ABSTRAK
PENGARUH JENIS LAMPU TERHADAP PERTUMBUHAN DAN HASIL PRODUKSI TANAMAN SELADA (Lactuca sativa L.)
PADA SISTEM HIDROPONIK INDOOR Oleh
AG. RENI RESTIANI
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui jenis lampu yang sesuai untuk pertumbuhan tanaman selada (Lactuca sativa L.) pada hidroponik sistem sumbu. Penelitian ini telah dilaksanakan pada bulan April sampai Juni 2015. Penelitian ini menggunakan faktor tunggal yaitu: penyinaran sinar matahari (N0), penyinaran 2 lampu Neon 18 watt (N1), penyinaran 2 LED 36 watt dan 1 lampu Halogen 150 watt (N2), penyinaran 2 lampu Neon 18 watt dan 2 LED 36 watt (N3), dan penyinaran lampu pijar 100 watt (N4). Setiap perlakuan terdiri dari 4 tanaman, sehingga terdapat 20 sampel tanaman. Perlakuan penyinaran dengan lampu diletakkan dalam ruang penanaman yang dibatasi dengan papan tripleks. Sementara, tanaman dengan penyinaran matahari yang diletakkan dalam
greenhouse sebagai pembanding.
Hasil pengamatan menunjukkan pertumbuhan vegetatif tanaman selada terbaik adalah pada perlakuan N3 dengan penyinaran 2 lampu Neon dan 2 LED. Namun jika dibandingkan dengan perlakuan N0 pertumbuhan selada perlakuan N3 masih belum optimal karena masih mengalami etiolasi. Hal ini disebabkan intensitas cahaya dalam ruang penanaman masih kurang sesuai.
ABSTRACT
THE EFFECT OF LAMP TYPES ON THE GROWTH AND PRODUCTION OF LETTUCE GROWN IN AN INDOOR HYDROPHONIC SYSTEM
By
AG. RENI RESTIANI
The objective of this research was to evaluate responses of grand rapid lettuce (Lactuca sativa L.) grown in an indoor hydrophonic system (a wick system) under the treatments of some different types of lighting. The research was conducted in April to June 2015. The treatment used in this research consisted of a single factor (types of lighting) with five levels: Sun lighting (N0),, 2 tubes of 18 Watt fluorescent lamp (N1), 2 sets of 36 Watt LED + 1 tube of 150 Watt halogen lamp (N2), 2 sets of 36 Watt LED + 2 tubes of 18 Watt fluorescent lamp (N3), and 150 Watt bulb (N4). Each treatment consisted of four plants which were grown in a 60 cm x 60 cm x 120 cm growth chamber made of plywood, except for sun light treated plants which were placed in a mini greenhouse.
Results showed that among the plants in the growth chambers, the best vegetative growth was shown by the lettuce in the treatment of 2 sets of 36 Watt LED + 2 tubes of 18 Watt fluorescent lamp (N3), However; compared to those plants grown under the sun light, the lettuce in N3 still looked etiolation because light intensity was not optimal yet.
PENGARUH JENIS LAMPU TERHADAP PERTUMBUHAN DAN HASIL PRODUKSI TANAMAN SELADA (Lactuca sativa L.)
PADA SISTEM HIDROPONIK INDOOR
Oleh
AG. RENI RESTIANI
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada
Jurusan Teknik Pertanian
Fakultas Pertanian Universitas Lampung
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS LAMPUNG
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Gisting, pada tanggal 22 April 1993, putri tunggal dari keluarga Bapak Yosef Marsudi dan Ibu Yuliana Rustanti. Penulis mulai menempuh pendidikan dari taman kanak-kanak di TK Fransiskus Gisting pada tahun 1997 sampai 1999. Sekolah Dasar di SD Fransiskus Gisting, Tanggamus pada tahun 1999 sampai 2005. Sekolah Menengah Pertama di SMP Xaverius Gisting pada tahun 2005 sampai 2008. Sekolah Menengah Atas di SMA Xaverius Pringsewu pada tahun 2008 dan diselesaikan pada tahun 2011.
Mahasiswa Teknik Pertanian Indonesia). Penulis juga aktif dalam kegiatan mahasiswa Katolik sebagai mentor pada periode 2012-2013.
Pada bulan Juli 2014, penulis melaksanakan Praktik Umum (PU) di PT.
Puji syukur pada Tuhan Yesus atas segala berkat, kasih, anugerah,
serta ilmu yang sangat bermanfaat hingga tiada batas.
Sebagai wujud ungkapan rasa cinta, kasih sayang, dan kesungguahan
ku persembahkan karya kecilku ini teruntuk:
Keluargaku tercinta
Bapakku Yosef Marsudi
dan
Ibuku Yuliana Rustanti
Serta
Almamater tercinta Universitas Lampung
Teknik Pertanian
Páter nóster, qui es in cáelis, sanctificétur nómen túum.
Advéniat régnum túum.
Fíat volúntas túa, sícut in cáelo et in térra.
Pánem nóstrum quotidiánum da nóbis hódie, et dimítte nóbis débita nóstra, sícut
et nos dimíttimus debitóribus nóstris.
Et ne nos indúcas in tentatiónem: sed líbera nos a málo.
Amen.
“Siapa yang meninggikan dirinya akan direndahkan dan siapa yang merendahkan dirinya akan ditinggikan.” (Lukas 14:11)
“Dan apa saja yang kamu minta dalam doa dengan penuh
kepercayaan, kamu akan menerimanya.” (Matius 21:22)
Masa depan tergantung pada apa yang kita lakukan hari ini
-Mahatma Gandhi-
Aku akan berjalan bersama mereka yang berjalan, karena aku tidak akan berdiri
diam sebagai penonton yang menyaksikan perarakan berlalu
Gibran-SANWACANA
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas kasih-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir perkuliahan dalam penyusunan skripsi ini yang
berjudul “Pengaruh Jenis Lampu terhadap Pertumbuhan dan Hasil Produksi Tanaman Selada (Lactuca sativa l.) pada Sistem Hidroponik Indoor”. Skripsi ini
merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana teknologi pertanian di Universitas Lampung.
Dalam penulisan skripsi ini, penulis menyadari bahwa masih banyak terdapat kekeliruan dan kekurangan. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan, dukungan, bimbingan dan arahan dalam pelaksanaan penelitian dan penulisan skripsi.
Dalam kesempatan ini ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada : 1. Bapak Prof. Dr. Ir. Wan Abbas Zakaria, M.S., selaku Dekan Fakultas
Pertanian Universitas Lampung;
2. Bapak Dr.Ir. Agus Haryanto,M.P., selaku Ketua Jurusan Teknik Pertanian Universitas Lampung;
3. Bapak Dr. Ir. Sugeng Triyono, M.Sc., selaku Pembimbing I dan Dosen Pembimbing Akademik yang telah meluangkan waktu, memberikan
4. Bapak Ahmad Tusi, S.TP., M.Si., selaku Pembimbing II yang telah memberikan saran dan masukan dalam penyusunan skripsi ini;
5. Bapak Dr. Ir. Ridwan Zahab, M.S., selaku Pembahas yang telah banyak memberikan kritik dan saran dalam proses penyusunan skripsi ini;
6. Ayahanda dan Ibunda tercinta, Kakak dan Nenek serta semua keluarga yang telah memberikan dukungan moral dan materil, do’a serta motivasi untuk penyelesaian skripsi ini;
7. Seluruh dosen dan karyawan Jurusan Teknik Pertanian atas pengetahuan, arahan, bimbingan dan bantuan yang telah diberikan selama ini;
8. Teman-teman seperjuangan angkatan 2011 yang selalu menjadi motivasi dan dorongan dalam menjalankan kuliah. Terima kasih atas kebersamaan dan bantuannya selama ini;
9. Seluruh keluarga besar Jurusan Teknik Pertanian angkatan 2008, 2009, 2010, 2012, 2013, dan 2014.
Semoga Tuhan membalas semua kebaikan Bapak, Ibu dan rekan-rekan sekalian. Dan semoga skripsi ini dapat bermanfaat untuk semua pihak di masa yang akan datang.
Bandar Lampung, September 2015 Penulis,
DAFTAR ISI
II. TINJAUAN PUSTAKA 4
2.1 Tanaman Selada (Lactuca sativa L.) 4 2.1.1 Taksonomi Tanaman Selada (Lactuca sativa L.) 5
2.1.2 Persyaratan dan Iklim 5
2.1.3 Manfaat Tanaman Selada (Lactuca sativa L.) 6
2.2 Hidroponik 6
2.2.1 Teknik Hidroponik Sistem Sumbu 8
2.2.2 Larutan Nutrisi 8
III. METODOLOGI PENELITIAN 14
3.2 Alat dan Bahan 14
3.3 Metode Penelitian 14
3.3.1 Rancangan Penelitian 14
3.3.2 Pelaksanaan Penelitian 16
3.4 Pengamatan 19
3.4.1 Pengukuran Intensitas Cahaya 19
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
Teks
1. Kandungan Gizi dalam 100g Daun Selada 6 2. Komposisi larutan hara yang digunakan dalam sistem hidroponik 9
3. Pengamatan Harian 20
4. Pengamatan Mingguan 21
5. Pengamatan saat panen 22
6. Luas Total Daun Pertanaman 37
7. Luas Kanopi Pertanaman 38
8. Indeks Luas Daun Pertanaman 39
Lampiran
9. Pengamatan Suhu Harian (oC) 51
10. Pengamatan Kelembaban Udara Harian (%) 52 11. Evapotranspirasi rata-rata harian (ml/hari/tanaman) 53 12. Evapotranspirasi Kumulatif (ml) 54 13. Intensitas Cahaya Masing-masing Lampu pada Beberapa Ketinggian 55 14. Data EC mingguan pertanaman dan rata-rata (mS/cm) 56 15. Data pH mingguan pertanaman dan rata-rata 57 16. Data Suhu larutan Mingguan pertanaman dan rata-rata (oC) 58
18 Data Tinggi Tanaman (cm). 60 19. Data Panjang dan Lebar Daun (cm) 61 20. Data Luas Daun Rata-rata Pertanaman Metode Perkalian Panjang Lebar 62 21. Data Luas Daun Metode Gravimetri Perlakuan N1 63 22. Data Luas Daun Metode Gravimetri Perlakuan N2 64 23. Data Luas Daun Metode Gravimetri Perlakuan N3 65 24. Data Luas Daun Metode Gravimetri Perlakuan N4 66 25. Data Luas Daun Metode Gravimetri Perlakuan N0 67
26. Data Luas Kanopi 68
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
Teks
1. Spektrum warna (a) lampu neon spiral 20 watt dan (b) lampu neon
esensial 18 watt 11
2. Spektrum warna lampu pijar 15 watt (a) Lampu Pijar putih, (b) Lampu Pijar Orange, (c) Lampu Pijar Kuning, (d) Lampu Pijar Hijau, (e)
Lampu Pijar Biru. 12
3. Spektrum warna lampu halogen 25 watt. 13
4. Skema Hidroponik indoor 15
5. Diagram Alir Penelitian 16
6. Skema Jarak Lampu 18
7. Grafik Suhu Harian Pengamatan Pagi, Siang, dan Sore pada berbagai
Perlakuan 24
8. Grafik Kelembaban Udara Harian Pengamatan Pagi, Siang, dan Sore
pada berbagai Perlakuan 26
9. Diagram Intensitas Cahaya setiap Lampu 27 10. Grafik Intensitas Cahaya dalam Ruang Penanaman 28 11. (a) Selada Etiolasi dan (b) Kerusakan Daun (tip burn) 29 12. Grafik Evapotranspirasi Kumulatif 31 13. Grafik Nilai Electrical conductivity (EC) Mingguan 32 14. Grafik Suhu Larutan Nutrisi Mingguan 32
15. Grafik pH Larutan Nutrisi 34
17. Grafik Jumlah Daun 36 18. Diagram Berat Brangkasan Total 40
19. Penimbangan Brangkasan Atas 41
20. Diagram Berat Brangkasan Atas 41 21. Diagram Berat Brangkasan Bawah 42
22. Diagram Panjang Akar 43
Lampiran
23. Hubungan Luas Daun Metode Perkalian Panjang Lebar dan Metode
Gravimetri setiap Perlakuan 71
24. Hubungan Rata-rata Luas Daun Metode Perkalian Panjang Lebar dan Metode Gravimetri setiap Perlakuan 72
25. Lampu LED 36 watt 76
34. Pengukuran Suhu Ruang Penanaman 79
35. Perlakuan N0 pada 1 MST 79
36. Perlakuan N1 pada 1 MST 79
37. Perlakuan N2 pada 1 MST 80
39. Perlakuan N4 pada 1 MST 80
40. Perlakuan N0 pada 2 MST 81
41. Perlakuan N1 pada 2 MST 81
42. Perlakuan N2 pada 2 MST 81
43. Perlakuan N3 pada 2 MST 81
44. Perlakuan N4 pada 2 MST 81
45. Perlakuan N0 pada 3 MST 82
46. Perlakuan N1 pada 3 MST 82
47. Perlakuan N2 pada 3 MST 82
48. Perlakuan N3 pada 3 MST 82
49. Perlakuan N4 pada 3 MST 82
50. Perlakuan N0 pada 4 MST 83
51. Perlakuan N1 pada 4 MST 83
52. Perlakuan N2 pada 4 MST 83
53. Perlakuan N3 pada 4 MST 83
54. Perlakuan N4 pada 4 MST 83
55. Hasil Terbaik pada Perlakuan N1 84 56. Hasil Terbaik pada Perlakuan N2 84 57. Hasil Terbaik pada Perlakuan N3 84 58. Hasil Terbaik pada Perlakuan N4 84 59. Hasil Terbaik pada Perlakuan N0 84
60. Pengukuran Tinggi Tanaman 84
63. Penimbangan Brangkasan Atas 85
64. Penimbangan Berat Replika Daun 85
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Selada (Lactuca sativa L.) merupakan tanaman sayuran daun yang mempunyai nilai ekonomi tinggi. Seperti halnya sayuran daun lainnya, selada sudah umum dimakan mentah dan menjadi sayuran salad. Hal ini menuntut produksi harus bersih dan terbebas dari penggunaan pestisida. Sistem budidaya yang dapat menghasilkan produk yang berkualitas baik yaitu dengan menggunakan teknologi hidroponik. Selada merupakan tanaman yang cocok dibudidayakan secara
hidroponik (Susila dan Koerniawati, 2004).
Kultur hidroponik adalah metode penanaman tanaman tanpa menggunakan media tumbuh dari tanah. Hidroponik merupakan teknik penanaman dalam air yang mengandung campuran hara. Hidroponik tidak terlepas dari penggunaan media tumbuh lain yang bukan tanah sebagai penopang pertumbuhan tanaman, seperti arang sekam dan pasir (Rosliani dan Sumarni, 2005).
Teknologi hidroponik umumnya dilakukan di dalam greenhouse. Greenhouse
2
terbuat dari plastik akan menahan 6 sampai 20% sinar matahari langsung. Sinar ultraviolet yang berlebihan dapat merusak dan menghambat pertumbuhan tanaman (Lingga, 2005). Cahaya ultraviolet (UV) berada pada daerah panjang gelombang dari 100 sampai 380 nm. Energi sinar yang digunakan tumbuhan untuk fotosintesis ternyata hanya 0,5 sampai 2% dari jumlah energi sinar yang tersedia. Energi yang diberikan oleh sinar itu bergantung pada kualitas (panjang gelombang), intensitas (banyaknya sinar per 1 cm2 per detik), dan lama waktu (Handoko dan Fajariyanti, 2008).
Manipulasi sinar matahari dalam hidroponik dapat dilakukan dengan
menggunakan lampu dan biasanya di dalam ruangan tertutup. Klorofil tanaman dapat menyerap dan memanfaatkan sinar pada panjang gelombang 700 sampai 400 nm. Penelitian Kobayashi et al. (2012) menunjukkan bahwa sinar biru baik untuk mempertahankan proses vegetatif tanaman dan sinar merah baik untuk meningkatkan proses gerenatif. Menurut Morrow (2008), LED dapat digunakan untuk meningkatkan pertumbuhan tanaman karena tidak mengeluarkan suhu tinggi.
3
kombinasi lampu dalam penelitian ini diharapkan mampu memberikan dampak berbeda bagi pertumbuhan dan produksi tanaman selada.
1.2 Tujuan
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh jenis lampu terhadap pertumbuhan dan hasil produksi tanaman selada pada sistem hidroponik indoor.
1.3 Manfaat
Penelitian ini diharapkan mampu memberikan informasi tentang jenis lampu yang sesuai untuk meningkatkan pertumbuhan dan hasil produksi tanaman selada pada sistem hidroponik indoor.
1.4 Hipotesis
Penggunaan beberapa jenis lampu diduga mampu memberikan pengaruh berbeda terhadap pertumbuhan dan hasil produksi tanaman selada pada sistem hidroponik
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tanaman Selada (Lactuca sativa L.)
Selada merupakan tanaman yang berasal dari negara beriklim sedang. Tanaman selada sudah dibudidayakan sejak 500 tahun sebelum masehi. Peranan komoditas hortikultura berperan penting terhadap perkembangan gizi masyarakat,
peningkatan pendapatan petani, perluasan kesempatan kerja, pengembangan agribisnis dan agroindustri, peningkatan ekspor dan pengurangan impor. Nilai ekonomi selada cukup tinggi sehingga tanaman ini menjadi salah satu tanaman prioritas nasional untuk mendukung perkembangan di Indonesia (Rukmana, 1994).
Menurut Edi dan Bobihoe (2010), selada (Lactuca sativa L.) merupakan sayuran daun yang berumur semusim dan termasuk dalam famili compositae yang biasa dikonsumS/cmi sebagai lalapan atau salad. Menurut jenisnya, selada ada yang dapat membuat krop dan ada yang tidak. Jenis yang tidak membentuk krop
daun-daunnya berbentuk ”rosete”. Jenis selada yang banyak dibudidayakan adalah
5
2.1.1 Taksonomi Tanaman Selada (Lactuca sativa L.)
Kedudukan tanaman selada dalam sistematik tumbuhan adalah sebagai berikut: Divisi : Spermatophyta
Sub divisi : Angiospermae
Kelas : Dicotyledonae
Famili : Compositae (Asteraceae)
Genus : Lactuca
Spesies : Lactuca sativa L.
2.1.2 Persyaratan Iklim
Selada cultivar Grand Rapids baik ditanam di dataran rendah dengan suhu optimal 15–25oC. Jenis tanah yang baik adalah tanah lempung berdebu atau lempung berpasir dengan pH netral (Susila, 2006).
Menurut Edi dan Bobihoe (2010), waktu tanam terbaik untuk tanaman selada adalah pada akhir musim hujan, walaupun demikian dapat juga ditanam pada musim kemarau dengan pengairan atau penyiraman yang cukup dengan pH 5-6,5. Menurut Susila (2013), intensitas cahaya tinggi dan hari panjang dapat
meningkatkan laju pertumbuhan dan mempercepat perkembangan luas daun. Selada yang dibudidayakan secara hidroponik dapat tumbuh dengan baik dan dapat dipanen lebih cepat. Penggunaan larutan hara dalam sistem hidroponik disesuaikan dengan kebutuhan masing-masing tanaman. Electrical Conductivity (
6
2.1.3 Manfaat Tanaman Selada (Lactuca sativa L.)
Selada memiliki banyak kandungan gizi dan mineral. Menurut Lingga (2010), selada memiliki nilai kalori yang sangat rendah. Selada kaya akan vitamin A dan C yang baik untuk menjaga fungsi penglihatan dan pertumbuhan tulang normal. Kandungan nutrisi dalam daun selada dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Kandungan Gizi dalam 100g Daun Selada
Komponen Gizi Jumlah Komponen Gizi Jumlah
Air 94,91 g Seng 0,25 mg
Hidroponik adalah cara bercocok tanam tanpa tanah sebagai media tanamnya. Media tanam pada sistem hidroponik menggunakan air atau bahan porous lainnya seperti arang sekam, pecahan genting, pasir, kerikil, maupun gabus putih (Lingga, 2005). Sistem hidroponik pada dasarnya merupakan modifikasi dari sistem
7
maksimum untuk berproduksi dapat tercapai. Larutan nutrisi yang langsung diberikan pada zona perakaran, mengandung komposisi garam-garam organik yang berimbang untuk menumbuhkan perakaran dengan kondisi lingkungan perakaran yang ideal (Rosliani dan Sumarni, 2005).
Menurut Persatuan Hidroponik Terengganu dalam Sibarani (2005), ada dua sistem hidroponik yaitu hidroponik pasif dan hidroponik aktif. Hidroponik aktif adalah sistem hidroponik yang larutan nutrisinya ditampung dalam tangki dan dialirkan ke tanaman. Larutan akan bersirkulasi selama masa tumbuh tanaman sampai tanaman bisa dipanen. Pada sistem hidroponik pasif, larutan nutrisi akan diam dalam bak penampung yang tepat berada di bawah tanaman. Sistem ini umum digunakan untuk tanaman jenis sayuran karena sistem ini hanya dapat digunakan dalam waktu pendek.
8
2.2.1 Teknik Hidroponik Sistem Sumbu
Teknologi hidroponik dengan sistem sumbu merupakan salah satu sistem
budidaya tanaman secara hidroponik yang menggunakan media tanam. Teknologi ini dapat dioperasikan tanpa tergantung adanya energi listrik karena tidak
memerlukan pompa untuk re-sirkulasi larutan hara. Hal ini menyebabkan sistem ini menjadi lebih sederhana, mudah dioperasikan, dan murah, sehingga berpotensi untuk dikembangkan pada tingkat petani kecil. Pada sistem ini, larutan nutrisi disampaikan ke akar tanaman melalui sumbu. Hidroponik dengan sistem ini cocok digunakan untuk budidaya tanaman rendah seperti sayuran. Budidaya selada dengan sistem hidroponik dapat dipanen setelah 4 minggu setelah tanam dengan menghasilkan produksi maksimal pada interval EC yang sesuai(Lingga, 2005).
2.2.2 Larutan Nutrisi
9
Pertumbuhan tanaman dalam hidroponik salah satunya dipegaruhi oleh kandungan nutrisi yang diberikan. Semakin sesuai kandungan nutrisi, maka pertumbuhan dan hasil produksi tanaman semakin baik. Komposisi nutrisi yang umum digunakan dalam hidroponik seperti pada Tabel 2.
Tabel 2. Komposisi larutan hara yang digunakan dalam sistem hidroponik Larutan hara Komposisi larutan hara (ppm)
Ca2+ 177,00
10
dengan baik dalam proses fotosintesis pada panjang gelombang 660 nm pada sinar merah dan paling buruk pada panjang gelombang 430 nm pada sinar biru. Sinar kuning dan hijau dipantulkan tanaman, namun jika diteruskan kembali ke tanaman akan terserap dan mampu membantu proses fotosintesis.
2.3.1 Light Emitting Diodes (LED)
LED adalah suatu semikonduktor yang memancarkan cahaya monokromatik yang tidak koheren ketika diberi tegangan maju. LED merupakan lampu pertama yang diuji coba untuk hidroponik karena memiliki panjang gelombang yang cocok untuk proses fotosintesis tanaman. Lampu ini mampu meningkatkan proses pertumbuhan tanaman sehingga memberikan produksi yang lebih optimal. LED lebih aman untuk digunakan karena tidak menggunakan lapisan kaca, tidak menghasilkan suhu tinggi, dan tidak mengandung merkuri (Morrow, 2008).
Menurut Mickens dan Wheeler (2012), penggunaan lampu LED merah, biru dan lampu neon yang memancarkan sedikit sinar hijau baik digunakan juga dalam pembudidayaan selada dan lobak. Hasil produksi tanaman dengan lampu LED merah biru mengalami pertumbuhan lebih baik, sedangkan tanaman dengan lampu neon menghasilkan berat yang lebih besar.
11
perkembangan, kandungan nutrisi, penampilan, dan kualitas konsumS/cmi dari pertumbuhan selada.
Warna dan jenis lampu memberikan efek yang berbeda terhadap pertumbuhan tanaman, karena setiap lampu memiliki spektrum dan panjang gelombang yang berbeda. LED merah mampu meningkatkan proses pertumbuhan tanaman. LED biru baik digunakan sebagai media untuk mempertahankan proses vegetatif tanaman. Hidroponik selada menggunakan cahaya lampu neon akan menghasilkan produksi yang lebih besar (Kobayashi et al., 2012).
2.3.2 Lampu Neon
Lampu neon adalah lampu yang sistem kerjanya menggunakan kawat pijar tungsten sebagai katoda. Tabung neon di dalamnya mengeluarkan uap merkuri bertekanan rendah dan memancarkan sinar ultraviolet. Untuk mengurangi radiasi ultraviolet, pada bagian luar tabung lampu dilapisi fosfor tipis (Susanta dan Aditama, 2007). Menurut Armynah dkk (2013), panjang gelombang yang dihasilkan lampu neon berkisar antara 351,4 nm sampai dengan 698,2 nm. Spektrum warna cahaya lampu neon yang diambil dengan kamera menghasilkan warna sesuai panjang gelombangnya seperti pada Gambar 1.
12
2.3.3 Lampu Pijar
Lampu pijar adalah jenis lampu sebagai sumber cahaya buatan yang
memanfaatkan aliran arus listrik ke kawat wolfram sehingga terbentuk panas dan cahaya. Kawat ini tahan panas, titik leburnya sampai 3.655 oK. lampu pijar juga dapat dikatakan sebagai jenis lampu yang memproduksi cahaya dengan
pemanasan filament oleh arus listrik sehingga berpijar (Susanta dan Aditama, 2007). Menurut Widiastuti dkk (2004), tanaman akan tumbuh dengan baik pada tingkat pencahayaan 75%. Widiastuti menggunakan lampu pijar 100 W dengan jarak 1 meter untuk mempertahankan fase vegetatif bunga krisan. Lampu pijar menghasilkan sinar inframerah yang bisa dimanfaatkan pada pertumbuhan tanaman maupun hewan. Kasiyati dkk (2009), menggunakan kombinasi lampu pijar dan lampu LED sebagai sumber cahaya monokromatik untuk pertumbuhan puyuh. Menurut Armynah dkk (2013), panjang gelombang lampu pijar berkisar antara 381,5 nm sampai dengan 751,2 nm. Spektrum warna yang dihasilkan dari empat lampu pijar dengan warna yang berbeda seperti pada Gambar 2.
13
2.3.4 Lampu Halogen
Lampu halogen memiliki prinsip dan cara kerja yang sama dengan lampu pijar. Cahaya lampu ini dihasilkan dari pemijaran filament dalam tabung yang berisi beberapa jenis gas halogen, seperti iodine, chlorine, dan bromine. Namun, dengan daya yang sama dengan lampu pijar, cahaya yang dihasilkan oleh lampu halogen umumnya lebih terang dan lebih putih (Dwimirnani dan Rahman, 2010).
Lampu halogen merupakan lampu yang banyak digunakan sebagai simulator pengganti sinar matahari, salah satunya sebagai penguji solar sel, karena lampu halogen mampu menghasilkan cahaya polikromatik dengan panjang gelombang antara 360-500 nm (Kumara dan Prajitno, 2012). Menurut Armynah dkk (2013), lampu halogen memiliki panjang gelombang dari 371,3 nm sampai dengan 697,7 nm dengan spektrum warna cahaya seperti pada Gambar 3.
III. METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan April sampai Juli 2015 di Laboratorium Rekayasa Sumber Daya Air dan Lahan (RSDAL), Jurusan Teknik Pertanian, Universitas Lampung.
3.2 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu lampu neon 18 W, lampu pijar 100 W, lampu halogen 150 W, LED 36 W, toples, pot, styrofoam, sumbu, gelas ukur, papan tripleks, paku, kain, penggaris, timbangan, Electrical Conductivity (EC) meter, pH meter, thermometer, nampan, rockwool, kamera digital, kalkulator, dan alat tulis.
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu benih selada keriting (Grand rapids), air, arang sekam, dan nutrisi hidroponik goodplant.
3.3 Metode Penelitian
3.3.1 Rancangan Penelitian
15
2 Lampu Neon (N1)
2 LED dan 1 Lampu Halogen (N2)
2 Lampu Neon dan 2 LED (N3)
1 Lampu Pijar (N4)
Masing-masing perlakuan dibuat berjajar dalam box dan dibatasi dengan papan tripleks. Skema desain penelitian hidroponik ditunjukkan pada Gambar 4.
Gambar 4. Skema Hidroponik indoor
Keterangan :
1. Lampu Neon 2 (18 W dan 18 W) 2. LED (36 W)
3. Lampu Halogen (150 W) 4. Lampu Pijar (100 W) 5. Pot
16
3.3.2 Pelaksanaan Penelitian
Gambar 5. Diagram Alir Penelitian Mulai
Persiapan alat dan bahan
Pelarutan Nutrisi
Penanaman Masing-masing Perlakuan
Pengamatan dan Pengumpulan Data
Analisis Data
Selesai
Pembuatan Sistem Hidroponik
Pembuatan Ruang Penanaman dan Penempatan Lampu
17
a. Pembuatan Sistem Hidroponik
Teknik hidroponik sistem sumbu dibuat dengan toples dan pot plastik berdiameter 12 cm. Jumlah pot dalam penelitian ini sebanyak 4 pot untuk masing- masing perlakuan, sehingga terdapat 4 tanaman untuk setiap panelnya. Masing-masing pot diberi media arang sekam dan sumbu sebagai penyalur nutrisi dari dalam toples penampung dengan kedalaman larutan nutrisi 5 cm. Total tanaman pada penelitian ini yaitu sebanyak 20 tanaman.
b. Pembuatan Ruang Penanaman
Ruang penanaman dibuat dengan kerangka kayu dan sekat papan tripleks.
Masing-masing perlakuan dipisahkan dengan sekat papan tripleks berjajar dengan ukuran panjang 60 cm, lebar 60 cm, dan tinggi 120 cm. Lampu perlakuan
digantung di atas tanaman dan tingginya disesuaikan dengan suhu lingkungan yang diinginkan. Jarak antara lampu dan tanaman ditingkatkan jika terjadi peningkatan suhu dan kerusakan daun. Lampu halogen pada perlakuan N2
ditempatkan diantara 2 LED dan 2 LED perlakuan N4 ditempatkan diantara lampu neon.
c. Penempatan Lampu
Suhu lingkungan akan mempengaruhi pertumbuhan dan produksi tanaman selada. Tanaman selada dapat tumbuh dengan baik pada suhu sedang, maka dalam
18
h lampu Neon = 10 cm h lampu Halogen = 70 cm h LED = 60 cm
h lampu Pijar = 20 cm
Gambar 6. Skema Jarak Lampu
Pada penelitian pendahuluan lampu halogen 150 W jika dinyalakan dalam waktu yang lama maka mudah rusak (putus). Untuk mengurangi resiko kerusakan lampu maka pada lampu halogen dan lampu pijar digunakan timer pengatur nyala lampu.
Timer diatur dengan jangka waktu 1 jam nyala dan 30 menit mati. Selain dapat mengurangi resiko kerusakan lampu, penggunaan timer juga dapat mengurasi resiko peningkatan suhu dalam ruang penanaman.
d. Persemaian Tanaman
Persemaian dilakukan dengan menggunakan benih selada (Lactuca sativa l.). Sebelum disemai benih terlebih dahulu direndam dalam air hangat 50-60oC agar benih tumbuh lebih cepat dan serempak. Benih yang telah direndam kemudian disemai pada nampan plastik menggunakan arang sekam. Persemaian dilakukan selama 3 minggu dengan dilakukan penyiraman menggunakan larutan nutrisi dengan EC 1 mS/cm/cm. Setelah 3 minggu dilakukan pemilihan bibit dengan kualitas baik, yaitu memiliki daun lebar dan batang yang tegak. Bibit dengan kualitas baik kemudian ditanam pada sistem hidroponik sumbu.
19
e. Penanaman
Penanaman dilakukan pada bibit dengan kualitas baik, bibit dimasukan ke dalam lubang tanam pada media arang sekam dengan posisi tegak. Tanaman yang tumbuh dengan baik dipilih dan dimasukan dalam ruang penanaman. Penyulaman dilakukan jika bibit yang ditanam tidak tumbuh dengan optimal, sehingga bisa diganti dengan bibit yang baru. Sebelum dilakukan pengamatan, bibit harus dipastikan dapat beradaptasi dalam ruang penanaman dan tumbuh dengan baik.
f. Pemeliharaan Tanaman
Pemeliharaan tanaman dilakukan untuk pengoptimalan pertumbuhan tanaman, dilakukan selama empat minggu setelah tanam. Pemeliharaan tanaman dilakukan dengan menjaga nilai EC (Electrical Conductivity), suhu, pH, dan menjaga tanaman dari Organisme Pengganggu Tanaman (OPT). Nilai EC pada penelitian ini pada 1 MS/CMT 1,3 mS/cm/cm, pada 2 sampai 3 MS/CMT 1,5 mS/cm/cm dan 1,7 mS/cm/cm pada 4 MS/CMT dengan pH 5 sampai 6,5.
3.4 Pengamatan
Pengamatan dilakukan untuk mengetahui hasil pertumbuhan tanaman selada. Pengamatan yang dilakukan dalam penelitian ini adalah pengukuran intensitas cahaya dilakukan sekali, pengamatan harian, pengamatan mingguan, dan pengamatan saat panen.
3.4.1 Pengukuran Intensitas Cahaya
20
3.4.2 Pengamatan Harian
Pengamatan harian meliputi suhu lingkungan, kelembaban udara, dan evapotranspirasi tanaman. Pengamatan ini dilakukan setiap hari untuk mengusahakan keadaan lingkungan yang sesuai dan tanaman dapat tumbuh dengan optimal. Masing-masing pengamatan seperti pada Tabel 3.
Tabel 3. Pengamatan Harian
No. Pengamatan Waktu Kegiatan Alat ukur
kelembaban udara di ruang antar tanaman
Thermometer
2. Evapotranspirasi pagi Mengamati perubahan ketinggian air pada toples
Penggaris
3.4.3 Pengamatan Mingguan
Pengamatan mingguan dilakukan setiap akhir minggu, yaitu pengukuran
21
Tabel 4. Pengamatan Mingguan
No. Pengamatan Kegiatan Alat ukur
1. Electrical Conductivity
larutan (awal dan akhir)
Mengambil sampel larutan nutrisi untuk diukur tingkat kepekatannya
EC meter
2. pH larutan (awal dan akhir)
Mengambil sampel larutan nutrisi untuk diukur tingkat keasamannya
pH meter 3. Tinggi tanaman Mengukur tinggi tanaman dari batasan
akar dan batang sampai ujung daun tertinggi
Penggaris
4. Jumlah daun Menghitung jumlah daun yang sudah membuka sempurna
- 5. Panjang dan
Lebar daun
Mengukur panjang dan lebar masing-masing daun
Penggaris 6. Luas daun dan
Indeks Luas Daun
Menggambar replika daun dan
tanaman di atas kertas, digunting, dan ditimbang beratnya
Timbangan, kalkulator
Replika daun digunakan sebagai pembanding untuk menghitung luas daun dan luas kanopi dengan menggunakan rumus :
22
3.4.4 Pengamatan Saat Panen
Pemanenan dilakukan pada 4 minggu setelah tanam. Pengamatan dilakukan pada masing-masing sampel seperti pada Tabel 5.
Tabel 5. Pengamatan saat panen
No. Pengamatan Kegiatan Alat ukur
Memotong akar tanaman dan menimbang tajuk tanaman
Timbangan
3. Berat akar Mengurangi berat total dengan berat tajuk
Kalkulator
4. Panjang akar Mengukur panjang akar tanaman
Penggaris
3.5 Analisis Data
V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengamatan maka dapat disimpulkan bahwa jenis lampu yang paling berpengaruh terhadap pertumbuhan dan hasil produksi tanaman selada adalah lampu LED dan lampu Neon, dengan hasil rata-rata pengamatan
pertumbuhan dan hasil panen pada perlakuan N3 penyinaran 2 lampu Neon dan 2 LED lebih tinggi dibandingkan perlakuan lainnya. Namun jika dibandingkan dengan perlakuan N0 penyinaran cahaya matahari, perlakuan N3 masih belum optimal karena masih mengalami etiolasi yang disebabkan oleh kurangnya intensitas cahaya. Intensitas cahaya yang diperoleh pada perlakuan masih belum sesuai dengan yang dibutuhkan tanaman.
5.2 Saran
1. Untuk mengoptimalkan pertumbuhan tanaman selada perlu dilakukan peningkatan intensitas cahaya dalam ruang, dapat dilakukan dengan peningkatan daya lampu LED yang digunakan.
46
3. Perlu perubahan sistem hidroponik yang memiliki aerasi yang baik dan
DAFTAR PUSTAKA
Armynah, B., P.L. Gareso, dan H. Syarifuddin. 2013. Pemanfaatan Kamera Digital untuk Menggambar Panjang Gelombang Spektrum Berbagai Jenis Lampu. Jurnal. Universitas Hasanuddin.
Cordova, H., K.I. Purwani, dan T. Nurhidayati. 2009. Pengembangan Sistem Multi Kontrol pH (non-linier) Intensitas Radiasi Matahari dan Kelembaban untuk Optimalisasi Suplai Nutrisi serta Peningkatan Kecepatan Tumbuh
Lettuce pada Greenhouse Hidroponik NFT. Laporan Akhir Hibah Penelitian Strategis Nasional. Institut Teknologi Sepuluh Nopember. Surabaya.
Dwimirnani, P. dan M. Rahman. 2010. Tata Cahaya Interior Rumah Tinggal. Cetakan I. Penebar Swadaya. Depok. 117 hal.
Edi, S. dan J. Bobihoe. 2010. Budidaya Tanaman Sayuran. Balai Pengkajian Teknologi Pertanian. Jambi. 54 hal
Handoko, P., dan Y. Fajariyanti. 2008. Pengaruh Spektrum Cahaya Tampak Terhadap Laju Fotosintesis Tanaman Air Hydrilla Verticillata. Jurnal Prodi Pendidikan Biologi FKIP. Universitas Nusantara PGRI. Kediri.
Kasiyati, A.B. Silalahi., dan I. Permatasari. 2009. Optimasi Pertumbuhan Puyuh (Coturnix coturnix japonica L.). Jurnal. Fakultas Sains dan Matematika. Universitas Diponegoro. Semarang.
Kobayashi, K., T. Amore, and M. Lazaro. 2013. Light-Emitting Diodes (LEDs) for Miniature Hydroponic Lettuce. Optics and Photonics Journal. Tropical Plant & Soil Sciences Department, University of Hawaii at Manoa.
Honolulu, USA. 3: 74-77.
Kumara, M.S.W. dan G. Prajitno. 2012. Fabrikasi Dye Sensitized Solar Cell
(DSSC) dengan Menggunakan Ekstraksi Daun Bayam (Amaranthus Hybridus l.) sebagai Dye Sensitizer dengan Variasi Jarak Sumber Cahaya Pada DSSC. Jurnal. Jurusan Fisika. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
48
edible quality of hydroponically grown lettuce (Lactuca sativa L. var. capitata). Journal Scientia Horticulturae. 150: 86-91.
Lindawati, Y. 2015. Pengaruh Lama Penyinaran Lampu LED dan Lampu Neon terhadap Pertumbuhan dan Hasil Tanaman Pakcoy (Brassica rapa L.) dengan Hidroponik Sistem Sumbu (Wick System). Skripsi. Fakultas Pertanian. Universitas Lampung.
Lingga, L. 2010. Cerdas Memilih Sayuran. Cetakan 1. AgroMedia Pustaka. Jakarta. 418 hal.
Lingga, P. 2005. Hidroponik Bercocok Tanam Tanpa Tanah. Penebar Swadaya. Jakarta. 80 Hal.
Mickens, M.A. and R.M. Wheeler. 2012. Comparative Study of Lettuce and Radish Grown Under Red and Blue Light-Emitting Diodes (LEDs) and White Fluorescent Lamps. Journal. Center-Based Research Experience (CBRE). JPFP.
Morrow, R.C. 2008. LED Lighting in Horticulture. Journal HortScience. 48(7): 1947-1950.
Perwtasari, B. 2012. Pengaruh Media Tanam dan Nutrisi Terhadap Pertumbuhan dan Hasil Tanaman Pakcoi (Brassica juncea L.) dengan Sistem Hidroponik.
Jurnal Agrovigor. 5 (1): 14-25.
Prihmantoro, H dan Y.H. Indriani. 1999. Hidroponik Sayuran Semusim Untuk Bisnis dan Hobi. Penebar Swadaya. Jakarta. 122 Hal.
Rosliani, R dan N. Sumarni. 2005. Budidaya Tanaman Sayuran dengan Teknik Hidroponik. Balai Penelitian Tanaman Sayuran Pusat Penelitian dan Pengembangan Hortikultura. Bandung. 27 Hal.
Rukmana, R. 1994. Bertanam Selada dan Andewi. Kanisius. Yogyakarta. 45 hal.
Sibarani, S.M. 2005. Analisis Sistem Irigasi Hidroponik NFT pada Budidaya Tanaman Selada. Skripsi. Departemen Teknologi Pertanian. Fakultas Pertanian. Universitas Sumatra Utara.
Siregar, J. 2015. Pengujian Nutrisi Hidroponik pada Selada (Lactuca sativa L.)
dengan Teknologi Hidroponik Sistem Terapung (THST) Termodifikasi. Skripsi. Fakultas Pertanian. Universitas Lampung.
49
Susila, A.D. 2013. Sistem Hidroponik. Departemen Agronomi dan Hortikultura. Fakultas Pertanian. IPB. Bogor. 20 Hal.
2006. Panduan Budidaya Tanaman Sayuran. Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian. IPB. 131 Hal. Susila, A.D dan Y. Koerniawati. 2004. Pengaruh Volume dan Jenis Media
Tanam pada Pertumbuhan dan Hasil Tanaman Selada (Lactuca Sativa) pada Teknologi Hidroponik Sistem Terapung. Jurnal Bul. Agron. 32 (3): 16-21. Vandre, W. 2011. Fluorescent Lights For Plant Growth. Journal. HGA-00432.
University of Alaska Fairbanks.
Widiastuti, L., Tohari, dan E. Sulistyaningsih. 2004. Pengaruh Intensitas Cahaya dan Kadar Daminosida terhadap Iklim Mikro dan Pertumbuhan Tanaman Krisan dalam Pot. Jurnal Ilmu Pertanian. 11 (2): 35-42
