III. METODE PENELITIAN
A. TEMPAT DAN WAKTU
Penelitian dilakukan di greenhouse Lahan Percobaan Leuwikopo Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Waktu penelitian berlangsung mulai dari bulan Mei sampai dengan Oktober 2008.
B. BAHAN DAN PERALATAN
Bahan untuk penelitian adalah bibit tomat ambrosia F1, bibit tomat San Marino, media tanam arang sekam, polybag, dan larutan nutrisi untuk tanaman tomat. Pompa air 125 Watt, pipa PVC,pipa polyetylen, arrow dripper, filter dan 3 buah bak penampung larutan nutrisi digunakan untuk membangun sistem irigasi tetes.
Peralatan yang digunakan adalah satu unit greenhouse, kamera digital,tripod, meteran, kain untuk background gambar dan 1 unit komputer beserta program pengolah citra.
C. POSEDUR PENELITIAN •
• •
• Penyiapan Media Semai
Pembibitan adalah kegiatan budidaya yang bertujuan menyediakan bibit tanaman yang berkualitas dalam jumlah yang memadai, yaitu dengan cara melakukan penyemaian di tempat khusus. Bibit merupakan calon tanaman produktif yang kondisinya masih lemah sehingga penanganan dan perawatannya lebih intensif.
Media persemaian berupa arang sekam yang telah dikondisikan sedemikian rupa sehingga memudahkan benih dapat tumbuh dengan baik. Media semai dibasahi terlebih dahulu sehingga seluruh permukaan arang sekam dalam kondisi basah atau lembab. Kemudian arang sekam ditempatkan ke dalam wadah yang sudah disediakan.
15 Benih tomat sebelum ditempatkan ke dalam media semai, diberi perlakuan dengan direndam kedalam air hangat (30oC – 40oC) selama 2-3 menit (Wiryanta : 2002) . Benih yang mengapung saat direndam dibuang karena berkualitas rendah. Setelah itu benih ditiriskan dan dipisah-pisahkan untuk mempermudah penebaran dalam media semai. Suhu air untuk merendam benih yang berada di atas 40oC dapat merusak dan menggumpalkan protein pada kulit benih sehingga dapat menyebabkan kematian benih. Suhu rendaman yang terlalu rendah mengakibatkan benih memerlukan waktu yang cukup lama dalam fase perkecambahan.
Benih tomat kemudian disebar dalam media persemaian yang kemudian ditutup kembali dengan arang sekam. Media persemaian kemudian ditutup dengan koran hingga berkecambah.
• • •
• Perkecambahan
Temperatur optimum untuk perkecambahan berkisar antara 20oC – 30oC. Perkecambahan berlangsung lebih cepat pada lingkungan tumbuh yang gelap dan hangat atau dikenal dengan kegiatan penutupan. Penutupan dilakukan 2-3 hari dan perlu diawasi setiap hari untuk mengetahui kemunculan kecambah. Kegiatan penutupan diakhiri apabila kecambah
16 mulai terlihat, karena keterlambatan membuka penutup dapat mengakibatkan pertumbuhan kecambah menjadi berkualitas buruk dan dapat menyebabkan kecambah tumbuh terlalu besar. Kelembaban media penyemaian juga tetap dijaga dengan memberikan penyiraman sebanyak dua kali dalam sehari,yaitu pagi dan sore hari saat matahari tidak terlalu tinggi.
Setelah bibit berumur sekitar 4 minggu atau tanaman sudah menunjukkan 2 pasang atau 4 helai daun sejati maka bibit tanaman dipindahkan ke wadah tanam berupa polybag yang telah diberi media tanam berupa arang sekam. Pengisian media tanam ke dalam polybag dilakukan sedemikian rupa agar kelebihan air irigasi nantinya akan dapat dikeluarkan melalui lubang-lubang drainase.
Pemindahan memerlukan perhatian dan perlakuan yang cukup hati-hati dan dilakukan sekaligus. Pemindahan ke media tanam dilakukan pada saat matahari tidak terik (pagi hari) karena kondisi perakaran dan tanaman tersebut dalam keadaan lemah.
17 •
••
• Pemeliharaan Bibit
Pemeliharaan bibit dilakukan sampai bibit siap dipindahkan pada lahan produksi. Hal-hal yang harus diperhatikan selama pemeliharaan bibit adalah berkaitan dengan penyiraman, pengendalian mikroklimat dan menjaga sanitasi lingkungan tumbuh.
Media tanam yang kering tidak baik bagi pertumbuhan bibit sehingga kondisinya harus dipertahankan tetap dalam kondisi lembab. Penyiraman dilakukan setiap hari, yaitu pagi dan di sore hari. Namun, waktu pemberian air juga perlu diperhatikan yaitu tidak terlalu siang (pukul 08.00 -09.00) karena jika suhu sudah mulai tinggi penyiraman dapat menyebabkan tanaman menjadi layu dan jangan pula terlalu sore (pukul 15.30 -16.30) karena dapat menyebabkan pertumbuhan
mikroorganisme pathogen yang dapat menimbulkan penyakit pada tanaman. Pemberian air dengan cara dipercikan sehingga tidak sampai merusak permukaan media tanam dan tidak mengganggu kedudukan tanaman.
Pengaturan mikroklimat lingkungan pembibitan adalah dengan memperhatikan sirkulasi udara dan drainase sehingga tidak terjadi genangan air, selain itu harus dihindari kontak langsung dari sinar matahari terhadap tanaman dengan cara ditempatkan pada tempat terbuka yang teduh. Kebersihan lingkungan pembibitan juga dijaga untuk menghindari berkembangnya hama pengganggu dan mencegah timbulnya penyakit pada tanaman, sehingga diharapkan didapat bibit tanaman tomat yang berkualitas baik.
• ••
• Instalasi Jaringan Irigasi Tetes
Komponen irigasi tetes yang digunakan meliputi:
a. Pipa utama yang terbuat dari plastik polyvinyl chloride (PVC) berukuran ¾ inchi dengan panjang 3 meter.
b. Pipa sekunder dan pipa lateral yang terbuat dari bahan polyethylen (PE). Pipa PE untuk pipa sekunder yang digunakan berukuran 13 mm dengan panjang 12 meter untuk masing-masing barisan tanaman.
18 Sedangkan pipa PE untuk pipa lateral yang digunakan berukuran 5 mm dengan panjang 40 cm sebanyak 60 buah sesuai dengan jumlah tanaman yang digunakan di dalam penelitian.
c. Arrow dripper, sebagai penetes. d. Dist. Filter
e. Pompa air 125 watt
Adapun skema instalasi dari jaringan irigasi tetes yang digunakan dapat dilihat pada gambar berikut ini
Gambar 5. Skema Instalasi jaringan irigasi tetes Keterangan : Pipa Lateral : Pompa Air : Filter : Katup : Arrow dripper Pipa Utama Pipa Pembagi Larutan Nutrisi EC > 10 mS Larutan Nutrisi 2,5 < EC < 5 mS Larutan Nutrisi EC < 2,5 mS
19 •
••
• Penyiapan Media Tanam
Penyiapan media tanam dilakukan sebelum bibit tanaman siap tanam agar pada saat pindah tanam media tanam sudah benar-benar siap untuk ditanami disertai dengan bangunan dan instalasi jaringan irigasi tetes. Media tanam yang digunakan adalah arang sekam yang ditempatkan dalam wadah tanam berupa polybag berukuran 30 cm x 30 cm. Banyaknya polybag disesuaikan dengan kebutuhan banyaknya tanaman yang digunakan di dalam penelitian ini yaitu sebanyak 60 buah.
• • •
• Pembuatan Larutan Nutrisi
Larutan stok nutrisi dibuat dengan cara mencampurkan bahan-bahan nutrisi dengan air. Bahan nutrisi yang digunakan adalah larutan A & B mix untuk tomat. Kedua larutan dicampur kedalam 3 buah ember plastik yang berbeda yang diisi sebelumnya dengan air sebanyak 45 liter. Untuk mendapatkan tingkat kepekatan larutan yang berbeda, bahan larutan yang dicampurkan memiliki perbandingan volume yang berbeda pula. Perbandingan campuran yang digunakan seperti yang terlihat pada Tabel 3.
Nilai pada tabel diatas didapat dengan cara mencampurkan bahan A dan B kedalam air sedikit demi sedikit dengan perbandingan yang sama hingga didapat nilai EC yang diinginkan. Nilai EC diukur dengan menggunakan EC meter. Setelah nilai yang didapat stabil, larutan nutrisi disimpan di wadah yang berbeda.
Adanya objek-objek dari luar yang masuk ke dalam wadah seperti hewan-hewan kecil dan dedaunan mempengaruhi tingkat kelarutan nutrisi. Hal tersebut dapat dicegah dengan menutup wadah larutan nutrisi. Namun pada kenyataannya, nilai EC akan tetap berkurang akibsat terbentuknya endapan pada dasar wadah. Oleh karena itu, nilai EC selalu dijaga dengan
Bahan A (mL) Bahan B (mL) Air (liter) EC (mS)
Ember 1 300 300 45 1.2
Ember 2 1100 1100 45 3.6
Ember 3 2200 2200 45 10.7
20 cara menambahkan campuran air dan bahan kembali hingga nilai EC kembali stabil ke nilai awal.
• ••
• Penanaman
Bibit tanaman yang sudah berumur sekitar 5 minggu atau sudah menunjukkan adanya 4 pasang atau delapan daun sejati sudah dapat dipindahkan ke dalam polybag yang telah disiapkan sebelumnya. Setiap polybag telah berisi media tanam berupa arang sekam.
Setelah dilakukan pemindahan ke polybag kemudian tanaman disiram dengan air dan jangan sampai merusak permukaan media tanam sehingga perakaran tetap tertutup oleh media tanam. Setelah seluruh bibit dipindahkan ke dalam polybag, tanaman ditempatkan pada tempat yang teduh dan tidak mendapatkan kontak langsung dengan cahaya matahari. Dikarenakan kondisi tanaman masih terlalu peka terhadap gangguan dari lingkungan. Tanaman memerlukan waktu untuk beradaptasi dengan lingkungan barunya, oleh sebab itu pertumbuhan tanaman sedikit terhambat atau tidak mengalami pertumbuhan.
Tanaman tomat ditumbuhkan dalam tiga kelompok dengan jumlah 30 sampai 40 tanaman per kelompok. Setiap kelompok tanaman akan mendapatkan nutrisi yang telah dilarutkan dalam air sesuai dengan dosis yang dianjurkan, dengan jumlah yang berbeda.
Pemberian air nutrisi pada tanaman dibedakan menjadi tiga menurut tingkat kepekatan larutan nutrisi, yaitu larutan dengan kepakatan tinggi( >10 mS), kepekatan sedang (2.5 – 5 mS) , dan kepekatan rendah (<2.5 mS). Dosis yang diberikan setiap harinya berbeda menurut fase-fase pertumbuhan pada tanaman tomat. Pada fase awal pertumbuhan, dosis air nutrisi yang diberikan sebanyak 50 mL per pemberian dengan frekuensi dua kali sehari yaitu pada pagi dan sore hari. Pada fase pembentukan bunga, dosis pemberian air nutrisi ditingkatkan hingga 100 mL dengan frekuensi pemberian yang sama. Dan pada fase pembentukan buah, dosis pemberian air nutrisi pada tanaman tomat sebanyak 200 mL.
21 Larutan nutrisi yang digunakan adalah A & B mix. Perbandingan campuran larutan yang digunakan adalah 1 : 1. Pemberian larutan nutrisi memanfaatkan sistem irigasi tetes, sehingga pemberian dosis dapat diatur sesuai dengan kebutuhan tanaman selama penelitian.
• ••
• Perempelan
Perempelan merupakan kegiatan membuang tunas-tunas baru yang tumbuh pada batang utama dan pada ketiak daun dan daun-daun tua yang tumbuh sebelum pucuk tanaman. Perempelan selanjutnya dilakukan untuk membuang daun-daun tua yang telah rusak dan juga daun-daun yang terkena penyakit. Perempelan dilakukan tidak terlalu sering karena dapat mengganggu proses fotosintesis untuk menghasilkan substrat yang dibutuhkan oleh pertumbuhan tanaman. Perempelan dilakukan dengan berhati-hati dan sebaiknya menggunakan gunting tanaman sehingga dapat mengurangi resiko tanaman menjadi rusak dan terkena penyakit.
• • •
• Pengambilan dan Pengolahan Citra Tanaman Tomat
Sejak ditempatkan dalam rumah kaca, keadaan dan perkembangan tanaman diamati dengan cara merekam tanaman sampel menggunakan kamera CCD dan disimpan ke dalam memori komputer. Pengambilan citra dilakukan dari atas dan dari samping.
Polybag
Kamera CCD
Tangki Air + unsur hara Pompa
Gambar 6. Skema pengambilan citra pada tanaman tomat percobaan di dalam greenhouse yang ditangkap oleh kamera CCD
22 Citra yang ditangkap dari samping selanjutnya dianalisis lebar dan tinggi tanaman serta warna permukaan tanaman.. Data-data hasil pengolahan citra ini kemudian diolah secara statistik dan diinterpretasikan untuk menentukan respon tanaman terhadap pemberian larutan nutrisi dalam air irigasi..
Pengambilan data dilakukan setiap hari dengan interval waktu dari siang hari (11.00) hingga sore hari (16.00) dengan asumsi tanaman melakukan proses fotosintesis pada interval waktu tersebut. Pengambilan data citra menggunakan kamera digital dilengkapi dengan dudukan kamera atau tripod. Data yang diambil sebanyak 120 buah untuk tampak samping tanaman dan 120 buah untuk pengambilan citra tanaman dari atas. Jarak pengambilan data citra diatur sesuai dengan keadaan tanaman saat pengambilan data citra dilakukan. Jarak pengambilan data citra untuk setiap harinya adalah seragam.
Citra digital ini selanjutnya dianalisis menggunakan program pengolah citra yang telah dikembangkan. Data citra digital tersebut sebelumnya akan dikalibrasi .
Rangkaian proses pengolahan citra menggunakan program pengolah citra adalah sebagai berikut:
1. thresholding, yaitu proses pemisahan antara objek yang akan diolah dengan background-nya. Untuk objek yang akan diolah akan menjadi berwarna putih sedangkan background-nya berwarna hitam. 2. erotion dan dilation, merupakan proses pengurangan dan
penambahan pixel-pixel pada bidang batas suatu objek citra.
3. area shape factor, perhitungan luasan pada permukaan objek yang berwarna putih.
4. color, proses ini akan mengembalikan warna asli pada objek yang berwarna putih akibat proses thresholding sebelumnya.
5. selanjutnya data hasil pengolahan akan dsimpan dalam bentuk kolom-kolom dalam MS Database. Kolom-kolom tersebut terdiri dari nama objek, ukuran tinggi ,luasan dan warna pada objek citra yang telah diolah. Kemudian data tersebut dapat dianalisis secara
23 terpisah masing-masing menurut tinggi ,luasan dan warna dari objek tanaman.
• • •
• Kalibrasi Pengukuran Citra
Kalibrasi bertujuan untuk mendapatkan nilai perbandingan antara ukuran citra yang tertangkap menggunakan kamera dengan nilai ukuran citra yang sebenarnya. Kalibrasi dilakukan menggunakan objek yang telah diketahui ukuran panjang dan tinggi sebenarnya, sehingga ukuran tinggi dan luasan sebenarnya dapat dibandingkan dengan ukuran luas dan tinggi yang tertangkap dari kamera.
Hasil Kalibrasi (mm) Ukuran Sebenarnya (mm) Faktor pengali kalibrasi Jarak
ukur
(cm) Luas panjang tinggi Luas panjang tinggi Luas panjang tinggi 30 112518 398 281 62370 297 210 0.55 0.75 0.75 40 70641 337 208 62370 297 210 0.88 0.88 1.01 50 47487 280 168 62370 297 210 1.31 1.06 1.25 60 32769 225 144 62370 297 210 1.90 1.32 1.46 70 24821 196 125 62370 297 210 2.51 1.52 1.68 80 18748 171 108 62370 297 210 3.33 1.74 1.94 90 15582 158 97 62370 297 210 4.00 1.88 2.16 100 12780 141 89 62370 297 210 4.88 2.11 2.36 110 10206 125 80 62370 297 210 6.11 2.38 2.63 120 9044 118 75 62370 297 210 6.90 2.52 2.80 130 7547 110 67 62370 297 210 8.26 2.70 3.13 140 6464 100 63 62370 297 210 9.65 2.97 3.33 150 5605 94 58 62370 297 210 11.13 3.16 3.62 160 5040 89 55 62370 297 210 12.38 3.34 3.82 170 4452 83 52 62370 297 210 14.01 3.58 4.04 180 4029 78 50 62370 297 210 15.48 3.81 4.20 190 3478 73 46 62370 297 210 17.93 4.07 4.57 200 3359 69 45 62370 297 210 18.57 4.30 4.67
Hasil perbandingan yang didapat kemudian dapat digunakan untuk mengetahui nilai ukuran sebenarnya dari objek tanaman tomat yang digunakan.
24 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN