SCUAF (Soil Changes Under Agriculture, Agroforestry and Forestry) adalah model komputer yang dapat memprediksi dampak-dampak sistem penggunaan lahan tertentu pada kondisi lingkungan tertentu terhadap tanah. Sistem penggunaan lahan tertentu tersebut dapat berupa sistem penggunaan lahan untuk tanaman pangan/pertanian (agriculture), sistem penggunaan lahan untuk hutan (forestry), dan sistem penggunaan lahan untuk tanaman pangan dan hutan (agroforestry) sekaligus. SCUAF yang digunakan dalam penelitian ini adalah SCUAF Versi 4 dikembangkan oleh Centre for Resource and Environmental Studies of the Australian National University dalam proyek ‘Improving smallholder farming systems in Imperata areas Southeast Asia: a bioeconomis modelling approach’ (Young et al., 1998). Versi 4 merupakan revisi dari SCUAF versi 1 dan 2 yang dibuat oleh Peter Muraya. Muraya memprogram kembali model SCUAF versi 1 dan 2 untuk meningkatkan fleksibilitas dan validitas model tersebut.
Model SCUAF menggunakan MUSLE (the Modified Universal Soil Loss Equation), dengan parameter karakteristik tanah (sifat fisik dan kimia tanah), iklim, dan sistem tanam yang diadopsi (Young dan Muraya, 1990). USLE (Universal Soil Loss Equation) pada dasarnya adalah metode untuk memprediksi erosi yang berbasis empiris (empirical based). USLE juga merupakan metode yang paling banyak digunakan untuk memprediksi erosi yang disebabkan oleh air (Elliot et al. 1991).
SCUAF merupakan suatu model respon proses. Model tersebut menyajikan simulasi tahunan dari perubahan kondisi tanah di bawah sistem penggunaan lahan tertentu dan dampak perubahan tanah tersebut terhadap tanaman dan produksi. Prediksi proses perubahan kondisi tanah tersebut berupa: (a) prediksi laju erosi tanah, (b) prediksi kadar bahan organik tanah yang diwakili uncur C, (c) prediksi hara untuk tanaman yang diwakili unsur hara N (nitrogen) dan P (fosfor), dan (d) prediksi panen (produksi).
SCUAF terutama bermaksud mensimulasi sistem penggunaan lahan untuk periode 10 – 20 tahun yang dalam penilaian penggunaan lahan berkelanjutan dikategorikan dalam jangka menengah. SCUAF juga dapat digunakan untuk mensimulasikan penggunaan lahan berkelanjutan untuk jangka panjang. Keuntungan utama dari penggunaan SCUAF adalah mudah dioperasikan. Dari deskripsi input, proses dapat menjelaskan hubungan antara tanah dan tanaman. Jika sesuatu terjadi seperti peneliti mungkin kurang teliti, tidak ada ‘kotak hitam’ (black boxes) yang tersembunyi. Peneliti akan segera mudah mengoperasikan model. Model ini telah banyak digunakan dalam berbagai penelitian yang telah diterbitkan.
Kegunaan aplikasi SCUAF antara lain (a) dapat membantu menginterpretasikan hasil-hasil percobaan lapang/teknis yang telah dilakukan, (b) dapat dipakai untuk memprediksikan bagaimana dampak hasil percobaan lapang tersebut dari waktu ke waktu, jangka menengah maupun jangka panjang, (c) membantu mengerti hubungan antara tanaman, tanah, dan sistem penggunaan lahan, dan (d) membantu membuat rekomendasi pengelolaan lahan untuk kondisi lingkungan tertentu. Model SCUAF dapat memberikan gambaran atau pengetahuan (in sight) tentang ‘apa yang terjadi’ dalam proses-proses berbagai jenis tanah dengan tanaman misalnya erosi, kandungan kadar bahan organik atau unsur hara tanah. Model juga dapat memberikan gambaran dampak sistem penggunaan lahan tertentu terhadap tanah dengan atau tanpa pemberian pupuk (organik maupun anorganik) atau mulsa. Model juga dapat mensimulasi dan membandingkan efek berbagai alternatif sistem penggunaan lahan.
Hasil SCUAF juga dapat digunakan sebagai data untuk analisis ekonomi. Walaupun tidak secara langsung mengandung komponen ekonomi, SCUAF menyediakan nilai-nilai input dan output untuk analisis ekonomi. Sebagai contoh, gejala (trends) erosi (kesuburan tanah) dan konsekuensinya untuk tanaman selama 20 tahun yang muncul dari hasil simulasi dapat digunakan sebagai dasar analisis aspek ekonomi sistem penggunaan lahan berkelanjutan. Data bersifat langsung yang relevan untuk digunakan sebagai input analisis ekonomi adalah areal tanam – input bibit, tenaga kerja, pupuk, dan sebagainya. Hasil panen dan perubahan sifat tanah digunakan sebagai output analisis ekonomi. Panen dan sifat-sifat tanah merupakan dasar untuk menilai perubahan nilai kapital tanah. SCUAF dapat diaplikasikan untuk mengevaluasi ekonomi konservasi tanah yaitu dengan membandingkan dampak masing-masing sistem penggunaan lahan dengan konservasi dan sistem penggunaan lahan tanpa konservasi. Kerangka kerja yang mengkombinasikan analisis biofisik dan ekonomi ini dinamakan model bio-ekonomi. Data biaya input dan harga output (panen) dapat diperoleh dari survei pada tingkat petani. Data ini kemudian dapat digunakan untuk model ekonomi seperti nilai kini bersih (Net Present Value) atau pengukuran nilai ekonomi lainnya.
Beberapa studi yang menggunakan model SCUAF adalah Vermuelen (1993) di Zimbabwe, Young (1994), Gunawan et al. (1995) di Indonesia, Grist dan Menz (1996) dan Menz and Grist (1996) di Australia, Nelson et al. (1996a, 1996b) di Filipina, Magcale-Macandog et al. (1997), Magcale-Macandog dan Rocamora (1997) di Filipina: suatu laporan berseri dari sistem penggunaan lahan di Asia Tenggara menggunaakan hasil output SCUAF untuk analisis ekonomi, Ranola dan Pedro (1997) di Filipina, Young (1997), Pedro et al. (1997) di Filipina, Rusastra et al. (1998) di Indonesia, The (2001) di Vietnam.
Berbagai studi menunjukan bahwa SCUAF mempunyai kemampuan untuk memperlihatkan adanya hubungan antara kesuburan tanah dengan keberlangsungan sistem ekonomi. Menz dan Grist (1996) menyatakan bahwa kesuburan tanah berhubungan dengan prinsip pertanian berkelanjutan. Pengetahuan ini penting untuk menentukan teknik konservasi tanah yang tepat untuk didisain di suatu lokasi. Ranola et al. (1997) juga menegaskan bahwa model SCUAF sangat berguna dalam mengatasi kekurangan data time series. Serangkaian penelitian yang menggunakan model SCUAF dalam mengevaluasi sistem penggunaan lahan di Asia Tenggara telah membuktikan validitas SCUAF (Young et al., 1998).