SISTEM PENGENDALIAN NUTRISI PADA TANAMAN KANGKUNG
HIDROPONIK MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ARDUINO
Hidroponik merupakan budidaya tanaman yang memanfaatkan air dengan menekankan
pada pemberian nutrisi yang cukup. Berdasarkan studi kasus mengenai hidroponik di daerah
Purwakarta perkembangannya masih sangat minin, hal ini dikarenakan perawatannya
membutuhkan ketelitian tinggi untuk mencukupi kebutuhan tanaman. Dalam penelitian ini dibuat
sebuah sistem pengendalian nutrisi pada tanaman kangkung hidroponik menggunakan kontroler
Arduino Mega 2560, yang dapat memberikan takaran nutrisi ABMix setiap minggu dengan PPM
(Part Per Million) yang dibutuhkan kemudian adanya penjadwalan sirkulasi oleh RTC (Real Time
Clock) setiap hari secara otomatis yang bertujuan mencukupi kebutuhan oksigen untuk tanaman
dan pencampuran pestisida dikontrol oleh Arduino Uno. Pendistribusian pestisida dilakukan secara
semi otomatis, sehingga hal ini mempermudah pekerjaan petani hidroponik dan menghasilkan
tanaman yang lebih berkualitas.
1. PENDAHULUAN
Sampai saat ini sistem otomasi telah banyak diterapkan dalam kehidupan sehari-hari.
Seperti dalam dunia perekonomian, peternakan, perkebunan bahkan pertanian. Dalam bidang
pertanianpun sudah berbagai macam teknologi otomasi yang diterapkan seperti dalam budidaya
tanaman hidroponik, melihat perkembangan tanaman hidroponik di daerah Purwakarta
penerapannya masih minim. Hal ini dikarenakan perawatannya membutuhkan ketelitian yang
tinggi. Seperti halnya dalam penyiraman membutuhkan waktu yang berkala untuk mensirkulasikan
air agar mencukupi kebutuhan oksigen pada tanaman. Pemberian nutrisi harus berkala dan takaran
nutrisi yang diberikan tepat sesuai kebutuhan tanaman. Pencegahan tanaman dari serangan
hamapun sangat dibutuhkan oleh karena itu dalam penelitian ini dibuat sistem pemberian nutrisi
otomatis pada tanaman kangkung hidroponik.
2. METODE PENELITIAN
Dalam penelitian ini seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 1, masukan dalam proses
penanaman kangkung adalah bibit kangkung, nutrisi ABMix, pestisida dan faktor lingkungan seperti
cahaya matahari yang kemudian diproses dengan adanya sistem mekanik dan sistem kontrol
menggunakan arduino dengan landasan pemberian nutrisi yang tepat pada tanaman kangkung
serimpi yang diharapkan akan diperoleh tanaman kangkung dewasa siap panen yang berkualitas.
2.1 Pembuatan Rak Tanaman
Pelaksanaan penelitian dilakukan dengan pembuatan rak tanaman hidroponik sistem DFT
(Deep Flow Technique) terlebih dahulu, yang terbuat dari baja ringan untuk kerangkanya dan pipa
PVT 3,5 inch untuk tempat pertumbuhan tanaman. Gambar 2 berikut merupakan hasil dari
pembuatan rak tanaman hidroponik sistem DFT yang digunakan.
2.2 Pembuatan Sistem Kontrol
Dalam penelitian ini dibuat sistem otomasi dalam pencampuran nutrisi ABMix dan
pemberian pestisida alami pada tanaman kangkung. Sistem kontrol yang digunakan dalam
pengontrolan sistem pengendalian nutrisi otomatis pada tanaman kangkung hidroponik ini adalah
menggunakan kontroler arduino mega dalam pencampuran ABMix dan kontroler arduino uno
dalam pencampuran pestida alami.
Penggunaan Arduino Mega 2560 (Gambar 3) dalam penelitian ini bertujuan untuk
memberikan takaran nutrisi setiap minggunya sesuai kebutuhan tanaman dan melakukan sirkulasi
2x sehari untuk mencukupi kebutuhan oksigen pada tanaman kangkung. Penjadwalan waktu
sirkulasi menggunakan modul RTC (Real Time Clock). Dalam kontroler ini (Arduino Mega 2560)
dapat menggerakan motor pump untuk mendistribusikan nutrisi A, nutrisi B, air baku dan motor
pump sirkulasi untuk mendistribusikan nutrisi kedalam pipa PVT.
2.3 Persemaian Tanaman
Penyemaian benih kangkung berjenis serimpi dilakukan dengan media tanam rockwool.
Sebelum disemai benih direndam terlebih dahulu agar benih dapat tumbuh lebih cepat. Setelah
direndam kemudian benih ditanam dalam media tanam rockwool dengan ukuran dadu 2x2 cm
dalam satu rockwool terdapat 5 benih kangkung. Penyemaian dilakukan 7-10 hari dengan
melakukan penyiraman menggunakan air baku.
2.4 Pembuatan Larutan Nutrisi ABMix
Pembuatan larutan nutrisi ABMix yang mana terdapat 2 stok nutrisi yaitu nutrisi A dan B.
Untuk mencampurkan stok A serbuk nutrisi mikro ditambah dengan air baku 500 ml dan stok B
serbuk nutrisi makro ditambah air baku sebanyak 500 ml juga dan disimpan dalam tempat yang
berbeda sehingga siap digunakan dengan takaran yang sesuai dengan kebutuhan tanaman.
Larutan Nutrisi Kangkung Hidroponik
2.5 Penanaman dan Pemeliharaan Tanaman
Tanaman kangkung yang sudah melewati fase penyemaian kemudian dipindah kedalam
pipa PVT dengan metode penanaman DFT (Deep Flow Technique). Pipa ini akan dialirkan larutan
yang berbeda takaran dalam perminggunya dan adanya sirkulasi setiap hari untuk mencukupi
kebutuhan oksigen pada tanaman kangkung. Untuk memonitoring PPM (Part Per Millions) yang
terdapat dalam larutan dilakukan mengecekan menggunakan alat ukur TDS Meter.
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Kebutuhan Nutrisi pada Kangkung
Pada tanaman kangkung ini diberi takaran nutrisi yang berbeda dalam setiap minggunya
bertujuan agar menghasilkan tanaman yang cepat panen dan berkualitas. Tabel 1 berikut di bawah
ini merupakan kebutuhan takaran nutrisi perminggunya.
3.2 Pemberian Takaran Nutrisi
Untuk mencukupi kebutuhan nutrisi pada kangkung seperti di atas maka pencampuran air
baku harus disesuaikan. Tabel 2 merupakan percobaan untuk menghasilkan PPM yang diinginkan.
Hasil percobaan tersebut merupakan hasil takaran kebutuhan nutrisi yang digunakan pada
sistem pemberian nutrisi otomatis sesuai kebutuhan tanaman kangkung. Untuk minggu pertama
PPM yang digunakan ± 556 PPM, minggu ke 2 ± 823 PPM dan untuk minggu ke 3 ± 1370 PPM.
Parameter tersebut menjadi acuan dalam mengatur program pemberian nutrisi perminggunya.
PPM Maksimal = 1050-1400
Minggu 1 = ± 500 PPM
Minggu 2 = ± 800 PPM
Minggu 3 – panen = ± 1200 PPM
3.2 Pertumbuhan Kangkung
Dalam pertumbuhan tanaman kankung ini terdapat 3 parameter yang diamati yaitu tinggi
batang, jumlah daun dan diameter batang. Gambar 4 berikut merupakan grafik pertumbuhan
tanaman kangkung.
Dapat dilihat pertumbuhan kangkung dalam setiap minggunya meningkat. Salah satu faktor pertumbuhan tersebut merupakan adanya pemberian nutrisi yang
meningkat setiap minggunya, dan adanya pengaturan sirkulasi untuk mencukupi kebutuhan
oksigen pada tanaman. Pengaruh dari cahaya matahari dalam penelitian ini dapat dibuktikan
dengan jumlah daun yang sedikit dibandingkan dengan tanaman yang disimpan diluar ruangan.
Namun pada penelitian ini pertumbuhan batang sangat pesat dikarenakan penelitian dilakukan
didalam ruangan yang kurang akan paparan cahaya matahari.
4. KESIMPULAN
Hasil penelitian menunjukkan realisasi sistem otomasti pencampur Nutrisi ABMix, sirkulasi
penyiraman, dan pencampuran pestisida. Sistem pendistribusian nutrisi dapat berjalan secara
sekuensial dimulai dari pengolahan nutrisi minggu ke 1 sampai masa panen dan sirkulasi
penyiraman otomatis.
Pemberian takaran nutrisi yang sudah sesuai dengan aturan baku menghasilkan tanaman
kangkung dewasa siap panen lebih tinggi dibandingkan dengan hasil tanaman kangkung yang
menggunakan pencampuran secara manual.