Faktor reflleksi pada daun sangat menentukan terhadap proses penginderan jauh pada vegetasi atau tanaman. Gerbang et al. (1965) Gausmann (1969) .Myers (1970) dan yang lainnya meneliti tentang faktor terkait dengan reflektansi menunjukkan pentingnya memahami bagaimana pigmen, hamburan internal dan kadar air daun mempengaruhi reflektansi dan transmisi pada daun. Inilah faktor yang .dominan yang mengendalikan reflektansi daun kisaran gelombang elektromagnetik dari 0,35 - 2.6m.
Gambar 2.1. Karateristik feflektan pada vegetasi
Karakteristik reflektansi spektral sehat, vegetasi hijau untuk panjang gelombang selang 0,4-2,6 m. Faktor yang dominan mengendalikan daun reflektansi adalah berbagai pigmen daun di hamburan batas mesofil untuk gelombang energi inframerah dekat di
20 jaringan mesofil, dan jumlah air pada daun. Serapan klorofil utama terjadi pada gelombang 0.43-0.45 m dan 0,65-0,66 m di band penyerapan air primer terlihat terjadi pada daerah 0.97,1.19,1.45,1.94 dan 2,7 m.
Interaksi cahaya tampak dengan pigmen dalam sel-sel palisade mesofil. Proses makanan - membuat melalui fotosintesis menentukan bagaimana daun dan tanaman kanopi terkait benar-benar muncul di radiomatrically merasakan jarak jauh hal images.three untuk membuat makanan:
Karbon dioksida (CO2)
Air (H2O), dan
Radiasi (E) diukur dalam W 𝒎−𝟐.
Karbon dioksida dari udara dan air yang disediakan oleh akar dan batang sistem mewakili bahan baku dasar photosynthesis.sinar matahari memberikan radiasi (E) yang kekuatan fotosintesis. Struktur sel daun sangat bervariasi tergantung pada spesies dan kondisi lingkungan selama pertumbuhan .carbon dioksida memasuki daun dari atmosfer melalui tinypores disebut stomata, terletak terutama pada bagian bawah yang lebih rendah stomata epidermis.
21
a b
Gambar 2. 2. Kenampakan Penampang Pada Daun
a) Hipotesis penampang daun hijau yang sehat khas, menunjukkan kedua bagian bawah atas pigmen klorofil leaf.the dalam sel palisade parenkim memiliki dampak yang signifikan terhadap penyerapan dan pemantulan cahaya tampak (biru, hijau, dan merah) , sedangkan sel-sel parenkim mesofil spons memiliki dampak yang signifikan terhadap penyerapan dan pemantulan dekat-inframerah insiden energy.
b) Gambar mikroskop elektron dari daun hijau.
Stomata dikelilingi oleh sel penjaga yang membengkak ataukontraksi ketika stomata membengkak, pori stomata terbuka dan memungkinkan karbon dioksida untuk masuk daun. Sebagai contoh, daun bunga matahari yang khas mungkin memiliki dua juta stomata, tetapi ia hanya membuat sekitar satu persen dari permukaan daun area.
biasanya, ada stomata nol di bagian bawah daun, namun, pada beberapa daun stomata yang merata pada kedua atas dan epidermis bawah.
Lapisan atas daun atas sel-sel epidermis memiliki permukaan kutikula yang berdifusi tetapi mencerminkan sangat sedikit cahaya menurut Philpott (1971) .adalah variabel ketebalan tetapi sering hanya 3-5 m kental dengan dimensi sel dari sekitar 18 x 15 x 20 m.
Menganggapnya sebagai sebuah lilin, bahan tembus mirip dengan kutikula di atas jarijarai daun. Banyak tanaman yang tumbuh di bawah
22 sinar matahari cerah memiliki kutikula tebal yang dapat menyaring beberapa cahaya dan menjaga terhadap berlebihan air tanaman yang hilang. Beberapa tanaman seperti pakis dan beberapa semak di lantai hutan dan harus bertahan hidup didaun dengan kondisi-kondisi berbayang dari banyak tanaman ini memiliki kutikula tipis sehingga tanaman dapat mengumpulkan sebanyak sinar matahari redup mungkin untuk fotosintesis.
Fotosintesis terjadi di dalam daun hijau yang khas dalam dua jenis dalam proses pembuatan makanan,-sel palisade parenkim dan sel-sel daun. Kebanyakan parenkim busa mesofil memiliki lapisan yang berbeda dari sel parenkim palisade yang panjang di bagian atas mesofil dan berbentuk lebih tidak teratur, longgar yang diatur oleh jaringan sel-sel parenkim dibagian bawah sel mesofil. Batasnya cenderung terbentuk dalam porsi mesofil menuju sisi dari mana cahaya daun memasuki dalam jaringan paling horizontal (planophile) meninggalkan sel palisade akan menuju permukaan atas, tapi daun yang tumbuh hampir vertikal (erectophile), sel-sel palisade dapat membentuk dari kedua sisi.in beberapa meninggalkan sel palisade memanjang sepenuhnya absen dan hanya sel-sel parenkim spons akan ada dalam mesofil.
Struktur seluler dari daun besar dibandingkan dengan panjang gelombang cahaya yang berinteraksi dengan sel palisade biasanya 15 x 15 x 60 m, sementara sel mesofil jaringan parenkim yang lebih kecil dari sel tanaman palisade parenkim mesofil mengandung kloroplas dengan pigmen klorofil .
Kloroplas umumnya 5 - 8m dan diameter sekitar 1 m lebar, sebanyak 50 kloroplas terdapat di setiap sel parenkim. Klorofil sebenarnya terletak (sekitar 0,5 m panjang dan 0,05 m diameter) pada suatu kloroplas umumnya lebih berlimpah ke sisi atas daun di batas sel dan karenanya memperhitungkan kelihatan hijau gelap dari permukaan
23 daun bagian atas dibandingkan dengan permukaan yang lebih ringan bawah.
Suatu molekul A, bila dipukul oleh gelombang atau foton cahaya merefleksikan sebagian energi atau dapat menyerap energi dan dengan demikian masuk ke dalam energi yang lebih tinggi atau keadaan tereksitasi. Molekul .masing-masing menyerap atau mencerminkan panjang gelombang karakteristik sendiri dari cahaya.molekul pada pembuatan hijau khas telah berevolusi untuk menyerap panjang gelombang cahaya di daerah cahaya tampak dari spektrum (0.35-0.70m) sangat baik dan disebut spektrum penyerapan pigments. Untuk pigmen tertentu menggambarkan panjang gelombang di mana ia dapat menyerap cahaya dan masuk ke dalam rangakaian, menyajikan spektrum penyerapan pigmen klorofil murni dalam larutan. chlorophyll dan b adalah pigmen tumbuhan yang paling penting menyerap cahaya biru dan merah:
klorofil a pada panjang gelombang 0,43 dan 0.66m dan klorofil b m di panjang gelombang 0,45 dan 0.65m (curran, 1983; Farabee, 1997.) .a relatif kurangnya penyerapan di panjang gelombang antara dua band penyerapan klorofil menghasilkan palung dalam efisiensi serapan pada sekitar 0,54 m di bagian hijau dari spektrum elektromagnetik (Gambar 10-3a). dengan demikian, penyerapan relatif lebih rendah dari panjang gelombang cahaya hijau (dibandingkan dengan cahaya biru dan merah) dengan daun yang menyebabkan daun hijau sehat untuk tampil hijau untuk mata kita.
Ada pigmen lain yang hadir dalam sel-sel palisade mesofil yang biasanya tertutup oleh kelimpahan klorofil pigments.for contoh, ada karoten kuning dan pucat xanthophylls kuning pigmen, dengan penyerapan yang kuat terutama dalam spektrum serapan panjang gelombang biru region. -karoten ditunjukkan pada gambar 10 - 3b
24 dengan pita serapan yang kuat berpusat di sekitar 0.45m.phycoerythrin pigmen juga dapat hadir dalam daun yang menyerap sebagian besar di wilayah hijau berpusat di sekitar 0.55m, memungkinkan cahaya biru dan merah akan tercermin .phycocyanin pigmen menyerap terutama di daerah hijau dan merah berpusat di sekitar 0,62 m, yang memungkinkan banyak biru dan beberapa lampu hijau (yaitu, kombinasi menghasilkan cyan) akan tercermin (gambar 10-3b) .karena klorofil a dan b kloroplas juga hadir dan memiliki pita serapan yang sama di wilayah biru ini, mereka cenderung mendominasi dan menutupi efek dari pigmen lainnya present.ketika tanaman mengalami senescense musim gugur atau pertemuan stress.
25
a b
Gambar 2.3. Variasi penyerapan spektrum oleh klorofil
a) Spektrum penyerapan klorofil a dan b pigments.chlorophyll a dan b pigmen dalam daun menyerap banyak insiden biru dan merah panjang gelombang energy.
b) spektrum penyerapan -karoten, yang menyerap terutama dalam pigmen blue.other yang mungkin ditemukan dalam daun termasuk phycoerythrin yang menyerap cahaya terutama hijau, dan phycocyanin yang menyerap cahaya terutama hijau dan merah (setelah farabee, 1997)
Pigmen mungkin hilang, memungkinkan karoten dan pigmen lainnya untuk menjadi dominan. Misalnya, pada musim gugur, produksi klorofil berhenti, menyebabkan warna kuning dari karoten-karoten dan pigmen tertentu lainnya di dedaunan pohon untuk menjadi lebih terlihat oleh mata kita. Selain itu, beberapa pohon menghasilkan cukup besar antosianin pada musim gugur, yang dapat menyebabkan daun berubah menjadi merah terang.
Dua daerah spektral yang optimal untuk merasakan karakteristik penyerapan klorofil dari daun diyakini 0,45-0,52 µm dan 0,63-0,9 µm.
Mantan wilayah ditandai dengan penyerapan yang kuat oleh tenoids dan klorofil, sedangkan yang terakhir ditandai dengan penyerapan klorofil yang kuat. Penginderaan jauh penyerapan klorofil dalam kanopi merupakan variabel biofisik mendasar berguna bagi banyak penyelidikan
26 biogeografis. Karakteristik penyerapan kanopi tanaman dapat ditambah dengan Data jarak jauh lainnya untuk mengidentifikasi stres vegetasi, hasil, dan variabel hibrida lainnya. Dengan demikian, banyak penelitian penginderaan jauh prihatin dengan memantau apa yang terjadi pada photosynthetic aktif radiasi (PAR) karena berinteraksi dengan daun dan atau tajuk tanaman. Penggunaan spektrometer pencitraan resolusi spektral sangat berguna untuk mengukur karakteristik penyerapan dan pantulan dari radiasi aktif dari fotosintesis.
Dalam bab ini telah diuraikan bagaiman struktur daun yang menyebabkan proses analisis refleksi tanaman yang menjadi dasar dalam proses penginderaan jauh pada tanamanm dan bagianman data yang disajikan untk mendapatkan infromasi dari daun atau tajuk tanaman melalui data pengindernan jauh.
27