## RESPON SPEKTRAL TAJUK JAGUNG PADA BEBERAPA PERLAKUAN PEMUPUKAN

## Spectral Response of Maize Canopy to Several Fertilization Treatments
Muhammad Ardiansyah 1,2) *, Budi Nugroho 1) dan Arival Al-Fajar 3)
1) Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaaya Lahan, Fakultas Pertanian, IPB University, Jl. Meranti –
Kampus IPB Dramaga, Bogor, Jawa Barat 16680
2) Center for Climate Risk and Opportunity Management in Southeast Asia and Pacific, IPB University,
Jl. Pajajaran – Kampus IPB Baranangsiang, Bogor, West Java 16143
3) Program Studi Manajemen Sumberdaya Lahan, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaaya Lahan, Fakultas Pertanian IPB University, Jl. Meranti – Kampus IPB Dramaga, Bogor, Jawa Barat 16680

## ABSTRACT
Early detection of plant nutrient status during the maize cycle is important to prevent yield loss and to optimize yield and  quality.  This  study  was  conducted  to  analyze  the  spectral  response  of  the  maize  canopy  to  10  fertilization  treatments including control using a spectroradiometer. In this study, the relationship between nutrient content and spectral response was focused on leaf N levels, which were analyzed at 4 and 8 weeks after planting (WAP). Simple and multiple linear regression models were developed to study this relationship, both models based on wavelength spectrum and selected wavelength to see the relationship between spectral reflectance and leaf N content. In general, the spectral response pattern of maize canopy for each treatment at 4 and 8 WAP was similar, where the reflectance of 4 WAP being lower than 8 WAP for all wavelengths. Leaf N levels could be identified at the green wavelength of 555 nm, which was indicated by the lowest reflectance at 4 WAP and high at 8 WAP for treatment of 1 standard (STD) or the highest N dose. The low reflectance of the 555 nm wavelength of this treatment indicated that the N content in the leaves was higher at 4 WAP than 8 WAP. The red, green, and red-edge wavelengths at 4 WAP and 8 WAP showed a moderate to very strong relation with leaf N content with a coefficient of determination (R 2 ) greater than 0.40. The very strong model was shown by the multiple regression model between the combination of blue, green, red, red-edge, and near-infrared spectrum for leaf N levels for both 4 WAP and 8 WAP. The selected wavelength-based model found that the relationship was very strong shown by the wavelength of 671 nm.
Keywords: Spectral characteristic, spectroradiometer, zea mays L.

## ABSTRAK
Deteksi  dini  status  hara  tanaman  selama  siklus  tanaman  penting  dilakukan  untuk  mencegah  kehilangan  hasil  dan mengoptimalkan  hasil  serta  kualitasnya.  Penelitian  ini  dilakukan  untuk  menganalisis  respon  reflektansi  spektral  tajuk  jagung pada 10 perlakuan pemupukan  termasuk kontrol  menggunakan spektroradiometer. Pada penelitian ini hubungan antara kadar hara dan respon spektral difokuskan pada kadar N daun, yang dianalisis pada umur 4 dan 8 minggu setelah tanam (MST). Model regresi  linear  sederhana  dan  berganda  dibuat  untuk  mempelajari  hubungan  tersebut  baik  model  berbasis  spektrum  panjang gelombang penuh dan terpilih untuk melihat keterkaitan antara reflektansi spektral dan kadar N daun. Secara umum pola respon spektral jagung untuk setiap perlakuan pada umur 4 dan 8 MST mirip, dengan nilai reflektansi 4 MST lebih rendah dari 8 MST untuk seluruh panjang gelombang. Kadar N daun dapat diidentifikasi pada panjang gelombang hijau 555 nm, yang ditunjukan oleh reflektansi paling rendah pada umur 4 MST dan tinggi pada umur 8 MST untuk perlakuan 1 standar (STD) atau dosis N tertinggi. Reflektansi rendah dari panjang gelombang 555 nm perlakuan ini menunjukkan bahwa kadar N pada daun lebih tinggi pada umur 4 MST dari umur 8 MST. Panjang gelombang merah, hijau dan red-edge pada umur 4 MST dan 8 MST menunjukan hubungan yang sedang sampai sangat kuat dengan kadar N daun dengan koefisien determinasi  (R 2 ) lebih besar dari 0.40. Model sangat kuat ditunjukan oleh model regresi berganda antara spektrum biru, hijau, merah, red-edge , dan infra merah dekat terhadap kadar N daun baik untuk 4 MST maupun 8 MST. Model berbasis panjang gelombang yang dipilih mendapatkan bahwa hubungan sangat kuat ditampilkan oleh panjang gelombang 671 nm.
Kata Kunci: karakteristik spektral , spektroradiometer , zea mays L.

## PENDAHULUAN
Jagung  ( Zea  mays L)  adalah  salah  satu  tanaman pertanian penting selain padi sebagai sumber karbohidrat di Indonesia  (Purwanto,  2008).  Pusat  Data  dan  Sistem Informasi  (Pusdatin)  Kementrian  Pertanian  melaporkan bawah  sekitar  5.5  juta  hektar  (ha)  jagung  ditanam  di Indonesia  pada  tahun  2020  dengan  luas  panen  mencapai 5.16 juta ha, yang menghasilkan sekitar 24.95 juta ton pipil
kering  dengan  kadar  air  15  persen  (Kementan,  2021). Pemupukan  terutama  pupuk  nitrogen  (N)  penting  untuk produksi jagung tidak terbatas hanya di tanah kurang subur bahkan di tanah yang produktif. Dengan demikian, aplikasi N penting untuk menjaga pertumbuhan dan perkembangan optimal  tanaman,  yang  secara  signifikan  meningkatkan hasil  (Leghari et  al., 2016).  Oleh  karena  itu,  pemantauan hara N selama siklus tanaman merupakan parameter kunci
*) Penulis Korespondensi: Telp. +62811112973;  Email. ardysaja@gmail.com
DOI: http://dx.doi.org/10.29244/jitl.24.1.25-31
untuk mengoptimalkan hasil dan kualitas tanaman (Vigneau et al., 2011).
Pemberian  jumlah  N  yang  sesuai  untuk  produksi optimal  adalah  kunci  produksi  jagung  berkelanjutan  dan sekaligus mengurangi dosis pupuk N yang berlebihan untuk menghindari potensi pencemaran lingkungan (Widowati et al., 2011). Oleh karena itu, penting untuk mengetahui status N  jagung  pada  tahap  pertumbuhan  yang  berbeda  untuk dapat  meningkatkan  efisiensi  pupuk  N,  pertumbuhan  dan produksi optimal serta berkontribusi pada praktik pertanian yang lebih berkelanjutan (Widowati et al., 2011; Yu et al., 2014).  Teknologi  deteksi  hiperspektral  telah  menjadi deteksi nutrisi tanaman karena sifatnya yang tidak merusak, cepat, dan real-time . Dasar penggunaan teknis penginderaan  jauh    untuk  penilaian  tanaman  adalah hubungan  antara  karakteristik  tanaman  dan  karakteristik spektral  tajuk  (Li et  al., 2015).  Hal  ini  menjadi  mungkin untuk mengukur status hara, hasil, dan parameter lain secara non-destruktif dengan
menggunakan
hiper- spektroradiometer, GPS dan sensor darat lainnya.
Teknik penginderaan jauh memanfaatkan karakteristik spektral daun jagung untuk menentukan status N  jagung  merupakan  teknologi  yang  berharga  untuk mengoptimalkan  pengambilan  keputusan  dan  pengelolaan tanaman berdasarkan skala spasial dan temporal. Penelitian sebelumnya yang mengeksplorasi spektral atau hiperspektral  terhadap  satus  hara  dan  hasil  jagung  masih terbatas  terutama  di  Indonesia.  Zhao et  al. (2003)  menilai sifat-sifat reflektansi hiperspektral jagung dan keterkaitannya  dengan  tingkat  N  tanaman.  Min  dan  Lee (2005) memprediksi  kadar  N  jeruk  menggunakan reflektansi  spektral  di  400-2,500  nm.  Albayrak  (2008) mendeteksi kadar nitrogen di Sainfoin Pasture menggunakan  spektroradiometer  portabel  yang  mencakup panjang  gelombang  325-1,150  nm.  Hasil  prediksi  (R 2 )  N adalah antara 0.85 dan 0.87 untuk regresi bertahap. Zhao et al .  (2018)  menganalisis  reflektansi  spektral  kanopi  dari cahaya tampak dan inframerah dekat (NIR)  untuk varietas jagung yang berbeda.  Vigneau et al. (2011) memperkirakan kadar  N  gandum  berdasarkan  informasi  reflektansi  dalam kisaran spektral 400-1,000 nm. Xie et al. (2018) melakukan analisis  respon  reflektansi  spektral  pada  kadar  N  yang berbeda  pada  jagung.    Hasil  penelitian  ini  menunjukkan bahwa  panjang  gelombang  pada  cahaya  tampak  dan  NIR (350-1,000  nm)  mendeteksi  kadar  N  lebih  baik  daripada kedua  daerah  spektrum  (1,001-1,350/1,425-1,800  nm  dan 2,000-2,400  nm).  Selain  hal  tersebut,  panjang  gelombang sekitar  555  nm  dan  730  nm  diidentifikasi  sebagai  yang paling penting untuk memprediksi kadar N.
Penelitian  ini  merupakan  bagian  dari  uji  pupuk hayati cair. Data reflektansi spektral jagung pada 4 minggu setelah  tanam  (MST)  dan  8  MST  digunakan  untuk mengevaluasi  respon  jagung  terhadap  dosis  N  yang berbeda.    Tujuan  dari  penelitian  adalah  untuk:  (1) identifikasi  respon  spektral  daun  jagung  pada  berbagai tingkat N yang diterapkan, (2) menemukan hubungan antara data  reflektansi  spektral  daun  jagung  dan  tingkat  N  yang berbeda;  dan  (3)  menemukan  hubungan  antara  panjang gelombang yang digunakan dan tingkat N.

## BAHAN DAN METODE
Penelitian  dilaksanakan  selama  5  bulan,  yakni Maret  sampai  Juni  2021  di  kebun  percobaan  Cikabayan IPB,  Dramaga,  Kabupaten  Bogor,  Provinsi  Jawa  Barat (Gambar 1). Lokasi penelitian terletak pada ketinggian 192 m  dpl  dengan  curah  hujan  tahunan  rata-rata  adalah  3,930 mm dan curah hujan bulanan rata-rata tertinggi adalah 414 mm  pada  bulan  April,  dan  terendah  180  mm  pada  bulan Agustus.  Interpretasi  dan  analisis  data  dilakukan  di  studio Divisi Penginderaan Jauh dan Informasi Spasial, sedangkan analisis  kadar  N  daun  di  Laboratorium  Kimia  dan Kesuburan Tanah, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya  Lahan,  Fakultas  Pertanian,  Institut  Pertanian Bogor.
Gambar 1. Lokasi penelitian di kebun percobaan Dramaga
Alat  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  adalah spektroradiometer  EKO  MS-720  (Gambar  2)  dan  aplikasi pendukung seperti MiniTab dan ArcGIS v10.3, dan Agisoft PhotoScan Profesional . Analisis kadar-N dilakukan dengan menggunakan  serangkaian  alat  destruksi  dan  destilasi  di laboratorium.    Bahan  untuk  analisis  N  antara  lain  asam pekat  (H 2 SO 4 ),  campuran  Se,  indikator Conway ,  NaOH 50%, H 3 BO 4 4%, dan HCl yang telah dibakukan.

## Desain Percobaan
Jagung ditanam pada tanggal 2 April 2021 di petak percobaan  yang  terletak  di  Kebun  Percobaan  Cikabayan. Rancangan  percobaan  yang  digunakan  adalah  Rancangan acak  kelompok  dengan  3  ulangan.  Petak  utama  berukuran 25  x  36  m 2 yang  terdiri  30  petak  (10  x  3  ulangan)  petak perlakuan  berukuran  7.5  x  3.3  m 2 dengan  11  baris  jagung per petak. Data dikumpulkan dalam 1 sub-petak seluas  1 x 1  m 2 yang  terdiri  5  –  6  pohon  jagung  pada  setiap  petak perlakuan. Dosis pupuk standar (STD) untuk jagung adalah 300 kg urea per ha, 200 kg SP36 per ha dan 150 kg KCl per ha.  Perlakuan  terdiri  dari  pupuk  hayati  Ultra  Gen  (UG) dengan dosis: 8 l ha -1 (1 UG), 16 l ha -1 (2 UG) dan 24 l ha -1 (3UG)  yang  diberikan  murni  atau  dikombinasikan  dengan
1/3 STD, 2/3 STD, ditambah dengan 1 STD (tanpa pupuk hayati)  sehingga  diperoleh  9  kombinasi  perlakuan  dan ditambah  1  kontrol  (tanpa  pupuk)  (Tabel  1).  Perlakuan pemupukan  diterapkan  dalam  3  kali  pemberian  mulai  2 April, 30 April dan 21 Mei 2021.
Gambar 2. Spektroradiometer lapang EKO-MS720

## Tabel 1. Kombinasi perlakuan
Perlakuan Keterangan Kontrol Tanpa pupuk 1 UG 8 lt Ultra Gel per ha 1 UG + ⅓ STD 8  lt  Ultra  Gel  per  ha  +  1/3  (300  kg  urea,  200  kg SP36 dan 150 kg KCl per ha) 1 UG+⅔ STD 8  lt  Ultra  Gel  per  ha  +  2/3  (300  kg  urea,  200  kg SP36 dan 150 kg KCl per ha) 2 UG 2 x 8 lt Ultra Gel per ha
2 UG+⅓ STD 2 x 8 lt Ultra Gel per ha + 1/3 (300 kg urea, 200 kg SP36 dan 150 kg KCl per ha) 2 UG+⅔ STD 2 x 8 lt Ultra Gel per ha + 2/3 (300 kg urea, 200 kg SP36 dan 150 kg KCl per ha) 3 UG 3 x 8 lt Ultra Gel per ha 3 UG+⅓ STD 3 x 8 lt Ultra Gel per ha + 1/3 (300 kg urea, 200 kg SP36 dan 150 kg KCl per ha) 1 STD 300 kg urea, 200 kg SP36 dan 150 kg KCl per ha

## Pengumpulan Data
Data reflektansi spektral dikumpulkan  pada umur jagung  2 MST – 8 MST (16/4, 23/4, 30/4, 7/5, 14/5, 21/5 dan 28/5 2021). Akuisisi data terjadi pada hari tanpa awan antara  waktu  09.00  jam  dan  13.00  jam  menggunakan spectroradiometer  EKO  MS-720.  Instrumen  dipanaskan selama  10    menit  untuk  memungkinkan  detektor  internal mencapai suhu yang setara. Pengukuran dilakukan dengan 2 bidang pandang berbeda yang diarahkan berlawanan satu sama  lain  pada  jarak  1  meter  di  atas  bagian  tengah  tajuk jagung. Sensor serat optik spektroradiometer dengan bidang pandang  180 o diarahkan  ke  zenit  (atas)  untuk  merekam iradian  spektral  matahari,  kemudian  dengan  bidang pandang 45 o diarahkan ke posisi nadir di atas tajuk jagung untuk merekam radian tajuk jagung. Pengukuran spektrum dilakukan  sebanyak  6  kali  untuk  setiap  sub-petak.  Setelah pengumpulan spektrum, semua data  radian spektral dibagi dengan  iradian  spektral  radiasi  matahari  untuk  mendapat nilai  reflektansi  tajuk  jagung  dengan  persamaan  (EKO, 2016) sebagai berikut:
ρ = πI d / (I u Ω)
Ω=2π (1- cos (45°/2)=0.478 sr
dimana: ρ  =  Reflektansi tajuk jagung I d =  Radian pantulan tajuk jagung (W/m2/µ) I u =  Iradian yang diterima tajuk jagung (W/m2/µ)
Ω  =  s olid  view  angle yang  dibentuk  sudut  pengukuran 45° (sr)

## Analisis N Daun Jagung
Contoh  tanaman  diambil  secara  berbeda    pada jagung umur 4 dan 8 MST.  Contoh jaringan jagung umur 4 MST meliputi seluruh bagian jagung yang ada di atas tanah, dan  siambil  4  batang  setiap  petak  percobaan.    Contoh jaringan  jagung  umur  8  MST  masing-masing  diambil  6 daun  bendera  (daun  penyangga  tongkol)  per  petak pengamatan. Selanjutnya  contoh daun   dimasukkan dalam kantong kertas dan di oven pada suhu 70 °C selama 48 jam dan digiling halus. Sebanyak 0.2 g contoh tanaman kering dan  halus  (lolos  saringan  40  mesh)  dimasukkan  ke  labu destruksi, ditambahkan 1 g sampuran Se  dan 5 ml H 2 SO 4 pekat  dan  didestruksi  pada  ruang  asam  dengan  suhu  320- 400 °C selama ± 2 jam atau sampai berubah menjadi larutan bening (kuning kehijauan). Selanjutnya ditambahkan 25 ml aquades  ke  hasil  destruksi  dan  dipindahkan  secara kuantitatif  ke  labu  Kjeldahl.  Selanjutnya  ke  dalam  labu Kjeldahl tambahkan 20 ml NaOH 50% dan 100 ml aquades dan didestilasi.  Destilat ditampung dalam Erlenmeyer 250 ml  yang  berisi  25  ml  H 3 BO 4 4%  dan  5  tetes  indikator Conway  hingga  volume  destilat  75-100  ml.  Titrasi dilakukan  pada  destilat  dengan  larutan  0.1  N  HCl  yang sudah distandarisasi hingga berubah warna dari hijau muda menjadi merah muda.

## Model dan Evaluasi Hubungan Kadar N dengan Reflektansi Spektral
Dalam  penelitian  ini,  uji  Tukey  pada  taraf  5% digunakan  untuk  membandingkan  pengaruh  perlakuan terhadap  kadar  N  daun  dan  reflektansi  jagung,  dengan menggunakan  paket  MiniTab.  Model  regresi  linear  dan regresi linier berganda juga dibuat untuk melihat hubungan kadar  N  jagung  dengan  reflektansi  spektral  jagung  akibat perlakuan  pemupukan.  Model  hubungan  regresi  yang diperoleh dievaluasi berdasarkan koefisien determinasinya (R 2 )  berdasarkan  Sugiyono  (2012)  seperti  disajikan  pada Tabel 2.

## Tabel 2. Interpretasi nilai koefisien determinasi
Nilai Interpretasi 0.00 – 0.199 Sangat rendah 0.20 – 0.399 Rendah 0.40 – 0.599 Sedang 0.60 – 0.799 Kuat 0.80 – 1.000 Sangat Kuat

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Karakteristik Spektral
Kurva reflektansi spektral rata-rata yang mencakup  seluruh  panjang  gelombang  pada  semua perlakuan  pemupukan  ditunjukkan  pada  Gambar  3.
Reflektansi spektral rata-rata ini dihitung dari pengukuran 6 tanaman  pada  sub-petak  hanya  untuk  umur  4  dan  8  MST karena pengukuran kadar N tanaman dilakukan pada kedua umur tersebut, sehingga analisis dalam artikel ini berfokus pada umur 4 dan 8 MST. Secara umum, reflektansi spektral tajuk jagung pada umur 4 MST lebih rendah dibandingkan umur 8 MST. Perbedaan luas daun/tajuk diduga penyebab reflektansi spektral umur 4 MST lebih rendah dari 8 MST (Chang et al., 2005). Reflektansi rendah pada spektrum biru dan  merah  karena  klorofil  menyerap  spektrum  panjang gelombang  biru  dan  merah  untuk  proses  fotosentesis. Sebaliknya  reflektansi  tinggi  pada  spektrum  hijau  karena tanaman  memantulkan  panjang  gelombang  hijau  yang memberikan kesan warna hijau pada tajuk jagung. Menurut Min et al. (2006) panjang gelombang hijau khususnya pada 555  nm  merupakan  panjang  gelombang  yang  berkorelasi tinggi  dengan  kadar    N  di  dalam  jaringan  tanaman.  Ini ditunjukan oleh nilai reflektansi spektral pada kanal 555 nm umumnya  meningkat  seiring  waktu.  Nilai  reflektansi spektral terendah pada kanal 555 nm terjadi pada perlakuan 1  STD  pada  4  MST  yaitu  0.02072,  menunjukkan  bahwa kadar N jaringan tanaman paling tinggi pada umur tersebut. Sebaliknya pada umur 8 MST reflektansi spektral perlakuan 1 STD lebih tinggi  dari umur 4 MST  yaitu 0.02499, yang menunjukan kadar N daun yang lebih rendah  pada umur 8 MST dibandingkan 4 MST. Pada umur 4 MST reflektansi spektral  tertinggi  ditemukan  pada  perlakuan  kontrol,  yang menunjukan kadar N daun paling rendah.
Reflektansi  spektral  yang  rendah  pada  panjang gelombang 350-700 nm disebabkan oleh penyerapan yang kuat oleh pigmen fotoaktif, seperti klorofil, antosianin dan karotenoid. Reflektansi tinggi dari 700 nm hingga 1,052 nm disebabkan oleh beberapa hamburan sel daun. Pada 945-975 nm reflektansi spektral menurun lagi karena serapan oleh air dan protein (Huang et al., 2007).

## Pengaruh Perlakuan Pemupukan terhadap Kadar N Daun
Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa perlakuan pemupukan  berpengaruh  nyata  pada  kadar  N  daun  jagung pada  umur  8  MST,  namun  berpengaruh  tidak  nyata  pada umur 4 MST. Tampaknya dosis pupuk N semua perlakuan sampai  pada  umur  4  MST  mencukupi,  namun  demikian pada saat memasuki fase generatif pada umur 8 MST tidak semua perlakuan mampu memasok N  dalam jumlah cukup, sehingga kadar N antar perlakuan yang dicobakan berbeda. Tabel  3  menyajikan  hasil  uji  Tukey  pengaruh  perlakuan pemupukan terhadap kadar N daun jagung.
Tabel 3 menunjukkan bahwa perlakuan 2 UG + 2/3 STD  memiliki  kadar  N  tertinggi  namun  hanya  berbeda nyata dengan perlakuan 3 UG. Perlakuan 2 UG + 2/3 STD memiliki  nilai  kadar  N  yang  tidak  berbeda  nyata  dengan perlakuan 3 UG + 1/3 STD dan perlakuan 1 STD. Kadar N daun jagung pada perlakuan pemupukan kombinasi antara UG dengan STD tidak berbeda nyata satu dengan lainnya. Tabel  3  juga  menunjukkan  bahwa  pada  perlakuan pemupukan tunggal, perlakuan 1 STD memiliki nilai kadar N daun lebih tinggi dibandingkan perlakuan 3 UG.
Kadar  N  daun  jagung  umur  8  MST  lebih  rendah dibandingkan  kadar  N  tanaman  umur  4  MST  dapat dikaitkan dengan perubahan fase pertumbuhan jagung. Pada umut 8 MST jagung memasuki fase generatif  yang ditandai
dengan  munculnya  bunga  jantan  (tassel)  dan  tongkol,  dan mulai  terjadi  pemindahan  fotosintat  ke  dalam  biji  (dalam tongkol  jagung)  (Lihiang  dan  Lumingkewas,  2020), terutama pada daun penyangga tongkol.  Tanaman jagung menyerap  hara  yang  dibutuhkan  untuk  tumbuh  dan berkembang dalam jumlah yang lebih banyak pada fase ini (McWilliam et al ., 1999).
Tabel 3.  Hasil uji tukey pengaruh perlakuan pemupukan terhadap kadar N daun jagung
Perlakuan Umur (MST) 4 8* KONTROL 2.59 a 2.12 ab 1 STD 2.53 a 2.30 a 1 UG 2.67 a 1.90 ab 2 UG 2.61 a 2.02 ab 3 UG 2.55 a 1.72 b 1 UG + 1/3 STD 2.15 a 2.20 ab 1 UG + 2/3 STD 2.52 a 2.27 ab 2 UG + 1/3 STD 2.38 a 2.16 ab 2 UG + 2/3 STD 2.58 a 2.33 a 3 UG + 1/3 STD 2.48 a 2.32 a
*Angka yang diikuti huruf berbeda menurut kolom, berbeda nyata dengan uji Tukey pada selang kepercayaan 95%

## Model Hubungan Kadar N Daun dan Spektral
Spektroradiometer memiliki  selang  panjang gelombang  349  –  1,052  nm  dan  setiap  wilayah  spektral digunakan  untuk  membangun  model  regresi,  yaitu    450  – 490 nm (biru), 490 – 580 nm (hijau), 580 – 680 nm (merah), 680 – 750 nm ( red-edge ) dan 750 – 1,052 nm (NIR). Model regresi hubungan kadar-N daun dengan reflektansi spektral tajuk  jagung  untuk  masing-masing  wilayah  spektral disajikan  pada  Tabel  4.    Tabel  4  menunjukkan  bahwa panjang gelombang merah, hijau dan red-edge menunjukan hubungan  yang  sedang  dengan  koefisien  determinasi  (R 2 ) lebih besar dari 0.4 (Sugiyono, 2012) dibandingkan dengan panjang gelombang biru dan NIR. Hal ini karena reflektansi pada panjang gelombang merah, hijau dan red-edge terkait dengan  klorofil,  yang  menunjukkan  bahwa  panjang gelombang pada rentang spektrum tersebut sensitif terhadap perubahan kadar N (Min et al ., 2006; Huang et al ., 2007). Tabel  4  juga  menunjukkan  bahwa  pada  8  MST panjang gelombang hijau dan merah mempunyai hubungan sangat kuat dengan kadar N daun dengan nilai R 2 lebih besar dari  0.9,  disusul  panjang  gelombang  biru  dan red-edge dengan  hubungan  sedang  (0.41)  dan  kuat  (0.66)  terhadap kadar  N  dibandingkan  dengan  panjang  NIR.    Hal  ini menunjukan  bahwa  pada  8  MST  hubungan  sangat  kuat refelktansi dengan kadar-N daun pada panjang gelombang merah hingga red-edge . Blackmer et al. (1996) menemukan bahwa  reflektansi  panjang  gelombang  550-710  nm  dapat digunakan  untuk  mendeteksi  kekurangan  N  pada  jagung. Sementara,  nilai  R 2 pada  panjang  gelombang  NIR  paling rendah pada penelitian ini baik pada umur 4 MST ataupun 8 MST.
Pada  penelitian  ini  juga  dibangun  model  regresi berganda antara kadar N dengan reflektransi spektral tajuk jagung pada spektrum biru, hijau, merah, red-edge , dan NIR seperti disajian pada  Tabel 5.  Tabel 5 memperlihatkan nilai R 2 jagung  umur 4 dan 8 MST masing-masing sebesar 0.88 dan  0.83  (sangat  kuat).  Hasil  pemodelan  regresi  berganda mempunyai  nilai  R 2 yang  lebih  baik  dibandingkan pemodelan  regresi  linear  sederhana.    Nilai  R 2 pada
permodelan regresi berganda merupakan penjumlahan dari nilai  R 2 masing-masing  peubah  dalam  regresi  berganda tersebut.
Tabel 6  memperlihatkan  hubungan  kadar  N  pada panjang  gelombang  tertentu  pada  rentang  500-1,000  nm yang  dimodelkan  dengan  regresi  linear  untuk  mengetahui panjang  gelombang  yang  responsif  terhadap  perubahan kadar  N.  Panjang  gelombang  yang  digunakan  bersesuaian dengan  spektrum  gelombang  elektromagnetik  pada penelitian Bajwa et al. (2010). Hasil pemodelan pada umur 4 MST memperlihatkan nilai R 2 yang sangat rendah (< 0.02) pada setiap panjang gelombang yang digunakan, Pada umur 8 MST nilai R 2 lebih tinggi  dibandingkan umur 4 MST dan bervariasi  dari  0.08  (sangat  rendah)  sampai  0.72  (tinggi). Panjang  gelombang  671  nm  mempunyai  hubungan  yang
kuat  dengan  kadar  N  dengan  R 2 0.72.  Stone et  al. (1996) mengungkapkan bahwa kadar N tanaman dapat digunakan menggunakan  pengukuran  radians  spektral  merah  pada panjang  gelombang  671  nm.  Panjang  gelombang  517  nm, 560 nm, 622 nm, 718 nm, dan 757 nm mempunyai nilai R 2 berkisar  0.5  –  0.68  (sedang  -  kuat).  Dengan  demikian panjang  gelombang  tersebut  sensitif  terhadap  perubahan kadar  N  dan  bisa  dipertimbangkan  untuk  digunakan memperkirakan  kadar  N  tanaman  melalui  pengukuran spektral. Thomas dan Gausman, (1977) panjang gelombang 560  nm  banyak  dipantulkan  oleh  klorofil  pada  vegetasi hijau dan sensitif terhadap konsentrasi N (Min et al . 2006). Yoder dan Pettigrew-Crosby (1995) mengemukakan  bahwa konsentrasi N dalam daun berkaitan erat dengan konsentrasi klorofil.
Gambar 3. Rata-rata reflektan jagung umur 4 MST (kiri) dan 8 MST (kanan) pada semua perlakuan pemupukan
Tabel 4. Regresi linear kadar-N daun (dalam %) dengan reflektansi spektral tajuk jagung pada umur 4 dan 8 MST
Gelombang Cahaya 4 MST 8 MST Persamaan R 2 Persamaan R 2 Biru (450-490 nm) Y = 2.303 + 9.94 X 0.30 Y = 4.13 – 63.60 X 0.41 Hijau (490-580 nm) Y = 2.247 + 6.78 X 0.43 Y = 5.40 – 49.43 X 0.90 Merah (580-680 nm) Y = 2.339 + 4.27 X 0.43 Y = 4.85 – 48.92 X 0.91 Red-Edge (680-750 nm) Y = 2.193 + 3.10 X 0.42 Y = 5.71 – 17.98 X 0.66 NIR (750-1050 nm) Y = 2.240 + 1.47 X 0.11 Y = 5.87 – 8.08 X 0.25
Keterangan: Y = Kadar N-Daun (%), X = reflektransi
Tabel 5. Regresi berganda kadar-N daun (dalam %) dengan nilai reflektansi spektral tajuk jagung pada umur 4 dan 8 MST
Umur Persamaan R 2 4 MST Y = 2.943 – 144.8X 1 + 689X 2 – 226X 3 – 80.4X 4 + 4.58X 5 0.88 8 MST Y = 2.583 – 8.6X 1 + 65X 2 – 105X 3 + 45.6X 4 + 4.86X 5 0.83
Keterangan: Y = Kadar N-Daun (%), X 1 = reflektransi gelombang biru, X 2 = reflektransi gelombang hijau, X 3 = reflektransi gelombang merah, X 4 = reflektransi gelombang red-edge, X 5 = reflektransi gelombang NIR
Tabel 6.  Regresi linear kadar-N daun (dalam %) dengan nilai reflektansi spektral tajuk jagung pada panjang gelombang tertentu pada umur 4 dan 8 MST
Panjang Gelombang (nm) 4 MST 8 MST Persamaan R 2 Persamaan R 2 517 Y = 2.322 + 7.5X 0.02 Y = 3.464 - 18.16X 0.60 560 Y = 2.329 + 6.4X 0.02 Y = 3.407 - 42.6X 0.50 622 Y = 2.313 + 4.2X 0.02 Y = 3.481 - 23.21X 0.69 671 Y = 2.431 + 1.13X 0.002 Y = 3.477 - 55.8X 0.72 718 Y = 2.525 - 0.54X 0.001 Y = 3.207 - 19.63X 0.63 757 Y = 2.506 - 0.19X 0.001 Y = 3.120 - 21.75X 0.56 937 Y = 2.609 - 0.56X 0.003 Y = 3.00 - 1.96X 0.08 967 Y = 2.582 - 0.42X 0.002 Y = 3.20 - 2.37X 0.11 994 Y = 2.627 - 0.62X 0.005 Y = 3.18 - 2.32X 0.10
Keterangan: Y = Kadar N-daun (%), X = reflektransi

## SIMPULAN
Pola kurva respon spektral tajuk jagung untuk 10 perlakuan pemupukan menunjukan reflektansi 4 MST lebih rendah dari 8 MST untuk seluruh panjang gelombang. Dari kurva  ini  kadar  N  daun  dapat  diperkirakan  dari  panjang gelombang  hijau  555  nm,  yang  menunjukkan  reflektansi paling  rendah  pada  4  MST  dan  reflektansi  tinggi  pada  8 MST  untuk  perlakuan  1  STD  (dosis  N  tertinggi). Reflektansi rendah pada panjang gelombang dan perlakuan 1  STD  menunjukkan  bahwa  kadar  N  pada  jaringan  daun lebih tinggi pada umur 4 MST dari pada umur 8 MST.
Panjang  gelombang  merah,  hijau  dan  red-edge pada  umur  4  dan  8  MST  menunjukan  korelasi  sedang sampai sangat kuat dengan kadar N daun dengan R 2 > 0.4. Pada  rentang  panjang  gelombang  450  –  750    nm diidentifikasi  bahwa  panjang  gelombang  hijau  dan  merah menunjukan korelasi sangat kuat dengan kadar-N daun pada umur  8  MST.  Koefisien  determinasi  (R 2 )  kuat  ditunjukan oleh  model  regresi  berganda  antara  spektrum  biru,  hijau, merah, red-edge, dan NIR terhadap kadar N tanaman baik untuk  4  MST  (0.88)  maupun  8  MST  (0.83).  Kombinasi spektrum  biru,  hijau,  merah, red-edge ,  dan  infra  merah dapat digunakan untuk deteksi dini kadar N jagung pada 4 MST.
Hasil  model    hubungan  panjang  gelombang terpilih  dengan  kadar  N  jagung  menunjukkan  bahwa korelasi sangat kuat diperoleh  pada panjang gelombang 671 nm. Panjang gelombang 517 nm, 560 nm, 622 nm, 671 nm, 718 nm, dan 757 nm  sensitif  terhadap  perubahan  kadar  N pada jagung umur 8 MST.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Para  penulis  menyampaikan  ucapan  terima  kasih kepada Departemen Ilmu Tanah dan Sumber Daya Lahan, Fakultas  Pertanian,  IPB  University,  khususnya  Divisi Penginderaan Jauh dan Informasi Spasial serta Divisi Kimia dan Kesuburan Tanah,  yang telah  memfasilitasi penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
Albayrak, S. 2008. Use of reflectance measurements for the detection  of  N,  P,  K,  ADF  and  NDF  contents  in sainfoin pasture. Sensors , 8(11): 7275–7286.
Bajwa, S.G., A.R. Mishra and R.J. Norman. 2010. Canopy Reflectance Response to Plant Nitrogen Accumulation in Rice. Precision Agric. , 11: 488- 506.
Blackmer,  T.M.,  J.S.  Schepers,  E.A.W.  Shea  and  G.E. Varvel. 1996. Nitrogen deficiency detection using reflected  shortwave  radiation  from  irrigated  corn canopies. Journal Agron ., 88: 1-5.
Chang,  K.W.,  J.C.  Lo  and  Y.  Shen.  2005.  Predicting  rice yield using canopy reflectance measured at booting stage. Agronomy Journal , 97: 872-878.
[EKO]  EKO  Instruments.  2016. Instruction  Manual: Portable  Spectroradiometer .  EKO  Instruments CO., Ltd. Tokyo, Japan.
Huang, W.J., D.W. Lamb, Z. Niu, Y.J. Zhang, L.Y. Liu and J.H.  Wang.  2007.  Identification  of  yellow  rust  in wheat using in-situ spectral reflectance measurements and airborne hyperspectral imaging. Precision Agriculture , 8(4-5): 187–197.
[KEMENTAN] Kementrian Pertanian Republik Indonesia. 2021. Inilah 10 Provinsi Produsen Jagung Terbesar Indonesia. https://www.pertanian.go.id/home/?show=news& act=view&id=4639#:~:text=Berdasarkan%20lapo ran%20prognosa%20penghitungan%20Pusat,men capai%205%2C16%20juta%20ha.
Leghari, S.J., N.A. Wahocho, G.M. Laghari,  L.A. Hafeez, B.G.  Mustafa,  T.K.  Hussain  and  A.A.  Lashari. 2016.  Role  of  Nitrogen  for  Plant  Growth  and Development: A review. Advances in Environmental Biology , 10(9): 209-218.
Li, F., Y. Miao, G. Feng, F. Yuan, S. Yue, X. Gao, Y. Liu, B. Liu, S.L. Ustin, and X. Chen. 2014. Improving estimation  of  summer  maize  nitrogen  status  with red  edge-based  spectral  vegetation  indices. Field Crops Res ., 157: 111–123.
Lihiang,  A.  dan  S.  Lumingkewas.  2020.  Efisiensi  Waktu
Pemberian Pemupukan Nitrogen Terhadap Pertumbuhan dan Produksi Jagung Lokal Kuning. Jurnal Sainsmat, 9(2): 144-158. ISSN: 2579-5686.
McWilliam,  D.A.,  D.R.  Berglund  and  G.J.  Endres.  1999. Corn  Growth  and  Management  Quick  Guide . North  Dakota  State  University.  North  Dakota, USA.
Min, M. and W.S. Lee. 2005. Determination of significant wavelengths and prediction of nitrogen content for citrus. Transactions of the ASAE , 48(2): 455–461.
Purwanto, S. 2008. Perkembangan Produksi dan Kebijakan dalam  Peningkatan  Produksi  Jagung .  Direktorat Budi Daya Serealia. Direktorat Jenderal Tanaman Pangan. Bogor, Indonesia.
Stone,  M.L.,  J.B.  Solie,  W.R.  Raun,  R.W.  Whitney,  S.L. Taylor  and  J.D.  Ringer.  1996.  Using  of  spectral radiance for correcting inseason fertilizer nitrogen deficiencies  in  winter  wheat. Trans.  ASAE ,  39: 1623-1631.
Sugiyono.  2012. Metode  Penelitian  Kuantitatif  Kualitatif dan R&D . Alfabeta, Bandung.
Thomas, J.R. and H.W.  Gausman. 1977. Reflektansi daun vs. daun konsentrasi klorofil dan karotenoid untuk delapan tanaman. Agro. J ., 69: 799–802.
Vigneau, N., M. Ecarnot, G. Rabatel and P. Roumet. 2011. Potential  of  field  hyperspectral  imaging  as  a nondestructive  method  to  assess  leaf  nitrogen content  in  wheat. Field  Crops  Research ,  122(1): 25–31.
Widowati,  L.R.,  D.  Nursyamsi,  S.  Rochayati  dan  M. Sarwani. 2011. Nitrogen Management on Agricultural  Land  in  Indonesia.  Proc.  of  Int. Seminar  on  Increased  Agricultural  Nitrogen Circulation  in  Asia:  Technological  Challenge  to
Mitigate  Agricultural  N  Emissions.  Taipei, Taiwan, Sep. 27 ‐ 28, 2011.
Xie, C., C. Yang, A. Hummel, G.A. Johnson and F.T. Izuno. 2018.  Spectral  reflectance  response  to  nitrogen fertilization  in  field  grown  corn. Int.  J.  Agric.  & Biol. Eng. , 11(4): 118-126.
Yoder,  B.J.  and  C.R.E.  Pettigrew.  1995.  Memprediksi nitrogen  dan  kandungan  dan  konsentrasi  klorofil dari  spektrum  reflektansi  (400–2,500nm)  pada sisik  daun  dan  kanopi. Penginderaan  Jauh Mengepung , 53: 199–211.
Yu, K.Q., Y.R. Zhao, X.L. Li, Y.N. Shao, F. Liu and Y. He. 2014. Hyperspectral imaging for mapping of total
nitrogen  spatial  distribution  in  pepper  plant. Plos One , 9(12): 1-19.
Zhao, B., A. Duan, S.T. Ata-Ul-Karim, Z. Liu, Z. Chen, Z. Gong, J. Zhang, J. Xiao, Z. Liu and A. Qin. 2018. Exploring  new  spectral  bands  and  vegetation indices  for  estimating  nitrogen  nutrition  index  of summer maize. Eur. J. Agron ., 93: 113–125.
Zhao,  D.,  K.R.  Reddy,  V.G.  Kakani,  J.J.  Read  and  G.A. Carter.  2003.  Corn  ( Zea  mays L.)  growth,  leaf pigment  concentration,  photosynthesis  and  leaf hyperspectral reflectance properties as affected by nitrogen supply. Plant and Soil , 257: 205–217.