TEKNIK, 42 (1), 2021, 1-9
doi: 10.14710/teknik.v42i1.24800               Copyright © 2021, TEKNIK, p-ISSN: 0852-1697, e-ISSN: 240-9919

## Rancang Bangun, Uji Performansi dan Analisis Biaya Alat Pencampur Nutrisi
Seri Intan Kuala*, Novita Dwi Susanti, Yusnan Hasani Siregar, Aidil Haryanto, Galih Riyan Basuki
Pusat Penelitian Teknologi Tepat Guna, Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia Jalan KS Tubun 5 Subang, Jawa Barat, Indonesia 41213

## Abstrak
Saat  ini  pencampuran  nutrisi  pada  sistem  hidroponik  masih  dilakukan  secara  manual  oleh  petani sehingga  dianggap  tidak  efektif  dan  efisien.  Untuk  itu  diperlukan  suatu  alat  yang  dapat  mencampur nutrisi tanaman untuk mengatasi permasalahan tersebut. Alat ini dilengkapi dengan sistem kendali jumlah zat padat terlarut (Total Dissolved Solid, TDS satuan ppm) dan agitator. Tahap kegiatan dimulai dengan melakukan  perancangan,  konstruksi,  pengujian  serta  analisis  biaya.  Perancangan  terdiri  dari perancangan struktural dan fungsional.  Hasil perancangan diperoleh dimensi  0,85 m x 0,55 m x 1,55 m terdiri  dari  sebuah  reservoir,  sebuah  wadah  penampung  nutrisi  A  dan  nutrisi  B  masing-masing berkapasitas 100 liter dilengkapi dengan agitator yang digerakan dengan motor DC 45 watt. Unjuk kerja sistem  elektrik  dilakukan  untuk  memastikan  kecukupan  nutrisi  (diindikasikan  dengan  nilai  TDS)  serta ketinggian air dalam reservoir. Pengujian kerataan TDS dan temperatur larutan nutrisi diukur setiap 720 detik  dalam  rentang  3600  detik  pada  5  titik  dengan  hasil  masing-masing  memiliki  simpangan  rata-rata 1,44300%+5%  dan  4,90540%+5%.  Pengujian  penanaman  dengan  menggunakan  alat  pencampur  pada tanaman  pakcoy  dan  bayam  masing-masing  5,95  kg  dan  2,5056  kg  lebih  banyak  dibanding  tanpa menggunakan  alat  pencampur.  Sedangkan  untuk  analisis  biaya  produksi  alat  pencampur  dan  diperoleh Rp8.981.019.  Dalam  analisa  biaya  penanaman  pakcoy  dan  bayam  diperoleh  selisih  dengan  harga pasaran sebesar Rp13.273.
Kata  kunci : alat  pencampur;  perancangan  fungsional;  perancangan  struktural;  rancang  bangun;  uji performansi

## Abstract
[Title: Engineering Design, Performance Test and Cost Analysis of Nutrition Mixer] At present mixing of nutrients in the hydroponic is still done manually (ineffective and inefficient). For that we need a tool that can mix plant nutrients equipped with a system that regulates the amount of solute ( Total Dissolved Solid ,  TDS  with  ppm  units)  and  agitator.  The  design  consist  of  structural  and  functional,  construction, testing  and  cost  analysis.  The  results  obtained  dimensions  of  0,85  m  x  0,55  m  x  1,55  m,  consisting  of  a reservoir, container nutrition with a capacity of 100 liters equipped with agitators driven by a 45 watt DC motor. The performance of the electrical system is carried out to ensure adequate nutrition (indicated with TDS  value)  and  water  level  in  the  reservoir.  TDS  flatness  testing  and  nutrient  temperature  every  720 seconds  in  the  range  of  3600  seconds  at  5  points,  each  has  an  average  deviation  of  1,443%  +  5%  and 4,9054% + 5%. Testing of planting using mixing equipment in pakcoy and spinach plants was 5,95 kg and 2,5056 kg more than without using a mixing equipment. Whereas for the analysis of the production costs of mixing equipment and obtained Rp8.981.091. In analyzing the costs of planting the difference between the market price is Rp13.273.
Keywords : engineering design; functional design; nutrition mixer; perfomance test; structural design
------------------------------------------------------------------
*) Seri Intan Kuala E-mail:seri.kuala.sk@gmail.com

## TEKNIK, 42 (1), 2021, 2

## 1. Pendahuluan
Nutrisi  adalah  sumber  makanan  utama  dalam pertumbuhan  tanaman  dalam  hidroponik  (Wulansari, 2012).  Nutrisi  yang  digunakan  adalah  nutrisi  khusus yang  mengandung  semua  unsur  mikro  dan  makro. Kedua  unsur  ini  tidak  boleh  dicampur  dalam  keadaan pekat  karena  akan  terbentuk  CaSO4  atau  gips  dan  Ca3 (PO4)2  atau  kalsium  fosfat.  Keduanya  berbentuk endapan  yang  sulit  larut  sehingga  tidak  dapat  diserap oleh  tanaman  (Wulansari,  2012).  Pengendapan  juga terjadi  beberapa  jam  setelah  sistem  digunakan  pada wadah penampung campuran nutrisi A, nutrisi B dan air ( reservoir ). Ketidakmampuan tanaman dalam  menyerap nutrisi  berdampak  pada  pertumbuhan  akar  yang  kurang optimal  (Wijayani  dan  Widodo,  2005  dalam  Dyka, 2018)  yang  berujung  pada  penurunan  produktivitas (Husnaeni  dan  Setiawati,  2018).  Untuk  itu  perlu dirancang  bangun  alat  pencampur  nutrisi  untuk menghindari permasalahan tersebut sehingga memungkinkan setiap tanaman memperoleh nutrisi yang dibutuhkan (Fitriani dkk., 2017). Rancang bangun alat pencampur sudah dilakukan untuk  mencampur  minuman  ringan  (Wicaksono,  2008), cat (Baharsyah, 2016; Prameswary, 2016 dan Zulkarnain,  2016)  serta  kedelai  dan  ragi  tempe  (Surya, 2017). Namun belum pernah  dilakukan rancang bangun alat  pencampur  nutrisi  hidroponik  yang  dilengkapi dengan  sistem  kendali  jumlah  zat  padat  terlarut/ total dissolved solid (TDS). TDS dapat mengindikasikan nilai konsentrasi nutrisi dengan satuan ppm ( part per million ) (Rahman,  Kuala,  Tribowo,  Anggara,  &  Susanti,  2017). Selama  ini  rancang  bangun  alat  pencampur  nutrisi hidroponik lebih banyak ditekankan pada sistem kendali elektronik  seperti  yang  dilakukan  oleh  Wibisono,  2018, Safura dkk. ,  2018  dan  Nugraha dkk. ,  2017  pada  sistem hidroponik NFT.
Makalah  ini  bersifat  rancang  bangun  alat pencampur  nutrisi  dalam  sistem  hidroponik  DFT  ( Deep Flow  Technique ).  Nutrisi  yang  dicampur  adalah  nutrisi AB Mix dengan air baku sebelum diedarkan keseluruhan sistem  hidroponik.  Ciri  khusus  teknik  hidroponik  DFT adalah  adanya  genangan  air  pada  pipa  penanaman setinggi  0,04  –  0,06  m  (Suryanto dkk. ,  2017). Keuntungan teknik DFT antara lain mampu menyediakan  air  dan  oksigen  bagi  tanaman  (Mansyur dkk., 2014).  Untuk  parameter  pengujian  meliputi kerataan  jumlah  zat  padat  terlarut  (TDS),  kerataan temperatur,  bobot  tanaman  dan  jumlah  hasil  panen  di akhir  masa  tanam  menggunakan  alat  pencampur. Evaluasi  disertai  analisis  biaya  pembuatan  mesin pencampur  dalam  proses  penanaman  sayuran  berdaun yaitu pakcoy dan bayam.
Pakcoy  merupakan  salah  satu  sayuran  yang memiliki  prospek  baik  dimasa  depan  (Wibowo  dan Asriyanti,  2013)  dengan  kemudahan  dalam  budidaya
dan ketahanan terhadap kadar air tinggi  maupun  musim (Effendi dkk., 2015),  memiliki  nilai  ekonomis  tinggi (Efriyadi,  2018),  memiliki  siklus  hidup  yang  singkat (Putri dkk., 2017),  dan  telah  banyak  dibudidayakan dengan  sistem  hidroponik  (Sarido,  2017).  Sedangkan bayam  merupakan  sayuran  daun  yang  mempunyai  gizi tinggi dan banyak disukai masyarakat Indonesia (Fatma, 2013 dan Hartono, 2015). Penelitian ini bertujuan untuk merancang  (struktural  dan  fungsional)  mengkonstruksi, dan  mengevaluasi  kinerja  mesin  pencampur  yang dilengkapi dengan sistem kendali TDS.
Evaluasi  dilengkapi  dengan  analisis  biaya produksi  alat  pencampur  nutrisi  dan  biaya  produksi penanaman  pakcoy  serta  bayam.  Analisis  biaya diharapkan  dapat  memberikan  gambaran  kepada calon pengguna  teknologi  mengenai    kisaran    harga    pokok produksi alat maupun harga pokok tanaman yang benar. Harga  pokok  produksi  baik  alat  maupun  tanaman berkaitan  dengan  penetapan  harga  jual  sehingga diperoleh laba sesuai yang diharapkan.

## 2. Bahan dan Metode
Bahan  yang  digunakan  dalam  penelitian  adalah nutrisi  hidroponik  AB  Mix  merk  “Hydro  J”  untuk tanaman  sayur  berdaun  serta  bibit  tanaman  pakcoy  dan bayam merk “Panah Merah”.
Alat yang digunakan meliputi sensor TDS, sensor TDS berbentuk  batang, solenoid valve 12 VDC, relay 5 V, timer , reservoir ,  wadah  penampung  nutrisi  A  dan nutrisi  B,  wadah  semai,  toren  air,  gelas  ukur  2000  ml, spatula, timbangan dan termometer. Peralatan pendukung  perancangan  mekanik  dan  perbengkelan yaitu gerinda tangan, mesin las dan mesin bor tangan.
Pada  penelitian  ini  menggunakan  konsep rancang  bangun  yang  terdiri  dari  beberapa  tahapan antara  lain  perancangan  fungsional  dan  perancangan struktural  (Adilaksono,  Susilo,  &  Sugiarto,  2014)  yang diperlihatkan pada Gambar 1, konstruksi dan pengujian.
Bagian  utama  alat  pencampur  ini  adalah  : sebuah  meja  bertingkat  dua;  sebuah reservoir ;  sebuah wadah  penampung  nutrisi  A  dan  nutrisi  B;  toren  air; empat  buah outlet penguras;  dua  buah  agitator;  dua buah  motor;  sebuah  panel  kendali;  sebuah  sensor ketinggian  air;  sebuah  sensor  TDS;  sebuah  pompa sentrifugal  dan  dua  buah  solenoid valve .  Meja bertingkat  berfungsi  untuk  menempatkan  wadah penampung nutrisi A dan nutrisi B di bagian atas serta reservoir dibagian  bawah.  Agitator  digunakan  untuk mengaduk  air  pada reservoir serta  wadah  penampung nutrisi  A  dan  nutrisi  B  yang  digerakkan  oleh  motor. Panel kendali berisi sistem pengkabelan yang mengatur seluruh sistem alat pencampur nutrisi berdasarkan nilai TDS  yang  ditunjukan  oleh  sensor.  Pompa  sentrifugal berfungsi untuk mensirkulasi campuran nutrisi A, nutri B dan air ke seluruh sistem hidroponik.
doi: 10.14710/teknik.v42i1.24800               Copyright © 2021, TEKNIK, p-ISSN: 0852-1697, e-ISSN: 240-9919 Gambar  2 .  Pipa  pada  modul  percontohan  sistem hidroponik DFT P2TTG LIPI Subang
Gambar 1. Tahapan perancangan alat pencampur nutrisi
Gambar  3 .  Dimensi  geometris  agitator  dan  tangki (Fort et al. , 2002)
Dimensi  alat  pencampur  nutrisi  memiliki  ukuran 0,85 m x 0,55 m x 1,55 m, rangka tersusun dari besi siku berlubang dan plat stainless steel 0,0008 m. Dimensi ini diperoleh  dari  perhitungan  dimensi reservoir serta wadah  penampung  nutrisi  A  dan  nutrisi  B  masing- masing  berbahan  plastik  dengan  tebal  0,0002  m berkapasitas 100 liter setinggi 0,8 m dan dilengkapi dua buah outlet sebesar  0,0127  m.  Diameter  baling  agitator 0,00682  m  ditempatkan  pada  masing-masing  wadah penampung  digerakkan  dengan  motor  DC  45  watt. Pompa  sentrifugal  yang  digunakan  berkapasitas  2.800 liter/jam  sedangkan  tegangan  kerja  solenoid valve adalah  12/24  VDC.  Pertimbangan  yang  diambil  dalam rancang  bangun  ini  adalah  berdasarkan  survei  pada percontohan  sistem  hidroponik  DFT  di  P2TTG  LIPI Subang  yang  memiliki  240 hole pada  setiap  modulnya
dengan kebutuhan campuran nutrisi A, nutrisi B dan air sebanyak 40 liter/minggu.
Gambar  2  memperlihatkan  pipa  pada  modul sistem hidroponik DFT P2TTG LIPI Subang. P1 adalah pipa  besar  dengan  diameter  3  inchi  dan  P2  adalah  pipa kecil  dengan  diameter  1,5  inchi  yang  disambungkan dengan pipa reducer.
Jumlah  larutan  yang  bersirkulasi  dalam  sistem dapat diperhitungkan. Dengan menggunakan Persamaan 1 sampai dengan Persamaan 4 diperoleh :
(1) (2) (3) (4)
doi: 10.14710/teknik.v42i1.24800               Copyright © 2021, TEKNIK, p-ISSN: 0852-1697, e-ISSN: 240-9919
Gambar  4 .  Titik  pengambilan  sampel  jumlah  zat padat  terlarut  ( Total  Dissolved  Solid /TDS)  dan temperatur.
Dimana v1 merupakan  volume  pipa  besar  (m 3 ), v2 merupakan  volume  pipa  kecil  (m 3 ), v merupakan volume  larutan  dalam  pipa  besar  (m 3 )  dan vtotal merupakan  volume  total  larutan  yang  tergenang  dalam sistem  DFT  (m 3 ).  Untuk r 1 adalah  jari-jari  pipa  besar (m), r 2 adalah  jari-jari  pipa  kecil  (m), t adalah  waktu (detik) dan nilai π adalah 3,14
Daya  yang  dibutuhkan  untuk  pengadukan dipengaruhi oleh kondisi beban. Sebagaimana ditunjukkan  pada  Persamaan  5,  dengan  mengetahui bilangan Reynold (N R )  maka  dapat  diketahui  aliran fluida  dan  daya  ( P ,  watt)  yang  digunakan  untuk pengadukan (Berk, 2009). Persamaan daya secara umum ditunjukkan  oleh  Persamaan  6,  sedangkan  untuk persamaan  daya  dengan  kondisi  bilangan Reynold <  10 (aliran laminer) ditunjukkan oleh Persamaan 7.
(5) (6) (7)
Dimana D menunjukan diameter pengaduk (m), n  menunjukan  putaran  adukan  (rps)  dan  ρ  menunjukan massa  jenis  (kg/m 3 ).  Sedangkan  nilai  µ  menunjukan viskositas  dinamis  serta  P 0 menunjukan  daya  adukan (watt)
Dimensi  geometris  sistem  pengadukan  dengan menggunakan pitch  blade  impeller ditunjukkan  pada Gambar  3.  T  adalah  diamater  tangki reservoir (m),  b adalah  lebar baffle (m),  r  adalah fillet (m),  R  adalah radius torispherical  head (m),  D  adalah  diameter pengaduk  (m),  C  adalah  jarak  agitator  ke  dasar  tangki reservoir (m), dan H adalah ketinggian cairan (m).
Perhitungan  koefisien  daya  (P o )  menggunakan pitched  blade  impeller dilakukan  dengan  Persamaan  8
(Fort,  T.  Jirout,  R.  Sperling,  S.  Jambere,  &  F.  Rieger, 2002). Dari nilai koefisien daya ini dapat diperoleh daya pengadukan.
(8)
Nilai T adalah  diameter  tangki  pada pitched blade impeller (m) dengan h adalah tinggi pengaduk dari dasar (m) serta H adalah ketinggian cairan (m). Untuk n B menunjukan  jumlah blade pengaduk  yang  memiliki α, sudut  dari  kemiringan blade dan  sudut  penyalaan  pada rangkaian penyearah terkontrol gelombang penuh ( o ) Rancangan uji kinerja mesin pencampur dilakukan  dengan  tiga  kali  percobaan  untuk  menanam pakcoy  dan  bayam  dengan  masing-masing  satu parameter  kontrol  yaitu  tanpa  menggunakan  alat pencampur.  Bibit  pakcoy  dan  bayam  disemai  pada wadah  yang  telah  disteril  terlebih  dahulu  untuk menghindari  gagal  tumbuh  pada  benih.  Persemaian dilakukan selama 3-7 hari hingga muncul daun ke-3 dari setiap  benih.  Setelah  itu  benih  dapat  dipindahkan  ke media tanam berupa rockwoll yang besarnya disesuaikan dengan  diameter netpot yang  akan  diletakkan  di  sistem DFT.
Selain  itu  dilakukan  uji  coba  kerataan  TDS  dan temperatur  pada  sistem  hidroponik  tanpa  tanaman. Kerataan  TDS  dan  temperatur  diukur  pada  4  titik (Gambar  4)  dengan  5  kali  ulangan  selama  3600  detik dari pukul 10.00 WIB – 11.00 WIB. Sebelum dilakukan pengambilan  data,  alat  ukur  yang  digunakan  telah dikalibrasi.
Untuk  mengetahui  jumlah  biaya  yang  harus dikeluarkan untuk membuat suatu alat pencampur nutrisi dan  biaya  penanaman  tanaman  maka  perlu  dilakukan analisis  biaya.  Rahmaji  (2013)  mengemukakan  bahwa biaya  produksi  adalah  biaya-biaya  yang  terjadi sehubungan  dengan  kegiatan  manufaktur.  Biaya  total produksi ( TC , Rp/periode) mengikuti Persamaan 9 yang terdiri  dari  biaya  tetap  ( FC ,  Rp/periode)  dan  biaya variabel  ( VC ,  Rp/periode).  Biaya  tetap  adalah  biaya yang  tidak  terpengaruh oleh  perubahan  tingkat  kegiatan maupun  volume output ,  sedangkan  biaya  tidak  tetap adalah  sifatnya  berubah-ubah  secara  proporsional terhadap  perubahan output .  Biaya  penyusutan  alat  ( D , Rp/hari)  termasuk  dalam  biaya  tetap  dengan  metode garis  lurus  sesuai  Persamaan  10  (Rahayuningtyas  dan Afifah,  2016).  Perhitungan  biaya  depresiasi  dilakukan dengan Persamaan 10 yang merupakan hasil perbandingan  antara  selisih  harga  awal  ( P ,  Rp)  dan harga akhir ( S , Rp) dengan perkiraan umur ekonomis ( L , hari).  Biaya  tidak  tetap  terdiri  dari  biaya  bahan  baku,
doi: 10.14710/teknik.v42i1.24800               Copyright © 2021, TEKNIK, p-ISSN: 0852-1697, e-ISSN: 240-9919
Gambar 5 . Alat pencampur nutrisi hidroponik
Gambar 6 . Rangkaian pemantau ketinggian air
biaya tenaga kerja, biaya listrik, biaya pemeliharaan alat mesin dan biaya operasional
(9) (10)
Persamaan  11  digunakan  untuk  memperhitungkan biaya  pokok  produk  ( BPP ,  Rp/unit  produk)    hasil penanaman  pakcoy  dan  bayam.  Komponen BPP diantaranya adalah biaya tetap ( BT , Rp/tahun), biaya tidak tetap  ( BTT ,  Rp/hari),  kapasitas  alat  ( K ,  unit  produk/hari) dan  perkiraan  hari  kerja  dalam  satu  tahun  ( X ,  hari/tahun). Selain  itu,  biaya  pokok  pembuatan  alat  pencampur  nutrisi hidroponik  juga  diperhitungkan  dengan  menggunakan persamaan yang sama.
(11)

## 3. Hasil dan Pembahasan
Pendekatan  rancang  bangun  yang  dilakukan adalah  dengan  merancang  alat  pencampur  tipe  susun. Dasar perancangan disesuaikan dengan sistem hidroponik DFT percontohan di P2TTG LIPI Subang yang memiliki 12  pipa  berdiameter  0,0762  m  pada  setiap  modulnya dengan  kebutuhan  campuran  nutrisi  A,  nutrisi  B  dan  air sebanyak  40  liter/minggu.  Dari  Persamaan  1  sampai Persamaan  4  diperoleh  volume  pada reservoir sebanyak 82,04  liter  sehingga  kapasitas  yang  direkomendasikan adalah  100  liter.  Sedangkan  untuk  daya  motor  agitator diperoleh  dari  Persamaan  5  sampai  Persamaan  7  sebesar 17,2  watt  sehingga  dipakai  motor  sebesar  45  watt menyesuaikan  seperti  yang  ada  dipasaran.  Hasil  rancang bangun alat pencampur nutrisi terlihat pada Gambar 5.
Alat pencampur nutrisi memiliki dimensi 0,85 m x 0,55  m    x  1,55  m,  penentuan  panjang  merupakan penjumlahan  dari  dua  buah  diameter reservoir serta
wadah  penampung  nutrisi  A  dan  nutrisi  B,  penentuan lebar  merupakan  diameter  dari  wadah  ditambah  dengan lebar  besi  siku  pada  masing-masing  sisinya,  sedangkan penentuan  tinggi  menyesuaikan  dengan  tinggi  rata-rata operator  yaitu  1,5  m.  Rangka  alat  pencampur  tersusun dari  besi  siku  berlubang  dan  plat stainless  steel setebal 0,008 m, reservoir serta wadah penampung nutrisi A dan nutrisi B menggunakan wadah yang ada dipasaran dengan kapasitas  100  liter  berbahan  plastik  tebal  0,002  m  dan tinggi  0,8  m  dan  dilengkapi  dua  buah  outlet  sebesar 0,0127  m.  Diameter outlet menyesuaikan  diameter  stop kran ukuran 0,5 inchi. Diameter baling agitator 0,0682 m menyesuaikan  diameter  wadah  sebesar  0,495  m  yang didalamnya  juga  terdapat  komponen  lain  seperti  pompa sentrifugal  serta  sensor.  Agitator  digerakkan  dengan motor  DC  45  watt.  Pompa  sentrifugal  yang  digunakan berkapasitas  2800  liter/jam  sedangkan  tegangan  kerja solenoid valve adalah 12/24 VDC.
Dalam panel kendali terdiri dari MCB sebesar 10 ampere,  relay  5  volt,  relay  220  volt, timer , selector switch dan  beberapa  lampu  indikator.  Dalam  alat pencampur  nutrisi  dibuat  juga  sebuah  rangkaian pemantau  ketinggian  air  dengan  sumber  12  volt  seperti terlihat pada Gambar 6.
Prinsip  kerja  alat  pencampur  nutrisi  adalah meminimalisir  pengendapan  nutrisi  AB  Mix  hingga tercampur  sempurna  keseluruh  sistem  hidroponik melalui  penggunaan  agitator.  Selain  itu  kecukupan jumlah  nutrisi  (TDS,  satuan  ppm)  dan  jumlah  larutan campuran  nutrisi  A,  nutrisi  B  dan  air  (liter)  dalam reservoir juga dapat dikendalikan oleh alat ini.
Sistem  akan  selalu  memeriksa  apakah  nilai  TDS sudah  sesuai  dengan  nilai  yang  telah  ditentukan sebelumnya.  Sistem  kontrol  yang  telah  ditetapkan  nilai TDS  selanjutnya  akan  mengaktifkan  agitator reservoir serta agitator wadah penampung nutrisi A dan nutrisi B. Selama  agitator  aktif  mengaduk,  sensor  membaca  nilai
doi: 10.14710/teknik.v42i1.24800               Copyright © 2021, TEKNIK, p-ISSN: 0852-1697, e-ISSN: 240-9919
Gambar  6 .  Pengamatan  kerataan  jumlah  zat  padat terlarut (TDS)
Gambar 7 . Pengamatan kerataan temperatur
TDS  dalam reservoir apakah  nilainya  lebih  kecil  dari nilai  yang  telah  ditetapkan  sebelumnya.  Jika  nilainya lebih  kecil,  maka  solenoid valve wadah  penampung nutrisi  A  dan  nutrisi  B  akan  aktif  sambil  diaduk menggunakan  agitator.  Namun  jika  tidak  berarti  larutan dalam reservoir telah  memiliki  jumlah  nutrisi  yang cukup sehingga dapat langsung disirkulasikan ke seluruh sistem hidroponik. Kedua agitator akan terus aktif untuk menghindari pengendapan.
Untuk  jumlah  larutan  campuran  nutrisi  A, nutrisi B dan air dalam wadah penampung dikendalikan  melalui  rangkaian  pemantau  ketinggian air  (Gambar  5). Jika    kurang  dari  tinggi  minimal  yang ditetapkan,  sistem  akan  memerintahkan  solenoid valve air  untuk  aktif.  Solenoid valve air  akan  terus  aktif hingga  mencapai  batas  ketinggian  maksimal  yang ditetapkan.
Hasil  pengukuran  kerataan  nilai  TDS  (ppm) terlihat  pada  Gambar  6.  Pengamatan  ini  bertujuan untuk  menguji  parameter  teknis  yang  terkait  dengan unjuk  kerja  sistem  elektrik  pada  alat  pencampur meliputi  sebaran  TDS  pada reservoir dalam  sistem hidroponik  DFT.  Kendali  jumlah  TDS  (ppm)  pada sistem  hidroponik  telah  bekerja  dengan  baik  dengan titik  acuan  TDS  pada reservoir sebesar  1236  ppm dengan  simpangan  rata-rata  sebesar  1.443%+5%  dan nilai simpangan terkecil sebesar 0,2381%+5%. Perbedaan  ini  diduga  karena  kecepatan  sirkulasi larutan pada reservoir yang memerlukan waktu tertentu hingga terdistribusi merata ke seluruh sistem hidroponik DFT. Dari hasil percobaan, diperoleh waktu sekitar  80  detik  untuk  larutan  bisa  melewati  seluruh sistem hingga kembali ke reservoir .
Temperatur  rata-rata  pada reservoir yang dijadikan titik acuan selama pengamatan sebesar 27,5 o C dan dalam sistem sebesar 28,45 o C. Temperatur ini masih sangat  jauh  dari  temperatur  optimal  untuk  proses penanaman  sayuran  berkisar  antara  5 o C  –  15 o C (Ramadhan,  Tusi,  Suhandy,  &  Zulkarnain,  2015). Tingginya  nilai  temperatur  ini  disebabkan  kerena reservoir tidak  dilengkapi  dengan  sistem  pendingin seperti  dilakukan  oleh    Roskiana dkk. ,  2018.  Gambar  7 memperlihatkan  distribusi  temperatur  pada  masing- masing  titik  relatif  rata,  perbedaan  temperatur  pada keempat titik paling besar 1.875 o C. Perbedaan kerataan temperatur rata-rata sebesar 4.9054%+5%.
Panen dilakukan setelah bayam mencapai usia 40 hss  (Rizki,  2014)  dan  pakcoy  mencapai  usia  40  hst (Murtiawan dkk., 2018).  Dari  Tabel  1  diperoleh  selisih jumlah  total  hasil  panen  dengan  dan  tanpa  alat pencampur  sebesar  sebanyak  8,26%  untuk  bayam  dan 22,90%  untuk  pakcoy.  Begitu  pula  dengan  berat  rata- rata persampel kedua tanaman berturut-turut 23,10% dan 34,61%  lebih  berat  hasil  dengan  alat  pencampur dibandingkan  tanpa  alat  pencampur.  Hal  ini  karena kecukupan  nutrisi  dari  masing-masing  tanaman  selalu terkendali  dan  terpenuhi  24  jam  selama  masa pembesaran di media tanam hidroponik DFT.
Umur  penyusutan  masing-masing  alat  yang digunakan  merujuk  pada  Rahayuningtyas  dan  Afifah (2016). Tabel 2 menunjukan nilai penyusutan alat mesin yang  digunakan  dalam  pembuatan  alat  pencampur nutrisi berdasarkan Persamaan 9. Total biaya penyusutan sebesar  Rp11.019/unit  karena  waktu  yang  dibutuhkan untuk pembuatan alat pencampur selama 2 hari.
Tabel 1 . Berat hasil panen Bayam dan Pakcoy
Berat Perlakuan Jenis tanaman Bayam Pakcoy Rata-rata persampel (gr) Tanpa alat pencampur 44,60 32,30 Dengan alat pencampur 58 49,40 Total seluruh tanaman (kg) Tanpa alat pencampur 27,84 20,03 Dengan alat pencampur 30,34 25,98
Tabel 2 . Biaya depresiasi peralatan mesin Nama alat Harga alat (Rp) Umur alat (tahun) Depresiasi (Rp/hari) Gerinda tangan 4' 1.000.000 2 1.232,88 Gerinda tangan 14' 1.500.000 2 1.849,31 Mesin las 2.400.000 5 1.194,52 Mesin bor tangan 1.000.000 2 1.232,88 Total depresiasi 5.509,59 Tabel 3 . Biaya tidak tetap pembuatan alat pencampur Jenis biaya Biaya (Rp/unit) Biaya bahan baku: - Meja dua tingkat 240.000 - Perpipaan 1.500.000 - Motor 200.000 - Agitator 130.000 - Kotak kendali TDS 6.150.000 Biaya tenaga kerja 400.000 Biaya listrik 100.000 Biaya pemeliharaan alat mesin 50.000 Biaya operasional 200.000 Total biaya tidak tetap 8.970.000 Tabel 4 . Biaya penanaman pakcoy dan bayam per hari Jenis biaya Biaya (Rp/hari) Biaya tetap Depresiasi alat 11.019 Biaya tidak tetap - Bahan baku (bibit dan media tanam) 4.500 - Tenaga kerja 10.000 - Nutrisi 4.000 - Listrik 3.000 - Pemeliharaan alat 3.425 Total biaya 35.944
Besaran  biaya  tidak  tetap  ditampilkan  dalam Tabel  3.  Biaya  bahan  baku  pembuatan  alat  pencampur sebesar  Rp8.220.000  dengan  porsi  terbesar  pada pembuatan  kendali  TDS  (ppm)  sekitar  74,81%.  Biaya pembuatan mesin pencampur berdasarkan jumlah tenaga kerja  sebanyak  2  orang,  dengan  jam  kerja  7  jam/hari, selama  2  hari  kerja  dengan  upah  perorang  Rp100.000. Biaya  pokok  produksi  diperoleh  sebesar  Rp8.981.019 yang  diperoleh  dari  Persamaan  10.  Untuk  biaya penaman pakcoy dan bayam per hari terlihat pada Tabel 4. Jika diperhitungkan hingga pakcoy dan bayam panen, maka  diperoleh  total  biaya  sebesar  Rp1.797.209. Sebagai  pembanding  harga  pakcoy  dan  bayam  di  toko online (Eden  Farm,  2019  dan  2019a)  terdapat  selisih harga hingga 18,34%.
Selisih ini sudah memperhitungkan  biaya  distribusi  dan  pengemasan dengan  persentase  tertinggi  (Indriasti,  2013)  pada kisaran  masing-masing  16,43  -  18,08%  dan  5,36  - 11,40%.    Dari  analisis  biaya  ini  diperoleh  harga  yang cukup kompetitif dengan sistem hidroponik konvensional.  Hal  ini  terjadi  karena  penggunaan  alat pencampur  yang dilengkapi dengan  kendali TDS (ppm) ini  dapat  mereduksi  penggunaan  tenaga  kerja  yang
besarnya 17,09 - 18,80% (Indriasti, 2013). Tenaga kerja yang dibutuhkan hanya tenaga kerja lepas selama 4 hari dengan rincian : 1 hari saat persemaian awal, 1 hari saat pemindahan  bibit  yang  telah  tumbuh  daun  ke-3  ke sistem  hidroponik , 1  hari  pengecekan  seluruh  bagian sistem  hidroponik  dan  tanaman  termasuk  sanitasinya dan  1  hari  saat  pemanenan.  Berbeda  dengan  sistem hidroponik konvensional seperti yang di ungkapkan oleh Rindyani,  2011  membutuhkan  4  orang  dengan  salah seorang  diantaranya  diberikan  tanggung  jawab  untuk bagian penyiraman nutrisi.

## 4. Kesimpulan
Pada  penelitian  ini  telah  berhasil  dirancang  dan dikonstruksi  alat  pencampur  nutrisi  AB  Mix  dan  air dengan dimensi 0,85 m x 0,55 m x  1,550 m, dilengkapi sebuah reservoir ,  sebuah  wadah  penampung  nutrisi  A dan nutrisi B yang masing-masing berkapasitas 100 liter dilengkapi  dengan  agitator.  Simpangan  terbesar  pada pengujian  kerataan  TDS  (ppm)  dan  temperatur  masing- masing  sebesar  3.5235%+5%  dan  6,6964%+5%. Pengujian penanaman dengan menggunakan pakcoy dan bayam  diperoleh  15,58%  hasil  dengan  menggunakan

## TEKNIK, 42 (1), 2021, 8
doi: 10.14710/teknik.v42i1.24800               Copyright © 2021, TEKNIK, p-ISSN: 0852-1697, e-ISSN: 240-9919
alat pencampur lebih banyak dibanding tanpa menggunakan  alat  pencampuran.  Sedangkan  untuk analisis  biaya  produksi  alat  pencampur  dan  diperoleh Rp8.981.019.  Dalam  analisa  biaya  penanaman  pakcoy dan  bayam  diperoleh  selisih  dengan  harga  pasaran sebesar Rp13.273.

## Ucapan Terima Kasih
Terimakasih  kepada  semua  rekan-rekan  civitas  P2TTG LIPI yang telah membantu dalam pembuatan karya tulis ilmiah ini.

## Daftar Pustaka
Adelia, P. F., Koesriharti, & Sunaryo. (2013). Penambahan Unsur Hara Mikro (Fe dan Cu) dalam Media Paitan Cair  dan  Kotoran  Sapi  Cair  terhadap  Pertumbuhan dan  Hasil  Bayam  Merah  (amaranthus  tricolor  l.) dengan  Sistem  Hidroponik  Rakit  Apung. Jurnal Produksi Tanaman , 1 (3), 48–58.
Adilaksono,  I.  C.,  Susilo,  B.,  &  Sugiarto,  Y.  (2014). Rancang  Bangun  Mesin  Pasteurisasi  Jus  Buah Otomatis dengan Teknologi berbasis Ohmic Heating. Jurnal Teknologi Pertanian , 15 (2), 121–128. Baharsyah, P. B. (2016). Rancang Bangun Alat Pencampur Cat Tembok Otomatis Berbasis Personal PC. Skripsi Universitas Airlangga.
Dyka,  T.  M.  P.  (2018). Pengendalian  pH  dan  Ec  pada Larutan  Nutrisi  Hidroponik  Tomat  Ceri .  Skripsi Institute Bisnis dan Informatika Sekolah Tinggi Ilmu Komputer Surabaya.
Eden  Farm.  (n.d.).  Eden  Farm  -  Bayam  Hijau  Sayuran Hidroponik [750 g].Diakses dari
https://www.blibli.com/p/eden-farm-bayam-hijau- sayuran-hidroponik-750-g/pc--MTA- 3031679?ds=EDF-60021-00045-00001.  Tanggal  20 Juli 2019.
Effendi, H., Utomo, B. A., Darmawangsa, G. M., & Karo- Karo, R. E. (2015). Fitoremediasi Limbah Budidaya Ikan  Lele  (clarias  sp.)  dengan  Kangkung  (ipomoea aquatica) dan Pakcoy (brassica rapa chinensis) dalam Sistem Resirkulasi. Jurnal ECOLAB , 9 (2), 80–102. Efriyadi,  O.  (2018).  Pengaruh  Perbedaan  Jenis  Media Tanam  Hidroponik  Terhadap  Pertumbuhan  Pakcoy (Brassica  rapa)  dan  Kangkung  (Ipomoea  aquatic). The  7th  University  Research  Colloqium  2018
Sekoleh Tinggi Ilmu Kesehatan
PKU
Muhammadiyah Surakarta , 675–681. Surakarta. Fitriani, S. R., Daningsih, E., & Yokebed. (2017). Pengaruh Perbedaan Konsentrasi Fosfor terhadap Pertumbuhan Kangkung Darat (ipomoea reptans) pada Hidroponik Super  Mini. Jurnal  Pendidikan  Dan  Pembelajaran , 6 (5), 1–10.
Fort,  I.,  T.  Jirout,  R.  Sperling,  S.  Jambere,  &  F.  Rieger.
(2002). Study of Pumping Capacity of Pitched Blade Impellers. Acta Polytechnica , 42 (4), 68–72.
Hartono, R. W. N. F. (2015). Pengaruh Konsentrasi Nutrisi Pada  Pertumbuhan  Tanaman  Bayam  Cabut (Amaranthus  Tricolorl.)  Secara  Hidroponik  Pada Greenhouse. Skripsi Universitas Gadjah Mada. Husnaeni, F., & Setiawati, M. R. (2018). Pengaruh Pupuk Hayati dan Anorganik terhadap Populasi azotobacter, Kandungan  N,  dan  Hasil  Pakcoy  pada  Sistem Nutrient  Film  Technique. Jurnal  Biodjati , 3 (1),  90- 96.
Indriasti,  R.  (2013). Analisis  Usaha  Sayuran  Hidroponik pada  PT  Kebun  Sayur  Segar  Kabupaten  Bogor . Skripsi Insttitut Pertanian Bogor.
Mansyur, A. N., Triyono, S., & Tusi, A. (2014). Pengaruh Naungan  terhadap  Pertumbuhan  Sawi  (Brassica Juncea L.) pada Sistem Hidroponik DFT (Deep Flow Technique). Jurnal  Teknik  Pertanian  LampungVol , 3 (2), 103–110.
Murtiawan,  D.,  Heddy,  S.,  &  Nugroho,  A.  (2018).  Kajian Perbedaan Jarak Tanam dan Umur Bibit (Transplanting)  pada  Tanaman  Pak  Coy  (Brassica rapa  L.  var  chinensis). Jurnal  Produksi  Tanaman , 6 (2), 264–272.
Muttalib, S. A., Apriyanditra, W., Yulianti, I., Hasmi, R., & Hartono,  M.  U.  (2017).  Rancang  Bangun  Mesin Pencampur  Kedelai  dengan  Kapang  (Ragi  Tempe) pada  Industri  Rumahan  di  Daerah  Kota  Mataram. Jurnal  Ilmiah  Rekayasa  Pertanian  Dan  Biosistem , 5 (1), 316–320. Nugraha,  H.  F.,  Rusmana,  S.  T.,  &  Puspasari,  I.  (2017). Pengatur  Air  dan  Nutrisi  secara  Otomatis  pada Tanaman  Hidroponik  Berbasis  Arduino. Journal  of Control and Network Systems , 6 (2), 61–70. Prameswary,  D.  A.  I.  (2016). Rancang  Bangun  Alat Pencampur Cat Tembok Otomatis berbasis Personal PC . Skripsi Universitas Airlangga.
Putri,  R.  B.  A.,  Sulistyo,  T.  D.,  &  Anwar,  C.  (2017). Penggunaan Limbah Baglog Tiram dan Jenis Nutrisi Terhadap  Pakcoy  Pada  Hidroponik  Substrat. Jurnal Agrosains , 19 (1), 28–33.
Rahayuningtyas,  A.,  &  Afifah,  N.  (2016).  Rancang Bangun, Uji Performa dan Analisa Biaya Pengeringan Irisan Singkong Menggunakan
Pengering Inframerah. Jurnal Pangan , 25 (1), 33–42. Rahmaji,  D.  (2013).  Penerapan  Activity-based  Costing System  untuk  Menentukan  Harga  Pokok  Produksi PT.  Celebes  Mina  Pratama. Jurnal  Ekonomi, Manajemen, Bisnis dan Akutansi , 63 (3), 63–73. Rahman,  N.,  Kuala,  S.  I.,  Tribowo,  R.  I.,  Anggara,  C.  E. W.,  &  Susanti,  N.  (2017).  Performance  Test  of Nutrient  Control  Equipment  for  Hydroponic  Plants. 3rd International Symposium on Applied Chemistry ,
(1904) 020008-1-020008-8. Jakarta: AIP. Ramadhan,  H.,  Tusi,  A.,  Suhandy,  D.,  &  Zulkarnain,  I.

## TEKNIK, 42 (1), 2021, 9
(2015). Rancang Bangun Sistem Hidroponik Pasang Surut  untuk  Tanaman  Baby  Kailan  (Brassica oleraceae)  dengan  Media  Tanam  Serbuk  Serabut Kelapa. Jurnal  Teknik  Pertanian  Lampung , 4 (4), 281–292.
Rindyani,  R.  (2011). Analisis  Kelayakan  Finansial Budidaya  Melon  Hidroponik  (Studi  Kasus :  PT. Mekar  Unggul  Sari,  Cileungsi,  Bogor) .  Skripsi Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah. Rizki. (2014). Perencanaan Produksi Sayuran Hidroponik pada  PT&gt;  Kebun  Sayur  Segar  (Parung  Farm), Bogor, Jawa Barat . Skripsi Institut Pertanian Bogor. Roskiana,  E.,  Berman,  E.  T.,  Mutaufiq,  &  Diterima,  N. (2018). Uji Performa Prototipe Mesin Pendingin Air Kapasitas 500 Liter untuk Media Hidroponik. Jurnal Teknik Mesin Untirta , IV (1), 30–33.
Safura,  S.  A.  El,  Kirom,  M.  R.,  &  Suhendi,  A.  (2018). Rancang Bangun Sistem Kontrol Logika Fuzzy pada Pengaturan  Konsentrasi  Nutrisi  Hidroponik  dengan Metoda  Pengairan  Nutrient  Film  Technique. E- Proceeding of Engineering , 5 (1), 959–966.
Sarido,  L.,  &  Junia.  (2017).  Uji  Pertumbuhan  dan  Hasil Tanaman  Pakcoy  (Brassica  Rapa  L.)  dengan Pemberian  Pupuk  Organik  Cair  pada  System Hidroponik. Jurnal AGRIFOR , 16 (1), 65–74. Suryanto,  A.,  Irawan,  B.,  &  Setianingsih,  C.  (2017).
Pengembangan  Sistem  Otomatisasi  Pengendalian Nutrisi  pada  Hidroponik  Berbasis  Android.  E- Proceeding of Engineering, 4(2), 2213-2219. Wibisono,  A.  (2018). Rancang  Bangun  Sistem  Kendali Pemberian  Nutrisi  Tanaman  Hidroponik  Tipe Nutrient  Film  Technique  (NFT) .  Skripsi  Universitas Gadjah Mada.
Wibowo, S.,  &  Asriyanti,  A. (2013).  Aplikasi  Hidroponik NFT  pada  Budidaya  Pakcoy  (Brassica  rapa chinensis). Jurnal  Penelitian  Pertanian  Terapan , 13 (3), 159–167. Wicaksono,  D.  B.  (2008). Rancang  Bangun  Alat Pencampuran Minuman Ringan Berbasis Mikrokontroler AT89S51 . Skripsi Universitas Diponegoro.
Wulansari,  A.  N.  D.  (2012). Pengaruh  Macam  Larutan Nutrisi ada Hidroponik Sistem Rakit Apung terhadap Pertumbuhan  dan  Hasil  Baby  Kailan  (Brassica Oleraceae  Var.  Alboglabra) .  Skripsi  Universitas Sebelas Maret.
Zulkarnain, H. (2016). Rancang Bangun Sistem Pencampuran  Cat  Menggunakan  Visual  Studio Berbasis  Image  Processing  Matching .  Skripsi Universitas Jember.