Electronic Theses and Dissertation

Manfarizah. peningkatan produktivitas kopi arabika melalui perbaikan teknologi budidaya spesifik lokasi di kabupaten bener meriah, di bawah bimbingan abubakar sebagai promotor, hairul basri sebagai ko-promotor i dan muyassir sebagai ko-promotor ii. salah satu daerah penghasil utama kopi indonesia adalah provinsi aceh, setelah provinsi sumatera selatan dan lampung. kopinya lebih dikenal dengan sebutan kopi “gayo”. kopi gayo merupakan varietas kopi arabika yang menjadi salah satu komoditi unggulan yang berasal dari dataran tinggi gayo, salah satunya kabupaten bener meriah. sejak tahun 1992 petani kopi arabika gayo telah terlibat dalam program sertifikasi produk yang berprinsip pada sistem pertanian berkelanjutan. hingga saat ini sertifikasi produk kopi yang telah dimiliki antara lain organic certified, fairtrade dan rainforest. program sertifikasi ini telah mampu meningkatkan nilai jual kopi arabika gayo di pasar dunia yang biasa disebut sebagai harga premium (mawardo et al., 2008). berbagai atribut yang telah melekat pada kopi arabika gayo memberikan keuntungan besar bagi pengembangan agribisnis kopi arabika gayo di kabupaten bener meriah. sertifikat indikasi geografis menunjukkan bahwa kopi gayo dikenal sebagai kopi organik berwawasan lingkungan. label ini membawa petani menerima harga lebih tinggi karena telah memenuhi standar internasional terkait dengan pelestarian alam dan pembangunan berwawasan lingkungan. harga seharusnya membawa kondisi petani kopi gayo bisa menjadi lebih sejahtera karena hasil pertanian mereka dibeli oleh para buyer dengan harga relatif tinggi. namun demikian kondisi riil di lapangan belum sepenuhnya menggambarkan hal demikian. salah satu penyebabnya adalah produktivitas kopi gayo yang masih tergolong rendah. produktivitas kopi arabika dataran tinggi gayo berkisar antara 500-900 kg per hektar per tahun, yaitu kabupaten aceh tengah dan bener meriah berkisar sekitar 780- 840 kg per hektar per tahun, kabupaten gayo lues hanya dapat mencapai sekitar 500-540 kg per hektar per tahun. padahal potensi produksi kopi arabika di dataran tinggi gayo dapat mencapai 2.000-3.000 kg per hektar per tahun (karim et al., 2018). ada beberapa faktor penyebab rendahnya produktivitas kopi arabika di dataran tinggi gayo antara lain (khalid, 2017): (1) dibudidayakan pada habitat yang belum sepenuhnya mendukung pencapaian produktivitas optimal (kualitas lahan), (2) bahan tanam beragam dan berumur lanjut (varietas yang diusahakan tidak seragam), (3) di tanam pada lahan-lahan yang berlereng, dan tidak diikuti paket teknologi konservasi tanah dan air, (4) dikelola dan dirawat tidak optimal (tidak sepenuhnya ada naungan/tanaman pelindung yang memenuhi persyaratan, pemupukan, pengendalian organisme pengganggu tanaman, dan pemangkasan yang tidak dilakukan secara baik). disamping itu tanaman kopi yang lebih banyak diusahakan oleh rakyat belum sepenuhnya sesuai dengan anjuran good agriculture practices on coffee (gap on coffee) dalam teknik budidayanya, seperti pemanfaatan sumberdaya dan penerapan teknologi tepat guna untuk tanaman kopi (auliansyah et al., 2019). demi mendukung pembangunan perkebunan kopi agar dapat berhasil dengan baik, pemerintah telah menetapkan peraturan menteri pertanian nomor: 49/permentan/ot.140/4/2014 tentang pedoman teknis budidaya kopi yang baik (good agriculture practices/gap on coffee), sebagai acuan dalam melaksanakan budidaya kopi yang baik dan berkelanjutan. pedoman gap on coffee adalah panduan tentang budidaya kopi yang baik. pedoman gap on coffee kopi sudah disosialisasikan sejak tahun 2014 oleh dinas pertanian namun produktivitas kopi di kabupaten bener meriah masih rendah. berdasarkan permasalahan tersebut, peningkatan produktivitas kopi arabika di kabupaten bener meriah dapat dilakukan dengan melakukan perbaikan paket teknologi yang telah diterapkan oleh petani setempat sesuai gap on coffee. paket teknologi tentunya akan berbeda pada masing-masing lokasi, sehingga diperlukan rancangan paket teknologi yang sesuai dengan lokasi masing-masing, yang dikenal dengan paket teknologi spesifik lokasi. oleh karena itu diperlukan kajian tentang peningkatan produktivitas kopi arabika melalui perbaikan teknologi budidaya spesifik lokasi di kabupaten bener meriah. tujuan umum dari penelitian ini adalah : (1) menganalisis pengaruh antara komponen teknologi budidaya spesifik lokasi dan karakteristik petani terhadap produktivitas kopi arabika di kabupaten bener meriah, (2) menganalisis pengaruh kualitas lahan terhadap produktivitas kopi arabika di kabupaten bener meriah, dan (3) menganalisis rancangan perbaikan paket teknologi budidaya kopi arabika secara spesifik lokasi dalam peningkatan produktivitas kopi arabika secara berkelanjutan di kabupaten bener meriah. penelitian 1 adalah teknik budidaya kopi arabika eksisting di kabupaten bener meriah. metode penelitian yang digunakan adalah metode survei. data yang diperoleh dalam penelitian ini berupa data primer dan data sekunder. data primer diperoleh dari wawancara langsung dengan responden yaitu petani yang membudidayakan kopi arabika. responden untuk mengetahui profil petani kopi ditetapkan melalui stratified random sampling, yaitu penetapan kecamatan (seluruh kecamatan yang petaninya membudidayakan kopi), penetapan kampung contoh (3-4 kampung per kecamatan) dan penetapan petani responden (3-5 petani pada setiap kampung contoh) yang didasarkan pada ketinggian tempat. setelah didapatkan jumlah petani masing-masing kecamatan, maka dilakukan wawancara yang merujuk pada kuesioner yang telah dibuat. data produksi diperoleh dari penelitian 2 yaitu dari produksi tanaman contoh yang telah ditetapkan dan diamati secara langsung pada 3 batang kopi arabika yang dipilih secara random. data produksi yang diambil hanya satu musim panen yaitu saat panen raya. data sekunder diperoleh dari instansi yang terkait dengan penelitian ini. hasil wawancara diperoleh informasi teknik budidaya kopi yang dilakukan petani secara turun temurun. selanjutnya dilakukan analisis regresi dan korelasi untuk mencari arah dan pengaruh serta hubungan dari masing-masing variabel terhadap produksi kopi arabika. hasil penelitian menunjukkan bahwa semua parameter karakteristik petani (umur petani, tingkat pendidikan, jumlah keluarga yang ikut membantu dan pengalaman bertani) tidak berpengaruh terhadap produksi kopi arabika. begitu juga dengan teknik budidaya seperti varietas, jarak tanam, jenis pohon pelindung, jenis pupuk, jenis hersida dan pestisida yang digunakan juga tidak berpengaruh terhadap produksi kopi arabika. hal ini dikarenakan petani kopi di kabupaten bener meriah masih menjalankan usahatani secara konvensional (turun-temurun). selain itu dikarenakan pada penelitian ini hanya terfokus pada faktor yang diamati yaitu faktor x1 – x10 dengan asumsi letak lahan, kondisi lahan, dan takaran pupuk yang diberikan adalah homogen. penelitian 2 adalah analisis kualitas lahan budidaya kopi arabika di kabupaten bener meriah. penelitian dilakukan di kebun kopi petani pada penelitian pertama. metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode survai serta melakukan analisis terhadap data dan informasi yang didapatkan di lapangan maupun dari analisis contoh tanah di laboratorium secara deskriptif dan analisis regresi korelasi. ada beberapa tahapan dalam penelitian ini yaitu persiapan, penentuan satuan peta lahan (spl), pengamatan morfologi lahan, sifat kimia dan fisika tanah. overlay peta ketinggian tempat, peta kelerengan dan peta jenis tanah dilakukan untuk memperoleh satuan peta lahan (spl). spl dibutuhkan untuk menentukan tapak pengamatan dan pengambilan sampel tanah di lapangan. pengamatan meliputi pengamatan morfologi lahan dan analisis sifat fisika dan kimia tanah sesuai dengan karakteristik lahan untuk tanaman kopi. karakteristik lahan selanjutnya di matching dengan persyaratan tumbuh tanaman kopi arabika menggunakan kriteria kesesuaian pusat penelitian kopi dan kakao (kementerian pertanian, 2014), untuk memperoleh kelas kesesuaian lahan, yaitu kelas s1 (sangat sesuai atau highly suitable ), kelas s2 (cukup sesuai atau moderately suitable), kelas s3 (sesuai marginal atau marginal suitable), dan kelas n (tidak sesuai atau not suitable), yang hasilnya dalam bentuk peta kelas kesesuaian lahan tanaman kopi arabika. selanjutnya dilakukan juga pengamatan terhadap besarnya erosi yang terjadi dengan menggunakan persamaan usle. karakteristik lahan yang diukur dari setiap satuan lahan pengamatan yang terbentuk dibandingkan dengan persyaratan tanaman kopi arabika. setelah diperoleh kelas kesesuaian lahan selanjutnya dilakukan analisis regresi dan korelasi untuk mencari arah dan pengaruh serta hubungan dari masing-masing variabel. hasil penelitian menunjukkan bahwa parameter karakteristik lahan (ketinggian tempat, lereng, kedalaman efektif, debu, liat, ph, c-organik, ktk, p tersedia, kdd dan erosi) secara signifikan mempengaruhi produksi kopi arabika, baik secara simultan maupun parsial. hasil analisis kesesuaian lahan pada lokasi penelitian diperoleh 2 kelas kesesuaian lahan yaitu s2 (cukup sesuai) dan s3 (sesuai marginal). kendala yang paling dominan ditemukan sebagai faktor pembatas adalah kekurangan unsur hara terutama unsur hara p. penelitian 3 adalah aplikasi pupuk npk, dolomit dan kompos terhadap sifat kimia dan produksi kopi arabika kabupaten bener meriah. penelitian ini dilaksanakan di kebun kopi petani desa karang rejo kecamatan bukit kabupaten bener meriah. sifat kimia tanah dianalisis di laboratorium penelitian tanah dan tanaman, fakultas pertanian universitas syiah kuala. penelitian menggunakan rancangan acak kelompok (rak) faktorial dengan 3 faktor. faktor pertama pemberian pupuk npk dengan 3 taraf: p0 = 0 kg ha-1 (kontrol), p1 = 307,2 kgha-1 npk + 137,6 kgha-1 urea + 83,2 kgha-1 kcl dan p2 = 614,4 kg ha-1 npk + 275,2 kgha-1 urea +166,4 kgha-1 kcl. faktor kedua pemberian dolomit dengan 3 taraf: d0 = 0 kg ha-1 (kontrol), d1 = 1 aldd ( 0,588 ton ha-1) dan d2 = 2 aldd (1,176 ton ha-1). faktor ketiga yaitu kompos dengan 3 taraf sebagai berikut: k0 = 0 ton ha-1(kontrol), k1 = 5 ton ha-1, dan k2 = 10 ton ha-1. dari ketiga faktor tersebut diperoleh 27 perlakuan, diulang 3 kali sehingga diperoleh 81 unit satuan percobaan. masing-masing unit percobaan terdiri dari 3 tanaman sampel tanaman sehingga diperoleh 243 sampel tanaman. ada beberapa tahapan penelitian yaitu penentuan sampel tanaman kopi, pemberian pupuk, pemeliharaan, pengambilan sampel tanah awal dan sampel tanah setelah lebih kurang 3 bulan perlakuan. pengamatan meliputi sifat kimia tanah (ph h2o, kdd, n total, p total dan p tersedia), pertumbuhan (jumlah cabang produktif per batang), dan produksi (jumlah dompol per batang, jumlah buah per batang dan berat biji bersih atau green bean per hektar). data dianalisis secara statistik dengan sidik ragam (anova) dan dilanjutkan dengan uji lanjut dengan uji nyata terkecil (bnt) pada taraf 5 %. hasil penelitian menunjukkan bahwa bahwa pemberian pupuk npk + urea + kcl meningkatkan jumlah dompol per batang pada tanaman kopi. interaksi pupuk npk + urea + kcl dan dolomit meningkatkan kandungan ph dan n total tanah. interaksi dolomit dan kompos meningkatkan kandungan kdd, n total, jumlah buah per batang, dan berat green bean per hektar. interaksi pupuk npk + urea + kcl dan kompos meningkatkan ph tanah, kdd, n total, p total dan p tersedia. interaksi pupuk npk + urea + kcl, dolomit, dan kompos meningkatkan ph tanah, kdd, dan berat green bean per hektar. secara keseluruhan, penggunaan pupuk npk, dolomit, dan kompos berkontribusi pada peningkatan pertumbuhan dan hasil tanaman kopi. pada pemberian pupuk dosis 307,20 kg ha-1 npk + 137,60 kg ha-1 urea + 83,20 kg ha-1 kcl, dolomit 1,176 ton ha-1 (2xaldd) dan kompos 5 ton ha-1 (p1d2k1) atau setara dengan 108 kg ha-1 n + 46,08 kg ha-1 p2o5 + 96 kg ha-1 k2o + 1,176 ton ha-1 dolomit + 5 ton ha-1 kompos diperoleh produksi green bean tertinggi yaitu 1,900 ton ha-1. peningkatan produktivitas kopi arabika di kabupaten bener meriah memerlukan pendekatan yang komprehensif, yang mencakup perbaikan teknik budidaya, pengelolaan kualitas lahan, dan pemupukan yang tepat. rangkaian penelitian telah mampu meningkatkan produktivitas kopi arabika bener meriah sebesar 90,57 %, yaitu dari 0,997 ton ha-1 (kontrol) menjadi 1,900 ton ha-1 (perlakuan terbaik). kata kunci : kopi arabika, spesifik lokasi, kualitas lahan, pupuk npk, dolomit, kompos, kabupaten bener meriah

MANFARIZAH. Increasing Arabica Coffee Productivity Through Improved Site-Specific Cultivation Technology in Bener Meriah Regency, under the Supervision of Abubakar as Promoter, Hairul Basri as Co-Promoter I and Muyassir as Co-Promoter II. One of Indonesia's main coffee-producing areas is Aceh Province, after South Sumatra and Lampung Provinces. The coffee is better known as "Gayo" coffee. Gayo coffee is an Arabica variety and a leading commodity originating from the Gayo Highlands, particularly in Bener Meriah Regency. Since 1992, Gayo Arabica coffee farmers have been involved in a product certification program based on sustainable agricultural principles. To date, the coffee products they have achieved certifications include Organic Certified, Fairtrade, and Rainforest Certified. This certification program has increased the selling price of Gayo Arabica coffee on the global market, commonly referred to as the “price premium” (Mawardo et al., 2008). The various attributes inherent in Gayo Arabica coffee provide significant benefits for developing the Gayo Arabica coffee agribusiness in Bener Meriah Regency. The certificate of the Geographical Indication (IG) indicates that Gayo coffee is known as an environmentally friendly organic coffee. This label allows farmers to receive higher prices because it meets international environmental conservation and environmentally conscious development standards. Prices should improve the welfare of Gayo coffee farmers, as their produce is purchased by buyers at relatively high prices. However, actual conditions on the ground do not fully reflect this. One reason is the relatively low productivity of Gayo coffee. Arabica coffee productivity in the Gayo Highlands ranges from 500-900 kg per hectare per year, with Central Aceh and Bener Meriah Regencies achieving around 780-840 kg per hectare per year. Gayo Lues Regency only achieves around 500-540 kg per hectare yearly. However, the potential production of Arabica coffee in the Gayo Highlands is 2,000-3,000 kg per hectare per year (Karim et al., 2018). Several factors is causing low Arabica coffee productivity in the Gayo Highlands include (Khalid, 2017):(1) cultivated in habitats that do not fully support the achievement of optimal productivity (land quality), (2) planting materials are diverse and old (varieties cultivated are not uniform), (3) planted on sloping land, and not accompanied by soil and water conservation technology packages, (4) managed and cared for suboptimally (there is not fully shade/protective plants that meet the requirements, fertilization, control of plant pests, and pruning that is not carried out properly). In addition, coffee plants mostly cultivated by the community do not fully comply with the recommendations of Good Agriculture Practice (GAP) in their cultivation techniques, such as utilizing resources and applying appropriate technology for coffee plants (Auliansyah et al., 2019). In order to support the development of coffee plantations so that they can be successful, the government has established the Regulation of the Minister of Agriculture Number 49/Permentan/OT.140/4/2014 concerning Technical Guidelines for Good Coffee Cultivation (Good Agriculture Practices/GAP on Coffee), as a reference in implementing good and sustainable coffee cultivation. The Good Agriculture Practices (GAP) Guidelines are guidelines on good coffee cultivation. The Good Agriculture Practices (GAP) guidelines for coffee have been socialized since 2014 by the Department of Agriculture, but coffee productivity in Bener Meriah Regency is still low. Based on these issues, increasing Arabica coffee productivity in Bener Meriah Regency can be achieved by improving the technology packages implemented by local farmers in accordance with the GAP on Coffee. Technology packages will naturally differ from location to location, necessitating the design of a technology package tailored to each location, known as a location-specific technology package. Therefore, a study is needed to increase Arabica coffee productivity through improving location-specific cultivation technology in Bener Meriah Regency. The general objectives of this research are: (1) Analyzing the influence between location-specific cultivation technology components and farmer characteristics on Arabica coffee productivity in Bener Meriah Regency, (2) Analyzing the influence of land quality on Arabica coffee productivity in Bener Meriah Regency, and (3) Analyzing the design for improving location-specific Arabica coffee cultivation technology packages to increase Arabica coffee productivity sustainably in Bener Meriah Regency. Research 1 is Existing Arabica Coffee Cultivation Techniques in Bener Meriah Regency. The research method used was a survey. The data obtained in this study consisted of primary and secondary data. Primary data were obtained through direct interviews with respondents, namely farmers who cultivate Arabica coffee. Respondents were determined through stratified random sampling to determine the profile of coffee farmers, namely the determination of sub-districts (all sub-districts whose farmers cultivate coffee). The determination of sample villages (3-4 villages per sub-district) and respondent farmers (3-5 farmers in each sample village) was based on elevation. After obtaining the number of farmers in each sub-district, interviews were conducted using a pre-developed questionnaire. Production data were obtained from study 2, namely from the production of predetermined sample plants and directly observed on three randomly selected Arabica coffee trees. Production data was collected for only one harvest season, namely the peak harvest. Secondary data was obtained from agencies related to this research. Interviews yielded information on coffee cultivation techniques passed down through generations. Furthermore, correlation and regression analysis were conducted to find each variable's direction, influence, and relationship on Arabica coffee production. The study results indicate that all farmer characteristics (age, education level, number of family members assisting, and farming experience) did not affect Arabica coffee production. Similarly, cultivation techniques such as variety, planting distance, shade tree type, fertilizer type, herbicide type, and pesticide use also do not affect Arabica coffee production. This is because coffee farmers in Bener Meriah Regency still operate conventionally (hereditary). Furthermore, this study focuses only on the observed factors, namely X1–X10, assuming that land location, land conditions, and fertilizer dosage are homogeneous. Study 2 analyzes the quality of Arabica coffee cultivation land in Bener Meriah Regency. The first study was conducted on farmers' coffee plantations. The method used in this research is the survey method and conducting analysis of data and information obtained in the field and from analysis of soil samples in the laboratory using descriptive and correlation regression analysis. This research involves several stages: preparation, determining the Land Unit Type (LUT), and observing land morphology, and observing the chemical and physical properties of the soil. Overlaying elevation, slope, and soil type maps is performed to obtain the LUT. The LUT is needed to determine the observation site and collect soil samples in the field. Observations include land morphology and the analysis of the soil's physical and chemical properties according to the land's characteristics for coffee plants. Land characteristics are then matched to the growing requirements of Arabica coffee plants. Using the suitability criteria of the Coffee and Cocoa Research Center (Ministry of Agriculture, 2014), to obtain the land suitability class, namely Class S1 (highly suitable), Class S2 (moderately suitable), Class S3 (marginally suitable), and Class N (not suitable), the results of which are in the form of a map of land suitability classes for Arabica coffee plants. Furthermore, observations were also made on the extent of erosion that occurred using the USLE equation. The land characteristics measured from each observation land unit formed are compared with the requirements of Arabica coffee plants. After obtaining the land suitability class, regression and correlation analysis are carried out to find the direction, and influence and the relationship between each variable. The study showed that land characteristic parameters (elevation, slope, effective depth, silt, clay, pH H2O, organic carbon, CEC, available P, Kdd, and erosion) significantly affected Arabica coffee production, simultaneously and partially. The results of the land suitability analysis at the research location obtained two land suitability classes, namely S2 (moderately suitable) and S3 (marginally suitable). The most dominant constraint found as a limiting factor is a lack of nutrients, especially P nutrients, followed by slope, effective depth, and drainage. Research 3 is the Application of NPK fertilizer, dolomite, and compost on the chemical properties and production of Arabica coffee in Bener Meriah Regency. This research was conducted in a coffee plantation in Karang Rejo Village, Bukit District, Bener Meriah Regency. Soil chemical properties were analyzed at the Soil and Plant Research Laboratory, Faculty of Agriculture, Syiah Kuala University. The research used a factorial Randomized Group Design (RAK) with three factors. The first factor is NPK fertilizer application with three levels: P0 = 0 kg ha-1 (control), P1 = 307,2 kg ha-1 NPK + 13,6 kg ha-1 Urea + 83,2 kg ha-1 KCl, and P2 = 614,4 kg ha-1 NPK + 275,2 kg ha-1 Urea +166,4 kg ha-1 KCl. The second factor was giving dolomite with three levels: D0 = 0 kg ha-1 (control), D1 = 1 Aldd (0,588 tons ha-1), and D2 = 2 Aldd (1,176 tons ha-1). The third factor is compost with three levels: K0 = 0 tons ha-1 (control), K1 = 5 tons ha-1, and K2 = 10 tons ha-1. From the three factors, 27 treatments were obtained and repeated 3 times, producing in 81 experimental units. Each experimental unit consisted of 3 sample plants, producing in 243 plant samples. There were several stages of the study, namely determining coffee plant samples, fertilization, maintenance, initial soil sampling, and soil sampling after approximately 3 months of treatment. Observations included soil chemical properties (pH H2O, Kdd, Total N, Total P, and available P), growth (number of productive branches per stem), and production (number of clusters per stem, number of fruits per stem, and net seed weight or green beans per hectare). Data were analyzed statistically using analysis of variance (ANOVA) and continued with further tests with the Least Significant Difference Test (LSD) at the 5% level. The study results show that the application of NPK + Urea + KCl fertilizer increased the number of clusters per stem in coffee plants. The interaction of NPK + Urea + KCl fertilizer and dolomite increased the pH and total N content of the soil. The interaction of dolomite and compost increased the Kdd content, total N, number of fruits per stem, and green bean weight per hectare. The interaction of NPK + Urea + KCl fertilizer and compost increased the pH, Kdd, Total N, total P and available P. The interaction of NPK + Urea + KCl fertilizer, dolomite, and compost increased the pH, Kdd, and green bean weight per hectare. Overall, the use of NPK + Urea + KCl, dolomite, and compost fertilizers contributed to increased growth and yield of coffee plants. Application of NPK fertilizer dose 307,2 kg ha-1 NPK + 137,6 kg ha-1 Urea + 83,2 kg ha-1 KCl, dolomite 1,176 tons ha-1 (2xAldd) and compost 5 tons ha-1 (P1D2K1) or equivalent to108 kg ha-1 N+ 46,08 kg ha-1 P2O5 + 96 kg ha-1 K2O + 1,176 tons ha-1 dolomite + 5 tons ha-1 compost gave the highest green bean production, namely 1,900 tons ha-1. Increasing Arabica coffee productivity in Bener Meriah Regency requires a comprehensive approach, including improved cultivation techniques, land quality management, and proper fertilization. A series of studies has increased Arabica coffee productivity in Bener Meriah by 90,57%, from 0,997 tons ha-1 (control) to 1,900 tons ha-1 (best treatment). Keywords: Arabica coffee, location specific, land quality, NPK fertilizer, dolomite, compost, Bener Meriah Regency