PEMANFAATAN CITRA ALOS AVNIR-2 UNTUK
INTERPRETASI TANAMAN KELAPA SAWIT
PADA BERBAGAI UMUR
(Studi Kasus PTPN VIII Cimulang, Kabupaten Bogor)
ROKI
MIRZA
DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pemanfaatan Citra Alos Avnir-2 Untuk Interpretasi Tanaman Kelapa Sawit Pada Berbagai Umur (Studi Kasus PTPN VIII Cimulang, Kabupaten Bogor) adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Juli 2015
Roki Mirza
ABSTRAK
ROKI MIRZA. Pemanfaatan Citra Alos Avnir-2 Untuk Interpretasi Tanaman Kelapa Sawit Pada Berbagai Umur (Studi Kasus PTPN VIII Cimulang, Kabupaten Bogor). Dibimbing oleh KHURSATUL MUNIBAH dan BABA BARUS.
Data BPS pada tahun 2013 menunjukkan luas lahan kelapa sawit di Indonesia mencapai 10.586.500 ha. Wilayah penanaman yang luas menyulitkan dalam melakukan pemantauan perkebunan kelapa sawit, sehimgga diperlukan data penginderaan jauh untuk mempermudah dalam melakukan pemantauan perkebunan kelapa sawit. Penggunaan citra satelit sudah banyak digunakan untuk pemantauan perkebunan kelapa sawit, namun dalam pemantauan umur tanaman kelapa sawit tidak banyak yang melakukan. Pada penelitian ini pendugaan umur kelapa sawit dianalisis menggunakan citra ALOS AVNIR-2. Hasil penelitian ini menunjukan dengan teknik interpretasi visual tanaman kelapa sawit dapat dibedakan menjadi kelas umur 5 tahun, 9 tahun, 11 tahun, dan 12 tahun dengan nilai akurasi 90,95%. Keempat kelas umur tersebut dapat diduga umurnya dengan band 2 dan band 3 pada citra ALOS AVNIR-2. Pola reflektan pada kedua band tersebut memiliki trend menurun, dimana semakin tua umur tanaman maka diperoleh nilai reflektan yang semakin kecil.
Kata kunci: ALOS AVNIR-2, Kelapa Sawit, Produktifitas, Umur
ABSTRACT
ROKI MIRZA. Applicating of ALOS AVNIR-2 Imager to Interpretating Age of Palm Oil (Study at PTPN VIII Cimulang, Bogor). Supervised by KHURSATUL MUNIBAH and BABA BARUS.
BPS data in 2013 showed palm plantation area are 10.5865 million hectares. Large growing area indicate that importance of remote sensing data. Bigest growing area make a problem to monitoring of oil palm plantations, so need remote sensing data required to facilitate the monitoring of oil palm plantations. The use of satellite imagery has been widely used for the monitoring of oil palm plantations, but to monitoring of the age of oil palm trees is not much to do. On this research age estimation of palm oil was analyzed using ALOS AVNIR-2. These results indicate the visual interpretation techniques of oil palm trees can be divided into 5 years, 9 years, 11 years, and 12 years with an accuracy of 90.95% . The fourth age classes may be suspected of age with the band 2 and band 3 on AVNIR ALOS-2. Reflectance patterns on both bands have a downward trend, where the older the plant, the reflectance values obtained were smaller.
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian
pada
Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan
PEMANFAATAN CITRA ALOS AVNIR-2 UNTUK
INTERPRETASI TANAMAN KELAPA SAWIT
PADA BERBAGAI UMUR
(Studi Kasus PTPN VIII Cimulang, Kabupaten Bogor)
ROKI MIRZA
DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Sepetember 2014 ini ialah Pemanfaatn teknologi penginderaan jauh dalam kemajuan pertanian, dengan judul Pemanfaatan Citra Alos Avnir-2 Untuk Interpretasi Tanaman Kelapa Sawit Pada Berbagai Umur (Studi Kasus PTPN VIII Cimulang, Kabupaten Bogor).
Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr Khursatul Munibah Msc dan Dr Baba Barus MSc selaku pembimbing yang telah sabar menuntun dan mengarahkan saya selama melakukan penyusunan skripsi. Selanjutnya terima kasih sebesar-besarnya kepada Bambang H Trisasongko SP, MSc, yang telah membantu saya secara materi dan semangat selama saya melakukan penelitian. Terima kasih juga untuk ide, motivasi, dan pelajaran-pelajaran yang berharga yang saya peroleh selama saya dibimbing oleh Bambang H Trisasongko SP, MSc sampai akhinya saya dilimpahkan ke Dr Khursatul Munibah MSc dan Dr Baba Barus MSc dikarenakan Bambang H Trisasongko Sp, MSc harus melanjutkan studi ke Australia. Disamping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada ;
• Ayah, ibu, serta seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya.
• Seluruh mahasiswa Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan di bagian Penginderaan Jauh dan Informasi Spasial yang telah membantu saya dalam penelitian dan bimbingan selama melakukan penelitian
• Mahasiswa Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan angkatan 48,47, dan 46 • Tim asisten praktikum Biologi Tanah tahun 2015
• Keluarga terkasih Asrama Sylvapinus dan Ikatan Mahasiswa Kerinci-Bogor • PTPN VIII Cikasungka kebun Cimulang
• Spesial terima kasih untuk Asrama Sylvapinus, IMKB, Tim Pendamping Optimasi Padi IPB3S Kementerian Pertanian, dan Daniella yang telah memberi semangat kasihnya selama saya melakukan penelitian dan penyusunan skripsi Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Agustus 2015
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL viii
DAFTAR GAMBAR viii
DAFTAR LAMPIRAN viii
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Tujuan Penelitian 2
METODE 2
Lokasi Penelitian 2
Bahan dan Alat 3
Tahapan penelitian 3
HASIL DAN PEMBAHASAN 8
Interpertasi Visual Melalui Citra ALOS AVNIR-2 Tanaman Kelapa Sawit pada
Berbagai Umur 8
Konversi Nilai Digital Number ke Nilai Reflektan 14 Hubungan Umur Tanaman Kelapa Sawit Terhadap Produktifitas 18
SIMPULAN DAN SARAN 19
Simpulan 19
Saran 20
DAFTAR PUSTAKA 20
LAMPIRAN 22
DAFTAR TABEL
1 Keterkaitan tujuan, data, sumber data, dan teknik analisis yang digunakan
dalam penelitian 6
2 Tinggi dan diameter tanaman kelapa sawit 12
3 Nilai Transformed Divergence 14
4 Tranformasi nilai DN ke nilai reflektan 15
5 Produktifitas Tanaman Kelapa Sawit di PTPN VIII Cimulang 19
DAFTAR GAMBAR
1 Peta daerah PTPN VIII Cimulang 2
2 Cara memperoleh data tinggi dan diameter tanaman kelapa sawit 4
3 Diagram alir tahapan penelitian 7
4 Hasil digitasi kelas umur tanam 0 tahun 8
5 Hasil digitasi kelas umur tanam 4 tahun 9
6 Hasil digitasi kelas umur tanam 6 tahun 9
7 Hasil digitasi kelas umur tanam 7 tahun 10
8 Hasil Interpretasi Kelas Umur Tanam Tanaman Kelapa Sawit 11 9 Peta Kelas Lereng Pada Perkebunan Kelapa Sawit Cimulang 12
10 Pola Reflektan Citra ALOS AVNIR-2 15
11 Pola reflektan berbagai band terhadap vegetasi, tanah, dan air 16 12 Produktifitas tanaman kelapa sawit pada berbagai umur tanam 18
DAFTAR LAMPIRAN
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kelapa sawit merupakan komoditas pertanian yang menyumbang devisa negara dalam pembangunan perekonomian bangsa Indonesia. Indonesian Sustainable Palm Oil (2012) menyatakan, pada tahun 2011 produksi minyak kelapa sawit yang dihasilkan Indonesia mencapai 23.9 juta ton (40.27 %) dari total produksi minyak sawit dunia, yakni 50.9 juta ton. BPS (2013) menyatakan luas lahan yang dikembangkan untuk tanaman kelapa sawit mencapai 10.46 juta hektar Luas lahan tersebut meliputi, perkebunan rakyat 4.36 juta hektar, perkebunan besar nasional 727 ribu hektar, dan perkebunan besar swasta 5.38 juta hektar. Sebagian besar perkebunan kelapa sawit terletak di Sumatera (6.6 juta hektar) dan Kalimanta (3.5 juta hektar), namun ada beberapa terdapat di pulau Jawa, seperti di Jawa barat (11,7 ribu hektar) dan Banten. Setiap tahun perkebunan kelapa sawit di Indonesia yang diusahakan oleh rakyat mengalami peningkatan. Pertumbuhan budidaya kelapa sawit mencapai 2.19 % per tahun oleh rakyat, sedangkan secara nasional pertumbuhan perkebunan kelapa sawit mencapai 4.69 %. Pertumbuhan produksi minyak kelapa sawit berbanding lurus dengan pertumbuhan lahan perkebunan kelapa sawit. Tanaman kelapa sawit menyebar hampir di seluruh wilayah di Indonesia.. Wicke et al (2010) memprediksi pada tahun 2020 lahan sawit di Indonesia akan mencapai 28 juta hektar. Velez (2012) menyatakan pertumbuhan perkebunan kelapa sawit diprediksi berdasarkan laju perubahan penggunaan lahan di Indonesia 30 tahun terakhir mencapai 30% atau sekitar 40 juta hektar lahan dan 10% dari data tersebut digunakan untuk pembukaan lahan budidaya kelapa sawit. Jomla (2009) menyatakan, tingginya permintaan CPO dunia membuat pemerintah tertarik untuk membuka perkebunan kelapa sawit hingga 20 juta hektar yang tersebar hampir di seluruh wilayah di Indonesia.
Pertumbuhan luas lahan perkebunan tanaman kelapa sawit dapat dipantau dengan teknologi yang berkembeng saat ini. Salah satu teknologi yang mampu memberi informasi yang cepat dan luas yakni dengan teknologi penginderaan jauh. Penggunaan teknologi tersebut memerlukan biaya lebih murah dan mudah dibandingkan jika melakukan survei langsung ke wilayah perkebunan kelapa sawit. Pengamatan menggunakan teknologi penginderaan jauh membutuhkan sampel lapangan yang mampu mewakilkan keadaan seluruh wilayah, yang kemudian bisa diterapkan pada skala yang lebih luas.
Penggunaan teknologi penginderaan jauh kini berkembang pesat dari waktu ke waktu. Hal ini ditunjukan dengan banyaknya penggunaan teknologi penginderaan jauh baik berupa pengembangan dan analisis data, maupun hanya pengambilan data. Morrow (1995;2010) mengaplikasikan teknologi penginderaan jauh dalam pemantauan umur kelapa sawit menunjukkan lima band yang mampu memisahkan kelas umur secara baik, yakni band 2, 3, 4, 5 dan 7.
2
dengan suatu panjang gelombang elektromagnetik, sehingga kondisi tersebut bisa digunakan untuk melihat pola spektral pada berbagai band citra satelit. Band yang memiliki trend pola teratur mampu digunakan dalam pendugaan umur tanaman ataupun produksi tanaman.
.
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah (i) Intrerpretasi Tanaman kelapa Sawit pada Berbagai Umur Menggunakan Citra ALOS AVNIR-2 (ii) Analisis Pola Nilai Piksel dan Reflektan Tanaman Kelapa Sawit pada Berbagai Kelas Umur (iii) Hubungan Antar Produktivitas dengan Umur Tanaman Kelapa Sawit
METODE
Lokasi Penelitian
Secara geografis, kebun kelapa sawit PT. Perkebunan Nusantara VIII terletak pada koordinat 106° 42’ 00” - 106° 44’ 00” BT dan 06° 29’ 30”- 06° 32’ 30” LS. Wilayah perkebunan PT. Perkebunan Nusantara VIII berada pada Kabupaten Bogor, Jawa Barat di dua kecamatan berbeda, yaitu Kecamatan Kemang yakni Desa Candali, Desa Cimulang, Desa Bantar Sari, Desa Bantar Jaya, Desa Pasirgaok. Kecamatan Rancabungur, yaitu Desa Pabuaran, Desa Kemang, , dan Desa Bojong.
3
Bahan dan Alat Penelitian
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Citra ALOS AVNIR-2 (Advanced Land Observing Satellite-Advanced Visible and Near Infared Radiometer Type-2) yang diakuisisi pada 17 Juli 2009. Agar diperoleh kenampakan citra yang alami maka digunakan kombinasi tiga band 321 (RGB). Sensor AVNIR-2 memiliki lebar liputan satuan citra sebesar 70 km sampai 1500 km, dengan resolusi spasial 10 meter. Resolusi spasial ialah ukuran terkecil obyek yang dapat direkam oleh suatu sistem sensor. Dengan kata lain maka resolusi spasial mencerminkan kerincian informasi yang dapat disajikan oleh suatu sistem sensor. Citra ALOS AVNIR-2 memiliki kemampuan side looking dari sensor dan kemampuan dan kemampuan sensor untuk melakukan cross track kurang lebih 44o. Panjang gelombang pada masing-masing band citra ALOS AVNIR-2 ialah sebagai berikut, band 1 (0,42 µm-0,50 µm), band 2 (0,52 µm-0,60 µm), band 3 (0,61 µm-0,69 µm), dan band 4 (0,76 µm -0,89 µm) yang merupakan resolusi spektral, resolusi spektral menunjukkan kerincian λ yang digunakan dalam perekaman obyek. Resolusi temporal frekuensi perekaman ulang atas daerah yang sama, yaitu 46 hari. Resolusi radiometrik ialah kepekaan sensor terhadap perbedaan terkecil kekuatan sinyal,yaitu 8 bit. Data tinggi dan diameter tanaman kelapa sawit, data produktivitas tanaman kelapa sawit PTPN VIII Cimulang. Alat yang digunakan adalah laptop/komputer yang telah dilengkapi program pengolah citra, seperti ENVI dan BEAM VISAT, pengolah data Statistica 7, Microsoft Office, Global Positioning System (GPS), kamera dijital, meteran, dan laser rangefinder.
Tahapan Penelitian
Penelitian ini dilakukan dalam tiga tahap, yaitu (1) Tahap persiapan yang meliputi, perizinan penelitian, penggabungan band citra,pemotongan citra, koreksi geometri dan studi pustaka. (2) Pengumpulan data, pada tahap ini dilakukan pengumpulan data tinggi dan diameter tanaman kelapa sawit, serta data produktivitas tanaman kelapa sawit. (3) Tahap pengolahan data berupa klasifikasi visual. Kegiatan klasifikasi dimulai dengan mengkomposisikan citra ALOS AVNIR-2 dengan spesifikasi RGB 4-3-2 agar mempermudah proses interpertasi citra visual dengan memperhatikan unsur-unsur interpretasi. Liliesand et a.l
(2004) menyatakan interpretasi citra adalah kegiatan mengenali objek pada citra dengan menganalisis kenampakan objek pada citra. Ada delapan kunci interpretasi citra, diantaranya, rona/warna, tekstur, bentuk, ukuran, pola, situs, bayangan, dan asosiasi. Secara lebih lengkap tahapan penelitian dapat dilihat pada gambar 3.
• Persiapan
1) Perizinan penelitian
Surat izin penelitian ditujukan kepada kepala PTPN VIII Provinsi Jawa Barat di Bandung.
4
Semua band digabungkan untuk memperoleh gambar atau citra yang bisa digunakan dengan mudah untuk membatasi kelas umur tanaman kelapa sawit.
3) Pemotongan citra
Pemotongan citra bertujuan untuk mengecilkan ukuran citra dan memfokuskan pengamatan pada objek tanaman kelapa sawit.
4) Koreksi geometri
Pencocokan titik yang terdapat pada citra dengan titik lapang dilakukan untuk memperoleh kesamaan koordinat antara citra dan lapang.
5) Studi pustaka
Pemahaman lebih lanjut terhadap metode dan cara analisis data, serta studi mengenai keadaan kelapa sawit dan penginderaan jauh secara lengkap.
• Pengumpulan Data Lapang
Kegiatan lapang pertama yang dilakukan adalah verifikasi lapang untuk membuktikan bahwa daerah tersebut merupakan daerah perkebunan kelapa sawit.Pengumpulan data lapang dilakukan untuk mengukur tinggi dan diameter tanaman kelapa sawit. Alat yang digunakan dalam pengumpulan data ialah GPS, kamera, meteran, rangefinder.
Jumlah keseluruhan titik yang diambil yakni 90 titik yang terbagi dalam empat kelas umur, yakni umur 5 tahun, 9 tahun, 11 tahun, dan 12 tahun. Selain itu dilakukan pengumpupulan produktivitas tanaman sawit PT. Perkebunan Nusantara VIII Cimulang.
Data tinggi yang diperoleh dibagi menjadi dua, data tinggi pertama diukur dari atas permukaan tanah sampai ke ujung tunas daun teratas, yang berhubungan dengan dengan lebar kanopi yang ditangkap oleh citra dalam pendugaan umur. Selanjutnya data tinggi kedua diukur dari permukaan tanah sampai bagian paling bawah pelepah daun tanaman kelapa sawit.
Pengambilan contoh sampel dilakukan dengan statified random sampling, dimana setiap kelas umur diambil data secara acak. Setiap kelas umur diambil 25 sampel, namun pada kelas umur 5 tahun hanya 15 sampel. Hal ini disebabkan luas area kelas umur 5 tahun lebih sedikit dibandingkan kelas lainnya.Berikut diagram alir penelitian. Selain itu, data sekunder yang digunakan terdiri dari data produktivitas perkebunan kelapa sawit PT. Perkebunan Nasional VIII Cimulang. Data sebaran umur tanam juga diperoleh dari PT. Perkebunan Nusantara VIII Cimulang.
5
• Analisis Pola Spektral Berbagai Umur Tanam Kelapa Sawit
Analisis dilakukan untuk melihat pola reflektan pada tiap band yang telah dilakukan konversi nilai DN ke Reflektan, agar diperoleh band yang cocok atau mampu digunakan untuk menduga umur tanaman kelapa sawit. Pada tahap ini, dilakukan kalibrasi nilai DN ke nilai reflektan, melihat nilai transformed divergence, dananalisis statistika.
1. Konversi nilai Digital Number ke nilai reflectance
Koreksi matahari dilakukan untuk menghilangkan perbedaan nilai digital piksel yang disebabkan posisi matahari yang berbeda. Koreksi dilakukan dengan merubah nilai digital piksel menjadi nilai reflektan, nilai G dan B diperoleh dengan menggunakan program BEAMS yang terdapat di metadata Citra ALOS AVNIR-2. Kalibrasi dilakukan dengan memasukkan rumus sebagai berikut;
Dimana; L= Radian,G= Gradien (Kanal gain),DN= Digital Number,B= Kanal offset
Dimana; ρp= Reflectance,Lλ= Radiance,ESUNλ= Irandiance,Cos θs= Sudut zenith matahari,d2= Rasio jarak bumi ke matahari.
2. Nilai keterpisahan antar kelas umur tanam
Nilai transformed divergence bertujuan untuk menunjukkan tingkat keterpisahan spectral antar data. Nilai transformed divergence (TD) diketahui berkisar antara 0 sampai dengan 2 (Panuju et al 2010).
����= 2000[1−exp�−���8 �]…………. (D’Urso dan Menenti, 1996).
Dimana TDcd merupakan parameter TD dan Dcd adalah parameter yang diperoleh dari persamaan berikut:
Dcd = 0.5tr[(Vc-Vd)(Vd-1-Vc-1)] + 0.5tr[(Vc-1+Vd-1)(Mc-Md)(Mc-Md)T] ………..(D’Urso dan Menenti, 1996).
Keterangan:
tr : fungsi teras (trace) dalam fungsi matriks Vc dan Vd : matriks kovarian dari 2 kelas (c dan d) Mc dan Md: nilai rataan vector untuk kelas c dan d T : Transformed
3. Analisis pola nilai reflektan tiap band
Analisis ini dilakukan untuk melihat pola tiap band terhadap umur tanaman sawit, dengan menggunakan analisis boxplot.
�=����+� ……... (Tadono,2009)
ρ�=
�����2
6
Tabel 1 Keterkaitan tujuan, data, sumber data, dan teknik analisis yang digunakan dalam penelitian
NASDA Melakukan digitasi
pada lahan
7
8
HASIL DAN PEMBAHASAN
Interpretasi Visual Tanaman Kelapa Sawit pada Berbagai Umur
Citra ALOS AVNIR-2 yang digunakan merupakan citra yang diakuisisi pada 17 Juli 2009, sehingga umur tanaman kelapa sawit yang diinterpretasi merupakan kelas umur 0 tahun, 4 tahun, 6 tahun, dan umur 7 tahun. Tanaman kelapa sawit yang berumur 0 tahun secara berkelompok terdapat di bagian selatan perkebunan kelapa sawit. Kelas umur tanaman 0 tahun memiliki luas lahan yang paling kecil dibanding kelas lainnya. Umur tanam 0 tahun berbatasan langsung dengan kelas umur 6 tahun, kelas umur 0 tahun terlihat memiliki warna hijau muda yang mengindikasikan warna daun yang lebih muda dibandingkan dengan kelas umur 6 tahun.
a b
Gambar 4 a) Kelas Umur Tanaman Kelapa Sawit 0 Tahun pada Citra ALOS AVNIR-2 yang Diakuisisi pada tahun 2009, b) Kondisi Lapang Tanaman Kelapa Sawit pada Tahun 2014
Gambar 4 menunujukkan tanaman kelapa sawit umur tanam 0 tahun memiliki tekstur yang halus dengan warna hijau muda. Pola tanam yang teratur yaitu 8 meter x 8 meter membuat pola yang terlihatpun teratur pada interpretasi. Pada tahun 2014 kelas umur 0 tahun telah menjadi kelas umur 5 tahun memiliki tinggi rata-rata 11,0 meter yang diukur sampai pucuk daun.
Kelas umur 4 tahun memiliki warna yang lebih cerah dibandingkan dengan kelas umur lainnya. Warna yang lebih cerah diakibatkan pertumbuhan daun yang jauh lebih cepat dan banyak pada tananam muda. Pada tanaman muda daun tumbuh 30 daun per pelepah. Sebaran tanaman umur 4 tahun menurut data pada citra banyak terdapat di bagian timur dan tengah perkebunan kelapa sawit. Kelas umur 4 tahun juga berbatasan langsung dengan kelas umur 6 tahun yang memiliki warna hijau tua.
9
yang berada di bawah pohon kelapa sawit, yang diakibatkan oleh banyak tanaman kelapa sawit yang mati atau tumbuh tidak sempurna sehingga terlihat tanaman dibawahnya, kelas umur 4 tahun diperoleh rata-rata tinggi tanaman mencapi 11,77 meter yang diukur pada tahun 2014, dapat dilihat pada Tabel 2. Gambar 5 menunjukkan hasil interpretasi kelas umur 4 tahun .
a b
Gambar 5 a) Kelas Umur Tanaman Kelapa Sawit 4 Tahun pada Citra ALOS AVNIR-2 yang Diakuisisi pada tahun 2009, b) Kondisi Lapang Tanaman Kelapa Sawit pada Tahun 2014
10
Gambar 6 Hasil digitasi kelas umur tanam 6 tahun
Kelas umur tanam 7 tahun. Sebelah barat perkebunan yang merupakan kelas umur 7 tahun terlihat memiliki warna yang lebih gelap dibanding kelas umur lainnya, serta memiliki pola yang teratur. Warna hijau yang lebih gelap mengindikasikan kandungan klorofil pada daun yang lebih banyak pada kelas umur 7 tahun. Pada kelas umur tanam 7 tahun juga berbatas langsung dengan perkampungan, sehingga gampang membatasi kelas tersebut dengan perberbedaan dengan daerah sekitar perkebunan.
Gambar 7 Hasil digitasi kelas umur 7 tahun
11
diperoleh rata-rata tinggi 11,54 meter yang diukur pada tahun 2014, seperti pada Tabel 2.
Kesulitan dalam melakukan interpretasi umur tanaman disebabkan oleh jarak umur tanam yang terlalu dekat sehingga menghasilkan warna yang hampir sama. Topografi yang beraneka ragam menyulitkan untuk membedakan antar objek satu dengan yang lain dari sisi rentang warna yang terlihat pada Gambar 8. Sinar matahari yang kontras meskipun sebenarnya daerah tersebut merupakan satu kelompok umur juga menyulitkan dalam melakukan interpretasi, hal ini dijumpai pada kelompok umur 9 dan 11 tahun. Peta kelas lereng dapat dilihat pada Gambar 9. Perbedaan kontras warna juga disebabkan banyak bagian pohon yang telah mati dan kosong sehingga ditumbuhi oleh rumput atau tanaman lainnya yang memberikan warna yang hampir sama di setiap lahan yang kosong.
12
Tabel 2 Tinggi dan diameter tanaman kelapa sawit
13
Gambar 9 Peta Kelas Lereng Pada Perkebunan Kelapa Sawit Cimulang Sebelah Barat
Pemisahan Kelas Umur Tanaman Kelapa Sawit Secara Kuantitatif
Secara kuantitatif pemisahan kelas umur tanaman dapat dianalisi dengan pendekatan nilai transformed divergence. Setiap umur tanam kelapa sawit memiliki respon yang berbeda terhadap gelombang elektromagnetik sehingga menghasilkan nilai reflektan yang berbeda pada setiap band di citra ALOS AVNIR-2. Untuk memisahkan kelas umur tanaman kelapa sawit dilakukan dengan membandingkan nilai Transformed Divergence (TD) antar kelas umur.
14
Tabel 3 Nilai Transformed Divergence
Umur 7 6 4 0
7 1.29 1.99 2.00
6 1.93 1.98
4 1.92
0
Tabel 3 menunjukkan bahwa tanaman kelapa sawit pada kelas umur 7 tahun mudah dipisahkan dengan kelas umur 0 tahun yang ditunjukkan dengan nilai TD 2. Kelas umur 7 tahun juga mudah dipisahkan dengan kelas umur 4 tahun, nilai TD 1.99 menunjukkan bahwa pemisahan kelas umur tanaman tersebut bisa dilakukan. Namun kelas umur 7 tahun agak sulit dengan kelas umur 6 tahun, hal ini ditunjukkan dengan nilai TD 1.29. Kecilnya nilai yang diperoleh disebabkan oleh jarak antar umur tanam hanya berbeda 1 tahun, sehingga nilai yang diperolehpun sulit untuk dipisahkan. Fenomena yang sama juga terjadi pada kelas umur tanam 6 tahun, diperoleh kelas umur tersebut bisa dipisahkan dengan kelas umur 0 tahun dan 4 tahun dengan mudah, secara berturut-turut diperoleh nilai TD 1.98 dan 1.93, namun dengan tanaman yang memiliki kelas umur tanam paling dekat yaitu kelas umur 7 diperoleh TD 1.29.
Kelas umur 4 tahun memiliki nilai TD yang semuanya bisa dipisahkan dengan baik, yaitu secara berturut-turut 1.92, 1.93, dan 1.99 untuk kelas umur 0 tahun, 6 tahun, dan 7 tahun. Nilai TD yang besar disebabkan jarak antar kelas umur tanam juga cukup jauh, yakni jarak umur tanam 2-4 Semakin jauh jarak tanam maka diperoleh nilai TD yang besar, hal ini dibuktikan dengan perbedaan nilai TD umur 11 tahun yang dibandingkan dengan kelas umur lainnya. Pada kelas umur yang hanya berjarak 1 tahun diperoleh nilai TD paling kecil sedangkan jarak umur tanam yang jauh, yakni 7 tahun diperoleh nilai TD mencapai 2,00.
Secara interpretasi visual pada citra ALOS AVNIR-2 RGB (3-2-1) juga diperoleh perbedaan warna pada kelas umur muda dan tua, yakni warna hijau muda untuk kelas umur tanam muda dan hijau tua umur tanam lebih tua. Menurut Xiao (2005) perbedaan kenampakan warna tersebut dipengaruhi oleh tingkat pertumbuhan vegetatif pada tanaman, dimana semakin tua umur tanaman akan menghasilkan jumlah klorofil yang tinggi. Selain itu, perbedaan nilai TD juga dipengaruhi oleh pertumbuhan pada tanaman tersebut. Jika tanaman tumbuh dengan baik maka akan menghasilkan klorofil yang baik sebagai pemberi respon terhadap nilai spektral citra satelit. Datt (1999) menyatakan tanamn kelapa sawit memiliki pertumbuhan yang berbeda-beda tergantung umurnya, sehingga diperoleh perbedaan nilai TD yang baik.
Konversi Nilai Digital Number ke Nilai Reflektan
15
memiliki pola yang sama dengan DN, yaitu nilai reflektan pada band 1 ke band 3 semakin menurun, dan naik pada band 4 terlihat pada Gambar 8.
Tabel 4 Tranformasi nilai DN ke nilai reflektan
Umur B1 B2 B3 B4
Nilai yang diperoleh pada masing-masing band dipengaruhi nilai yang dipantulkan oleh permukaan daun tanaman kelapa sawit terhadap sensor. Setiap umur tanam akan menghasilkan nilai reflektan yang berada pada sebaran nilai yang sama, namun yang membedakan antar kelas umur tanam adalah pola yang dibentuk dari nilai reflektan tersebut. Jika perubahan setiap nilai reflektan yang diperoleh memiliki trend yang jelas, maka hal itu membuktikan adanya perbedaan yang nyata pada setiap umur tanam kelapa sawit. Sedangkan pola yang berantakan menyulitkan dalam melakukan analisis.
16
Gambar 10 Pola Reflektan Citra ALOS AVNIR-2
Menurut Elachi (2006) nilai reflektan yang diberikan vegetasi akan menurun pada selang panjang gelombang 0.4 µm-0.6 µm dan akan mengalami kenaikan secara ekstrem pada panjang gelombang 0.7 µm -1.1 µm. Pada citra ALOS ANIR-2 band 1 (0.42 µm-0.50 µm), band 2 (0.52 µm-0.60 µm), band 3 (0.61 µm-0.69 µm) sehingga menghasilkan nilai reflektan yang semakin rendah tiap band, sedangkan pada band 4 (NIR) terjadi kenaikan nilai reflektan diakibatkan panjang gelombang pada band tersebut adalah 0.76 µm-0.89 µm, panjang gelombang band dapat dilihat pada Gambar 9. Meningkatnya nilai reflektan pada band 4 disebabkan oleh tingginya gelombang pantulan ke satelit. Band 4 merupakan band infra merah dekat yang merupakan band yang sensitif terhadap klorofil tanaman. Tajuk tanaman kelapa sawit yang mengandung baanyak klorofil merespon gelombang yang dipancarkan band 4, sehingga membuat naiknya nilai reflektan pada band 4. Pola reflektan pada berbagai band terhadap vegetasi dapat dilihat pada Gambar 11. Jika dibandingkan perubahan nilai band perumur akan terlihat perubahan seperti pada Gambar 9.
0.122
17
Hasil penelitian pada Band 1 citra ALOS AVNIR-2 menunjukan adanya inkonsistensi pada nilai reflektan pada masing-masing umur tanam. Umur tanaman 5 tahun diperoleh rata-rata nilai reflektan 0,122 dan pada umur 9 tahun nilai yang didapatkan naik menjadi 0.124. Hasil pengamatan pada umur 11 tahun didapatkan nilai reflektan 0.120. Keadaan ini menunjukan adanya penurunan nilai reflektan. Akan tetapi, pada umur 12 tahun terjadi kenaikan nilai reflektan menjadi 0.122. Selain itu perubahan nilai reflektan yang tidak terlalu signifikan menyulitkan dalam melakukan pembatasan kelas umur, sehingga band 1 tidak bisa digunakan dalam pendugaan umur vegetasi atau umur tanaman kelapa sawit. Hal ini disebabkan, band 1 pada citra ALOS AVNIR-2 biasanya digunakan dalam menganalisis tubuh air pada permukaan bumi, sehingga bila digunakan dalam menganalisis vegetasi menghasilkan pola spektral yang tidak teratur, grafik pola spektral band 1 dapat dilihat pada Gambar 9 (NASDA 2004).
Band 2 diperoleh grafik yang menunjukkan adanya trend penurunan seiring dengan bertambahnya umur tanaman. Band 2 pada citra ALOS AVNIR-2 berfungsi untuk mengindera puncak pantulan vegetasi (NASDA, 2004), sehingga pada umur tanaman yang lebih muda akan memantulkan lebih banyak gelombang yang diterima, sedangkan umur tanaman yang tua mampu menyerap lebih banyak gelombang yang diterima. Pada umur 12 tahun diperoleh nilai band 2 yakni 0.087. Umur 11 tahun nilai reflektan yang diperoleh 0,086. Pada umur tanam 9 tahun grafik naik menjadi 0.093. Perubahan yang tidak terlalu signifikan pada umur 11 tahun dan 12 tahun yang berkorelasi dengan nilai TD yang kecil untuk memisahkan kedua kelas tersebut.
Band 3 pada umur 12 tahun diperoleh nilai reflektan 0.058. Umur 11 tahun diperoleh nilai reflektan 0.056. Terjadi perubahan yang tidak signifikan pada nilai reflektan umur 12 tahun ke 11 tahun. Sedangkan pada umur 9 tahun diperoleh nilai reflektan 0.063 dan pada umur 5 tahun diperoleh nilai reflektan sebesar 0.065. Sama halnya dengan band 2, band 3 juga mampu digunakan untuk membedakan umur tanaman berdasarkan pola spektralnya. Pola spektral yang memiliki trend menurun pada band 3 disebakan band tersebut mampu membedakan nilai absorbsi klorofil pada vegetasi. Sehingga semakin tua umur tanaman maka tingkat absorbsi klorofil akan semakin besar yang membuat pantulan gelombang yang dipantulkan menjadi lebih kecil.
Band 4 citra ALOS AVNIR-2 pada pengamatan kelas umur tanaman memiliki pola reflektan yang sama dengan band 1. Band 4 merupakan band inframerah dekat yang mampu mengidentifikasikan vegetasi, namun band tersebut biasa digunakan untuk pendugaan biomasa dan tipe vegetasi. Band 4 tidak mampu membedakan setiap kelas yang memiliki tipe vegetasi yang sama.
18
Hubungan Umur Terhadap Produktifitas Kelapa Sawit
Produktifitas tanaman kelapa sawit akan semakin meningkat setiap tahunnya pada umur 8-12 tahun, setelah umur 12 tahun produksi akan menurun secara perlahan hingga mencapai umur ekonomis 25-30 tahun (Siregar, 2003). Dengan melihat hubungan umur tanaman kelapa sawit diharapkan mampu mebantu dalam proses peremajaan perkebunan untuk tetap berproduksi tinggi. Berikut adalah data produktifitas tanaman kelapa sawit PT. Perkebunan Nusantara VIII Cimulang.
Gambar 13. Produktifitas kelapa sawit pada berbagai umur tanam
19
Tabel 5 Produktifitas Tanaman Kelapa Sawit di PTPN VIII Cimulang
umur 12
Pada perkebunan milik PT. Perkebunan Nusantara setiap tahunnya mengalami kenaikan produksi sebesar 71.66 %. Penelitian ini menunjukkan adanya korelasi pendugaan umur dan produktifitas tanaman kelapa sawit. Sehingga dengan melihat pola spektaral umur tanaman kelapa sawit mampu melihat pertumbuhan produksi kelapa sawit di PT. Perkebunan Nusantara VIII Cimulang. Faktor lereng juga mempengaruhi produksi tanaman. Tanaman dengan umur tanam 5 tahun diperoleh produktifitas 6,61 ton/ha pada produksi awal atau semua tandan belum bisa dipanen secara keseluruhan, selanjutnya pada produktifitas tahun tanam yang sudah mampu dipanen seluruh pohon diperoleh pada umur tanam 9 tahun 14,63 ton/ha. Umur tanam 12 tahun diperoleh produktifitas 12,90 ton/ha, sedangkan pada umur tanam 11 tahun memiliki produktifitas 12,34 ton/ha, yang terlihat pada Tabel 5.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
20
Produktivitas tanaman kelapa sawit pada PTPN VIII Cimulang terus mengalami kenaikan sampai pada umur 7-8 tahun. Grafik produktivitas yang terbentuk membentuk grafik kuadratik, dimana setelah produksi maksimum produktivitas akan menurun.
Saran
Diperlukan melakukan penelitian lebih lanjut terhadap semua umur tanaman kelapa sawit untuk melihat pola yang terbentuk dari umur tanaman kelapa sawit tersebut. Selain itu diperlukan pnegamatan dengan citra lain yang lebih tinggi resolusinya untuk memudahkan dalam pengamatan tajuk kelapa sawit.
DAFTAR PUSTAKA
[BPS] Badan Pusat Statistik. 2013. Produksi Kelapa Sawit di Indonesia. Badan Pusat Staistik.Jakarta
Datt Bisun.1999. A new Reflectance Index for Remote Sensing of Chlorophyll Content in Higher Plants: Tests Using Eucalyptus Leaves. Journal of Plant Physiology, 154: 30-36
D’Urso G, Menenti M. 1996. Performance indicators for the statistical evaluation of digital image classifications. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 51:78-90.
ISPO. 2012. Indonesian Palm Oil Statistic.Sekretariat ISPO: Jakarta
Jomla. 2009. Krisis Resesi Ekonomi Global, Inflasi dan Pengaruh terhadap Petani Sawit Contributed by Saveourborneo, Tuesday, 02 December 2008.
Morrow JMc. 1995. Relation of oil palm spectral response to stand age.
International Journal of Remote Sensing. 16: 3203-3209
Morrow JMc. 2010. Linear regression modelling for the estimation of oil
palm age from Landsat TM. International Journal of Remote Sensing 22: 2243-2264
Panuju DR, Laode SI, Bambanh HT, Baba B, Dhiar S. 2010. Simulasi Data Losat Untuk Pemantauan Pesisir. LAPAN, 204-216
Siregar,I.M. 2003. Manajemen Pabrik Kelapa Sawit, Hal 319-484. Dalam Mangoensoekarjo,S dan Semangun, H. Manajemen Agrobisnis Kelapa Sawit.
21
Tadono T. 2009. Calibration of PRISM and AVNIR-2 Onboard ALOS “Daichi”.
IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 47(12) 4042-4050
Velez VHG, Ruth DF. 2012. Annual Multi-resolution Detection of Land Cover Conversion to Oil Palm in the Peruvian Amazon. Remote Sensing of Environment, 129: 154-167
Wicke B, Richard S, Veronika D, Andre F. 2010. Exploring Land Use Changes and the Role of Palm Oil in Indonesia and Malaysia. Land Use Policy, 28: 193-206
22
Tabel 1. Lampiran data tinggi dan diameter kelapa sawit 12 tahun
Titik No H1 (m) H2 (m) D (cm) TT
Tabel 2. Lampiran data tinggi dan diameter kelapa sawit 11 tahun
23
Tabel 3. Lampiran data tinggi dan diameter kelapa sawit 9 tahun
Titik No H1 (m) H2 (m) D (cm) TT
Tabel 4. Lampiran data tinggi dan diameter kelapa sawit 5 tahun
24
Tabel 5. Nilai Reflektan Citra ALOS AVNIR-2
31
Tabel 6. Produktifitas Kelapa Sawit PTPN VIII Cimulang
Tahun Produksi
Luas TM(Ha)
Jumlah Pohon TBS Jumlah Tandan Realisasi
Pokok Dipanen Rencana(Kg) Realisasi (Kg) % Rencana (Kg)
Realisasi
(Kg) %
Ton
TBS/Ha Tdn/phn RBT (Kg)
2002 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2003 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2004 19,23 2.509 2.509 0 4.350 ~ 0 1.450 ~ 226 0,6 3,00
2005 778,70 100.949 100.949 2.050.000 1.182.898 57,70 414.106 399.306 96,43 1.519 4,0 2,96
2006 1.936,45 248.155 240.823 12.743.500 11.222.863 88,07 1.954.794 1.986.240 101,61 5.796 8,2 5,65
2007 3.218,05 409.554 314.302 22.941.000 18.185.567 79,27 3.811.784 3.140.951 82,40 5.651 10,0 5,79
2008 3.485,61 412.324 368.093 35.940.000 33.156.760 92,26 4.776.211 4.837.251 101,28 9.512 13,1 6,85
2009 3.485,61 443.510 377.096 45.500.000 47.902.900 105,28 5.466.356 6.137.998 112,29 13.743 16,3 7,80
2010 3.477,61 447.645 441.804 54.123.000 55.251.770 102,09 6.017.073 5.690.441 94,57 15.888 12,9 9,71
32
2012 3.477,61 447.869 441.804 60.923.000 54.257.370 89,06 5.526.657 4.987.041 90,24 15.602 11,3 10,88
2013 3.520,16 450.576 446.430 64.000.000 48.347.200 75,54 5.221.688 3.836.025 73,46 13.734 8,6 12,60
2014* 3.520,16 450.576 444.859 60.723.000 36.403.820 59,95 4.502.095 2.695.945 59,88 10.342 6,1 13,50
2014** 3.520,16 450.576 444.859 36.672.040 36.403.820 99,27 2.718.195 2.695.945 99,18 10.342 6,1 13,50
Min 19,23 2509 2509 0 4350 0 0 1450 0,00 226,21 0,58 2,96
Max 3520,16 450576,00 446.430,00 64.000.000,00 58.015.951,00 105,28 6.017.073,00 6.137.998,00 112,29 16.682,71 16,28 13,50
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di daerah pegunungan yang terletak di Propinsi Jambi, yakni Kabupaten Kerinci yang sekarang dibagi dua menjadi Kota Sungai Penuh dan Kabupaten Kerinci. Penulis dilahirkan pada tanggal 28 Desember 1993 dari pasangan bapak Zasman Afpiardi, Dpt (gelar adat) dan ibu Nurmis. Terlahir sebagai anak pertama dari dua bersaudara penulis memulai pendidikan dari TK di TK PGRI Koto Teluk-Hamparan Rawang 1997-1999. Setamat dari TK penulis melanjutkan pendidikan dasar di SDN 14/III Koto Beringin (Kerinci) pada tahun 1999-2005, selanjutnya pada tahun 2005-2008 dilanjutkan studi di MTsN Hamparan Rawang. Tamat dari pendidikan menengah pertama penulis melanjutkan ke SMAN 3 Kota Sungai Penuh pada tahun 2008-2011. Melalui jalur SNMPTN undangan penulis diterima di Institut Pertanian Bogor di Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan dan menyelesaikan pendidikan kurang lebih 4 tahun. Selama kuliah penulis menerima bantuan beasiswa bidik misi dan tinggal di Asrama Sylvapinus IPB. Selama kuliah penulis aktif sebagai pengurus asrama Sylvapinus dan AIESEC IPB. Selain itu penulis juga menyibukkan diri sebagai
