## P-ISSN 2407-0475 E-ISSN 2338-8439

## Vol. 7, No. 1, April 2019
Jurnal  Keteknikan  Pertanian  (JTEP)  terakreditasi  berdasarkan  SK  Dirjen  Penguatan  Riset  dan Pengembangan  Kementerian  Ristek  Dikti  Nomor  I/E/KPT/2015  tanggal  21  September  2015.  Selain  itu, JTEP  juga  telah  terdaftar  pada  Crossref  dan  telah  memiliki  Digital  Object  Identifier  (DOI)  dan  telah terindeks  pada  ISJD,  IPI,  Google  Scholar  dan  DOAJ.  JTEP  terbit  tiga  kali  setahun  yaitu  bulan  April, Agustus  dan  Desember,  berisi  15  naskah  untuk  setiap  nomornya  baik  dalam  edisi  cetak  maupun  edisi online. Mulai edisi ini ada perubahan dan penambahan anggota Dewan Redaksi jurnal berdasarkan SK Nomor  01/  KEP/KP/I/2019  yang  dimaksudkan  untuk  meningkatkan  pelayanan  dan  pengelolaan  naskah sehingga  penerbitannya  tepat  waktu.  Jurnal  berkala  ilmiah  ini  berkiprah  dalam  pengembangan  ilmu keteknikan  untuk  pertanian  tropika  dan lingkungan  hayati.  Penulis  makalah  tidak dibatasi  pada anggota PERTETA tetapi  terbuka  bagi  masyarakat  umum.  Lingkup  makalah,  antara  lain  meliputi  teknik sumberdaya  lahan  dan  air,  alat  dan  mesin  budidaya  pertanian,  lingkungan  dan  bangunan  pertanian, energi  alternatif  dan  elektrifikasi,  ergonomika  dan  elektronika  pertanian,  teknik  pengolahan  pangan  dan hasil  pertanian,  manajemen  dan  sistem  informasi  pertanian.  Makalah  dikelompokkan  dalam invited paper yang  menyajikan  isu  aktual  nasional  dan  internasional, review perkembangan  penelitian,  atau penerapan  ilmu  dan  teknologi, technical  paper hasil  penelitian,  penerapan,  atau  diseminasi,  serta research  methodology berkaitan pengembangan  modul,  metode,  prosedur,  program  aplikasi,  dan lain sebagainya.  Penulisan naskah  harus  mengikuti  panduan  penulisan  seperti  tercantum  pada  website dan naskah dikirim secara elektronik ( online submission ) melalui http://journal.ipb.ac.id/index.php/jtep.

## Penanggungjawab:
Ketua Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian,IPB Ketua Perhimpunan Teknik Pertanian Indonesia
Dewan Redaksi: Ketua : Yohanes Aris Purwanto (Scopus ID: 6506369700, IPB University) Anggota : Abdul Hamid Adom (Scopus ID: 6506600412, University Malaysia Perlis) ( editorial board ) Addy Wahyudie (Scopus ID: 35306119500, United Arab Emirates University) Budi Indra Setiawan (Scopus ID: 55574122266, IPB University)
Balasuriya M.S. Jinendra (Scopus ID: 30467710700, University of Ruhuna)
Bambang Purwantana (Scopus ID: 6506901423, Universitas Gadjah Mada) Bambang Susilo (Scopus ID: 54418036400, Universitas Brawijaya) Daniel Saputera (Scopus ID: 6507392012, Universitas Sriwjaya) Han Shuqing (Scopus ID: 55039915600, China Agricultural University)
Hiroshi Shimizu (Scopus ID: 7404366016, Kyoto University)
I Made Anom Sutrisna Wijaya (Scopus ID: 56530783200, Universitas Udayana) Agus Arif Munawar (Scopus ID: 56515099300, Universitas Syahkuala) Armansyah H. Tambunan (Scopus ID: 57196349366, IPB University) Kudang Boro Seminar (Scopus ID: 54897890200, IPB University) M. Rahman (Scopus ID: 7404134933, Bangladesh Agricultural University) Machmud Achmad (Scopus ID: 57191342583, Universitas Hasanuddin)
Muhammad Makky (Scopus ID: 55630259900, Universitas Andalas)
Muhammad Yulianto (Scopus ID: 54407688300, IPB University & Waseda University) Nanik Purwanti ((Scopus ID: 23101232200, IPB University & Teagasc
Food Research Center Irlandia)
Pastor P. Garcia (Scopus ID: 57188872339, Visayas State University) Rosnah Shamsudin (Scopus ID: 6507783529, Universitas Putra Malaysia) Salengke (Scopus ID: 6507093353, Universitas Hasanuddin) Sate Sampattagul (Scopus ID: 7801640861, Chiang Mai University) Subramaniam Sathivel (Scopus ID: 6602242315, Louisiana State University) Shinichiro Kuroki (Scopus ID: 57052393500, Kobe University) Siswoyo Soekarno (Scopus ID: 57200222075, Universitas Jember) Tetsuya Araki (Scopus ID: 55628028600, The University of Tokyo) Tusan Park (Scopus ID: 57202780408, Kyungpook National University)

## Redaksi Pelaksana:
Ketua : Usman Ahmad (Scopus ID: 55947981500, Institut Pertanian Bogor) Sekretaris : Lenny Saulia (Scopus ID: 16744818700, Institut Pertanian Bogor) Bendahara : Dyah Wulandani (Scopus ID: 1883926600, IPB University) Anggota : Satyanto Krido Saptomo (Scopus ID: 6507219391, IPB University) Slamet Widodo (Scopus ID: 22636442900, IPB University) Liyantono (Scopus ID: 54906200300, IPB University)
Leopold Oscar Nelwan (Scopus ID: 56088768900, IPB University)
I Wayan Astika (Scopus ID: 43461110500, Institut Pertanian Bogor) Agus Ghautsun Niam ( Scopus ID: 57205687481, IPB University) Administrasi
: Diana Nursolehat (Institut Pertanian Bogor)
Penerbit: Perhimpunan Teknik Pertanian Indonesia (PERTETA) bekerjasama
dengan Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Institut Pertanian Bogor.
Alamat: Jurnal Keteknikan Pertanian, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian, Kampus Institut Pertanian Bogor, Bogor 16680. Telp. 0251-8624 503, Fax 0251-8623 026, E-mail: jtep@ipb.ac.id atau jurnaltep@yahoo.com Website: web.ipb.ac.id/~jtep atau http://journal.ipb.ac.id/index.php/jtep
Rekening: BRI, KCP-IPB, No.0595-01-003461-50-9 a/n: Jurnal Keteknikan Pertanian
Percetakan: PT. Binakerta Makmur Saputra, Jakarta

## Ucapan Terima Kasih
Redaksi  Jurnal  Keteknikan  Pertanian  mengucapkan  terima  kasih  kepada  para  Mitra  Bebestari  yang  telah menelaan  (me- review )  Naskah  pada  penerbitan  Vol.  7  No.  1  April  2019.  Ucapan  terima  kasih  disampaikan kepada:  Prof.Dr.Ir.  Bambang  Purwantana,  M.Agr  (Departemen  Teknik  Pertanian  dan  Biosistem,  Fakultas Teknologi  Pertanian,  Universitas  Gadjah  Mada),  Prof.Dr.Ir.  Daniel  Saputra,  MS  (Fakultas  Pertanian, Universitas Sriwijaya), Prof.Dr.Ir. Slamet Budijanto, M.Agr (Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi  Pertanian,  Instiut  Pertanian  Bogor),  Dr.Ir.  Edward  Saleh,  MS  (Fakultas  Pertanian,  Universitas Sriwijaya), Dr. Bambang Haryanto , MS. (Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi), Dr.Ir. Hermantoro, MS. (INSTIPERYogyakarta),  Dr.Ir.  I  Wayan  Astika,  MS  (Departemen  Teknik  Mesin  dan  Biosistem,  Fakultas Teknologi  Pertanian,  Instiut Pertanian Bogor), Dr.Ir.  Lenny  Saulia, STP,  M.Si  (Departemen  Teknik  Mesin  dan Biosistem,  Fakultas  Teknologi  Pertanian,  Instiut  Pertanian  Bogor),  Dr.Ir.  I  Wayan  Budiastra,  M.Agr (Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian, Instiut Pertanian Bogor), Dr.Ir. Gatot Pramuhadi,  M.Si  (Departemen  Teknik  Mesin  dan  Biosistem,  Fakultas  Teknologi  Pertanian,  Instiut  Pertanian Bogor), Dr. Satyanto Krido Saptomo, STP, M.Si (Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian,  Instiut  Pertanian  Bogor),  Dr.Ir.  Yuli  Suharnoto,  M.Eng  (Departemen  Teknik  Sipil  dan  Lingkungan, Fakultas  Teknologi  Pertanian,  Instiut  Pertanian  Bogor),  Dr.Ir.  Roh  Santoso  Budi  Waspodo,  MT  (Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian, Instiut Pertanian Bogor), Dr.Ir. Arief Sabdoyuwono, M.Sc  (Departemen  Teknik  Sipil  dan  Lingkungan,  Fakultas  Teknologi  Pertanian,  Instiut  Pertanian  Bogor),  Dr. Radi,  STP,  M.Eng.  (Departemen  Teknik  Pertanian  dan  Biosistem,  Fakultas  Teknologi  Pertanian,  Universitas Gadjah  Mada),  Andri  Prima  Nugroho,  STP,  M.Sc,  Ph.D.  (Departemen  Teknik  Pertanian  dan  Biosistem, Fakultas  Teknologi  Pertanian,  Universitas  Gadjah  Mada),  Dr.  Sri  Rahayoe,  STP,  MP.  (Departemen  Teknik Pertanian  dan  Biosistem,  Fakultas  Teknologi  Pertanian,  Universitas  Gadjah  Mada),  Diding  Suhandy,  STP, M.Agr,  Ph.D  (Jurusan  Teknik  Pertanian.  Universitas  Lampung),  Eni  Sumarni,  STP,  M.Si  (Fakultas  Pertanian, Universitas  Jenderal  Soedirman),  Dr.  Noor  Roufiq  Ahmadi,  STP,  MP  (Pusat  Penelitian  dan  Pengembangan Hortikultura),  Dr.  Kurniawan  Yuniarto,  STP,  MP  (Fakultas  Teknologi  Pangan  dan  Agroindustri  Universitas Mataram),  Dr.  Andasuryani, STP,  M.Si  (Fakultas  Teknologi  Pertanian, Universitas  Andalas),  Moh.  Agita Tjandra, M.Sc, Ph.D (Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Andalas).
Vol. 7 No. 1, p 25-32
P-ISSN 2407-0475 E-ISSN 2338-8439

## Technical Paper

## Sebaran Suhu Daerah Perakaran pada Sistem Hidroponik untuk Budidaya Tanaman Cabai di Kawasan Tropika
Root-zone Temperature Distribution in Hydroponic System for Chili Cultivation in the Tropics
Wenny Amaliah, Program Studi Teknik Mesin dan Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Email: mamal.ny@gmail.com Herry Suhardiyanto, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian,
Institut Pertanian Bogor. Email: herrysuhardiyanto@yahoo.com Muhamad Syukur, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian,
Institut Pertanian Bogor. Email: muhsyukur@ipb.ac.id

## Abstract
Chili production in Indonesia is very unstable because most of chili production areas are open field that are quite  influenced  by  weather.  Therefore,  it  is  important  to  develop  hydroponic  technology  for  chili  cultivation under  greenhouse.  As  energy-efficient  cooling  system  for  tropical  greenhouses,  root  zone  cooling  could  be applied by flowing cooled water in pipes that are burried in the root zone. Determining the space between the pipes  for  flowing  the  cooled  water  requires  temperature  distribution  in  the  root  zone.  The  objective  of  this research were to find out the temperature distribution in the root zone, to simulate temperature distribution with based  on  computational  fluid  dynamics,  and  to  validate  the  simulated  root  zone  temperature.  The  results showed that an uniform horizontal temperature distribution during the day time and night time. Uniform vertical temperature distribution were also noted during the night time. There were quite wide temperature variation in the root zone during the day time, vertically. The validation results showed that temperature distribution in the root  zone  could  be  predicted  accurately  by  computational  fluid  dynamics  as  indicated  by  the  value  of  R 2 obtained  at  0.84  and  the  linear  equation  is  y  axis  approaches  the  value  of  x  axis . Therefore,  the  predicted temperature  distribution  would  be  very  useful  in  determining  zone  cooling  system  for  chili  cultivation  in hydroponic system under tropical greenhouse.
Keyword: chili, computational fluid dynamics, root zone cooling

## Abstrak
Produksi cabai di Indonesia sangat tidak stabil karena sebagian besar areal budidaya tanaman cabai dilakukan  di  lahan  terbuka  yang  sangat  dipengaruhi  oleh  cuaca.  Oleh  karena  itu,  penting  untuk mengembangkan teknologi hidroponik untuk budidaya tanaman cabai di dalam rumah tanaman. Metode pendinginan  yang  efisien  dari  segi  konsumsi  energi  untuk  rumah  tanaman  di  daerah  tropika  salah satunya adalah pendinginan daerah perakaran. Pendinginan daerah perakaran dapat diterapkan dengan mengalirkan  air  dingin  di  dalam  pipa  yang  dibenamkan  dalam  daerah  perakaran  tersebut.  Penentuan jarak antar pipa pendingin tersebut memerlukan sebaran suhu di daerah perakaran tersebut. Tujuan dari penelitian  ini  adalah  untuk  memprediksi  sebaran  suhu  daerah  perakaran,  melakukan  simulasi  suhu daerah  perakaran  menggunakan computational  fluid  dynamics, dan  melakukan  validasi  hasil  simulasi sebaran  suhu  daerah  perakaran.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  sebaran  suhu  daerah  perakaran secara  horizontal  ternyata  seragam  pada  waktu  siang  maupun  malam  hari.  Data  sebaran  suhu  daerah perakaran  yang  seragam  secara  vertikal  juga  diperoleh  pada  waktu  malam  hari.  Sebaran  suhu  daerah perakaran  secara  vertikal  pada  siang  hari  ternyata  cukup  bervariasi.  Validasi  menunjukkan  bahwa sebaran  suhu  daerah  perakaran  dapat  diprediksi  dengan  baik  menggunakan computational  fluid dynamics yang  ditunjukkan  dengan  nilai  R 2 yang  diperoleh  sebesar  0.84  dan  diperoleh  persamaan  y yang  mendekati  nilai  x.  Oleh  karena  itu,  suhu  daerah  perakaran  hasil  prediksi  dapat  digunakan  untuk perancangan zone cooling system budidaya tanaman cabai secara hidroponik di dalam rumah tanaman.
Kata kunci : cabai , computational fluid dynamics, pendinginan daerah perakaran
Diterima: 21 September 2018; Disetujui: 26 Desember 2018

## Pendahuluan
Cabai  merupakan  salah  satu  komoditas pertanian  yang  sering  kali  mengalami  fluktuasi harga  yang  cukup  besar,  sehingga  menimbulkan berbagai  implikasi  yang  kurang  menguntungkan bagi  perekonomian  Indonesia.  Cabai  merupakan komoditas yang memiliki harga yang sangat elastis terhadap  pasokan  (Rusono et  al .  2013),  sehingga harga  cabai  sangat  ditentukan  oleh  penawaran dan permintaan (Farid dan Subekti 2012). Kondisi tersebut terlihat pada Gambar 1 yang menunjukkan  hubungan  nilai  produksi  dan  harga cabai pada tahun 2014.
Kondisi ketidakstabilan harga cabai karena jumlah produksi  yang  tidak  stabil  tersebut  dapat  menjadi lebih buruk jika ditambah dengan adanya permintaan yang tidak sesuai dengan penawaran. Sementara itu, konsumsi  cabai  di  Indonesia  sebagian  besar  adalah dalam  bentuk  cabai  segar  (Nauli  2016)  sehingga peran industri pengolahan cabai dalam menstabilkan pasokan  cabai  sangat  terbatas,  maka  diperlukan teknologi  yang  memungkinkan  dilakukannya  upaya menjaga  kontinuitas  produksi  cabai  sepanjang tahun untuk  memenuhi  kebutuhan  cabai  segar  tersebut. Beberapa  langkah  yang  dapat  ditempuh  yakni dengan perbaikan manajemen produksi dan perbaikan  teknis  budidaya  (Rusono et  al. 2013).  Hal ini  mengingat  yang  menjadi  salah satu  penyebab fluktuasi  pasokan  cabai  adalah  hampir  semua budidaya  tanaman  cabai  dilakukan  di  lahan  terbuka sehingga  sangat  dipengaruhi  oleh  cuaca.  Nauli (2016) menyatakan bahwa diperlukan pengembangan  sistem  tanam  cabai  di  luar  musim ( off-season ).
Teknologi  hidroponik  dapat  menjadi  solusi terbaik  untuk  memecahkan  masalah  tersebut karena  terbukti  dapat  meningkatkan  produktivitas dan kualitas panen beberapa jenis tanaman dalam waktu  yang  direncanakan  (Suhardiyanto  2009). Moekasan  dan  Prabaningrum  (2012)  melaporkan bahwa  pertumbuhan  tanaman  cabai  di  dalam rumah  tanaman  lebih  baik  dibandingkan  dengan tanaman  yang  dibudidayakan  di  lahan  terbuka, serta  teknologi  rumah  tanaman  juga  memberikan keuntungan  yang  lebih  tinggi  dibandingkan budidaya  di  lahan  terbuka  sehingga  layak direkomendasikan untuk budidaya tanaman cabai.
Data dasar yang diperlukan dalam pengembangan  teknologi  hidroponik  untuk  budidaya tanaman  cabai  di  kawasan  beriklim  tropika  belum banyak  dilaporkan.  Hal  tersebut  antara  lain  karena penerapan  teknologi  hidroponik  yang  lebih  tepat dilakukan  untuk  budidaya  tanaman  di  dalam  rumah tanaman  masih  menghadapi  kendala  tingginya  suhu udara di dalam rumah tanaman. Daerah dengan jenis iklim  tropika,  suhu  udara  di  dalam  rumah  tanaman jauh lebih tinggi dibandingkan dengan suhu optimum bagi tanaman cabai, terutama pada siang hari ketika cuaca cerah. Hasil penelitian Niam (2011) menunjukkan  bahwa  suhu  udara  di  dalam  rumah tanaman  masih  di  atas  suhu  optimum  untuk tanaman, sehingga diperlukan suatu upaya pendinginan  di  dalam  rumah  tanaman.  Suhu lingkungan tanaman cabai dibawah 25 o C atau diatas 30 o C  dapat  mengganggu  proses  pembungaan (Siemonsma and Piluek 1994).
Energi  yang  diperlukan  untuk  mendinginkan seluruh  volume  udara  di  dalam  rumah  tanaman cukup  besar,  sehingga  dikembangkanlah zone cooling  system sebagai energy  efficient  cooling system untuk  rumah  tanaman  (Suhardiyanto 2009). Zone cooling dapat dilakukan dengan cara menghembuskan  udara  dingin  di  sekitar  tanaman atau  dengan  mengalirkan  larutan  nutrisi  yang  sudah didinginkan ke daerah perakaran tanaman (Matsuoka dan  Suhardiyanto  1992).  Selain  itu, zone cooling dapat  juga  dilakukan  dengan  mengalirkan air  dingin di dalam pipa yang dibenamkan di daerah perakaran tanaman.  Suhu  perakaran  menjadi  penting  karena mampu  mempengaruhi  aktivitas  perakaran  (Klock et al. 1997). Dalam hubungan ini, sebaran suhu daerah perakaran  di  sekitar  pipa  tersebut  sangat  penting untuk  dievaluasi  yaitu  sebagai  dasar  perancangan zone cooling system .
Salah  satu  aplikasi  yang  dapat  digunakan  untuk memprediksi  sebaran  suhu  daerah  perakaran  yakni dengan aplikasi CFD ( Computational Fluid Dynamics ).  CFD  telah  banyak  berkembang  dalam dunia  pertanian.  Simulasi  dengan  CFD  mampu memberikan  visualisasi  vektor  aliran  udara  yang terjadi  dalam greenhouse (Romdhonah et  al. 2015) dan  menggambarkan  distribusi  suhu  udara  dan kelembaban  dalam  rumah  jamur  dengan  tingkat validasi  yang  cukup  tinggi  (Anisum et  al. 2016). Umeno et al. (2015) juga telah membuktikan
Gambar 1. Fluktuasi jumlah produksi cabai dan harga cabai bulanan tahun 2014.
kemampuan  CFD  untuk  memprediksi  distribusi suhu di dalam ruang yang didinginkan.
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  memprediksi sebaran suhu pada daerah perakaran pada sistem hidroponik  substrat  dengan  aplikasi zone cooling. Prediksi sebaran suhu dengan simulasi menggunakan  aplikasi  CFD,  serta  melakukan validasi  dari  hasil  simulasi  sebaran  suhu  tersebut. Hasil penelitian ini diharapkan dapat menjadi dasar dalam  perancangan zone  cooling  system untuk budidaya  tanaman  cabai  secara  hidroponik. Penelitian  ini  dibatasi  dengan  ruang  lingkup  jenis rumah  tanaman  yang  digunakan  adalah  tipe standard  peak dan  berada  di  kawasan  beriklim tropika basah.

## Metode Penelitian

## Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian pengukuran iklim mikro dan pertumbuhan  tanaman  dilaksanakan  pada  bulan Desember 2015 sampai Desember 2016, di rumah tanaman  tipe standard  peak di  Laboratorium Lapangan  Siswadhi  Soepardjo.  Lokasi  penelitian tersebut  berada  di  dataran  rendah  pada  koordinat 106.42  BT,  6.33  LS  dengan  ketinggian  250  mdpl. Simulasi  sebaran  suhu  menggunakan  CFD dilakukan  pada  bulan  Januari  sampai  Agustus 2017 di Laboratorium Lingkungan dan Bangungan Pertanian, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, IPB.

## Alat dan Bahan
C hamber (bak  tanam)  yang  digunakan  berukuran 125  cm  x  625  cm  x  25  cm  (Gambar  2)  dan didalamnya dibenamkan pipa pendingin yang berada 12  cm  dari  dasar chamber .  Dinding  bak  tanam berbahan  akrilik  dan  pipa  pendingin  dari  pipa galvanis. Chamber diisi dengan media tanam substrat yang  merupakan  campuran  antara  arang  sekam dengan cocopeat setebal  24  cm.  Jarak  antar  pipa pendingin  sebesar  14  cm  yang  berdasarkan penelitian Hernisa (2015) memiliki keseragaman suhu yang  cukup  baik  secara  horisontal  maupun  vertikal. Alat  yang  digunakan  meliputi Weather station untuk mengukur  iklim  mikro  rumah  tanaman. Termokopel sebagai sensor suhu perakaran tanaman ( root zone ), suhu  pipa  pendingin,  dan  suhu  udara  di  sekitar tanaman  ( shoot  zone )  yang  direkam  dengan hybrid recorder. Pompa air untuk mengalirkan air pada pipa pendingin,  pompa  celup  untuk  mengalirkan  larutan nutrisi  pada  tanaman.  EC  meter  untuk  mengukur tingkat EC ( electrical conductivity) dari larutan nutrisi. Sistem  irigasi  yang digunakan  adalah  sistem  irigasi tetes. Chiller untuk mendinginkan air.

## Rancangan Penelitian
Penelitian terbagi menjadi dua tahap. Tahap
pertama  merupakan  tahap  pengambilan  data  iklim mikro  di  dalam  rumah  tanaman  sekaligus  budidaya tanaman  cabai.  Tahap  kedua  adalah  pengolahan data  statistika  hasil  panen  cabai  dan  simulasi  CFD untuk  memprediksi  sebaran  suhu  pada  daerah perakaran  tanaman  cabai.  Penelitian  menggunakan dua  bak  tanam  dengan  pendinginan  pada  daerah perakaran  dan  tanpa  pendinginan.  Kedua  perlakuan diberikan  kondisi  yang  sama,  baik  nutrisi  maupun jarak tanam. Jarak tanam yang digunakan 40 cm x 60 cm  dan  nutrisi  yang  digunakan  adalah  larutan nutrisi ABmix menggunakan sistem irigasi tetes.
Pengukuran  iklim  mikro  digunakan  untuk simulasi  data  input  pada  CFD.  Rancangan  sistem hidroponik  tampak  seperti  Gambar  4.  Air  yang digunakan  sebagai  pendingin  ditampung  pada tangki  yang  kemudian  dipompa  menuju chiller untuk  didinginkan  dan  dialirkan  menuju  pipa pendingin di dalam bak tanam. Air yang dialirkan di dalam  pipa  pendingin  kemudian  dikembalikan  lagi ke  tangki  penampungan  untuk  disirkulasikan seterusnya.  Suhu set-point pada chiller sebesar 14 o C,  yang  mana  berarti  pendinginan  air  oleh chiller dengan  suhu  batas  bawah  sebesar  12 o C dan suhu batas atas adalah 14 o C.

## Pengambilan Data Parameter Lingkungan
Selama budidaya tanaman, dilakukan pengukuran beberapa  parameter  lingkungan  di  dalam  rumah tanaman  berupa  suhu,  radiasi  matahari,  tekanan udara,  dan  kelembaban  udara.  Suhu  diambil  pada beberapa titik di dalam media tanam ( root zone ) dan suhu  di  atas  permukaan  media  tanam  ( shoot  zone ). Suhu  di  dalam  media  tanam  meliputi  suhu  air pendingin,  suhu  pipa  pendingin,  suhu  media  tanam secara  vertikal  pada  ketinggian  6  cm,  12  cm,  18  cm dari  dasar  media  tanam,  dan  suhu  pada  permukaan media tanam, serta suhu media tanam titik horisontal dengan  jarak  3.5  cm  dari  pipa  dan  7  cm  dari  pipa (pada posisi kedalaman 12 cm dari dasar bak tanam). Pengukuran  suhu shoot  zone meliputi  suhu  pada ketinggian 30 cm,

## Y
A
Gambar 2. Bak tanam tampak tiga dimensi.
a b c
Gambar 3. Potongan membujur dari bak tanam; (a) media tanam; (b) pipa pendingin; (c) dinding media tanam.
Tabel 1. Sifat fisik material yang didefinisikan dalam simulasi CFD*.
Parameter Material Akrilik Pipa Galvanis Media Tanam Kerapatan (kg/m 3 ) 1190 7870 118.1 Panas jenis (J/kg K) 1250 382 2387 Konduktivitas panas (W/mK) 0.21 18 0.0676 Porositas - - 0.77
100  cm,  dan  170  cm  dari  permukaan  media tanam, serta suhu udara di dalam rumah tanaman. Masing-masing parameter lingkungan diukur dalam setiap 5 menit selama penelitian.

## Budidaya Tanaman Cabai
Budidaya  tanaman  cabai  juga  dilakukan  untuk mengetahui  perbedaan  hasil  dari  penerapan zone cooling. Tanaman  cabai  disemai  selama  6-9 minggu  dan  kemudian  dipindah  tanam  pada  bak tanam.  Pengukuran  dilakukan  pada  setiap  buah yang  dipanen  dengan  mengukur  bobot  buah  dari masing-masing  tanaman  sampai  hasil  akhir  buah yang dipanen selama penelitian.

## Simulasi CFD
Simulasi  CFD  digunakan  untuk  mengetahui sebaran  suhu  media  tanam  di  dalam chamber secara  menyeluruh.  Perangkat  komputer  yang digunakan  dengan  spesifikasi  CPU  Intel  Core  i7, RAM  12  GB,  dan  sistem  operasi  64-bit.  Dalam simulasi  distribusi  suhu,  digunakan  beberapa asumsi sebagai kondisi batas simulasi, yaitu: a.  Parameter input berada  dalam  kondisi  tunak pada  suatu  waktu  t  tertentu  dan  dianggap seragam  pada  setiap  titik  di  dalam  rumah tanaman.
b.  Fluida  bergerak  dalam  kondisi steady dan dianggap tidak termampatkan
c.  Tipe  analisis  eksternal  dengan  fluida  utama udara dan fluida sub-domain air.
d.  Tekanan  udara  di  dalam  pipa  pendingin didefinisikan  sama  dengan  tekanan  udara  di dalam rumah tanaman.
e.  Panas jenis, konduktivitas dan viskositas fluida dianggap konstan selama simulasi.
f.  Tipe dari konduktivitas panas bahan dianggap isotropik.
6
1
g.  Media  tanam  didefinisikan  sebagai  media berporos  dengan  perbandingan  arang  sekam  : cocopeat = 4:1.
Simulasi  dilakukan  setiap  jam  untuk  mengetahui perbedaan  sebaran  suhu  pada  zona  perakaran sepanjang  waktu.  Parameter  yang  dibutuhkan sebagai initial condition untuk data masukan simulasi CFD  adalah  suhu  udara  di  dalam  media  tanam, tekanan  udara,  suhu  awal  media  tanam,  tekanan udara,  nilai  percepatan  gravitasi,  besarnya  radiasi matahari,  suhu  pipa  pendingin,  suhu  air  pendingin, dan  kecepatan  aliran  fluida.  Selain  itu,  perlu didefinisikan  sifat  material  dari  bak  tanam  dan  pipa pendingin,  karena  data-data  tersebut  belum  tersedia pada database  software  Solidworks .  Nilai  sifat  fisik material tampak pada Tabel 1.

## Validasi Model
Validasi  model  hasil  simulasi  dilakukan  untuk mengetahui  sejauh  mana  model  yang  dihasilkan mampu  merepresentasikan nilai yang terukur saat eksperimen  (nilai  nyata).  Metode  analisis  regresi linear  untuk  pengujian  keabsahaan  dilakukan dengan menggunakan garis regresi yang terbentuk  pada  hubungan  linier  antara  suhu  hasil pengukuran  dengan  suhu  hasil  simulasi.  Model dapat dikatakan akurat jika gradien dari persamaan  regresi  linear  tersebut  mendekati  satu dan  intersepnya  mendekati  nilai  nol.  Persamaan untuk validasi dapat dinyatakan dengan:
y = ax + b
(1)
dimana  variabel  y  adalah  suhu  hasil  simulasi dengan  CFD,  x  adalah  suhu  hasil  pengukuran,  a adalah  gradien,  dan  b  adalah  nilai  intersep  dari persamaan garis.
5 2 3 7 4
Gambar 4. Skema aliran air pendingin; air didinginkan dengan chiller; (1) bak tanam; (2) chiller; (3) pompa air;
(4) tangki penampungan air pendingin; (5) pipa penyaluran air dari tangki ke chiller ; (6) pipa penyaluran air dari chiller ke bak tanam; (7) Pipa penyaluran air pendingin dari bak media tanam ke tangki air.
Tabel 2. Suhu rata-rata udara rumah tanaman
setiap bulan selama penelitian pada tahun 2016. Bulan Suhu rata-rata (˚C) Siang Malam  Maksimum Mininimum Maret 30.7 25.0 48.3 20.6 April 29.9 25.2 48.5 20.6 Mei 29.2 25.6 38.9 20.7 Juni 29.1 24.6 40.4 19.7 Juli 29.1 24.4 39.9 20.5 Agustus 28.6 24.4 36.3 19.9 September 28.7 24.4 39.2 20.9 Oktober 28.5 24.4 37.4 20.6 November 28.3 24.4 38.5 21.3 Desember 27.9 24.0 36.9 20.6

## Hasil dan Pembahasan

## Iklim Mikro Rumah Tanaman
Selama  penelitian  budidaya  tanaman  cabai dengan  sistem  pendinginan  daerah  perakaran,  suhu rata- rata siang  hari  mencapai  29.4˚C dan  suhu  rata- rata  malam  hari  24.7˚C,  namun  demikian,  di  dalam rumah  tanaman  pada  siang  hari,  suhu  dapat mencapai 48˚C (Tabel 2). Hasil pengukuran tersebut menunjukkan  bahwa  suhu  udara  di  dalam  rumah tanaman masih cukup tinggi. Suhu pada
daerah  perakaran  dapat  dilihat  pada  Gambar  5. Gambar  5  menunjukkan  bahwa  terdapat  perbedaan suhu  yang  cukup  jauh  pada  daerah  perakaran  yang didinginkan  dan  yang  tidak  didinginkan.  Hal  tersebut menunjukkan  bahwa  suhu  pada  media  tanam  cukup dipengaruhi  oleh  pipa  pendingin.  Suhu  tinggi  pada media  tanam  mengalami  pindah  panas dengan  suhu dingin  pada  pipa  pendingin  pada  perlakuan  bak tanam  yang  didinginkan.  Bak  tanam  yang  tidak didinginkan,  suhu  pipa  sama  dengan  suhu  media tanam,  sehingga  tidak  terjadi  aliran  energi  yang mengakibatkan suhu media tanam tetap tinggi sesuai dengan suhu lingkungannya.

## Simulasi CFD
Simulasi  CFD  pada  penelitian  ini  digunakan  data pada  tanggal  21  Juli  2016,  dengan  pertimbangan bahwa pada hari tersebut cuaca cerah sepanjang hari tanpa  adanya  mendung  atau  hujan,  sehingga diharapkan  simulasi  distribusi  suhu  media  tanam lebih  akurat  karena  pada  kondisi  cerah  beban pendinginan akan mencapai titik maksimum. Perubahan  suhu  seperti  pada  Gambar  6  yang  mana secara  umum  pola  suhu  pada  masing-masing  titik yang  diukur  mengikuti  pola  suhu  lingkungannya. Kelembaban udara di dalam rumah tanaman rata-rata 75 %. Suhu pada media tanam dipengaruhi oleh suhu udara  rumah  tanaman,  sehingga  simulasi  CFD dilakukan pada setiap jam.
(a)
(b)
Gambar 5. Pola suhu pada daerah perakaran (a) tidak didinginkan; (b) didinginkan
Gambar 6. Perubahan suhu dan radiasi matahari pada tanggal 21 Juli 2016.

## Amaliah, et al.
Gambar  7  dan  8  menunjukkan  hasil  simulasi sebaran  suhu  setiap  waktunya.  Secara  garis  besar tampak  pada  saat  malam  dan  siang  hari  terdapat perbedaan  yang  sangat  jauh.  Pada  malam  hari sebaran  suhu  di  dalam  media  tanam  setiap  jam hampir  sama,  berbeda  saat  siang  hari  yang cenderung  mengalami  perbedaan  setiap  waktu. Peningkatan  suhu  pada  media  tanam  mulai  dari  jam 07.00  yang  pada  saat  itu  suhu  lingkungan  rumah tanaman  mulai  naik.  Hasil  tersebut  menunjukkan bahwa  suhu  media  tanam  dipengaruhi  oleh  kondisi lingkungan,  baik  radiasi  matahari  maupun  suhu udara. Hasil simulasi diperoleh suhu rata-rata malam hari  pada  media  tanam  s ebesar  17.8˚C,  sedangkan pada siang hari suhu media tanam diperoleh 19.9˚C. Nilai tersebut tidak terlalu jauh dari hasil pengukuran pada  siang  hari  yang  diperoleh  rata- rata  19.4˚C, namun pada malam hari perbedaan suhu cukup jauh, dimana  suhu  pengukuran  media  tanam  diperoleh rata- rata  19.2˚C.  Suhu  pada  siang  hari  yang  masih cukup  tinggi  juga  dikarenakan  media  tanam campuran cocopeat dan  arang  sekam  yang  lebih dominan  arang  sekamnya  sehingga  memiliki  warna hitam  dan  panas  jenis  yang  tinggi  yang  akhirnya menyerap panas lebih banyak dan

## dapat meningkatkan suhu media tanam.
Distribusi  suhu  media  tanam  pada  malam  hari cukup  seragam  (Gambar  8),  baik  secara  horisontal yang  dipotong  melintang  (tampak  atas)  maupun vertikal  yang  dipotong  membujur  (tampak  depan), serta suhu rata-rata pun cukup rendah. Keseragaman  distribusi  suhu  tidak  dapat  diperoleh pada  siang  hari.  Gambar  7  menunjukkan  bahwa distribusi suhu pada siang hari setiap waktu berbeda dengan pola mengikuti kenaikan suhu udara di dalam rumah  tanaman.  Saat  suhu  lingkungan  mulai  naik, maka  efek  pendinginan  belum  mampu  mencapai pada  bagian  atas  permukaan  media  tanam.  Hal  ini mengindikasikan  bahwa  kenaikan  suhu  lingkungan menyebabkan menyempitnya jangkauan pendinginan dari sistem pendinginan.
Sebaran  suhu  media  tanam  lebih  seragam secara  horisontal  dibandingkan  dengan  sebaran suhu secara vertikal. Hasil ini menunjukkan bahwa jarak antar pipa pendingin secara horisontal cukup optimum,  namun  belum  optimum  secara  vertikal. Sebaran suhu secara vertikal yang belum seragam diakibatkan jarak pipa dengan permukaan maupun dasar  media  tanam  yang  cukup  jauh  sehingga pendinginan belum mencapai pada titik tersebut.
06:00 WIB 07:00 WIB 08:00 WIB 09:00 WIB 10:00 WIB Suhu o C 11:00 WIB 12:00 WIB 13:00 WIB 14:00 WIB 15:00 WIB 16:00 WIB 17:00 WIB (a)
(b)
Gambar 7. Hasil simulasi sebaran suhu media tanam pada siang hari; (a) potongan membujur;
(b) potongan melintang.
18:00 WIB 19:00 WIB 20:00 WIB 21:00 WIB 22:00 WIB Suhu o C 23:00 WIB 24:00 WIB 01:00 WIB 02:00 WIB 03:00 WIB 04:00 WIB 05:00 WIB
(a) (b)
Gambar 8. Hasil simulasi sebaran suhu media tanam pada malam hari; (a) potongan membujur;
(b) potongan melintang.
Hasil  simulasi  potongan  membujur  (tampak depan)  menunjukkan  media  tanam  terluar  suhunya lebih tinggi dari media tanam yang di tengah. Hasil ini seperti  pada  penelitian  sebelumnya  yang  dilakukan oleh  Hernisa  (2015)  dan  Niam et  al. (2017).  Kondisi tersebut  disebabkan  adanya  pengaruh  suhu  yang tinggi  dari  dinding  bak  tanam  yang  terbuat  dari material  akrilik,  karena  akrilik  memiliki  nilai  panas jenis yang cukup tinggi sehingga dapat mempengaruhi  suhu  media  tanam  yang  ada  di sekitarnya.  Selain  itu,  posisi  akrilik  sebagai  dinding media  tanam  maupun  media  tanam  yang  langsung bersinggungan  dengan  lingkungan  menyebabkan serapan panas yang besar dari lingkungan.
Sampai saat ini, belum banyak informasi ilmiah yang  melaporkan  suhu  optimum  zona  perakaran untuk  tanaman  cabai.  Kwack et  al. (2014) menyatakan  bahwa  dengan  pendinginan  daerah perakaran  sampai  suhu  28.6˚C  saat  hari  cerah mampu meningkatkan jumlah bunga dan mempertinggi  pertumbuhan  akar.  Berdasarkan hasil  pengukuran  dan  hasil  simulasi,  dapat dikatakan  pendinginan  dengan  suhu set-point 14 ˚C  cukup  untuk  mendinginkan  daerah  perakaran tanaman  cabai.  Sebaran  suhu  pada  daerah perakaran di setiap jam yang ditunjukkan oleh hasil simulasi  dapat  menjadi  pertimbangan  bahwa pendinginan pada zona perakaran sangat dibutuhkan pada siang hari.

## Hasil Panen Cabai
Pada penelitian  ini,  selama  satu  kali  masa  panen bobot buah rata-rata per tanaman 873.6g untuk zona perakaran  yang  didinginkan  dan  546.0g  untuk  zona perakaran yang tidak didinginkan. Penelitian sebelumnya (Pangestika 2015), yang dilakukan pada lahan  terbuka  diperoleh  hasil  bobot  buah  cabai  per tanaman  sebesar  529.2g  dengan  suhu  lingkungan rata-rata 24.6 –26.5˚C dimana bobot buah
ini  hampir  setara  dengan  bobot  buah  tanaman  yang zona  perakarannya  tidak  didinginkan.  Perbedaan bobot  buah  per  tanaman  tersebut  mengindikasikan bahwa  pendinginan  zona  perakaran  pada  tanaman cabai mampu meningkatkan produktivitas tanaman.
Hasil  tersebut  juga  sesuai  dengan  penelitian yang telah dilakukan sebelumnya oleh He dan Lee (1998)  yang  menyatakan  bahwa  suhu  daerah perakaran  yang  rendah  hingga  20˚C,  mampu menurunkan  suhu  daun  yang  kemudian  mampu meningkatkan laju fotosintesi meskipun pada suhu udara yang tinggi, sehingga mampu meningkatkan produktivitas  tanaman.  Menurut  Tindall et  al. (1990)  Suhu  perakaran  yang  melebihi  30˚C  akan menurunkan serapan nutrisi akar. Nkansah dan Ito (1995)  juga  menyatakan  bahwa  pendinginan  suhu perakaran mampu meningkatkan produktivitas.

## Validasi
Hasil  validasi  dengan  metode  regresi  linier dapat  dilihat  pada  Gambar  9.  Persamaan  garis hasil  validasi  pada  siang  hari,  diperoleh  nilai gradien cukup kecil tidak seperti hasil validasi pada malam hari yang nilai gradiennya mendekati angka satu.  Nilai  intersep  pada  kedua  hasil  validasi  pun cukup berbeda jauh. Pada hasil simulasi siang hari nilai  intersep  didapatkan  kurang  bagus  karena nilainya cukup tinggi. Tingginya nilai intersep pada siang  hari  dapat  disebabkan  oleh  asumsi  yang digunakan  saat  simulasi  belum  optimal,  karena pada  siang  hari  faktor  yang  mempengaruhi  lebih banyak  dari  pada  saat  malam  hari.  Meski demikian,  nilai  R 2 cukup  baik  untuk  keduanya, siang  dan  malam  hari  berturut-turut  adalah  0.837 dan  0.845.  Nilai  tersebut  masih  tergolong  pada hasil  yang  baik  meskipun  tidak  terlalu  mendekati angka satu. Validasi menunjukkan bahwa sebaran suhu  daerah  perakaran  dapat  diprediksi  dengan baik menggunakan computational fluid dynamics .
(a) (b)
Gambar 9. Hubungan antara suhu media tanam hasil pengukuran dengan suhu hasil simulasi; (a) siang hari (pk. 12:00); (b) malam hari (pk. 01:00).

## Simpulan
Hasil  pendinginan  media  tanam  dengan  suhu pendingin  14˚C  pada set-point  chiller didapatkan kisaran  suhu  media  tanam  17.9- 20.3˚C,  sementara itu pada media tanam yang tidak didinginkan kisaran suhu  meda  tanam  sebesar  25.2- 28.6˚C.  Hasil simulasi  menunjukkan  bahwa  dengan  pendinginan diperoleh  sebaran  suhu  seragam  secara  horisontal, namun  belum  cukup  seragam  secara  vertikal.  Hasil validasi simulasi cukup baik sehingga hasil dari  CFD pada  penelitian  ini  cukup  dapat  digunakan  sebagai pertimbangan  dalam  perancangan zone cooling system yang lebih kompleks untuk budidaya tanaman cabai  secara  hidroponik  substrat  di  dalam  rumah tanaman. Selain itu, hasil penelitian juga menunjukkan  bahwa  pendinginan  daerah  perakaran pada  tanaman  cabai  secara  signifikan  mampu meningkatkan bobot buah tanaman.

## Daftar Pustaka
Anisum, N. Bintoro, dan S. Goenadi. 2016. Analisis distribusi  suhu  dan  kelembaban  udara  dalam rumah jamur (kumbung) menggunakan computational fluid dynamics (CFD). J. Agritech 36(1): 64 – 70.
Farid,  M.  dan  N.A.  Subekti.  2012.  Tinjauan terhadap  produksi,  konsumsi,  distribusi,  dan dinamika  harga  cabai  di  Indonesia.  Buletin Ilmiah Litbang Perdagangan 6(2): 211-233.
He,  J.  and  S.K.  Lee.  1998.  Growth  and  photosynthetic characteristics  of  lettuce  ( Lactuca  sativa L.)  under fluctuating  hot  ambient  temperatures  with  the manipulation  of  cool  root-zone  temperature.  Journal of Plant Physiology (152): 387-391.
Hernisa, A. 2015. Penentuan jarak tanam optimum antar pipa pendingin untuk pendingian terbatas daerah  perakaran  pada  sistem  hidroponik substrat (skripsi). Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian, IPB. Bogor.
Klock,  K.A.,  H.G.  Taber,  and  W.R.  Graves.  1997.  Root respiration  and  phosphorus  nutrition  of  tomato  plant grown at 36 ˚C root-zone temperature. J. Amer. Soc. Hort. Sci. 122(2): 175-178.
Kwack,  Y.,  D.S.  Kim,  and  C.  Chun.  2014.  Root- zone cooling affect growth and development of paprika  transplants  grown  in  rockwool  cubes. Hort.  Environ.  Biotechnol.  55  (1):  14-18.  doi 10.1007/s13580-014-0117-3.
Matsuoka, T. dan H. Suhardiyanto. 1992. Thermal and  flowing aspects  of  growing  petty  tomato  in cooled NFT solution during summer. Enviroment Control in Biology 30 (3): 199-125. Moekasan, T.K.  dan  L.  Prabaningrum.  2012. Penggunaan  rumah  kasa  untuk  mengatasi serangan  organisme  pengganggu  tumbuhan pada  tanaman  cabai  merah  di  dataran  rendah. J. Hort 22(1): 66-76.
Nauli,  D.  2016.  Fluktuasi  dan  disparitas  harga  cabai di Indonesia. Jurnal Agrosains dan Teknologi 1 (1): 56-69.
Niam, A.G. 2011. Simulasi distribusi suhu dan pola pergerakan  udara  pada  rumah  tanaman  tipe standard peak berventilasi mekanis menggunakan CFD (tesis). Departemen Teknik Pertanian  Fakultas  Teknologi  Pertanian,  IPB. Bogor.
Niam, A.G., H. Suhardiyanto, K.B. Seminar, and A. Maddu.  2017.  CFD  simulation  of  cooling  pipes distance in the growing medium for hydroponics substrate  in  tropical  lowland.  International Journal of Engineering Research and
Development (15): 56-63. Nkansah,  G.O.  and  T.  Ito.  1995.  Effect  of  air  and root-zone temperatures on physiological characteristics  and  yield  of  heat-tolerant  and non  heat-tolerant  tomato  cultivar.  J.  Japan. Soc. Hort. Sci. 64(2): 315-320. Pangestika, H.W.  2015.  Evaluasi  pendahuluan galur cabai keriting ( Capsicum annuum L.) IPB (skripsi). Departemen Agronomi dan
Hortikultura Fakultas Pertanian, IPB. Bogor.
Romdhonah,  Y.,  H.  Suhardiyanto,  Erizal  dan  S.K.
Saptomo.  2015.  Analisis  ventilasi  alamiah  pada greenhouse tipe standard  peak menggunakan computational  fluid  dynamics. J.  Ilmiah  Rekayasa Pertanian dan Biosistem 3(2): 170 – 178.
Rusono, N.,  A.  Suanri,  A.  Candradijaya,  A. Muharam,  I.  Martino,  Tejaningsing,  P.U.  Hadi, S.H.  Susilowati,  dan  M.  Maulana.  2013.  Studi Pendahuluan:  Rencana  Pembangunan  Jangka Menengah  Nasional  (RPJMN)  Bidang  Pangan dan  Pertanian  2015-2019.  Direktorat  Pangan dan  Pertanian,  Kementerian  Perencanaan Pembanganunan Nasional. Jakarta. Siemonsma, J.S.  and  K.  Piluek.  1994.  Plant Resources of South-East Asia, No.8, Vegetables. Prosea Foundation. Bogor.
Suhardiyanto,  H.  2009.  Teknologi  Rumah  Tanaman untuk  Iklim  Tropika  Basah:  Pemodelan  dan Pengendalian Lingkungan. IPB Press. Bogor.
Tindall,  J.A.,  H.A.  Mills  and  D.E.  Radcliffe.  1990.
The effect of root zone temperature on nutrient uptake of tomato. J. Plant. Nutr. 13(8): 939-956. Doi: 10.1080/019041690093644127.
Umeno, Y., D.V. Hung, F. Tanaka and D. Hamanaka.
2015.  The  use  of  CFD  to  simulate  temperature distribution  in  refrigerated  containers.  Journal  of Engineering in Agriculture, Environment and Food 8: 257 –263.  Doi:  http://dx.doi.org/10.1016/j. eaef.2015.03.002