Dianna Ratnawati 1 , Bayu Rahmat Setiadi 2

## ABSTRACT

## ABSTRAK

## PENDAHULUAN
Padukuhan  Pondok  yang  terletak  di kecamatan  Depok,  Kabupaten  Sleman  DIY berpotensi  tinggi  sebagai  wilayah  agraris penghasil  swasembada  padi.  Mata  pencaharian mayoritas  penduduk  adalah  petani  dengan ketersediaan  hamparan  sawah  yang  masih terbentang  luas  di  area  padukuhan.  Pada  bulan Maret  2019  berdasarkan  hasil  survey  dilokasi pondok, para petani mengeluhkan produksi padi
yang  menurun  dikarenakan  selain  faktor  curah hujan  yang  berkepanjangan  juga  disebabkan oleh  musuh  abadi  yang  susah  dikendalikan yaitu  meledaknya  populasi  hama  baik  wereng maupun  belalang.  Hal  senada  ditegaskan  dari data  statistik  Ida  (1979:360)  pada  musim penghujan  di  Asia  yaitu  bulan  Maret  hingga April  perkembangbiakan  populasi  wereng coklat mengalami kenaikan signifikan. Menurut Manueke  dkk  (2017:120-127)  hama  wereng menyerang  pada  fase  vegetatif,  menghisap

## TECHNO-PEST CONTROL BERBASIS IOT UNTUK PROTEKSI TANAMAN PADI
1 Pendidikan Teknik Mesin Universitas Sarjanawiyata Tamansiswa; 2 Jurusan Pendidikan Teknik Mesin, Universitas Negeri Yogyakarta Email: dianna.ratnawati@ustjogja.ac.id
Pest insects such as planthoppers and grasshoppers cannot be eradicated using pesticides. The objectives of  this  research  are:  (1)  to  produce  a  techno-pest  control  to  repel  or  to  exterminate  planthopper  and grasshopper  pests;  (2)  to  find  out  the  impact  of  the use  of said  techno-pest  control  in  controlling  planthopper and  grasshopper  pests.  The  research  methods  being  used  is  an  experiment  with  a  test-device  at  a  distance  of three  and  six  meters.  The  technology  being  developed  is  based  on  Internet  of  Things  (IoT)  which  is  set  at  a frequency  of  40  kHz  and  is  controlled  via  a  smartphone.  This  technology  is  equipped  with  an  IP  camera  to monitor the condition of the  rice fields. The result of the trial at a distance of  3 meters could kill planthoppers and grasshoppers within 8 hours. Whereas at a distance of 6m it was able to kill planthoppers and grasshoppers within  13  hours.  At  the  early  stage,  the  insect  pests  showed  a  silent  reaction  because  their  metabolism  was disrupted by the sound effects released by the device, before the pests died. It can be concluded that techno-pest control is suitable to be used as an environmentally  friendly technology to protect rice field from planthoppers and grasshoppers.

## Keywords: grasshoppers, iot, pest control, planthoppers, rice
Hama wereng dan belalang yang menyerang tanaman padi tidak mampu dimusnahkan dengan pertisida. Tujuan  penelitian  ini  :  (1)  menghasilkan  techno- pest  control untuk  mengusir/membasmi  hama  wereng  dan belalang;  (2)  mengetahui  dampak  penggunaan  techno- pest  control dalam  pengendalian  hama  wereng  dan belalang.  Metode  yang  digunakan  adalah  eksperimen  dengan  uji  coba  alat  pada  jarak  3m  dan  6m.  Teknologi yang dihasilkan berbasis IoT yang disetting pada frekuensi 40 kHz dan dikontrol melalui smartphone. Teknologi ini  dilengkapi  dengan  IP  camera  sebagai  monitoring  kondisi  sawah.  Hasil  uji  coba  pada  jarak  3m  mampu membunuh wereng dan belalang dalam waktu 8 jam. Sedangkan pada jarak 6m mampu membunuh wereng dan belalang dalam waktu 13 jam. Pada tahap awal hama menunjukkan  reaksi diam karena metabolisme terganggu dengan  efek  suara  yang  dikeluarkan  alat  hingga  hama  mati.  Sehingga  dapat  kesimpulan  bahwa  techno- pest control layak digunakan  sebagai teknologi proteksi tanaman  padi dari hama wereng dan belalang yang ramah lingkungan.
Kata kunci: wereng, belalang, IoT, padi
Jurnal Dinamika Vokasional Teknik Mesin
Volume 4 Nomor 2 Oktober 2019 Hal 129-133
ISSN 2598-392X (media cetak)
https://journal.uny.ac.id/index.php/dynamika/issue/view/1751
cairan  batang  padi,  dapat  menularkan  virus tungro  dan  virus  kerdil,  gejala  terparahnya hopperburn  yang  akan  menyebabkan  puso  atau gagal total. Sedangkan hama belalang menyerang pada fase generatif yang menghisap cairan pada bulir padi yang menyebabkan bulir padi  hampa/tidak  penuh  dan  terjadi  grain discoloration.  Beragam  upaya  telah  dilakukan petani dengan melakukan penyemprotan pertisida  pagi  dan  sore  secara  serempak  diarea persawahan.  Namun,  populasi  ini  tetap  dapat berkembang dengan pesat, hama berpindah dari area  sawah  lain  tanpa  bisa  dikendalikan. Penyemprotan  pertisida  berulangkali  dengan dosis  yang  lebih  tinggi  justru  menjadikan resistensi  pada  hama,  sehingga  keberadaan hama  semakin  sulit  dibasmi.  Disamping  itu, efek  paparan  pestisida  bersifat  polutan  dan mengakibatkan  radikal  bebas  yang  dapat menyebabkan kerusakan organ (cacat, kerusakan  syaraf,  mutasi  genetik),  meracuni lewat  kulit  dan  pernapasan,  menimbulkan pencemaran  udara,  dan  pencemaran  air  tanah karena  kontaminan  yang  dapat  berdampak terjangkitnya  penyakit  (Adiba,  2015:134-143). Kurangnya  antisipasi  memberikan  dampak negatif  dari  warga,  maka  perlu  diedukasi  dan dicarikan  alternatif  teknologi  tepat  guna  yang lebih safety dan akreditable untuk  mengusir hama.  Jongga  (2012)  upaya  pengendalian populasi hama belalang dapat dilakukan dengan gelombang  bunyi  ultrasonik  >  20  kHz  untuk mengacaukan komunikasinya,  menghambat perkembangbiakan,  mengacaukan  pola  reaksi gerak  dan  membubarkan  dari  komunitasnya. Lebih  lanjut  Rian  (2012:  11-24)  menjelaskan frekuensi yang dapat mengacaukan komunikasi hama  wereng  adalah  ≥  40  kHz,  dimana  pada frekuensi  tersebut  mampu  menimbulkan  reaksi gerak pasif hingga hama mati.
Melihat  fasilitas  yang  dimiliki  petani  di Padukuhan  Pondok  berupa smartphone maka relevan  dijadikan  media  pendukung  untuk  alat pengusir  hama  wereng  maupun  belalang. Penelelitian ini bertujuan untuk (1)
menghasilkan  alat  teknologi  tepat  guna  yaitu techno- pest control berbasis IoT untuk
mengusir  dan  membunuh  hama  wereng  dan belalang;  dan  (2)  mengetahui  dampak  dari penggunaan  alat  techno- pest  control dalam mengendalikan hama wereng dan belalang pada tanaman padi.

## METODE
Metode  Penelitian  ini  menghasilkan  alat techno- pest  control berbasis  IoT  yang  akan diujicobakan  pada  jarak  3m  dan  6m  dengan objek  sasaran  wereng  dan  belalang.  Tahapan dalam  penelitian  diawali  dengan  pembuatan alat, uji coba alat, revisi alat hingga didapatkan produk  final.  Sedangkan  alur  kerja  techno- pest control dapat  dilihat  pada  Gambar  1  dan Gambar 2 berikut.
Mulai
Arduino membaca file Audio pada Modul MicroSD dan
Membaca Suhu dan Kelambapan dari sensor DHT11 File audio disuarakan ke speaker Apakah data diterima database server ? Tidak Data disimpan pada database server IP kamera mengambil gambar area persawahaan Data suhu, kelembapan dan gambar persawahan dikirim ke database server Iya Apakah ada user aktif? Menampilkan data suhu, kelembapan dan gambar area persawahan pada aplikasi android user Tidak Selesai Iya
Gambar 1. Flowchat sistem kerja techno- pest control
Gambar 2. Diagram Blok Sistem
Sistem  ini  dimulai  dengan  membaca audio  yang  telah  disiapkan  pada  modul MircoSD. Aaudio digunakan untuk menghilangkan hama wereng dan belalang yang akan  disuarakan  melalui  speaker.  Speaker diintegrasikan  dengan    motor  servo.  Motor servo  digunakan  untuk  menggerakan  speaker agar  speaker  dapat  bergerak  berputar  hingga 180°.  Selanjutnya  sistem  akan  membaca  suhu dan  kelembaban  dari  sensor  DHT11.  Sensor DHT11  digunakan  untuk  mengetahui  kondisi suhu  dan  kelembaban  diarea  persawahan.  Data dari  sensor  DHT11  dikirim  ke  database  server melalui  Ethernet  Shield    yang  terhubung dengan  jaringan  Internet.  Untuk  mengetahui keadaan  dari  area  persawahan  digunakan  IP kamera.  IP  Kamera  mengambil  gambar  area persawahan  dan  data  gambar  akan  disimpan  di database  server.  Aplikasi  yang  didesain berbasiskan  Android  dapat  diaksis  pada  laman “systecho.xyz”. Aplikasi ini akan menampilkan data  suhu  dan  kelembaban  serta  gambar  area persawahan.  Semua  data  dari  database  akan langsung tampil pada smartphone.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Produk  yang  dihasilkan  dapat  dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Techno- pest control
Prosedur  pengoperasian  alat  ini  dimulai dengan  menyalakan saklar  (on). Secara otomatis  speaker  akan  mengeluarkan  suara. Volume suara yang dihasilkan dapat setting dari remote control. Selanjutnya koneksikan dengan wifi  agar  servo  dapat  berputar  180°  sehingga frekuensi  yang  dikeluarkan  dapat  berotasi. Setelah alat bekerja, sensor DHT11 mendeteksi suhu  dan  kelembaban  dilingkungan  sekitar. Sedangkan  IP  camera  akan  mengirimkan gambar  kondisi  sawah.  Akses  data  baik  suhu, kelembaban  dan  gambar  dapat  dilihat  di “systecho.xyz”  pada  smartphone  android.  Data akan  dikirim  ke  sistem  tiap  1  jam  sekali.  Jika hama wereng dan belalang sudah tidak ada, alat dapat dimatikan dengan mematikan saklar (off) dan mematikan wifi.
Gambar  4.  Sistem  web  techno- pest  control berbasis IoT
Pada  sistem  web  yang  tertera  pada Gambar  4.  Menampilkan  pilihan  menu  suhu, kelembaban dan kondisi sawah. Masing-masing menu  menampilkan data  sesuai kondisi lingkungan sekitar/area sawah.
Alat  techno- pest  control diuji  cobakan pada  hama  wereng  dan  belalang  dengan masing-masing  hama  dipilih  5  sampel.  Jarak antara  alat  dengan  hama  dikondisikan  pada radius 3 meter dan 6 meter. Pada hama wereng membutuhkan  waktu  8  jam  untuk  membunuh hama dan 13 jam untuk jarak 6 meter. sebelum hama  mati,  reaksi  yang  ditunjukkan  yaitu kondisi  pasif.  Demikian  halnya  untuk  hama belalang,  pada  jarak  3  meter  membutuhkan waktu 7.45 menit / 7   jam mampu membunuh hama. Sedangkan pada jarak 6 meter membutuhkan  waktu  12.30  menit/12   jam untuk  membunuh  hama.  Sehingga  rata-rata waktu yang dibutuhkan
Data  ini  dapat  dilihat  pada  Tabel  1. Dengan  demikian  jika  hama  dalam  kondisi bebas (menempel pada tanaman padi di sawah) saat alat difungsikan dapat mengusir hama pada menit awal atau hama diam pada tanaman tidak memakan tanaman padi dan dapat membunuhnya  sesuai  data  yang  ditampilkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Hasil uji coba alat
Sampel Jarak Waktu Hasil Wereng 3m 6m 8 jam 13 jam hama mati hama mati Belalang  3m 6m 7  jam 12  jam hama mati hama mati Wereng dan belalang termasuk dalam satu kelas insecta. Stepanus (2004) menegaskan  bahwa  insecta  pada  umumnya menggunakan  gelombang  ultrasonik  untuk berkomunikasi  dalam  rentang  frekuensi  20
kHz sampai 60 kHz. Maka dengan alat techno- pest  control yang  mampu  menghasilkan  suara dengan  frekuensi  40  kHz  mengakibatkan komunikasi  antar  insecta  akan  terganggu sehingga  tidak  mampu  mengumpulkan  hama lain  untuk  berkumpul  membentuk  komunitas untuk memakan tanaman padi. Dengan kata lain populasi hama dapat dikendalikan. Rian (2012: 11-24)  menegaskan  frekuensi  yang  dapat mengacaukan  komunikasi  hama  wereng  adalah ≥  40  kHz,  mampu  menimbulkan  reaksi  gerak pasif  hingga  hama  mati.  Dengan  demikian techno- pest  control ini  sesuai  dijadikan  alat untuk  pengusir  sekaligus  pembasmi  hama wereng  dan  belalang.  Terbukti  dengan  data yang  ditampilkan  pada  Tabel  1.  Semua  hama baik wereng maupun belalang mati.
Gambar 5. Data suhu dan kelembaban di sawah
Gambar 6. Kondisi sawah di Padukuhan Pondok, Sleman
Pada  kondisi  dingin  dan  kelembaban  tinggi, dimana hama insecta baik wereng dan belelang
ada pada fase perkembangbiakan pesat, kondisi sawah masih aman, belum nampak gejala daun kecoklatan  dan  tidak  nampak  biji  padi  puso. Dengan  demikian  alat  techno- pest  control berbasis  IoT  ini  mampu  mengendalikan serangan hama wereng dan belalang.

## SIMPULAN
Techno- pest  control berbasis  IoT  layak digunakan  untuk  petani  padi  sebagai  teknologi tepat  guna  pengganti  pestisida  yang  mampu mengusir/membunuh hama wereng dan belalang lebih efektif dan ramah lingkungan.

## DAFTAR RUJUKAN
Adiba,  Arif.  2015.  Pengaruh  Bahan  Kimia Terhadap Penggunaan Pestisida
Lingkungan .  JF  FIK  UINAM,  3(4).  Hal.
134-143.
Ida,  Nyoman  Oka.  1979. Cultural  Control  of The  Brown  Planthpper .  Bogor:  Central
Research  Institute  for  Agriculture.  pp
360.
Manueke,  Jusuf,  Assa,  Berty  H.,  Pelealu, Evangeline  A.  2017.  Hama-Hama  Pada Tanaman  Padi  Sawah  (Oryza  Sativa  L.) Di  Kelurahan  Makalonsow  Kecamatan Tondano  Timur  Kabupaten  Minahasa. Jurnal Eugenia, 23(3). Hal. 120-127.
Jongga,  Manullang.  2012.  Pengaruh  Frekuensi Ultrasonik Terhadap Pola Perilaku Belalang  Kumbara  Sebagai  Pengendali Hama Secara Elektronik. Jurnal Generasi Kampus, 5(1). Rian, Agusdian. 2012. Sistem Proteksi Tanaman  Padi  Dari  Serangan  Hama Wereng Menggunakan Gelombang Ultrasonik  Dan  Penunjuk  Arah  Angin. Prosiding:  Seminar  Nasional  Fisika  dan Pendidikan  Fisika,  Pendidikan  Karakter dalam  Perspektif  Sains  dan  Religi, Surakarta,  15  September  2012,  3(1).  Hal 11- 24.
Stepanus.2004.  Gelombang  Ultrasonik  sebagai Pengendali  Hama  Belalang.  Yogyakarta: Graha Ilmu