I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang Tomat (Lycopersicon esculentum Mill) merupakan sayuran buah yang tergolong tanaman semusim berbentuk perdu dan termasuk ke dalam famili Solanaceae. Buahnya merupakan sumber vitamin dan mineral. Penggunaannya semakin luas, karena selain dikonsumsi sebagai tomat segar dan untuk bumbu masakan, juga dapat diolah lebih lanjut sebagai bahan baku industri makanan seperti sari buah dan saus tomat. Buah tomat saat ini merupakan salah satu komoditas hortikultura yang bernilai ekonomi tinggi dan masih memerlukan penanganan serius, terutama dalam hal peningkatan hasil dan kualitas buahnya. Apabila dilihat dari rata-rata produksi, ternyata produksi tomat di Indonesia masih rendah, yaitu 6.3 ton/ha jika dibandingkan dengan negara Taiwan, Saudi Arabia dan India yang berturut-turut 21 ton/ha, 13.4 ton/ha dan 9.5 ton/ha (Kartapradja dan Djuariah, 1992). Rendahnya produksi tomat di Indonesia kemungkinan disebabkan varietas yang ditanam tidak cocok, kultur teknis yang kurang baik atau pemberantasan hama/penyakit yang kurang efisien. Kebanyakan varietas tomat hanya cocok ditanam di dataran tinggi, tetapi oleh Badan Penelitian dan Pengambangan Pertanian telah dilepas varietas tomat untuk dataran rendah, yaitu Ratna, Berlian, Mutiara serta beberapa varietas lainnya (Purwati dan Asga, 1990). Tetapi seringkali terjadi penanaman tomat tanpa memperhatikan kualitasnya, sehingga hasil dan kualitas buahnya sangat rendah. Oleh karena itu, untuk memenuhi kebutuhan tomat yang semakin tinggi maka penelitian perlu diarahkan untuk meningkatkan hasil dan kualitas buah tomat dengan menanam varietas-varietas unggul. Tomat dapat dikategorikan sebagai tanaman sayuran utama yang semakin populer keberadaannya sejak abad terakhir. Bagian yang dikonsumsi dari tanaman tersebut adalah bagian buahnya. Selain memiliki rasa yang enak, buah tomat juga merupakan sumber vitamin A dan C yang sangat baik. Tomat baik dalam bentuk segar maupun olahan, memiliki komposisi zat gizi yang cukup lengkap dan baik. Buah tomat terdiri dari 5-10% berat kering tanpa air dan 1% kulit dan biji. Jika buah tomat dikeringkan, sekitar 50% dari berat keringnya terdiri dari gula-gula pereduksi
(terutama glukosa dan fruktosa), sisanya asam-asam organik, mineral, pigmen, vitamin dan lipid. Tomat dapat digolongkan sebagai sumber vitamin C yang sangat baik karena 100 gram tomat memenuhi 20% atau lebih dari kebutuhan vitamin C sehari. Vitamin C memelihara kesehatan gigi dan gusi, mempercepat sembuhnya lukaluka, mencegah penyakit scurvy (skorbut), serta menghindarkan terjadinya perdarahan pembuluh darah halus. Selain itu, tomat juga merupakan sumber vitamin A yang baik karena 100 gram tomat dapat menyumbangkan sekitar 10-20% dari kebutuhan vitamin A sehari. Vitamin A sangat diperlukan bagi kesehatan organ penglihatan, sistem kekebalan tubuh, pertumbuhan, dan reproduksi. Vitamin A dan C pada tomat juga berkhasiat sebagai antioksidan. Sari buah tomat mengandung vitamin dan mineral yang cukup lengkap. Dari 100 gram jus tomat akan diperoleh kalsium 7 mg, fosfor 15 mg, zat besi 0.9 mg, natrium 230 mg, dan kalium 230 mg. Vitamin yang terdapat dalam 100 gram sari buah tomat adalah vitamin A (1.050 IU), vitamin B1 (0.05 mg), vitamin B2 (0.03 mg) dan vitamin C (16 mg). Disamping itu, kandungan lycopenenya sangat berguna sebagai antioksidan yang dapat mencegah perkembangan penyakit kanker (Wener, 2000). Kebutuhan manusia akan hasil pertanian bermutu tinggi semakin meningkat. Akhir-akhir ini konsumsi tomat di negara-negara maju semakin meningkat dan sering diasosiasikan sebagai luxurious crop. Contohnya, di Israel buah tomat merupakan komoditas yang sangat penting bagi konsumen, sehingga seringkali digunakan sebagai acuan dalam menghitung indeks harga konsumen. Di negara-negara sedang berkembang tomat sudah mulai menjadi sayuran yang penting, namun orientasi petani dalam mengusahakannya masih lebih mengacu pada peningkatan produksi dibandingkan dengan peningkatan kualitas. Bila berorientasi kualitas, maka efisiensi harus dilakukan di segala bidang terutama biaya yang harus dikeluarkan dalam budidaya pertanian yang salah satunya adalah pemberian nutrisi. Oleh karena itulah mengapa penelitian mengenai pemanfaatan teknologi modern dalam pertanian masa kini harus segera dilakukan.
B. Rumusan Permasalahan Budidaya tanaman di bawah proteksi atau naungan berkembang relatif cepat di berbagai negara, sebagai akibat dari adanya peningkatan permintaan terhadap produk segar berkualitas tinggi. Perkembangan ini dipengaruhi banyak faktor, namun observasi lebih jauh menunjukkan bahwa perkembangan tersebut terutama didorong oleh introduksi teknologi plastik. Penggunaan rumah kaca, misalnya di Eropa Barat Laut, sebenarnya cukup dominan, namun perbaikan teknologinya berjalan relatif lambat. Kaca tetap merupakan material pelindung/naungan yang tidak fleksibel, berat dan mahal. Sebagai konsekuensinya, luasan rumah kaca di dunia dalam 25 tahun terakhir relatif tidak berubah (Garnaud 1988). Sementara itu, penggunaan plastik, baik untuk rumah plastik maupun mulsa meningkat secara cepat, terutama untuk memenuhi permintaan konsumen yang semakin meningkat terhadap produk segar berkualitas berasal dari sistem produksi bebas atau minimal pestisida. Areal rumah plastik yang luasnya berkisar antara 55 000-60 000 hektar pada tahun 1976, bertambah menjadi 200 000 hektar pada tahun 1987 dan masih terus menunjukkan perkembangan area, bahkan di negara-negara berkembang sekalipun (Von Abeltitz, 1989). Budidaya tanaman di rumah plastik pada saat ini mulai diposisikan sebagai sistem produksi utama sayuran segar. Berbagai perbaikan teknologi, terutama berkaitan dengan efisiensi penggunaan sumberdaya pada sistem budidaya ini telah banyak dilakukan. Tingkat produktivitas yang tinggi serta relatif rendahnya penggunaan air menyebabkan sistem ini direkomendasikan sebagai cara budidaya utama sayuran di Uni Emirat Arab (Wittwer and Castilla, 1995). Beberapa keunggulan dari sistem budidaya ini, yang pertama adalah tingkat produktivitas yang tinggi per unit lahan atau volume air, kedua kegiatan produksi dapat dilakukan di luar musim, ketiga panen dapat dilakukan relatif lebih dini dibandingkan dengan budidaya di lapangan, dan keempat produk berkualitas tinggi dan higienis dapat dihasilkan, terutama jika mengaplikasikan konsep pengelolaan hama terpadu serta menggunakan pestisida organik (Allen, 1981; Rault, 1990). Budidaya sayuran dalam rumah plastik di Indonesia telah menunjukkan perkembangan yang pesat, terutama di daerah dataran tinggi. Tetapi, informasi mengenai sistem budidaya
ini masih belum terdokumentasi dengan baik dan kontrol pemberian nutrisi masih belum baik dan cenderung boros karena belum adanya identifikasi kebutuhan dan kendala produksi sayuran di rumah plastik. Selain itu, untuk tujuan ekspor dimana kualitas produk adalah hal yang utama dapat kita ketahui bahwa tanaman tomat cocok untuk produksi pertanian presisi dengan kontrol di dalam greenhouse karena mampu dibudidayakan secara hidroponik. Penelitian yang berorientasi pada kebutuhan tanaman secara real time belum banyak dilakukan. Kenyataan bahwa kualitas buah tomat Indonesia masih rendah mutunya sangat menarik untuk dikaji lebih jauh. Pengkajian berupa bagaimana meningkatkan kualitas buah tomat dengan menggunakan varietas unggul hibrida serta kontrol pertumbuhan dan kebutuhan nutrisinya secara real time. Dengan semakin berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi saat ini, maka perlu dikembangkan teknologi pertanian yang presisi dimana produksi tomat dapat dikontrol dan dimonitoring secara real time, sehingga output dari usahatani mampu memenuhi persyaratan ekspor ke negara-negara maju. C. Tujuan Tujuan kegiatan penelitian ini adalah untuk : 1. Mempelajari pertumbuhan dari tanaman tomat yang ditanam dalam media arang sekam terhadap pemberian nutrisi melalui air irigasi menggunakan teknologi pengolahan citra. 2. Merancang sistem monitoring secara real time tanaman tomat yang ditanam dalam media arang sekam menggunakan kamera CCD dan menginterpretasikan citra yang ditangkap secara berkala sebagai respon terhadap pemberian nutrisi melalui air irigasi. 3. Mengintegrasikan sistem monitoring yang dikembangkan pada butir 2 dengan sistem irigasi tetes yang dihubungkan ke pompa sehingga tercipta sistem kontrol pemberian unsur hara dalam air irigasi secara real time.
D. Kegunaan Penelitian Dari penelitian ini diharapkan akan terbentuk suatu sistem integrasi dalam hal pemberian nutrisi atau fertigasi tanaman yang dilakukan secara otomatis dan real time. Artinya, monitoring pertumbuhan tanaman dilakukan sepanjang hari, ketika diketahui terdapat respon tanaman terhadap kebutuhan nutrisi yang berupa kelayuan, maka sistem akan bekerja dengan memompa larutan nutrisi sesuai kebutuhan tanaman. Kebutuhan nutrisi tanaman diperoleh dari literatur atau penelitian yang telah dilakukan sebelumnya. Pengambilan citra yang dilakukan setiap hari diharapkan dapat mendokumentasikan pertumbuhan tanaman untuk kemudian diolah menjadi data pertumbuhan tanaman tomat. Informasi dari hasil penelitian ini akan sangat berguna di kemudian hari untuk mengembangkan suatu sistem pertanian monokultur yang dilakukan secara akurat. Hasilnya akan tercipta suatu sistem usahatani di dalam rumah tanaman yang mengefisienkan pemberian nutrisi sesuai respon tanaman. Artinya pada masa yang akan datang, petani dapat menurunkan tingkat pemborosan nutrisi tanaman sehingga nilai jual produk mereka turut meningkat.