1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang
Hubungan air, tanah dan tanaman tidak dapat dipisahkan karena tanah menyimpan air yang dibutuhkan tanaman. Benyamin Lakitan (2001) mengemukakan bahwa fungsi air bagi tanaman adalah sebagai reagen yang penting untuk proses fotosintesis, sebagai pelarut unsur hara dan merupakan unsur sel-sel dan jaringan tanaman (80%-90%). Selain itu yang perlu diperhatikan bahwa agar tanaman dapat tumbuh dengan baik diperlukan kadar air yang sesuai pada kebutuhan masing-masing tanaman. Dan setiap tanaman memiliki nilai ambang persentase kadar air yang berbeda-beda. Untuk itulah diperlukan adanya pengukuran kadar air dalam tanah tempat tanaman tumbuh secara intensif untuk mengontrol pertumbuhan tanaman tersebut.
Ada beberapa teknik yang umum digunakan untuk mengukur kadar kelembaban tanah, yaitu secara langsung melalui pengukuran perbedaan berat tanah (disebut metode gravimetri) atau ssecara tidak langsung melalui pengukuran sifat-sifat lain yang berhubungan erat dengan air tanah, dengan menggunakan pengukuran sebaran neutron probe dan pengukuran waktu hantaran listrik didalam tanah (time domain reflectrometry, TDR). Walaupun penggunaan metode gravimetri memiliki tingkat akurasi yang tinggi, namun membutuhkan waktu sekurang-kurangnya 24 jam untuk mengukurnya (waktu yang relatif sangat lama) sedangkan kendala menggunakan metode sebaran neutron dan TDR adalah harga kedua alat tersebut yang sangat mahal dan berbahaya karena pada penggunaan teknik sebaran neutron probe menggunakan bahan radioaktif.
2
dalam tanah yang dipengaruhi oleh banyak atau sedikitnya kandungan air dalam tanah tersebut pada saat arus listrik diinjeksikan dalam tanah. Konfigurasi ini memiliki empat buah elektroda, dua elektroda sebagai elektroda injeksi arus kedalam tanah (berada pada sisi terluar) dan dua buah elektroda sebagai deteksi beda potensial akibat elektroda yang diinjeksi dengan arus listrik (berada pada sisi dalam). Hasil deteksi beda potensial akan dihubungkan ke sistem kontrol menggunakan mikrokontroller ATMega16 dan akan ditampilkan pada display LCD.
1.2.Perumusan Masalah
Dari latar belakang diatas, diketahui bahwasanya kelembaban tanah sangat penting dalam budidaya pertanian. Oleh karena itu dalam penelitian ini akan dirancang alat yang dapat mengukur kelembaban tanah yang cepat, mudah, akurat, praktis, ekonomis dan bersifat digital dengan rumusan masalah sebagai berikut :
1. Bagaimana merancang alat pendeteksian kelembaban tanah yang lebih mudah, praktis, aman dan ekonomis menggunakan elektroda metode konfigurasi Wenner
2. Bagaimana merancang program untuk dapat memproses tegangan keluaran yang diperoleh dari elektroda metode konfigurasi Wenner supaya bersifat digital
3. Bagaimana menganalisis tegangan output dari elektroda metode konfigurasi Wenner sebagai indikator dari kelembaban tanah
1.3.Pembatasan Masalah
Dalam merancang alat pendeteksi kelembaban tanah berbasis mikrokontroller Atmega 16, dengan batasan-batasan sebagai berikut :
1. Penelitian dilakukan dalam skala laboratorium
2. Elektroda yang digunakan : kawat tembaga berdiameter 1,5 mm 3. Subjek yang akan dideteksi adalah kelembaban tanah
3
6. Air yang digunakan adalah aquadest
1.4.Tujuan Penelitian
Tujuan dilakukan penelitian adalah :
1. Memperoleh cara dalam pendekatan pengukuran kelembaban tanah melalui system alat yang dibuat.
2. Membandingkan hasil ukur kelembaban tanah menggunakan sensor elektroda konfigurasi Wenner berbasis mikrokontroller Atmega 16 dengan hasil ukur kelembaban tanah menggunakan metode Gravimetri.
1.5.Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diambil dari penelitian :
1. Menghasilkan alat ukur kelembaban tanah yang lebih mudah, praktis, aman, ekonomis dan bersifat digital untuk pengontrolan kelembaban tanah 2. Membantu petani dalam meningkatkan produksi pertanian menggunakan
teknilogi tepat guna melalui pengontrolan kelembaban tanah
1.6.Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Terpadu Fisika, Universitas Sumatera Utara meliputi perancangan alat, pengujian sistem sensor serta pengukuran kadar kelembaban tanah dengan metode Gravimetri.
1.7.Metodologi Penelitian
Metodologi penelitian ini meliputi : 1. Tempat dan Waktu Penelitian
Pada bagian ini menjelaskan tempat berlangsungnya penelitian dan waktu pelaksanaan penelitian.
2. Peralatan, bahan dan komponen
Berisi daftar peralatan, bahan dan komponen yang digunakan selama penelitian berlangsung.
4
Pada bagian ini meliputi diagram blok cara kerja alat dan diagram alir program. Pada diagram blok cara kerja alat menjelaskan setiap bagian dari rangkaian yang digunakan pada alat sedangkan pada diagram alir program menjelaskan kerja program pada alat.
4. Prosedur Penelitian
