23 Juli 2015 - simdos.unud.ac.id

HALAMAN JUDUL

Bidang Ungulan: Ketahanan PanganKode/Nama Bidang Ilmu: 163/Teknologi Pertanian

LAPORAN AKHIR PENELITIAN

HIBAH UNGGULAN PROGRAM STUDI

OTOMATISASI IRIGASI PADA BUDIDAYA STRAWBERRY SECARAHIDROPONIK DI DALAM GREEN HOUSE BERBASIS

MIKROKONTROLER ATMEGA16

I Putu Gede Budisanjaya, S.TP., MT. (0030057906)Ir. I Wayan Tika, MP. (0015026410)

Dr. Sumiyati, S.TP., MP. (0018067408)

Dibiayai Oleh :DIPA PNBP Universitas Udayana

Sesuai Dengan Surat Perjanjian Penugasan Pelaksanaan PenelitianNomor : 391-30/UN14.2/PNL.01.03.00/2015, Tanggal 1 Juni 2015

PROGRAM STUDI TEKNIK PERTANIANFAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS UDAYANANopember 2015

2

23 Juli 2015

3

ALAMAN PENGESAHAN

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ................................................................................................... 1

ALAMAN PENGESAHAN ........................................................................................ 3

DAFTAR ISI................................................................................................................ 3

RINGKASAN.............................................................................................................. 5

BAB I. PENDAHULUAN........................................................................................... 6

1.1. Latar Belakang .............................................................................................. 6

1.2. Tujuan khusus penelitian ini ......................................................................... 8

1.3. Urgensi (keutamaan) penelitian .................................................................... 8

1.4. Potensi hasil yang bisa didapat hingga akhir masa penelitian .................... 10

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA .............................................................................. 11

2.1. Tanaman Strawberry....................................................................................... 11

2.2. Budidaya Tanaman secara Hidroponik dalam Green House .......................... 11

2.3. Kebutuhan Air Tanaman Strawberry.............................................................. 13

2.4. Mikrokontroler ATMEGA16.......................................................................... 15

2.5. Light Dependent Resistor (LDR).................................................................... 16

2.6. Relay ............................................................................................................... 17

2.7. Liquid Crystal Display (LCD) ........................................................................ 18

2.8. Real Time Clock (RTC DS1307) .................................................................... 19

BAB III. METODE PENELITIAN ........................................................................... 20

3.1. Peta jalan (roadmap) penelitian ...................................................................... 20

3.2. Tempat dan waktu penelitian .......................................................................... 20

3.3. Bahan dan alat penelitian................................................................................ 20

3.4. Blok Diagram Sistem dalam Perancangan...................................................... 21

4

3.5. Skema Rangkaian Kontrol Irigasi Otomatis ................................................... 22

3.6. Diagram Alir Perangkat Lunak untuk mikrokontroler ATMEGA16 ............. 22

3.7. Parameter yang diamati .................................................................................. 24

3.8. Pelaksanaan Penelitian.................................................................................... 25

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................................. 27

4.1. Rancangan Alat Otomatisasi Irigasi Strawberry ......................................... 27

4.2. Kebutuhan Air Tanaman Strawberi yang Dibudidayakan secara Hidroponik

..................................................................................................................... 28

4.3. Pengujian Alat otomatisasi irigasi strawberry ................................................ 33

BAB V. KESIMPULAN............................................................................................ 35

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................ 36

Lampiran. ............................................................................................................... 38

5

RINGKASAN

Strawberry adalah salah satu komoditas hortikultura yang memiliki nilaiekonomi yang tinggi dan bersifat prospektif. Strawberry tumbuh baik pada datarantinggi. Di Bali daerah yang cocok untuk budidaya strawberry adalah KawasanBedugul, Baturiti, Tabanan. Untuk peningkatan produksinya budidaya strawberrydilakukan secara hidroponik dalam greenhouse. Namun masih ada kelemahanterkait dengan teknik bididaya tersebut, khususnya menyangkut frekwensi dandurasi pemberian air irigasinya. Saat ini jumlah air yang diberikan pada teknikbudidaya tersebut belum memiliki acuan yang jelas. Pelaksanaan irigasi dilakukansecara manual sehingga setiap saat harus tersedia tenaga kerja untuk kegiatantersebut.

Dengan melakukan penelitian terhadap jumlah air yang diberikan oleh petanipada budidaya strawberry dalam greenhouse berdasarkan kondisi mulai layunyatanaman, maka secara empirik kebutuhan air irigasinya dapat ditentukan. Untuksementara dalam analisis ini hanya dipertimbangkan faktor usia tanaman danintensitas cahaya matahari saja. Data kebutuhan air irigasi tersebut digunakansebagai data masukan untuk kendali pada alat yang berfungsi melakukan pemberianair irigasi secara otomatis. Alternatif lain dalam menetapkan data input tersebutadalah dengan analisis kadar air media tanaman pada tingkat kapasitas lapang dantitik layu permanen.

Dalam upaya melakukan perancangan alat irigasi secara otomatis sepertidipaparkan di atas diperlukan beberapa komponen elektronika yang memilikispesifikasi dan kemampuan melakukan kendali terhadap frekwensi dan durasipemberian air irigasi dengan input kendali berdasarkan usia tanaman dan intensitascahaya matahari. Alternatif sementara dalam kegiatan perancangan tersebutdigunakan Mikrokontroler ATMEGA16 dan Light Dependent Resistor. Untukkelengkapan fungsional lainnya digunakan Relay, Liquid Crystal Display, dan RealTime Clock DS1307. Dari kegiatan perancangan ini diharapkan tercipta alat yangmampu melakukan kegiatan irigasi secara otomatis dengan frekwensi dan durasipemberian air irigasi sesuai dengan kebutuhan tanaman strawberry yangdibudidayakan secara hidroponik dalam greenhouse. Jika unjuk kerja dari alat belumsesuai dengan harapan, maka dilakukan perancangan ulang sampai unjuk kerjanyasesuai dengan harapan.

Kata kunci: Otomatisasi Irigasi, Strawberry, Mikrokontroler ATMEGA16

6

BAB I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Strawberry (Fragaria spp) adalah salah satu komoditas hortikultura yang

memiliki nilai ekonomi yang tinggi. Di Indonesia kegiatan budidaya strawberry telah

dicoba oleh beberapa petani di daerah Sukabumi, Cianjur, Cipanas, dan Lembang-

Jawa Barat, Batu-Malang, Bedugul-Bali, serta di Loka dan Malino Sulawesi Selatan.

Pada tahun 2010 Anonim (2011) mencatat tingkat produksi strawberry Indonesia

mencapai 25.000 ton dan mengalami perkembangan produksi rata-rata sekitarr 30%

setiap tahunnya. Hal ini berarti agribisnis strawberry mempunyai prospek yang

cukup baik pada waktu yang akan datang. Kondisi demikian ditunjang oleh

perkembangan komoditas buah-buahan lainnya di Indonesia berjalan cukup pesat.

Sitohang (1993) menambahkan produksi buah-buahan subtropik dari luar negeri

ternyata juga dapat tumbuh dan berproduksi dengan baik di Indonesia khususnya

pada dataran tinggi.

Demikian pula dengan strawberry yang dapat tumbuh dengan baik pada lahan

dataran tinggi (mountain area). Secara teknis strawberry memerlukan lingkungan

tumbuh bersuhu dingin yaitu antara 17 - 20°C, kelembaban 80% - 90%, lama

penyinaran matahari 8 – 10 jam per hari, dan curah hujan berkisar 600 mm – 700 mm

per tahun. Menurut Kitinoja (2003) strawberry dapat tumbuh pada keadaan tekstur

tanah yang liat berpasir dan bersifat gembur, subur dan dapat cukup menyimpan air.

Salah satu satu daerah di Bali yang memiliki kondisi lingkungan tumbuh yang

cocok untuk budidaya strawberry adalah Kawasan Bedugul. Budidaya strawberry

yang dilakukan secara konvensional memiliki resiko yang tinggi terhadap kegagalan

produksi dan tingkat produksinyapun relatif rendah. Dengan demikian kegiatan

budidaya strawberry sudah banyak dilakukan secara hidroponik dan dilakukan dalam

bangunan tertutup yang disebut greenhouse. Budidaya secara hidroponik adalah cara

budidaya tanaman dengan prinsip tanah sebagai media tumbuh tanaman tetapi bukan

sebagai penyedia unsur hara. Budidaya secara hidroponik juga bagian dari pertanian

pada kondisi lingkungan terkendali (controlled environment agriculture) dalam

greenhouse. Terlebih jika teknik budidaya secara hidroponik dilakukan di dalam

greenhouse. Hal ini sesuai dengan pendapat Wijayani(2005) yang menyebutkan

dengan sistem hidroponik dalam greenhouse kondisi lingkungan seperti suhu,

7

kelembaban relatif dan intensitas cahaya dapat diatur, serta serangan hama penyakit

dapat diperkecil. Bahkan dengan greenhouse sistem irigasi lebih mudah dapat

dilakukan. Walaupun demikian masih ada beberapa hal yang perlu dikembangkan

terkait dengan teknik budidaya strawberry secara hidroponik di dalam greenhouse,

khususnya menyangkut masalah frekwensi dan durasi pemberian air irigasinya.

Kasus yang dihadapi saat ini adalah ada dugaan kuat teknik irigasi pada

budidaya strawberry tersebut tidak optimal, karena frekwensi dan periode pemberian

air irigasinya tidak memiliki dasar acuan yang jelas. Padahal tingkat kebutuhan air

tanaman strawberry akan meningkat sejalan dengan meningkatnya usia tanaman.

Peningkatan tersebut akan berhenti setelah tamaman diperkirakan berusia tiga bulan

dan pada usia selanjutnya ada kecendrungan mengalami penurunan. Disamping itu

tingkat kebutuhan air irigasi tanaman strawberry berbeda-beda tergantung pada

kondisi cuaca pada daerah budidayanya. Dengan melakukan penelitian awal terhadap

tingkat kebutuhan air irigasi tanaman strawberry berdasarkan faktor usia tanaman

dan faktor intensitas cahaya pada daerah budidaya, maka akan diperoleh acuan dalam

teknik irigasi khususnya menyagkut frekwensi dan durasi penyiramannya. Acuan

tersebut dapat pula dianggap sebagai data masukan untuk kendali pada alat yang

berfungsi melakukan pemberian air irigasi secara otomatis. Data tersebut diperoleh

berdasarkan perlakuan empiris yang dilakukan petani terkait dengan jumlah air

irigasi yang diberikan sejalan dengan kenaikan usia tanaman. Memang data yang

diperoleh bisa saja tidak akurat, tetapi bersifat praktis dalam operasional irigasi.

Untuk data yang lebih akurat sebenarnya dianalisis berdasarkan kadar air media

tanaman pada tingkat kapasitas lapang dan titik layu permanen, walaupun dalam

operasionalnya bisa saja memerlukan komponen peralatan yang lebih kompleks.

Perlu diketahui pada saat usulan penelitian ini dibuat juga sedang dikaji alternatif

tersebut sebagai data masukan pada untuk topik yang sama.

Dalam upaya melakukan kegiatan rancang bangun alat yang menunjang teknik

otomatisasi irigasi tanaman strawberry seperti yang dipaparkan sebelumnya,

diperlukan komponen yang dapat berperan dalam melakukan kendali terhadap

frekwensi dan durasi pemberian air irigasi dengan input kendali yang dapat disetel

secara manual. Sementara untuk kendali debit irigasinya memerlukan komponen

yang memiliki input kendali berdasarkan tingkat intensitas cahaya. Saat ini untuk

8

kepentingan kendali terhadap frekwensi dan durasi sistem operasi seperti yang

dipaparkan di atas banyak digunakan Mikrokontroler ATMEGA16, sedangkan

komponen yang memiliki input kendali yang mengacu pada intensitas cahaya

banyak digunakan Light Dependent Resistor (LDR). Untuk kelengkapan fungsional

alat juga perlu ditambahkan relay, Liquid Crystal Display (LCD), dan Real Time

Clock (RTC DS1307). Relay berfungsi sebagai saklar yang dikendalikan oleh arus

listrik. LCD digunakan untuk menampilkan output suatu proses yang dilakukan oleh

mikrokontroler atau dapat juga digunakan untuk memonitoring kerja mikrokontroler.

Sedangkan RTC DS1307 merupakan komponen Integrated Circuit (IC) yang

berfungsi sebagai serial Real Time Clock.

Penelitian tentang otomatisasi irigasi berbasis mikrokontroler yang sudah

dilakukan peneliti lain adalah rancang bangun modul sistem irigasi berbasis

mikrokontroler Arduino Duemilanove menggunakan sensor float switch dan

thermocouple, dilakukan oleh Nugroho tahun 2011. Penelitian lain dengan judul

Automatic Watering Plant Berbasis Mikrokontroller At89c51 dilakukan oleh Buyung

dan Silalahi pada tahun 2012, menggunakan sensor kelembaban tanah dan sensor

level air pada tangki penyimpanan air.

1.2. Tujuan khusus penelitian ini

a. Untuk mengetahui pola kebutuhan air irigasi tanaman strawberry yang

dibudidayakan secara hidroponik di dalam greenhouse khususnya sejalan

dengan perkembangan usianya dan tingkat itensitas cahaya matahari yang

diterimanya.

b. Merancang alat irigasi secara otomatis berbasis mikrokontroler ATMEGA16

c. Menguji rancangan alat irigasi secara otomatis pada tanaman strawberry yang

dibudidayakan secara hidroponik dalam greenhouse.

1.3. Urgensi (keutamaan) penelitian

Kegiatan agribisnis strawberry dapat diakatakan bersifat prospektif. Hal ini

terbukti dengan perkembangan peroduksinya yang dapat mencapai 30% per tahun.

Namun demikian dalam upaya mempertahankan dan sekaligus meningkatkan

produksinya pada masa mendatang maka variabel masukan dalam kegiatan

9

budidaya strawberry seperti kegiatan irigasi perlu mendapat perhatian yang serius.

Air sebagai salah satu sumberdaya alam walaupun sebenarnya keberadaan di alam

ini melimpah memerlukan perilaku yang bijak dalam pengelolaannya. Dalam

konsep religius di Bali, air dapat berperan sebagai Dewa atau Kala. Dalam

pemahaman logika sederhana, Dewa bisa dianggap sebagai suatu kondisi bagi umat

saat menerima anugrah, sementara Kala adalah kondisi saat umat menghadapi

musibah. Dengan demikian dalam upaya pengelolaan air, termasuk kegiatan irigasi

diusahakan air berperan sebagai Dewa bagi umatnya, yang berarti air merupakan

suatu anugrah bukan sebagia suatu musibah. Selain permasalahan air untuk irigasi,

belakangan ini ketersediaan tenaga kerja pada sektor pertanian juga diduga

berkurang. Adanya fenomena semakin banyaknya usia petani di atas 55 tahun

menunjukkan semakin benarnya dugaan tersebut. Permasalahan semakin

membingungkan manakala disadari bahwa Indonesia berpredikat sebagai negara

agraris tetapi generasi mudanya tidak tertarik untuk menangani sektor tersebut.

Penelitian ini diharapkan memberikan sedikit kontribusi terhadap

permasalahan yang diuraikan di atas, khususnya terkait dengan kegiatan irigasi

pada budidaya tanaman strawberry. Pengelolaan air irigasi yang baik manakala

jumlah yang diberikan sesuai dengan yang dibutuhkan baik dalam dimensi waktu,

ruang dan kualitas. Pada penelitian ini diharapkan tercapai suatu kondisi pemberian

air irigasi dengan jumlah dan waktu yang sesuai dengan kebutuhan tanaman

strawberry dalam batasan sistem ruang (wilayah) yang tertentu dan kualitas air

irigasi yang diasumsikan memenuhi syarat. Kondisi yang diharapkan sebagai salah

satu tujuan penelitian ini dicapai dengan menggunakan alat yang bekerja secara

otomatis. Dengan demikian urgensi dari penelitian ini adalah berupaya melakukan

pengeloaan air irigasi secara tepat sehingga dapat dicegah efek negatif (musibah)

yang muncul serta mengantisipasi resiko kekurangan tenaga kerja pada kegiatan

budidaya strawberry khususnya dan pertanian umumnya. Berdasarkan uraian di

atas, maka penelitian dengan topik ‘Otomatisasi Irigasi pada Budidaya Strawberry

secara Hidroponik dalam Greenhouse Berbasis Mikrokontroler ATMEGA 16’ perlu

dilakukan.

10

1.4. Potensi hasil yang bisa didapat hingga akhir masa penelitian

Pada akhir penelitian diharapkan diperoleh alat otomatisasi irigasi berbasis

mikrokontroler ATMEGA16 yang diaplikasikan pada budidaya strawberry secara

hidroponik di dalam greenhouse.

Dengan terciptanya alat sistem irigasi secara otomatis berbasis

mikrokontroler ATMEGA16, maka pemberian air irigasi tanaman menjadi lebih

optimal bagi petani. Disamping itu alat ini juga akan mengurangi jam kerja

(menghemat tenaga) bagi petani.

11

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Tanaman Strawberry

Menurut Sitohang (1993) tanaman strawberry berasal dari Benua Amerika,

tepatnya di negara Chili. Pendapat tersebut didasari dari catatan sejarah seorang ahli

botani yang berasal dari Uni Soviet bernama Nikolai Ivanovich Vavilov yang pada

tahun 1887-1942 melakukan ekspedisi ke Asia, Eropa dan Amerika. Dari ekspedisi

tersebut disimpulkan bahwa tanaman strawberry berasal dari Chili. Lebih lanjut

Sitohang (1993) menyebutkan penyebaran tanaman strawberry kemudian meluas dari

Chili ke berbagai negara di Benua Amerika, Eropa, dan Asia.

Varietas yang ditemukan di Negara Chili tesebut adalah varietas Fragaria

chiloensis (L.) Duchesne, sehingga varietas tersebut sering dikenal dengan nama

Strawberry Chili. Ada beberapa varietas strawberry yang selama ini dibudidayakan

diantaranya Oso Grande, Sweet Charlie, dan Santung (Belanda). Namun yang paling

banyak dibudidayakan adalah varietas Oso Grande karena lebih tahan lama sehingga

lebih menguntungkan bagi petani. Varietas Sweet Charlie buahnya besar-besar

namun tidak tahan lama, sehingga kurang awet apabila dikirim ke luar daerah. Tetapi

varietas strawberry yang pertama kali didatangkan ke Indonesia pada zaman

kolonialisasi Belanda adalah varietas Fragaria vesca L. Klasifikasi botani tanaman

strawberry adalah sebagai berikut:

Divisi : Spermatophyta, Sub divisi : Angiospermae, Kelas : Dicotyledonae, Famili :

Rosaceae,Genus : Fragaria, dan Spesies : Fragaria spp.

Ditinjau dari tingkat produksi Indonesia masih tergolong pada skala kecil

dibandingkan dengan Amerika Serikat sebagai negara penghasil utama strawberry.

Jika ditinjau dari persyaratan tumbuhnya, tanaman strawberry dapat tumbuh dengan

baik di daerah dengan curah hujan 600-700 mm/tahun, lama penyinaran cahaya

matahari 8–10 jam/harinya, suhu lingkungan 17–20oC, dan RH 80-90%.

2.2. Budidaya Tanaman secara Hidroponik dalam Green House

Budidaya tanaman yang dilakukan secara hidroponik dalam greenhouse

secara teknik memiliki beberapa keuntungan. Salah satu keuntungan tersebut adalah

tanaman dapat dipanen kapan saja dan tanaman serta buah terhindar dari resiko

12

busuk pada saat musim hujan. Disamping itu budidaya dalam grenhouse dapat

mengurangi resiko tanaman terserang hama. Budidaya secara hidroponik adalah

suatu metode bercocok tanam dalam pot dengan medium tertentu. Dengan metode

ini tanah bukan lagi sebagai sumber hara pertumbuhan tanaman seperti pada

budidaya tanaman secara konvensional. Medium yang dapat digunakan sebagai

media tumbuh dalam pot hidroponik diantaranya pasir, rockwool, sabut kelapa, dan

arang sekam . Rockwool adalah batu gamping yang dicampur dengan serat benang

yang diolah pada suhu tinggi (600º C). Medium yang digunakan tersebut diusahakan

memiliki sifat netral (tidak memberi sumbangan nutrisi), steril, poros sehingga

aerasinya baik, ringan, mudah didapat, dan murah (Sutiyoso, 2006). Lebih lanjut

Anonim (1995), menjelaskan dengan metode hidroponik petani dapat meningkatkan

kualitas dan hasil produksi tanamannya walaupun dilakukan pada lahan sempit

seperti di daerah perkotaan. Sementara kelemahan dari sistem hidroponik yaitu

membutuhkan biaya investasi dan biaya produksi yang tinggi, serta dibutuhkan

ketrampilan khusus untuk mengoperasikan peralatan hidroponik.

Penggunaan greenhouse dalam budidaya tanaman merupakan salah satu cara

untuk memberikan lingkungan yang lebih mendekati kondisi optimum bagi

pertumbuhan tanaman. Greenhouse dikembangkan pertama kali dan umum

digunakan di kawasan yang beriklim subtropika. Di dalam greenhouse, parameter

lingkungan yang berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman, yaitu cahaya

matahari, suhu udara, kelembaban udara, pasokan nutrisi, kecepatan angin, dan

konsentrasi karbondioksida dapat dikendalikan dengan lebih mudah. Dengan

demikian penggunaan greenhouse memungkinkan dilakukannya modifikasi

lingkungan yang tidak sesuai bagi pertumbuhan tanaman menjadi lebih mendekati

kondisi optimum bagi perturnbuhan tanaman (Stipaniecev, 2003).

Agar bercocoktanam dalam greenhouse terhindar dari resiko serangan hama

dan penyakit, maka sebelum melakukan penanaman dalam greenhouse perlu

diketahui sterilisasi greenhouse. Sterilisasi dilakukan dengan tujuan untuk

membersihkan seluruh greenhouse dari mikroorgnisme (telur/larva, virus, bakteri dan

fungi) yang dapat merugikan tanaman. Ada beberapa bahan yang dapat digunakan

dalam sterilisasi antara lain; lysol, formalin dan beberapa jenis pestisida. Secara

umum green house dapat didefinisikan sebagai bangun kontruksi dengan atap tembus

13

cahaya yang berfungsi memanipulasi kondisi lingkungan agar tanaman di dalamnya

dapat berkembang optimal. Manipulasi lingkungan ini dilakukan dalam dua hal,

yaitu menghindari kondisi lingkungan yang tidak dikehendaki dan memunculkan

kondisi lingkungan yang dikehendaki. Adapun Kondisi lingkungan yang tak

dikehendaki yaitu:

1) Ekses radiasi sinar matahari seperti sinar ultra violet dan sinar infra merah

2) Suhu udara dan kelembaban yang tidak sesuai

3) Kekurangan dan kelebihan curah hujan

4) Gangguan hama dan penyakit

5) Tiupan angin yang terlalu kuat sehingga dapat merobohkan tanaman

6) Tiupan angin dan serangga yang menyebabkan kontaminasi penyerbukan.

Sementara kondisi lingkungan yang di kehendaki yaitu:

1) Kondisi cuaca yang mendukung rentang waktu tanam lebih panjang

2) Mikroklimat seperti suhu, kelembaban dan intensitas cahaya sesuai dengan

kebutuhan pertumbuhan tanaman

3) Suplai air dan pupuk dapat dilakukan secara berkala dan terukur

4) Sanitasi lingkungan sehingga tidak kondusif bagi hama dan penyakit

5) Kondisi nyaman bagi terlaksananya aktivitas produksi dan pengawasan mutu

6) Bersih dari ekses lingkungan seperti polutan dan minimnya residu pestisida

7) Hilangnya gangguan fisik baik oleh angin maupun hewan.

2.3. Kebutuhan Air Tanaman Strawberry

Untuk menghitung besarnya kebutuhan air dari tanaman strawberry secara

prinsip hampir sama seperti pada tanaman yang lain, yaitu mengacu pada besarnya

tingkat evapotranspirasi. Nilai evapotranspirasi menunjukkan pada jumlah uap air

yang dilepaskan ke udara oleh tanaman melalui tubuh dan lingkungan tanaman

tersebut. Tingkat evapotranspirasi tersebut merupakan faktor utama dalam

menentukan tingkat kebutuhan air tanaman. Menurut Muhjidin (2011), rata-rata

kebutuhan air tanaman strawberry diperkirakan 4,5 liter per tanaman per minggu

pada tingkat evapotranspirasi dari 25 mm per minggu. Jika terjadi kenaikan nilai

evapotransporasi karena peningkatan suhu udara maka tingkat kebutuhan air tanaman

strawberry tersebut juga akan meningkat.

14

Evapotranspirasi dapat dikelompokan menjadi dua bagian yaitu

evapotranspirasi potensial dan evapotranspirasi aktual. Evapotranspirasi potensial

Eto merupakan jumlah air yang ditranspirasikan dalam satuan unit waktu oleh

tanaman yang menutupi tanah secara keseluruhan dengan ketinggian seragam, tidak

pernah kekurangan air, dan tidak terserang hama penyakit. Dengan kata lain, Eto

dapat diinterpretasikan sebagai kehilangan air oleh tanaman yang diakibatkan oleh

faktor klimatologis. Penentuan nilai kebutuhan air tanaman (evapotranspirasi)

umumnya berdasarkan pada persamaan empiris. Secara empiris nilai Eto dapat

dihitung dengan persamaan Penman sebagai berikut:

485,0

))Nn8,02,0)(e077,047,0()T273(10.118H)N

nba(94,0)(59(E

24

29top

shto

0,485Δ)e(e)0,54u(0,50,35 x0,485 2sat2

(1)

dimana:a = konstanta (untuk daerah tropis = 0,28)b = konstanta (untuk daerah tropis = 0,48)

topshH = total radiasi matahari dalam gelombang pendek (kal/cm2/hari) yang

besarnya tergantung letak lintang suatu tempat dan bulan dalamsetahun.

T2 = rata-rata suhu pada elevasi 2m di atas tanah (C)n = lama penyinaran aktual dalam sehari (jam)N = lama penyinaran maksimum yang mungkin dalam sehari (jam)e2 = tekanan uap air pada elevasi 2m di atas tanah (mm Hg)esat = tekanan uap air jenuh (mm Hg)u2 = rata-rata kecepatan angin pada elevasi 2m di atas tanah.

Besarnya nilai evapotranspirasi (Et) dari tanaman dapat dicari dengan

menggunakan rumus sebagai berikut:

Et = Eto x Kc …...………………………………………........(2)

Dimana :Et = evapotranspirasi (mm/hr)Eto = evapotranspirasi potensial(mm/hr)Kc = nilai koefisien dari tanaman tertentu yang besarnya berbeda-beda sesuai

dengan jenis dan usia tanaman.

Nilai koefisien (Kc) untuk tanaman padi, jagung dan kedelai dapat dilihat

pada Tabel 1.

15

Tabel 1 Nilai Koefisien (Kc) untuk Tanaman Padi, Jagung dan Kedelai

No. Jenis

Tanaman

Nilai Kc sesuai usia tanaman sejak tanam (hari)

1 - 15 16-30 31-45 46-60 61-75 76-90

1. Padi 0,90 1,10 1,20 1,20 1,25 1,10

2. Jagung 0,30 0,55 0,70 0,70 0,85 0,80

3. Kedelai 0,30 0,40 0,70 0,70 0,80 0,60

Sumber : (Supriadi dan Herman, 2000)

Karena tanaman strawberry yang digunakan sebagai obyek dalam penelitian ini

dibudidayakan secara hidroponik, maka perhitungan kebutuhan air tanamannya dapat

didekati dengan menghitung selisih kadar air medium tanaman saat kapasitas lapang

dengan titik layu permanen dalam kurun waktu mulai kondisi kapasitas lapang

sampai tercapainya titik layu permanen.

2.4. Mikrokontroler ATMEGA16

Mikrokontroler merupakan suatu Integrated Circuit (IC) yang dapat

diprogram untuk menjalankan perintah pemrosesan input dan menghasilkan output

sesuai dengan yang diperintahkan. Banyak mikrokontroler yang beredar dipasaran

komponen elektronika, yang sering digunakan adalah produk ATMEL AVR, MCS-

51 dan PIC yang diproduksi oleh Microchip Technology. Namun mikrokontroler

yang sering digunakan karena low cost dan high performance adalah seri AVR, salah

satunya ATMEGA16.

Mikrontroler ATMEGA16 merupakan Chip dengan 16K Bytes In-System

Programmable Flash buatan Atmel yang memiliki spesikasi sebagai berikut :

1. Memiliki Port sebanyak 32 port yang dapat digunakan sebagai Input atau

Output

2. Memiliki 8 channel Analog Digital Converter 10 bit

3. 32 x 8 General Purpose Working Register

4. 4 Channel Pulse Wave Modulator

5. Memiliki Watchdog Timer yang disertai Osilator internal

6. 512 bytes EEPROM

16

7. Internal SRAM 1 Kbytes

Port pada Internal SRAM 1 Kbytes disajikan pada Gambar 1. berikut.

Gambar 1. Internal SRAM 1 KbytesSumber : www.atmel.com

Port A (PA7-PA0) merupakan port yang dapat berfungsi sebagai konverter

analog menjadi digital. Port A juga dapat berfungsi sebagai 8 bit bi-directional Input

Output Port seperti Port B (PB7-PB0), Port C (PC7-PC0) dan Port D (PD7-PD0) jika

ADC tidak digunakan. Port A, B, C, dan D juga menyediakan Pull up resistor

internal untuk masing-masing bit yang dipilih.

2.5. Light Dependent Resistor (LDR)

Light Dependent Resistor (LDR) merupakan komponen yang terdiri dari plat

kepingan semikonduktor dengan dua elektroda pada permukaannya.

17

Gambar 2. Light Dependent Resistor (LDR)Sumber : Bishop, O. 2011.

Pada kondisi pencahayaan kurang atau redup, maka bahan atau material pada

kepingan semikonduktor LDR mempunyai elektron bebas yang kecil, hanya sedikit

elektron yang mengalirkan muatan listrik, mengakibatkan LDR menjadi konduktor

yang lemah, resistansinya tinggi. Begitu pula sebaliknya, saat kondisi terang

mengakibatkan LDR menjadi konduktor yang baik dengan resistansi yang rendah.

2.6. Relay

Relay merupakan suatu komponen elektronika yang berfungsi sebagai saklar

atau switch yang dikontrol atau dikendalikan oleh arus listrik. Di dalam relay

terdapat sebuah kumparan dengan tegangan rendah yang dililitkan pada sebuah inti,

terdapat juga armatur besi yang bergerak atau tertarik menuju inti besi dengan

kumparan ketika kumparan diberi tegangan. Seiring dengan bergeraknya armatur

maka posisi kontak akan berubah dari normal tertutup menjadi normal terbuka.

18

Gambar 3. RelaySumber : Bishop, O. 2011.

2.7. Liquid Crystal Display (LCD)

LCD merupakan komponen elektronika yang digunakan untuk menampilkan

output suatu proses yang dilakukan oleh mikrokontroler atau suatu alat, atau dapat

juga digunakan untuk memonitoring kerja mikrokontroler, dapat juga untuk

menampilkan error atau kesalahan kerja mikrokontroler.

Gambar 4. LCDSumber : http://www.e-lab.de/diverse/components_en.html

Gambar 5. LCDSumber : topwaydisplays.eu

19

2.8. Real Time Clock (RTC DS1307)

DS1307 merupakan komponen Integrated Circuit (IC) yang berfungsi sebagai

serial Real Time Clock yang membutuhkan power rendah, Binary-Coded Decimal

(BCD) lengkap dengan Clock atau kalender ditambah dengan 56 byte NV SRAM.

Pengalamatan dan data ditransfer secara serial melalui I2C dan bidirectional bus.

Fitur Clock atau kalender pada IC ini menyediakan pengaksesan informasi detik,

menit, jam, hari, tanggal, bulan dan tahun. IC DS1307 ini juga mempunyai fitur

built-in power-sense circuit yang mampu mendeteksi kehilangan tegangan yang

diberikan pada IC ini, dan secara otomatis pindah menuju sumber daya cadangan.

Gambar 6. Sirkuit RTC DS1307Sumber : http://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/DS1307.pdf

Gambar 7. Konfigurasi RTC DS1307Sumber : http://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/DS1307.pdf

20

BAB III. METODE PENELITIAN

3.1. Peta jalan (roadmap) penelitian

Peta jalan (roadmap) penelitian ini, digambarkan sebagai berikut.

Gambar 8. Peta jalan (roadmap) penelitian

3.2. Tempat dan waktu penelitian

Penelitian ini direncanakan dilakukan di Desa Candi Kuning, Br.

Kembangmerta, Kecamatan Baturiti, Bedugul,Tabanan, Bali, pada Tahun Anggaran

2015.

3.3. Bahan dan alat penelitian

Bahan dan alat yang digunakan pada penelitian ini yaitu tanaman strawberry,

media tumbuh tanaman berupa arang sekam, serta kelengkapan sarana produksi

lainnya seperti pupuk dan obat-obatan. Komponen alat yang dalam hal ini dapat

dianggap sebagai bahan yang diperlukan pada kegitan rancang bangun meliputi:

Bahan-bahan yang digunakan untuk pembuatan alat kontrol irigasi adalah :

1. Mikrokontroler Atmega16

2. Lcd 2 x 16

3. Real Time Clock (RTC) Ds1307

4. Relay 12 Volt

Judul

2013 2014 2014 2015

Otomatisasi

Irigasi Terputus

Berdasarkan

Konduktivitas

Tanah

OtomatisasiIrigasi padaBudidayaStrawberry secaraHidroponik dalamGreenhouseBerbasisMikrokontrolerATMEGA16

Analisis Kebutuhan Air

Irigasi Tanaman

Strawberry Berdasarkan

Analisis Kapasitas

Lapang dan Titik Layu

Permanen

Penerapan dan

Kalibrasi Sensor

Resistif Otomatis

Tanaman Rukola

Penggunaan sumberdaya alam optimal

Aplikasi rekayasa alat pertanian yang berwawasan lingkungan

Kebutuhan

Budidaya hortikultura yang efisien dan efektif

21

5. Powersupply 12 Volt 1 Ampere

6. Regulator 5 Volt

7. PCB

8. Transistor Power

9. Crystall

10. Pompa Air

Alat yang digunakan sebagai sarana pengukuran dan penunjang meliputi

light meter, timbangan analitik, tangki plastik, gelas ukur, alat tulis dan sarana

transportasi.

3.4. Blok Diagram Sistem dalam Perancangan

Berikut adalah blok diagram sistem kontrol irigasi pada penelitian ini.

Gambar 9. Blok diagram sistem kontrol irigasi

22

3.5. Skema Rangkaian Kontrol Irigasi Otomatis

Gambar 10. Skema Rangkaian Kontrol Irigasi Otomatis

3.6. Diagram Alir Perangkat Lunak untuk mikrokontroler ATMEGA16

Gambar 11. Diagram Alir Perangkat Lunak untuk mikrokontroler ATMEGA16

Mulai

BacaIntensitasCahaya

Cerah?

Y

Mendung?

Umur 0-30hari?

Pompa On T1 detik padajam 8.00, jam 10.00, jam

14.00 dan jam 16.00

Umur 31-60hari?

Umur 61-90hari?

Umur 91-120hari?

Y


14.00 dan jam 16.00


14.00 dan jam 16.00


14.00 dan jam 16.00

Y

Y

Y

Y

T

T

T

T

T

T

Selesai

23

Keterangan :

Pada saat alat kontrol irigasi dihidupkan, pertama alat akan membaca perubahan

intensitas cahaya yang diterima oleh LDR (Light Dependent Resistor), dilakukan

pemeriksaan apakah intensitas cahaya termasuk dalam katagori cerah, mendung

ataupun hujan, selanjutnya akan dibandingkan dengan umur tanaman dalam kisaran

minggu, maka akan ditentukan berapa lama pompa air dihidupkan dalam satuan

detik.

24

3.7. Parameter yang diamati

3.7.1 Kuantitas Air Irigasi Awal

Kunatitas air irigasi menunjukkan jumlah air irigasi yang diberikan pada

sampel tanaman. Pemberian air irigasi ini tidak boleh berlebih yang ditandai dengan

tidak adanya limpahan air dari media tanaman. Kuantitas tersebut dapat diukur

dengan menggunakan gelas ukur, sebelum dituangkan ke media tanaman.

3.7.2 Periode pemberian air irigasi

Periode pemberian air irigasi dihitung berdasarkan jumlah hari yang

diperlukan saat pemeberian air irigasi awal sampai tanaman mulai memiliki gejala

layu. Periode waktu tersebut dihitung dengan satuan hari dan sisanya dalam jam.

3.7.3 Intensitas Cahaya Matahari

Intensitas cahaya matahari diukur dengan menggunakan lightmeter. Untuk

mengetahui intensitas cahaya matahari yang diterima tanaman dibaca pada monitor

alat yang disesuaikan dengan satuan yang telah disetel. Posisi ketinggian alat

pengukur sekitar setengah dari rata-rata tinggi tanaman.

3.7.4. Kebutuhan Air Irigasi Tanaman

Untuk mengetahui jumlah air yang dibutuhkan tanaman strawberry sesuai

dengan kondisi empiris yang dilakukan oleh petani dapat dihitung dengan mengukur

jumlah air yang diberikan saat tanaman menunjukkan gejala kelayuan (bukan layu

permanen) sampai tanaman memiliki gejala kayu berikutnya. Mengingat kebutuhan

air tanaman akan berubah-ubah sesuai dengan usianya, maka pengukuran tersebut

dilakukan paling tidak dalam waktu tidak lebih dari dua minggu. Suatu hal yang

perlu diperhatikan adalah pada saat pemeberian air irigasi diupayakan tidak berlebih

yang ditandai dengan meubernya air keluar media tanaman.

Kebutuhan air irigasi dihitung berdasarkan jumlah air yang diberikan dibagi

dengan periode dari saat tanaman ada gejala layu sampai gejala yang sama untuk saat

berikutnya. Dengan demikian satuan kebutuhan air irigasi tersebut akan menjadi

liter/hari atau liter/jam. Satuan tersebut dapat dikonversikan menjadi mm/hari

berdasarkan luas tajuk tanaman.

25

3.8. Pelaksanaan Penelitian

Untuk perhitungan kebutuhan air irigasi ditetapkan berdasarkan kebiasaan

yang dilakukan oleh minimal tiga orang petani dalam melakukan kegiatan irigasi.

Secara teoritis jumlah unit tanaman yang diperlukan sebagai sampel minimal 30 unit,

sehingga satu orang petani saja sebenarnya sudah cukup. Jika ada kelebihan petani

yang digunakan sebagai narasumber maka hal tersebut sifatnya sebagai replikasi

untuk memperkecil resiko biasnya data. Jumlah air yang diberikan saat pelaksaan

irigasi diukur dan dibagi dengan jumlah unit tanaman, sehingga diperoleh rata-rata

kebutuhan air untuk masing unit tanaman. Selanjutnya dihitung periode waktu

penyiraman berikutnya berdasarkan mulai adanya gejala kelayuan pada tanaman atau

kondisi lainnya yang menjadi pertimbangan petani. Dari kedua data tersebut dihitung

ingkat kebutuhan air irigasi untuk setiap unit tanaman.

Langkah-langkah tersebut diulangi sampai tanaman strawberry mulai

berbuah. Diagram alir kebutuhan air pada tanaman strawberry dapat dilihat pada

Gambar 12.

26

Gambar 12. Diagram alir penelitian

27

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Rancangan Alat Otomatisasi Irigasi Strawberry

Gambar 13. Alat Otomatisasi irigasi strawberry

Pada Gambar 13 merupakan rangkaian alat otomatisasi irigasi strawberry

yang dirangkai dalam box panel ukuran 35 x 25 cm, rangkaian tersebut terdiri dari

rangkaian minimum sistem ATMEGA16 dan DS1307, unit Liquid Crystall Display

(LCD) 16x2, rangkaian tombol setting, tombol power on/off, rangkaian driver Triac

BT139, rangkaian regulator 5 volt, powersupply switching 9 volt 1 ampere, dan

battery backup 3 volt untuk menyimpan setting waktu pada RTC DS1307.

Perkabelan untuk menghubungkan tegangan 220 volt menggunakan kabel tembaga

serabust jenis NYAF 1,5 mm2 dengan toleransi arus maksimum 24 amper.

Komponen LDR berfungsi sebagai komponen input atau masukan untuk

mendeteksi perubahan intensitas sinar matahari dilingkungan sekitar tanaman

strawberry, nilai intensitas sinar ditampilkan pada LCD display dan nilai tersebut

digunakan untuk menentukan durasi penyiraman tanaman. Berikut merupakan

gambar sensor LDR

28

Gambar 14. Sensor LDR.

4.2. Kebutuhan Air Tanaman Strawberi yang Dibudidayakan secara

Hidroponik

Untuk dapat merancang sistem irigasi secara otomatis pada tanaman

strawberri, maka terlebih dahulu perlu dianalisis tingkat kebutuhan air tanamannya.

Dasar analisis kebutuhan tersebut adalah berdasarkan prinsip imbangan air pada

media tanam yang digunakan. Berdasarkan pendekatan analisis tersebut untuk media

tanam strawberi dengan sistem hidroponik maka pengukuran kehilangan berat media

tanaman termasuk tanamannya dalam rentang waktu tertentu dapat dianggap sebagai

kebutuhan air tanaman strawberi tersebut. Metode analisis ini diperkuat oleh

pernyataan Pairunan (1997) yang menyebutkan jumlah air yang hilang pada media

tanam dalam sistem tertutup hampir sepenuhnya tergantung pada kemampuan

tanaman menyerap air pada media tersebut. Dari hasil penelitian yang menggunakan

30 media tanam dengan tiga kelompok ulangan berdasarkan kadar air media tanam

diperoleh hasil sebagai berikut:

Tabel 2. Kebutuhan Air Tanaman Strawberi dengan Berbagai Kadar Air MediaTanam

Kadar air media tanaman >50% Kadar air media tanaman (35-

50)%

Kadar air media tanaman <35%

Usia Tanaman

(hari)

Kebutuhan air

tanaman

(ml/hari)

Usia Tanaman

(hari)

Kebutuhan air

tanaman

(ml/hari)

Usia Tanaman

(hari)

Kebutuhan air

tanaman

(ml/hari)

5 49,70 15 39,03 23 27,30

29

7 50,63 17 40,00 25 26,95

9 54,02 19 37,30 27 26,30

11 55,95 21 37,50 29 27,00

13 56,00 35 42,50 47 32,02

31 64,32 37 41,50 49 30,00

33 62,52 39 42,00 51 29,60

35 57,00 41 43,00 53 30,48

37 60,00 43 45,00 63 35,00

55 61,23 45 45,40 65 36,00

Rata-rata 57,14 Rata-rata 41,32 Rata-rata 30,07

Analisis regresi linier hubungan antara usia tanaman dengan kebutuhan airtanamannya adalah sebagai berikut:

Gambar 15. Hubungan antara usia tanaman dengan kebutuhan air tanaman strawberipada kadar air media tanam di atas 50%.

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

kebutuhan air(ml/hari)

29

7 50,63 17 40,00 25 26,95

9 54,02 19 37,30 27 26,30

11 55,95 21 37,50 29 27,00

13 56,00 35 42,50 47 32,02

31 64,32 37 41,50 49 30,00

33 62,52 39 42,00 51 29,60

35 57,00 41 43,00 53 30,48

37 60,00 43 45,00 63 35,00

55 61,23 45 45,40 65 36,00




y = 43,70x0,091

R² = 0,821

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

0 10 20 30 40 50 60

kebutuhan air(ml/hari) Y

X

Usia Tanaman (hari)

29

7 50,63 17 40,00 25 26,95

9 54,02 19 37,30 27 26,30

11 55,95 21 37,50 29 27,00

13 56,00 35 42,50 47 32,02

31 64,32 37 41,50 49 30,00

33 62,52 39 42,00 51 29,60

35 57,00 41 43,00 53 30,48

37 60,00 43 45,00 63 35,00

55 61,23 45 45,40 65 36,00




60

X

30

Gambar 16. Hubungan antara usia tanaman dengan kebutuhan air tanaman strawberipada kadar air media tanam (35-50)%.

Gambar 17. Hubungan antara usia tanaman dengan kebutuhan air tanaman strawberipada kadar air media tanam <35%.

Dari Tabel 2 di atas menunjukkan kebutuhan air tanaman strawberi

tergantung pada usia tanaman dan kadar air media tanam. Hal ini sesuai dengan

pendapat yang dikemukakan oleh Bustomi (1999) bahwa kebutuhan air konsumtif

dipengaruhi oleh jenis dan usia tanaman atau tingkat pertumbuhan tanaman. Dari

kurva regresi linier dapat dikemukakan saat tanaman mulai tumbuh nilai kebutuhan

air konsumtif relatif tinggi, namun setelah berlangsung beberapa saat kebutuhan

tersebut akan menurun sejalan dengan pematangan biji. Demikian juga dengan kadar

air media tanam, semakin tinggi nilainya maka ada kecendrungan meningkatnya

kebutuhan air tanaman strawberi.

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

0

ykebutuhan air(ml/hari)

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

35,00

40,00

0

ykebutuhan air(ml/hari)

30












y = 24,14x0,160

R² = 0,802

0 10 20 30 40 50 60 70

y

Usia tanaman (hari)

kebutuhan air(ml/hari)

y = 11,83x0,250

R² = 0,814

0 10 20 30 40 50 60 70

usia tanaman (hari)

y

30












y = 24,14x0,160

R² = 0,802

70

x

70

x

31

Sebenarnya sesuai dengan rumus empiris Penman di dalam Kijne (1980),

tingkat kebutuhan air tanaman juga ditentukan oleh tingkat radiasi matahari. Dengan

demikian maka untuk tanaman yang sama akan berbeda kebutuhan airnya jika

kondisi radiasi matahari berbeda. Dalam keseharian, kondisi demikian ditunjukkan

tingkat kebutuhan air tanaman yang berbeda manakala kondisi cuaca mendung

dibanding dengan kondisi cuaca cerah. Berdasarkan pengukuran pada dua kondisi

cuaca yang berbeda yaitu antara cuaca cerah siang hari dengan cuaca redup (tanpa

sinar matahari saat matahari tertutup awan siang hari), diperoleh tingkat radiasi

matahari saat redup sekitar 40% dari saat cerah. Berdasarkan pendekatan rumus

empiris Penman diperoleh hubungan tingkat kebutuhan air tanaman strawberi dengan

tingkat radiasi matahari

Tabel 3. Tingkat Radiasi Matahari (kal/cm2/hari) sejalan dengan usia tanaman

strawberi pada saat penelitian.

Usia Tanaman

(hari)*

Radiasi Matahari (kal/cm2/hari)

Cahaya Cerah Cahaya Redup

10 935 374

20 930 325

30 925 388

40 910 373

50 895 385

60 870 339

70 845 338

*) Jadual tanam awal Pebruari

Menurut Doorenbos (1988) hubungan tingkat evapotranspirasi potensial

tanaman secara umum yang merupakan variabel utama kebutuhan air tanaman

dengan tingkat radiasi matahari pada kondisi iklim basah adalah sekiar 35% pada

saat cahaya redup, dan 75% saat cahaya sedang jika dibanding cahaya cerah.

Dari hasil pengukuran dan analisis seperti tersebut di atas maka nila tingkat

kebutuhan air tanaman strawberi untuk data input dalam perancangan ini adalah

berdasarkan rataan dari kebutuhan air tanaman pada berbagai tingkat kadar air media

32

tanam dan kondisi penyinaran/radiasi matahari. Dari analisis rataan tersebut

diperoleh data hubungan kebutuhan air tanaman strawberi pada berbagai tingkat usia

tanaman dan radiasi matahari sebagai berikut

Tabel 4. Kebutuhan air tanaman (secara umum) sejalan dengan tingkat penyinaranmatahari dalam siklus setahun di Bali (8,43o LS)

No. Bulan Periode

Radiasi

matahari

(kal/cm2)

Eto

(mm/hari)

1. Januari I 922 5,02

2. Januari II 924 4,99

3. Pebruari I 925 4,70

4. Pebruari II 921 4,30

5. Maret I 903 4,25

6. Maret II 880 4,33

7. April I 844 4,54

8. April II 809 4,31

9. Mei I 765 4,15

10. Mei II 735 3,68

11. Juni I 714 3,80

12. Juni II 705 3,50

13. Juli I 715 3,49

14. Juli II 734 3,83

15. Agustus I 766 4,13

16. Agustus II 799 4,44

17. September I 842 4,23

18. September II 869 4,78

19. Oktober I 898 4,60

20. Oktober II 912 4,77

21. Nopember I 917 4,88

33

22. Nopember II 918 4,74

23. Desember I 918 4,24

24. Desember II 919 4,62

Data dari semua hal diatas digunakan untuk menentukan waktu hidup dan waktu

mati pompa air pada alat otomatisasi irigasi.

4.3. Pengujian Alat otomatisasi irigasi strawberry

Jaringan perpipaan yang digunakan untuk pengujian alat adalah pipa pvc dengan

diameter 1/2 inchi untuk mengalirkan air dari pompa air merek Shimizu dengan daya

output 125 watt, untuk mengalirkan air dari pipa menuju tanaman strawberry

digunakan dripper irigasi. Berikut adalah jaringan irigasi yang dibuat pada penelitian

ini.

Gambar 18. Jaringan irigasi tanaman.

34

Pemberian air untuk tanaman strawberry dilakukan oleh alat otomatisasi irigasi

sebanyak empat kali dalam sehari yaitu pukul 08.00, 10.00, 14.00 dan pukul 16.00

wita, sesuai dengan yang diprogramkan pada alat. Durasi penyiraman tergantung dari

besarnya intensitas sinar matahari yang dibaca oleh alat, pada saat terang besarnya

intensitas sinar matahari mulai dari 1000 lux sampai dengan 5000 lux, sedangkan

saat mendung intensitas sinar kurang dari 1000 lux.

35

BAB V. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil penelitian dapat diperoleh kesimpulan bahwa :

1. Alat otomatisasi irigasi strawberry berbasis mikrokontroler Atmega 16 ini telah

berhasil dibuat dan diprogram untuk melakukan penyiraman tanaman sebanyak

empat kali dalam sehari, yaitu pukul 08.00, 10.00, 14.00 dan 16.00 wita, dengan

durasi penyiraman yang berubah tergantung penambahan umur dan besarnya

intensitas sinar matahari.

2. Durasi penyiraman tanaman terpendek pada saat terang dan umur tanaman 0

sampai 30 hari adalah 2 menit 48 detik, dan durasi penyiraman terpanjang pada

saat terang dan umur tanaman 120 hari atau lebih adalah 4 menit.

3. Durasi penyiraman tanaman terpendek pada saat redup dan umur tanaman 0

sampai 30 hari adalah 70 % dari 2 menit 48 detik, dan durasi penyiraman

terpanjang pada saat terang dan umur tanaman 120 hari atau lebih adalah 70 %

dari 4 menit.

36

DAFTAR PUSTAKA

Anonimus. 1995. Hidroponik Tanaman Hias. Penebar Swadaya. Jakarta

Atmel Corps. 8-bit Microcontroller with 16K Bytes In-System Programmable Flash.www.atmel.com/images/doc2466.pdf. Diakses tanggal 17 April 2015.

Bishop, O. 2011. Electronics A First Cource. Published by Elsevier Ltd.

Bustomi, F. 1999. Sistem Irigasi : Suatu Pengantar Pemahaman, Tugas KuliahSistem Irigasi. Program Pascasarjana Program Studi Teknik Sipil UGM,Yogyakarta.

Buyung I, Silalahi M H. 2012 . Automatic Watering Plant Berbasis MikrokontrollerAt89c51. Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Sains & Teknologi (SNAST)Periode III Yogyakarta, 3 November 2012.

Doorenbos, J., A.H. Kassam., and C.L.M. Bentvelsen. (1988) Yield Response toWater. FAO, Rome.

DS1307. http://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/DS1307.pdf. Diakses tanggal17 April 2015.

Kijne J.W. (1980), Determining Evapotranspiration, in Drainage Princpiles andApplication. International Institute for Land Reclamation and Improvement,Wageningen.

Kitinoja L., dan Kader A.A, November 2003. Praktik-praktik PenangananPascapanen Skala Kecil: Manual untuk Produk Hortikultura, Edisi ke 4(Diterjemahkan oleh I Made S. Utama). Postharvest Technology Research andInformation Center, University of California, Davis.

LCDDisp. http://www.e-lab.de/diverse/components_en.html. diakses tanggal 17April 2015.

Muhjidin, M. 2011. Asas Irigasi dan Konservasi Air. Bursa Ilmu, Yogyakarta.

Nugroho, A, R. 2011. Rancang Bangun Modul Akuisisi Data Untuk Sistem IrigasiOtomatis Berbasis Mikrokontroler Arduino Duemilanove. Departeman IlmuKOmputer, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, IPB, Bogor.

Pairunan A.K., Nanere J.L., Samosir S.S.R., Tangkaisari J.R., dan Ibrahim H.A.1997. Dasar Dasar Ilmu Tanah. Badan Kerja Sama Perguruan Tinggi NegeriIndonesia Timur, Makassar.

Sitohang, M. 1993. Strawberry pendatang di komoditas baru. Penebar Swadaya.Jakarta.

37

Topway Displays LMB162A Series. www.topwaydisplays.eu/.../004560-LNK04446.pdf. Diakses tanggal 17 April 2015

Wijayani dan Widodo, 2005. Sistem hidroponik pada tanaman strawberry. PenerbitKanisius. Yogyakarta.

38

Lampiran.

Gambar 19. Jalur PCB Atmega16 dan DS1307

Gambar 20. Jalur PCB LDR

39

Gambar 21. Jalur PCB Switch input

Gambar 22. PCB switch input dan LDR yang sudah dicetak

40

Gambar 23. Rangkaian Atmega16 dan DS1307.

41

Gambar 24. Box panel alat otomatisasi irigasi

42

Gambar 25. LCD untuk menampilkan intensitas sinar, jam, tanggal dan umur

tanaman.

43

Gambar 26. Instalasi jaringan irigasi strawberry

44

Documents

23 Juli 2015 - simdos.unud.ac.id