Daun mangga yang tua dan muda punya sifat berbeda. Petani atau peneliti biasanya menentukan umur daun secara manual atau dengan merusak daun, misalnya melihat warna atau kadar airnya. Cara ini memakan waktu dan tidak praktis jika ingin monitoring cepat. Karena itu, para peneliti mencari cara non-destruktif untuk mengetahui usia relatif daun berdasarkan sifat alami jaringan daun. Salah satu metode yang menjanjikan adalah Electrical Impedance Spectroscopy (EIS) atau spektroskopi impedansi elektrik. Metode ini mengukur bagaimana jaringan daun merespons aliran listrik pada berbagai frekuensi. Daun yang muda dan tua akan menunjukkan respons listrik yang berbeda karena perubahan struktur sel, kadar air, dan integritas membran sel.
Peneliti menggunakan 6 varietas mangga: Gadung, Manalagi, Golek, Janis, Podang, dan Apel. Dari setiap varietas, diambil 5 daun dari satu ranting, mulai dari yang termuda hingga tertua. Pengukuran dilakukan dengan alat Analog Discovery 2 menggunakan dua elektroda yang ditempelkan di permukaan bawah daun. Daun dialiri arus listrik kecil dengan frekuensi 5“100 kHz. Data impedansi yang dihasilkan kemudian diolah menggunakan model rangkaian listrik bernama modified double-shell equivalent circuit. Model ini menghasilkan parameter-parameter seperti R (hambatan dinding sel), C (kapasitansi membran), dan n (ketidaksempurnaan membran). Parameter-parameter ini lalu diuji korelasinya dengan posisi daun (mewakili usia relatif) menggunakan uji Spearman, kemudian dilanjutkan dengan regresi linear.
Hasilnya menunjukkan bahwa daun yang lebih tua memiliki diameter lingkaran pada grafik Nyquist yang lebih besar, artinya hambatan elektriknya lebih tinggi. Dua parameter yang paling sensitif terhadap usia daun adalah R dan C. R meningkat seiring daun menua, sementara C menurun. Artinya, daun tua lebih resistif (menghambat aliran elektrik) karena kadar air berkurang dan membran sel mulai rusak. Sementara itu, parameter n tidak menunjukkan hubungan yang signifikan. Dari keenam varietas, Manalagi dan Podang menunjukkan perubahan paling drastis (sensitif), sedangkan Janis paling lambat perubahannya. Nilai R² pada regresi linear untuk R mencapai 0,949 (Gadung) dan untuk C mencapai 0,999 (Janis), yang berarti hubungannya sangat kuat.
Dengan demikian metode EIS dengan dua elektroda dan model rangkaian double-shell yang dimodifikasi berhasil digunakan untuk mendeteksi usia relatif daun mangga secara non-destruktif. Parameter R (hambatan) dan C (kapasitansi membran) terbukti sebagai indikator listrik yang andal. Daun muda bersifat konduktif dan kapasitif, sedangkan daun tua lebih resistif. Penelitian ini membuka peluang untuk membuat alat cepat dan praktis bagi petani atau peneliti dalam memantau fisiologi tanaman tanpa harus merusak daun.
Penulis: Prof. Dr. Khusnul Ain, S.T, M.Si.
