ISSN(p): 2338-8323  | ISSN(e): 2459-9638
DOI : http://dx.doi.org/10.26760/elkomika.v9i4.827
Oktober 2021
Pengadukan Pupuk Cair Otomatis Berbasis Mikrokontroler pada Sistem Fertigasi Pintar

## ISWADI HASYIM ROSMA, DIAN YAYAN SUKMA, SATRIA SARE
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Riau, Indonesia Email : iswadi.hr@lecturer.unri.ac.id
Received 17 Juni 2021 | Revised 6 September 2021 | Accepted 3 Oktober 2021

## ABSTRAK
Pengadukan  pupuk  cair  secara  manual  memiliki  kekurangan,  yaitu rendahnya akurasi campuran hanya sekitar 50% sehinggga dibutuhkannya pengadukan pupuk otomatis untuk meningkatkan akurasi campuran pupuk dan  air.  Tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk  melakukan  perancangan, pembuatan,  serta  analisis  sistem  pengadukan  pupuk  otomatis  berbasis mikrokontroler.  Bagian  dari  sistem  pengaduk  pupuk  dibagi  menjadi  dua bagian utama. Bagian pertama adalah komponen mekanik yang terdiri dari tangki air, tangki pupuk cair, dan motor pengaduk. Sedangkan bagian kedua adalah  sistem  kendali  berupa  mikrokontroler  arduino  untuk  mengatur volume air, volume pupuk cair, dan lama pengadukan. Dari hasil pengujian didapatkan  bahwa  keberhasilan  pencampuran  pupuk  cair  EM4  adalah sebesar 99,561%, sedangkan untuk pupuk hijau sebesar 98,551%. Sebagai kesimpulan, sistem fertigasi pintar yang dibangun dapat beroperasi dengan baik dan akurasi diatas 90%.
Kata kunci : Sistem Fertigasi, Arduino, Pengadukan, Pupuk cair, Air

## ABSTRACT
Manual mixing of liquid fertilizers has drawbacks, namely the low accuracy of the mixture, only about 50%, so that automatic fertilizer mixing is needed to increase the accuracy of the fertilizer and water mixture. The purpose of this study was to design, manufacture, and analyze a microcontroller-based automatic fertilizer mixing system. The part of the fertilizer mixing system is divided  into  two  main  parts.  The  first  part  is  a  mechanical  component consisting of a water tank, a liquid fertilizer tank, and a stirrer motor. While the second part is a control system in the form of an Arduino microcontroller to  regulate  the  volume  of  water,  the  volume  of  liquid  fertilizer,  and  the stirring time. From the test results, it was found that the success of mixing EM4 liquid fertilizer was 99.561%, while for green manure it was 98.551%. In conclusion, the smart fertigation system built can operate well and the accuracy is above 90%.
Keywords : Fertigation System, Arduino, Stirring, Liquid Fertilizer, Water

## 1. PENDAHULUAN
Tanaman memerlukan nutrisi dalam bentuk unsur hara untuk tumbuh dan berkembang. Untuk menambah nutrisi tersebut kedalam tanah, maka dilakukan pemupukan baik berupa pupuk organik  maupun  pupuk  anorganik.  Penerapan  pupuk  organik  dapat  menjaga  ekosistem pertanian  terutama  untuk  mencegah  degradasi  lahan  dan  meningkatkan  kesuburan  tanah (Haryadi, dkk, 2015) . Cara terbaru dalam pemberian pupuk adalah dengan menggunakan sistem  fertigasi  (fertilisasi  dan  irigasi) (Landis,  dkk,  2009) .  Fertigasi  berfungsi  untuk mengairi  tanaman  sekaligus  melakukan  pemupukan,  dimana  unsur  hara  dilarutkan  dalam tangki kemudian dialirkan ke tanaman secara otomatis berbasiskan fertigasi tetes (Dwiratna, dkk, 2017) . Keunggulan sistem fertigasi tetes adalah tidak merusak benih dan akar tanaman yang telah ditanam (Naswir, dkk, 2009).
Efisiensi penggunaan air yang diperoleh dalam penggunaan sistem fertigasi dapat meningkat hingga 1,9 kali jika dibandingkan dengan pengairan konvensional (Pitono, 2018) . Waktu dan interval  pemupukan  tanaman  sangat  mempengaruhi  perkembangan  atau  pertumbuhan tanaman. Dari  hasil  penelitian  yang  dilakukan oleh (Ankush, dkk, 2018) dapat  diketahui bahwa jumlah pupuk yang tidak teraduk kurang dari 10% saat menggunakan fertigasi, namun apabila menggunakan sistem konvensional jumlah pupuk yang tidak teraduk bisa mencapai 50%.
Penelitian  tentang  teknik  pencampuran  pupuk  telah  diteliti  oleh  peneliti  lain  seperti  yang dilakukan  oleh (Lanya,  dkk,  2020), dimana  pencampuran  pupuk  dilakukan  pada  pipa venturimeter,  membutuhkan  motor  pompa  berdaya  cukup  besar,  dan  aliran  pupuk  cair tergantung  ketinggian  letak  tangki  pupuk  cair.    Pada  penelitian (Hakkim,  dkk,  2016) dijelaskan  bahwa  penggunaan  sistem  fertigasi  untuk  pemupukan  mengurangi  kebutuhan operasi  mekanis  bahkan  dapat  menghilangkannya.  Keuntungan  lain  dari  sistem  fertigasi dijelaskan dalam penelitian (Xiao, dkk, 2020) bahwa sistem fertigasi dengan irigasi tetes dapat  mengurangi  pencemaran  tanah.  Penggunan  fertigasi  pada  tanaman  tomat  dapat meningkatkan hasil buah hingga 12,5% (Singandhupe, dkk, 2003) .
Untuk meningkatkan ketepatan pencampuran pupuk maka dirancang sebuah sistem pengaduk pupuk  cair  otomatis.  Sistem  pengaduk  ini  diharapkan  mampu  mencampur  dan  mengaduk pupuk  cair  dengan  air  secara  otomatis  dengan  akurasi  tinggi.  Agar  alat  yang  dirancang memiliki  nilai  ekonomis,  maka  digunakan  mikrokontroler  yang  berbiaya  murah  dan  mudah didapatkan  di  pasaran  sebagai  pusat  kendali (Armansyah,  2018) .  Pupuk  cair  yang digunakan  pada  penelitian  ini  adalah  EM4  cair  dan  pupuk  hijau  cair  yang  pada  umumnya digunakan oleh para petani sayur.
Berdasarkan pendahuluan diatas permasalahan-permasalahan yang diteliti pada penelitian ini adalah  bagaimana  merancang  dan  membangun  sistem  fertigasi  pintar  sesuai  kriteria  yang telah  dirancang  dengan  memperhatiakan  kecepatan  putar  pengaduk, flowsensor  air,  debit pompa  pupuk, time  mixing  factor  (nT T ),  blending  time  factor  (f t ),  dan  pengujian  hasil pengadukan .  Tujuan  dari  penelitian  ini  yaitu  melakukan  perancangan,  pembangunan,  dan pengujian  fertigasi  pintar  yang  terdiri  dari  sistem  pengadukan  dan  sistem  kendali.  Sistem pengaduk diharapkan dapat mengaduk sesuai dengan kriteria yang baik dan benar antara lain faktor kecepatan, keseragaman, konsentrasi, sensor-sensor berfungsi dengan baik dan benar.
Fokus pemaparan yang akan diuraikan pada artikel ini terdiri dari beberapa bagian. Bagian pertama merupakan bagian pendahuluan sedangkan pada bagian kedua dijelaskan metode yang  dilakukan  agar  tujuan  dari  penelitian  dapat  dicapai.  Bagian  ketiga  memuat  hasil  dari
pengujian  terhadap  rancangan  dan  pembangunan  sistem  pengadukan  pupuk  cair  secara otomatis  pada  sistem  fertigasi  pintar  berbasis  mikrokontroler.  Pada  bagian  akhir  disajikan kesimpulan yang diperoleh dari hasil penelitian ini.

## 2. METODE
Penelitian ini dilakukan pada bulan Agustus 2020 sampai dengan bulan Februari 2021. Bahan yang digunakan yaitu kayu, pelat besi, Arduino UNO, flowsensor, LCD, kabel, pipa pvc ½ inch , e-valve, keypad 4x4, Motor AC, power supply, pompa air mini, baut, dan box. Sedangkan alat- alat yang digunakan untuk membantu pekerjaan yaitu  gergaji, bor, tang, solder, kunci, obeng, gunting, multimeter, piknometer, tachometer, dan viskometer oswald.

## 2.1 Prosedur Penelitian
Perancangan  dilakukan  dengan  melakukan  perhitungan  dan  pembuatan  sketsa  sistem. Berdasarkan  rancangan  tersebut  lalu  dilakukan  pembangunan  sistem  dan  selanjutnya dilakukan pengujian untuk melihat keberhasilan sistem yang telah dibangun. Pengambilan data pengujian  dilakukan  pengulangan  sebanyak  5  kali.  Pengujian  keberhasilan  alat  dalam pengadukan  dilakukan  dengan  pengukuran  densitas  di  laboratorium  Sains  dan  Material Jurusan Kimia Fakultas MIPA UNRI yang menggunakan piknometer 10 ml.

## 2.2 Perancangan Kerangka dan Tangki
Kerangka  fertigasi  pintar  dibuat  menggunakan  kayu  balok.  Secara  garis  besar  kerangka memiliki 2 tingkat dengan 4 tiang penyangga seperti ditunjukkan pada Gambar 1. Kerangka fertigasi pintar dibuat mengecil keatas supaya kerangka menjadi lebih kuat dan tidak mudah roboh. Lantai setiap tingkat menggunakan papan dari kayu. Tingkat pertama merupakan letak tangki pengaduk dan tabung pupuk, sedangkan tingkat kedua digunakan untuk meletakkan tangki air. Pada Gambar 1 ditunjukan dimensi kerangka dan kelengkapan sistem pengaduk otomatis pada sistem fertigasi pintar secara keseluruhan.
Gambar 1.Kerangka Fertigasi Pintar
Kerangka pada Gambar 1 di atas dirancang dengan ketinggian 200 cm dari tanah. Tingkat pertama dengan ukuran panjang 98 cm dan lebar 72 cm. Tingkat ke-dua dengan panjang 80 cm dan lebar 64 cm. Sistem fertigasi terdiri dari tangki air dengan ukuran diameter 30 cm dan tinggi 40 cm. Tangki pupuk dengan ukuran lebar 7 cm, panjang 9 cm, dan tinggi 18 cm. Tangki pengaduk dengan ukuran diameter 21 cm dan tinggi 20 cm. Air dialirkan dari tangki air ke tangki pengaduk menggunakan teknik gravitasi dengan pipa pvc ½ inch, oleh karena itu posisi tangki air berada pada tingkat ke dua dengan ketinggian 100 cm dari tangki pengaduk.
Untuk  mengatur  jumlah  volume  air  maka  antara  tangki  air  dengan  tangki  pengaduk  di tempatkan elektronik valve dan flowsensor. Tangki pupuk cair merupakan tangki yang berisi pasokan pupuk cair (EM4 atau pupuk hijau). Tangki ini cukup kecil sehingga teknik gravitasi tidak bisa diterapkan untuk mengalirkan pupuk cair, oleh karena itu untuk mengalirkan pupuk cair  tersebut  diperlukan  sebuah  motor  pompa.  Pupuk  cair  dialirkan  dengan  selang  plastik elastis diameter 5 mm. Motor pengaduk diletakkan diatas tangki pengaduk dengan ujung poros pengaduk langsung ke tangki pengaduk.

## 2.3 Perencanaan Sistem Pengaduk
Pengaduk dibuat dengan menggunakan besi batangan sebagai tangkai pengaduk dan besi plat untuk  membuat  bilah  pengaduk.  Pengaduk  yang  digunakan  berupa  turbin  dengan  6  bilah. Pada Gambar 2 dapat dilihat dimensi dari pengaduk dan tangki yang digunakan. Persamaan (1)  menunjukkan  perbandingan-perbandingan  yang  digunakan  ketika  pembuatan  tangki (McCabe, dkk, 1993) .
3 1  t a D D ; 1  t D H ; 3 1  t D E ; 5 1  a D W ; 4 1  a D L (1)

## Gambar 2. Dimensi Pengaduk dan Tangki
Tangki  pengaduk  dibuat  dengan  diameter  21  cm  dan  tinggi  20  cm.  Dimensi-dimensi  yang dibutuhkan pada pengaduk ditentukan dengan Persamaan 1. Setelah dilakukan perhitungan maka  didapatkan  diameter  pengaduk  (D a )  7  cm,  tinggi  maksimal  fluida  (H)  21  cm,    jarak pengaduk dari dasar (E) 7 cm, lebar bilah pengaduk (W) 1,4 cm, dan panjang bilah pengaduk (L) 1,75 cm. Rancangan ini akan menjadi patokan dalam pembuatan tangki yang diletakkan di kerangka fertigasi pintar pada Gambar 1. Hasil rancangan ini sudah sesuai dengan dimensi kerangka yang dirancang sehingga tidak mengganggu tata letak komponen sistem pengaduk yang lainnya.
2.4 Perancangan Sistem Kendali
Arduino  UNO  digunakan  untuk  mengendalikan  beberapa  komponen  seperti e-valve,  motor pengaduk, flowsensor, dan pompa pupuk cair. Arduino adalah kit elektronik atau papan sirkuit elektronik open source yang berisi komponen utama, yaitu chip mikrokontroler tipe AVR Atmel (Afdali,  dkk,  2017) .  Komponen-komponen  elektronik  dihubungkan  ke  Arduino  UNO menggunakan  kabel-kabel. Pada  Gambar 3  dapat  dilihat  mikrokontroler Arduino  UNO yang digunakan sebagai pusat kendali seluruh proses pada alat yang dibuat (Dharma, dkk, 2019) .

## Gambar 3. Mikrokontroler Arduino UNO
Untuk mengatur volume air yang diperlukan maka antara tangki air dengan tangki pengaduk dipasang flowsensor  dan  e-valve.  Flowsensor  adalah  suatu  alat  yang  digunakan  untuk mendeteksi  debit  fluida dalam  pipa  dengan  cara  menggunakan  sinyal  pulsa (Galina, dkk, 2019) sedangkan e-valve merupakan suatu alat untuk mengatur debit air dan membuka atau menutup air yang melewatinya (Nurhayata & Santiyadnya, 2017) . Flowsensor dan e-valve dapat dilihat secara berturut-turut pada Gambar 4 dan Gambar 5.
Gambar 4. Flowsensor (Kurniasih dkk, 2016)

## Gambar 5. E-Valve
Sama  seperti  sensor-sensor  lain,  pada flowsensor  juga  diperlukan  kalibrasi  sehingga didapatkan keakuratan dari sensor tersebut. Sensor tipe ini memilliki rotor dan tranducer hall- effect  di  dalamnya  untuk  mendeteksi  putaran  rotor ketika  fluida  melewatinya. Pulsa digital dihasilkan  setiap  fluida  yang  mengalir  melewati  satu  putaran flowsensor (Azhari  &
Soeharwinto, 2015) . E-valve  akan bekerja  apabila ada  perintah  dari Arduino  UNO  untuk menutup atau membuka. E-valve akan membuka jika air dibutuhkan dan akan menutup ketika flowsensor mendeteksi kebutuhan air  telah terpenuhi. Untuk mengalirkan pupuk  cair  maka menggunakan sistem pendorong berupa motor pompa. Motor pompa yang digunakan adalah motor dc dengan tegangan 12 VDC. Sementara itu volume pupuk cair ditentukan bedasarkan lama waktu tunda yang diberikan.
Pada Gambar 6 dapat dilihat blok diagram pengendalian yang telah dilakukan pada penelitian ini.  Hubungan  antar  komponen  pembangun  sistem  kendali  yang  terdiri  dari  2  komponen utama, yaitu modul Arduino UNO dan komponen sensor serta aktuator. Sedangkan komponen lainnya digunakan sebagai komponen pendukung, seperti catu daya.

## Gambar 6. Blok Diagram Sistem Fertigasi Pintar
Sistem  elektronik  bekerja  dengan  cara  menerima  masukan  dari keypad  berupa  jumlah tanaman yang akan di pupuk. Selanjutnya sensor ultrasonik akan mengkalkulasikan jumlah ketersediaan air dan pupuk cair yang tersedia pada masing-masing tangki. Jika air dan pupuk cair cukup, maka e-valve akan membuka untuk mengalirkan air ke tangki dan flowsensor  akan
menghitung jumlah kebutuhan air yang diperlukan, sebaliknya apabila air dan pupuk cair tidak tercukupi  maka  tampilan  pada  lcd  menunjukkan  agar  melakukan  penambahan  jumlah  air ataupun  pupuk  cair.  Jika  semua  sudah  tercukupi  maka  pompa  pupuk  akan  aktif  dan mengalirkan pupuk ke tangki pengaduk sesuai dengan waktu tunda yang sudah dikalkulasikan dalam  program.  Setelah  semuanya  selesai  dimasukkan  ke  dalam  tangki  maka  pupuk  akan diaduk  dengan  mengaktifkan  motor  pengaduk  sesuai  dengan  waktu  yang  telah  ditentukan sehingga konsentrasi pupuk cair siap untuk diberikan ke tanaman. Gambar 7 menunjukkan diagram alir pada sistem pengaduk pada fertigasi pintar.
Gambar 7. Diagram Alir Sistem

## 2.5 Waktu Pengadukan
Kecepatan  pengaduk  akan  berbanding  terbalik  dengan  waktu  yang  diperlukan  untuk melakukan pengadukan. Sebelum melakukan  perhitungan f t maka dilakukan terlebih dahulu menentukan nilai nT T . Persamaan 2 digunakan untuk menghitung nT T turbin berbilah enam standar.
5 , 0 67 , 1 9 , 16              t a t T D H
D D nT (2)
Pengadukan  dengan  kecepatan  tinggi  bisa  menggunakan  impeller  jenis  turbin  yang  dapat menghasilkan aliran radial pada dinding tangki serta efektif jangkauan viskositas yang luas hingga 1000 gr/cm.det (Darni, dkk, 2018) . Pengadukan juga berfungsi untuk meratakan konsentrasi dan suhu fluida. Reynold menetapkan bahwa aliran laminar akan terjadi ketika bilangan  Reynoldnya  di  bawah  2300.  Aliran  akan  turbulen  pada  bilangan  Reynold  4000 sedangkan aliran transisi terjadi pada bilangan Reynold 2300 sampai 4000 (Zainudin, dkk, 2012) . Persamaan 3 digunakan untuk menentukn nilai blending time factor atau lama waktu pengadukan ( f t ) (Shah, 2012) .   6 1 2 2 1 2 2 3 2 1 2 1 6 1 3 2 2                     a t t a T t a a T t D n g H D D D nt D H D g nD t f (3)

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Pembangunan Sistem Fertigasi Pintar
Pembangunan dilakukan setelah dilakukannya pengadaan komponen-komponen elektronika yang diperlukan dalam sistem fertigasi pintar. Komponen tersebut disusun sedemikian rupa pada sebuah PCB yang dirancang menggunakan aplikasi eagle,  dengan demikian rangkaian dan komponen-komponen yang digunakan dapat dibangun secara rapi. Komponen yang sudah dibangun  diletakkan  pada  sebuah  panel  box  untuk  melindungi  komponen-komponen  dari gangguan fisik dari luar. Kotak dibuat menggunakan papan dengan ukuran 35cm x 16cm x 23cm.  Dimensi  yang  sudah  dirancang  pada  Gambar  1  kemudian  dibangun  sehingga menghasilkan sistem fertigasi pintar seperti ditunjukkan pada Gambar 8.

## Gambar 8. Realisasi Sistem Fertigasi Pintar
Tangki  air  dan  tangki  pengaduk  dibuat  dari  bahan  seng  plat  tipis.  Sistem  fertigasi  disuplai dengan tegangan sumber sebesar 220 VAC sehingga bisa dihubungkan langsung dengan listrik
PLN. Rangkaian yang berada dalam kotak akan mengubah tegangan dari 220 VAC menjadi tegangan yang dibutuhkan oleh masing-masing komponen seperti flowsensor, pompa pupuk, LCD,  dan  komponen  lainnya.  Tangki  air  dipasangkan  sensor  ultrasonik  untuk  mendeteksi ketinggian  air  yang  akan  dikonversi  menjadi  volume  air.  Sedangkan  tangki  pupuk  cair dipasangkan  sensor  ultrasonik  untuk  mengetahui  tinggi  pupuk  cair  yang  akan  dikonversi menjadi volume pupuk cair serta tangki pengaduk terletak pada tingkat pertama.

## 3.2 Kinerja Kecepatan Putar Pengaduk
Kecepatan  putar  akan  mempengaruhi  waktu  pengadukan.  Semakin  tinggi  kecepatan  putar maka  waktu  untuk  melakukan  pengadukan  akan  semakin  cepat  begitu  juga  sebaliknya semakin rendah kecepatan putar maka waktu pengadukan akan semakin lama. Motor yang digunakan yaitu motor AC dengan tegangan 220VAC dan daya 150W. Pengujian ini dilakukan untuk  mendapatkan  putaran  60  rpm  supaya  sesuai  dengan  perhitungan  putaran  pada rancangan  yang  dijelaskan  sebelumnya.  Pengujian  kecepatan  putar  menggunakan tachometer.  Gambar  9  merupakan  proses  pengujian  kecepatan  dengan  menggunakan  alat tachometer yang hasilnya dapat dilihat pada Tabel 1.
Gambar 9. Pengujian Kecepatan Putar Pengaduk
Tabel 1. Pengujian Kecepatan Putar Pengaduk
No Percobaan Hasil Pengujian (rpm) Error (rpm) 1 Percobaan ke-1 60,2 0,2 2 Percobaan ke-2 60,1 0,1 3 Percobaan ke-3 59,9 0,1 4 Percobaan ke-4 59,8 0,2 5 Percobaan ke-5 60,2 0,2
Pengujian kecepatan putar pengaduk dilakukan sebanyak 5 kali. Error didapat dengan cara menghitung nilai  mutlak hasil  pengurangan  antara  hasil pengujian  dengan  kecepatan  yang ditetapkan.  Kecepatan  pengaduk  ketika  tidak  berbeban  dengan  berbeban  tidak  terlalu berpengaruh.  Pada  Tabel  1  terlihat  bahwa  putaran  poros  pengaduk  hampir  sama  setiap percobaan dan error yang dihasilkan kecil. Perbandingan hasil pengukuran dengan kecepatan putaran 60 rpm menghasilkan rata-rata error sebesar 0,267 %.

## 3.3 Kinerja Flowsensor
Pengujian flowsensor dilakukan dengan memprogram Arduino untuk membaca debit air yang melewati flowsensor.  Pengujian  ini  dilakukan  untuk  mengetahui  apakah  pembacaan flowsensor sama dengan pengukuran dengan gelas ukur. Hal ini dilakukan untuk memastikan flowsensor  bekerja  sesuai  dengan  rancangan  yang  sudah  dibuat  pada  tahapan  terdahulu.
Gambar  10  merupakan  hasil  pengukuran  volume  dengan  menggunakan  gelas  ukur  secara manual.

## Gambar 10. Pengukuran dengan Gelas Ukur
Pada Tabel 2 dapat dilihat hasil pengujian volume air 400 mililiter sebanyak 5 kali pengujian. Berdasarkan data dari Tabel 3 didapatkan bahwa error tertinggi yaitu 6 ml dan error terendah yaitu  1  ml  .  Error  rata-rata  yang  didapat  dari  hasil  pengujian  yaitu  sebesar  0,850%  yang mengindikasikan bahwa flowsensor dapat bekerja untuk menghitung debit air sesuai dengan yang diinginkan.
Tabel 2. Pengambilan Data Flowsensor No Input Nilai (ml) Volume (ml) Error(ml) 1 400 401 1 2 400 405 5 3 400 406 6 4 400 403 3 5 400 402 2

## 3.4 Kinerja Debit Pompa
Pengujian  debit  pompa  pupuk  digunakan  untuk  mengetahui delay  yang  diperlukan  untuk mendapatkan  volume  pupuk  cair  yang  diperlukan,  dengan  demikian  akan  dihasilkan konsentrasi pupup cair yang tepat. Delay ini dimasukkan ke dalam program untuk dijalankan sewaktu alat digunakan. Hasil pengujian atau kalibrasi debit pupuk cair EM4 dapat dilihat pada Tabel  3.  Pada  pengujian  ini  diberikan  waktu  nyala  pompa  sebesar  16000  mili  detik  untuk takaran pupuk sebesar 10 mL dan menggunakan waktu 9000 mili detik untuk volume 2ml.
Tabel 1. Hasil Pengujian Delay Pompa Pada Pupuk EM4 No Jenis Pupuk Waktu Setting (mili detik) Takaran Pupuk (ml) Hasil Pengujian (ml) Error (ml) 1 EM4 16000 10 10,1 0,1 2 9,9 0,1 3 10,0 0,0 4 10,0 0,0 5 10,2 0,2
Dapat  dilihat pada  Tabel  3 bahwa error  terendah  yang  dihasilkan yaitu sebesar nol  (tanpa error) dan error tertinggi yang dihasilkan yaitu 0,2 ml. Dari hasil pengujian didapat error terjadi
berupa kelebihan pupuk dan kekurangan pupuk. Pada tabel hasil pengujian maka didapatkan rata-rata error sebesar 0,800% dari 5 kali percobaan yang dilakukan.
Tabel 2. Hasil Pengujian Delay Pompa Pada Pupuk Hijau No Jenis Pupuk Waktu Setting (mili detik) Takaran Pupuk (ml) Hasil Pengujian (ml) Error (ml) 1 Hijau 9000 2 2,0 0,0 2 2,1 0,1 3 2,0 0,0 4 1,9 0,1 5 2,1 0,1
Tabel 4 menunjukan hasil pengujian delay pompa saat menggunakan pupuk hijau cair. Dapat dilihat pada Tabel 4 error terendah yang dihasilkan yaitu 0,0 (tanpa error) dan error tertinggi yang dihasilkan yaitu 0,1 ml. Dari hasil pengujian didapatkan error terjadi berupa kelebihan pupuk dan  kekurangan pupuk.  Pada  tabel hasil pengujian  maka didapatkan rata-rata  error sebesar  3,000%  dari  5  kali  percobaan  yang  dilakukan.  Pengujian delay  pompa  tersebut berguna untuk menentukan keakuratan dari pompa untuk memasukkan pupuk untuk diaduk.
3.5 Time Mixing Factor (nT T ) dan Blending Time Factor (ft) Sebelum menentukan blending time factor (f t ) diperlukan hasil perhitungan time mixing factor (nT T ) menggunakan Persamaan 2 seperti ditunjukan pada Tabel 5.
Tabel 3. Data Time Mixing Factor
No  D a ( cm )  D t ( cm )  H ( cm ) nT T 1 0,21 0,14 0,07 86,424
Time Mixing Factor ini merupakan hasil perhitungan dari D a , D t , dan H. Dapat dilihat nilai nT T yaitu  sebesar  86,424  yang  digunakan  untuk  menghitung blending  time  factor  dalam melakukan pengadukan. Tabel 6 menunjukan hasil perhitungan blending time factor dengan menggunakan Persamaan 3.
Tabel 4. Data Blending Time Factor
No ntT D a (cm) D t (cm)
H (cm) n (rpm) g (m/s 2 ) f t (det) 1 86,424 0,07 0,21 0,14 60 9,81 6,847
Dapat terlihat dari Tabel 6 bahwa setelah melakukan perhitungan dengan data yang didapat dari diameter pengaduk (D a ), diameter tangki (D t ), tinggi tangki (H), kecepatan putar (n), dan percepatan  grafitasi  (g)  maka  didapat  waktu  yang  dibutuhkan  untuk  mengaduk  serta mencampurkan air dan pupuk cair yaitu 6,847 detik.

## 3.6 Sampel Hasil Pengadukan
Pengujian ini dilakukan dengan mengambil sampel dari tangki pengadukan. Setiap pengujian diambil  sampel  sebesar  500  mL.  Pengujian  dilakukan  5  kali  setiap  macam    pupuk  cair. Perbedaan  densitas  didapat  setelah  melakukan  pengujian  densitas  pengadukan  manual dengan  pengujian  densitas  pengadukan  otomatis.  Hasil  pengujian  kelarutan  berdasarkan
densitas  diatas  80%  dikatakan  kelarutan  yang  baik  untuk  tanaman (Pawar,  dkk, 2013) . Pada Tabel 7 dan Tabel 8 dapat dilihat hasil dari pengujian densitas yang dilakukan.
Tabel 5. Data Pengujian Densitas Pupuk EM4
No  Jenis Pupuk Densitas Pengadukan Manual (Kg/m 3 ) Densitas Pengadukan Otomatis (Kg/m 3 ) Perbedaan massa jenis (Kg/m 3 ) 1 EM4 1002,60 1007,2 4,64 2 1007,2 4,60 3 1006,6 3,96 4 1006,5 3,90 5 1007,5 4,91
Dapat dilihat pada Tabel 7 densitas pupuk EM4 hasil pengujian. Pengukuran densitas dilakukan dengan menggunakan piknometer 10 mL. Dapat dilihat perbedaan densitas pupuk EM4 antara pengadukan  dilakukan  manual  yang  diperkirakan  sudah  rata  pengadukannya  dengan pengadukan  yang  dilakukan  menggunakan  mesin  fertigasi  pintar.  Dari  hasil  pengujian didapatkan  hasil  error  dengan  cara    mengurangi  densitas  pengadukan  manual  dengan pengadukan menggunakan mesin.  Error densitas tertinggi yaitu sebesar 4,91 kg/m 3 dan error densitas terendah yaitu 3,90 kg/m 3 . Setelah dilakukan perhitungan persentase rata-rata error dari 5 pengujian pupuk EM4  maka di dapat sebesar 0,439%.
Tabel 6. Data Pengujian Densitas Pupuk Hijau
No  Jenis Pupuk Densitas Pengadukan Manual (Kg/m 3 ) Densitas Pengadukan Otomatis (Kg/m 3 ) Perbedaan Densitas (Kg/m 3 ) 1 Hijau 1031,17 1030,3 0,870 2 1031,7 0,530 3 1004,1 27,07 4 1006,8 24,37 5 1009,3 21,87
Pada  Tabel  8  dapat  dilihat  data  densitas  pupuk  hijau.  Cara  pengujiannya  sama  dengan pengujian  pupuk  EM4.  Perbedaan  densitas  terjadi  antara  pengadukan  manual  dan menggunakan  mesin  fertigasi  pintar.  Error  densitas  tertinggi  yaitu  27,07  kg/m 3 dan  error densitas terendah yaitu 0,530 kg/m 3 . Persentase error rata-rata dari 5 pengujian pupuk hijau yang dilakukan yaitu sebesar 1,449 %. Sistem pengaduk otomatis berbasiskan mikrokontroler yang dirancang dan dibuat dalam penelitian ini dapat bekerja dengan baik. Dari hasil pengujian 5 kali tiap-tiap jenis pupuk, persentase error rata-rata yang dihasilkan kecil yaitu 0,439% untuk pupuk EM4 dan 1,449% untuk pupuk hijau.

## 4. KESIMPULAN
Dari hasil pengujian dan pembahasan tentang pengadukan pupuk cair otomatis berbasiskan mikrokontroler pada sistem fertigasi pintar maka dapat disimpulkan bahwa konstruksi sistem ini telah dibangun dapat memberikan gaya gravitasi yang mampu mengalirkan air dari tangki air ke tangki pengaduk dengan menggunakan pipa pvc ½ inchi. Rangkaian elektronika sistem
pengadukan yang dibuat dapat bekerja sesuai dengan rancangan yang dibuat. sistem mampu mengaduk pupuk cair dan air serta mempercepat waktu pengadukan pupuk jika dibandingkan dengan pengadukan manual. Perbedaan hasil pengujian densitas antara pengadukan manual sebagai  patokan  pengadukan  sempurna  dengan  pengadukan  menggunakan  sistem pengadukan otomatis untuk pupuk EM4 memberikan tingkat keberhasilan sebesar 99,561%, sedangkan untuk pupuk hijau dengan tingkat keberhasilan sebesar 98,551%. Dari hasil yang didapat maka dapat dikatakan sistem pengaduk pupuk cair dapat  bekerja dengan baik.

## DAFTAR RUJUKAN
Afdali, M., Daud, M., & Putri, R. (2017). Perancangan Alat Ukur Digital untuk Tinggi dan Berat
Badan  dengan  Output  Suara  berbasis  Arduino  UNO. ELKOMIKA:  Jurnal  Teknik  Energi Elektrik, Teknik Telekomunikasi, & Teknik Elektronika, 5(1), 106–118.
Ankush, Singh, V., Kumar, V., & Singh, D. P. (2018). Impact of drip irrigation and fertigation scheduling on tomato crop - An overview. Journal of Applied and Natural Science, 10(1),
165–170.
Armansyah.  (2018).  Bascom-avr  dan  komponen  atmega8535  diimplementasikan  pada perangkat penangkap ikan. Jurnal Ilmu Komputer Dan Informatika, 2(1), 7–13.
Azhari, A., & Soeharwinto. (2015). Perancangan Sistem Informasi Debit Air Berbasis Arduino Uno. Singuda ENSIKOM, 13(36), 89–95.
Darni, Y., Lismeri, L., Hanif, M., & Putra, N. (2018). Pengaruh Bilangan Reynold pada Sintesis Bioplastik Berbasis Pati Sorgum dan Gelatin. Prosiding Seminar Nasional Kulit, Karet Dan Plastik Ke-7, (pp. 55–68).
Dharma, I. P. L., Tansa, S., & Nasibu, I. Z. (2019). Perancangan Alat Pengendali Pintu Air Sawah  Otomatis  dengan  SIM800l  Berbasis  Mikrokontroler  Arduino  Uno. Jurnal  Teknik, 17(1), 40–56.
Dwiratna,  S.,  Bafdal,  N.,  &  Kendarto,  D.  R.  (2017).  Kinerja  Sistem  Fertigasi  Autopot  pada Budidaya Tomat Cherry. Indonesian Journal of Applied Science, 7(3), 56–60.
Galina, M., Ramadhani, M. W., & Simatupang, J. W. (2019). Prototype of Postpaid Electricity and  Water  Usage  Monitoring  System. ICSECC  2019  -  International  Conference  on Sustainable  Engineering  and  Creative  Computing:  New  Idea,  New  Innovation, Proceedings, 304–308.
Hakkim,  A.,  Joseph,  A.,  Gokul,  A.,  &  Mufeedha.  (2016).  FERTIGATION :  A  NOVEL  AND
EFFICIENT  MEANS  FOR  FERTILIZER  APPLICATION. International  Journal  of  Current Research, 8(8), 1–3.
Haryadi,  D.,  Yetti,  H.,  &  Yoseva,  S.  (2015).  Pengaruh  Pemberian  Beberapa  Jenis  Pupuk Terhadap  Pertumbuhan  dan  Produksi  Tanaman  Kailan  (Brassica  alboglabra  L.). Jom Faperta, 2(2), 1–10.
Kurniasih,  S.  S.,  Triyanto,  D.,  &  Brianorman,  Y.  (2016).  Rancang  Bangun  Alat  Pengisi  Air
Otomatis Berbasis Mikrokontroler. Jurnal Coding, Sistem Komputer Untan, 4(3), 43–52.
Landis, T. D., Pinto, J. R., & Davis, A. S. (2009). Fertigation—Injecting Soluble Fertilizers into the Irrigation System. Forest Nursery Notes, 3, 4–13.
Lanya, B., Laksono, P. A., Amin, M., & Zahab, R. (2020). Rancang Bangun Sistem Fertigasi Dengan  Menggunakan  Venturimeter. Jurnal  Teknik  Pertanian  Lampung  (Journal  of Agricultural Engineering), 9(2), 122.
McCabe, W. L., Smith, J. C., & Harriott, P. (1993). Unit Operations of Chemical-Engineering (B. J. Clark & E. Castellano (eds.); 5th ed.).
Naswir,  Hardjoamidjojo,  S.,  Pandjaitan,  N.  H.,  &  Pawitan,  H.  (2009).  Efektivitas  Sistem Fertigasi Mikro untuk Lahan Sempit. Forum Pascasarjana, 32(1), 45–54.
Nurhayata,  I.  G.,  &  Santiyadnya,  N.  (2017).  Pengembangan  Sistem  Kontrol  Otomatis  Kran
Solenoid Berbasis Radio Frequency Identification Pada Sistem Pelayanan Air Minum Desa.
Seminar Nasional Riset Inovatif, (pp.145–152).
Pawar, D. D., Dingre, S. K., Kale, K. D., & Surve, U. S. (2013). Economic feasibility of water soluble  fertilizer  in  drip  irrigated  tomato  (Lycopersicon  esculentum). Indian  Journal  of Agricultural Sciences, 83(7), 703–707.
Pitono, J. (2018). Prospek Fertigasi Untuk Pengelolaan Hara Pada Budidaya Lada. Perspektif, 17(2), 117–128.
Shah,  M.  (2012).  Process  Engineering:  Agitation  &  Mixing.  In Department  of  Chemical Engineering Dharmsinh Desai University.
Singandhupe, R. B., Rao, G. G. S. N., Patil, N. G., & Brahmanand, P. S. (2003). Fertigation studies and irrigation scheduling in drip irrigation system in tomato crop (Lycopersicon esculentum L.). European Journal of Agronomy, 19(2), 327–340.
Xiao, Y., Puig-Bargués, J., Zhou, B., Li, Q., & Li, Y. (2020). Increasing phosphorus availability by reducing clogging in drip fertigation systems. Journal of Cleaner Production, 262, 1– 11.
Zainudin, Sayoga, I. M. A., & Nuarsa, I. M. (2012). Analisa Pengaruh Variasi Sudut Sambungan
Belokan Terhadap Head Losses Aliran Pipa. Dinamika Teknik Mesin, 2(2), 75–83.