Pengembangan Alat Ukur Portable untuk meprediksi Kandungan Nitrogen, Phospor, Kalium, dan Magnesium Daun Melon Menggunakan Sensor Spektroskopi Berbasis Reflektansi-Fluoresensi

Wanhar, M Khusnun Ni’am (2023) Pengembangan Alat Ukur Portable untuk meprediksi Kandungan Nitrogen, Phospor, Kalium, dan Magnesium Daun Melon Menggunakan Sensor Spektroskopi Berbasis Reflektansi-Fluoresensi. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Permintaan buah melon di Indonesia yang tinggi masih tidak bisa dipenuhi oleh pasar nasional. Pengetahuan mengenai kondisi tanaman melon merupakan aspek penting untuk meningkatkan produksi melon. Kondisi tanaman melon dapat diketahui dari bagian tanaman yang memiliki peran penting dalam pertumbuhan tanaman yaitu daun. Kandungan hara makro NPK dan Mg pada daun melon dapat mengindikasikan kondisi tanaman melon yang sebenarnya, Pengembangan teknologi berupa alat ukur untuk memprediksi hara NPK dan Mg pada daun melon merupakan upaya untuk mengatahui kondisi tanaman tanpa perlu merusak tanaman sehingga dapat menjamin kualitas dari pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Penelitian ini akan membangun alat portable untuk prediksi kandungan hara NPK dan Mg pada daun melon menggunakan sensor spektroskopi berbasis reflektansi dan fluoresensi. Sensor spektroskopi dipilih karena banyak dikembangkan berdimensi kecil sehingga dapat digunakan untuk pembuatan alat ukut portable yang ringan dan mudah dibawa dalam pengaplikasiannya dilahan. Pengembangan alat ukur portable ini menggunakan sensor triad spectroscopy AS7265X yang dapat mengukur gelombang jenis Ultraviolet (UV), Visibel, dan Near Infrared (NIR) didalamnya dengan rentang panjang gelombang 410 hingga 940 nm. Metode penelitian diawali dengan menggunakan 160 sampel tanaman melon yang dibagi menjadi 3 bagian objek penelitian yaitu daun bagian bawah, tengah, dan atas dengan usia tanaman 60 HST (hari setelah tanam). Pengambilan data meliputi, akuisisi data spektrum reflektansi dan fluoresensi menggunakan sensor triad AS7265X. Pengujian destruktif sebagai label dilakukan dengan pengukuran kandungan Nitrogen, Kalium, Fosfor, dan Magnesium didapatkan hasil terbaik pada jenis daun bagian atas berturut-turut sebesar 3,95, 0,96, 1,72, 0,83 (%). Proses pengolahan data menggunakan Multiple Linier Regression (MLR) atau regresi berganda. Hasil Model terbaik didapatkan pada jenis daun bagian Tengah dan atas. Kandungan N nilai R2 terbaik terdapat pada Jenis daun bagian atas sebesar 0,9813 dengan nilai RMSE sebesar 0,041. Kemudian untuk kandungan phospor nilai R2 terbaik terletak pada Jenis daun bagian tengah didapatkan nilai R2 sebesar 0,9956. Kandungan kalium nilai R2 terbaik terdapat pada Jenis daun bagian tengah sebesar 0,9968. Kandungan magnesium nilai R2 terbaik terdapat pada Jenis daun bagian atas sebesar 0,956. Hasil ini menunjukkan daun bagian atas dan tengah mendapatkan rata-rata nilai R2 yang tinggi. Sehingga digunakan sebagai parameter memprediksi kandungan NPK dan Mg pada daun melon.

English Abstract

The high demand for melons in Indonesia cannot be met by the national market. Knowledge of the condition of melon plants is an important aspect to increase melon production. The condition of melon plants can be known from the part of the plant that has an important role in plant growth, namely the leaves. The macro nutrient content of NPK and Mg in melon leaves can indicate the actual condition of melon plants. The development of technology in the form of measurement tools to predict NPK and Mg nutrients in melon leaves is an effort to determine the condition of plants without the need to damage plants so as to guarantee the quality of plant growth and development. This research will build a portable tool for prediction of NPK and Mg nutrient content in melon leaves using reflectance and fluorescence based spectroscopy sensors. Spectroscopic sensors were chosen because many have been developed with small dimensions so that they can be used to manufacture portable measuring devices that are lightweight and easy to carry in field applications. The development of this portable measuring instrument uses the AS7265X triad spectroscopy sensor which can measure Ultraviolet (UV), Visible, and Near Infrared (NIR) waves in it with a wavelength range of 410 to 940 nm. The research method was initiated by using 160 samples of melon plants which were divided into 3 parts of the research object, namely the lower, middle and upper leaves with a plant age of 60 HST (days after planting). Data collection includes, acquisition of reflectance and fluorescence spectrum data using the AS7265X triad sensor. Destructive testing as a label was carried out by measuring the content of Nitrogen, Potassium, Phosphorus and Magnesium, the best results were obtained for the upper leaves of 3.95, 0.96, 1.72, 0.83 (%). Data processing uses Multiple Linear Regression (MLR) or multiple regression. The best model results were obtained in the middle and upper leaf types. The best N content for the R2 value is found in the upper leaf type of 0.9813 with an RMSE value of 0.041. Then for the phosphorus content the best R2 value is located in the middle leaf type, the R2 value is 0.9956. Potassium content, the best R2 value is found in the middle leaf type of 0.9968. The best R2 value for magnesium is found in the upper leaves of 0.956. These results show that the upper and middle leaves have a high average R2 value. So it is used as a parameter to predict the NPK and Mg content in melon leaves.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	052310
Uncontrolled Keywords:	V-Vis-NIR Spectroscopy, Triad Spectroscopy As7265X, Cucumis melo L, Multiple Linier Regression Spektroskopi UV-VIS-NIR, Triad Spectroscopy As7265X, Cucumis melo L, Regresi Linier Berganda
Divisions:	Fakultas Teknologi Pertanian > Keteknikan Pertanian
Depositing User:	Unnamed user with username verry
Date Deposited:	09 Jan 2024 07:18
Last Modified:	09 Jan 2024 07:18
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/206599

Text (Dalam Masa Embargo) M. KHUSNUN NI`AM WANHAR.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2025. Download (5MB)

Actions (login required)

View Item