Unsur hara makro dan mikro. Unsur hara makro adalah unsur hara yang diperlukan tanaman dalam jumlah besar yang meliputi N, P, K, Ca, S, dan Mg.
Sedangkan unsur hara mikro adalah unsur hara yang diperlukan tanaman dalam jumlah kecil yaitu Fe, Mn, B, Mo, Cu, Zn, dan Cl.
Nitrogen berfungsi untuk sintesa asam amino dan protein dalam tanaman dan merangsang pertumbuhan vegetatif seperti daun Setyaningsih 2007.
Tanaman yang kekurangan unsur nitrogen memiliki gejala yaitu pertumbuhan lambat atau kerdil, daun hijau kekuningan, daun sempit, pendek, dan tegak, daun-
daun tua cepat menguning dan mati. Pertumbuhan dan kualitas daun sebagai tempat terjadinya fotosintesa sangat dipengaruhi oleh ketersedian unsur Nitrogen
Setyaningsih 2007. Fosfor berfungsi untuk pengangkutan energi hasil metabolisme dalam
tanaman, dan merangsang pembungaan, pembuahan, pertumbuhan akar. Selain itu juga merangsang pembentukan biji serta merangsang pembelahan sel
tanaman, dan memperbesar jaringan sel. Tanaman yang kekurangan unsur fosfor gejalanya adalah pembentukan buah dan biji berkurang, kerdil, daun berwarna
keunguan atau kemerahan tanda kurang sehat. Kalium berfungsi dalam proses fotosintesa, pengangkutan hasil asimilasi,
enzim dan mineral termasuk air. Selain itu mampu meningkatkan daya tahan atau kekebalan tanaman terhadap penyakit. Tanaman yang kekurangan unsur kalium
gejalanya adalah batang dan daun menjadi lemas atau rebah, daun berwarna hijau gelap kebiruan tidak hijau segar dan sehat, ujung daun menguning dan kering,
timbul bercak coklat pada pucuk daun.
4. Jenis Media Tumbuh
Banyak faktor berpengaruh terhadap pembentukan kolonisasi akar dan spora. Menurut Abbot dan Gazey 1994 dalam Chalimah et al. 2007 bahwa
faktor dormansi, tingkat kematangan spora, kelembapan, dan inokulum berpengaruh terhadap kolonisasi akar. Hasil tersebut menunjukkan bahwa secara
tidak langsung, media tumbuh merupakan salah satu faktor berpengaruh terhadap kolonisasi dan sporulasi mikoriza.
5. Kapasitas Tukar Kation
Salah satu sifat kimia tanah yang terkait erat dengan ketersediaan hara bagi tanaman dan menjadi indikator kesuburan tanah adalah Kapasitas Tukar Kation
KTK atau Cation Exchangable Cappacity CEC. KTK merupakan jumlah total kation yang dapat dipertukarkan cation exchangable
pada permukaan koloid yang bermuatan negatif. Satuan hasil pengukuran KTK adalah milliequivalen
kation dalam 100 gram tanah atau me kation per 100 g tanah. KTK yang rendah memungkinkan terjadinya percepatan pencucian hara, sehingga hara yang ada
dapat hilang tercuci sebelum bisa dimanfaatkan Hakim et al. 1986 dalam Setyaningsih 2007.
3 METODE
3.1 Kerangka Pemikiran
Penelitian difokuskan pada prediksi efektivitas respon tumbuh fungi ektomikoriza. Efektivitas berarti kemampuan mikoriza dalam menghasilkan
pengaruh atau menunjukan kinerja tertentu, misalnya peningkatan penyerapan unsur fosfor ataupun peningkatan respon tumbuh inang. Efektivitas mikoriza
dipengaruhi oleh faktor lingkungan yang meliputi faktor abiotik dan biotik. Faktor abiotik meliputi konsentrasi hara, pH tanah, intensitas cahaya, kadar air tanah,
suhu, pengolahan tanah, jenis media tanam, dan penggunaan pupuk atau pestisida. Faktor biotik meliputi interaksi antar mikroba, spesies fungi, tanaman inang, tipe
perakaran tanaman inang, dan kompetisi antar fungi Simanungkalit 2006; Novriani dan Madjid 2009. Selain itu, setiap spesies fungi memiliki karakteristik
tumbuh tersendiri serta tingkat efektivitas dan interaksi fisiologi yang berbeda terhadap tumbuhan inangnya. Sebagai akibatnya, semua faktor lingkungan yang
memengaruhi fisiologi tanaman inang juga akan memengaruhi fungi. Karena proses pembentukan mikoriza melibatkan banyak faktor lingkungan,
adanya perbedaan respon yang spesifik untuk setiap species fungi terhadap faktor lingkungan dan adanya faktor kecocokan tanaman inang, maka prediksi
efektivitas memerlukan pengalaman dan keahlian tertentu. Hal ini menjadi suatu permasalahan yang rumit bagi masyarakat umum, seperti mahasiswa, petani atau
pengusaha hutan tanamanan industri. Oleh karena itu perlu dibangun suatu model sistem pakar yang dapat membantu memprediksi efektivitas mikoriza khususnya
dari golongan ektomikoriza secara cepat, tepat, dan mudah. Efektivitas yang dimaksud dalam penelitian ini adalah efektivitas respon tumbuh ektomikoriza.
Keberadaan suatu sistem pakar yang dapat memprediksi efektivitas respon tumbuh mikoriza terutama dari golongan ektomikoriza, akan dapat membantu
ahli biologi, ahli lingkungan hidup, ahli kehutanan, ahli pertanian, petani, dan pihak komersial seperti perusahaan hutan tanaman industri dalam melaksanakan
suatu perencanaan budidaya mikoriza yang lebih baik. Sistem pakar diharapkan dapat juga memberikan saran untuk mengatasi berbagai faktor penghambat yang
ada, seperti layaknya pakar yang juga dapat memberikan saran tentang efektivitas respon tumbuh fungi ektomikoriza.
Pada Gambar 8 ditunjukkan kerangka pemikiran sistem pakar yang dirancang. Terdapat tujuh tahap penelitian yang dilakukan. Tahap pertama adalah
pemilihan kelompok mikoriza dan jenis tanaman inang yang akan digunakan. Tahap kedua adalah penentuan faktor lingkungan yang memengaruhi efektivitas
respon tumbuh dan penentuan variabel yang akan dijadikan sebagai ukuran efektivitas respon tumbuh. Tahap ketiga adalah rancang bangun sistem pakar dan
mekanisme inferensi dengan Fuzzy Inference System FIS. Tahap keempat adalah pelatihan dan pengujian sistem, lalu dilanjutkan dengan tahap kelima yaitu
penentuan nilai prediksi efektivitas respon tumbuh. Tahap terakhir adalah tahap pemberian saran dan rekomendasi kepada pengguna sistem.
Gambar 8 Diagram kerangka pemikiran sistem pakar. Penentuan species fungi ektomikoriza dan jenis
tanaman inang
Penentuan faktor yang memengaruhi efektivitas respon tumbuh dan penentuan variabel yang akan dijadikan sebagai ukuran efektivitas
respon tumbuh fungi ektomikoriza
Rancang bangun sistem pakar pakar
Pelatihan dan pengujian
Penentuan nilai prediksi efektivitas
Saran dan rekomendasi
3.2 Tahapan Penelitian
Tahapan penelitian menggambarkan urutan langkah-langkah dalam pelaksanaan penelitian. Pada Gambar 9 digambarkan tahapan penelitian sistem
pakar yang dilakukan.
Identifikasi Masalah
Pelatihan dan Pengujian
Model ANFIS
Pengembangan Mesin Inferensi
Pencarian Sumber Pengetahuan
Human Expert
? Tidak
Mulai
Selesai Data
Training Data
Testing Identifikasi Parameter
Struktur dgn Decision Tree
Ya Studi Pustaka
dan Wawancara Pakar
Pengumpulan dan Praproses Data
Representasi Pengetahuan
Implementasi Akuisisi Pengetahuan
Gambar 9 Tahapan penelitian sistem pakar.
Secara rinci tahapan penelitian sistem pakar yang dirancang dijelaskan sebagai berikut:
3.2.1 Identifikasi Masalah
Pada tahap awal dilakukan proses identifikasi terhadap masalah yang akan diteliti, dengan mempertimbangkan bidang masalah yang dikaji serta tugas
spesifik yang akan ditangani. Proses identifikasi masalah merupakan hal kritis di dalam pembentukan sistem pakar, karena fakta telah membuktikan bahwa
manusia, dalam hai ini pakar dan pemakai, mempunyai kecendrungan subyektif di
dalam mendiagnosis sesuatu kegagalan Marimin 2009.
Identifikasi masalah yang dihadapi dalam prediksi efektivitas respon tumbuh fungi ektomikoriza adalah sulitnya memperkirakan efektivitas respon
tumbuh dikarenakan proses pembentukan ektomikoriza dipengaruhi oleh banyak faktor lingkungan, baik faktor biotik maupun abiotik, ditambah lagi dengan
karakteristik tumbuh fungi ektomikoriza yang spesifik dan adanya faktor kecocokan dengan tanaman inang. Sehingga prediksi efektivitas respon tumbuh
ektomikoriza menjadi suatu hal yang memerlukan kepakaran, karenanya diperlukan sebuah sistem pakar yang dapat membantu memprediksi efektivitas
respon tumbuh fungi ektomikoriza dengan cepat, tepat, dan mudah.
3.2.2 Pencarian Sumber Pengetahuan
Tahap awal pembangunan sistem pakar adalah pencarian sumber pengetahuan. Sumber pengetahuan bisa didapat dari buku referensi ataupun dari
seorang pakar. Seseorang dianggap pakar apabila memenuhi syarat-syarat tertentu. Marimin 2009 membagi pakar menjadi empat kelompok, sesuai dengan
persyaratan yang dipenuhi sebagai pakar, yaitu 1 pakar yang mendapat pendidikan formal S2 atau S3, 2 pakar yang berpengalaman pada bidang yang
dikaji, 3 pakar yang berpendidikan formal dan mempunyai pengalaman pada bidang yang dikaji, serta 4 pakar yang merupakan praktisi pada bidang yang
dikaji. Pengetahuan yang dimiliki oleh pakar dapat berupa tacit knowledge dan
juga explicit knowledge. Pengetahuan yang dimiliki oleh pakar dan belum
terdokumentasikan dengan baik karena mungkin masih berada pada pikirannya disebut sebagai tacit knowledge. Sumber pengetahuan yang sudah
didokumentasikan dengan baik, sehingga dapat diakses dengan lebih mudah, disebut explicit knowledge. Buku, dokumen, laporan, dan berbagai macam laporan
merupakan contoh dari explicit knowledge. Sumber-sumber yang dapat menjadi sumber pengetahuan dalam perancangan sistem pakar prediksi efektivitas respon
tumbuh ini adalah:
a. Pakar
Para pakar yang akan dimintai keterangan adalah orang-orang yang memiliki pendidikan formal di bidang pertanian dan bidang kehutanan dan staf peneliti
bidang mikoriza. Pengetahuan yang digunakan dalam perancangan sistem pakar ini adalah pengetahuan dari para pakar peneliti dan staf pengajar dari
Institut Pertanian Bogor IPB dan Universitas Lampung UNILA.
b . Sumber pustaka
Sumber lainnya yang menjadi sumber pengetahuan adalah berbagai macam jurnal tentang penelitian mikoriza, dan sistem pakar. Selain itu juga digunakan
data hasil laporan penelitian mikoriza baik dari jurnal ataupun tugas akhir.
3.2.3 Akuisisi Pengetahuan
Akuisisi pengetahuan merupakan obyek utama analisis dari pengembangan paket program sistem pakar, karena itu keberadaannya perlu didukung oleh sistem
pengetahuan dasar Knowledge Based System Marimin 2009. Sistem pengetahuan dasar tersebut dijadikan dokumentasi untuk dipelajari, diolah dan
diorganisasikan secara terstruktur. Tahapan akuisisi pengetahuan digunakan sebagai alat untuk mendapatkan pengetahuan, fakta-fakta, dan aturan yang
diperlukan sistem pakar. Metode yang diterapkan pada proses akuisisi pengetahuan adalah diskusi
dan wawancara pada pakar mikoriza serta melalui studi pustaka atau literatur. Dari tahapan akuisisi pengetahuan diperoleh pengetahuan tentang faktor-faktor
atau parameter-parameter yang memengaruhi efektivitas respon tumbuh fungi ektomikoriza, yaitu adanya faktor kesesuaian species fungi dengan tanaman inang
dan karakteristik faktor lingkungan sekitar. Faktor lingkungan yang diperhatikan
dalam sistem pakar ini adalah kecocokan tanaman inang, suhu, pH tanah, KTK, kandungan hara seperti kandungan fosfor, nitrogen, kalium, kalsium, magnesium,
karbon, dan kandungan aluminium.
3.2.4 Pengumpulan dan Praproses Data
Setelah melalui tahap pencarian sumber pengetahuan dan akuisisi pengetahuan, tahap penelitian selanjutnya adalah pengumpulan dan praproses
data.
3.2.4.1 Pengumpulan Data
Data yang dikumpulkan adalah data tentang species fungi ektomikoriza dan jenis tanaman inang yang akan digunakan, faktor-faktor lingkungan yang
memengaruhi efektivitas respon tumbuh, nilai kecocokan inang dan nilai biomassa inang.
Tata cara yang dilakukan dalam pengumpulan data adalah:
1. Jenis Data
Data diperoleh melalui beberapa metode sesuai jenis data dan sumbernya. Jenis data yang digunakan ada dua jenis, yaitu data primer dan data
sekunder. a Data primer merupakan data yang diperoleh dari human expert, misalnya
data tentang nilai kecocokan inang dan penentuan faktor-faktor lingkungan yang berpengaruh. Data primer lainnya yang juga diperlukan
adalah data tentang parameter yang dapat digunakan sebagai nilai efektivitas respon tumbuh, dalam penelitian ini digunakan nilai biomassa
inang, serta perhitungan yang dilakukan untuk mendapatkan nilai persentase efektivitas respon tumbuh tersebut.
b Data sekunder yang digunakan adalah data penelitian mikoriza. Data didapat dari berbagai textbook dan sumber tertulis lainnya, seperti dari
jurnal dan tugas akhir. Data sekunder lainnya yang akan digunakan adalah dokumentasi tentang pembangunan aplikasi sistem pakar
menggunakan pemrograman Matlab.
2. Sumber Data
Sumber data yang digunakan dapat dijelaskan sebagai berikut: a Data primer diperoleh melalui konsultasi dan diskusi masalah, serta
wawancara dan analisis hasil wawancara dengan para pakar. Wawancara dengan pakar dilakukan mengenai jenis parameter yang dapat digunakan
serta bagaimana proses penentuan efektivitas respon tumbuh fungi ektomikoriza. Wawancara dilakukan berdasarkan pedoman wawancara
yang sudah disusun sebelum wawancara tersebut dilakukan. Hasil wawancara yang diperoleh akan dianalisis untuk kemudian disimpulkan
menjadi hal-hal penting yang diperlukan dalam proses prediksi efektivitas respon tumbuh. Wawancara dilakukan dalam beberapa tahap
sampai permasalahan menjadi jelas. Konfirmasi hasil wawancara perlu dilakukan untuk menghindari kesalahan dalam proses akuisisi
pengetahuan, mengingat terdapat beberapa pakar yang terlibat dalam proses wawancara. Masing-masing pakar dapat memiliki pengetahuan
dan pemahaman yang berbeda dalam mengatasi suatu masalah yang sama.
b Data sekunder diperoleh melalui studi pustaka, serta browsing di internet. Studi pustaka dilakukan di Pusat Antar Universitas PAU dan
perpustakaan Institut Pertanian Bogor. Studi pustaka dilakukan dengan mempelajari berbagai macam jurnal serta laporan penelitian yang telah
dilakukan oleh peneliti mikoriza dan mempelajari berbagai macam textbook tentang karakteristik mikoriza dan faktor-faktor yang
berpengaruh pada prediksi efektivitas respon tumbuh fungi mikoriza khususnya golongan ektomikoriza.
3.2.4.2 Praproses Data
Praproses data dilakukan dalam dua tahapan, yaitu praproses data untuk digunakan pada metode decision tree dan praproses data untuk metode ANFIS.
Tahapan praproses yang dilakukan untuk setiap metode adalah sebagai berikut:
1. Praproses Data untuk Metode
Decision Tree
Tahapan praproses data untuk metode decision tree adalah:
