Judul: Development of a Control and Monitoring System for Hydroponic Lettuce Cultivation in Tropical Lowland
Abstrak: Budidaya tanaman selada di daerah tropika sering dilakukan di dataran tinggi. Untuk mengurangi risiko erosi tanah dan cemaran pestisida maka budidaya tanaman selada di lahan terbuka di dataran tinggi perlu dikurangi. Konsekuensinya, budidaya tanaman selada secara hidroponik di dalam rumah tanaman di dataran rendah perlu diperluas karena memiliki kelebihan dalam kemudahan menerapkan budidaya tanaman bebas pestisida. Budidaya tanaman selada dalam sistem hidroponik di dataran rendah tropika memerlukan pendinginan. Pendinginan daerah perakaran memerlukan energi listrik yang sangat besar. Namun, hal ini dapat diatasi dengan mengendalikan suhu secara otomatik. Oleh karena itu, perlu dikembangkan sistem kontrol dan monitoring daerah perakaran pada sistem hidroponik yang menggunakan root zone cooling untuk meningkatkan efisiensi penggunaan energi. Selanjutnya, sistem kontrol dan monitoring perlu dikembangkan untuk mengendalikan dan memonitor suhu daerah perakaran dengan dilengkapi Resistance Temperature Detector (RTD). Parameter lain yang perlu dikendalikan dan dimonitor oleh sistem kontrol dan monitoring tersebut adalah Electrical Conductivity (EC), puissance negatif de hydrogen (pH), Dissolved Oxygen (DO), dan Oxidation Reduction Potential (ORP). Penelitian ini terdiri atas tiga tahap, yaitu (1) rancang bangun sistem kontrol dan monitoring budidaya tanaman selada hidroponik rakit apung di dataran rendah tropika, (2) evaluasi kinerja sistem kontrol dan monitoring dalam budidaya tanaman selada hidroponik rakit apung, dan (3) laju asimilasi tanaman selada dalam sistem hidroponik rakit apung menggunakan sistem kontrol dan monitoring yang dikembangkan untuk pengendalian larutan nutrisi. Penelitian tahap pertama bertujuan untuk melakukan rancang bangun sistem kontrol otomatik on/off untuk budidaya tanaman selada dalam sistem hidroponik rakit apung. Rancang bangun tersebut meliputi perancangan hardware dan perancangan software. Hardware sistem kontrol mencakup tujuh input dan sepuluh output. Tujuh input tersebut adalah sensor RTD, EC, pH, DO, ORP, ultrasonik, dan keypad, sedangkan sepuluh output meliputi pompa untuk chiller, pompa untuk menambah EC, pompa untuk menurunkan EC, pompa untuk menambah pH, pompa untuk menurunkan pH, pompa aerator untuk meningkatkan DO, pompa untuk menambah ORP, pompa untuk mengurangi ORP, pompa untuk meningkatkan tingkat permukaan larutan nutrisi, dan pompa mixer. Desain software dalam mikrokontroler arduino mega 2560 telah dikembangkan dengan menggunakan bahasa pemrograman C. Penelitian tahap kedua bertujuan untuk mendapatkan gambaran kinerja sistem kontrol dan monitoring dalam budidaya tanaman selada menggunakan sistem hidroponik rakit apung. Kinerja sistem kontrol telah dievaluasi untuk mengontrol parameter larutan nutrisi pada budidaya tanaman selada dalam sistem hidroponik rakit apung. Bibit tanaman selada “Grand Rapids” ditempatkan di papan styrofoam dengan netpot tanaman berisi rockwool pada jarak tanam 20 cm. Pengamatan terhadap pertumbuhan tanaman selada dilakukan dengan mengukur bobot kering dari tiga sampel tanaman setiap dua hari. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada hari ke 24 setelah tanam berat kering shoot dan root tanaman selada yang dibudidayakan dalam sistem hidroponik rakit apung dengan sistem kontrol yang dikembangkan ternyata lebih baik secara signifikan dibandingkan tanaman yang dibudidayakan pada sistem hidroponik rakit apung tanpa sistem kontrol larutan nutrisi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sistem kontrol dan monitoring yang dikembangkan bekerja dengan baik dalam mengendalikan larutan nutrisi untuk pertumbuhan tanaman selada yang lebih baik dalam sistem hidroponik rakit apung. Penelitian tahap ketiga bertujuan untuk mengetahui laju fotosintesis tanaman selada yang dibudidayakan dalam sistem hidroponik rakit apung dengan sistem kontrol dan monitoring yang dikembangkan. Tanaman selada
Keyword: lettuce, control and monitoring system, sensor, microcontroller, hydoponic system, ANN model