27
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Pengujian Sifat Fisik Tanah Lahan Percobaan
Pengujian sifat fisik tanah dilakukan di balai penelitian tanah kota bogor. Pengujian tanah berupa nilai pF tanah, sifat fisik tanah, dan struktur tanah. Dalam pengujian ini diambil empat buah
sampel tanah dari lahan percobaan yang terdiri atas 2 sampel pada kedalaman 5-10 cm dan 2 sampel pada kedalaman 10-15 cm. dari ke empat sampel diambil nilai rata-rata.
Gambar 26. Grafik hubungan nilai pF tanah dengan kadar air tanah Grafik pada Gambar 26. diatas merupakan grafik hasil pengujian tanah berupa nilai pF tanah
dan kadar air tanah. Sumbu absis merupakan nilai pF yang didapatkan dari perhitungan menggunakan model Van Genuchten.
Data di atas nantinya digunakan untuk menentukan nilai kadar air tanah yang harus dijaga pada nilai kadar air tanah pada saat pF antara 4.2 sampai 2.54 agar tanaman tetap tumbuh sampai
panen. Pemantauan nilai kadar air tanah digunakan sensor kadar air tanah yang terpasang di antara kendi dan tanaman yang sebelumnya telah dikalibrasi.
4.2 Kalibrasi Sensor
Sensor yang dilakukan kalibrasi berupa sensor water level dan sensor kadar air tanah. Sensor water level digunakan untuk menentukan nilai set point pada sistem agar air dalam kendi tetap terjaga
ketinggiannya sehingga sebaran air ke daerah perakaran tanaman selalu merata. Sedangkan untuk sensor kadar air tanah digunakan untuk melihat perubahan kadar air tanah yang terjadi akibat sistem
selama sistem bekerja. Kalibrasi sensor dilakukan untuk menyesuaikan nilai yang diukur manual dengan keluaran
dari sensor. Perancangan kalibrasi sensor water level port yang digunakan adalah port 5v, port ground dan port analog serial A0.
Air-entry F.Capacity
PW.Point
0.1 0.2
0.3 0.4
0.5 0.6
0.7
0.0 1.0
2.0 3.0
4.0 5.0
V WC
cm
3
c m
3
pF
Water Retention Curve
28 Objek yang digunakan adalah air yang berada pada gelas ukur. Kemudian dilakukan
pengukuran mulai dari tinggi minimal sampai tinggi maksimal yang dapat dibaca oleh sensor terlihat pada Gambar 27. di bawah ini:
Gambar 27. Kalibrasi sensor water level
y = -0.201x + 65.60 R² = 0.955
2 4
6 8
10 12
14 16
18 20
220 230
240 250
260 270
280 290
300 310
320
T ing
g i
M uk
a A
ir c
m
Bacaan Sensor
Gambar 28. Grafik kalibrasi sensor water level
29 Pada grafik Gambar 28. di atas sumbu absis merupakan nilai yang tertampil pada serial
monitor arduino-022. Sedangkan sumbu ordinat menunjukkan tinggi muka air yang diukur secara manual dalam satuan cm sebagai tanda kapan harus membaca nilai yang terlihat pada serial monitor.
Dari hasil kalibrasi sensor water level tersebut diperoleh hubungan antara nilai pada sensor dengan nilai tinggi muka air sebenarnya dengan persamaan y=-0.201x + 65.60, persamaan ini dapat
digunakan untuk menghitung tinggi muka air sebenarnya dimana y adalah tinggi muka air dalam satuan cm dan x adalah nilai bacaan sensor dalam satuan ekivalen bilangan biner. Adapun nilai
koefisien determinasi dari persamaan ini sebesar 0.955. hal ini menunjukkan hasil kalibrasi dapat digunakan dengan tingkat akurasi tinggi.
Selain itu, data kalibrasi water level di atas digunakan sebagai nilai masukan pada program kontrol yang meliputi batas atas dan batas bawah yang didefinisikan sebagai berikut:
Sensor water level : Batas bawah WaterLevel
≤ Batas atas Selain itu, dilakukan kalibrasi sensor kadar air tanah dengan perancangan kalibrasi sensor
kadar air tanah. Port yang digunakan adalah port 5v, port ground dan port analog serial A1. Objek yang digunakan adalah tanah yang telah dikeringkan pada suhu 105
o
C selama 24 jam. Kemudian dilakukan pengukuran mulai dari kadar air tanah nol persen sampai pada kadar air tanah
jenuh yaitu 43.75 persen.
y = 0.092x - 15.48 R² = 0.887
0.00 5.00
10.00 15.00
20.00 25.00
30.00 35.00
40.00 45.00
50.00
100 200
300 400
500 600
K a
d a
r A
ir T
a n
a h
Bacaan Sensor
Gambar 29. Grafik hasil kalibrasi sensor kadar air tanah Pada grafik Gambar 29. di atas sumbu absis merupakan nilai yang tertampil pada serial
monitor arduino-022. Sedangkan sumbu ordinat menunjukkan kadar air tanah yang diukur secara manual dengan perlakuan penambahan air sebesar 50 mL.
Dari hasil kalibrasi kadar air tanah tersebut diperoleh hubungan antara nilai pada sensor dengan nilai kadar air tanah sebenarnya dengan persamaan y= 0.092x
– 15.48, persamaan ini dapat digunakan untuk menghitung kadar air tanah sebenarnya dimana y adalah kada air tanah dalam satuan
persen dan x adalah nilai bacaan sensor dalam satuan ekivalen bilangan biner. Adapun nilai koefisien determinasi dari persamaan ini sebesar 0.887. hal ini menunjukkan hasil kalibrasi dapat digunakan.
30
4.3 Rangkaian Sistem Otomatisasi
Kategori