Pemanfaatan Penginderaan Jauh untuk Membedakan Tanaman Pepaya Sehat dan Tidak Sehat

Tulisan singkat ini membahas aplikasi penginderaan jauh dibidang pertanian yang dilakukan pada skala kecil oleh masyarakat perkotaan atau yang dikenal dengan urban farming.

Sistem penginderaan jauh yang digunakan pada artikel ini tidak menggunakan citra satelit atau foto udara sebagai data utama untuk menjelaskan “bagaimana memanfaatkan teknologi penginderaan jauh untuk pertanian”. Melainkan hanya menggunakan nilai pantulan (reflectance) objek berupa tanaman pepaya dari alat spectroradiometer. Sehingga yang dihasilkan adalah berupa pola spektral tanaman pepaya pada setiap saluran (band) spektrum elektromagnetik.

Objek yang digunakan berupa dua buah tanaman pepaya jenis Kalifornia (Carica papaya) dengan dua kondisi yang berbeda. Yaitu sehat dan diserang hama (sakit). Mungkin ada sebuah pertanyaan. Kenapa pepaya dan kenapa dikategorikan sebagai urban farming?  Jawaban dari pertanyaan itu adalah karena urban farming dilakukan oleh masyarakat urban yang dilihat dari ketersediaan lahan dan kepemilikannya yang sangat terbatas. Juga tanaman pepaya kalifornia ini dapat tumbuh di lahan yang tidak terlalu luas (1 x 2 meter untuk 1 pohon), berbuah cepat dan tinggi pohon tidak lebih dari 2 meter. Memungkinkan tanaman ini dapat dibudidayakan, menggantikan tanaman lain seperti cengek, tomat dan lain sebagainya (tanaman yang biasa tumbuh di pekarangan).

Awal tulisan ini bermula dari adanya dua pohon pepaya, yang satu kebetulan saya yang tanam dan satu lagi punya tetangga. Keduanya ditanam di lahan yang sama-sama sempit. Pohon pepaya punya saya, adalah pohon yang terkena hama kutu putih atau Paracoccus marginatus. Hama ini sangat senang tinggal di bawah daun, sekilas terlihat cantik dan pohon Pepayanya seperti telah dihujani salju dan lama kelamaan akan mengakibatkan pohon Pepayanya berdaun keriting, beberapa daunnya rontok, sukar untuk tumbuh pucuk baru dan proses pematangan buah akan berjalan sangat lambat. Gejala ini sudah diamati sekitar 2 bulan dan hasilnya dapat dilihat pada gambar. daun Pepayanya berubah jadi putih. Dari kondisi tersebut, jadilah sebagai sebuah topik pada artikel ini.

20170122_114344

Dari sudut pandang seorang pemerhati biologi tumbuhan, dapat dipahami bahwa tanaman mendapatkan asupan makanannya dengan jalan fotosintesis. Proses ini melibatkan radiasi sinar matahari, air dan klorofil yang ada pada daun tanaman. Beberapa artikel terkait hama tanaman, menjelaskan bahwa kutu putih atau Paracoccus marginatus merupakan parasit yang menyerap sari makanan dari pohon yang dijadikan tempat tinggal. Sebagai sebuah upaya perlindungan, parasit ini mempunyai lapisan lilin dan biasanya memanfaatkan semut merah untuk menjaganya dari predator, dan sebagai jasanya Paracoccus marginatus akan memberikan embun madu yang dihasilkan oleh kutu putih. Itu merupakan bentuk dari simbiosis mutualisme diantara kedua mahluk tersebut.

Dari sudut pandang penginderaan jauh, sangatlah mudah untuk membedakan tanaman sehat dan tanaman yang sakit. Secara kasat mata, tanaman yang sehat dengan yang sakit akan berbeda kenampakannya. Sederhananya, tanaman yang layu dapat dikatakan tanaman yang sakit. begitu juga tanaman yang berwarna hijau adalah tanaman yang sehat.

Tanaman sehat adalah tanaman yang dapat menyerap sinar matahari dalam jumlah banyak. klorofil pada daun tanaman yang sehat akan banyak menyerap sinar matahari untuk fotosintesis. Hal ini ditandai dengan tingginya nilai pantulan pada kanal infra merah dekat (Near Infrared) pada rentang panjang gelombang 690nm-810 nm. Jika kita perhatikan gambar di bawah ini, terdapat perbedaan yang sangat mencolok pada nilai reflektan kedua tanaman pepaya. Daun tanaman yang sehat, mampu untuk memantulkan gelombang NIR dua kali jumlah pantulan tanaman yang sakit.

remote-sensing-pepaya-2

Setelah melihat kondisi pohon pepaya yang saya punya dan membandingkannya dengan pohon sejenis yang kondisinya lebih sehat, kemudian memperhatikan bentuk, jumlah pantulan dari pola spektral yang dihasilkan dari spektroradiometer. Dapat disimpulkan bahwa benar terdapat hubungan (baik secara kualitatif dan kuantitatif) tanaman yang terkena hama dan yang tidak terkena hama, berdasarkan hasil pengamatan data penginderaan jauh.

Iklan