih sangat umum, untuk lebih mema hami proses-proses yang terlibat didalamnya maka perlu diterjemahkan ke dalam substansi-substansi yang sesuai dengan kondisi dan tatanan yang berlaku di masing-masing negara.  Sebagai konsepsi yang dinamis, pertanian yang berkelanjutan melibatkan inter­aksi-interaksi yang kompleks faktor-faktor biologis, fisik, dan sosial-ekono­mis serta memerlukan pende katan yang komprehensif untuk memperbaiki sistem yang ada dan mengembang kan sistem baru yang lebih berkelanjutan. 
Beberapa pertimbangan biologis yang penting adalah: (1). Konservasi sumberdaya genetik; (2). Hasil per unit area per unit waktu harus meningkat; (3). Pengendalian hama jangka panjang harus dikembangkan  melalui pengelolaan hama terpadu; (4). Sistem produksi yang seimbang yang mmelibatkan tana­man dan ternak; (5). Perbaikan metode pengendalian hama dan penyakit ternak. Beberapa faktor fisik yang sangat penting ialah: (1). Tanah merupakan sumberdaya yang sangat penting untuk menjamin keberlanjutan sistem pertanian; sehingga kehilangan material tanah karena erosi dan kemunduran kesu buran tanah akibat kehilangan hara harus diken­dalikan.; (2).  Sistem pertanian merupakan pengguna air; pemanfaatan secara tidak efisien  cadangan air bumi dan eksploit­asi akuifer akan dapat berakibat fatal; (3).  Pengelolaan tanah dan air yang tidak memadai di lahan pertanian tadah hujan dapat memacu degradasi lahan; (4). Penggunaan bahan agrokimia yang tidak tepat dapat mengakibatkan akumulasi bahan-bahan toksik dalam air dan tanah; (5).  Perubahan atmosferik  akibat ulah manusia dapat berdampak buruk terhadap sistem produksi pertanian; (6).  Konsumsi energi oleh sistem produksi pertanian dengan hasil-tinggi harus lebih dicermati. Kendala sosial-ekonomi dan tatanan legal yang juga mempe ngaruhi stategi jangka panjang yang berkelanjutan adalah: (1). Infrastruktur yang lemah sehingga sangat membatasi di namika transportasi dan komunikasi; (2). Program finansial dan administratif seringkali bias ke arah daerah urban; (3). Sistem penguasaan lahan (land tenure)
2.3. Agroteknologi  Lahan Kering
Di seluruh Indonesia ada sekitar 51.4 juta hektar lahan kering, dimana sekitar 70% di antaranya dikelola dengan berbagai tipe usahatani lahan kering secara subsistensi (Manuwoto, 1991).  Salah satu masalah utama yang dihadapi adalah  keadaan bio-fisik lahan kering yang sangat beragam dan sebagian sudah rusak atau mempunyai potensi sangat besar untuk menjadi rusak. Dalam kondisi seperti ini mutlak diperlukan penajaman teknologi pemanfaatan sumberdaya lahan kering dan pembenahan kelembagaan penunjangnya. Lima syarat yang harus dipenuhi dalam upaya perekayasaan dan pengembangan teknol­ogi pengelolaan lahan kering, adalah (i) secara teknis bisa dilaksana­kan oleh masyarakat setempat dan sesuai dengan kondisi agroekologis setempat, (ii) secara ekonomis menguntungkan pada kondisi tatanan ekonomi wilayah pedesaan, (iii) secara sosial tidak bertentangan dan bahkan mampu mendorong motivasi petani, (iv) aman lingkungan, dan (v) mampu membuka peluang untuk mendorong pertum­buhan ekonomi wilayah secara berkelanjutan.
Evaluasi kesesuaian agroekologis lahan kering untuk penggunaan pertanian masih dipandang sebagai bottle neck dalam kerangka metodologi perencanaan sistem pengelolaan lahan kering.  Beberapa metode dan prosedur evaluasi agroekologis dapat digunakan untuk kepentingan ini. Metode-metode ini masih bertumpu kepada aspek agroekologi, se­dangkan aspek sosial-ekonomi-budaya masih belum dilibatkan secara langsung. Demikian juga sebaliknya, pendekatan agroekonomi untuk mengevaluasi usahatani lahan kering yang lazim digunakan hingga saat ini biasanya juga belum meli­batkan secsara langsung aspek-aspek agroekologis. Selama ini penelitian-penelitian untuk memanipulasi lingkungan tumbuh pada lahan kering dilakukan dengan metode eksperi­mental di lapangan yang sangat tergantung pada musim, memerlukan waktu lama dan sumberdaya penunjang yang cukup banyak (P3HTA, 1987; PLKK, 1988). Kondisi lahan kering umumnya ditandai oleh infrastruktur fisik dan sosial yang rendah dan keterbatasan-keterbatasa akses lainnya. Keterisolasian penduduk dari sumber informasi mengaki­batkan mereka  kurang mampu mengembangkan wilayahnya secara mandiri. Kondisi seperti ini diperparah oleh keterbatasan kemam­puan aparat pemerintah untuk menjangkau masyarakat di lahan kering yang sebagian besar relatif miskin. Pada kondisi seperti itu, siperlukan rancangan khusus sistem usahatani konservasi di lahan kering untuk menciptakan  produksi pertanian yang berkelanjutan dan berwawasan lingkungan disertai dengan dukungan pengembangan peranan wanita pedesaan, fasilitas perkreditan, jalan dan transportasi desa, sarana air bersih pedesaan dan sarana penunjang lainnya.
Kondisi sumberdaya lahan kering yang sangat beragam dan kondisi iklim yang berfluk tuasi tersebut pada kenyataannya sering menjadi kendala yang menentukan tingkat efektivitas implementasi teknologi pengelolaan yang ada. Khusus dalam hal konservasi tanah dan air, kendala yang dihadapi adalah erodibilitas tanah dan erosivitas hujan yang sangat tinggi, faktor lereng dan fisiografi. Dalam kondisi seperti ini maka tindakan konservasi tanah harus dibarengi dengan intensifikasi usahatani dan rehabilitasi lahan. Salah satu upaya intensifikasi usahatani lahan kering adalah dengan pemilihan kultivar, pengaturan pola tanam yang melibatkan tanaman semusim dan tanaman tahunan, serta ternak dibarengi dengan penanaman rumput/tanaman hijauan pakan. Hasil penelitian yang dilakukan oleh P3HTA tentang pola usahatani lahan kering pada musim tanam 1985/1986 memberi informasi bahwa polatanam introduksi : jagung + kacang tanah (atau kedelai) + ubikayu, diikuti jagung + kedelai (atau kacang hijau), dan diikuti kacang tunggak lebih efisien dalam memanfaatkan sumberdaya pertanian dan lebih produktif daripada pola tanam tradisional. Suatu peluang yang tampaknya cukup besar di lahan kering adalah usahatani tanaman pisang dan kelapa. Kedua jenis komodi­tas ini ternyata mampu mensuplai pendapatan dan kesempatan kerja bagi petani lahan kering, baik secara langsung maupun secara tidak langsung. Pemupukan urea, TSP dan KCl ternyata mampu meningkatkan produktivitas kedua tanman ini secara signifikan. Penelitian-penelitian ini sudah mulai melibatkan aspek konservasi tanah, laju erosi dan limpasan permukaan sudah mulai diamati dan diukur di lapangan, sehingga diperlukan dana yang cukup banyak dan harus mengikuti irama musiman.
Produksi pertanian yang berkelanjutan yang sekaligus memperhatikan aspek kelestarian lingkungan alam ini akan dicapai melalui pendekatan usahatani yang menyeluruh denagn menerapkan paket teknologi “Asta-usaha”. Penerapan paket teknologi yang terdiri atas penggunaan  benih unggul, pengolahan tanah, pengai­ran, perlindungan tanaman, cara bercocok tanam, pengolahan hasil, pemasaran dan konservasi tanah ini diharapkan  akan mampu menjawab  tantangan yang dihadapi dalam pengembangan wilayah.  Dalam hubungan ini diperlukan berbagai petunjuk teknis yang tepatguna.  Petunjuk teknis bagi pengembangan sistem pertanian lahan kering ini terdiri atas  Usahatani konservasi dan produksi pertanian, Produksi Peternakan, Penyuluhan dan transfer informa­si,  Pembinaan wanita pedesaan, pengembangan lembaga keuangan pedesaan, Pembangunan prasarana jalan, dan Pengadaan fasilitas air bersih. Komponen-komponen teknologi ini dikemas dalam suatu program pembangunan pertanian lahan kering untuk meningkatkan ekonomi wilayah dan sekaligus kesejahteraan masyarakat setempat.
2.4. Teknologi Konservasi Lahan Pertanian
Permasalahan dan kendala bagi upaya konservasi tanah yang sering dijumpai di lahan kering adalah (i) kondisi lahan yang curam sehingga pengolahan tanah akan merangsang dan mempercepat proses erosi dan tanah longsor, (ii) rendahnya rataan penghasilan petani lahan kering yang menyebabkan tidak mampu untuk membiayai kegiatan konservasi tanah, (iii) masih terbatasnya kesadaran petani akan usaha konservasi tanah sebagai akibat dari keterbatasan informasi dan pengetahuan, dan (iv) keterbatasan sarana dan prasarana pengem­bangan sistem pertanian lahan kering. Lokasi prioritas bagi kegiatan konservasi tanah harus memenuhi kriteria (i) terletak dalam Zone Erosi Kritis dengan lahan lebih dari 75% lahan kering; (ii) sebagian besar diusahakan untuk usahatani kecil; (iii) kemiringan lahan antara  8% hingga 45% dengan tebal solum lebih dari 30 cm, untuk daerah yang solumnya kurang 30 cm diarahkan untuk tanaman keras tahunan; dan (iv) respon petani cukup tinggi. Metode konservasi tanah yang sering digunakan  adalah metode sipil-teknis dan metode vegetatif.  Bentuk-bentuk teknik konser­vasi tanah  dapat berupa teknik teras bangku, teras gulud, teras kredit, teras individu, teras kebun, saluran diversi,  saluran pembuangan air, dan penanaman tanaman penguat teras pada bibir/tampingan, tanaman penutup tampingan teras dan penanaman berjalur (strip cropping). 
2.4.1.  Pembangunan Teras Kredit
Pada hakekatnya pembuatan teras dimaksudkan  untuk memperpendek panjang lereng dan/atau memperkecil kemiringan lereng.  Teras juga dilengkapi dengan saluran untuk menampung dan menyalurkan  air yang masih mengalir di atas permukaan tanah. Tujuan pembuatan teras adalah (i) mengurangi kecepatan limpasan permukaan, (ii) memperbesar resapan air ke dalam tanah, (iii) menampung dan mengendalikan arah dan kecepatan limpasan permu­kaan. Ciri-ciri penting dari bangunan teras kredit adalah (i) sesuai untuk tanah landai hingga bergelombang dengan derajat kemiringan 3-10%; (ii) jarak antara larikan teras 5-12 m; (iii) tanaman pada larikan teras berfungsi untuk menahan butir-butir tanah yang terbawa erosi dari sebelah atas larikan; (iv) teras kredit ini secara berangsur-angsur dimodifikasi menjadi teras bangku. Tahapan pembuatan teras ini meliputi pemancangan patok menurut garis kontur dengan jarak patok dalam baris 5 m dan jarak antar baris 5-12 m; pembuatan bangunan teras berupa guludan tanah yang sejajar dengan garis kontur; dan penanaman tanaman penguat teras secara rapat di sepanjang guludan. Jenis tanaman legume tahunan ditanam dengan benih.
2.4.2. Pembangunan Teras Gulud
Spesifikasi bangunan teras ini adalah sesuai pada lahan dengan kemiringan 10-20%; jarak antar guludan rata-rata 10 m; saluran air pada teras berfungsi sebagai saluran diversi untuk mengu­rangi limpasan permukaan ke arah lereng di bawahnya. Cara dan tahapan pembangunannya adalah pemancangan patok menurut garis kontur dengan jarak dalam baris 5 m dan jarak patok antar baris 10 m; pembuatan saluran teras dengan jalan menggali tanah menurut arah larikan patok, ukurannya dalam 30 cm, lebar bawah 20 cm dan lebar atas 50 cm; tanah hasil galian ditimbun untuk membentuk guludan, panjang guludan dan saluran maksimum 50 m dan dipotong oleh SPA yang dibuat tegak lurus garis kontur; penanaman  tanaman penguat etras pada guludan.
Jenis tanaman penguat teras dapat berupa: kayu-kayuan yang ditanam dengan jarak 50 cm (bibit stek) atau benih ditabur merata; rumput-rumputan yang ditanam dengan jarak 30-50 cm.
2.4.3.  Pembangunan Teras Bangku
Spesifikasi bangunan teras ini adalah sesuai pada lahan dengan kemiringan 10-30%; bidang olah teras bangku hampir datar, sedi­kit miring ke arah  bagian dalam (± 1%); di antara dua bidang teras dibatasi oleh  tampingan/talud/riser; di bawah tampingan teras dibuat selokan teras yang miring ke atrah SPA. Cara pembuatan teras ini diawali dengan penggalian tanah menurut larikan patok pembantu; memisahkan lapisan tanah bagian atas dan menimbun di kiri atau kanan galian; menggali tanah lapisan bawah sesuai dengan deretan patok-patok dan menimbun tanah galian di sebelah bawah patok; pemadatan timbunan tanah dan permukaan bidang olah dibuat miring ke arah bawah 1%; tanah lapisan atas ditaburkan kembali secara merata pada permukaan bidang olah; pada bibir teras dibuat guludan 20 x 20 cm, di bagian dalam teras dibuat selokan 20 cm x 10 cm; talud teras dibuat dengan kemiringan 2:1 atau 1:1 tergantung pada kondisi tanah.  Talud bagian atas ditanami gebalan rumput atau tanaman penguat teras lainnya. 
2.4.4. Pembangunan Teras Kebun
Ciri-ciri bangunan teras ini adalah sesuai pada lahan dengan kemiringan 30-50% yang dirancang untuk penananaman tanaman perkebunan; pembuatan teras hanya pada jalur tanaman, sehingga ada lahan yang tidak diteras dan hanya tertutup oleh vegetasi penutup tanah; lebar jalur teras dan jarak antara jalur teras disesuaikan dengan jenis tanaman. Cara pembuatannya hampir sama dengan pembuatan teras bangku, pengolahan tanah pada bidang teras hanya dilakukan pada lubang tanam. Talud teras ditanami rumput atau cover crop.  Lahan yang terletak di antara dua teras dibiarkan tidak diolah.  Tatacara pembangunannya diawali dengan  membuat batas galian dengan menghubungkan  patok-patok pembantu melalui pencangkulan tanah; menggali tanah di bagian bawah batas galian yang telah terbentuk dan ditimbun ke bagian bawah hingga patok batas timbunan; tanah urugan dipadatkan dan permukaannya dibuat miring 1% ke arah dalam; talud teras  ditanami dengan cover crop atau rumput; di bagian bawah  batas galian talud dibuat selokan teras atau saluran buntu sepanjang 2 m lebar 20 cm sedalam 10 cm.
2.4.5. Penanaman tanaman penguat teras
Tanaman penguat teras adalah jenis vegetasi yang karena sifat tumbuh dan/atau cara tumbuhnya dapat berfungsi sebagai penguat teras.  Jenis tanaman ini dapat berupa rumput-rumputan atau  pohon-pohonan.  Persyaratan tanaman penguat teras adalah (i) sistem perakar annya intensif sehingga mampu mengikat tanah, (ii) tahan pangkas, (iii) bermanfaat dalam menyuburkan tanah dan penyedia pakan ternak. Beberapa jenis tanaman penguat teras adalah (i) Turi (Sesbania grandiflora), (ii) Gomal (Gliricidea maculata), (iii) Akasia merah (Acacia villosa), (iv) Opo-opo (Flemingia sp.), (v) Rumput setaria (Setaria sphacellata), (vi) Rumput bebe (Brachiarta brizantha), (vii) Rumput benggala (Panicum maximum), (viii) Rumput gajah (Pennisetum purpureum) dan Desmodium sp.
 III.  MODEL DAN SIMULASI
3.1. Konsep Teori dan Pendekatan
Permasalahan yang dihadapi dalam upaya pengelolaan sumberdaya lahan secara lestari ternyata sangat beragam dan rumit.  Dengan demikian upaya pemecahannya memerlukan suatu pendekatan sistemik yang bersifat komprehenseif, sibernetik, dan efektif (Mize dan Cock, 1968). Pemodelan sistem dalam penelitian ini diarahkan untuk mendapatkan model-model kuantitatif yang dapat digunakan untuk menerangkan perilaku subsistem-subsistem yang dipe­lajari.  Sebagian dari model ini diambil dari pustaka- pustaka ilmiah yang telah teruji keterandalannya.  Pengin­tegrasian model-model ini dilakukan berdasarkan sistemati­ka logis untuk memecahkan masalah yang dihadapi.  Tiga kelompok model yang digunakan dalam penelitian tahun ke dua ialah (i) model evaluasi sistem usahatani tanaman dan ternak, (ii) model evaluasi erosi dan limpasan permukaan, dan (iii) model alokasi sumberdaya lahan bersasaran ganda (Soemarno, 1991a).   
Proses pengujian model dilakukan dengan menggunakan informasi dasar yang berupa hasil pemetaan dan klasifikasi tanah, data hidrologi, data agroekologi, dan data usahata­ni.  Karakteristik agroekologi merupakan masukan bagi submodel evaluasi lahan.  Dengan bantuan program komputer dapat dicari jenis-jenis tanaman yang sesuai kegia­tan ini telah dilakukan pada tahun ke 1.  Jenis tanaman ini digunakan sebagai dasar menentukan pola pergiliran tanaman sepanjang tahun yang layak air berdasarkan kepada neraca air lahan dan neraca air tanaman (Telah dilakukan pada tahun ke 1).   Jenis tanaman yang sesuai ini juga digunakan sebagai dasar untuk menentukan jenis usahatani yang akan dianalisis dengan submodel fungsi produksi. Sebagian dari karakteristik lahan digabungkan dengan data hidrologi menjadi masukan bagi submodel erosi.  Hasil dari submodel ini adalah dugaan erosi potensial selama setahun.  Hasil dugaan erosi ini digunakan untuk mengevaluasi alter­natif pola pergiliran tanaman sepanjang tahun yang layak air dan sesuai dengan kondisi lahan (kegiatan ini telah dimulai tahun ke 1 dan diteruskan tahun ke 2).
Alternatif pola pergiliran tanaman yang aman ditinjau dari segi erosi merupakan masukan bagi model fungsi produksi dan I/O usahatani.  Analisis dalam kedua model ini dilaku­kan dengan menggunakan data primer dari masing-masing jenis usahatani.  Hasil analisis ini adalah besarnya penerimaan , kebutuhan tenagakerja dan R/C-rasio dari setiap usahatani, serta alokasi sarana produksi yang diperlukannya.  Pemilihan pola pergiliran tanaman dilaku­kan berdasarkan besarnya R/C-rasio ini.
Dari hasil analisis dan simulasi seperti yang dikemukakan di atas diharapkan dapat diperoleh alternatif- alternatif pola pergiliran tanaman sepanjang tahun dengan perkiraan nilai erosi, produktivitas, dan alokasi optimal sumberdaya (faktor produksi).  Hasil-hasil perhitungan ini digunakan sebagai koefisien-koefisien dalam model alokasi sumberdaya bersasaran ganda untuk mendapatkan alokasi optimal penggu­naan sumberdaya lahan (Soemarno, 1991a).
3.2. Batasan Lokasi  
Lokasi perencanaan harus dibatasi secara jelas dan operasional, misalnya adalah Daerah Aliran Sungai Brantas Hulu, Sub DAS Lesti-Genteng atau Daerah Aliran Waduk Sengguruh Kabupaten Malang, Propinsi Jawa Timur.  Kegiatan perencanaan dilaksanakan di lahan usaha milik penduduk (lahan desa) dan kawasan hutan sekitarnya.  Lahan desa ini dikelompokkan menjadi lahan sawah, lahan tegalan, dan lahan pekarangan.  Berbagai jenis tanaman sayuran dataran tinggi, palawija, dan padi diusahakan di lahan desa ini.  Secara administratif pemerintahan, DAW Senggu­ruh ini meliputi Kecamatan Wajak, Poncokusumo, Dampit, Kepanjen, Turen, dan Ampelgading
3.3. Data yang Diperlukan
A. Data Sosial Ekonomi
Data sosial ekonomi dikumpulkan pada tahun ke dua ini diperlukan untuk analisis fungsi produksi dan fungsi keuntungan dari masing-masing jenis usahatani . Data primer dikumpulkan dengaan cara memilih secara senga­ja desa contoh yang menjadi pusat usahatani komo­ditas tertentu, kemudian dari setiap desa ini dipilih secara acak petani-petani contoh. 
B. Data Agroekologi dan Hidrologi     
Data-data ini semuanya dikumpulkan untuk merumuskan model erosi , dan hidrologi.  Data agro-klimat serta hasil pemetaan dan survei tanah diambil dari Proyek Kali Brantas dan Instansi-Instansi yang terkait.
3.4. Model  dapat yang digunakan                         
Model-model yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
(1). Model Evaluasi Lahan Pertanian (ELP)
(2). Model Erosi dan Hidrologi Pertanian (EHP)
(3). Model Produksi dan Sistem Usahatani (PROTANI)
(4). Model Tenagakerja Pertanian (TKP)
(5). Model Alokasi Sumberdaya Pertanian  (ASP)
Analisis dalam model evaluasi lahan menggunakan data tanah dan agroklimat dari suatu unit lahan yang dipadukan dengan syarat tumbuh tanaman.  Hasilnya adalah jenis-jenis tanaman yang sesuai untuk satuan lahan tertentu   Jenis-jenis tanaman ini dipakai untuk menyusun alternatif pola pergiliran tanaman sepanjang tahun  yang layak air.  Jenis pola tanam ini dievaluasi dengan analisis usahatani, analisis fungsi produksi dan fungsi keuntungan. 
Setiap alternatif pola tanam tersebut di atas dieva­luasi nilai rataan tertimbang faktor-C  yang selanjutnya digunakan dalam model erosi Analisis dalam  model erosi ini juga memerlukan data tanah, topografi, dan data hujan di suatu satuan lahan.  Hasilnya adalah dugaan erosi (kehilangan tanah) potensial selama setahun .
3.4.1.  Model Evaluasi Lahan Pertanian (ELP)
Dalam penelitian ini kesesuaian lahan bagi tanaman pertanian dianalisis dengan program Evaluasi Lahan.  Cara ini dikem­bangkan oleh Pusat Penelitian Tanah, Bogor.  Prosedur kuantifikasi untuk evaluasi kesuburan tanah  mengikuti metode Catalan (1990).
3.4.2.  Model Erosi dan Hidrologi Pertanian
Model erosi yang digunakan adalah model erosi yang dikembangkan oleh Wischmeier dan Smith (1960, 1978) yang dikenal dengan istilah The Universal Soil Loss Equation atau Persamaan Umum Kehilangan Tanah (Arsyad, 1989). 
3.4.3. Model AGROTEK
Model ini tersusun atas empat model evaluasi, yaitu (i) model neraca lengas lahan (Thornthwaite dan Mather, 1955, 1957), (ii) model evaluasi agroteknologi, (iii) model input-output usahatani. Pada lokasi-lokasi yang mempunyai data dan informasi klimatologis yang memadai akan digunakan metode Penman untuk menduga evapotranspirasi potensial. Analisis neraca lengas dan I/O usahatani telah dilakukan pada tahun pertama .
A. Model Evaluasi Agroteknologis
Model ini dikembangkan dari hasil-hasil evaluasi model erosi, model ELP, dan  model neraca lengas lahan.  Tujuan dari evaluasi ini adalah untuk mencari alternatif pola pergiliran tanaman dengan teknik konservasi tanahnya yang aman erosi dan layak ekonomis pada suatu satuan analisis lahan.  Alternatif pola pergiliran tanaman yang digunakan adalah alternatif yang tahan kekeringan berda­sarkan neraca lengas lahan.  Sedang alternatif tindakan konservasi tanah meliputi terras bangku yang berkualitas sedang dan baik.  Model yang digunakan adalah:
CPmaks = TSL/RKLS
CPmaks = nilai maksimum dari faktor pengelolaan tanah dan tanaman di suatu satuan analisis lahan; TSL = toleransi erosi; RKLS = kehilangan tanah potensial pada suatu satuan analisis lahan tertentu. Satuan analisis yang dimaksudkan dalam bagian ini ialah (i) satuan lereng, untuk keperluan pendugaan kehi­langan tanah dengan menggunakan model USLE, dan (ii) sa- tuan analisis lahan (selanjutnya disebut satuan analisis), untuk analisis alternatif agroteknologi.
(a). Pemetaan satuan lereng
Pengertian lereng dalam hal ini sesuai dengan yang dimaksudkan oleh model USLE.  Dalam setiap satuan lereng diidentifikasikan beberapa karakteristik penting (i) batas satuan lereng, (ii) panjang lereng, (iii) kemiringan lereng rataan, (iv) luas, (v) jenis tanah, dan (vi) hujan (curah hujan bulanan, hari hujan, dan hujan maksimum dalam 24 jam). 
(b).  Satuan analisis lahan
Satuan analisis ini disusun berdasarkan tiga kriteria utama, yaitu (i) jenis tanah, (ii) kemiringan lahan, dan (iii) tipe agroklimat (Soemarno, 1988)
(c).  Rangkaian analisis agroteknologi
Agroteknologi yang dimaksudkan dalam bagian ini terdiri atas dua komponen, yaitu pola pergiliran tanaman sepanjang tahun dan teknik konservasi terras bangku disain baku kualitas sedang dan baik. 
3.4.4. Model Produksi dan Usahatani (PROTANI)
Dalam penelitian ini digunakan fungsi produksi Cobb- Douglas (Heady dan Dillon, 1964) yang rumusan matematika­nya adalah: Yi = a Xijb. eijD.u,  Yi: produksi tanaman ke i; a: intersep, konstante; b: koefisien regresi; Xi: peubah bebas, sarana produksi; D: peubah sandi; e: eksponensial,
3.4.5.  Model Tenagakerja Pertanian (TKP)
Model ini terdiri atas tiga macam submodel, yaitu model prakiraan jumlah pendu duk (Eriyatno dan Siswanto, 1989), model perkiraan ketersediaan tenagakerja pertanian, dan model perhitungan kebutuhan minimal penduduk.
(1).  Model prakiraan jumlah penduduk
Ada banyak Model yang dapat digunakan untuk keperluan ini.
(2).  Model perkiraan ketersediaan tenaga kerja pertanian
Beberapa asumsi yang digunakan dalam perhitungan ini adalah (1) usia kerja 15-60 tahun, (2) proporsi petani 50-55% dan buruh tani 30-40% dari seluruh penduduk, (3) seorang pria dewasa setara dengan satu HKSP atau HOK, (4) seorang wanita dewasa setara dengan 0.75 HKSP. 
(3).  Model perhitungan kebutuhan minimal penduduk
Perhitungan kebutuhan minimal ini dilakukan berda­sarkan kriteria 480 kg beras/ EPD/tahun dengan asumsi 50% untuk kebutuhan pangan dan 50% untuk kebutuhan non pangan. Jumlah penduduk yang digunakan dalam model ini adalah penduduk yang mata pencahariannya sebagai petani dan buruh­tani, termasuk peternak.  Jumlah penduduk ini berkisar antara 80-85% dari jumlah total penduduk di Sub DAS Lesti-Sengguruh.     
3.4.6.  Model Alokasi Sumberdaya Pertanian (ASP)
Kajian dan analisis alokasi lahan ini dilakukan pada tahun ke 2. Model alokasi yang digunakan adalah Model Tujuan Ganda (Linear Goals Programming)  (Ignizio, 1978; Nasendi dan Anwar, 1985; Soemarno, 1991c).  Model ini digunakan untuk mencari  alokasi luas penggunaan lahan yang optimal di Sub DAS  Sengguruh. Struktur dasar dari model ini adalah sebagai berikut:       
Peubah keputusan (Xi):    
X1 = luas hutan lindung, ha; X2 = luas hutan produk­si, ha; X3 = luas kebun campuran, ha; X4 = luas kebun tebu rakyat, ha; X5 = luas tegalan dengan aneka tanaman palawija, ha; X6 = luas sawah, ha; X7 = luas pekarangan/pemukiman, ha; X8 = luas kebun apel, ha; X9 = luas tegalan dengan tanaman hortikultura dataran tinggi, ha.        
Skenario I:
Penyusunan prioritas:                       
P1  :           Mencari  kombinasi penggunaan lahan yang menjamin  tersedianya hutan lindung di Sub DAS seluas sekurang-kurangnya seperti sekarang.       
Mencari kombinasi penggunaan lahan yang menghasil­kan laju erosi tahunan tidak me lampaui laju erosi  yang masih dapat ditoleransikan.
Mencari kombinasi penggunaan lahan yang menjamin tersedianya pemukiman/ pekarangan sekurang-kurangnya  450 m2/KK dan seluas-luasnya 750 m2/KK .         
P2 :            Mencari kombinasi penggunaan lahan yang mampu menghasilkan rataan debit sungai bulan Februari dan September di pintu masuk waduk Sengguruh mendekati debit disain (pola) menurut pengelola waduk.
P3:             Mencari  kombinasi penggunaan lahan yang mampu memberikan penghasilan (dari usahatani) sekurang-kurangnya cukup untuk memenuhi kebutuhan hidup layak ( 480 kg beras/EPD/th) bagi petani dan buruh tani.
Mencari kombinasi penggunaan lahan yang mampu menjamin tersedianya lahan sawah seperti sekarang.
Mencari kombinasi penggunaan lahan dimana sebagian dari hutan konversi yang ada sekarang dikonversi menjadi lahan pertanian.
P4 :            Mencari  kombinasi penggunaan lahan yang mampu menyediakan kesempatan kerja sekurang-kurangnya sama  dengan tenagakerja petani dan sebanyak-banyaknya sama dengan tenaga kerja petani dan buruh tani .
Mencari kombinasi penggunaan lahan yang menjamin tersedianya luasan tertentu kebun tebu, kebun campuran, dan tegalan .
Skenario II : Sama dengan skenario I hanya saja 50% lahan tegalan dikonversi menjadi pekarangan.
Skenario III: Sama dengan Skenario I hanya saja produkti­vitas usahatani dapat ditingkatkan menjadi seperti yang dicapai oleh BPP Ngantang dan Pujon sekarang.
Skenario IV : Sama dengan Skenario II hanya saja intensi­fikasi pada lahan pertanian dapat meningkatkan produksi sebesar rata-rata 125%.
Perumusan kendala:
1.  Kendala riil: luas lahan (luas sub-sub DAS), ha
                  Xi  = L
2.  Kendala sasaran:
2.1.  Kendala laju erosi
ei = kehilangan tanah dari 1 ha Xi (ton/ha/th)
ET = kehilangan tanah yang  masih ditoleransikan ,  (ton/th)
                    eiXi – d1+ = EKT      
Tujuan: Meminimalkan d1+ 
2.2.  Kendala debit sungai maksimal (bulan Februari)
q1  = debit akibat dari 1 ha Xi (m3/ha,det)      
Q1 = Disain debit Februari yang diren­canakan (m3/det)
     
                q1i Xi – d2+ = Q1 
Tujuan:  Meminimalkan  d2+ 
Penetapan prioritas untuk masing-masing tujuan:
Tu-ju
Prioritas
              
Keterangan
an      
No.
 Faktor
1.    
  P1   
Luas hutan lindung sekurang-kurang­ nya sama seperti sekarang.     
2.    
 P1    
Dugaan laju erosi tahunan tidak melebihi batas toleransinya
3.    
  P1   
Luas pekarangan sekurang-kurangnya 450 m2/KK dan seluas-luasnya 750m2/KK .
4.    
 P2    
Rataan debit sungai bulan Februari dan September mendekati debit pola (disain) menurut pengelola waduk Sengguruh.
5.    
  P3   
Penghasilan dari usahatani dapat me menuhi kebutuhan hidup layak (480kg beras/EPD/th) bagi petani dan buruh tani beserta keluarganya.
6.    
  P4   
Tersedianya kesempatan kerja pertanian sekurang-kurangnya sama dengan-tenaga kerja petani dan sebanyak-banyaknya sama dengan tenagakerjapetani dan buruhtani .
2.3.  Kendala debit minimal (bulan September)
q2i = debit yang diakibatkan oleh 1ha Xi (m3/ha,det)
q2i = disain debit September yang direncanakan (m3/det)
                       q2i Xi + d3 = Q2 
Tujuan: Meminimalkan  d3 
2.4.  Kendala penerimaan usahatani dalam setahun
ki  = penerimaan usahatani 1 ha Xi (ribu rupiah)
K  = Target pendapatan setahun dari usahatani untuk dapat
         menjamin hidup (ribu  rupiah)
           ki Xi + d4 = K
Tujuan: Meminimalkan   d4 
2.5.  Kendala kebutuhan tenagakerja usahatani 
li = kebutuhan tenagakerja usahatani 1 ha Xi (HOK/ha) 
L = sasaran ketersediaan tenagakerja pertanian 
       (HOK/tahun).
                li Xi + d5 = LPT                          
                li Xi – d5+ = LPTBT 
Tujuan : Meminimalkan d5+ + d5 
2.6.  Kendala luas hutan lindung
H = luas kawasan hutan lindung seperti sekarang 
                       X1 + d5 = H 
      Tujuan:  Meminimalkan    d5 
2.7.  Kendala total luas pekarangan/pemukiman
R = Target luas pekarangan, ha (450-750 m2/KK )
                        X7 – d6+ + d6 = R
Tujuan:  Meminimalkan  d6+ + d6
Fungsi Tujuan:   Minimalkan:    Pi(wi di )
Penetapan nilai kendala:
(1).    Kendala riil luas lahan: luas sub DAS yang diperoleh dari Sub Balai RLKT Brantas, Malang
(2).    Kendala laju erosi tahunan: diperoleh dari perhitungan toleransi untuk masing-masing unit lahan yang ada di sub DAS dengan menggunakan batasan Kapasitas daya tampung sedimen Waduk Sengguruh dengan umur disain 125 tahun.
(3).    Kendala debit maksimal: kendala ini diambil dari nilai disain debit rataan bulanan di pintu masuk Waduk Sengguruh.  Berdasarkan pola hujan setahun, ternyata nilai tertinggi debit rataan ini terjadi pada bulan Februari
(4).    Kendala debit minimal: kendala ini merupakan nilai di sain debit di pintu masuk waduk Sengguruh  yang terjadi pada bulan September.
(5).    Kendala penerimaan usahatani dalam setahun: Target penerimaan usahatani diperhitungkan berdasarkan jumlah penduduk, dengan kriteria hidup layak menurut BPS (1993)
(6). Kendala kesempatan kerja dalam setahun:  kendala ini diperhitungkan berdasarkan jumlah penduduk usia kerja dan faktor kesetaraan tingkat upah yang berlaku. 
(7).    Kendala luas kawasan hutan lindung: target luas hutan ini ditetapkan berdasarkan Pola RLKT Brantas, yaitu mendekati kondisi yang ada sekarang.
(8).    Kendala luas pekarangan/pemukiman:  target luas pemukiman dihitung berdasarkan jumlah keluarga di sub DAS dengan rataan antara 450 -750 m2 (data empiris).
DAFTAR  PUSTAKA
Arsyad, S. , A. Priyanto, dan L.I. Nasoetion. 1985.  Konsepsi Pengelolaan Daerah Aliran Sungai.  Makalah  disajikan pada Lokakarya Program Studi Pengelolaan DAS pada FPS IPB, 14 Januari 1985.
Dent, J.B. dan J.R. Anderson. 1971. Systems Analysis in Agricultural Management. John Wiley & Sons Australasia PTY LTD,. Sydney.
Eriyatno. 1990.  Permodelan Sistem.  Fakultas Pascasarjana Institut Pertanian Bogor, Bogor. 15 halaman.
Eriyatno. 1990a.  Sistem  Penunjang Keputusan.  Fakultas Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor, Bogor. 23 hal
FAO. 1976.  A Framework for Land Evaluation.  FAO Soils Bulletin No. 32/I/ILRI Publ. No. 22. FAO, Rome.
Ignizio, J.P. 1978.  Goal Programming and Extensions.  D.C. Health and Company, Lexington, Mass.
Nasendi, B.D. dan A. Anwar. 1985.  Program Linear dan Varia­sinya.  PT. Gramedia, Jakarta.
Soemarno. 1991. Studi Perencanaan Pengelolaan Lahan di Sub DAS Konto, Malang.  Disertasi, Jurusan Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan (PSL), Institut Perta­nian Bogor.
Soemarno. 1991a. Implementasi Model Tujuan Ganda dalam Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Studi Kasus di Sub DAS Pinjal, Kabupaten Malang. Jurnal Universitas Brawijaya, Vol. 3 No.2, Hal. 41-60.
Soemarno. 1991b. Studi Model Alokasi Penggunaan Lahan yang Berwawasan Lingkungan di DAW Selorejo. Kongres Ilmu Pengetahuan Nasional V. Jakarta, 3-7 September 1991.
Soemarno. 1992. Studi Model Pewilayahan Komoditi Pertani­an yang Berwawasan Lingkungan di Sub DAS Lesti, Kabupaten Malang, Jawa Timur. Proyek Penelitian yang dibiayai oleh Proyek ARM Balitbang Pertanian.