Pengendalian Sistem Pencahayaan Buatan pada Urban Mini Plant Factory Berbasis IoT untuk Mengoptimalkan Produksi Pakcoy Microgreens (Brassica rapa L.)
Riska Amalia Abrianti, Andri Prima Nugroho, S.T.P., M.Sc., Ph.D., IPU., ASEAN Eng. ; Mohammad Affan Fajar Falah, S.T.P., M.Agr., Ph.D.
2023 | Skripsi | TEKNIK PERTANIAN
Peningkatan
fenomena alih fungsi lahan pertanian menyebabkan lahan pertanian yang semakin
sempit sehingga memicu terjadinya penurunan produksi pertanian di Indonesia. Plant
factory dengan konsep pertanian presisi menjadi alternatif budidaya tanaman
pada lahan sempit. Sistem pencahayaan buatan plant factory berkaitan
erat dengan pertumbuhan tanaman, namun, belum mampu menyesuaikan terhadap
perubahan kondisi lingkungan tumbuh tanaman. Oleh karena itu, diperlukan
perancangan dan evaluasi kinerja sistem kendali pencahayaan buatan pada Urban
Mini Plant factory untuk mengoptimalkan produksi tanaman. Prinsip kerja
dari pengendalian sistem pencahayaan ini berdasarkan pada fotoperiode dan
intensitas cahaya. Implementasi UMPF dipasang dengan tiga variasi
kontrol untuk mengamati pertumbuhan microgreens pakcoy. Pertama, kontrol
sistem pencahayaan dengan intensitas cahaya yang tetap dan berdurasi 12 jam.
Kedua, kontrol sistem pencahayaan dengan intensitas cahaya yang tetap dan berdurasi
24 jam. Ketiga, kontrol sistem pencahayaan dengan intensitas cahaya berubah dan
berdurasi 12 jam. Penggunaan MOSFET berfungsi untuk mengatur besar tegangan dan
arus sehingga LED growlight dapat berubah menjadi redup dan terang. Data
hasil pengamatan akan tersimpan pada cloud server setiap sepuluh menit
sekali yang selanjutnya dianalisis oleh user. Analisis digunakan untuk
mengetahui hasil produksi microgreens pakcoy yang paling baik. Hasil
panen setelah 13 hst menunjukkan bahwa kontrol sistem pencahayaan dengan
fotoperiode selama 12 jam dan intensitas cahaya yang berubah (25%, 50%, dan
100%) berdasarkan temperatur udara memiliki hasil terbaik dengan tinggi tanaman
antara 6 – 8 cm dan berat basah 14 gram. Laju pertumbuhan tinggi tanaman pada
perlakuan tersebut lebih besar 53 – 58?n laju pertumbuhan berat basah
tanaman sebesar 18 – 35% dibandingkan perlakuan lainnya.
The
conversion of agricultural land to urban spaces has reduced available
agricultural areas and led to declining production in Indonesia. Precision
farming through plant factories offers a promising alternative for cultivating
crops in limited urban spaces. However, the limited adaptability of artificial
lighting systems in plant factories hinders their effectiveness in response to
changing environmental conditions. This study aims to optimize plant
production, particularly Bok Choy microgreens, by
designing and evaluating an artificial lighting control system in an Urban Mini
Plant factory (UMPF). The proposed control system regulates plant growth by
adjusting photoperiod and light intensity. The UMPF had three control
variations: 12 hours of fixed light intensity, 24 hours of fixed light
intensity, and 12 hours of changing light intensity. A MOSFET-regulated light
intensity, enabling adjustable voltage and current for the LED grow light.
Continuous monitoring and data collection through a cloud server recorded
observations every ten minutes for analysis. Results after 13 days showed that
the control system with a 12-hour photoperiod and variable light intensity
(25%, 50%, and 100%) based on temperatur udara yielded the best outcomes.
Plants in this treatment reached heights between 6 to 8 cm and weighed 14
grams. The growth rate of plant height was 53 – 58% higher, and the plant wet
weight growth rate was 18 – 35% greater compared to other treatments.
Kata Kunci : laju pertumbuhan, microgreens, pencahayaan buatan, plant factory.