V. HASIL DAN PEMBAHASAN
5.6. Nilai Indeks Vegetasi dari Satu Siklus Pertumbuhan Tanaman Padi dan Keterkaitannya dengan Produktivitas Padi dan Keterkaitannya dengan Produktivitas Padi
5.6.1. Nilai Indeks Vegetasi dari Satu Siklus Pertumbuhan Tanaman Padi Pada saat ini telah berkembang pemanfaatan data citra untuk pemantauan Pada saat ini telah berkembang pemanfaatan data citra untuk pemantauan
Gambar 10. Produktivitas 4 Wilayah Contoh Selama Satu Siklus Tanam tahun
2008
5.6. Nilai Indeks Vegetasi dari Satu Siklus Pertumbuhan Tanaman Padi dan Keterkaitannya dengan Produktivitas Padi
5.6.1. Nilai Indeks Vegetasi dari Satu Siklus Pertumbuhan Tanaman Padi Pada saat ini telah berkembang pemanfaatan data citra untuk pemantauan produksi dan produktivitas padi. Hasil pemantauan tersebut dapat digunakan untuk mengestimasi produktivitas padi yang akan dihasilkan pada saat panen. Pemantauan tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan nilai indeks vegetasi/tingkat kehijauan tanaman (VI) hasil analisis citra.
Tanaman padi sawah merupakan tanaman dengan siklus pertumbuhan yang unik. Tanaman ini hidup dengan keadaan air tergenang. Siklus pertumbuhan
pertumbuhan (transplanting), b). fase pertumbuhan (fase vegetatif, fase generatif, dan fase pematangan) c). kondisi bera setelah panen (Le Toan et al., 1997). Pada fase awal pertumbuhan tanaman padi (transplanting), lahan sawah selalu digenangi air. Hal tersebut menyebabkan kenampakan dominan yang tampak pada citra adalah kenampakan air (fase air). Pada fase bera lahan sawah dapat berupa lahan kering pada saat musim kemarau atau lahan basah pada musim hujan. Berbagai fase pertumbuhan padi yang dapat ditemui di wilayah studi disajikan pada Gambar 11.
a). Fase Bera b). Fase Awal Pertumbuhan (Transplanting)
c). Fase Vegetatif d). Fase Generatif Gambar 11. Fase Pertumbuhan Tanaman Padi
Nilai indeks vegetasi khusus untuk padi sawah dapat diukur setelah tanaman padi kira-kira berumur 3-4 MST. Hal ini karena sebelum umur tersebut kenampakan padi diarea sawah masih didominasi oleh kenampakan genangan air (Malingreau, 1981). Nilai indeks vegetasi rendah menunjukkan bahwa tingkat
kehijauan tanaman (klorofil) rendah, sedangkan nilai indeks vegetasi tinggi menunjukkan bahwa tanaman tersebut mempunyai kanopi yang lebat/hijau (kanopi/hijau daun tanaman menutupi permukaan tanah). Hasil analisis nilai NDVI dan EVI citra MODIS pada 1 siklus pertumbuhan tanaman padi dapat dilihat pada Gambar 12.
Gambar 12. Nilai NDVI dan EVI Pada 1 Siklus Pertumbuhan Tanaman Padi
Gambar tersebut menunjukkan bahwa nilai NDVI dan EVI paling rendah terdapat pada umur 19 hari. Pada umur tersebut lahan sawah berada pada kondisi pengolahan lahan. Pada kondisi ini biasanya NDVI dan EVI bernilai negatif karena kenampakan yang terlihat pada citra adalah badan air. Hasil ini sesuai dengan penelitian terdahulu oleh Wahyunto (2006) dimana pada proses pengolahan lahan NDVI bernilai negatif karena tidak ada tingkat kehijauan tanaman yang terekam pada citra. Namun pada pengamatan lapangan juga menunjukkan bahwa NDVI dan EVI tidak bernilai negatif dapat disebabkan oleh adanya sisa tanaman padi pada musim sebelumnya di lahan tersebut, dan ditunjang dengan tumbuhnya anakan liar.
Nilai NDVI dan EVI akan meningkat seiring dengan pertambahan umur tanaman padi. Pada umur 27 hari terlihat bahwa adanya peningkatan nilai NDVI dan EVI karena ada kehijauan tanaman yang mulai terekam pada citra. Pada umur
tersebut tanaman disebut berada pada fase air tergenang (flooding) dan fase awal pertumbuhan tanaman padi (transplanting). Pada fase ini lahan sawah digenangi oleh air dan fase vegetatif tanaman padi akan dimulai.
Peningkatan nilai NDVI dan EVI terjadi dengan sangat cepat setelah fase awal pertumbuhan tanaman (transplanting) yaitu pada saat padi berumur sekitar 35 sampai <91 hari. Pada selang umur tersebut tanaman padi disebut berada pada fase vegetatif. Peningkatan ini terjadi karena adanya peningkatan kadar klorofil yang signifikan pada daun dan peningkatan jumlah biomasa tanaman (daun dan batang). Fase vegetatif merupakan fase paling aktif selama perumbuhan tanaman padi. Fase tersebut dicirikan dengan adanya peningkatan tinggi tanaman, peningkatan jumlah anakan, dan perkembangan daun (Le Toan et al., 1997). Jumlah anakan tanaman padi tergantung dari varietas, kesuburan tanah, suhu, panjang hari, dan jumlah tebar.
Pada umur 91 hari sampai sebelum 107 hari tanaman padi berada pada fase generatif. Fase ini terdiri dari masa vegetatif maksimum (heading), masa awal generatif (panicle initiation) dan pembungaan. Fase reproduktif dicirikan dengan adanya penurunan jumlah anakan, munculnya daun bendera, serta pembentukan dan perkembangan malai (Le Toan et al., 1997).
Nilai NDVI dan EVI tertinggi dicapai pada umur 91 hari. Masa ini disebut dengan masa heading yaitu masa vegetatif maksimum Pada fase ini terdapat kadar maksimum klorofil tanaman padi. Setelah masa vegetatif maksimun pertumbuhan (tinggi dan biomasa) tanaman padi menjadi berhenti karena tanaman beraktivitas untuk memproduksi bulir.
Pada Gambar 12 dapat dilihat bahwa penurunan nilai NDVI dan EVI terjadi pada selang umur 107 hari sampai 115 hari. Pada selang umur tersebut daun tanaman padi menjadi menguning/keemasan secara perlahan karena penurunan kadar klorofil daun. Pada umur tersebut disebut dengan fase pematangan yang terdiri dari poses pengisian bulir (grain filling), masak susu/masak bertepung (milk and dough stages), dan menguning. Fase ini juga dicirikan dengan adanya penurunan jumlah daun, kadar uap air daun dan komponen daun (Le Toan et al., 1997).
Pada umur setelah 115 hari sampai 123 hari terjadi penurunan nilai NDVI dan EVI secara signifikan. Hal ini terjadi karena kenampakan morfologi padi secara keseluruhan telah bewarna kuning. Pada selang umur tersebut merupakan saat padi menjelang panen.
Pada gambar di atas juga dapat diketahui bahwa nilai EVI tanaman padi lebih rendah daripada nilai NDVI. Hal ini terjadi karena pada produk EVI efek /pengaruh atmosfer dan kanopi tanaman telah dikoreksi dengan menggunakan band biru (Band 3). Proses ini tidak dilakukan pada NDVI. Oleh karena adanya koreksi efek/pengaruh atmosfer tersebut, maka pada saat kelembaban udara tinggi misalnya pada saat musim hujan EVI lebih cocok dipakai untuk menghitung indeks vegetasi dibandingkan dengan NDVI.
Berdasarkan penelitian Gao et al. (2000) diperoleh gambaran bahwa EVI lebih peka terhadap perubahan struktur kanopi tanaman yang terjadi selama fase pertumbuhan tanaman, sedangkan NDVI lebih peka terhadap perubahan kadar klorofil daun tanaman padi. Oleh karena itu kedua nilai indeks vegetasi tersebut dapat digunakan untuk mengamati fase pertumbuhan tanaman padi yang terjadi pada waktu yang lama dan berubah-ubah (dinamis).
Hasil analisis juga menunjukkan bahwa nilai NDVI Terra pada selang umur 19-27 hari lebih tinggi dibandingkan dengan nilai NDVI Aqua. Pada fase vegetatif dan generatif tidak terdapat perbedaan yang signifikan antara nilai NDVI Terra dan NDVI Aqua. Pada selang umur 19-67 hari menunjukkan bahwa nilai EVI Terra dan EVI Aqua relatif seragam, sedangkan terdapat perbedaan antara nilai EVI Terra dan EVI Aqua pada selang umur 75-115 hari. Namun secara keseluruhan tidak terdapat perbedaan yang sangat signifikan antara nilai NDVI dan EVI MODIS Terra dan Aqua.