Judul: Pengembangan Root-Zone Cooling System untuk Produksi Benih Bawang Merah di Dataran Rendah Tropika
Abstrak: Bawang merah adalah salah satu komoditas strategis di Indonesia yang harganya cenderung berfluktuasi disebabkan oleh beberapa faktor diantaranya: biaya tanam, kondisi cuaca, stok ketersediaan, transportasi, dan masuknya bawang impor. Produktivitas bawang merah sangat bergantung pada ketersediaan benih yang berkualitas dan sistem budidaya bawang merah. Sementara tantangan budidaya tanaman berumbi seperti bawang di dataran rendah tropika salah satunya adalah kondisi iklim dengan karakteristik suhu tinggi, sehingga pertumbuhan tanaman dapat terhambat akibat stress dan memungkinkan terjadinya penghambatan inisiasi umbi dan inisiasi pembungaan. Penelitian ini mencoba mengembangkan salah satu solusi sistem budidaya bawang merah menggunakan root zone cooling (RZC) pada sistem hidroponik susbtrat dan rakit apung yang independen terhadap variasi iklim dan topografi. Tujuan umum penelitian ini adalah mengembangkan paket sistem teknologi dalam perspektif upaya peningkatan produksi benih bawang merah untuk pasokan benih bawang merah nasional melalui teknik hidroponik dengan pendingin terbatas di dataran rendah tropika. Tujuan tersebut diharapkan dapat dicapai melalui tahapan penelitian sebagai berikut: 1) pemodelan sebaran suhu daerah perakaran pada sistem hidroponik dengan pendekatan model computational fluid dynamics (CFD), 2) rancang bangun sistem RZC pada budidaya secara hidroponik dan kajian sebaran suhu di daerah target (perakaran), dalam hal ini fokus untuk tanaman bawang merah, dan 3) kajian efek RZC terhadap respon tanaman bawang merah di dataran rendah tropika dan untuk akselerasi fase vegetatif dalam rangka produksi benih bawang merah. Penelitian dilakukan pada rumah tanaman yang berada di Laboratorium Lapangan Siswadi Soepardjo, IPB Kampus Dramaga, dengan titik ordinate 6°33'50.82" south latitude dan 106°43'37.91" east longitude, elevasi 182.3 mdpl. Suhu udara lingkungan rumah tanaman siang/malam sekitar 31 – 40 °C/22-27 °C. Kelembaban udara (RH) rata-rata sekitar 80-86 %, dan intensitas hujan sebesar 1000-1500 mm/tahun. Rancang bangun sistem RZC diawali dengan kajian sebaran suhu pada dua jenis sistem hidroponik yaitu substrat dan rakit apung. Parameter yang terlibat dalam kajian meliputi sebaran suhu, jarak pipa pendingin, beban termal dan heat transper coefficient, sehingga didapatkan nilai efektifitas pindah panas dari masing-masing hidroponik yang dilengkapi dengan sistem RZC. Simulasi CFD dilakukan dengan menggunakan paket perangkat lunak Flow Simulation Solidwork® Premium versi 2011 yang berbasis finite volume method. Spesifikasi computer yang digunakan adalah CPU Intel ® Core TM i7, 8 GB RAM, dan 64 bit operating system. Prinsip pendekatan diskritisasi pada flow simulation Solidwork menggunakan pendekatan Cartesian mesh, dimana penyelesaian persamaan numeriknya berdasarkan finite volume method. Model iteratif kalkulasi persamaan aljabarnya menggunakan algorithma matriks tri-diagonal atau lebih dikenal dengan Tri-Diagonal Matrixs Algorithm (TDMA). Persamaan atur dalam vi CFD dibangun berdasarkan konservasi massa, memontum dan energi yang diekspresikan oleh persamaan atur Reynold-Average of the Navier-Stokes (RANS). Analisis efek RZC terhadap respon pertumbuhan tanaman diolah dengan pendekatan uji Fisher’s Protected LSD pada tingkat signifikan 0.05 menggunakan perangkat lunak Minitab 17 Statistical. Variabel respon meliputi ketinggian tanam, jumlah umbi, bobot basah dan bobot kering, sedangkan variable bebas dari kajian ini hanya berupa suhu rendah (set poin 8-10°C), suhu sedang (13-15°C), dan suhu kontrol (23-26°C). Pendekatan simulasi CFD dapat menggambarkan sebaran suhu pada lubang tanam yang mengindikasikan efek pendinginan dari nutrien. Validasi hasil simulasi menunjukkan nilai yang sangat baik. Simulasi jarak pipa pendingin untuk hidroponik substrat dengan pendekatan CFD menunjukkan nilai korelasi linier
Keyword: benih umbi, computational fluid dynamics, hidroponik substrat, hidroponik rakit apung, jumlah umbi

Judul: Aplikasi Root Zone Cooling System Untuk Perbaikan Pembentukan Umbi Bawang Merah (Allium Cepa Var. Aggregatum) Di Dataran Rendah Tropika
Abstrak: Bawang merah (Allium cepa var. aggregatum) merupakan komoditi sayuran yang memiliki banyak manfaat dan bernilai ekonomi tinggi. Pada dekade terakhir ini permintaan bawang merah mengalami peningkatan. Oleh karena, itu diperlukan inovasi dan usaha peningkatan produksi bawang merah agar mampu memenuhi kebutuhan dan tersedianya umbi berkualitas secara kontinyu. Salah satu teknologi maju dalam teknik budidaya adalah dengan menggunakan sistem aeroponik dengan konsep pendinginan terbatas (zone cooling). Dari penelitian ini diharapkan dapat diketahui pengaruh variasi suhu zona perakaran, pengaruh vernalisasi, serta menghitung kebutuhan energi pada masing-masing aeroponic chamber, pengaruh vernalisasi dan tanpa vernalisasi terhadap pertumbuhan bawang merah di dataran rendah dan pengaruh perbedaan suhu larutan nutrisi dengan beberapa set point suhu terhadap pertumbuhan bawang merah di dataran rendah. Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Petak Terbagi (Split Plot Design), yang disusun dalam Rancangan Acak Kelompok dengan empat ulangan. Petak utama adalah perlakuan vernalisasi (tanpa vernalisasi dan dengan vernalisasi). Anak petak berupa set point suhu pendinginan larutan nutrisi 10oC, 15oC, dan tanpa pendinginan sebagai kontrol. Chamber aeroponik percobaan berukuran 1.5 m (P) x 1 m (L) x 1 m (T) dengan jarak tanam 15 cm x 15 cm. Jadi, dalam satu chamber terdapat 45 tanaman (terdapat 5 x 9 tanaman). Hasil observasi di laboratorium greenhouse Siswadhi Soeparjo pada bulan Februari-April 2016 menunjukkan suhu harian berkisar antara 22.8°C hingga 36.10°C dengan suhu tertinggi pada pukul 12.00 WIB. Kelembaban udara berkisar mulai 65% hingga 94%. Sedangkan untuk radiasi matahari sebesar 5.5 W m-2 hingga dengan radiasi tertinggi mencapai 287 W m-2 pada pukul 12.00 WIB. Pada perlakuan vernalisasi tidak berbeda nyata terhadap jumlah anakan, berat umbi bawang merah dan berat basah akar tanaman. Perlakuan pendinginan suhu larutan nutrisi berbeda sangat nyata terhadap jumlah daun, jumlah anakan, jumlah umbi, berat umbi dan berat akar tanaman. Suhu yang cocok untuk budidaya bawang merah didataran rendah tropika basah untuk memproduksi umbi adalah dengan set point suhu 15oC, tanpa vernalisasi. Kebutuhan energi untuk pendinginan daerah perakaran dalam sistem zone cooling untuk luasan 100 m2 pada set point zone cooling suhu 10oC adalah 0.440 kWh/m2, set point zone cooling 15oC adalah 0.321 kWh/m2 dan kontrol adalah 0.127 kWh/m2. Perkiraan beban listrik satu musim panen untuk 15oC, luasan 100 m2 mencapai 1926 kWh.
Keyword: Bawang merah, aeroponik, root zone cooling

Judul: Penentuan Nilai Eigen dan Vektor Eigen dari Matriks Tridiagonal 2-Toeplitz dengan Pendekatan Polinomial Chebyshev
Abstrak: The eigenvalues and eigenvectors of a matrix can be determined by finding its characteristic polynomials. The characteristic polynomials of a tridiagonal 2-Toeplitz matrix is shown to be closely connected to polynomials which satisfy the Chebyshev recurrence relationship. If the order of the matrix is odd, then the eigenvalues are found explicitly in terms of the Chebyshev zeros and the eigenvectors are found in terms of the polynomials satisfying the recurrence relationship. For even ordered matrices, the situation is more complicated. The problem in these cases is that although the Chebyshev recurrence formula is still applied, its initial values are not generating Chebyshev polynomials
Keyword: