1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Kebutuhan energi manusia untuk beraktifitas sehari-hari dapat terpenuhi apabila tanaman pangan dapat menghasilkan produksi yang maksimal. Tanaman pangan berupa hortikultura adalah komoditas yang masih memiliki masa depan relatif cerah. Untuk mendukung keunggulan komparatif dan kompetitif perekonomian Indonesia pada waktu yang akan datang, teknologi di bidang holtikultura perlu dikembangkan sejak saat ini. Hal ini telah dilakukan negaranegara lain yang mengandalkan devisanya dari hasil hortikultura, seperti Thailand dengan komoditas hortikultura yang serba Bangkok, Belanda dengan bunga Tulipnya, Nikaragua dengan pisangnya, bahkan Israel dari gurun pasirnya kini telah mengekspor apel, jeruk dan anggur. Pekerjaan pemeliharaan tanaman holtikultura meliputi semua pekerjaan yang dilakukan untuk memelihara tanaman sejak setelah penanaman sampai panen. Pekerjaan pemeliharaan tanaman antara lain penjarangan, pendangiran, penyiangan gulma, pemberantasan hama dan penyakit, pemberian air irigasi, pemangkasan dan pemupukan. Selain itu Indonesia memiliki lahan sawah yang sangat luas. Mengingat tingkat pertumbuhan jumlah penduduk dan semakin terbatasnya lahan sawah akibat persaingan dengan industri dan perumahan, teknologi budidaya, khususnya pemeliharaan tanaman dari hama dan penyakit tanaman perlu mendapat perhatian.
2 Pengendalian hama dan penyakit merupakan kegiatan yang sangat penting dalam suatu kegiatan budidaya tanaman. Untuk mendapatkan hasil dari budidaya tanaman sawah yang memuaskan, kita harus mengenal hama dan penyakit tanaman padi sawah sekaligus cara pengendaliannya. Terdapat berbagai jenis hama dan penyakit padi. Cara pengendaliannya juga tergantung dari jenis hama dan penyakit yang menyerang tanaman padi sawah. Pengendalian hama dan penyakit tanaman dapat dilakukan dengan cara mencegah dan menanggulangi. Pencegahan dapat dilakukan dengan menekan laju pertumbuhan dari hama seperti tikus sawah, keong mas, ulat dan sebagainya (Herwanto, 1998). Pengendalian hama dan penyakit tanaman dapat dilakukan secara kimia. Pengendalian secara kimia ini bertujuan untuk memusnahkan dan mematikan hama dan penyakit yang mengganggu. Disebut pengendalian secara kimia karena menggunakan bahan kimia yang sifatnya racun. Pada pengendalian kimia ini juga digunakan alat untuk meningkatkan efektifitas kapasitas kerja dari operator. Alat yang sudah biasa digunakan antara lain sprayer dan blower sprayer. Penggunaan sprayer yang masih dipompa secara manual membutuhkan tenaga yang besar untuk mengoperasikannya. Kapasitas operator kurang optimal karena tekanan yang dihasilkan dari pompa tidaklah konstan. Sementara itu, penggunaan blower sprayer yang menggunakan motor bakar dapat menimbulkan polusi udara karena penggunaan bahan bakar fosil, suara bising yang ditimbulkan dari motor pada blower sprayer cukup mengganggu operator. Kebutuhan energi di dunia saat ini semakin meningkat seiring dengan pertambahan penduduk, pertumbuhan ekonomi dan pola konsumsi energi itu
3 sendiri yang senantiasa meningkat. Salah satu energi yang sering dipakai oleh masyarakat sebagai kebutuhan sehari-hari adalah energi listrik. Energi listrik merupakan kebutuhan mutlak bagi aktivitas keseharian setiap masyarakat, terutama untuk kebutuhan rumah tangga, sektor usaha dan industri. Apabila ditinjau dari sumber pengadaan energi saat ini, sumber energi dunia masih sangat bergantung pada energi fosil yang jumlahya sangat terbatas dan semakin lama semakin menipis serta pada suatu saat akan habis karena tidak dapat diperbarui lagi. Diperkirakan bahwa gas alam akan habis pada tahun 2047, minyak bumi pada tahun 2080 dan batu bara pada tahun 2180. Hal ini disebabkan karena energi fosil dieksplorasi secara besar-besaran dan tidak sebanding dengan waktu pembentukan energi fosil tersebut (Hasan, 2012). Adanya fakta tersebut menjadikan upaya-upaya pencarian sumber energi alternatif semakin banyak dilakukan. Dalam upaya pencarian sumber energi alternatif baru syarat yang harus dipenuhi adalah kemampuanmenghasilkan jumlah energi yang cukup besar, biaya ekonomis dan tidak berdampak negatif terhadap lingkungan. Berdasarkan pertimbangan tersebut, pencarian dapat diarahkan pada pemanfaatan energi matahari untuk mendukung kemajuan pertanian tanaman pangan. Seiring berkembangnya teknologi sekarang ini, banyak ahli yang menemukan berbagai alat pembangkit tenaga listrik, yang prinsip kerjanyamengubah suatu energi menjadi energi listrik. Dengan keadaan geografis di Indonesia yang setiap tahun dapat sinar matahari, salah satu alat yang bisa
4 digunakan untuk mengubah energi matahari menjadi energi listrik adalah panel surya. Panel surya bekerja mengubah energi cahaya matahari menjadi energi listrik. Panel surya menghasilkan arus listrik searah atau DC. Untuk menggunakan berbagai alat rumah tangga yang berarus bolak-balik atau AC dibutuhkan inverter (alat pengubah arus DC ke AC). Sehingga dengan memanfaatkan energi surya yang berlimpah dapat digunakan untuk sumber listrik pompa. Dalam penelitian ini panel surya akan digunakan untuk mengisi baterai (accumulator) pada saat cuaca baik, yang selanjutnya akan digunakan sebagai sumber penggerak motor listrik pemutar pompa udara. Tekanan udara pompa ini akan digunakan untuk memecah droplets cairan, sehingga dihasilkan hembusan butiran cair dari campuran air dan obat. 1.2 Tujuan Melakukan konversi energi surya menjadi energi listrik melalui sel surya untuk mengisi baterai penggerak pompa udara sebagai pemecah cairan dan melakukan pembuatan model awal fisik pneumatic sprayer elektrik dengan sumber tenaga baterai. 1.3 Manfaat Penelitian / Rancangan Diperoleh konsep rancangan sprayer elektrik yang selanjutnya dapat dikembangkan sebagai alat pemberantas hama dan penyakit tanaman yang energi penggeraknya berasal dari baterai yang diisi dengan menggunakan tenaga matahari.
5 1.4 Batasan masalah Pembuatan model pneumatic sprayer berfokus pada konversi energi surya menjadi energi listrik dengan melakukan pengukuran intensitas cahaya, arus, tegangan dan keadaan atmosfer pada saat pengukuran. Energi listrik yang berhasil dikonversi disimpan dalam baterai. Ukuran dari droplet sendiri tidak diukur dan hanya diukur debit dengan gelas ukur serta lebar kerja nozzle pada jarak 33 cm dari permukaan atap secara visual. Waktu operasional yang dilakukan selama penurunan tekanan 6 kg/cm 2 sampai 3 kg/cm 2 dicatat dan hanya digunakan air sebagai bahan penguji tanpa penambahan bahan kimia beracun.
6 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tanaman pangan Kebutuhan pangan manusia terus meningkat pada masa yang akan datang. Salah satu tanaman pangan yang banyak diminati adalah produk hortikultura. Holtikultura adalah komoditas yang masih memiliki masa depan relatif cerah. Mengingat keunggulan komparatif dan kompetitif yang dimilikinya. Untuk mendukung perekonomian Indonesia pada waktu mendatang, teknologi holtikultura dikembangkan sejak saat ini. Negara-negara lain yang berhasil mengandalkan devisanya dari hasil hortikultura, seperti Thailand dengan berbagai komoditas hortikultura yang serba Bangkok, Belanda dengan bunga Tulipnya, Nikaragua dengan pisangnya dan Israel dari gurun pasirnya kini telah mengekspor Apel, Jeruk dan Anggur (Anonim, 2013). Keberhasilan pertanian holtikultura tersebut tidak dapat dilepaskan dari penerapan teknologi budidaya, penggunaan sarana produksi dan pemakaian benih/bibit yang bermutu. Dengan mengacu pada keberhasilan tersebut diatas, komoditas hortikultura memiliki potensi untuk menjadi salah satu pusat pertumbuhan baru di sektor pertanian. Oleh karena itu pada masa yang akan datang perlu ditingkatkan lagi penanganannya terutama dalam era pasar bebas abad 21 (Anonim, 2013). 2.2 Pengendalian hama dan penyakit tanaman Pengendalian hama merupakan aplikasi teknologi berdasarkan pengetahuan biologi yang bertujuan menurunkan populasi atau pengaruh hama.