BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.4 Hasil Percobaan
4.4.3 Tanaman
Dilakukan percobaan dengan menggunakan tanaman kangkung sebanyak enam buah selama lima belas hari. Tanaman mulai dipindahkan ke dalam sistem setelah tanaman berumur 7 – 9 hari.
Air pada sistem dicampurkan dengan nutrisi A-B Mix dengan kepekatan nutrisi sebesar 1000 ppm [52]. Kepekatan nutrisi dipantau setiap hari dengan menggunakan ppm meter. Apabila kepekatan nutrisi berkurang sehingga berada di bawah 1000 ppm, maka ditambahkan larutan A-B Mix sehingga kepekatan nutrisi bertambah. Setelah itu tanaman dipantau pertumbuhannya dengan cara diukur tinggi tanaman, jumlah daun dan panjang daun setiap tiga hari sekali. Tanaman hasil pertumbuhan pada sistem dibandingkan dengan hasil penanaman menggunakan media tanah (konvensional) yang datanya didapatkan dari referensi.
Percobaan dilakukan dengan dua variasi yaitu dengan kondisi LED tidak aktif dan LED aktif.
Hasil dari percobaan dengan tanaman menunjukan bahwa tanaman dapat hidup pada sistem aeroponik yang telah dibangun. Dapat dilihat bahwa kondisi LED mempengaruhi hasil dari pertumbuhan tanaman. Hasil dari pertumbuhan tanaman dapat dilihat pada Tabel 4.1, Tabel 4.2 dan Gambar 4. 23 hingga Gambar 4. 25 berikut.
Universitas Pertamina - 37 Tabel 4. 1 Hasil Tanaman tanpa LED
Hari ke - 7 Hari ke - 25
Tanaman 1
Tanaman 2
Tanaman 3
38 - Universitas Pertamina Tanaman 4
Tanaman 5
Tanaman 6
Dapat dilihat pada Tabel 4.1 bahwa tanaman kangkung dapat tumbuh pada sistem yang telah dibangun.
Universitas Pertamina - 39 Tabel 4. 2 Hasil Tanaman dengan LED
Hari ke - 7 Hari ke - 21
Tanaman 1
Tanaman 2
Tanaman 3
40 - Universitas Pertamina Tanaman 4
Tanaman 5
Tanaman 6
Dapat dilihat pada Tabel 4.2 bahwa tanaman kangkung dapat tumbuh pada sistem yang telah dibangun.
Universitas Pertamina - 41 Grafik pertumbuhan tanaman kangkung dapat dilihat pada Gambar 4. 23 di bawah
Gambar 4. 23 Perbandingan Panjang Tanaman [47]
Dapat dilihat pada Gambar 4. 23, Percobaan dengan kondisi LED tidak aktif ditunjukan oleh grafik berwarna hitam. Tanaman mulai dipindahkan ke dalam sistem saat usia dari tanaman kangkung berumur 7 hari. Grafik tersebut menunjukan bahwa panjang dari tanaman bertambah tetapi pertumbuhannya sangat lambat. Percobaan dengan kondisi LED aktif ditunjukan oleh grafik berwarna ungu. Tanaman mulai dipindahkan ke dalam sistem saat usia dari tanaman kangkung berumur 7 hari. Dari perbandingan grafik tersebut dapat dilihat bahwa dengan menambahan Modul LED tanaman kangkung 27.44% lebih panjang jika dibandingkan dengan tanpa menggunakan Modul LED. Sedangkan grafik berwarna merah menunjukan pertumbuhan tanaman kangkung dengan metode penanaman konvensional [47].
Jika dibandingkan, pertumbuhan tanaman kangkung pada sistem aeroponik saat LED aktif lebih baik dibandingkan dengan saat LED tidak aktif. Pertumbuhan tanaman kangkung pada sistem saar LED aktif dapat dikatakan sama baiknya demgam pertumbuhan tanaman kangkung dengan metode penanaman konvensional.
42 - Universitas Pertamina
Gambar 4. 24 Perbandingan Jumlah Daun [47]
Dapat dilihat pada Gambar 4. 24. Percobaan dengan kondisi LED tidak aktif ditunjukan oleh grafik berwarna hitam. Grafik tersebut menunjukan bahwa jumlah daun dari tanaman kankung bertambah seiring berjalannya waktu. Percobaan dengan kondisi LED aktif ditunjukan oleh grafik berwarna ungu. Dapat dilihat pada perbandingan grafik bahwa dengan menambahkan Modul LED kangkung memiliki jumlah daun 56% lebih banyak jika dibandingkan dengan pertumbuhan tanpa menggunakan Modul LED. Sedangkan grafik berwarna merah menunjukan penambahan jumlah daun dengan metode penanaman konvensional [47].
Jika dibandingkan, penambahan daun tanaman kangkung pada sistem aeroponik saat LED aktif lebih baik jika dibandingkan dengan saat LED tidak aktif. Penambahan daun tanaman kangkung pada sistem saat LED aktif dapat dikatakan sama baiknya dengan penambahan jumlah daun tanaman kangkung dengan metode penanaman secara konvensional.
Grafik panjang daun tanaman kangkung dapat dilihat pada Gambar 4. 25 di bawah
Gambar 4. 25 Perbandingan Panjang Daun [47]
Dapat dilihat pada Gambar 4. 25. Percobaan dengan kondisi LED tidak aktif ditunjukan oleh grafik berwarna hitam. Grafik tersebut menunjukan bahwa panjang daun dari tanaman kangkung bertambah seiring berjalannya waktu. Dari grafik tersebut dapat dikatakan bahwa panjang daun tidak mengalami pertumbuhan yang signifikan. Percobaan dengan kondisi LED aktif ditunjukan oleh grafik berwarna ungu. Grafik tersebut menunjukan bahwa panjang daun dari tanaman kangkung bertambah seiring berjalannya waktu, walaupun pertumbuhannya tidak signifikan. Dapat dilihat pada perbandingan grafik bahwa saat ditambahkan dengan menggunakan Modul LED, daun tanaman kangkung lebih lebar sebesar 11.29% jika dibandingkan dengan tidak menggunakan Modul LED. Grafik berwana merah menunjukan panjang daun dengan metode penanaman konvensional [47]
Jika dibandingkan, panjang daun tanaman kangkung pada sistem aeroponik dengan LED aktif dan dengan LED tidak aktif tidak memiliki perbedaan yang signifikan. Sedangkan penanaman dengan metode konvensional memiliki hasil yang lebih baik.
Universitas Pertamina - 43 Secara keseluruhan, penanaman dengan menggunakan sistem aeroponik yang telah dibangun memiliki hasil yang hampir sama jika dibandingkan dengan hasil penanaman dengan menggunakan metode konvensional yang hasilnya didapatkan dari referensi. Adapun beberapa hal yang menyebabkan hasil penanaman dengan menggunakan sistem aeroponik kurang baik adalah minimnya pencahayaan. Seperti yang dapat dilihat pada Gambar 4. 17 intensitas cahaya, intensitas cahaya yang diterima oleh sistem berada di bawah 2000 lux. Sedangkan pada umumnya, intensitas cahaya dari cahaya matahari tidak langsung berkisar antara 10.000 – 25.000 lux [53].
Kurangnya cahaya pada tanaman dapat memicu terjadinya etiolasi. Etiolasi adalah kondisi saat tanaman kekurangan sinar matahari sehingga pertumbuhannya menjadi tidak nomral. Ciri-ciri tanaman yang mengalami etiolasi antara lain tanaman lebih panjang tetapi batang tanaman tidak kokoh, tanaman terlihat lemah dan pucat, tanaman memiliki daun yang kecil dan akar pada tanaman tidak lebat [54]. Pada hasil percobaan menunjukan bahwa tanaman memiliki dua dari keempat ciri tanaman yang mengalami etiolasi, yaitu daun yang kecil dan akar yang tidak lebat.
Universitas Pertamina - 21
Universitas Pertamina - 41
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil dari perancangan, pembangunan, pengujian dan analisis sistem pada Tugas Akhir ini, dapat disimpulkan sebagai berikut.
• Sistem telah berhasil dibangun dengan memiliki sistem pengendalian suhu dan kelembapan, juga memiliki sistem pencahayaan.
• Suhu, kelembapan dan intensitas cahaya dapat dipantau melalui internet.
• Aktuator untuk pengendalian suhu, pengendalian kelembapan dan juga sistem pencahayaan dapat dimatikan atau dihidupkan melalui internet dengan menggunakan Graphical User Interface (GUI) yang telah dibuat.
• Suhu telah berhasil dikendalikan sehingga berada di kisaran 25 - 30°𝐶 dengan rata-rata perharinya 28.8°C dengan total pengambilan data kurang lebih 44 hari.
• Kelembapan telah berhasil dikendalikan sehingga berada di atas 60%. Selain itu dengan kelembapan yang ada tanaman dapat tumbuh pada sistem aeroponik yang telah dibangun.
• Sistem pencahayaan yang dibangun dapat memicu proses fotosintesis
• Sistem yang telah dibanugn dapat menumbuhkan tanaman kangkung yang memiliki tinggi dan juga jumlah daun yang menyerupai penanaman dengan metode konvensional walaupun sistem diletakan di tempat yang cenderung kekurangan cahaya.
5.2 Saran
Adapun saran untuk penelitian dan pengembangan dari rancamg bangun Tugas Akhir ini adalah.
• Untuk memperbaiki pertumbuhan dari tanaman, sistem ditempatkan di tempat yang lebih banyak terpapar oleh sinar matahari sehingga pertumbuhan anaman dapat lebih maksimal.
• Pemisah antara ruang akar dan ruang tumbuh sebaiknya menggunakan tutup yang lebih rapat. Sehingga dapat meminimalisir penguapan pada ruang akar.
• Sensor kelembapan yang digunakan sebaiknya memiliki kemampuan tahan air.
Universitas Pertamina - 41
42 - Universitas Pertamina
Referensi
[1] Global Food Security Index, “Rangking and trends,” 2019. [Online]. Available:
https://foodsecurityindex.eiu.com/Index. [Accessed: 21-Jan-2020].
[2] S. P. Sicca, “BPS: Jumlah Penduduk Triwulan I 2018 Sebanyak 127,07 Juta.” [Online].
Available: https://tirto.id/bps-jumlah-penduduk-bekerja-triwulan-i-2018-sebanyak-12707-juta-cJ5D. [Accessed: 21-Jan-2020].
[3] A. Keating, Food security in Australia: The logistics of vulnerability. 2013.
[4] “Urban Agriculture.” .
[5] E. B. Santoso, R. Ratna, W. ; Gerakan, P. Perkotaan, K. Surabaya, and R. Ratna Widya,
“Gerakan Pertanian Perkotaan Dalam Mendukung Kemandirian Masyarakat Di Kota Surabaya,” Semin. Nas. Cities, p. 11, 2014.
[6] D. Rochintaniawati, “Hidroponik sederhana,” pp. 1–6, 2011.
[7] F. Rahman, I. J. Ritun, M. R. Ahmed Biplob, N. Farhin, and J. Uddin, “Automated aeroponics system for indoor farming using arduino,” 2018 Jt. 7th Int. Conf. Informatics, Electron. Vis. 2nd Int. Conf. Imaging, Vis. Pattern Recognition, ICIEV-IVPR 2018, pp. 137–
141, 2019, doi: 10.1109/ICIEV.2018.8641026.
[8] R. B. Prihatin, “PROBLEM AIR BERSIH DI PERKOTAAN,” 2013.
[9] NASA, “Progressive Plant Growing is a Blooming Business,” NASA, Apr-2007.
[10] I. Idris and M. I. Sani, “Monitoring and control of aeroponic growing system for potato production,” Proc. 2012 IEEE Conf. Control. Syst. Ind. Informatics, ICCSII 2012, pp. 120–
125, 2012, doi: 10.1109/CCSII.2012.6470485.
[11] Z. Zainudhin, “Syarat tumbuh tanaman bayam,” Agrotani.com, 2016. [Online]. Available:
https://www.agrotani.com/syarat-tumbuh-tanaman-bayam/.
[12] “Suhu Ideal pada Hidroponik,” thehijau, 2019. [Online]. Available:
https://thehijau.com/cara-mengatur-suhu-air-pada-hidroponik/.
[13] P. Tani, “Perbedaan Sayur Hidroponik VS Organik,” 2018. [Online]. Available:
https://paktanidigital.com/artikel/perbedaan-sayur-hidroponik-dengan-organik/#.X0DSRsgzaUk. [Accessed: 22-Aug-2020].
[14] I. A. Lakhiar, J. Gao, T. N. Syed, F. A. Chandio, and N. A. Buttar, “Modern plant cultivation technologies in agriculture under controlled environment: a review on aeroponics,” J. Plant Interact., vol. 13, no. 1, pp. 338–352, 2018.
[15] B. Barth, “Aeroponics Defined,” 2018. [Online]. Available:
https://modernfarmer.com/2018/07/how-does-aeroponics-work/. [Accessed: 28-Feb-2020].
[16] K. Ogata, MODERN CONTROL ENGINEERING, 5th ed. Pearson, 2015.
[17] R. Keim, “what is microcontroller,” all about circuits, 2019. [Online]. Available:
https://www.allaboutcircuits.com/technical-articles/what-is-a-microcontroller-introduction-component-characteristics-component/. [Accessed: 20-Feb-2020].
[18] “LOLIN D1 mini,” 2019. [Online]. Available:
https://docs.wemos.cc/en/latest/d1/d1_mini.html. [Accessed: 11-Sep-2020].
[19] M. Series, “Datasheet Wemos D1 Mini,” no. July, 2017.
Universitas Pertamina - 43 [20] “DHT 11 & DHT 22 Sensors Temperature and Humidity Tutorial using Arduino.” [Online].
Available: https://howtomechatronics.com/tutorials/arduino/dht11-dht22-sensors-temperature-and-humidity-tutorial-using-arduino/. [Accessed: 28-Feb-2020].
[21] Datasheet, “Digital-output relative humidity & temperature sensor / module – DHT11 Specification : Front view Side view,” pp. 1–3, 2014.
[22] “This Is How Thermoelectric Coolers Works.” [Online]. Available:
https://www.electracool.com/moduleworking.htm. [Accessed: 28-Feb-2020].
[23] W. E. Clifton, “Thermoelectric cooler design,” no. December, pp. 4–6, 1992.
[24] “Ultrasonic Mist Maker.” [Online]. Available:
https://www.electroschematics.com/ultrasonic-mist-maker/. [Accessed: 28-Feb-2020].
[25] R. Electronic, “Ultrasonic Mist Maker Fogger.” [Online]. Available:
https://www.tokopedia.com/rushandyelc/ultrasonic-mist-maker-fogger-pembuat-kabut-lengkap-adaptor-dc24v-1a. [Accessed: 11-Aug-2020].
[26] C. Woodford, “Heat,” EXPLAINTHATSTUFF, 2019. [Online]. Available:
https://www.explainthatstuff.com/heat.html. [Accessed: 08-Mar-2020].
[27] P. Schmidt, “Thermodynamics for Idiots,” networx. [Online]. Available:
https://www.networx.com/article/thermodynamics-for-idiots.
[28] Dave, “Weather Facts,” weatherdudes, 2008. [Online]. Available:
http://www.weatherdudes.com/facts_display.php?fact_id=51.
[29] “BH1750 - Specifications and Applications.” [Online]. Available:
https://www.elprocus.com/bh1750-specifications-and-applications/%0D.
[30] “BH1750 - Ambient Light Sensor,” 2019. [Online]. Available:
https://components101.com/sensors/bh1750-ambient-light-sensor. [Accessed: 11-Aug-2020].
[31] “Intensity Sensor.” [Online]. Available: https://www.addicore.com/BH1750FVI-p/ad290.htm. [Accessed: 22-Jan-2020].
[32] R. L. BOYLESTAD and L. NASHELSKY, Electronic Devices and Circuit Theory, 11th ed.
PEARSON, 2013.
[33] C. Woodford, “Diodes and LEDs,” 2019. [Online]. Available:
https://www.explainthatstuff.com/diodes.html. [Accessed: 03-Mar-2020].
[34] U. Guide, “Handson Technology WS2812B RGB Neopixel 4x4 Matrix Display,” pp. 1–8.
[35] G. / OEM, “5050 RGB LED with WS2812B Driver Chip.” [Online]. Available:
https://coolcomponents.co.uk/products/5050-rgb-led-with-ws2812b-driver-chip. [Accessed:
11-Aug-2020].
[36] A. Bahga and V. Madisetti, Internet of Things. Arshdeep Bahga & Vijay Madisetti, 2014.
[37] Hambali, “INTERNET OF THINGS (IoT).”
[38] J. Mamad, “PENGERTIAN LENGKAP TENTANG APA ITU INTERNET OF THINGS (IoT).” .
[39] T. Priyowidodo, “Budidaya kangkung darat organik,” 2013. [Online]. Available:
https://alamtani.com/budidaya-kangkung-darat-organik/. [Accessed: 22-Aug-2020].
44 - Universitas Pertamina
[40] M. . Palada, L. C. Chang, and M. Hidayat, “BUDIDAYA DAN PRODUKSI BENIH KANGKUNG.” [Online]. Available: http://hortikultura.litbang.pertanian.go.id/teknologi-detail-35.html#:~:text=Kangkung dapat memberikan hasil yang,oC tanaman akan
rusak.&text=Bila sudah berdaun dua%2C kurangi,berjarak tanaman 10-15 cm. [Accessed:
22-Aug-2020].
[41] Redaksi, “Berapa Umur Sayuran Siap Panen? 10 Jenis Sayuran Ini Paling Cepat Panen!,”
klikhijau, 2020. [Online]. Available: https://klikhijau.com/read/berapa-umur-sayuran-siap-panen-10-jenis-sayuran-ini-paling-cepat-panen/. [Accessed: 03-Aug-2020].
[42] Dimas, “Cara Menanam Kangkung Paling Mudah,” 2020. [Online]. Available:
https://kutanam.com/cara-menanam-kangkung/. [Accessed: 22-Aug-2020].
[43] B. Utomo, “Fotosintesis pada Tumbuhan,” Vegetalika, vol. 01 no. 3, pp. 1–26, 2007.
[44] R. Hidayat, “Spektrum Cahaya yang Dibutuhkan untuk Fotosintesis.”
[45] “UNSUR HARA KEBUTUHAN TANAMAN,” Dinas Pangan, Pertanian dan Perikanan Kota Pontianak, 2018. [Online]. Available: https://pertanian.pontianakkota.go.id/artikel/52-unsur-hara-kebutuhan-tanaman.html. [Accessed: 28-Jul-2020].
[46] U. HIDROPONIK, “Komposisi Nutrisi Hidroponik AB Mix (Bagian 2),” 2017. [Online].
Available: https://www.urbanhidroponik.com/2017/02/komposisi-nutrisi-hidroponik-ab-mix.html. [Accessed: 03-Aug-2020].
[47] I. Irawati and Z. Salamah, “PERTUMBUHAN TANAMAN KANGKUNG DARAT(
Ipomoea reptans Poir.) DENGAN PEMBERIAN PUPUK ORGANIK BERBAHAN DASAR KOTORAN KELINCI,” J. Bioedukatika, vol. 1, no. 1, p. 3, 2013, doi:
10.26555/bioedukatika.v1i1.4079.
[48] Admin_telmut, “hama dan penyakit pada tanaman kangkung,” 2019. [Online]. Available:
http://cybex.pertanian.go.id/mobile/artikel/74803/hama-dan-penyakit-tanaman-kangkung/.
[Accessed: 03-Aug-2020].
[49] S0high, “24 Hours Spraying for Aeroponics?,” 2011. [Online]. Available:
https://www.rollitup.org/t/24-hour-spraying-for-aeroponics.466532/. [Accessed: 07-Sep-2020].
[50] Quickgrow, “Aeroponics - Misting Frequency and The Root System,” 2018. [Online].
Available: https://www.quickgrow.com/post/grow-your-blog-community. [Accessed: 07-Sep-2020].
[51] T. Kozai, K. Fujiwara, and E. S. Runkle, LED Lighting for Urban Agriculture. Chiba:
Springer, 2016.
[52] B. WN, “Tabel PPM dan pH Nutrisi Hidroponik,” 2016. [Online]. Available:
http://hidroponikpedia.com/tabel-ppm-dan-ph-nutrisi-hidroponik/. [Accessed: 26-Aug-2020].
[53] P. ROBINSON, “How much light do my indoor plants needs?,” 2020. [Online]. Available:
https://www.plantmaid.com/how-much-light-do-my-indoor-plants-needs/. [Accessed: 04-Aug-2020].
[54] M. S. Betaria Septiana, S.ST., “Dampak Etiolasi Bagi Tanaman,” 2019. [Online]. Available:
http://cybex.pertanian.go.id/mobile/artikel/89452/Dampak-Etiolasi-Bagi-Tanaman/.
[Accessed: 12-Aug-2020].
Universitas Pertamina - 45
46 - Universitas Pertamina
LAMPIRAN
Lampiran 1: Percobaan Tanaman Kangkung dengan LED Tidak Aktif Lampiran 2: Form Bimbingan Tugas Akhir (Pembimbing 1)
Lampiran 3: Form Bimbingan Tugas Akhir (Pembimbing 2)
Universitas Pertamina - 47
LAMPIRAN 1
48 - Universitas Pertamina
Lampiran 1. Percobaan Tanaman Kangkung dengan LED Tidak Aktif
Pada lampiran ini dilampirkan grafik dan gambar dari percobaan yang telah dilakukan. Pada percobaan ini salah satu dari enam tanaman yang ditumbuhkan pada sistem mati karena kesalahan manusia (human error) yaitu tertimpa paralon. Batang dari tanaman tersebut patah dan menyebabkan tanaman mati. Tanaman yang mati memiliki jumlah daun yang lebih banyak dibandingkan rata-rata jumlah daun sehingga rata-rata jumlah daun pada percobaan ini mengalami penurunan. Tanaman mulai dipindahkan pada hari ke-9 setelah penyemaian, sehingga grafik mulai dari tanaman pada percobaan ini tidak sama dengan percobaan yang lain.
Gambar 1. Panjang Tanaman
Gambar 2. Jumlah Daun
Universitas Pertamina - 49 Gambar 3. Panjang Daun
Pada Tabel. 1 dapat dilihat tanaman pada hari pertama dipindahkan ke dalam sistem dan pada hari terakhir tanaman pada sistem kecuali pada tanaman 2 dikarenakan mati seperti yang telah dijelaskan sebelumnya.
Tabel 1. Hasil Pertumbuhan Tanaman
Hari ke - 9 Hari ke - 24
Tanaman 1
50 - Universitas Pertamina
Tanaman 2 -
Tanaman 3
Tanaman 4
Universitas Pertamina - 51 Tanaman 5
Tanaman 6
52 - Universitas Pertamina
LAMPIRAN 2
Universitas Pertamina - 53
54 - Universitas Pertamina
Universitas Pertamina - 55
56 - Universitas Pertamina
LAMPIRAN 3
Universitas Pertamina - 57
58 - Universitas Pertamina