19
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. KONDISI LINGKUNGAN DALAM BANGUNAN GREENHOUSE TIPE
TUNNEL YANG TELAH DIMODIFIKASI
1. Suhu Udara dan Intensitas Cahaya Suhu udara merupakan salah satu faktor penting yang perlu
diperhatikan dalam suatu bangunan pertanian. Terutama bangunan greenhouse
yang sering dipakai untuk membudidayakan berbagai jenis tanaman. Pada umumnya suhu di dalam greenhouse lebih tinggi daripada di
luar greenhouse. Hal ini merupakan salah satu faktor yang sangat mempengaruhi keberhasilan budidaya tanaman.
Begitu juga dengan intensitas cahaya. Faktor ini berperan besar terhadap lingkungan greenhouse. Besarnya intensitas cahaya yang diterima
oleh tanaman di dalam greenhouse berbeda-beda, salah satunya tergantung dari jenis bahan penutup atap atau naungan. Bahan penutup atap yang
digunakan dapat terbuat dari kaca, dan plastik. Penutup plastik dapat menggunakan plastik standard UV, dan plastik kaku FRP, polyethylene,
plexiglass, dan PVC Widyarti, 2005. Pengambilan data untuk mendapatkan suhu udara dan intensitas
cahaya di dalam greenhouse dimulai sejak pukul 07.30 hingga pukul 17.30 WIB dengan interval setiap ½ jam. Pengambilan data dilakukan selama 3
hari berturut-turut dengan kondisi cuaca cerah. Pengukuran suhu udara di dalam greenhouse dilakukan di 3 titik yaitu di arah barat titik 1, di tengah-
tengah greenhouse titik 2, dan di arah timur titik 3 lihat Gambar 6. Berikut merupakan grafik suhu udara rata-rata di dalam dan di luar
greenhouse selama pengamatan berlangsung.
Seperti yang terlihat pada Gambar 7, suhu udara rata-rata di dalam dan di luar greenhouse nilainya berfluktuasi. Terjadinya fluktuasi suhu udara
disebabkan oleh adanya keseimbangan antara panas yang diperoleh dari radiasi surya dengan panas yang hilang dari permukaan bumi. Mulai dari
matahari terbit hingga pukul 10.00 WIB panas yang diterima oleh permukaan bumi dan atmosfer lebih besar daripada panas yang hilang. Hal
20 ini dikarenakan posisi matahari berada di arah timur yang menyebabkan
suhu udara di titik 3 lebih tinggi 1 - 4
o
C dibandingkan di titik 1 dan 2. Mulai pukul 10.00 – 14.30 WIB suhu udara di titik 2 lebih tinggi daripada suhu
udara di titik 1 dan titik 3. Hal ini menunjukkan bahwa aliran udara panas di dalam bangunan tidak seragam. Pada titik 1 dan titik 3 sirkulasi udara lebih
tinggi daripada di titik 2.
0.0 5.0
10.0 15.0
20.0 25.0
30.0 35.0
40.0
7.30 8.30 9.30 10.30 11.30 12.30 13.30 14.30 15.30 16.30 17.30
Waktu Jam
200 400
600 800
1000 1200
Suhu Luar Suhu Dalam Titik 1
Suhu Dalam Titik 2 Suhu Dalam Titik 3
Rad. Matahari
Gambar 7. Grafik suhu udara rata-rata di dalam dan di luar greenhouse tipe tunnel
yang telah dimodifikasi selama pengamatan. Setelah melewati pukul 12.00 WIB, bayangan mulai muncul kembali
hingga sore hari. Setelah bayangan mulai muncul, suhu udara di ketiga titik mulai menurun hingga mencapai minimum dan mendekati suhu udara luar.
Tetapi tidak semua suhu udara di ketiga titik mengalami penurunan. Di titik 3 terlihat bahwa suhu udara ada yang tidak stabil. Hal ini dapat disebabkan
oleh faktor-faktor lain seperti sering dibuka tutupnya pintu greenhouse, adanya penghuni dan peralatan yang dapat memacu pergerakan udara dari
luar ke dalam greenhouse sehingga suhunya meningkat. Secara keseluruhan, suhu udara di luar greenhouse lebih rendah
dibandingkan dengan suhu udara di dalam greenhouse. Hal ini terjadi karena adanya penghalang berupa bahan penutup atap yang akan berpengaruh
terhadap suhu udara di dalam greenhouse. Perbedaan suhu udara di dalam
dan di luar greenhouse sekitar 2.2
o
C. Suhu udara harian di luar greenhouse
Su hu
Ud ara
o
C
Rad iasi Matahari W
m
2
21 sebesar 25.3
o
C. sedangkan di dalam greenhouse sebesar 25.8
o
C pada titik 1, 26.6
o
C pada titik 2, dan 27.1
o
C pada titik 3. Pada pengamatan di dalam greenhouse dilakukan pengukuran
intensitas cahaya di 2 titik yaitu di tengah-tengah greenhouse titik 2, dan di arah Timur titik 3. Hal ini dilakukan agar dapat mengetahui pengaruh
intensitas cahaya terhadap suhu udara di dalam greenhouse. pengaruh tersebut dapat dilihat pada Gambar 8.
0.0 5.0
10.0 15.0
20.0 25.0
30.0 35.0
40.0
7.30 8.30 9.30 10.3011.3012.3013.3014.3015.3016.3017.30
Waktu Jam
1000 2000
3000 4000
5000 6000
In te
n s
it a
s C
a h
a y
a fc
Suhu Dalam Titik 2 Suhu Dalam Titik 3
Int.Cahaya Titik 2 Int.Cahaya Titik 3
Gambar 8. Grafik suhu udara rata-rata dan intensitas cahaya di dalam greenhouse
tipe tunnel yang telah dimodifikasi selama pengamatan.
Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa intensitas cahaya mempengaruhi besarnya suhu udara di dalam greenhouse. Suhu udara akan naik dengan
meningkatnya nilai intensitas cahaya, dan suhu udara akan turun jika intensitas cahaya berkurang. Namun, pada waktu-waktu tertentu perubahan
suhu udara tidak sebanding dengan perubahan intensitas cahaya. Walaupun intensitas cahaya meningkatmenurun cukup drastis, tetapi perubahan suhu
udara tidak terlalu besar. Hal ini disebabkan suhu udara tidak dapat berubah cepat seperti intensitas cahaya, karena ada pengaruh dari pergerakan udara.
Terlihat pada titik 3 dari pukul 08.30 WIB ke pukul 09.00 WIB, intensitas cahaya meningkat tajam sebesar 1391 fc, tetapi suhu udaranya hanya naik
0.1
o
C. Intensitas cahaya maksimum terjadi pada titik 3 pukul 10.30 WIB
Suhu Udara di Dalam
Greenh o
us e
o
C
22 sebesar 4973 fc dengan suhu udara 34
o
C, dan minimum terjadi pada titik 2 pukul 17.30 WIB sebesar 27 fc dengan suhu udara 24.4
o
C. Pada pengamatan di dalam greenhouse dilakukan pula pengukuran
terhadap suhu udara di tiga titik yaitu pada suhu atap yang menghadap Utara kiri, suhu atap yang menghadap Selatan kanan, serta suhu ruang titik 2.
Pengukuran ini bertujuan untuk mengetahui besarnya suhu udara yang terjadi di tengah-tengah greenhouse pada ke tiga titik tersebut. Besarnya
suhu udara yang tercatat pada ketiga titik pengukuran dapat dilihat pada Gambar 9.
15.0 20.0
25.0 30.0
35.0 40.0
45.0 50.0
7.3 8.3
9.3 10
.3 11
.3 12
.3 13
.3 14
.3 15
.3 16
.3 17
.3
Waktu Jam
Titik 2 Atap Kanan
Atap Kiri
Gambar 9. Grafik suhu udara rata-rata di dalam dan di atap greenhouse tipe tunnel
yang telah dimodifikasi selama pengamatan. Berdasarkan grafik diatas dapat dilihat bahwa suhu yang paling tinggi
terjadi di bagian atap kiri, kemudian atap kanan, dan suhu yang paling rendah terjadi pada titik 2. Suhu atap kiri bernilai lebih tinggi karena titik
pengukurannya berada di dekat titik tengah atap greenhouse, sehingga panas yang diserap lebih tinggi bila dibandingkan dengan titik yang lain. Suhu atap
kanan bernilai lebih rendah dari suhu atap kiri, karena titik pengukuran berada lebih jauh dari titik tengah atap greenhouse. Berdasarkan pengamatan
di lapangan dapat diketahui bahwa semakin jauh dari titik tengah atap greenhouse
, suhu udaranya semakin rendah. Lokasi titik pengukuran pada
Su hu
Ud ara
o
C
23 greenhouse
dapat dilihat pada Gambar 6. Sedangkan suhu di titik 2 bernilai lebih rendah dibandingkan dengan suhu atap, karena suhu yang masuk
terhalangi oleh penutup atap sehingga radiasi matahari yang diteruskan ke dalam ruang nilainya lebih rendah dari radiasi yang diterima oleh atap
greenhouse .
Selama pengamatan berlangsung, dilakukan pula pencatatan suhu maksimum dan minimum yang terjadi pada ketiga titik tersebut. Data
selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Suhu udara maksimum dan minimum di dalam greenhouse tipe
tunnel yang telah dimodifikasi selama pengamatan.
Titik Pengukuran Titik 2
Atap Kanan Atap Kiri
Tmax
o
C Jam
36.4 41.5 44.9
11.30 11.30 11.00
Tmin
o
C Jam
23.7 24.1 24.8
7.30 17.30 17.30
Dari Tabel 1. terlihat bahwa suhu udara maksimum terjadi pada siang hari antara pukul 11.00 – 11.30 WIB dan suhu minimum terjadi pada pagi
atau sore hari. Suhu udara maksimum yang tercatat sebesar 44.9
o
C pada atap kiri, dan suhu minimum sebesar 23.7
o
C pada titik 2. 2. Kelembaban Relatif Udara
Kelembaban relatif udara merupakan perbandingan rasio antara tekanan uap aktual yang ada di udara dengan tekanan uap jenuh yang dapat
dikandung udara pada suhu tertentu. Semakin tinggi suhu udara maka kelembaban relatif udara akan semakin rendah dan begitu juga sebaliknya.
Kelembaban relatif udara merupakan fungsi dari suhu, jika suhu udara bervariasi lebar maka kelembaban relatif juga bervariasi lebar Handoko,
1995. Nilai kelembaban relatif udara diperoleh berdasarkan data suhu bola
kering Tbk dan suhu bola basah Tbb dengan menggunakan Psychrometric Chart
. Titik pengukuran yang dapat diperoleh data kelembabannya yaitu titik 2 tengah-tengah bangunan. Titik 1 dan titik 3
arah Barat dan Timur tidak dapat diperoleh data kelembabannya, karena
24 pada titik-titik tersebut pengukuran dilakukan dengan menggunakan
termokopel. Sedangkan pada titik 2 selain menggunakan termokopel, suhu udara diukur juga dengan menggunakan termometer. Gambar 10.
menunjukkan grafik hubungan antara kelembaban relatif udara rata-rata di dalam dan di luar greenhouse selama pengamatan.
25 50
75 100
7.30 8.30 9.30 10.3011.3012.3013.3014.3015.3016.3017.30
Waktu Jam K
e le
m b
ab an
R e
la ti
f U d
ar a
200 400
600 800
1000 1200
RH Ruang RH Luar
Radiasi Matahari
Gambar 10. Grafik kelembaban relatif udara rata-rata di dalam dan di luar greenhouse
tipe tunnel yang telah dimodifikasi selama pengamatan.
Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 10. bahwa kelembaban relatif
udara di dalam greenhouse bernilai lebih rendah dibandingkan dengan kelembaban relatif udara di luar greenhouse. Besarnya nilai kelembaban
relatif udara dipengaruhi oleh suhu udara dan radiasi matahari. Nilai kelembaban relatif udara berbanding terbalik dengan suhu udara dan radiasi
matahari. Semakin tinggi suhu udara dan radiasi matahari, maka kelembaban akan semakin rendah. Semakin rendah suhu udara dan radiasi matahari,
maka kelembaban akan semakin tinggi. Sama halnya dengan suhu udara, kenaikan atau penurunan kelembaban tidak setara dengan kenaikan atau
penurunan radiasi matahari. Jika radiasi matahari kenaikannya besar, maka kelembaban hanya turun sedikit saja begitupun sebaliknya.
Perbedaan kelembaban relatif udara di dalam dan di luar greenhouse sekitar 3.3. Pengamatan kelembaban relatif udara dalam greenhouse
Radiasi Ma tah
a ri W
m
2
25 dilakukan mulai dari pukul 07.30 – 17.30 WIB. Kelembaban relatif udara
maksimum di dalam greenhouse sebesar 90.6 dan di luar greenhouse sebesar 94.3 terjadi pada pukul 07.30 WIB dengan radiasi matahari
sebesar 268.26 Wm
2
. Sedangkan kelembaban relatif udara minimum di dalam greenhouse sebesar 46.8 dan di luar greenhouse sebesar 50.7
terjadi pada pukul 11.30 dengan radiasi matahari 1041.2 Wm
2
. 3. Kecepatan Angin
Angin merupakan suatu vektor yang memiliki besaran dan arah. Besaran yang dimaksud adalah kecepatan sedangkan arahnya adalah
darimana datangnya angin. Pergerakan angin penting dalam proses pertukaran udara khususnya oksigen dan karbondioksida dari dan ke dalam
bangunan Handoko, 1995. Kecepatan angin merupakan salah satu faktor penentu dari kondisi lingkungan dalam bangunan yang terdapat di dalam
greenhouse .
Pengukuran kecepatan angin di dalam dan di luar greenhouse dilakukan setiap ½ jam sekali. Kecepatan angin di dalam greenhouse diukur
dengan menggunakan anemometer digital, sedangkan kecepatan angin di luar greenhouse menggunakan sensor kecepatan angin yang terdapat pada
Weather Station . Sebenarnya, data kecepatan angin di luar dan di dalam
greenhouse tidak dapat dibandingkan karena angin terus bergerak secara kontinyu sehingga dapat berubah setiap saat. Tetapi, untuk mengetahui
pengaruh besarnya kecepatan angin di luar greenhouse terhadap kecepatan angin di dalam greenhouse, maka di asumsikan bahwa proses pengambilan
data diambil pada waktu yang bersamaan. Untuk data kecepatan angin di dalam greenhouse selama pengamatan
dapat dilihat pada Lampiran 6.
Di bawah ini merupakan gambar yang menunjukkan kecepatan angin rata-rata di dalam dan di luar greenhouse
selama pengamatan.
26
0.5 1
1.5 2
2.5
7. 30
8. 30
9. 30
10 .3
11 .3
12 .3
13 .3
14 .3
15 .3
16 .3
17 .3
Waktu Jam K
e c
e pa
ta n A
ngi n
m s
Barat Timur
Selatan Utara
Luar
Gambar 11. Grafik kecepatan angin rata-rata di dalam dan di luar greenhouse
tipe tunnel yang telah dimodifikasi selama pengamatan.
Berdasarkan grafik pada Gambar 11. terlihat bahwa kecepatan angin di
luar greenhouse berpengaruh terhadap kecepatan angin di dalam greenhouse
, namun besarnya harus disesuaikan dengan arah datangnya angin. Kecepatan angin di dalam greenhouse bernilai lebih rendah
dibandingkan dengan kecepatan angin di luar greenhouse dan rentang perbedaannya sangat jauh. Jika kecepatan angin di luar greenhouse tinggi,
kecepatan angin di dalam greenhouse dapat sangat kecil sesuai arah datangnya angin. Jika angin sedang berhembus dari arah Timur menuju
Barat atau sebaliknya, kecepatan anginnya lebih rendah daripada kecepatan angin yang sedang berhembus dari arah Utara menuju Selatan atau
sebaliknya. Hal ini dikarenakan angin yang berhembus dari arah timur menuju barat atau sebaliknya tidak dapat masuk ke dalam greenhouse secara
maksimal karena terhalang oleh bangunan di sekitar dan bukaan ventilasi yang kecil.
Kecepatan angin di dalam greenhouse maksimum sebesar 0.4 ms pada pukul 13.30 WIB di utara. Pada saat tersebut, kecepatan angin di Selatan
sebesar 0.2 ms. Pada pukul 14.00 WIB kecepatan angin maksimum di dalam greenhouse sebelah Selatan sebesar 0.3 ms, sedangkan di Utara
sebesar 0.1 ms. Pada pukul 12.30 WIB, kecepatan angin maksimum di
27 dalam greenhouse sebelah Timur maksimum sebesar 0.29 ms, sedangkan di
Barat 0 ms. Pada pukul 11.30 WIB kecepatan angin maksimum di dalam greenhouse
sebelah Barat sebesar 0.15 ms, sedangkan di Timur 0 ms. Dari data di atas dapat diketahui jika angin datang dari Selatan, maka
bukaan ventilasi Selatan berfungsi sebagai inlet dan bukaan ventilasi Utara sebagai outlet, begitu juga sebaliknya. Berdasarkan pengamatan di lapangan,
angin lebih banyak bertiup dari arah Timur bukaan bangunan menuju Barat. B. LAJU VENTILASI UDARA AKIBAT FAKTOR ANGIN PADA
GREENHOUSE TIPE TUNNEL YANG TELAH DIMODIFIKASI
Laju ventilasi udara di dalam greenhouse dipengaruhi oleh faktor angin dan termal. Untuk mengetahui besarnya laju ventilasi udara akibat
faktor angin dilakukan perhitungan pada berbagai kecepatan angin. Nilai laju ventilasi udara berdasarkan nilai kecepatan angin yang terbaca pada
anemometer digital yang diamati selama 3 hari dapat dilihat pada Tabel 4. Laju ventilasi udara hasil pengukuran di lapangan yang dihitung hanya pada
kecepatan angin yang melewati bukaan dinding greenhouse saja. Tabel 2. Laju ventilasi udara akibat faktor angin pada greenhouse tipe tunnel
yang telah dimodifikasi.
Pe- ngukuran Waktu
Barat Timur
U ms
Ρ
out
kgm
3
Q m
3
s G
kgs U
ms Ρ
out
kgm
3
Q m3s
G kgs
H-1 9.30 0.04
1.118 0.414
0.463 1.118
0 0 10.00
1.119 0.04
1.119 0.414
0.463 11.30
0.45 1.113
4.657 5.183
1.113 0 0
13.00 1.123
0.45 1.123
4.657 5.230
14.00 1.129
0.08 1.129
0.828 0.935
H-2 15.00 0 1.131
0.04 1.131
0.414 0.468
8.30 0.08
1.118 0.828
0.926 1.118
12.00 1.121
0.22 1.121
2.277 2.552
13.30 0.04
1.125 0.414
0.466 1.125
0 0 H-3 10.30 0
1.119 0.27
1.119 2.794
3.127 12.30
1.121 0.86
1.121 8.900
9.977 13.30
0.22 1.125
2.277 2.561
1.125 0 0
15.00 1.131
0.60 1.131
6.209 7.023
17.30 0.27
1.149 2.794
3.211 1.149
0 0
28 Dari Tabel 2. dapat dilihat bahwa laju ventilasi udara maksimum yang
melewati bukaan sebelah Timur sebesar 9.977 kgs pada kecepatan angin 0.86 ms, dan minimum sebesar 0 kgs pada kecepatan angin 0 ms. Laju ventilasi
udara maksimum yang melewati bukaan sebelah Barat sebesar 5.183 kgs pada kecepatan angin 0.45 ms, dan minimum sebesar 0 kgs pada kecepatan angin
0 ms. Laju ventilasi udara berbanding lurus dengan kecepatan angin. Kecepatan angin yang besar akan menghasilkan laju ventilasi udara yang
besar, dan kecepatan angin yang rendah akan menghasilkan laju ventilasi udara yang rendah pula.
Angin yang berhembus dari arah Barat atau Timur tidak sampai ke tengah-tengah bangunan karena kecepatan angin yang sampai ke titik
pengukuran sangat kecil. Titik pengukuran berjarak 5 m dari bukaan bangunan, sedangkan titik tengah berjarak 30 m dari bukaan bangunan linat
Gambar 6.. Semakin jauh dari bukaan bangunan, kecepatan angin semakin berkurang sehingga sebelum sampai ke tengah-tengah bangunan sudah tidak
ada angin lagi. Luas dan penempatan bukaan ventilasi bangunan sangat berpengaruh
terhadap besarnya kecepatan angin yang masuk ke dalam bangunan. Bukaan ventilasi yang besar akan memudahkan angin masuk ke dalam bangunan,
sehingga kebutuhan tanaman akan angin terpenuhi. Jika luas bukaan ventilasi terlalu kecil, maka angin yang masuk akan terhambat sehingga kebutuhan
tanaman akan angin tidak terpenuhi. Besarnya bukaan ventilasi dan penempatannya harus disesuaikan dengan luas bangunan yang ada dan
disesuaikan dengan kebutuhan tanaman. C. PERBANDINGAN SUHU UDARA DI DALAM GREENHOUSE TIPE
TUNNEL SEBELUM DAN SESUDAH MODIFIKASI DAN TIPE SERE
Berbagai jenis dan tipe greenhouse telah banyak digunakan di Indonesia. Bentuk greenhouse yang paling banyak ditemukan di Indonesia
yaitu bentuk greenhouse dengan bukaan pada bagian atap. Bentuk seperti ini lebih cocok untuk penggunaan di negara-negara tropis, dengan pertimbangan
bahwa di daerah tropis penerimaan sinar matahari relatif lebih banyak
29 sehingga bentuk ruang harus memungkinkan terjadinya sirkulasi udara
berlangsung dengan tanpa hambatan. Di lokasi penelitian terdapat beberapa jenis dan tipe greenhouse yang
digunakan, diantaranya yaitu greenhouse tipe tunnel, tipe sere, dan tipe arc. Greenhouse
yang diamati berjumlah 3 buah dengan tipe yang berbeda, diantaranya greenhouse tipe tunnel sebelum A9 dan sesudah modifikasi
A8, serta greenhouse tipe sere MS. Untuk mengetahui perbedaan dari ketiga greenhouse tersebut perlu dilakukan pengukuran menurut suhu udara di
dalam dan di luar greenhouse. Pada kondisi suhu udara luar yang sama, suhu udara di dalam greenhouse berbeda. Grafik suhu udara di dalam dan di luar
greenhouse terhadap waktu selama pengamatan dapat dilihat pada Gambar 12.
dan Gambar 13. Data untuk perbandingan ketiga tipe greenhouse tersebut dilakukan
pengukuran selama 2 hari dari pukul 9.30 WIB sampai pukul 14.30 WIB. Pengambilan data dilakukan pada waktu yang berlainan dari pengambilan data
sebelumnya. Hal ini bertujuan agar proses pengambilan data berjalan maksimal.
25 30
35 40
9.30 10.30
11.30 12.30
13.30 14.30
Waktu Jam S
u h
u U
d ar
a o
C
A8 A9
MS Luar
Gambar 12. Grafik suhu udara di dalam dan di luar greenhouse pada hari ke-1 pengamatan.
30
25 30
35 40
9.30 10.30
11.30 12.30
13.30 14.30
Waktu Jam S
u h
u U
d ar
a o
C
A8 A9
MS Luar
Gambar 13. Grafik suhu udara di dalam dan di luar greenhouse pada hari ke-2 pengamatan.
Berdasarkan Gambar 12. dan Gambar 13. terlihat bahwa suhu udara di luar greenhouse lebih rendah daripada suhu udara di dalam ketiga tipe
greenhouse . Tetapi pada pengamatan hari ke-2 pukul 14.30 WIB suhu udara
luar lebih tinggi dari suhu udara di dalam ketiga tipe greenhouse. Hal ini terjadi karena pada waktu pengamatan cuaca di luar greenhouse berawan,
tetapi suhu udara di dalam greenhouse hanya mengalami sedikit penurunan karena masih ada pengaruh dari cuaca sebelumnya yang masih cerah sehingga
perubahan suhu udara tidak telalu besar. Suhu udara tertinggi di dalam greenhouse terjadi pada pukul 11.00-
12.00 WIB yang besarnya mencapai 36 - 37
o
C pada greenhouse A9. Suhu yang terlalu tinggi dapat menghambat proses pertumbuhan tanaman karena
tanaman akan mengalami kekeringan dan kesulitan dalam menangkap CO
2
dan mengeluarkan O
2
. Perbedaan suhu udara di dalam greenhouse tipe tunnel yang telah
dimodifikasi dengan greenhouse tipe tunnel sebelum dimodifikasi dan tipe sere
dapat dilihat pada Tabel 2. Sedangkan perbedaan suhu udara di luar greenhouse
dengan suhu udara di dalam greenhouse tipe tunnel sebelum dan sesudah dimodifikasi dan tipe sere dapat dilihat pada Tabel 3.
31 Tabel 3. Perbedaan suhu udara di dalam greenhouse tipe tunnel yang telah
dimodifikasi dengan greenhouse tipe tunnel sebelum dimodifikasi dan tipe sere.
Waktu H-1 H-2
A8 : A9 A8 : MS
A8 : A9 A8 : MS
9.30 0.0 2.5 -2.0
1.5 10.00 -1.0
-0.5 2.5
10.30 -1.0 -0.5
1.5 11.00 -3.0 3.0
-1.0 2.0
11.30 -2.5 0.5 -2.5
1.0 12.00 -1.5 1.0
-1.0 3.0
12.30 -0.5 1.5 0.5
1.5 13.00 -1.5 2.0
0.0 2.0
13.30 -1.0 3.5 -1.5
1.5 14.00 -1.0 3.0
-1.5 1.0
14.30 0.0 3.5 -1.0
-1.0
Ket: Tanda - menunjukkan bahwa suhu udara yang diterima pada greenhouse
tersebut lebih rendah daripada greenhouse pembanding. Pada Tabel 3. dapat dilihat bahwa suhu udara di dalam greenhouse tipe
tunnel yang telah dimodifikasi pada pagi dan sore hari lebih rendah 0 – 2
o
C, dan pada siang hari antara pukul 11.00 – 12.30 WIB lebih rendah 0.5 – 3
o
C daripada suhu udara di dalam greenhouse tipe tunnel yang belum
dimodifikasi. Greenhouse tipe tunnel merupakan pengumpul panas yang baik, sehingga suhu udara yang masuk ke dalam greenhouse terperangkap
seluruhnya dan tidak dapat dikeluarkan lagi terutama pada siang hari. Tetapi, dengan menambahkan modifikasi pada bagian atap maka suhu udara yang
masuk ke dalam greenhouse dapat diturunkan dengan adanya sedikit perpindahan panas dari dalam greenhouse melalui atap. Walaupun suhu udara
di dalam greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi lebih rendah daripada suhu udara pada greenhouse tipe tunnel yang belum dimodifikasi, tetapi suhu
udara yang diterima masih lebih tinggi dari syarat kebutuhan tanaman. Untuk mengatasi hal tersebut, maka kipas angin exhause fan masih perlu digunakan
untuk menurunkan suhu udara sehingga suhu udara yang ada sesuai dengan kebutuhan tanaman.
Suhu udara di dalam greenhouse tipe sere pada pagi dan sore hari lebih rendah 1 – 3.5
o
C, dan pada siang hari lebih rendah 0.5 – 3
o
C dibandingkan suhu udara di dalam greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi. Hal ini
dikarenakan greenhouse tipe sere mempunyai bentuk konstruksi yang lebih
32 baik untuk proses pertukaran udara. Pada bagian dinding terdapat ventilasi
udara yang berfungsi sebagai tempat masuknya udara inlet dan ventilasi atap seluruhnya berfungsi sebagai tempat keluarnya udara outlet dari dalam
greenhouse . Sedangkan pada greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi
hanya terdapat ventilasi pada bagian atap saja yang berfungsi sebagai lintasan aliran udara.
Tabel 4. Perbedaan suhu udara di luar greenhouse dengan suhu udara di dalam greenhouse
tipe tunnel sebelum dan sesudah dimodifikasi dan tipe sere
. Waktu H-1
H-2
Luar : A8
Luar : A9
Luar : MS
Luar : A8
Luar : A9
Luar : MS
9.30 3.2 3.2 0.7 1.3 3.3 -0.2
10.00 4.2 5.2
4.6 5.1 2.1 10.30
3.7 4.7 4.3 4.8 2.8
11.00 3.5 6.5 0.5 5.8 6.8 3.8
11.30 1.5 4 1 3.9
6.4 2.9
12.00 2 3.5 1 5.8
6.8 2.8
12.30 1.8 2.3 0.3 4.4 3.9 2.9
13.00 2.6 4.1 0.6 4 4 2
13.30 3.7 4.7 0.1 3.5 5 2
14.00 3.9 4.9 0.9 1.7 3.2 0.7
14.30 4.4 4.4 0.9 -1.7
-0.7 -0.7
Ket: Tanda - menunjukkan bahwa suhu udara di dalam greenhouse lebih rendah daripada suhu udara di luar greenhouse.
Berdasarkan Tabel 4. terlihat bahwa suhu udara di dalam greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi pada pagi dan sore hari lebih tinggi 1.3 –
4.6
o
C, dan pada siang hari lebih tinggi 1.5 – 5.8
o
C daripada suhu udara di luar greenhouse
. Suhu udara di dalam greenhouse tipe tunnel yang belum dimodifikasi pada pagi dan sore hari lebih tinggi 0 – 5.2
o
C, dan pada siang hari lebih tinggi 2.3 – 6.8
o
C daripada suhu udara di luar greenhouse. Sedangkan, suhu udara di dalam greenhouse tipe sere pada pagi dan sore hari
lebih tinggi 0 – 2.8
o
C, dan pada siang hari lebih tinggi 0.3 – 3.8
o
C daripada di luar greenhouse. Dari data diatas terlihat bahwa perbedaan suhu udara di
dalam dan di luar greenhouse pada siang hari paling tinggi terjadi pada greenhouse
tipe tunnel yang belum dimodifikasi, sedangkan perbedaan yang paling kecil terjadi pada greenhouse tipe sere.
33 Dari Tabel 3. dan Tabel 4. dapat disimpulkan bahwa jenis dan tipe
greenhouse yang efektif digunakan di lokasi penelitian yaitu greenhouse tipe
sere , karena suhu udara di dalam greenhouse lebih mendekati dengan suhu
udara di luar greenhouse dibandingkan dengan 2 tipe lain. D. PENGARUH LINGKUNGAN DALAM BANGUNAN GREENHOUSE TIPE
TUNNEL YANG TELAH DIMODIFIKASI PADA BUDIDAYA BUNGA
KRISAN 1. Suhu Udara dan Intensitas Cahaya
Suhu udara dan intensitas cahaya sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman Krisan. Jika suhu udara terlalu tinggi atau terlalu
rendah, maka pertumbuhan tanaman akan terhambat. Suhu yang terlalu tinggi juga mengakibatkan bunga yang dihasilkan cenderung berwarna
kusam, pucat dan memudar. Pada greenhouse yang diamati terdapat tanaman Krisan telah berumur 4 minggu. Dimana pada umur tersebut
tanaman sedang mengalami fase vegetatif. Pada fase vegetatif, kisaran suhu harian yang dibutuhkan untuk pertumbuhan optimal tanaman Krisan adalah
22 – 28
o
C pada siang hari dan tidak melebihi 26
o
C pada malam hari dibutuhkan untuk pertumbuhan optimal krisan. Intensitas cahaya sangat
dibutuhkan pula pada fase vegetatif. Untuk memenuhi kebutuhan tanaman tersebut dibutuhkan cahaya tambahan pada malam hari, maka tanaman
Krisan dapat tumbuh optimal. Tanaman ini sangat sensitif terhadap cahaya Khattak dan Pearson dalam Budiarto, et. al, 2006.
Berdasarkan Gambar 14. pada titik 1, suhu udara maksimum di dalam greenhouse
terjadi pada pukul 09.00 WIB yang besarnya mencapai 35.1
o
C dan minimum terjadi pada pukul 07.30 WIB sebesar 23.3
o
C. Kondisi tanaman yang berada di wilayah titik 1 Barat terlihat segar dengan
penampakan daun yang berwarna hijau. Pada titik 2, suhu udara maksimum sebesar 36.4
o
C dengan intensitas cahaya 3917 fc, dan minimum 23.7
o
C dengan intensitas cahaya 963 fc. Kondisi tanaman yang berada di wilayah ini terlihat lebih banyak yang
terkena hama dan penyakit, daun yang kering bahkan ada beberapa tanaman
34 yang mati. Hal ini dikarenakan intensitas cahaya yang diterima tanaman
pada saat itu bernilai maksimum sehingga suhu udaranya maksimum.
0.0 5.0
10.0 15.0
20.0 25.0
30.0 35.0
40.0
7.30 8.30 9.30 10.3011.3012.3013.3014.3015.3016.3017.30
Waktu Jam
1000 2000
3000 4000
5000 6000
In te
n s
it a
s C
a h
a y
a fc
Suhu Dalam Titik 1 Suhu Dalam Titik 2
Suhu Dalam Titik 3 Int. Cahaya Titik 2
Int. Cahaya Titik 3
Gambar 14. Grafik suhu udara dan intensitas cahaya rata-rata di dalam greenhouse
tipe tunnel yang dimodifikasi selama pengamatan.
Pada titik 3, suhu udara maksimum sebesar 35.1
o
C dengan intensitas cahaya 4483 fc, dan minimum sebesar 25.6
o
C dengan intensitas cahaya 1058 fc. Kondisi tanaman yang berada di wilayah ini terlihat banyak yang rusak
seperti terkena hama dan penyakit, bahkan ada beberapa tanaman yang mati. Tetapi, tanaman yang rusak di titik 3 tidak sebanyak tanaman yang rusak di
titik 2. Dengan melihat kondisi tanaman yang berada di wilayah titik
pengukuran 1, 2, dan 3, maka dapat disimpulkan bahwa suhu udara yang diterima tanaman di tiga titik tersebut melebihi suhu udara yang disarankan
untuk pertumbuhan optimal bunga Krisan. Suhu udara yang terlalu tinggi akan menghambat pertumbuhan tanaman sehingga proses fotosintesis tidak
dapat berlangsung optimal. Agar suhu udara di dalam greenhouse sesuai dengan syarat untuk
kebutuhan tanaman maka perlu dilakukan beberapa cara untuk mengatasi hal
tersebut. Salah satu cara yang dapat dilakukan yaitu dengan menggunakan kembali exhause fan yang selama ini tidak dipakai. Exhause fan hanya
Suhu Udara di Dalam
Greenh o
use
o
C
35 dinyalakan pada waktu-waktu tertentu pada saat suhu udara di dalam
greenhouse melebihi suhu udara yang disarankan. Selain itu, dapat
dilakukan pula pengkabutan di atas bangunan dan pendinginan evaporatif agar suhu udara di dalam ruangan menjadi lebih rendah sekitar 29
sehingga tanaman tidak mengalami kekeringan. 2. Kelembaban Relatif Udara
Selain dipengaruhi oleh suhu udara, pertumbuhan tanaman di dalam greenhouse
juga dipengaruhi oleh kelembaban relatif udara. Tanaman krisan membutuhkan kelembaban 90 – 95 pada awal pertumbuhan untuk
pembentukan akar. Sedangkan pada tanaman dewasa, pertumbuhan optimal akan dicapai pada kelembaban udara sekitar 70 – 85 Mortensen dalam
Budiarto, et.al, 2006.
20 40
60 80
100
7. 30
8.3 9.
30 10
.3 11
.3 12
.3 13
.3 14
.3 15
.3 16
.3 17
.3
Waktu Jam K
e le
m b
a b
a n
R e
la ti
f U
d a
ra D
a la
m
G r
e e
nh ous
e
Gambar 15. Grafik kelembaban relatif udara rata-rata di dalam greenhouse tipe tunnel yang dimodofikasi selama pengamatan.
Berdasarkan Gambar 15. dapat dilihat bahwa kelembaban relatif udara maksimum di dalam greenhouse besarnya mencapai 90.6, sedangkan
minimumnya sebesar 46.8. Berdasarkan nilai tersebut dapat disimpulkan bahwa kelembaban relatif udara yang terjadi di dalam greenhouse masih
lebih rendah daripada yang dibutuhkan tanaman. Hal ini dapat menghambat proses pertumbuhan tanaman sehingga tanaman tidak dapat tumbuh secara
optimal. Untuk mengatasi hal tersebut, maka perlu dilakukan beberapa cara .
Salah satu cara yang dapat dilakukan yaitu dengan menggunakan kipas
36 angin exhause fan. Dimana exhause fan ini dapat dinyalakan pada waktu
tertentu saat suhu udara di dalam greenhouse lebih tinggi dari yang diharapkan.
Selain itu dapat dilakukan pengkabutan di atas bangunan atau dengan efek pendinginan evaporatif. Waktu yang paling tepat untuk melakukan
penyiraman yaitu pada siang hari, pada saat suhu udara terlalu tinggi dan kelembaban relatif udara sangat rendah serta kebutuhan tanaman tidak
sesuai dengan yang diharapkan. Dengan memberikan efek pendinginan tersebut diharapkan suhu ruangan akan lebih rendah dari yang sebenarnya
dan kelembaban udara di dalam greenhouse akan bertambah tinggi sekitar 30 sehingga tanaman tidak mengalami kekeringan dan dapat tumbuh
secara optimal sesuai dengan yang diharapkan. 3. Kecepatan Angin
Menurut Esmay dan Dixon 1986, pada umumnya kecepatan angin sebesar 0.1 - 0.25 ms yang mengenai permukaan daun akan memudahkan
daun menangkap CO
2
. Untuk kecepatan angin sebesar 0.5 ms, CO
2
yang ditangkap akan berkurang. Untuk kecepatan angin sebesar 1.0 ms akan
menghambat pertumbuhan dan kecepatan angin diatas 4.5 ms akan terjadi kerusakan proses fisik pada tanaman.
0.05 0.1
0.15 0.2
0.25 0.3
0.35
7.3 8.
30 9.
30 10
.3 11
.3 12
.3 13
.30 14
.3 15
.3 16
.3 17
.3
Waktu Jam K
e c
e pa
ta n A
n gin
D a
la m
G reen
h o
u se
m s
Barat Timur
Gambar 16. Grafik kecepatan angin rata-rata di dalam greenhouse tipe tunnel
yang telah dimodifikasi selama pengamatan.
37 Berdasarkan Gambar 16. dapat dilihat bahwa angin lebih sering masuk
melalui bukaan di bagian Timur greenhouse, maka tanaman yang berada di sekitar bukaan tersebut seharusnya dapat tumbuh optimal. Tetapi,
keoptimalan pertumbuhan tanaman tidak hanya dapat dilihat dari kecepatan angin saja, harus dilihat pula kesesuaian tanaman terhadap lingkungan dalam
bangunan yang lainnya seperti suhu udara, kelembaban relatif udara, dan intensitas cahaya.
Kecepatan angin yang melewati bukaan bagian Barat maksimum sebesar 0.15 ms dan minimum sebesar 0 ms dengan rata-rata 0.04 ms.
Sedangkan kecepatan angin yang melewati bukaan Timur kecepatan angin maksimum sebesar 0.3 ms dan minimum sebesar 0 ms dengan rata-rata
0.07 ms. Jika dilihat dari data diatas, kecepatan angin yang diterima tanaman
telah memenuhi syarat untuk kebutuhan tanaman. Dengan kecepatan angin tersebut, maka daun akan mudah menangkap CO
2
dan diharapkan tanaman dapat tumbuh dengan optimal. Tetapi jika dilihat dari grafik, kecepatan angin
yang masuk ke dalam greenhouse masih banyak yang bernilai 0 ms. Hal ini akan menghambat pertumbuhan tanaman jika kecepatan angin yang bernilai
minimum tersebut sangat dominan terjadi. Untuk itu diperlukan suatu cara agar kecepatan angin yang diterima tanaman dapat terpenuhi. Sama halnya
dengan menurunkan suhu udara dan menaikkan kelembaban relatif di dalam greenhouse
, cara yang dapat dilakukan yaitu dengan menyalakan kipas angin exhause fan pada kecepatan dan perletakan tertentu, maka bagian tanaman
akan terkena angin secara langsung sehingga diharapkan tanaman terutama
bagian daun dapat menerima kecepatan angin sesuai dengan yang dibutuhkan. E. EVALUASI TERHADAP DESAIN BANGUNAN
Penataan bangunan yang tepat dengan memperhitungkan jarak yang ideal dan pengaturan bentang bangunan bisa membantu menciptakan kondisi
lingkungan yang lebih baik pada suhu udara atau pergerakan angin yang memasuki greenhouse.
38 Dalam mengukur suhu udara di dalam greenhouse tipe tunnel yang
telah dimodifikasi, didapatkan suhu udara maksimum yang sangat tinggi dan tidak sesuai dengan kebutuhan tanaman. Hal ini dikarenakan bentuk bangunan
yang tidak menunjang dan kurang besarnya lebar bukaan ventilasi pada bagian atap sehingga pertukaran udara panas dari dalam ke luar bangunan hanya
sedikit. Salah satu cara untuk mengatasi tingginya suhu udara di dalam greenhouse
adalah dengan menggunakan exhause fan, teknik pengkabutan dan teknik pendinginan evaporatif atau dengan menambah lebar bukaan pada
ventilasi atap. Dengan menambah lebar bukaan ventilasi pada bagian atap, diharapkan suhu udara dapat menurun hingga sesuai dengan kebutuhan
tanaman Krisan sehingga tanaman dapat tumbuh optimal tanpa perlu ada perlakuan khusus lagi.
Keefektifan sistem ventilasi angin bergantung pada arah hembusan angin terhadap konvigurasi bangunan. Arah angin yang tegak lurus terhadap
salah satu sisi bangunan akan memberikan efek yang lebih baik daripada arah diagonal. Sistem ventilasi efek angin yang paling efisien adalah yang disebut
“cross ventilation”ventilasi melintang, yaitu gerakan udara melalui bangunan menempuh jarak yang pendek. Hal ini berlaku pada sistem bangunan tunggal
single span. Bentuk dasar dari bangunan greenhouse seperti empat persegi panjang.
Jarak antar bangunan sebaiknya 1.5 m dari tinggi bangunan yang ada Permatasari, 2002. Pada greenhouse yang diteliti, tinggi bangunan 3.7 m
dengan jarak antar bangunan yang bersampingan ± 0.6 - 1 m, dan jarak antar bangunan yang berhadapan ± 3 m. Sebaiknya jarak antar bangunan mimimal
5.55 m karena jarak antar bangunan yang terlalu berdekatan akan menghalangi pergerakan angin. Efek tenaga angin dalam menggerakkan udara dalam suatu
bangunan bervariasi dengan kecepatan linier angin, arah utamanya, variasi kecepatan dan arah secara harian dan musiman serta halangan lokal seperti
bangunan-bangunan lain didekatnya, pepohonan dan perbukitan.
39
V. KESIMPULAN DAN SARAN A. KESIMPULAN