BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Media tanam merupakan salah satu faktor penting yang sangat menentukan dalam kegiatan bercocok tanam. Media tanam akan menentukan baik buruknya pertumbuhan tanaman yang pada akhirnya mempengaruhi hasil produksi. Media tanam memiliki fungsi untuk menopang tanaman, memberikan nutrisi dan menyediakan tempat bagi akar tanaman untuk tumbuh dan berkembang. Lewat media tanam tumbuh-tumbuhan mendapatkan sebagian besar nutrisinya. Setiap jenis tanaman membutuhkan sifat dan karakteristik media tanam yang berbeda. Tanaman sayuran membutuhkan karakter media tanam yang berbeda dengan tanaman lainnya. Jenis tanaman sayuran lebih memerlukan media tanam yang gembur dan mudah ditembus akar, sementara tanaman lain memerlukan media tanam yang solid agar bisa menopang pertumbuhan tanaman yang relatif lebih besar. (Ismail, 2010) Saat ini budidaya tanaman sayuran secara organik sangat banyak diterapkan oleh para petani sayur untuk mendapatkan hasil tanaman yang lebih berkualitas karena tidak menggunakan tambahan pupuk kimia, pestisida, herbisida, dan obat-obatan lainnya. Media tanam dalam budidaya sayuran organik tersebut biasanya menggunakan wadah pot atau polybag yang harus memiliki unsur-unsur kimia dan biologi dan harus disesuaikan dengan kebutuhan tanaman. Selain itu, untuk mendapatkan hasil tanaman yang baik, media tanam harus memenuhi syarat-syarat seperti : (i) mampu menyediakan ruang tumbuh bagi akar tanaman, sekaligus juga sanggup menopang tanaman. Media tanam harus gembur sehingga akar tanaman bisa tumbuh baik dan sempurna, akan tetapi masih cukup solid memegang akar dan menopang batang agar tidak roboh., (ii) memiliki porositas yang baik, artinya bisa menyimpan air sekaligus juga mempunyai drainase (kemampuan mengalirkan air) dan aerasi (kemampuan mengalirkan oksigen) yang baik. Media tanam harus bisa mempertahankan kelembaban tanah namun harus bisa membuang kelebihan air, (iii) menyediakan unsur hara yang cukup baik makro maupun mikro. Unsur hara sangat

2 2 penting bagi pertumbuhan tanaman. Unsur hara ini bisa disediakan dari pupuk atau aktivitas mikroorganisme yang terdapat dalam media tanam, (iv) tidak mengandung bibit penyakit, media tanam harus bersih dari hama dan penyakit. (Riyanti, 2009). Dengan berkembangnya pengetahuan, penemuan dan penelitian saat ini, system media tanam juga sudah mulai berkembang salah satunya dengan adanya media tanam hidroponik. Tanaman hidroponik ialah metode bercocok tanam atau budidaya tanaman tanpa menggunakan tanah, melainkan dengan menggunakan teknologi bercocok tanam yang menggunakan air, nutrisi, dan oksigen. Beberapa pakar hidroponik mengemukakan beberapa kelebihan dan kekurangan sistem hidroponik dibandingkan dengan pertanian konvensional (Del Rosario et al., 1990). Kelebihan sistem hidroponik antara lain penggunaan lahan lebih efisien, tanaman berproduksi tanpa menggunakan tanah, kuantitas dan kualitas produksi lebih tinggi dan lebih bersih, penggunaan pupuk dan air lebih efisien, pengendalian hama dan penyakit lebih mudah. Sedangkan kekurangan dari system hidroponik yaitu, hidroponik sangat membutuhkan ketelitian, ketelatenan, dan pemantauan secara terus-menerus. Perubahan ph, konduktivitas listrik pada nutrisi, suhu air, suhu udara dan perubahan intentitas cahaya sangat mempengaruhi pertumbuhan, khususnya tanaman sayur. Bila kita tidak teliti dan pantau secara rutin dan berkala, pertumbuhan tanaman akan langsung terlihat tidak optimal sehingga dapat mempengaruhi kualitas dari tanaman sayur. Untuk membantu mengantisipasi terjadinya penurunan kualitas tanaman sayur tersebut, kita dapat memanfaatkan kemajuan teknologi dimana saat ini teknologi sudah sangat berkembang dengan sangat pesat. Kecanggihan system teknologi saat ini mampu mengolah dan mengerjakan suatu pekerjaan yang selama ini dilakukan secara manual oleh manusia menjadi lebih mudah, cepat dan akurat baik dari segi penghematan ruang, waktu dan tenaga. Adanya system teknologi yang lebih maju tersebut maka dapat digunakan sebagai media pengembangan dan pendukung sistem hidroponik yaitu dengan cara pemantauan tanaman sayur media tanam hidroponik, menggunakan Arduino sebagai microcontrollerr. Sebelumnya penelitian tentang pemantauan tanaman pernah dilakukan diantaranya, Perancangan Dan Implementasi Sistem Otomatisasi Pemeliharaan

3 3 Tanaman Hidroponik (Utama, 2006), Sistem Monitoring Pertumbuhan Tanaman dan Lingkungan Mikro di Dalam Greenhouse Menggunakan Field Server (Arif, 2009), Pengendalian Kadar Keasaman (ph) Pada Sistem Hidroponik Stroberi Menggunakan Kontroler PID Berbasis Arduino Uno (Kustanti, 2014), Rancang Bangun Sistem Otomasi Hidroponik NFT(Nutrient Film Technique). (Romadloni, 2012). Pada penelitian ini, penulis akan menggunakan arduino sebagai mikrokontroler untuk melakukan pemantauan terhadap perubahan ph, nutrisi, suhu air, suhu udara dan perubahan intentitas cahaya pada media tanam hidroponik. Arduino akan menerima data dari beberapa macam sensor yaitu, sensor ph, sensor suhu air, Electro Conductivity sensor, sensor suhu udara dan light sensor. Dimana sensor ini akan dihubungkan ke board open garden shield dan boar open garden hydroponic. Data yang di hasilkan oleh sensor, Arduino akan mengubah data yang diterimanya dari data analog menjadi data digital. Setiap data ini selanjutnya dikirim oleh Arduino ke pengguna melalui internet dengan bantuan GSM/GPRS Shield. Pada web juga akan dibuat pemantauan dalam sebuah grafik, dimana grafik tersebut akan terupdate secara berkala. Apabila data yang diterima berada diluar ambang batas yang telah ditentukan untuk syarat tumbuh tanaman, maka sistem akan menampilkan notifikasi untuk mengingatkan pengguna system. Perubahan kadar ph, konduktivitas listrik pada nutrisi, suhu air, suhu udara dan perubahan intentitas cahaya sangat mempengaruhi pertumbuhan tanaman sayur pada media tanam hiroponik. Bila kita tidak teliti dan pantau secara rutin dan berkala, pertumbuhan tanaman akan langsung terlihat tidak optimal sehingga dapat mempengaruhi kualitas dari tanaman sayur. Dengan sistem aplikasi ini diharapkan dapat membantu mengawasi faktor-faktor yang dapat mempengaruhi kualitas tanaman sayur pada media tanam hidroponik

4 4 1.2 Rumusan Masalah Hidroponik adalah suatu metode bercocok tanam tanpa menggunakan tanah sebagai media pertumbuhan tanaman. Tanaman sistem Hidroponik memanfaatkan air dan menekankan pada pemenuhan kebutuhan nutrisi untuk dapat bertumbuh dengan baik. Dengan menggunakan metode hidroponik, petani dapat meningkatkan kualitas dan hasil produksi tanaman sayurnya yang dapat dilakukan pada lahan sempit dan ruangan tertutup di perkotaan. Namun, untuk menghasilkan hasil produksi tanaman sayur yang berkualitas dan melimpah, para petani harus selalu memperhatikan beberapa faktor penting dari tanaman itu yaitu perubahan ph, konduktivitas listrik pada nutrisi, suhu air, suhu udara dan perubahan intentitas cahaya pada media tanam hidroponik. Oleh karena itu dibutuhkannya sistem monitoring untuk dapat memantau faktor-faktor yang dapat mempengaruhi kualitas tanaman sayur pada media tanam hidroponik. 1.3 Batasan Masalah Adapun batasan masalah yang akan dibahas adalah: 1. Tanaman sayur yang digunakan yaitu tanaman selada, sawi pakcoy, dan bayam merah. 2. Penelitian ini mengukur perubahan kadar ph, suhu air, konduktivitas listrik, suhu udara dan intentitas cahaya. 3. Penelitian dilakukan selama 2 minggu, dimulai dari tanaman hanya berbentuk benih. 1.4 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah memantau kualitas tanaman sayur pada media tanam hidroponik menggunakan mikrokontroler Arduino pada jaringan sensor. 1.5 Manfaat Penelitian 1. Membantu petani untuk memantau faktor-faktor yang dapat mempengaruhi kualitas tanaman sayur pada media tanam hidroponik. 2. Menjadi referensi untuk penelitian selanjutnya dalam pengembangan di bidang computer system.

5 5 1.6 Metodologi Tahapan-tahapan yang akan dilakukan pada pelaksanaan penelitian adalah sebagai berikut: a. Studi Literatur Pada tahap ini dilakukan pengumpulan bahan referensi mengenai tanaman hidroponik selada, hidroponik cabai, hidroponik bayam, sensor ph, sensor suhu air, Electro Conductivity sensor, sensor suhu udara, light sensor, dan GSM shield dari berbagai buku, jurnal, artikel dan beberapa sumber referensi lainnya. b. Analisis Pada tahap ini dilakukan analisis terhadap studi literatur untuk mendapatkan pemahaman mengenai wireless sensor network dan jaringan sensor untuk memudahkan proses monitoring dengan web aplication dashboard. c. Perancangan Pada tahap ini dilakukan perancangan arsitektur, pengumpulan data, pelatihan, dan perancangan antar muka. Proses perancangan berdasarkan hasil analisis studi literatur yang telah didapatkan. d. Implementasi Pada tahap ini dilakukan implementasi dari analisis dan perancangan yang telah dilakukan ke dalam kode program. e. Pengujian Pada tahap ini dilakukan pengujian terhadap aplikasi sistem pemantauan faktor-faktor yang dapat mempengaruhi kualitas tanaman sayur pada media tanam hidroponik. Untuk memastikan hasil monitoring sesuai dengan apa yang diharapkan. f. Dokumentasi dan Penyusunan Laporan Pada tahap ini dilakukan dokumentasi dan penyusunan laporan hasil analisis dan implementasi arduino dalam sistem pemantauan faktor-faktor yang dapat mempengaruhi kualitas tanaman sayur pada media tanam hidroponik

6 6 1.7 Sistematika Penulisan Sistematika penulisan dari skripsi ini terdiri dari lima bagian utama sebagai berikut : Bab 1 : Pendahuluan Bab ini berisi latar belakang, rumusan masalah, tujuan penelitian, batasan masalah, manfaat penelitian, metodologi penelitian, serta sistematika penulisan dari penelitian yang dilaksanakan. Bab 2: Landasan Teori Bab ini berisi teori-teori yang diperlukan untuk memahami permasalahan yang dibahas pada penelitian ini. Teori-teori yang berhubungan dengan tanaman hidroponik sawi, hidroponik selada, hidroponik bayam merah, sensor ph, sensor suhu air, Electro Conductivity sensor, sensor suhu udara, light sensor, dan GSM shield akan dibahas pada bab ini. Bab 3: Analisis dan Perancangan Bab ini menjabarkan tentang perancangan sistem, alur kerja sistem yang dimodelkan dalam bentuk flowchart dan use case diagram. Bab 4: Implementasi dan Pengujian Bab ini berisi pembahasan tentang implementasi dari perancangan yang telah dijabarkan pada bab 3. Selain itu, hasil yang didapatkan dari pengujian yang dilakukan terhadap implementasi yang dilakukan juga dijabarkan pada bab ini. Bab 5: Kesimpulan dan Saran Bab ini berisi ringkasan serta kesimpulan dari rancangan yang telah dibahas pada bab 3, serta hasil penelitian yang dijabarkan pada bab 4. Bagian akhir dari bab ini memuat saran-saran yang diajukan untuk pengembangan penelitian selanjutnya.