pkm_pendugaan indeks luas daun berbasis komputerisasi
DESCRIPTION
Penggunaan LAM mudah dilakukan tetapimahal. Penelitian ini bertujuan mengetahui efisiensi dan keakuratan pengukuran ILDmenggunakan aplikasi computer (photoshop)TRANSCRIPT
-
1
USULAN PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA
JUDUL PROGRAM
PENDUGAAN INDEKS LUAS DAUN BERBASIS KOMPUTERISASI
BIDANG KEGIATAN:
PKM PENELITIAN
Diusulkan oleh:
Fransiska Dina Marlinawati 1114121089 Angkatan 2011
Habiba Nurul Istiqomah 1114121095 Angkatan 2011
Lugito 1114121122 Angkatan 2011
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2013
-
2
ii
-
3
DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL .. i
HALAMAN PENGESAHAN .. ii
DAFTAR ISI .. iii
RINGKASAN .. iv
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah .. 1
1.2 Perumusan Masalah .. 2
1.3 Tujuan .. 2
1.4 Luaran .. 2
1.5 Manfaat Program .. 2
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA .. 3
BAB 3. METODE PENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian .. 5
3.2 Metode Penelitian .. 5
3.3 Tahapan Penelitian .. 6
3.4 Indikator Capaian .. 7
3.5 Pengumpulan dan Analisis Data. 7
BAB 4. BIAYA DAN JADWAL PENELITIAN
4.1 Jadwal Penelitian .. 7
4.2 Biaya Penelitian .. 7
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
iii
-
4
RINGKASAN
Tingkat produktivitas lahan pertanian ditentukan oleh efisiensi fotosintesis yang terjadi
pada tanaman produksi Fotosintesis dipengaruhi pula oleh kandungan klorofil daun.Indeks
luas daun dapat digunakan untuk menggambarkan tentang kandungan total klorofil daun
tiap individu tanaman. Selama ini pengukuran Indeks Luas Daun (ILD) dilakukan dengan
metode kertas milimeter, gravimetri, planimetri, panjang kali lebar, fotografi, dan
penggunaan Leaf Area Meter (LAM).Penggunaan LAM mudah dilakukan tetapi
mahal.Penelitian ini bertujuan mengetahui efisiensi dan keakuratan pengukuran ILD
menggunakan aplikasi computer (photoshop).Metode yang digunakan adalah Rancangan
Acak Lengkap (RAL) dengan 3 kali ulangan. Daun yang diukur luasnya adalah daun
salam, cengkeh, dan mangga masing-masing 5 daun. Pengukuran dilakukan menggunakan
Leaf Area Meter (LAM) (kontrol), gravimetri, fotografi-photoshop, dan scanner-
photoshop.Data yang diperoleh kemudian dianalisis sidik ragamnya dan dilanjutkan
dengan uji nilai tengah dengan menggunakan uji Beda Nyata Jujur pada taraf 5%.
Penilaian efisiensi pengukuran dilakukan berdasarkan indikator keakuratan data
pengukuran luas daun, kemudahan cara pengukuran (skor 1-5; semakin tinggi skor,
semakin mudah pengukuran dilakukan), dan kecepatan pengukuran (menit).
Keyword: Indeks Luas Daun (ILD), scanner, photoshop
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Tingkat produktivitas lahan pertanian ditentukan oleh efisiensi fotosintesis yang terjadi
pada tanaman produksi. Fotosintesis merupakan reaksi anabolisme untuk menghasilkan
karbohidrat dan oksigen. Hasil dari fotosintesis ini kemudian dikenal sebagai fotosintat
untuk ditranslokasikan keseluruh jaringan tanaman. Terdapat banyak hal yang
mempengaruhi banyak sedikitnya fotosintat yang dihasilkan tanaman. Faktor eksternal
meliputi kadar CO2 di udara, kadar H2O, dan intensitas cahaya matahari. Faktor internal
meliputi morfologi tanaman tersebut. Morfologi tanaman yang terkait langsung dengan
fotosintesis adalah bentuk daun dan kanopinya.
Fotosintesis dipengaruhi pula oleh kandungan klorofil daun. Daun yang memiliki
kandungan klorofil tinggi diharapkan lebih efisien dalam menangkap energi cahaya
matahari untuk fotosintesis (Lawlor, 1987, cit. Gardner et al, 1991). Indeks luas daun dapat
digunakan untuk menggambarkan tentang kandungan total klorofil daun tiap individu
tanaman. Permukaan daun yang semakin luas diharapkan mengandung klorofil lebih
banyak. Indeks luas daun merupakan hasil bersih asimilasi per satuan luas daun dan waktu.
-
5
Luas daun tidak konstan terhadap waktu, tetapi mengalami penurunan dengan
bertambahnya umur tanaman (Gardner et al., 1991).
Selama ini pengukuran Indeks Luas Daun (ILD) dilakukan dengan metode kertas
milimeter, gravimetri, planimetri, panjang kali lebar, fotografi, dan penggunaan Leaf Area
Meter (LAM). Metode kertas milimeter, gravimetri, planimetri, panjang kali lebar, dan
fotografi merupakan metode yang mudah digunakan namun kurang efisien untuk
pengukuran dalam jumlah banyak. Sedangkan LAM merupakan alat yang cukup canggih
dan akurat untuk pengukuran ILD. Akan tetapi, biaya yang dibutuhkan untuk pengadaan
LAM ini cukup banyak. Padahal pengukuran ILD secara akurat adalah hal penting yang
mutlak dilakukan dalam suatu penelitian terkait produktivitas tanaman. Oleh karena itu,
dibutuhkan suatu metode ataupun alat pengukuran ILD yang murah, akurat, dan efisien
tenaga maupun waktu.
1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah di atas, maka dapat dirumuskan rumusan masalah
sebagai berikut:
1. Bagaimana carapengukuran Indeks Luas Daun yang akurat dan efisien?
2. Apa saja kelebihan dan kekurangan yang dimiliki oleh masing-masing teknik
pengukuran ILD?
3. Apakah pengukuran ILD menggunakan aplikasi komputer dapat memberikan hasil
pengukuran yang akurat dan efisien?
1.3 Tujuan
Tujuan program ini antara lain :
1. Mengetahui teknik pengukuran Indeks Luas Daun (ILD) yang cepat, tepat, dan akurat.
2. Mengetahui kelebihan dan kekurangan yang dimiliki oleh masing-masing teknik
pengukuran ILD.
3. Mengetahui efisiensi dan keakuratan pengukuran ILD menggunakan aplikasi
komputer.
1.4 Luaran Program
Luaran yang diharapkan dari penelitian ini adalah mengetahui efektifitas scanner sebagai
alat pengukur ILD.
2
1
-
6
1.5 Manfaat Program
Manfaat dari program ini adalah didapatkan suatu alat dan metode pengukuran ILD yang
murah, akurat, dan efisien tenaga maupun waktu.
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
Indeks luas daun (ILD) merupakan suatu peubah yang menunjukkan hubungan antara luas
daun dan luas bidang yang tertutupi. Laju perubahan nilai ILD sangat tergantung dengan
kualitas metabolisme dalam pertumbuhan tanaman .Oleh karena itu, ILD sering digunakan
sebagai indikator dalam pertumbuhan tanaman, yaitu sebagai salah satu peubah untuk
mengetahui intensitas radiasi yang diintersepsi oleh daun sehingga dapat diduga nilai
biomassanya (Risdiyanto dan Setiawan, 2007).
Faktor yang penting untuk diperhatikan dalam mengukur luas daun adalah ketepatan hasil
pengukuran dan kecepatan pengukuran. Masing-masing faktor tersebut memiliki
kepentingan sendiri dalam penggunaannya, seperti pada pengukuran laju fotosintesis dan
proses metabolisme lain tentunya ketepatan pengukuran yang diperlukan. Untuk
pengukuran indeks luas daun tentunya kecepatan pengukuran yang diperlukan. Namun
demikian ketepatan dan kecepatan pengukuran sangat tergantung pada alat dan cara atau
teknik pengukuran (Santoso dan Hariyadi, 2008).
Luas daun biasanya diukur dengan menggunakan alat Leaf Area Meter. Indeks Luas Daun
dihitung dengan rumus :
Lt
LDILD , dimana:
ILD = Indeks luas daun
LD = Luas daun
Lt = Luas lahan yang ditumbuhi tanaman (Sudarmadji dkk., 2007)
Ada enam metode yang digunakan untuk pengukuran luas daun tanaman, yaitu metode
kertas milimeter, metode gravimetri, metode plong, metode planimeter, metode panjang
kali lebar, dan metode leaf area meter. Masing-masing metode tersebut memiliki kelebihan
dan kelemahan. Metode kertas milimeter lebih sederhana untuk pengukuran luas daun
3
-
7
karena hanya memerlukan alat kertas milimeter dan alat menggambar. Metode kertas
milimeter ini efektif untuk mengukur luas daun yang bentuknya relatif sederhana dan
teratur. Meskipun metode ini cukup sederhana namun waktu yang dibutuhkan relatif lama
sehingga tidak praktis jika diterapkan untuk sampel yang j uml ahnya banyak. Metode
gravimetri digunakan untuk mengukur luas daun berdasarkan perbandingan berat
(gravimetri). Daun yang akan diukur luasnya digambar pada sehelai kertas yang
menghasilkan replika (tiruan) daun. Replika daun kemudian digunting dari kertas yang
berat dan luasnya sudah di ketahui. Luas daun kemudian ditaksir berdasarkan
perbandingan berat replika daun dengan berat total kertas. Metode plong, prinsip
pengukuran luas daun hampir sama dengan Metode Gravimetri. Metode planimeter,
pengukuran menggunakan alat planimeter yang sering digunakan untuk mengukur suatu
luasan dengan bentuk yang tidak teratur dan berukuran besar seperti peta. Alat ini dapat
digunakan untuk mengukur luas daun apabila bentuk daun tidak terlalu rumit. Jika daun
banyak dan berukuran kecil, metode ini kurang praktis karena membutuhkan waktu yang
lama. Metode leafarea meter, pengukuran menggunakan alat leaf area meter yang
memiliki akurasi tinggi namun ukuran alat kecil sehingga tidak dapat digunakan untuk
pengukuran daun dengan ukuran besar tanpa perlakuan pemotongan. Harga alat yang
mahal menyebabkan tidak banyak pihak yang memilikinya (NugrohodanYuliasmara,
2012).
Pemindai (bahasa Inggris: scanner) merupakan suatu alat yang digunakan untuk memindai
suatu bentuk maupun sifat benda, seperti dokumen, foto, gelombang, suhu dan lain-lain.
Hasil pemindaian itu pada umumnya akan ditransformasikan ke dalam komputer sebagai
data digital (Wikipedia, 2013).
Pada pengujian daun kakao menggunakan scanner dilakukan dengan scanning daun
selanjutnya disimpan dalam file format jpeg. Operasional pengukuran menggunakan
program image processing yang dapat menampilkan pixel gambar, yaitu program
Irfanview. File hasil scanning Daun kemudian dibuka menggunakan imageprocessing
tersebut. Gambar yang ada diberi warna hitam dan kemudian dilihat jumlah pixel warna
hitam yang ada. Jumlah pixel yang didapat dari hasil scan objek merupakan penggambaran
dari jumlah titik yang tertutup oleh objek pada saat dilakukan scanning. Bila dihubungkan
dengan DPI yang dilakukan pada saat scan maka didapatkan persamaan sebagai berikut:
150 DPI berarti 150 titik dalam 1 inci atau 22.500titik per inci
4
-
8
300 DPI berarti 300 titik dalam 1 inci atau 90.000titik per inci
600 DPI berarti 600 titik dalam 1 inci atau 360.000titik per inci
Berdasarkan persamaaan tersebut dapatdianalogikan bahwa luas bidang objek = luas
areatitik yang tertutup objek, sehingga luas objek dapat diketahui dengan rumus:
Luas (cm2) = 6,305 x
(Nugroho danYuliasmara, 2012).
Adobe Photoshop, atau biasa disebut Photoshop, adalah perangkat lunak editor citra buatan
Adobe Systems yang dikhususkan untuk pengeditan foto atau gambar dan pembuatan efek.
Perangkat lunak ini banyak digunakan oleh fotograferdigital dan perusahaan iklan sehingga
dianggap sebagai pemimpin pasar (market leader) untuk perangkat lunak pengolah gambar
atau foto (Wikipedia, 2013).
BAB 3. METODE PELAKSANAAN
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Benih Fakultas Pertanian Universitas
Lampung.
3.2 Metode Penelitian
Percobaan ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 3 kali pengulangan.
Percobaan dapat digambarkan sebagai berikut :
Tabel 1. Perlakuan pegukuran luas daun
DaunTanaman
AlatPengukuran
Kontrol (Leaf
Area Meter)
(a1)
Gravimetri (a2) Fotografi(a3) Scanner (a4)
Daun Salam (b1) a1b1 a2b1 a3b1 a4b1
Daun Cengkeh (b2) a1b2 a2b2 a3b2 a4b2
Daun Mangga (b3) a1b3 a2b3 a3b3 a4b3
5
-
9
3.3 Tahapan Penelitian
a. Pemilihan Daun
Daun yang akandiukurditentukandengansistemacakterpilihsebanyak 5 daundarimasing-
masingjenistanaman. Daun-daun yang dipilihmerupakan 5 daun yang memilikiluasan
hampir sama.
b. Pengukuran Indeks Luas Daun (ILD)
Pengukuran dilakukan saat panen berdasarkan perlakuan pada tabel. Rincian cara
pengukuran dijelaskan sebagai berikut :
1. Kontrol (Leaf Area Meter)
Semua daun yang telah dirompes diletakkan di atas alat berjalan area meter. Ketika alat
dihidupkan, luas daun dapat langsung diketahui.
2. Gravimetri
Kertas A4 diukur luas dan beratnya. Replika daun yang akan dihitung luasnya dibuat
dengan ukuran yang sama menggunakan kertas A4. Replika daun yang sudah jadi
kemudian ditimbang. Luas daun dihitung dengan rumus
=
3. Fotografi-Photoshop
Pengukuran ini dilakukan tanpa merusak tanaman. Daun yang masih ada di tanaman,
diambil gambarnya kemudian dimasukkan kedalam laptop. Gambar tersebut dibuka
dengan aplikasi Photoshop. Penampang daun diubah warnanya menjadi hitam.
Kemudian banyaknya pixels yang ada di bagian histogram dicatat. Luas daun dapat
ditaksir dengan rumus :
Luas (cm2) = 6,305 x
(Nugroho dan Yuliasmara, 2012).
4. Scanner-Photoshop
Metode yang digunakan sama seperti pada cara Fotografi-Photoshop. Namun,
pengukuran dengan scanner dapat merusak tanaman sebab daun tanaman diambil
kemudian discan dalam format jpeg. Gambar tersebut dibuka dengan aplikasi
Photoshop. Penampang daun diubah warnanya menjadi hitam. Kemudian banyaknya
pixels yang ada di bagian histogram dicatat. Luas daun dapat ditaksir dengan rumus :
Luas (cm2) = 6,305 x
(NugrohodanYuliasmara, 2012).
6
-
10
Hasil yang diperoleh dari 5 daun pada masing-masing pengukuran kemudian dicari nilai
tengahnya untuk dilakukan analisis lebih lanjut.
3.4 Indikator Capaian
Indikator yang diamatiadalahsebagaiberikut.
1. Keakuratan data pengukuranluasdaun.
2. Kemudahan cara pengukuran (skor 1-5; semakin tinggi skor, semakin mudah
pengukuran dilakukan).
3. Kecepatan pengukuran (menit).
3.5 Pengumpulan dan Analisis Data
Data dikumpulkan dari hasil pengukuran luas daun dengan menggunakan Leaf Area Meter
(LAM), gravimetri, fotografi-photoshop, dan scanner-photoshop. Data cara kemudahan
pengukuran diperoleh berdasarkan skor rata-rata yang diberikan masing-masing pengamat.
Sedangkan data kecepatan pengukuran diperoleh dari waktu yang dibutuhkan setiap alat
untuk menyelesaikan tugasnya menghitung luas daun. Data yang diperoleh kemudian
dianalisis sidik ragamnya dan dilanjutkan dengan uji nilai tengah dengan menggunakan uji
Beda Nyata Jujur pada taraf 5%.
BAB 4. BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN
4.1 Anggaran Biaya
No Jenis Pengeluaran Biaya
1 Peralatan penunjang Rp 3.980.000,00
2 Bahan habis pakai Rp 4.288.000,00
3 Perjalanan Rp 1.395.000,00
4 Lain-lain Rp 498.000,00
Jumlah Rp 10.161.000,00
4.2 Jadwal Kegiatan
JENIS KEGIATAN BULAN 1
Minggu ke- 1 2 3 4
PERSIAPAN
Pengadaan alat dan bahan Konsultasi
PELAKSANAAN
Cek bahan & alat Pelaksanaan penelitian
PEMBAHASAN
7
-
11
Analisa Hasil Evaluasi kegiatan Monitoring
PELAPORAN
Penyusunan laporan Konsultasi laporan
DAFTAR PUSTAKA
Gardner et al., 1991. Fisiologi Tanaman Budidaya. Herawati Susilo, penerjemah. Jakarta:
Universitas Indonesia Press. Terjemahan dari Physiology of Crop Plants.
Nugroho, KristyaWidhidanYuliasmara.2012. PenggunaanMetodeScanning
untukPengukuranLuasDaunKakao.PusatPenelitian Kopi danKakao Indonesia.
Jember
Risdiyanto, I dan R. Setiawan. 2007. Metode neraca energi untuk perhitungan indeks luas
daun menggunakan data citra satelit multi spectral.J. Agromet Indonesia 21 (2): 27 38, 2007.
Santoso , Bambang B. dan Hariyadi. 2008. Metode pengukuran luas daun jarak pagar
(Jatropha curcas L.). Jurnal Ilmu-Ilmu Pertanian: Vol. 8 No. 1 Januari 2008.
Sudarmadji, S. dkk. 1997. Prosedur Analisis Untuk Bahan Makanan dan Pertanian. Edisi ketiga.
Liberty. Yogyakarta.
Wikipedia. 2013. Adobe Photoshop.http://id.wikipedia.org/wiki/Adobe_Photoshop.
Diakses pada 20 Oktober 2013.
Wikipedia. 2013. Pemindai. http://id.wikipedia.org/wiki/Pemindai. Diakses pada 20
Oktober 2013.
LAMPIRAN
Lampiran 1. Biodata Ketua dan Anggota
A. Identitas Diri
1 Nama Lengkap Fransiska Dina Marlinawati
2 Jenis Kelamin Perempuan
3 Program Studi Agroteknologi
4 NIM 1114121089
5 Tempat dan Tanggal Lahir Kalirejo, 31 Maret 1993
6 Email [email protected]
7 No telepon/HP 085789940399
8
-
12
-
13
-
14
-
15
Lampiran 2.Justifikasi Anggaran Kegiatan
A. Peralatan Penunjang
B. Biaya Habis Pakai
C. Biaya Perjalanan
D. Lain-Lain
Ringkasan Anggaran Biaya PKM-P
No Jenis Pengeluaran Biaya
1 Peralatan penunjang Rp 3.980.000,00
2 Bahan habis pakai Rp 4.288.000,00
3 Perjalanan Rp 1.395.000,00
4 Lain-lain Rp 498.000,00
Jumlah Rp 10.161.000,00
SATUAN TOTAL
1 Scanner alat bantu dalam pengukuran ILD berbasis komputerisasi 1 buah 1.500.000,00Rp 1.500.000,00Rp
2 Peminjaman Leaf Area Meter untuk pengukuran ILD yang umum digunakan 3 hari 200.000,00Rp 600.000,00Rp
3 Jasa Penggunaan Lab sebagai tempat penelitain 2 bulan 300.000,00Rp 600.000,00Rp
4 Jasa Peminjaman komputer lab komponen alat penelitian 2 bulan 540.000,00Rp 1.080.000,00Rp
5 Peminjaman timbangan elektrik untuk pengukuran gravimetri 1 bulan 200.000,00Rp 200.000,00Rp
3.980.000,00Rp
HARGAKEBUTUHAN
Total Biaya
No. URAIAN JUSTIFIKASI
SATUAN TOTAL
1 Alat Tulis Kantor untuk keperluan tulis-menulis dan alat bantu dalam pengukuran gravimetri 2 set 240.000,00Rp 480.000,00Rp
2 Koneksi Internet pencarian literatur 2 bulan 1.200.000,00Rp 2.400.000,00Rp
3 Kertas pengukuran secara gravimetri 1 rim 35.000,00Rp 35.000,00Rp
4 Kamera digital pengukuran ILD secara fotografi 1 buah 1.250.000,00Rp 1.250.000,00Rp
5 Gunting alat bantu dalam pengukuran ILD secara gavimetri 2 buah 34.000,00Rp 68.000,00Rp
6 Kotak penyimpanan meyimpan daun agar daun tetap baik kondisi fisiknya 1 kotak 55.000,00Rp 55.000,00Rp
4.288.000,00Rp
HARGAKEBUTUHAN
Total Biaya
No. URAIAN JUSTIFIKASI
SATUAN TOTAL
1 Perjalanan ke Pringsewu untuk pengambilan sampel daun salam, cengkeh, dan mangga 3 orang 60.000,00Rp 180.000,00Rp
2 Pembelian alat dan bahan untuk kebutuhan penelitian 3 orang 45.000,00Rp 135.000,00Rp
3 Perjalanan ke laboratorium ongkos angkutan umum dari kosan ke laboratorium 60 hari 18.000,00Rp 1.080.000,00Rp
1.395.000,00Rp Total Biaya
KEBUTUHANNo. URAIAN JUSTIFIKASIHARGA
SATUAN TOTAL
1 Materai untuk keperluan surat-menyurat (administrasi) 6 buah 7.000,00Rp 42.000,00Rp
2 Pembuatan laporan percetakan dan perbanyakan laporan 8 buah 32.000,00Rp 256.000,00Rp
3 Biaya tak terduga untuk keperluan mendadak yang tidak terpikirkan sebelumnya 200.000,00Rp 200.000,00Rp
498.000,00Rp
KEBUTUHAN
Total Biaya
No. URAIAN JUSTIFIKASIHARGA
-
16
Lampiran 3.Susunan Organisasi Tim Kegiatan dan Pembagian Tugas
No Nama / NIM Program
Studi
Bidang
Ilmu
Alokasi Waktu
(jam/minggu) Uraian Tugas
1 Fransiska
Dina M /
1114121087
Agroteknologi Pertanian 12 jam/minggu Koordinator penelitian
Penanggung jawab
pengukuran pada
LAM dan
gravimetri
Penanggung jawab pada
analisis
keakuratan
pengukuran ILD
2. Habiba Nurul
Istiqomah /
1114121095
Agroteknologi Pertanian 12 jam/minggu Sekretaris penelitian
Penanggung jawab
pengukuran pada
LAM dan
scanner
Penanggung jawab pada
analisis scor
kemudahan
pengukuran ILD
3. Lugito /
1114121122
Agroteknologi Pertanian 12 jam/minggu Pengelola keuangan
Penanggung jawab
pengukuran pada
LAM dan
fotografi
Penanggung jawab pada
analisis waktu
pengukuran ILD
-
17