4
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Tanaman Selada Romaine
Tanaman selada berasal dari daerah Mediterania. Budidaya pertama selada dimulai pada 6.000 tahun yang lalu oleh Mesir kuno. Orang Yunani dan Romawi kuno juga membudidayakan selada. Selada menyebar ke seluruh Eropa. Pada perjalanan kedua Columbus ke Amerika, ia membawa benih selada untuk ditanam. Budidaya selada dimulai di Amerika Serikat pada tahun 1600-an ketika John Winthrop Jr membawa benih selada ke Amerika dari Inggris (Wisconsin DPI, 2022).
Nascimento et al., 2017 menyatakan apabila Lactuca sativa merupakan tanaman semusim yang termasuk dalam famili Asteraceae, berasal dari daerah beriklim sedang dan memiliki kebutuhan nutrisi yang besar. Banyak jenis selada yang dibudidayakan dikenal dan mencakup variasi yang luas seperti warna daun, tekstur, bentuk, kebiasaan pertumbuhan, ukuran krop, tinggi inti dan waktu inisiasi untuk bolting (Hayes et al., 2011). Mou (2008), menyatakan apabila berdasarkan bentuk daun, ukuran, tekstur, bentuk krop, dan jenis batang dibagi menjadi enam jenis, yakni selada crisphead/iceberg, selada butterhead, selada Romaine atau cos, selada daun (cutting lettuce atau leaf lettuce), selada batang atau tangkai (asparagus), dan selada latin (Grassé lettuce).
Selada Romaine dikenal juga sebagai selada roman atau cos yang memiliki daun bertekstur memanjang, kasar, dan relatif renyah dengan tulang tengah daun yang lebar dan menonjol. Tanaman memiliki perawakan tegak dan memiliki
bentuk krop oval atau lonjong setelah fase rosette. Daun luar berwarna hijau muda sampai gelap, dan daun bagian dalam berwarna kekuningan. Tanaman ini memiliki batang yang sangat pendek yang terletak pada bagian dasar tanah sehingga batang hamper tidak terlihat. Tanaman selada Romaine dapat memiliki berat hingga 750 g. Mereka memiliki rasa yang lebih manis dan lebih kuat daripada selada crisphead. Beberapa kultivar memiliki daun merah, yang biasanya dipanen saat muda untuk menghasilkan produk bernilai tambah yang disebut mesclun (campuran musim semi) (Mou, 2008).
Menurut USDA (2021), tanaman selada Romaine diklasifikasikan ke dalam Kingdom: Plantae, Subkingdom: Tracheobionta, Superdivision:
Spermatophyta, Division: Magnoliophyta, Class: Magnoliopsida, Subclass:
Asteridae, Order: Asterales, Family: Asteraceae, Genus: Lactuca, Species:
Lactuca sativa L., Varieties: Lactuca sativa var. Longifolia 2.2. Pertumbuhan Tanaman
Definisi pertumbuhan tanaman menurut Sitompul dan Guritno (1995), adalah peristiwa bertambahnya ukuran tanaman yang dapat diukur dengan bertambahnya ukuran dan tinggi organ tanaman. Pertambahan ukuran seluruh tubuh tumbuhan merupakan akibat pertambahan jumlah dan ukuran sel.
Sedangkan menurut Zuhaida dan Kurniawan (2018), pertumbuhan tanaman adalah suatu proses pertambahan ukuran baik volume, berat, jumlah sel, maupun protoplasma dan bersifat irreversible (tidak dapat balik). (Darmawan et al., 2015), menyatakan bahwa pertumbuhan tanaman dipengaruhi oleh faktor internal dan eksternal. Faktor internal adalah yang terkandung dalam benih atau
tanaman itu sendiri. Faktor eksternal adalah faktor yang berada di luar benih atau tanaman.
Pertumbuhan tanaman dibedakan ke dalam dua fase yakni, fase vegetatif dan generatif. Menurut Ratini et al. (2019), fase vegetatif adalah fase pertumbuhan yang sebagian besar memakai karbohidrat berdasarkan proses fotosintesis, terutama terjadi dalam perkembangan akar, batang, cabang, dan daun, sedangkan fase generatif atau produktif merupakan fase pertumbuhan yg menyimpan sebagian besar karbohidrat berdasarkan proses fotosintesis.
Karbohidrat tersebut digunakan untuk pembentukan bunga, buah, dan biji, atau pembesaran/pendewasaan struktur penyimpanan ataupun cadangan makanan.
Menurut (Frasetya et al., 2018), fase vegetatif awal tanaman terjadi ketika selada berumur 1-14 hari setelah tanam (HST) & vegetasi akhir dalam waktu flora berumur 15-35 HST.
2.3. Nutrisi Hidroponik
Salah satu keunggulan produksi tanaman sistem hidroponik dibandingkan dibandingkan sistem tradisional (menggunakan tanah) adalah nutrisi lebih terkontrol dan ketersediaan nutrisi bukan merupakan faktor pembatas dalam pertumbuhan tanaman, sehingga, pertumbuhan lebih cepat (Niu et al., 2015).
Varietas dan spesies tanaman yang berbeda membutuhkan nutrisi yang berbeda (Şirin, 2011). Penggunaan nutrisi yang efisien oleh tanaman membantu menghasilkan jumlah berat kering atau hasil maksimum terhadap peningkatan akumulasi nutrisi (Saykhul et al., 2013).
Tanaman membutuhkan unsur hara yang terdiri dari 16 unsur hara untuk pertumbuhannya. Nutrisi tersebut dapat diperoleh dari udara, air dan pupuk. 16 unsur tersebut adalah karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O), fosfor (P), kalium (K), nitrogen (N), belerang (S), kalsium (Ca), besi (Fe), magnesium (Mg), boron (B), mangan (Mn), tembaga (Cu), seng (Zn), molibdenum (Mo), klorin (Cl) (Hochmuth dan Hochmuth, 2012). Unsur-unsur ini kemudian dibagi menjadi dua kelompok: unsur hara makro (N, P, K, Ca, Mg, S) dan unsur hara mikro (Fe, Zn, B, Mn, Mo, Cu, Cl) (Resh, 2013).
Tanaman membutuhkan enam unsur hara makro: N, P, K, Ca, Mg, dan S.
Unsur tersebut masih dianggap sebagai satu-satunya unsur hara makro yang esensial. Akar menyerap unsur hara makro sebagai ion. Empat ion bermuatan positif (kation), NH4+, K+, Ca2+, Mg2+ dan tiga ion bermuatan negatif (anion), NO3-, H2PO4-, dan SO42- (Combrink, 2013). Urutan penurunan akumulasi unsur hara makro dan natrium yang diamati pada tanaman selada adalah: K > Na > Ca
>Mg (da Silva et al., 2021). Menurut da Silva et al. (2021), membenarkan hasil evaluasi pengaruh konduktivitas listrik yang berbeda pada hasil selada, urutan penurunan akumulasi unsur hara makro berikut: K > N > Ca > P >Mg.
Tanaman membutuhkan enam unsur hara makro: N, P, K, Ca, Mg, S.
Unsur-unsur ini masih dianggap sebagai satu-satunya unsur hara makro esensial.
Akar menyerap unsur hara makro sebagai ion, empat ion bermuatan positif (kation), NH4+, K+, Ca2+, Mg2+, serta tiga ion bermuatan negatif (anion), NO3-, H2PO4-, SO42- (Combrink, 2013). Urutan penurunan akumulasi unsur hara makro dan natrium pada selada adalah K> Na> Ca> Mg. Da Silva et al., (2021)
membenarkan hasil evaluasi pengaruh konduktivitas listrik yang berbeda pada hasil selada, urutan penurunan akumulasi unsur hara makro berikut: K> N> Ca>
P> Mg.
Handayani dan Dewi (2015), menyatakan apabila unsur hara mikro merupakan unsur logam yang dibutuhkan oleh tanaman. Keberadaan unsur hara mikro ini biasanya berasal dari bahan induk tanah, pemupukan, atau terbawa oleh air irigasi. Tanaman membutuhkan konsentrasi Fe, Mn, Zn, Cu, B dan Mo yang sangat rendah. Klorida juga dianggap sebagai mikronutrien esensial, tetapi biasanya hadir dalam bentuk unsur hara makro (Combrink, 2013).
Teknologi hidroponik dengan larutan nutrisi yang diramu sendiri sebagai sumber unsur hara, menuntut ketelitian dan keterampilan yang tinggi dalam mempersiapkannya (Kusumawardhani dan Widodo, 2003). Menurut Handayani dan Dewi (2015), deficit unsur mikronutrien dapat mengganggu pertumbuhan tanaman, bahkan dapat menyebabkan kematian pada tanaman.
2.4. Debit Aliran
Debit adalah laju aliran air (dalam bentuk volume air) yang mengalir melalui suatu penampang per satuan waktu. Dalam sistem satuan SI besaran debit dinyatakan dalam satuan meter kubik per detik (m3/dt) (Prihatin et al., 2021) . pengamatan rutin diperlukan untuk menentukan kecepatan masuknya larutan nutrisi ke talang. Kecepatan masuknya nutrisi tersebut bisa diturun-naikkan dengan memperkecil/memperbesar bukaan keran (Qalyubi et al., 2014).
Menurut Kaunang et al. (2016), pengontrolan pompa sangat penting bagi tanaman karena pompa berfungsi untuk mengaliri air ke semua tanaman
hidroponik melalui pipa-pipa yang ada. Apabila pengontrolan dilakukan secara tak menentu maka penurunan debit air otomatis tidak akan terkontrol juga, jika air mulai menipis maka pertumbuhan tanaman tidak akan memiliki hasil yang maksimal. Debit aliran nutrisi yang tepat akan menghasilkan penyerapan nutrisi yang optimal karena mampu menjaga kelembapan dan porositas serta aerasi di lingkungan perakaran dengan baik. Debit aliran nutrisi yang tepat menghasilkan penyerapan nutrisi yang optimal karena kemampuannya dalam menjaga kelembapan dan porositas serta aerasi di lingkungan perakaran dengan baik.
(Candra et al., 2020).
2.5. Sistem Irigasi Hidroponik DFT
Prinsip kerja sistem hidroponik DFT adalah menyirkulasikan larutan nutrisi tanaman secara terus menerus selama 24 jam. Teknik budidaya hidroponik ini dikategorikan ke dalam sistem hidroponik tertutup (Wirawan et al., 2014).
Sistem produksi hidroponik terdiri dari komponen-komponen berikut: area akar, udara pada tanaman, sistem irigasi untuk memasok larutan nutrisi ke akar, dan sistem drainase untuk menangani limpasan air (Schröder dan Heinrich, 2002).
Teknik irigasi sangat penting karena memungkinkan akar tanaman menyerap semua elemen yang dibutuhkan dari larutan nutrisi dalam sistem hidroponik. Oleh karena itu, pergerakan air dalam sistem dan laju pergantian harus dirancang untuk memastikan waktu kontak yang baik untuk akar dan aliran air. Pada budidaya hidroponik, akar tanaman tersuspensi dalam air yang kaya nutrisi dan udara diberikan langsung ke akar melalui batu aerator (air stone).
Menurut Butcher et al. (2017), sistem hidroponik DFT mengharuskan untuk memantau konsentrasi oksigen dan nutrisi, salinitas dan pH.
Respirasi membutuhkan oksigen agar efektif. Oksigen dapat diambil melalui stomata di dalam daun atau melalui sistem akar (Butcher et al., 2017).
Menurut Khater & Ali (2015), peningkatan laju aliran dapat mengurangi berat segar tanaman, berat kering tanaman, berat kering akar dan menurunnya kandungan N seiring meningkatnya laju dan panjang talang yang digunakan 2.6. Mikrokontroler
Metode konvensional membutuhkan tenaga kerja untuk mengontrol semua yang dibutuhkan untuk merencanakan, dan semuanya perlu dipantau secara manual. Internet of Things (IoT) adalah sebuah paradigma yang tidak hanya memberi manfaat bagi kehidupan sehari-hari, tetapi juga memiliki manfaat yang cukup besar dalam modernisasi pertanian. Perangkat seperti sensor, Raspberry Pi, dan mikrokontroler saling terhubung satu sama lain dan memberikan layanan cerdas kepada pengguna (Khudoyberdiev et al., 2019).
Perkembangan teknologi komunikasi sekarang semakin pesat. Teknologi saat ini memungkinkan semua benda dapat dikontrol secara manual dan otomatis dengan menggunakan perangkat tambahan misalnya, smartphone. Kontrol dengan perangkat lain seperti smartphone dapat dilakukan melalui komunikasi nirkabel seperti: bluetooth, modul Wifi (ESP8266) dan lain-lain. Menurut Purwanto, Supegina, dan Kadarina (2020), konsep kontrol secara nirkabel dapat diterapkan pada pertanian agar proses pemantauan pemberian nutrisi tanaman dapat dilakukan secara real time.
Microcontroller Atmega16 adalah jenis komponen yang bertindak sebagai otak yang sesuai untuk pengaturan irigasi dan pemberian nutrisi, pengaturan otomatis tersebut dimasukan kedalam program sesuai jam atau lama waktu irigasi dan pemberian nutrisi. Menurut Sutan et al., (2017), sistem kontrol ini akan terbaca oleh RTC (Real Time Clock). Kemudian, RTC akan mencatat waktu, jam, dan tahun data. Kelebihan dari RTC adalah bisa menghitung detik, menit, jam, tanggal dan tahun.
