IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. PENGOLAHAN CITRA TANAMAN TOMAT Pengolahan data tanaman tomat dilakukan dengan menggunakan program pengolahan citra yang berbasiskan pemograman C. Tampilan halaman utama pada program pengolahan citra dapat dilihat pada Gambar 7. Layout program terdiri dari 4 kolom utama yang difungsikan untuk menampilkan data citra tanaman tomat yang dikonversikan ke dalam bentuk angka-angka, yang pada penelitian ini angka-angka yang di konversi berupa panjang dan lebar tanaman, luasan tampak atas dan tampak samping tanaman, serta tingkat warna dari tanaman tomat secara keseluruhan.
Kolom Objek Tampak Atas
Kolom Objek Tampak Samping
Kolom Objek Tampak Atas (thresholding)
Kolom Objek Tampak Samping (thresholding)
Gambar 7. Tampilan halaman utama program pengolahan citra
Terdapat sembilan fungsi tombol perintah pada layout program yang bertujuan untuk menjalankan perintah berdasarkan urutan sehingga didapatkan hasil konversi data citra yang optimal. Tombol-tombol perintah pada program dapat dilihat pada gambar 8.
24
Gambar 8. Menu perintah pada program pengolahan citra
Perintah “open file” merupakan langkah pertama dari urutan proses untuk mendapatkan hasil data citra. Perintah ini difungsikan untuk membuka file data citra yang akan diolah (gambar 9). File yang di-input secara berurutan adalah data citra tanaman tomat tampak atas dan data citra tanaman tomat tampak samping. Hasil input akan terlihat pada halaman utama program seprti pada gambar 10.
Gambar 9. Tampilan perintah Open File
Langkah berikutnya adalah perintah “thresholding”. Thresholding adalah suatu proses yang digunakan untuk menghasilkan citra biner yaitu citra dengan hanya dua warna, yaitu: hitam dan putih.. Proses ini dapat dilakukan
25
apabila kita telah mengetahui brightness level (contrast) dari gambar tersebut. Bentuk teknik Thresholding ada 2 macam, yaitu: Uniform Thresholding dan Adaptive Thresholding (Rafael C. Gonzalez & Richard E. Woods, 2002).
Kolom Objek Tampak Atas (thresholding)
Kolom Objek Tampak Samping
Gambar 10. Tampilan hasil perintah Open Didalam penelitian ini digunakan teknik uniform thresholding. Dimana metode yang digunakan adalah dengan menentukan suatu batas level, yang nantinya akan dipergunakan untuk menentukan warna piksel. Piksel yang levelnya lebih dari threshold level akan dirubah menjadi putih, dan sebaliknya piksel yang levelnya ada di bawah dari level threshold akan dirubah menjadi hitam. Hasil dari proses thresholding pada kedua citra dapat dilihat pada gambar 11.
Gambar 11. Tampilan hasil Thresholding
26
Perintah “erosion” dan “dilation” merupakan proses mengurangi dan menambahkan
piksel-piksel
pada
bidang
batas
suatu
objek
citra
(Gonzalez,2004). Pada hasil dari proses thresholding masih terdapat noise pada citra. Sehingga dibutuhkan cara untuk memanipulasi noise tersebut sehingga didapatkan hasil yang mendekati citra sebenarnya.
Original
Erosion
Dilation
Gambar 12. Proses erosion dan dilation pada citra Data citra kemudian dikonversikan ke dalam bentuk angka-angka. Perintah yang digunakan adalah “Areal/shape factor”. Data citra kemudian ditampilkan ke dalam jendela hasil yang terdiri dari : a) Area1 dan Area2, merupakan hasil konversi luasan permukaan tampak atas dan tampak samping dari objek dalam satuan pixel b) Panjang1 dan panjang2, merupakan hasil konversi nilai dari titik batas terluar dari objek secara horizontal. (pixel) c) Tinggi1 dan tinggi2, merupakan hasil konversi nilai dari titik batas terluar dari objek secara vertical. (pixel)
Gambar 13. Tampilan pada kolom hasil perintah Area/Shape Factor 27
Untuk mendapatkan nilai RGB dari objek, perintah selanjutnya yang digunakan adalah “Color”. Perintah ini mengembalikan warna asli dari objek yang kemudian mengkonversikan warna objek tersebut ke dalam model warna RGB.
Gambar 14. Tampilan hasil perintah Color
Nilai RGB ini kemudian digunakan untuk melihat tingkat warna hijau pada tanaman tomat, dimana warna hijau pada bagian tanaman terutama daun dan batang, dapat dijadikan sebagai ukuran kesuburan dari tanaman tersebut (Anwar. C, 1999 ) Data-data hasil pengolahan citra digital ini kemudian disimpan ke dalam format data Access. Data-data tersebut dapat diproses lebih lanjut ke dalam bentuk grafik sehingga memudahkan dalam menentukan pengaruh air irigasi atau pemberian unsur hara pada tanaman terhadap tanaman tomat.
28
Gambar 15. Tampilan pada kolom hasil perintah Show Results B. PENGARUH PEMBERIAN AIR IRIGASI Pemberian air irigasi dibedakan menjadi tiga jenis dengan nilai atau tingkat kepekatan larutan nutrisi yang berbeda. Pada skema pemberian larutan nutrisi (gambar.5) terlihat terdapat tiga barisan pipa lateral, yang masingmasing pipa dialirkan larutan dengan tingkat kepekatan 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. Menurut “PENGARUH
Nony
Fiartasari
dalam
KONDUKTIVITAS
penelitiannya
yang
berjudul
ELEKTRIK
(ELECTRICAL
CONDUCTIVITY, EC) LARUTAN JORO A&B MIX TERHADAP HASIL DAN KUALITAS BUAH TOMAT (Lycopersicon esculentum Mill.) YANG DIBUDIDAYAKAN SECARA HIDROPONIK” tingkat kepekatan larutan yang disebut juga dengan konduktivitas elektrik (Electrical Conductivity, EC) yang dimulai pada minggu ke-13 tidak berpengaruh terhadap hasil tanaman tomat, tetapi berpengaruh sangat nyata terhadap total kandungan padatan terlarut (KPT) buah tomat.
29
Pada baris 1 diberikan tingkat kepakatan tinggi (>10 mS), kepekatan sedang (2.5 – 5 mS) pada baris 2, dan kepekatan rendah (<2.5 mS) pada baris 3. Pertumbuhan tanaman dibagi menjadi 3 fase, yaitu awal pertumbuhan, masa pembungaan
dan
masa
pembentukkan
buah.
Masing-masing
Grafik
pertumbuhan tinggi ,luas dan warna hijau citra tanaman disajikan pada Gambar 16, Gambar 17 dan Gambar 18. Di dalam grafik tersebut, data yang ditampilkan merupakan data tanaman setiap 3 hari pengambilan data.
1. Fase Pertumbuhan Awal ( 1 – 15 HST ) Pertumbuhan tinggi pada baris tanaman dengan kepekatan >10 mS dan 2,5 – 5 mS cenderung memiliki pertumbuhan tinggi tanaman yang lebih rendah dibandingkan dengan baris tanaman dengan kepekatan kurang dari 2,5 mS. Pertumbuhan rata-rata tinggi pada baris dengan kepekatan >10 mS sebesar 142 mm, pada kepekatan 2,5 – 5 mS sebesar 133 mm dan pada < 2,5 mS memiliki pertumbuhan rata-rata tinggi tanaman sebesar 178 mm. Pertumbuhan luas pada baris tanaman dengan kepekatan >10 mS dan 2,5 – 5 mS juga cenderung memiliki pertumbuhan luas tanaman yang lebih rendah dibandingkan dengan baris tanaman dengan kepekatan kurang dari 2,5 mS walaupun perbedaan yang terlihat pada Gambar 19 tidak terlalu jauh. Pertumbuhan rata-rata luas pada baris dengan kepekatan >10 mS sebesar 394 mm2, pada kepekatan 2,5 – 5 mS sebesar 882 mm2 dan pada < 2,5 mS memiliki pertumbuhan rata-rata tinggi tanaman sebesar 1599 mm2. Pertumbuhan tanaman yang cenderung rendah pada kepekatan >10 mS dan 2,5 – 5 mS dapat disebabkan oleh tingkat kepekatan larutan yang masih terbilang tinggi untuk umur tanaman. Tingginya konsentrasi atau kepekatan larutan nutrisi berbanding lurus dengan tingkat penyerapan nutrisi oleh akar tanaman, sehingga makin tinggi kepekatan akan semakin rendah tingkat penyerapan larutan oleh akar tanaman. Yang selanjutnya berpengaruh terhadap nutrisi yang dibutuhkan tanaman untuk pertumbuhan tanaman..
30
EC > 10 mS
Luasan Penampang Atas
2.5 < EC < 5 mS EC < 2.5 mS
400000 Fase Pembuahan
350000
250000 Fase Pembungaan
200000 150000 100000
Fase awal Pertumbuhan
50000
73 HST
70 HST
67 HST
64 HST
61 HST
58 HST
55 HST
52 HST
49 HST
46 HST
43 HST
40 HST
37 HST
34 HST
31 HST
28 HST
25 HST
22 HST
19 HST
16 HST
13 HST
10 HST
7 HST
4 HST
0 1 HST
Luas (mm2)
300000
Gambar 16. Perbandingan Luasan Rata-rata Penampang Atas Tanaman
31
Pada respon warna citra tanaman , grafik warna hijau tanaman ketiga baris tanaman memiliki perubahan naik-turun yang sangat besar. Namun besar perubahan sebenarnya yang terjadi adalah sebesar 0,01 – 0,02. Nilai fraksi hijau tertinggi selama fase pertumbuhan sebesar 0,43 bagian. Nilai yang digunakan merupakan nilai fraksi warna RGB yang terdiri dari warna merah ,hijau dan biru. Nilai 0,42 pada warna hijau berarti warna tanaman memiliki 0,42 bagian atau 42% dari keseluruhan warna tanaman. Grafik citra hijau tanaman selama fase pertumbuhan awal yang didapat memiliki perubahan naik-turun yang cukup besar. Hal ini dapat dikarenakan kondisi penyerapan nutrisi tanaman oleh akar yang belum terserap dengan baik.
2. Fase Pembungaan ( 15 – 30 HST ) Pertumbuhan tinggi pada baris tanaman dengan kepekatan >10 mS cenderung memiliki pertumbuhan tinggi tanaman yang lebih rendah dibandingkan dengan baris tanaman dengan kepekatan kurang dari 2,5 mS dan 2,5 – 5 mS. Pertumbuhan rata-rata tinggi pada baris dengan kepekatan >10 mS sebesar 340 mm, pada kepekatan 2,5 – 5 mS sebesar 389 mm dan pada < 2,5 mS memiliki pertumbuhan rata-rata tinggi tanaman sebesar 418 mm. Pertumbuhan luas pada baris tanaman dengan kepekatan 2,5 – 5 mS juga cenderung memiliki pertumbuhan luas tanaman yang lebih tinggi dibandingkan dengan baris tanaman dengan kepekatan >10 mS dan kurang dari 2,5 mS. Pertumbuhan rata-rata luas pada baris dengan kepekatan >10 mS sebesar 9447 mm2, pada kepekatan 2,5 – 5 mS sebesar 12028 mm2 dan pada < 2,5 mS memiliki pertumbuhan rata-rata tinggi tanaman sebesar 8991 mm2. Pertumbuhan tanaman yang cenderung rendah pada kepekatan >10 mS disebabkan oleh tingkat kepekatan larutan yang tinggi sehingga sulit diserap oleh akar tanaman. Pertumbuhan pada baris tanaman
32
dengan kepekatan kurang dari 2,5 mS menjadi menurun dibandingkan dengan baris tanaman pada kepekatan 2,5 – 5 mS. Hal ini disebabkan tingkat nuttrisi yang dibutuhkan oleh tanaman juga ikut meningkat akibat proses pembentukkan bunga oleh tanaman. Sehingga tingkat konsentrasi yang dibutuhkan juga ikut meningkat dibandingkan pada fase sebelumnya. Pada respon warna citra tanaman , grafik warna hijau tanaman ketiga baris tanaman masih memiliki perubahan naik-turun yang cukup besar walaupun tidak sama besar pada fase pertumbuhan awal. Nilai fraksi hijau tertinggi selama fase pembungaan sebesar 0,46 bagian.
3. Fase Pembuahan ( 30 – 75 HST ) Pertumbuhan tinggi pada baris tanaman dengan kepekatan >10 mS dan 2,5 – 5 mS cenderung memiliki pertumbuhan tinggi tanaman yang lebih rendah dibandingkan dengan baris tanaman dengan kepekatan kurang dari 2,5 mS. Pertumbuhan rata-rata tinggi pada baris dengan kepekatan >10 mS sebesar 1191 mm, pada kepekatan 2,5 – 5 mS sebesar 1385 mm dan pada < 2,5 mS memiliki pertumbuhan rata-rata tinggi tanaman sebesar 1397 mm. Pertumbuhan luas pada baris tanaman dengan kepekatan >10 mS dan 2,5 – 5 mS juga cenderung memiliki pertumbuhan luas tanaman yang lebih rendah dibandingkan dengan baris tanaman dengan kepekatan kurang dari 2,5 mS walaupun perbedaan yang terlihat pada Gambar 19 tidak terlalu jauh. Pertumbuhan rata-rata luas pada baris dengan kepekatan >10 mS sebesar 394 mm2, pada kepekatan 2,5 – 5 mS sebesar 882 mm2 dan pada < 2,5 mS memiliki pertumbuhan rata-rata tinggi tanaman sebesar 1599 mm2. Pertumbuhan tanaman yang cenderung rendah pada kepekatan >10 mS dan 2,5 – 5 mS dapat disebabkan oleh tingkat kepekatan larutan yang masih terbilang tinggi untuk umur tanaman. Tingginya konsentrasi atau kepekatan larutan nutrisi berbanding lurus dengan tingkat penyerapan nutrisi oleh akar tanaman, sehingga makin tinggi kepekatan
33
akan semakin rendah tingkat penyerapan larutan oleh akar tanaman. Yang selanjutnya berpengaruh terhadap nutrisi yang dibutuhkan tanaman untuk pertumbuhan tanaman.. Pada respon warna citra tanaman , grafik warna hijau tanaman ketiga baris tanaman memiliki perubahan naik-turun yang sangat besar. Namun besar perubahan sebenarnya yang terjadi adalah sebesar 0,01 – 0,02. Nilai fraksi hijau tertinggi selama fase pertumbuhan sebesar 0,43 bagian. Nilai yang digunakan merupakan nilai fraksi warna RGB yang terdiri dari warna merah ,hijau dan biru. Nilai 0,42 pada warna hijau berarti warna tanaman memiliki 0,42 bagian atau 42% dari keseluruhan warna tanaman. Grafik citra hijau tanaman selama fase pertumbuhan awal yang didapat memiliki perubahan naik-turun yang cukup besar. Hal ini dapat dikarenakan kondisi penyerapan nutrisi tanaman oleh akar yang belum terserap dengan baik.
34
Pertumbuhan Tinggi Tanaman
Tinggi (mm)
250
> 10 mS
150
2.5 - 5 mS < 2,5 mS
50 1 HST
4 HST
7 HST
10 HST
13 HST
Um ur Tanam an
Gambar 17a. Perbandingan Tinggi Rata-rata Tanaman (Fase Pertumbuhan Awal)
Pertumbuhan Tinggi Tanaman 600
Tinggi (mm)
500
400
300
> 10 mS 2.5 - 5 mS < 2,5 mS
200
100 16 HST
19 HST
22 HST
25 HST
28 HST
Um ur Tanam an
Gambar 17b. Perbandingan Tinggi Rata-rata Tanaman (Fase Pembungaan) 35
Pertumbuhan Tinggi Tanaman 2200 2100 2000 1900 1800 1700 1600 1500
Tinggi (mm)
1400 1300 1200 1100 1000
> 10 mS 2.5 - 5 mS < 2,5 mS
900 800 700 600 500 400 300 200
73 HST
70 HST
67 HST
64 HST
61 HST
58 HST
55 HST
52 HST
49 HST
46 HST
43 HST
40 HST
37 HST
34 HST
31 HST
100
Umur Tanaman Gambar 17c. Perbandingan Tinggi Rata-rata Tanaman (Fase Pembuahan) 36
> 10 mS 2,5 - 5 mS
Warna Hijau Citra Tanaman
< 2,5 mS
0.48 0.44 0.42 0.40 0.38 0.36 0.34
Fase awal Pertumbuhan
Fase Pembungaan
Fase Pembuahan
73 HST
67 HST
61 HST
55 HST
49 HST
43 HST
37 HST
31 HST
25 HST
19 HST
13 HST
0.30
7 HST
0.32 1 HST
fraksi hijau citra
0.46
Gambar 18. Perbandingan Warna Hijau Citra Tanaman
37
Gambar 19. Pemasangan Tali Untuk Ketgakkan Tanaman
Pada grafik pertumbuhan terdapat penurunan tinggi tanaman dimana hal tersebut seharusnya tidak mungkin terjadi. Namun hal tersebut terlihat pada penelitian ini. Adapun penurunan tinggi tanaman tersebut dapat terjadi karena beberapa hal. Perubahan pemasangan tali untuk membantu ketegakkan batang tanaman , posisi kamera untuk pengambilan citra yang berubah dan juga kondisi layu tanaman saat diambil citranya. Kondisi layu pada tanaman menyebabkan pucuk atas tanaman terlihat membungkuk. Kondisi ini disebabkan akibat tidak terserapnya larutan nutrisi dengan baik, sehingga proses fotosintesis tidak memberikan hasil yang baik
untuk keseluruhan
tanaman. .
( Tetranichus sp. )
Gambar 20. Foto tanaman yang terserang bakteri
38
Penurunan juga terlihat pada grafik luas tanaman. Hal tersebut disebabkan adanya proses perempelan cabang dan daun pada tanaman yang dilakukan setiap harinya. Perempelan dilakukan pada daun dan cabang yang berada pada bagian paling bawah tangkai tanaman. Namun perempelan juga dilakukan pada daun yang mengalami penyakit yang disebabkan oleh bakteri yang menyerang daun. Penyerapan air nutrisi yang baik merupakan syarat bagi terpenuhinya kecukupan unsur hara bagi tanaman. Dan penyerapan nutrisi sangat tergantung pada tingkat kepekatan nutrisi yang diberikan (Colheedas, 1997). Sehingga, melihat adanya perbedaan tingkat kepekatan nutrisi yang diberikan akan terlihat pula perbedaan pada respon tanaman pada masing-masing perlakuan yang diberikan. Pada penelitian ini perbedaan ditemukan terhadap pertumbuhan tinggi tanaman dan luasan permukaan terutama pada fase pembuahan dimana pada fase ini kebutuhan nutrisi diperlukan lebih banyak dibandingkan fase-fase sebelumnya. Ada pun selama pengambilan data citra, terdapat kesulitan-kesulitan dalam pengambilan citra yang diakibatkan dari lingkungan sekitar tanaman itu sendiri. Seperti pada background tanaman yang dapat mempengaruhi hasil citra yang diambil, walaupun hal tersebut selama penelitian telah diatasi dengan
pemberian
layar/background
dibelakang
tanaman
sehingga
mengurangi perngaruh objek-objek dibelakang tanaman. Dan juga pengaruh intensitas cahaya selama pengambilan data citra yang dapat berubah sewaktuwaktu.
39
