Rancang Bangun Smart Greenhouse Untuk
Tanaman Jahe Berbasis
Internet of Things (IoT)
Design and Build a Smart Greenhouse
for Ginger Plants Based on the Internet of Things (IoT)
1*) Irmadhani Nevi
Aziis, 2) Ferry Hadary, 3)
Asri Mulya Ashari
123 Universitas Tanjungpura, Pontianak, Indonesia
Email : [email protected]
*Correspondence: Irmadhani Nevi
Aziis
DOI: 10.59141/comserva.v4i7.2609 |
ABSTRAK Penelitian
ini dilakukan dengan memanfaatkan teknologi smart green house berbasis IoT
untuk mengoptimalkan fungsi green house. Sistem ini mengontrol dan memantau
suhu ruangan, kelembapan ruangan, kelembapan tanah, dan pH tanah di green
house melalui smartphone. ESP32 digunakan sebagai mikrokontroler, dengan
Blynk App sebagai platform IoT untuk memantau dan mengontrol lingkungan
sesuai kondisi optimal bagi tanaman jahe. Penelitian menggunakan jahe merah
dan putih berumur � 3 bulan. Pengujian dilakukan pada dua kondisi: tanah
tanpa tanaman dan tanah dengan tanaman jahe. Hasil menunjukkan bahwa sensor
dapat mengukur pH tanah, suhu, kelembapan udara, dan kelembapan tanah dengan
nilai error: pH 2%, kelembapan tanah 11% (jahe merah) dan 7% (jahe putih).
Error sensor suhu ruangan dan kelembapan ruangan untuk kedua jenis tanaman
adalah 3% dan 5%. Rata-rata kenaikan tinggi jahe merah 3,8 cm dan jahe putih
2,4 cm dalam 2 minggu, serta peningkatan jumlah daun masing-masing 3 helai
(jahe merah) dan 4 helai (jahe putih). Kata kunci: Smart Green House, Tanaman
Jahe, Suhu Ruangan, Kelembapan Ruangan, pH Tanah, Kelembapan Tanah, IoT |
|
ABSTRACT This research utilizes IoT-based smart
greenhouse technology to optimize the greenhouse function. The system
controls and monitors room temperature, air humidity, soil moisture, and soil
pH within the greenhouse via a smartphone. The ESP32 is used as a microcontroller,
with the Blynk App as the IoT platform for monitoring and controlling the
environment to ensure optimal conditions for ginger plants. The study used
red and white ginger, each approximately 3 months old. Testing was conducted
in two conditions: soil without plants and soil with ginger plants. Results
showed that the sensors could measure soil pH, temperature, air humidity, and
soil moisture with error rates of 2% for pH, 11% for soil moisture (red
ginger), and 7% (white ginger). The error rates for room temperature and air
humidity sensors for both types of plants were 3% and 5%, respectively. The
average height increase for red ginger was 3.8 cm and 2.4 cm for white ginger
over two weeks, along with an increase in the number of leaves by 3 (red
ginger) and 4 (white ginger). Keywords: Smart Green House, Ginger Plant, Room Temperature, Room
Humidity, Soil PH, Soil Moisture, IoT |
PENDAHULUAN
Tanaman
hortikultura, seperti jahe, memiliki peran penting dalam sektor pertanian dan
perdagangan, baik domestik maupun internasional (Abdurahman et al., 2022). Jahe digunakan sebagai bahan konsumsi dan obat. Selain
itu, kandungan minyak atsiri jahe juga merupakan salah satu peluang usaha
peningkatan nilai ekonomis jahe (Kurniasari et al., 2008). Pada tahun 2022 mencapai 247,45 ribu ton, turun sebesar
19,46% (59,79 ribu ton) dari tahun 2021 (Irjayanti et al., 2023). Penurunan ini sebagian disebabkan oleh media tanam yang
kurang optimal, yang sangat mempengaruhi pertumbuhan tanaman (Puryati et al., 2018).
Saat ini, teknologi green house menjadi solusi untuk mengatasi kondisi
lingkungan yang tidak menentu (Ir. Siti Bibah Indrajati, 2022). Dengan green house, petani dapat mengontrol suhu,
kelembapan, dan irigasi, menciptakan lingkungan ideal bagi pertumbuhan tanaman (Bafdal & Ardiansah, 2020). Smart green house, yang menggabungkan teknologi IoT,
memungkinkan pengawasan otomatis melalui smartphone (Firdhausi et al., 2018). Pada penelitian ini, akan dikembangkan smart green
house berbasis IoT untuk mengontrol dan memantau suhu ruangan, kelembapan
ruangan, kelembapan tanah, dan pH tanah, serta menambahkan panel surya sebagai
sumber cadangan.
Pada tahun 2011,
Nugraha Wicaksana telah melakukanq penelitian yang berjudul � Rancang Bangun
Sistem Monitoring Smart Green House Berbasis Android dengan Aplikasi
Sensor Suhu, Kelembapan Udara dan Tanah untuk Budidaya Jamur Merang�. Penelitian
ini membahas tentang smart greenhouse untuk budidaya jamur merang yang dimana
pada penelitian ini menggunakan Arduino dan modul Bluetooth (Wicaksana et al., 2018). Selain itu pada tahun 2021, Hendra
melakukan penelitian yang berjudul �Rancang Bangun Smart Green House
Berbasis Internet of Things�. Penelitian ini membahas tentang smart
greenhouse yang dimana akan diimplementasikan langsung pada tanaman sawi, yang
dimana pada sistem dapat memantau dan mengontrol suhu, air, kelembapan udara,
kelembapan tanah dan PH tanah (Triyanto et al., 2021).
Pada tahun 2022, Uray
Ristian melakukan penelitian yang berjudul �Sistem Monitoring Smart Green House pada Lahan Terbatas Berbasis Internet
of Things (IoT)�. Penelitian ini membahas tentang Smart Green House
berbasis Internet of Things (IoT) yang dimana pada penelitian ini
mengambil beberapa parameter inputan untuk mengendalikan perangkat output
seperti suhu, kelembapan udara, kelembapan tanah dan pH tanah (Ristian et al., 2022). Pada tahun 2022, Arif Fahmi melakukan penelitian yang
berjudul �Prototype Sistem Monitoring Suhu Dan Kelembapan Udara
Pada Tanaman Cabai Berbasis (IOT)�. Penelitian ini membahas tentang smart
farming dengan menggunakan Internet of Things untuk mematikan dan
menyalakan alat penyiram, mengukur kelembapan dan unsur hara tanah, memantau
kondisi air dan cuaca. Parameter suhu dan kelembapan udara pada Green house �budidaya tanaman cabai diukur menggunakan
sensor DHT11, kemudian diolah dan ditampilkan pada interface sistem monitoring
kelembapan udara (Fahmi et al., 2022).
Pada tahun 2023, Siti Nurhalimah,
melakukan penelitian yang berjudul �Rancang Bangun Sistem Monitoring
KelembapanTanah dengan Konsep Smart Farming untuk Budidaya Tanaman Cabai
Rawit Berbasis Internet of Things (IoT)�. Penelitian ini membahas
tentang smart greenhouse berbasis Internet of Things (IoT) yang dimana
pada penelitian ini menggunakan Mikrokontroler yang dapat mengontrol kelembapan
tanah agar perkembangan budidaya tanaman cabai rawit tidak terjadi pengeringan
maupun kelebihan kadar air dalam tanah sehingga menghasilkan produksi cabai
rawit yang optimal (Nurhalimah et al., 2023).
Pada Tahun 2023, Jordy Arfiansyah
melakukan penelitian yang berjudul �Prototype Penyiraman Tanaman dan
Kanopi Otomatis Pada Green house dengan Sensor Kelembapan Tanah dan
Sensor Hujan Menggunakan Arduino�. Penelitian ini membahas tentang green
house yang dibuat secara prototype dengan penyiraman tanaman
otomatis yang menggunakan sensor kelembapan tanah dan sensor hujan yang akan
mendeteksi hujan turun, yang dimana kanopi pada green house akan
tertutup secara otomatis. Sistem ini dibuat menggunakan aplikasi android yang
akan mempermudah untuk mengontrol dan memonitoring tanaman (Arfiansyah & Ariyani, 2023). Penelitian yang dilakukan adalah merancang dan
membangun sistem monitoring smart green house pada tanaman jahe
secara otomatis berbasis IoT.
METODE PENELITIAN
A.
Mean Absolute Percentage Error (MAPE)
|
|
(3.1) |
Keterangan:
Analisis data yang diperoleh dari perhitungan error menggunakan Mean Absolute Percentage Error (MAPE) adalah sebagai berikut.
1. MAPE kurang
dari 10% maka kemampuan model alat sangat baik.
2. MAPE antara 10%
- 20% maka kemampuan model alat baik.
3. MAPE kisaran
20% - 50% maka kemampuan model alat layak.
4. MAPE kisaran
lebih dari 50% maka kemampuan model alat buruk.
Berdasarkan
analisis tersebut dapat dinilai bahwa MAPE masih bisa digunakan apabila tidak
melebihi 50%.
B.
Perancangan Komponen Elektronik
Perancangan komponen elektronik smart green house untuk tanaman jahe berbasis internet of things
(IoT) menggunakan ESP32 Dev Kit sebagai
mikrokontroler. Komponen ini dapat dirincikan menjadi 5 (lima) bagian, yaitu:
(1) antarmuka sensor DHT11 dengan ESP32 Dev Kit; (2) antarmuka sensor
kelembapan tanah dengan ESP32 Dev Kit; (3) antarmuka sensor pH tanah dengan
ESP32 Dev Kit; (4) antarmuka rangkaian kipas dengan ESP32 Dev Kit; (5)
antarmuka rangkaian pompa DC dengan ESP32 Dev Kit. Secara umum perancangan
komponen elektronik smart green house untuk tanaman jahe berbasis
internet of things (IoT) ditunjukkan pada
gambar 1.
Gambar 1. Rangkaian Komponen Elektronik
C. Perancangan
Komponen Elektronik
Desain perancangan smart green house untuk tanaman
jahe berbasis internet of things (IoT) dilengkapi dengan desain
perancangan green house.� Desain
box peletakan alat sistem yang terdapat sensor pH tanah, sensor kelembapan
tanah, dan sensor DHT11. Sistem perairan
dengan menggunakan pompa DC, pipa, dan selang air. Berikut adalah desain sistem smart green house otomatis:
����������������������������� ���������(a)������������������������������������������������������������ (b)
������������������������������ ��������(c)��������������������������������������������������������� �� (d)
����������������������������������������������������������������������������������������
(a)������������ (b)
Gambar 3. Desain Box Alat Sistem Smart green house (a) gambar tampak depan (b)
gambar tampak samping
Gambar 4. Sistem Perairan Menggunakan
Pipa
D. Perancangan
Perangkat Lunak
Perancangan perangkat lunak pada sistem smart green house
berbasis IoT ini menggunakan sebuah software terintegrasi yaitu Arduino IDE (Integrated
Development Environment) melalui board ESP32.
Perancangan ini
menggunakan sensor DHT11 untuk mengukur suhu ruangan pada green house.
Selain menggunakan sensor DHT11 sistem ini juga menggunakan sensor pH tanah
untuk mengetahui derajat keasaman pada tanah, sensor kelembapan tanah berfungsi
untuk mengukur kelembapan tanah . Data hasil pembacaan
sensor akan dikirimkan untuk ditampilkan pada Blynk Apps yang sudah terinstal
pada smartphone.
E.
Perancangan Prosedur Kerja Sistem
Berikut ini adalah prosedur kerja dari
sistem Smart green house berbasis IoT.
Gambar 5. Prosedur Kerja Smart green house
Berbasis IoT
Penelitian budidaya tanaman ini
dilaksanakan di halaman Laboratorium Kendali Digital dan Komputasi Fakultas
Teknik Universitas Tanjungpura selama � 3 minggu, dari tanggal 15 Juli 2024
hingga 9 Agustus 2024. Bibit jahe merah dan jahe putih yang digunakan dalam
penelitian ini berusia �3 bulan dan berasal dari petani di Sungai Raya, dengan
10 bibit (5 jahe merah dan 5 jahe putih). Dua rak tanaman dari kayu ukuran 600 cm x 60 cm digunakan sebagai tempat
penanaman, dengan tanah gambut dari Parit Demang dan pupuk kandang ayam dari
Siantan. Alat-alat yang digunakan termasuk cangkul, ember, arit, termometer
ruangan, pH meter, dan soil tester. Tahapan penanaman diawali dengan pembuatan
green house menggunakan rangka kayu dan plastik UV, dilengkapi sirkulasi udara
dan sistem perairan menggunakan pipa 1 inch sepanjang 3 meter. Pengambilan
sampel tanah dilakukan untuk mengukur pH sebelum penelitian, dan media tanam
yang terdiri dari tanah gambut, pupuk kandang, dan kapur dolomit diinkubasi
selama satu minggu. Bibit yang telah disiapkan ditempatkan dalam polybag dan
disimpan di ruang terbuka selama satu minggu sebelum dipindahkan ke media tanam
di rak 1 (5 bibit jahe merah) dan rak 2 (5 bibit jahe putih) yang berada di
dalam Smart Green house. Pemeliharaan tanaman meliputi penyiraman otomatis
setiap hari untuk menjaga kelembapan tanah, dengan pompa yang aktif saat sensor
menunjukkan kelembapan ≤50%, serta pengendalian gulma secara mekanis
setiap 5 hari atau sesuai pertumbuhan gulma.
HASIL DAN
PEMBAHASAN
A. Hasil Rancang Bangun Sistem
Pada perancangan alat smart green house
berbasis IoT terdapat 2 rak yang digunakan sebagai tempat media tanam yang akan
digunakan.
Gambar 6. Smart Green House
Gambar 6 memperlihatkan smart
green house yang dilengkapi dengan exhaust
yang akan dikontrol dengan sensor
DHT11, terdapat sistem penyiraman tanaman dengan menggunakan pipa sepanjang 3
meter yang telah dilubangi dengan jarak antar lubang sebesar 5 cm, lubang ini
berfungsi sebagai keluarnya aliran air untuk proses penyiraman tanaman secara
otomatis dengan menggunakan pompa dan dikontrol dengan sensor kelembapan tanah,
monitoring pH tanah menggunakan sensor pH tanah yang akan tertampil secara
otomatis dengan menggunakan aplikasi blynk pada smartphone.
Gambar 7. Sistem Elektronik Alat
Gambar 7 memperlihatkan sebuah rangkaian elektronik yang
terpasang pada sebuah papan sirkuit cetak. Rangkaian ini terdiri dari berbagai
komponen elektronik yang bekerja sama untuk menjalankan suatu fungsi tertentu. Beberapa
komponen yang terlihat adalah mikrokontroler,
modul relay, sensor, dan modul sensor.
B.
Pengujian Aplikasi
Blynk
Blynk menyediakan dua antarmuka pengguna, yaitu Blynk
Apps untuk smartphone dan Blynk Web dashboard pada Blynk Console sebagai antarmuka desktop. Berdasarkan dengan hasil pengukuran kelembapan tanah dapat dikategorikan
menjadi beberapa tingkat yaitu: (1) DRY+ (
Gambar 8. Antarmuka Aplikasi Blynk Pada Smartphone
Gambar 9. Antarmuka Blynk Web dashboard
C. Pengujian Relay Pompa dan Exhaust
Pengujian relay pada pompa dan exhaust
bertujuan untuk mengetahui apakah pompa dan exhaust
akan bekerja secara otomatis dengan memberikan set point pada NodeMCU ESP32.
Pada proses pengujian ini menggunakan 3 channel relay dengan exhaust sebanyak 1 buah dan pompa
sebanyak 2 buah.
Tabel 1. Data
Hasil Pengujian Relay Pompa dan Exhaust
No |
Jenis Pengujian |
Hasil yang diinginkan |
jumlah |
Persentase Keberhasilan (%) |
||
percobaan |
Berhasil |
Gagal |
||||
1 |
Memberikan Set point ≤50% dari
sensor kelembapan tanah untuk mengaktifkan pompa |
pompa aktif saat sensor kelembapan
tanah mencapai ≤50% |
10 |
10 |
0 |
100% |
2 |
Memberikan set point >50% dari
sensor kelembapan tanah untuk menonaktifkan pompa |
pompa non aktif saat sensor
kelembapan tanah mencapai >50% |
10 |
10 |
0 |
100% |
3 |
Memberikan set point
≥30℃ dari sensor suhu ruangan untuk mengaktifkan kipas |
Kipas aktif saat sensor suhu ruangan
mencapai ≥30℃ |
10 |
10 |
0 |
100% |
4 |
Memberikan set point <30℃
dari sensor suhu ruangan untuk menonaktifkan kipas |
Kipas non aktif saat sensor suhu
ruangan mencapai <30℃ |
10 |
10 |
0 |
100% |
D. Pengujian Sensor pH Tanah
(a)
(b)
Gambar 10. Hasil pengukuran pH
tanah menggunakan sensor pH tanah (a) pembacaan sensor pH tanah 1 (b) pembacaan
sensor pH tanah 2
Tabel 2. Data Hasil
Pengujian pH Tanah
Kode
Sampel |
Uji
Laboratorium |
pH
Meter |
Sensor
pH tanah 1 |
Sensor
pH tanah 2 |
A1 |
4.80 |
4.90 |
4.90 |
4.80 |
A2 |
6.50 |
6.70 |
6.40 |
6.20 |
A3 |
5.91 |
5.00 |
5.90 |
5.70 |
Pada Tabel 3 memperlihatkan data hasil pengujian pH tanah
pada tiga sampel tanah gambut (A1,A2 dan A3)�
yang berasal dari lokasi yang berbeda. Pengujian pH tanah dilakukan
dengan empat metode, yaitu (1) pengujian laboratorium; (2) pengukuran
menggunakan pH meter; (3) pengukuran menggunakan sensor pH tanah 1; dan (4)
pengukuran menggunakan sensor pH tanah 2. Berikut adalah grafik perbandingan
pengujian pH tanah.
E.
Pengujian Sensor
DHT11
Gambar 11. Hasil
Uji Coba Suhu Ruangan dan Kelembapan Ruangan
Pada Tabel 3 Memperlihatkan 12 data pengukuran data
variasi berdasarkan jam mulai 7.00 sampai 18.00 selama 12 jam, yang diukur
menggunakan sensor DHT11 dan termometer ruangan. Pada pengujian sensor terlihat
suhu tertinggi berada pada pukul 11.00 hingga 13.00 hal ini dikarenakan paparan
sinar matahari langsung yang mencapai puncaknya pada jam-jam tersebut. Pada
pengujian sensor terlihat kelembapan ruangan terendah berada pada pukul 11.00
hingga 13.00 hal ini dikarenakan semakin tinggi suhu ruangan yang didapat maka
semakin rendah kelembapan ruangan yang didapat hal ini dikarenakan pada periode
tersebut proses pemanasan udara berlangsung secara optimal.
Tabel 3. Data Hasil Pengujian Suhu
Ruangan dan Data Hasil Pengujian Kelembapan Ruangan
Suhu Ruangan
|
Kelembapan Ruangan
|
|||
Sensor DHT11 |
Alat Ukur
|
Sensor DHT11 |
Alat Ukur
|
|
7 |
29 |
29.5 |
91 |
89 |
8 |
40 |
37.8 |
70 |
65 |
9 |
43 |
42 |
64 |
59 |
10 |
38 |
37.9 |
53 |
54 |
11 |
47 |
44.1 |
39 |
35 |
12 |
45 |
45.2 |
37 |
32 |
13 |
47 |
43.9 |
44 |
42 |
14 |
43 |
42.1 |
53 |
53 |
15 |
35 |
33.7 |
52 |
53 |
16 |
34 |
32.9 |
80 |
74 |
17 |
31 |
30.6 |
89 |
86 |
18 |
28 |
27.3 |
94 |
99 |
4.1.
Pengujian Sensor Kelembapan Tanah
Pengujian dilakukan dengan membandingkan nilai
kelembapan tanah menggunakan sensor soil
moisture terhadap nilai kelembapan yang diukur menggunakan alat ukur
standar. Pengujian dilakukan sebanyak 5 kali dengan keterangan DRY, DRY +, MED, WET,
WET+. Hasil dari pengujian yang telah dilakukan dapat dilihat pada tabel 4.
Tabel 4. Data Hasil Pengukuran Kelembapan Tanah
Alat
Ukur Standar |
Sensor
Soil moisture |
Keterangan
|
|
1 |
10 |
7 |
DRY+ |
2 |
20 |
25 |
DRY |
3 |
58 |
52 |
MED |
4 |
70 |
74 |
WET |
5 |
83 |
81 |
WET+ |
DRY+�� : Sangat Kering
DRY ��� : Kering
MED �� : Normal
WET �� : Basah
WET+ : Sangat Basah
Pada pengukuran menggunakan
alat ukur menampilkan nilai kelembapan tanah pada range 10 � 83.
Sedangkan sensor soil moisture
menampilkan nilai kelembapan tanah pada range 7 � 81, dapat disimpulkan
bahwa terdapat perbedaan yang yang kecil, antara data yang diperoleh dari alat
ukur standar dan sensor soil moisture.
4.2.
Pengambilan Data Setelah
ditanami Jahe Merah
Tabel 6. Pengambilan data
pH tanah dan Kelembapan Tanah setelah ditanami jahe merah
Sensor pH Tanah Jahe Merah |
Alat Ukur
|
Error pH |
Sensor Kelembapan
Tanah Jahe Merah |
Alat Ukur
|
Error Kelembapan Tanah Jahe Merah |
||
27/7/2024 (pagi) |
6 |
5.8 |
3% |
41 |
40 |
3% |
|
27/7/2024 (sore) |
6 |
5.9 |
2% |
58 |
52 |
12% |
|
28/7/2024 (pagi) |
6.1 |
6.6 |
8% |
30 |
25 |
20% |
|
28/7/2024 (sore) |
6.3 |
6.1 |
3% |
53 |
52 |
2% |
|
29/7/2024 (pagi) |
6.3 |
6.1 |
3% |
35 |
30 |
17% |
|
29/7/2024 (sore) |
5.9 |
5.9 |
0% |
57 |
60 |
5% |
|
30/7/2024 (pagi) |
6 |
5.9 |
2% |
27 |
25 |
8% |
|
30/7/2024 (sore) |
5.9 |
5.6 |
5% |
48 |
38 |
26% |
|
31/7/2024 (pagi) |
5.8 |
5.7 |
2% |
21 |
28 |
25% |
|
31/7/2024 (sore) |
5.9 |
5.4 |
9% |
58 |
60 |
3% |
|
1/8/2024 (pagi) |
5.9 |
6.1 |
3% |
65 |
60 |
8% |
|
1/8/2024 (sore) |
5.9 |
5.3 |
11% |
29 |
35 |
17% |
|
2/8/2024 (pagi) |
5.8 |
5.7 |
2% |
68 |
70 |
3% |
|
2/8/2024 (sore) |
5.8 |
5.7 |
2% |
32 |
30 |
7% |
|
3/8/2020 (pagi) |
5.8 |
5.9 |
2% |
10 |
20 |
50% |
|
3/8/2024 (sore) |
5.6 |
5.5 |
2% |
67 |
60 |
12% |
|
4/8/2024 (pagi) |
5.5 |
5.7 |
4% |
49 |
60 |
18% |
|
4/8/2024 (sore) |
5.5 |
5.3 |
4% |
53 |
60 |
12% |
|
5/8/2024 (pagi) |
5.6 |
5.6 |
0% |
58 |
50 |
16% |
|
5/8/2024 (sore) |
5.5 |
5.6 |
2% |
62 |
70 |
11% |
|
6/8/2024 (pagi) |
5 |
5 |
0% |
60 |
65 |
8% |
|
6/8/2024 (sore) |
4.9 |
5 |
2% |
63 |
60 |
5% |
|
7/8/2024 (pagi) |
5 |
5.1 |
2% |
11 |
10 |
10% |
|
7/8/2024 (sore) |
4.9 |
4.6 |
7% |
30 |
50 |
40% |
|
8/8/2024 (pagi) |
5 |
5.4 |
7% |
69 |
60 |
15% |
|
8/8/2024 (sore) |
5 |
5.2 |
4% |
12 |
10 |
20% |
|
9/8/2024 (pagi) |
5.1 |
5.5 |
7% |
68 |
60 |
13% |
|
9/8/2024 (sore) |
4.8 |
5.1 |
6% |
77 |
70 |
10% |
|
|
Rata-Rata Error |
2% |
Rata-Rata Error |
11% |
Hasil pengambilan data pada
tahap persiapan tanah yang ditampilkan pada Tabel 6 dapat dilihat data nilai pH
tanah pada rak jahe merah. Terdapat kenaikan yang cukup signifikan pada masa
inkubasi tanah. Nilai pH awal tanah sebesar 5,1. Perbedaan nilai pH ini karena
adanya proses inkubasi tanah. Tujuan inkubasi tanah adalah untuk mendekomposisi
bahan organik, melepaskan nutrisi, serta memungkinkan kolonisasi mikroorganisme
hingga tercapai keseimbangan yang diinginkan. Proses inkubasi memastikan bahwa
tanah berada dalam kondisi yang optimal atau sesuai dengan kebutuhan. Hasil
dari alat menunjukkan bahwa, pada awal atau sebelum inkubasi, pH tanah gambut
yang awalnya 5 telah berhasil dinaikkan sehingga tanah tersebut dapat digunakan
sebagai media tanam jahe.
Hasil pembacaan nilai sensor terhadap pembacaan alat ukur
diperoleh nilai error sebesar 11 %. Dari hasil pengujian yang telah dilakukan
terlihat bahwa nilai kelembapan yang diperoleh berdasarkan pembacaan sensor soil moisture dan alat ukur sebagai data
pembanding memiliki nilai yang beragam. Perubahan kondisi kelembapan tanah
dipengaruhi oleh sensor dan alat ukur
yang digunakan.
Tabel 7. Pengambilan data pH tanah setelah ditanami jahe putih
Sensor pH Tanah Jahe Putih |
Alat Ukur
|
Error pH Tanah Jahe
Putih |
Sensor Kelembapan Tanah |
Alat Ukur
|
Error Kelembapan Tanah Jahe Putih |
|
27/7/2024 (pagi) |
6.1 |
6 |
2% |
40 |
42 |
5% |
27/7/2024 (sore) |
6.1 |
6.3 |
3% |
56 |
58 |
3% |
28/7/2024 (pagi) |
6 |
5.7 |
5% |
29 |
35 |
17% |
28/7/2024 (sore) |
6.4 |
6.2 |
3% |
52 |
55 |
5% |
29/7/2024 (pagi) |
6.3 |
6.2 |
2% |
29 |
36 |
19% |
29/7/2024 (sore) |
6.2 |
6.1 |
2% |
51 |
50 |
2% |
30/7/2024 (pagi) |
6.1 |
6.2 |
2% |
35 |
35 |
0% |
30/7/2024 (sore) |
6 |
6 |
0% |
42 |
50 |
16% |
31/7/2024 (pagi) |
6 |
6.1 |
2% |
23 |
30 |
23% |
31/7/2024 (sore) |
6 |
5.8 |
3% |
55 |
50 |
10% |
1/8/2024 (pagi) |
5.8 |
5.9 |
2% |
56 |
60 |
7% |
1/8/2024 (sore) |
5.8 |
5.4 |
7% |
29 |
40 |
28% |
2/8/2024 (pagi) |
5.7 |
5.5 |
4% |
32 |
30 |
7% |
2/8/2024 (sore) |
5.8 |
5.7 |
2% |
32 |
30 |
7% |
3/8/2020 (pagi) |
5.7 |
5.8 |
2% |
17 |
20 |
15% |
3/8/2024 (sore) |
5.5 |
5.2 |
6% |
53 |
60 |
12% |
4/8/2024 (pagi) |
5.4 |
5.6 |
4% |
49 |
55 |
11% |
4/8/2024 (sore) |
5.4 |
5.1 |
6% |
53 |
60 |
12% |
5/8/2024 (pagi) |
5.5 |
5.3 |
4% |
49 |
50 |
2% |
5/8/2024 (sore) |
5.5 |
5.2 |
6% |
57 |
50 |
14% |
6/8/2024 (pagi) |
5.2 |
5.1 |
2% |
55 |
60 |
8% |
6/8/2024 (sore) |
5.1 |
5.2 |
2% |
56 |
60 |
7% |
7/8/2024 (pagi) |
5.2 |
5.2 |
0% |
7 |
10 |
30% |
7/8/2024 (sore) |
5.1 |
5.2 |
2% |
34 |
60 |
43% |
8/8/2024 (pagi) |
5.2 |
5.1 |
2% |
72 |
80 |
10% |
8/8/2024 (sore) |
5.2 |
5.4 |
4% |
46 |
40 |
15% |
9/8/2024 (pagi) |
5.6 |
5.5 |
2% |
68 |
70 |
3% |
9/8/2024 (sore) |
5 |
5.1 |
2% |
72 |
70 |
3% |
|
Rata-Rata Error |
2% |
Rata-Rata Error |
7% |
Pengambilan
data pada tahap persiapan tanah yang ditampilkan pada Tabel 7 dapat dilihat
data nilai pH tanah pada rak jahe putih. Terdapat kenaikan yang cukup
signifikan pada masa inkubasi tanah. Nilai pH tanah pada tanggal 21/7/2024
(sore) pH tanah setelah inkubasi sebesar 5,9 dan pada tanggal 15/7/2024 (pagi)
pH tanah awal sebesar 5,2. Dengan memberikan dolomit, dapat meningkatkan pH tanah
gambut. Kalsium dan magnesium dalam dolomit akan bereaksi dengan ion hidrogen
(H+) dalam tanah, sehingga mengurangi keasaman. Proses ini tidak hanya
meningkatkan pH, tetapi juga meningkatkan kadar basa tanah, kalsium, dan
magnesium. Selain itu, dolomit juga dapat mengurangi konsentrasi senyawa
organik yang bersifat racun bagi tanaman.�
Inkubasi tanah yang dilakukan berhasil karena terjadi kenaikan pH,
menjadi 5,9 dan tanah sudah dapat digunakan sebagai media tanam.
Ketidakstabilan pembacaan
sensor ini dapat dilihat pada Tabel 9, di mana selisih hasil pembacaan dengan
alat ukur standar cukup signifikan, menunjukkan ketidakakuratan alat tersebut
dengan nilai rata-rata error sebesar 7%.
Tabel 10. Pengambilan data suhu ruangan dan kelembapan
ruangan setelah ditanami jahe merah dan jahe putih
Suhu Ruangan |
Alat Ukur |
Error Suhu Ruangan |
Kelembapan Ruangan |
Alat Ukur |
Error Kelembapan
Ruangan |
|
27/7/2024 (pagi) |
42 |
45.4 |
7% |
50 |
74 |
32% |
27/7/2024 (sore) |
34 |
32 |
6% |
89 |
90 |
1% |
28/7/2024 (pagi) |
40 |
37.1 |
8% |
81 |
83 |
2% |
28/7/2024 (sore) |
34 |
32.5 |
5% |
89 |
83 |
7% |
29/7/2024 (pagi) |
41 |
39.2 |
5% |
82 |
85 |
4% |
29/7/2024 (sore) |
35 |
34.5 |
1% |
77 |
65 |
18% |
30/7/2024 (pagi) |
32 |
32.2 |
1% |
95 |
92 |
3% |
30/7/2024 (sore) |
32 |
30.2 |
6% |
91 |
87 |
5% |
31/7/2024 (pagi) |
28 |
26.7 |
5% |
98 |
99 |
1% |
31/7/2024 (sore) |
32 |
30.9 |
4% |
92 |
84 |
10% |
1/8/2024 (pagi) |
28 |
27.5 |
2% |
98 |
99 |
1% |
1/8/2024 (sore) |
28 |
27.1 |
3% |
98 |
97 |
1% |
2/8/2024 (pagi) |
42 |
42.1 |
0% |
86 |
61 |
41% |
2/8/2024 (sore) |
28 |
26.6 |
5% |
98 |
99 |
1% |
3/8/2020 (pagi) |
37 |
37.2 |
1% |
90 |
69 |
30% |
3/8/2024 (sore) |
29 |
27.6 |
5% |
98 |
99 |
1% |
4/8/2024 (pagi) |
43 |
43.9 |
2% |
85 |
59 |
44% |
4/8/2024 (sore) |
28 |
26.6 |
5% |
98 |
99 |
1% |
5/8/2024 (pagi) |
36 |
38.5 |
6% |
98 |
71 |
38% |
5/8/2024 (sore) |
30 |
28.5 |
5% |
95 |
96 |
1% |
6/8/2024 (pagi) |
30 |
30.6 |
2% |
98 |
95 |
3% |
6/8/2024 (sore) |
36 |
34.3 |
5% |
88 |
74 |
19% |
7/8/2024 (pagi) |
31 |
30.8 |
1% |
98 |
94 |
4% |
7/8/2024 (sore) |
30 |
28.9 |
4% |
98 |
97 |
1% |
8/8/2024 (pagi) |
44 |
41.5 |
6% |
74 |
85 |
13% |
8/8/2024 (sore) |
24 |
29.4 |
18% |
98 |
93 |
5% |
9/8/2024 (pagi) |
38 |
41.1 |
8% |
84 |
54 |
56% |
9/8/2024 (sore) |
32 |
30.2 |
6% |
95 |
91 |
4% |
Rata-Rata Error |
3% |
Rata-Rata Error |
5% |
Kelembapan ruangan cenderung
tinggi, dengan nilai rata-rata diatas 85%. Terdapat beberapa perbedaan yang
cukup jauh pada beberapa tanggal, di mana kelembapan ruangan jauh lebih rendah
dibandingkan dengan hari-hari lainnya. Hal ini disebabkan oleh
beberapa faktor seperti sensor dan alat ukur yang digunakan memiliki kualitas
yang kurang baik
4.3.
Pengamatan Pertumbuhan Jahe
Tabel 12. Rata-Rata Hasil Tanaman Jahe Merah
Parameter |
�Minggu Ke- |
||
1 |
2 |
3 |
|
Tinggi
Tanaman |
16.4 cm |
19.7 cm |
20.2 cm |
Jumlah daun |
15 helai |
16 helai |
17 helai |
Berdasarkan Tabel 12 dapat dilihat bahwa
pertumbuhan tanaman jahe merah pada umumnya menunjukkan peningkatan dari waktu
ke waktu, baik dari segi tinggi maupun jumlah daun. Peningkatan jumlah daun
juga mengindikasikan pertumbuhan vegetatif yang baik. Hal ini menunjukkan bahwa
tanaman jahe merah mampu melakukan fotosintesis dengan baik untuk menghasilkan
makanan.
Tabel 13.
Rata-Rata Hasil Tanaman Jahe Putih
Parameter |
�Minggu Ke- |
||
1 |
2 |
3 |
|
Tinggi
Tanaman |
25.2 cm |
26.7 cm |
27.6 cm |
Jumlah daun |
16 helai |
17 helai |
20 helai |
Berdasarkan Tabel 13 dapat
dilihat bahwa tanaman jahe putih mengalami pertumbuhan yang baik dari segi
tinggi maupun jumlah daun selama periode pengamatan. Rata-rata tinggi tanaman secara bertahap meningkat dari minggu pertama
sampai minggu ketiga, menunjukkan adanya pertumbuhan vegetatif.
KESIMPULAN
Penelitian budidaya tanaman ini dilaksanakan di halaman Laboratorium
Kendali Digital dan Komputasi Fakultas Teknik Universitas Tanjungpura selama �
3 minggu, dari tanggal 15 Juli 2024 hingga 9 Agustus 2024. Bibit jahe merah dan
jahe putih yang digunakan dalam penelitian ini berusia �3 bulan dan berasal
dari petani di Sungai Raya, dengan 10 bibit (5 jahe merah dan 5 jahe putih).
Dua rak tanaman dari kayu ukuran 600 cm x 60 cm digunakan sebagai tempat penanaman,
dengan tanah gambut dari Parit Demang dan pupuk kandang ayam dari Siantan.
Alat-alat yang digunakan termasuk cangkul, ember, arit, termometer ruangan, pH
meter, dan soil tester. Tahapan penanaman diawali dengan pembuatan green house
menggunakan rangka kayu dan plastik UV, dilengkapi sirkulasi udara dan sistem
perairan menggunakan pipa 1 inch sepanjang 3 meter. Pengambilan sampel tanah
dilakukan untuk mengukur pH sebelum penelitian, dan media tanam yang terdiri
dari tanah gambut, pupuk kandang, dan kapur dolomit diinkubasi selama satu
minggu. Bibit yang telah disiapkan ditempatkan dalam polybag dan disimpan di
ruang terbuka selama satu minggu sebelum dipindahkan ke media tanam di rak 1 (5
bibit jahe merah) dan rak 2 (5 bibit jahe putih) yang berada di dalam Smart
Green house. Pemeliharaan tanaman meliputi penyiraman otomatis setiap hari
untuk menjaga kelembapan tanah, dengan pompa yang aktif saat sensor menunjukkan
kelembapan ≤50%, serta pengendalian gulma secara mekanis setiap 5 hari
atau sesuai pertumbuhan gulma.
DAFTAR PUSTAKA
Abdurahman, S.,
Ningtyas, A. A., Raulima, A., & Airiyani, M. L. (2022). Pembudidayaan
tanaman hortikultura dengan metode green house. Jurnal Lahan Suboptimal, 6(5),
283�292.
Arfiansyah, J., & Ariyani, P. F.
(2023). Prototype penyiraman tanaman dan kanopi otomatis pada greenhouse
dengan sensor kelembapan tanah dan sensor hujan menggunakan Arduino. Jurnal
TICOM Teknologi Informasi dan Komunikasi, 11(2), 98�102.
Bafdal, N., & Ardiansah, I.
(2020). Smart farming berbasis internet of things dalam greenhouse.
Jatinangor-Sumedang: Unpad Press.
Fahmi, A., Hadi, C. F., & Yusa, A.
M. (2022). Prototype sistem monitoring suhu dan kelembapan udara pada tanaman
cabai berbasis IOT. Zetroem, 4(2), 42�46.
Firdhausi, A. R., Budiyanto, A., &
Nurcahyani, I. (2018). Rancang bangun smart greenhouse untuk budidaya tanaman
cabai (Capsicum annum L.) dengan OSAndroid. Universitas Islam Indonesia
Yogyakarta, 1�6. https://dspace.uii.ac.id/handle/123456789/12436
Ghofur, A., & Mursadin, A. (2018).
Karateristik tanah gambut sebagai energi alternatif. Jukung (Jurnal Teknologi
Lingkungan), 4(2), 42�48. https://doi.org/10.20527/jukung.v4i2.6583
Hartatik, W., & Widowati, L.
(2006). Pupuk kandang. In Pupuk Organik dan Pupuk Hayati (pp. 59�82).
Indrajati, M. S. I. (2022). Langkah
menuju pertanian modern di era digitalisasi, smart green house mendukung
peningkatan produksi florikultura.
https://repository.pertanian.go.id/bitstreams/5fec8b7f-9432-4671-87bf-4b23a96e901e/download
Irjayanti, A. D. (2023). STATISTIK
HORTIKULTURA 2022. BPS-Statistic Indonesia. https://www.bps.go.id/
Kurniasari, L., Hartati, I., Ratnani,
R. D., & Sumantri, I. (2008). Kajian ekstraksi minyak jahe menggunakan
microwave assisted extraction (MAE). Momentum, 4(2), 47�52.
Lesmana, R. (2022). Identifikasi
kenampakan fisik tanah gambut (Peat Soil) di Kelurahan Tanjung Selor Timur
Kabupaten Bulungan Provinsi Kalimantan Utara. Jurnal Pendidik Tambusai, 6(3),
13688�13693. https://doi.org/10.31004/jptam.v6i3.4492
Muhammad, K., Zakariah, M. A., &
Zakariah, K. M. (2020). Kesuburan tanah (1st ed., vol. 7, no. 2). Yayasan Kita
Menulis. https://kitamenulis.id
Nurhalimah, S., Yusa, A. M., &
Fahmi, A. (2023). Rancang bangun sistem monitoring kelembapan tanah dengan
konsep smart farming untuk budidaya tanaman cabai rawit berbasis internet of
things (IoT). Software Development, Digital Business, and Intelligent
Computing Engineering, 1(2), 49�54.
https://doi.org/10.57203/session.v1i02.2023.40-54
Puryati, D., Kuntadi, S., &
Basuki, T. I. (2018). Manajemen usaha budidaya tanaman hortikultura dalam
polybag (tanaman hortikultura modern). Jurnal Dharma Bhakti Ekuitas, 3(1),
277�281.
Ristian, U., Ruslianto, I., &
Sari, K. (2022). Sistem monitoring smart greenhouse pada lahan terbatas
berbasis internet of things (IoT). Jurnal Edukasi dan Penelitian Informatika,
8(1), 87. https://jurnal.untan.ac.id/index.php/jepin/article/view/52770/75676592894
Rostiana, O., Bermawie, N., &
Rahardjo, M. (2010). Budidaya jahe, kencur, kunyit, dan temulawak (2nd ed.).
Bogor: Balai Penelitian Tanaman Obat dan Aromatik.
http://www.balittro.litbang.deptan.go.id
Triyanto, D., Ristian, U., Rekayasa
Sistem Komputer, & MIPA Universitas Tanjungpura Jalan Hadari Nawawi
Pontianak. (2021). Rancang bangun smart green house berbasis internet of
things. Coding Jurnal Komputer dan Aplikasi, 9(3), 352�363.
Wicaksana, N., Hadary, F., &
Hartoyo, A. (2018). Rancang bangun sistem monitoring smart greenhouse berbasis
android dengan aplikasi sensor suhu, kelembapan udara dan tanah untuk budidaya
jamur merang. Jurnal Teknik Elektro Universitas Tanjungpura, 2(1), 1�5.
Zakariah, M. A., Afriani, V., &
Zakariah, K. M. (2020). Metodologi
penelitian kualitatif, kuantitatif, action research, research and development
(R n D). Yayasan Pondok Pesantren Al Mawaddah Warrahmah Kolaka.
|
|