Oleh : AHMAD RIFQI
F14050266
2009
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Judul Skripsi : Analisa Unjuk Kerja Sistem Monitoring Parameter Lingkungan Mikro Menggunakan Field Server pada Budidaya Tomat (Lycopersicum esculentum Mill) Secara Hidroponik di Daerah Tropis
Nama : Ahmad Rifqi
NIM : F14050266
Menyetujui,
Pembimbing I
(Dr. Ir. I Dewa Made Subrata, M.Agr) NIP. 19620803 198703 1 002
Pembimbing II
(Dr. Satyanto Krido Saptomo, STP., M.Si) NIP. 19730411 200501 1 002
Mengetahui : Ketua Departemen
(Dr. Ir. Desrial, M.Eng) NIP. 19661201 199103 1 004
Ahmad Rifqi. F14050266. Analisa Unjuk Kerja Sistem Monitoring Parameter Lingkungan Mikro Menggunakan Field Server pada Budidaya Tomat (Lycopersicum esculentum Mill) Secara Hidroponik di Daerah Tropis. Di bawah bimbingan: Dr. Ir. I Dewa Made Subrata M.Agr. dan Dr. Satyanto Krido Saptomo, STP., M.Si. 2009.
RINGKASAN
Greenhouse merupakan suatu bangunan yang berfungsi untuk melindungi tanaman dari pengaruh keadaan lingkungan yang kurang baik, seperti tiupan angin kencang, radiasi matahari yang terlalu panas bagi tanaman, terpaan hujan, serta melindungi tanaman dari serangga dan penyakit. Dengan menggunakan greenhouse sebagai tempat pembudidayaan tanaman, maka lingkungan tanaman dapat dikondisikan agar sesuai dengan kebutuhan tanaman untuk dapat tumbuh dengan baik. Dalam mengkondisikan lingkungan tersebut maka diperlukan pemantauan terhadap parameter-parameter lingkungan yang berinteraksi langsung pada tanaman.
Permasalahan yang dihadapi dalam pemantauan lingkungan tersebut adalah monitoring perlu dilakukan secara berkelanjutan selama masa budidaya tanaman. Hal ini tentu sulit dilakukan oleh operator ataupun orang yang berkepentingan dengan greenhouse untuk terus menerus memantau keadaan lingkungan di dalam greenhouse selama 24 jam. Dengan demikian, diperlukan sistem monitoring parameter lingkungan mikro yang menunjang sehingga mempermudah dalam pemantauan tersebut serta memungkinkan untuk diterapkannya sistem kontrol lingkungan yang dapat memberikan kondisi lingkungan yang kondusif bagi pertumbuhan tanaman.
Perkembangan yang sangat cepat dalam bidang teknologi mikro elektronik memberi kemudahan bagi berbagai aktivitas dalam kehidupan manusia termasuk dalam bidang pertanian. Salah satu teknologi yang dapat dimanfaatkan dalam pemantauan parameter lingkungan mikro tanaman yaitu field server (FS). Field sever merupakan alat untuk memonitor parameter lingkungan secara otomatis yang terdiri dari komponen utama antara lain Web-Server, ADC (Analog to Digital Converter), DAC (Digital to Analog Converter), wireless LAN module dan multi-sensor yang terdiri dari sensor suhu udara, Relative Humidity (RH), radiasi surya dan CCD camera. Dengan penggunaan field server ini, parameter lingkungan mikro tanaman di dalam greenhouse akan dapat termonitor secara on- line dan dapat diakses kapanpun dan dimanapun melalui jaringan internet sehingga kondisi tanaman akan selalu terpantau.
Tujuan dari penelitian ini yaitu merancang sistem monitoring parameter lingkungan mikro pada budidaya tanaman tomat secara hidroponik di dalam greenhouse dengan menggunakan field server serta menguji, mengimplementasikan, dan menganalisa unjuk kerja sistem monitoring pada pemantauan tanaman tomat selama masa budidaya.
Penelitian ini dilaksanakan di single span greenhouse laboratorium Teknik Tanah dan Air, Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor pada bulan Mei – Agustus 2009.
Kegiatan penelitian meliputi persiapan budidaya tanaman tomat dan persiapan sistem monitoring dengan field server, pindah tanam dan instalasi
sistem monitoring dalam greenhouse, kalibrasi sensor, pengujian teknis sistem monitoring serta pengambilan data lingkungan mikro tanaman. Pengambilan data dilakukan setiap 10 menit sekali sepanjang hari selama masa budidaya tanaman.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa field server dapat terkoneksi dengan baik pada jaringan internet sehingga pemantauan parameter lingkungan mikro tanaman dan pemantauan visual tanaman dapat dilakukan kapan saja dan dimana saja secara online menggunakan internet. Pemantauan terhadap tiga parameter lingkungan mikro tanaman (suhu udara, RH dan radiasi surya) dapat dilakukan dengan mengakses alamat web http://125.166.42.26:85/, dan untuk mengamati pertumbuhan tanaman secara visual serta pengambilan image tanaman dapat dilakukan dengan mengakses alamet web http://125.166.42.26:86/.
Kemampuan field server dalam memantau parameter-parameter lingkungan mikro tanaman memiliki tingkat akurasi yang tinggi, terbukti pada tingginya nilai koefisien determinasi setiap persamaan kalibrasi dari masing- masing sensor. Persamaan kalibrasi untuk sensor suhu udara yaitu y = 0.5381x – 13.006 dengan nilai koefisien determinasi sebesar 0.9668. Persamaan kalibrasi untuk sensor RH yaitu y = 0.5185x + 16.352 dengan koefisien determinasi sebesar 0.8673. Serta persamaan kalibrasi untuk sensor radiasi surya yaitu y = 3.8648x dengan koefisien determinasi sebesar 0.9105.
Dari data-data lingkungan mikro yang diambil dengan menggunakan field server, dapat diperoleh grafik perubahan parameter lingkungan mikro tanaman dalam satu hari, grafik perubahan parameter lingkungan mikro harian, serta tingkat evapotranspirasi potensial harian selama masa budidaya.
Melalui pemantauan yang dilakukan terhadap perubahan parameter lingkungan mikro tanaman, terlihat hubungan dari ketiga parameter yang terukur saling terkait satu sama lain. Tingkat radiasi surya akan mempengaruhi suhu udara, sedangkan perubahan suhu udara akan menyebabkan kenaikan atau penurunan RH yang hubungannya berbanding terbalik dengan perubahan suhu udara tersebut. Ketika terjadi peningkatan intensitas radiasi surya, suhu udara di lingkungan tanaman akan meningkat. Peningkatan suhu udara ini akan menyebabkan penurunan nilai RH. Begitu pula sebaliknya, ketika intensitas radiasi surya menurun, suhu udara akan menurun pula sedangkan RH akan meningkat.
Selama pemantauan, diperoleh nilai kisaran suhu rata-rata harian sebesar 24.8 – 28.6 °C dengan suhu rata-rata selama pemantauan 26.8 °C, nilai RH rata- rata harian berkisar antara 70.9 – 94.2 % dengan RH rata-rata selama pemantauan sebesar 80 %, dan besarnya intensitas radiasi surya rata-rata harian berkisar antara 0.29 – 0.60 MJ/m2/jam, dengan nilai rata-rata selama pemantauan sebesar 0.47 MJ/m2/jam. Dengan menggunakan data yang telah diperoleh, tingkat evapotranspirasi potensial dapat dihitung. Tingkat evapotranspirasi tanaman selama pemantauan berkisar antara 0.75 – 1.78 mm/hari.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa hasil validasi field server terhadap parameter-parameter lingkungan mikro tanaman sesuai seperti pengukuran dengan menggunakan alat ukur standar, sehingga field server layak dipergunakan dalam kegiatan monitoring tanaman.