Keempat grafik di atas menggambarkan pola perubahan temperatur nutrisi di tangki dan bedeng tanaman. Grafik kedua fase perkembangan
tanaman hampir serupa. Temperatur rata-rata harian dari ketiga perlakuan tersebut tertinggi pada perlakuan tanpa pendinginan nutrisi, kemudian yang
terendah adalah perlakuan pendinginan nutrisi siang-malam. Selisih temperatur siang dan malam yang besar terjadi pada perlakuan pendinginan
nutrisi malam hari. Namun apabila mengacu pada temperatur optimum bagi pertumbuhan tomat yang berkisar dari 20
o
C hingga 30
o
C maka perlakuan pendinginan nutrisi siang-malamlah yang berada pada range temperatur yang
sesuai walaupun selisih temperatur nutrisi siang dan malamnya tidak sebesar perlakuan pendinginan nutrisi malam hari. Tingginya temperatur nutrisi
waktu siang hari hingga mencapai nilai 35
o
C mengharuskan dilakukannya pendinginan nutrisi pada siang hari, dan perlakuan pendinginan nutrisi siang-
malam yang paling sesuai diterapkan pada keadaan ini.
C. Pertumbuhan Tanaman Tomat
Sub bab ini dicantumkan dengan maksud untuk mengetahui keadaan pertumbuhan tanaman tomat yang ditanam pada desain bedeng hidroponik
sistem NFT. Pengaruh perlakuan temperatur terhadap pertumbuhan tanaman tomat pada desain bedeng ini tidak dibahas secara mendetail karena tidak
memenuhi kriteria rancanangan percobaan disebabkan ada faktor perlakuan yang tidak dikondisikan sama, misalnya besarnya kapasitas penyerapan kalor
unit pendingin yang berbeda. Pengukuran harian ketinggian tanaman tomat dapat dilihat pada Gambar
15.
Gambar 15. Pertumbuhan tanaman tomat Tanaman pada perlakuan pendinginan nutrisi siang-malam dan perlakuan
pendinginan nutrisi malam hari dipindahtanamkan ke bedeng tanaman dua hari lebih awal daripada tanaman perlakuan tanpa pendinginan nutrisi. Dua
hari tersebut digunakan untuk memperbaiki lapisan plastik pada dasar bedeng tanaman yang sulit untuk dipasang. Perbedaan tinggi tanaman ketika akan
pindah tanam juga menyebabkan tinggi tanaman tidak seragam antara ketiga perlakuan. Tinggi tanaman perlakuan tanpa pendinginan nutrisi yang semakin
menurun disebabkan karena adanya pemotongan akar karena mengalami pembusukan. Diduga pembusukan ini disebabkan temperatur daerah
perakaran perlakuan tanpa pendinginan nutrisi yang terlalu tinggi sehingga dimungkinkan terserang oleh bakteri busuk akar. Akar yang dipotong adalah
akar yang telah mati jaringannya, ditandai oleh warnanya yang cokelat. Penyesuaian tanaman terhadap lingkungan baru bedeng NFT terjadi
kurang lebih 7 hari setelah tanam. Tinggi tanaman perlakuan pendinginan nutrisi siang-malam dan perlakuan pendinginan nutrisi malam hari
mengalami kemajuan yang relatif stabil setelah masa penyesuaian tersebut. Apabila diambil nilai rata-rata tinggi tanaman selama 35 hari setelah tanam,
tinggi tanaman perlakuan pendinginan nutrisi siang-malam adalah 52.01 cm, sedangkan pada perlakuan pendinginan nutrisi malam hari sebesar 58.39 cm.
10 20
30 40
50 60
70
4 8
12 16
20 24
28 32
36
Tinggi tanaman
cm
Umur tanaman hari setelah tanam
Perlakuan tanpa pendinginan nutrisi
Perlakuan pendinginan nutrisi siang‐malam
Perlakuan pendinginan nutrisi malam hari
D. Model Simulasi Pendugaan Temperatur di Tangki dan Bedeng Tanaman Berdasarkan Persamaan Keseimbangan Termal dan Pindah Panas
Pendugaan temperatur dengan simulasi dilakukan untuk mengetahui temperatur larutan nutrisi di bedeng dan di tangki pada periode waktu
berikutnya. Data temperatur input pendugaan berasal dari data temperatur periode sebelumnya.
1. Perlakuan Tanpa Pendinginan Nutrisi Kontrol Hasil simulasi temperatur nutrisi perlakuan tanpa pendinginan nutrisi
disajikan pada Gambar 16.
a. Tangki nutrisi
Gambar 16. Grafik temperatur nutrisi di tangki perlakuan tanpa pendinginan nutrisi hasil pengukuran dan simulasi
5 10
15 20
25 30
35 40
18:00 20:00
22:00 0:00
2:00 4:00
6:00 8:00
10:00 12:00
14:00 16:00
18:00
Temperatur C
Waktu pengukuran WIB
Temperatur tangki ukur
Temperatur tangki simulasi
b. Bedeng tanaman
Gambar 17. Grafik temperatur nutrisi di bedeng perlakuan tanpa pendinginan nutrisi hasil pengukuran dan simulasi
Temperatur nutrisi simulasi di tangki pada perlakuan tanpa pendinginan nutrisi berkisar dari 22.7
o
C hingga 33.6
o
C dengan temperatur harian rata-rata sebesar 27.3
o
C. Sedangkan nilai temperatur pengukuran berkisar dari 25.0
o
C hingga 35.0
o
C dengan temperatur harian rata-rata 29.5
o
C. Temperatur nutrisi simulasi di bedeng tanaman berkisar dari 22.7
o
C hingga 33.7
o
C dengan temperatur harian rata-rata 27.3
o
C. Tidak adanya perlakuan pendinginan pada nutrisi menyebabkan sebaran temperatur nutrisi di
tangki maupun bedeng relatif seragam pada saat yang bersamaan serta memiliki beda temperatur simulasi terhadap temperatur pengukuran yang besar
pada siang hari. Temperatur nutrisi simulasi di tangki dan bedeng tanaman yang dominan
lebih rendah menyebabkan grafik temperatur nutrisi simulasi lebih banyak berada di bawah grafik temperatur nutrisi pengukuran. Gap antara keduanya
semakin melebar pada tengah hari. Keadaan ini disebabkan oleh adanya iradiasi surya yang tidak diikutsertakan dalam model simulasi.
5 10
15 20
25 30
35 40
18:00 20:00
22:00 0:00
2:00 4:00
6:00 8:00
10:00 12:00
14:00 16:00
18:00
Temperatur C
Waktu pengukuran WIB
Temperatur bedeng ukur
Temperatur bedeng simulasi
2. Perlakuan Pendinginan Nutrisi Siang-Malam Hasil simulasi temperatur nutrisi di tangki dan bedeng disajikan pada
Gambar 18 dan 19 di bawah ini. a. Tangki nutrisi
Gambar 18. Grafik temperatur nutrisi di tangki perlakuan pendinginan nutrisi siang-malam hasil pengukuran dan simulasi
b. Bedeng tanaman
Gambar 19. Grafik temperatur nutrisi di bedeng perlakuan pendinginan nutrisi siang-malam hasil pengukuran dan simulasi
5 10
15 20
25 30
35
18:00 20:00
22:00 0:00
2:00 4:00
6:00 8:00
10:00 12:00
14:00 16:00
18:00
Temperatur C
Waktu pengukuran WIB
Temperatur tangki ukur
Temperatur tangki simulasi
5 10
15 20
25 30
35
18:00 20:00
22:00 0:00
2:00 4:00
6:00 8:00
10:00 12:00
14:00 16:00
18:00
Temperatur C
Waktu pengukuran WIB
Temperatur bedeng ukur
Temperatur bedeng simulasi
Temperatur nutrisi simulasi nutrisi di tangki berkisar dari 16.1
o
C hingga 26.9
o
C sedangkan pada bedeng tanaman 16.8
o
C hingga 27.7
o
C. Bila dibandingkan dengan temperatur pengukuran, kisaran temperatur nutrisi
simulasi masih dominan berada di bawah temperatur pengukuran. Namun, bila diperhatikan pada Gambar 18, ternyata temperatur nutrisi simulasi di tangki
pada perlakuan pendinginan nutrisi siang-malam banyak yang lebih dekat ke temperatur pengukuran, mulai melebar jaraknya sekitar pada pukul 06.30 WIB.
Kondisi tersebut berbeda pada temperatur simulasi pada bedeng yang lebih banyak berada di bawah temperatur nutrisi pengukuran, jaraknya pun terpaut
jauh pada waktu iradiasi surya memuncak. 3. Perlakuan Pendinginan Nutrisi Malam Hari
Simulasi temperatur nutrisi pada perlakuan pendinginan nutrisi malam hari disajikan pada Gambar 20 dan 21.
a. Tangki nutrisi
Gambar 20. Grafik temperatur nutrisi di tangki perlakuan pendinginan nutrisi malam hari hasil pengukuran dan simulasi
5 10
15 20
25 30
35 40
18:00 20:00
22:00 0:00
2:00 4:00
6:00 8:00
10:00 12:00
14:00 16:00
18:00
Temperatur C
Waktu pengukuran WIB
Temperatur tangki ukur
Temperatur tangki simulasi
b. Bedeng tanaman
Gambar 21. Grafik temperatur nutrisi di bedeng perlakuan pendinginan nutrisi malam hari hasil pengukuran dan simulasi
Temperatur nutrisi simulasi di tangki perlakuan pendinginan nutrisi malam hari berkisar dari 17.6
o
C hingga 33.2
o
C, sedangkan di bedeng adalah 18.1
o
C hingga 33.3
o
C. Pola grafik temperatur nutrisi pengukuran dan temperatur nutrisi simulasi pada perlakuan ini tidak jauh berbeda dari kedua perlakuan
sebelumnya. Nilai minimum-maksimum temperatur prediksi dari simulasi dapat
digunakan sebagai peringatan dini dalam kontrol lingkungan mikro tanaman, apakah temperatur di daerah perakaran terlalu rendah atau terlalu tinggi
sehingga user dapat segera mengambil tindakan penanganan dan berguna dalam penyempurnaan perancangan sistem NFT dengan perlakuan pendinginan
nutrisi.
5 10
15 20
25 30
35 40
18:00 20:00
22:00 0:00
2:00 4:00
6:00 8:00
10:00 12:00
14:00 16:00
18:00
Temperatur C
Waktu pengukuran WIB
Temperatur bedeng ukur
Temperatur bedeng simulasi
E. Validasi Model Simulasi Temperatur Larutan Nutrisi
