11
Metode kedua berdasarkan waktu yang telah ditetapkan fixed time, biasanya berdasarkan pertumbuhan tanaman, yaitu pertumbuhan awal 0-14 HST, pembentukan anakan aktif 21-28
HST, dan primordia. Dengan cara ini hanya melakukan 2-3 kali pengukuran warna daun padi dengan BWD. Sebelum berumur 14 hari setelah tanam pindah HST, tanaman padi diberi pupuk
dasar N dengan takaran 50-70 kg per hektar. Pada saat itu BWD belum diperlukan. BWD digunakan pada pemupukan kedua atau stadia anakan aktif 21-28 HST dan pemupukan ketiga
atau primordia 35-40 HST dengan membandingkan warna daun dengan skala BWD. Prosedur pemberian pupuk yang diberikan sesuai skala warna pada BWD dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Takaran urea yang diberikan sesuai dengan skala warna daun pada penggunaan BWD berdasarkan waktu yang ditetapkan BB Padi, 2006 di dalam Gani, 2006
Pembacaan BWD
Respon terhadap pupuk N Rendah Sedang Tinggi
Sangat Tinggi
Target hasil tonha GKG ≈ 5.0
≈ 6.0 ≈ 7.0
≈ 8.0 Takaran urea yang digunakan kgha
BWD 3 75 100 125 150
BWD = 3.5 50
75 100
125 BWD ≥ 4
0 0-50 50 50
G. PERTANIAN PRESISI
Pertanian presisi merupakan informasi dan teknologi pada sistem pengelolaan pertanian untuk mengidentifikasi, menganalisa, dan mengelola informasi keragaman spasial dan temporal di
dalam lahan untuk mendapatkan keuntungan optimum, berkelanjutan dan menjaga lingkungan Prabawa et al., 2009. Tujuan dari pertanian presisi adalah mencocokkan aplikasi sumber daya
dan kegiatan budidaya pertanian dengan kondisi tanah dan keperluan tanaman berdasarkan karakteristik spesifik lokasi di dalam lahan. Pertanian presisi merupakan revolusi dalam
pengelolaan sumber daya alam berbasis teknologi informasi. Manajemen Informasi Geografis Management Information System dalam presisi pertanian meliputi Sistem Informasi Geografis
Geographical Information System, Sistem Pendukung Keputusan Decision Support System, dan data crop models and field history.
Pertanian presisi sebagai teknologi baru yang sudah demikian berkembang di luar Indonesia perlu segera dimulai penelitiannya di Indonesia untuk memungkinkan perlakuan yang
lebih teliti terhadap setiap bagian lahan. Maksud tersebut dapat dicapai dengan pertanian presisi melalui kegiatan pembuatan peta hasil yield map, peta tanah soil map, peta pertumbuhan
tanaman growth map, peta informasi lahan field information map, penentuan laju aplikasi variable rate application, pembuatan yield sensor, pembuatan variable rate applicator, dan lain-
lain. Penggabungan peta hasil, peta tanah, dan peta pertumbuhan tanaman menghasilkan peta informasi lahan sebagai dasar perlakuan yang sesuai dengan kebutuhan spesifik lokasi yaitu
dengan diperolehnya variable rate application.
12
H. PENELITIAN TERDAHULU
Aplikasi pengolahan citra berbasis sensor untuk menganalisa kebutuhan pupuk terhadap tanaman padi masih belum ditemukan sebelumnya. Penelitian mengenai pengolahan citra lebih
banyak ditemukan penggunaan foto udara untuk menganalisa topografi suatu lahan. Dalam penelitian Tangwongkit et al. 2006 menerapkan alat penyemprot otomatis dengan pengolahan
citra berbasis sensor. Penelitian tersebut menggunakan traktor yang terdapat webcam pada bagian depan. Webcam berfungsi untuk mengambil gambar yang kemudian digunakan sebagai data
masukan untuk menentukan kebutuhan insekstisida. Penelitian mengenai prediksi kandungan nitrogen pada daun adalah dengan menganalisis
posisi tepi kanal merah atau REP Red Edge Position sebagai predictor Lamb et al., 2002. Menurut Baranoski dan Rokne. 2002, REP adalah titik kemiringan slope maksimum spectrum
reflektans tanaman di antara panjang gelombang-panjang gelombang merah red dan dekat infra
merah near-infra red atau NIR. Peningkatan kandungan khlorofil menyebabkan pergeseran REP di sekitar 680
ηm Cho MA, 2007. Pergeseran REP berkaitan erat dengan perubahan khlorofil, nitrogen, status fenologi, dan tingkat stress tanaman Baranoski dan Rokne, 2002. Pergeseran
REP yang berkisar antara panjang gelombang 670-780 nanometer ηm disebabkan oleh efek
gabungan dari absorbsi khlorofil yang kuat di panjang gelombang merah dan reflektans yang tinggi di panjang gelombang NIR karena adanya penyebaran di internal daun Gates et al., 1965;
Horler et al., 1983. Penelitian Ismunadji et al. 1985 menggunakan skala warna dengan sistem Munsell yang
telah diperbaiki untuk menduga status hara tanaman. Skala warna daun tersebut berupa 9 kepingan warna dari hue GY Green Yellow. Skala warna kepingan warna dimulai dari 0 sampai dengan 8.
Kisaran 4-5.5 menunjukkan kadar nitrogen yang cukup. Angka kurang dari 4 dan lebih dari 5.5 berturut-turut menunjukkan kekurangan dan kelebihan nitrogen.
Keping warna ini digunakan saat sebelum pembentukan primordia bunga pada tanaman yang tumbuh di lapangan. Pada Gambar 2 dapat dilihat warna daun tanaman padi berubah dengan
fase tumbuh. Hue sampai pertengahan fase masak berfluktasi antara 5 sampai 7 GY dan pada fase selanjutnya warna menjadi hijau kekuningan muda dan akhirnya tanaman mengering. Perubahan
warna yang khas dari warna daun pada saat pembentukan primordia bunga, yaitu turunnya hue dan meningkatnya nilai kroma. Hubungan antara skala warna dengan kadar nirogen daun padi
disajikan pada Tabel 4. Kadar nitrogen meningkat dengan nomor skala warna yang semakin besar. Tabel 4. Hubungan antara nomor skala dengan kadar nirogen daun padi
var. Cisadane. Kampung Muara, 1984. Ismunadji et al., 1985 No. skala warna
Kadar nitrogen daun 0.8 0.55
2.9 1.09 3.8 1.59
4.0 1.92 4.2 2.07
5.3 2.68 5.6 2.70
13
Gambar 2. Perubahan warna daun dengan fase tumbuh pada tanaman padi var. Cisadane. Kampung Muara, 1984. Ismunadji et al., 1985
Penelitian yang dilakukan Ismunadji et al. 1985 tidak hanya dilakukan pada tanaman padi tetapi juga tanaman kedelai. Pada Gambar 3 menunjukan grafik hubungan kadar klorofil dengan
skala warna.
Gambar 3. Hubungan antara skala warna dan kadar klorofil daun kedelai varietas Wilis. Kampung muara. Ismunadji et al., 1985
Penelitian bagan warna daun BWD di Maligaya, Filipina menunjukan bahwa dengan menerapkan bagan warna daun skala 4, petani kooperator dapat menghemat penggunaan pupuk N
14
10-53 kg Nha atau sekitar 10-58 dari takaran umum yang diterapkan oleh petani untuk mencapai produktivitas yang sama. Serangan penyakit bakteri bercak daun dan penyakit bergaris
merah juga tidak banyak ditemukan pada petak yang menerapkan BWD Morales, 2000 dalam Wahid, 2003. Abdulrahman et al. 2001 diacu dalam Wahid 2003 melaporkan bahwa
pemberian pupuk N berdasarkan status klorofil daun dengan menggunakan chlorophyll meter SPAD atau BWD dapat menghemat urea 30-40. Wahid et al. 2001 melaporkan bahwa
keuntungan usaha tani usaha padi dengan menerapkan BWD-4 dan BWD-5 lebih tinggi daripada cara petani atau pemupukan sesuai rekomendasi. Penghematan pupuk N dibandingkan dengan
takaran rekomendasi sebesar 75 kg N 60 untuk BWD-4 dan sekitar 15 kg N 12 untuk BWD-5.
15
III. METODE PENELITIAN
A. WAKTU DAN TEMPAT
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Mei 2010 sampai dengan Oktober 2010. Perancangan alat dilaksanakan pada bulan Mei 2010 sampai Agustus 2010 di Bengkel Departemen
Teknik Mesin dan Biosistem, pengujian lapangan dilaksanakan pada 13, 14 dan 15 Oktober 2010 di Lab Lapangan Leuwikopo, IPB, pengujian tanah dan jaringan tanaman dilaksanakan pada 22
dan 28 Oktober 2010 di Lab Tanah, Balai Penelitian Tanah sedangkan pengolahan data dilakukan di Laboratorium Manajemen dan Mekanisasi Petanian, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem,
Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
B. ALAT DAN BAHAN
Alat dan bahan yang dipakai dalam penelitian ini adalah : 1.
Laptop Toshiba Satellite A75. Spesifikasi yang digunakan yaitu Intel Pentium
®
4 dengan kecepatan 3.2 Ghz dual processor, Graphic Card 64 MB, Hard Disc 80 GB, dan RAM
sebesar 512 MB. 2.
Sistem operasi Microsoft Windows XP Home Edition 3.
Software Microsoft Visual Basic 6.0 4.
Kamera webcam dan CCD untuk mengambil citra di lapangan 5.
Corel Draw yang digunakan untuk pemetaan 6.
Bagan warna daun IRRI 4 level 7.
Bahan pembuat rangka alat sensor citra warna daun : ban, triplek, besi pipa, plat siku, besi hollow
, aki, sensor magnet
C. TAHAPAN PENELITIAN
Penelitian ini terdiri atas beberapa tahapan, yaitu :
1. Pembuatan Alat
Alat yang digunakan berupa gerobak yang terdapat kamera pada bagian depannya. Terdiri atas beberapa komponen seperti roda, rangka penjepit roda, meja alas, gagang, dan
rangka dudukan kamera. Prinsip kerja alat ini adalah mengambil dan menyimpan citra padi di lahan basah.
Oleh karena itu, roda dirancang khusus untuk dapat beroperasi pada lahan basah. Jumlah roda yang digunakan satu buah untuk memudahkan pengoperasian alat dan tidak merusak tanaman
saat uji kinerja di lapangan. Pada bagian meja alas dirancang untuk menahan beban laptop dan aki. Pada bagian
kamera terhubung laptop melalui kabel output video dan kabel usb sedangkan sensor terhubung dengan laptop melalui kabel pararel port. Ketinggian alat ini dapat diatur oleh
bagian rangka penjepit roda dan rangka dudukan kamera. Dengan pengaturan tinggi alat pada kedua bagian rangka tersebut ukuran image dapat diatur.
