pkm_pendugaan indeks luas daun berbasis komputerisasi

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

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



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

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


analisis scor

kemudahan

pengukuran ILD

3. Lugito /

1114121122

Agroteknologi Pertanian 12 jam/minggu Pengelola keuangan

Penanggung jawab

pengukuran pada

LAM dan

fotografi


analisis waktu

pengukuran ILD

pkm_pendugaan indeks luas daun berbasis komputerisasi

Documents