IDENTIFIKASI SPESIES GULMA PADA LAHAN HORTIKULTURA DENGAN METODE K-NEAREST

IDENTIFIKASI SPESIES GULMA PADA LAHAN HORTIKULTURA DENGAN METODE K-NEAREST NEIGHBOUR BERBASIS CITRA FOTO UDARA PESAWAT TANPA AWAK

Latar Belakang Masalah

Gulma merupakan tumbuhan yang tumbuh secara liar pada tanaman budidaya sehingga kehadirannya tidak dikehendaki. Kerugian pada tanaman budidaya terbilang sangat bervariasi, kerugian tersebut tergantung pada jenis atau spesies gulma yang dijumpai pada tanaman budidaya (Siregar, 2020). Spesies gulma dapat diketahui dengan melakukan identifikasi. Identifikasi pada gulma bertujuan untuk mengetahui jenis atau spesies gulma yang dominan pada lahan budidaya tanaman hortikultura terutama di Kecamatan Tarakan Tengah. Identifikasi gulma dapat dilakukan dengan cara mengambil sampel pada lahan budidaya yang kemudian dianalisis berdasarkan rumus yang telah ditetapkan (Rosmanah, 2017). menurut (Kastanja, 2015), melaporkan bahwa hasil pengamatan dan analisis gulma dominan pada lahan tanaman sayuran kangkung, sawi dan bayam secara berurutan yaitu Galinsoga parviflora, Ipomea triloba, dan Mimosa invisa. Hasil penelitian pada areal pertanaman terung menunjukkan bahwa gulma yang dapat ditemukan yaitu Cyperus rotundus, Cyperus kyllingia, Eleusine indica, Drymaria cordata, Mimosa pudica, Amaranthus spinosus (Uluputty, 2018).

Masalah gulma sebenarnya merupakan masalah penting dalam usaha pertanian, namun tidak mendapat perhatian seperti hama atau penyakit tanaman lainnya. Adanya gulma di lingkungan tanaman, maka menyebabkan kompetisi gulma dengan tanaman pokok dalam memperebutkan air tanah, cahaya matahari, unsur hara, ruang tumbuh dan udara. Hal ini akan mengakibatkan pertumbuhan tanaman terhambat dan menurunkan kualitas hasil. Besarnya penurunan hasil tanaman tergantung pada varietas tanaman, kesuburan tanah, jenis dan kerapatan gulma, lamanya kompetisi dan tindakan budidaya. Gulma juga menyebabkan kesulitan dalam praktek budidaya, seperti: pengolahan tanah, penyiangan, dan pemanenan yang menyebabkan 6 peningkatan biaya produksi. Gulma pada saluran irigasi menghambat aliran air sehingga pemberian air ke sawah terhambat.

Beberapa jenis gulma yang menjadi inang hama dan penyakit sebagai berikut: harendong gede (Melastoma sp.) menjadi inang hama teh Helopeltis antonii. Gulma jajagoan (E. crus-galli) menjadi inang penggerek padi (Tryporyza innotata). Gulma babadotan (Ageratum conyzoides) menjadi inang hama lalat bibit kedelai (Agromyza sp.). Eupatorium adenophorum menjadi inang penyakit pseudo mozaik virus pada tembakau Deli, dan ceplukan (Physalis angulata) menjadi inang penyakit virus pada kentang.

            Keberadaan gulma pada tanaman budidaya mengakibatkan adanya kompetisi dalam hal pengambilan air, unsur hara, ruang tumbuh serta cahaya matahari yang dapat merugikan tanaman budidaya. Di samping itu gulma dapat mengeluarkan senyawa allelopathy serta dapat menjadi inang bagi hama dan patogen tanaman budidaya. Kerugian yang diakibatkan oleh gulma ini akan menurunkan hasil panen pada tanaman budidaya (S. Hidayat & Rachmadiyanto, 2017). Penelitian (Murtilaksono et al., 2021) menyatakan bahwa identifikasi gulma pada lahan budidaya tanaman hortikultura yang dilakukan di Kecamatan Tarakan Utara Kota Tarakan Kalimantan Utara menghasilkan 29 spesies gulma yang teridentifikasi dengan nilai SDR tertinggi yaitu Eleusine indica sebesar 18.92% dan nilai SDR terendah yaitu gulma Mikania micrantha sebesar 0.16%.

             Jenis gulma meliputi gulma rumput (grasses), gulma golongan teki (seedges) dan gulma golongan berdaun lebar (broad leaves). Gulma merupakan salah satu faktor yang menghambat pertumbuhan tanaman selain faktor alam, genetik dan budidaya tanaman (Kilkoda et. al., 2015). Gulma dapat berkembang biak dengan dua cara yaitu secara seksual atau generatif (secara kawin) dan aseksual atau vegetatif (tidak kawin). Jenis gulma tertentu dapat terjadi dua-duanya. Perkembangbiakan gulma secara generatif jauh lebih banyak populasinya dibanding secara vegetatif.

Penggunaan metode K-Nearest Neighbor (KNN) pada lahan pertanian hortikultura untuk melakukan identifikasi dan klasifikasi gulma dapat membantu petani menentukan pengendalian mana yang lebih efektif dan efektif dalam penanganan gulma. seperti pengendalian secara kimia menggunakan herbisida yang efektif untuk gulma tersebut, sehingga penggunaan herbisida dapat diminimalisir. Menurut (Herfina,H. 2103) Metode K-NN dipergunakan pada identifikasi pola untuk melakukan pengenalan terhadap citra bunga yang didasarkan dari jarak yang paling dekat antara data citra bunga yang akan dilakukan evaluasi dengan K tetangga (neighbor) terdekatnya di dalam data training. Hasil dari evaluasi identifikasi pola pada citra bunga dengan menerapkan metode klasifikasi K-NN berdasarkan ekstraksi ciri menggunakan metode PCA diperoleh akurasi sebesar 97,70%.

Penginderaan jauh merupakan sumber informasi penting untuk manajemen produktivitas pertanian. Pemanfaatan citra penginderaan jauh untuk estimasi produktivitas pertanian khususnya jagung yang masih jarang dilakukan di Indonesia. Penginderaan jauh dalam kaitannya dengan studi vegetasi khususnya dalam bidang pertanian digunakan untuk mengetahui kondisi, jumlah ketersediaan tanaman dalam kaitannya dengan memprediksi hasil produktivitas dari suatu tanaman. Selain itu juga dapat memperoleh data penggambaran kondisi fisik tanaman sebagai bantuan menghitung produktivitas lahan (Irsan et al., 2019).

Drone merupakan salah satu UAV jenis quadrotor (empat baling-baling propeller) buatan perusahaan Prancis, Parrot. AR. Drone dirancang agar dapat dikendalikan menggunakan smartphone dengan platform iOS dan Android dan dilengkapi dengan dua kamera yang terletak di depan badan pesawat (20 MP) dan di bawah badan pesawat (0.3 MP). Kamera tersebut digunakan untuk merekam dan memotret objek saat AR. drone diterbangkan. Karena fitur yang mumpuni tersebut, AR. Drone sering digunakan untuk pengambilan gambar dan video. Drone merupakan pesawat tanpa pilot. Pesawat ini dikendalikan secara otomatis melalui program komputer yang dirancang melalui kendali jarak jauh dengan kamera otomatis dari pilot yang terdapat di dataran. Awalnya UAV merupakan pesawat yang dikendalikan dari jarak jauh, namun sistem otomatis kini mulai banyak diterapkan. Perkembangan teknologi membuat drone juga mulai banyak diterapkan untuk kebutuhan sipil, terutama di bidang bisnis, industri, dan logistik. Dunia industri bisnis, drone telah diterapkan dalam berbagai layanan seperti pengawasan infrastruktur, pengiriman paket barang, pemadam kebakaran hutan, eksplorasi bahan tambang, pemetaan daerah pertanian, dan pemetaan daerah industri. (R. Hidayat & Finawan, 2019).

UAV  di  bidang  pertanian  dirancang  untuk  melakukan  pengamatan  pada  wilayah pertanian  yang  lebih  luas  sehingga  mampu menyingkat  waktu  dan  mengurangi  tenaga kerja  dalam  melakukan  pemantauan  dan pemupukan. UAV juga memberikan informasi tentang  perkembangan  suatu  tanaman,  batas penggunaan           dan luas lahan.       Kondisi tanaman  yang  tidak  sehat  bisa  kita  deteksi dini   dengan   menggunakan   UAV.   Secara umum   beberapa   jenis   tanaman   seperti kelapa sawit (Malinee et al., 2021),  padi (Irawaty et al., 2017); .  dan  jagung  (García-Martínez et al., 2020) telah menjadi objek pengamatan UAV, khususnya menghitung jumlah tanaman dan menilai  kesehatan  tanaman (Neupane & Baysal-Gurel, 2021).  Konsep   penggunaan   UAV untuk bidang pertanian telah menekan biaya menjadi  relatif  lebih  rendah  dalam  waktu relatif  cepat.  Selain itu,  kondisi  lingkungan dan cuaca yang  sering dialami pada penggunaan citra satelit bisa teratasi dengan adanya UAV.  Menurut   Dadang   (2019),   drone   merupakan   teknologi   dengan   berbagai   kelebihan, diantaranya  (1)  efisiensi  dalam  biaya  operasi,  (2)  efisiensi  dalam  penggunaan  air,  (3) efisiensi  dalam  waktu,  (4)  efisiensi  dalam  tenaga  kerja,  dan  (5)  rendahnya  drift  (dalam kondisi tertentu)

Berdasarkan uraian tersebut penggunaan pestisida yang berlebihan dapat berpengaruh pada perkembangan tanaman yang menyebabkan tanaman menjadi kurang produktif, penggunaan drone dengan menghitung populasi gulma yang terdapat pada tanaman dapat Meringankan petani dalam pengendalian gulma tersebut dan petani juga dapat mengetahui bagaimana cara mengendalikan gulma dengan baik dan benar