Rancang Bangun Alat Pemacu Tumbuh Tanaman Guna Meningkatkan Produktivitas Hasil Pertanian pada Industri Kecil Herbal
Simposium Nasional RAPI XIII - 2014 FT UMS
ISSN 1412-9612
RANCANG BANGUN ALAT PEMACU TUMBUH TANAMAN
GUNA MENINGKATKAN PRODUKTIVITAS HASIL PERTANIAN
PADA INDUSTRI KECIL HERBAL
Imam Sodikin1 , Joko Triyono2
1
Jurusan Teknik Industri, Fakultas Teknologi Industri, Institut Sains & Teknologi AKPRIND
Jl. Kalisahak 28 Komplek Balapan Yogyakarta 55222 Telp 0274 563029
2
Jurusan Teknik Informatika, Fakultas Teknologi Industri, Institut Sains & Teknologi AKPRIND
Jl. Kalisahak 28 Komplek Balapan Yogyakarta 55222 Telp 0274 563029
Email:dikiam12@yahoo.com
Abstrak
Simplisia merupakan bahan dasar pembuat jamu yang dihasilkan dari aneka tanaman obat. Tanaman
tersebut dibudidayakan oleh Kelompok Tani Sumber Makmur yang berada di dataran tinggi di
wilayah Magelang. Masyarakat petani terkadang gagal panen karena tanamannya layu bahkan mati.
Pertumbuhan atau persemaian tanaman menjadi sulit karena terganggu adanya mendung, dan hujan
yang terus-menerus.Waktu pembibitan yang relatif lama, yaitu 30 hari, menyebabkan proses
penanaman di lahan pertanian serta pemanfaatan hasilnya menjadi lama. Kondisi tersebut
mengakibatkan hasil panen relatif rendah dan merugikan industri kecil herbal. Tujuan program ini
adalah terciptanya alat pemercepat pertumbuhan tanaman yang mandiri, mempercepat waktu tumbuh
tanaman pada masa pembibitan, meningkatkan produktivitas hasil, serta teratasinya permasalahan
cuaca. Guna tercapainya tujuan tersebut diperlukan adanya alat pemacu tumbuh tanaman simplisia
yang dapat beroperasi secara kontinu. Metode yang diterapkan adalah perancangan dan
mengaplikasikan sistem radiasi menggunakan alat pemacu proses pertumbuhan tanaman, sehingga
mampu mempercepat proses tumbuh dan menunjang pemenuhan bahan baku di industri kecil herbal.
Hasil yang dicapai adalah alat pemacu tumbuh tanaman simplisia yang dapat menghasilkan proses
percepatan tumbuh tanaman yang tidak terpengaruh cuaca. Alat pemacu ini mampu mempercepat
tumbuh tanaman pada masa pembibitan. Waktu tumbuh tanaman pepaya untuk mencapai tinggi
batang 10 cm, jumlah daun 7 buah dengan lebar daun 5 cm adalah 20 hari. Alat pemercepat tumbuh
tanaman ini dapat mempersingkat waktu pembibitan sebesar 33,33% dari cara penyinaran dengan
matahari. Percepatan tumbuh batang rata-rata perharinya meningkat 16,9%. Hal ini menunjukkan
bahwa alat pemacu tumbuh tanaman bekerja efisien dan efektif sehingga mampu meningkatkan
produktivitas industri kecil herbal.
Kata kunci: herbal; pemacu; produktivitas; simplisia; tumbuhan
Pendahuluan
Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 68 Tahun 2002 Tentang Ketahanan Pangan dan Undangundang Nomor 7 Tahun 1996 tentang Pangan mengamanatkan bahwa pemerintah bersama masyarakat mewujudkan
ketahanan pangan bagi seluruh rakyat Indonesia. Indonesia sebagai negara agraris dan maritim dengan sumber daya
alam dan sosial budaya yang beragam membuka ruang kepada pemerintah propinsi, kabupaten/kota dan/atau desa
melaksanakan kebijakan ketahanan pangan di wilayahnya masing-masing. Masyarakat mempunyai peran yang luas
dalam mewujudkan ketahanan pangan melalui sektor pertanian yang merupakan suatu solusi utama dalam
permasalahan ketahanan dan keamanan pangan.
Kabupaten Magelang secara topografi merupakan dataran tinggi yang berbentuk menyerupai cawan karena
dikelilingi oleh lima gunung. Pegunungan Menoreh terletak di sisi selatan Kabupaten Magelang sepanjang
perbatasan dengan Kabupaten Purworejo. Kabupaten Magelang secara geoekonomis merupakan daerah perlintasan
jalur ekonomi Purworejo-Magelang, Wonosobo-Magelang, Yogyakarta-Magelang dan Semarang-Magelang.
Kabupaten Magelang mempunyai iklim yang bersifat tropis dengan temperatur udara 20˚C-27˚C. Kabupaten
Magelang mempunyai curah hujan yang cukup tinggi. Hal ini menyebabkan banyak kendala pada aktivitas yang
membutuhkan cahaya matahari.
Simplisia merupakan bahan dasar pembuat jamu dan obat-obatan yang dihasilkan dari aneka tanaman obat
yang dibudidayakan atau tumbuh liar yang telah melalui proses pengeringan. Hampir seluruh petani lahan kering
mempunyai aktivitas rutin selain tanaman pokok juga tumpang sari dengan tanaman rempah-rempah. Beberapa
kelompok tani yang tergabung dalam Assosiasi Tanaman Biofarmaka “Assyfa Farma”, salah satunya Kelompok
I-119
Simposium Nasional RAPI XIII - 2014 FT UMS
ISSN 1412-9612
Tani Sumber Makmur, secara serius membudidayakan tanaman bahan jamu atau obat-obatan. Hasil pertanian
tersebut kemudian dijual ke industri kecil mitra kelompok tani yaitu Menoreh Herbal. Industri kecil ini mengolah
simplisia menjadi jamu, yang kemudian didistribusikan ke konsumen langsung maupun ke outlet-outlet jamu di
Indonesia, serta mengirimkan simplisia ke beberapa perusahaan jamu, baik di Jawa Tengah dan DIY bahkan sampai
ke Jawa Barat dan beberapa kota di Indonesia. Industri ini juga menghasilkan jamu godhog yang belum dijadikan
bubuk atau produk jamu rebus yang dikonsumsi masyarakat pedesaan maupun perkotaan di Daerah Magelang.
Letak geografis tanah pertanian yang dikelola Kelompok Tani Sumber Makmur ada di pedesaan dan dataran
tinggi di wilayah Magelang Jateng yang memiliki curah hujan tinggi. Masyarakat petani terkadang gagal melakukan
panen yang disebabkan oleh hama penyakit dan cuaca yang tidak menentu sehingga tanaman layu bahkan mati
karena tidak dapat melakukan fotosintesis. Pertumbuhan tanaman bahan jamu yang menggunakan panas matahari
tidak lancar, karena terganggu adanya mendung, dan hujan yang terus-menerus. Kondisi tersebut menyebabkan
produksi hasil panen tidak optimal. Waktu tumbuh tanaman simplisia juga tidak optimal atau mengalami
pertumbuhan yang kurang cepat. Daun berwarna hijau, dan batang kecambahnya kokoh serta berisi, namun
pertambahan daunnya lambat. Pertumbuhannya lambat disebabkan cahaya matahari yang setiap saat berubah-ubah
intensitas dan suhunya. Sering terjadinya hujan, cuaca berawan, musim panas dan penghujan tidak menentu sangat
berpengaruh pada kebutuhan pangan.
Curah hujan yang cukup tinggi menjadi penyebab hasil panen bahan baku jamu/simplisia masih berkualitas
rendah karena proses pertumbuhan tanamannya terkendala cuaca. Saat ini, proses tumbuh tanaman simplisia
dilakukan secara konvensional atau bergantung pada adanya sinar matahari, sehingga saat musim hujan jumlah
produksinya menurun. Petani mengalami banyak kerugian, akibat tidak dapat memenuhi kebutuhan pasar.
Kebutuhan masyarakat akan ketersediaan simplisia yang sangat banyak menyebabkan terjadi masalah serius akibat
dari penurunan atau bahkan rusaknya simplisia. Terlebih saat ini terjadi global worning dimana musim panas dan
penghujan tidak menentu yang sangat berpengaruh pada kebutuhan pangan, yang terjadi pada para petani adalah
sulitnya persemaian yang disebabkan tidak stabilnya sinar matahari. Waktu pembibitan yang relatif lama, yaitu 30
hari, menyebabkan proses penanaman di lahan pertanian serta pemanfaatan hasilnya menjadi lama. Kondisi tersebut
mengakibatkan hasil panen relatif rendah dan merugikan industri kecil simplisia dikarenakan kurang tercukupinya
kebutuhan hasil tanaman. Salah satu solusi yang diharapkan dapat mengatasi persoalan itu adalah solusi yang
memfokuskan pada upaya percepatan tumbuh tanaman bahan jamu yang lebih efektif dan efisien dengan
menggunakan potensi teknologi yang berkembang saat ini. Teknologi yang diterapkan berupa Teknologi Tepat
Guna yaitu Alat Pemacu Tumbuh Tanaman yang menggunakan lampu LED pemancar sinar ultra violet yang dapat
dipergunakan oleh masyarakat dalam segala kondisi cuaca, sehingga dapat membantu industri kecil dalam
memenuhi kebutuhan pasar serta meningkatkan produktivitas. Tujuan yang akan dicapai adalah terciptanya suatu
alat radiasi pemercepat pertumbuhan tanaman yang aman dan mandiri, mempercepat waktu tumbuh tanaman pada
masa pembibitan, meningkatkan kuantitas dan produktivitas hasil tanaman simplisia, serta teratasinya permasalahan
cuaca yang menggangu proses fotosintesis tanaman yang menggagalkan kualitas dan kuantitas panen petani. Guna
tercapainya tujuan tersebut diperlukan ada alat pemacu tumbuh tanaman simplisia yang dapat beroperasi secara
kontinu tanpa ada ketergantungan cuaca.
Pada tahap perancangan dan pembuatan alat ini dibutuhkan beberapa komponen pendukung yang sering
dijumpai dalam rangkaian elektronika dan beberapa sumber yang menyangkut pemicu pembuatan alat ini. Teori
komponen ini bertujuan untuk mempermudah agar para perancang dapat merancang suatu alat dengan baik.
Ketepatan dan ketelitian dalam pemilihan berbagai nilai atau ukuran dari komponen merupakan langkah penting
yang mempengaruhi kinerja hasil dan alat yang dirancang. Dalam perancangan alat ini tidak lepas dari referensi
sebagai sumber wacana yaitu:
a. Spora dapat berkecambah dalam kondisi cahaya terang biasa ataupun gelap dan perkecambahan spora akan
terhambat jika diberi penyinaran UV lebih dari 2 jam dan pemberian sinar matahari langsung (Pawirosoemardjo
dan Purwantara, 1987).
b. Faktor cuaca seperti suhu, kelembaban, curah hujan, angin dan radiasi berpengaruh pada setiap tingkat siklus
perkembangan tanaman (Friesland and Schodter, 1988).
c. Radiasi matahari yang ditangkap klorofil pada tanaman yang mempunyai hijau daun merupakan energi dalam
proses fotosintesis. Hasil fotosintesis ini menjadi bahan utama dalam pertumbuhan dan produksi tanaman
pangan. Selain meningkatkan laju fotosintesis, peningkatan cahaya matahari biasanya mempercepat pembungaan
dan pembuahan. Sebaliknya, penurunan intensitas radiasi matahari akan memperpanjang masa pertumbuhan
tanaman. Jika air cukup maka pertumbuhan dan produksi padi hampir seluruhnya ditentukan oleh suhu dan oleh
radiasi matahari (Tjasjono, 1995).
d. Setiap tanaman atau jenis pohon mempunyai toleransi yang berlainan terhadap cahaya matahari. Ada tanaman
yang tumbuh baik di tempat terbuka sebaliknya ada beberapa tanaman yang dapat tumbuh dengan baik pada
tempat teduh/bernaungan. Ada pula tanaman yang memerlukan intensitas cahaya yang berbeda sepanjang
periode hidupnya. Pada waktu masih muda memerlukan cahaya dengan intensitas rendah dan menjelang sapihan
mulai memerlukan cahaya dengan intensitas tinggi (Soekotjo, 1976 dalam Faridah, 1996).
I-120
Simposium Nasional RAPI XIII - 2014 FT UMS
ISSN 1412-9612
e. Jumlah daun tanaman lebih banyak di tempat ternaung daripada di tempat terbuka. Di tempat terbuka
mempunyai kandungan klorofil lebih rendah dari pada tempat ternaung. Naungan memberikan efek yang nyata
terhadap luas daun. Daun mempunyai permukaan yang lebih besar di dalam naungan daripada di tempat terbuka
(Marjenah, 2001).
f. Radiasi (sinar UV) dan cahaya mempunyai peranan bagi perkembangan epidemiologi dan biologi patogen.
Siklus hidup patogen dapat berubah dengan berubahnya periode cahaya terang dan gelap. Sinar ultraviolet (UV)
dapat menekan perkembangan patogen dalam waktu tertentu dan dapat mengakibatkan tertekannya pembentukan
spora patogen. Epidemi penyakit gugur daun Corynespora biasanya terjadi dalam kondisi cuaca mendung
(intensitas cahaya rendah akibat terhalang awan) dalam jangka waktu sedikitnya satu bulan secara terus-menerus
(Situmorang dan Budiman, 2004).
g. Fotosintesa memerlukan intensitas radiasi yang lebih besar dari fotoperiodisme, pada umumnya kecepatan
fotosintesis tanaman bertambah tinggi dengan naiknya intensitas cahaya. Pada nilai-nilai intensitas cahaya
tertentu, kecepatan fotosintesa tidak dipengaruhi oleh intensitas cahaya karena daun telah jenuh dengan cahaya
(Guslim, 2007).
Cahaya memberikan energi yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman/pohon secara langsung melalui tumbuhan
hijau atau melalui organisme lain. Hal ini tergantung kepada zat-zat organik yang disintesa oleh tumbuhan hijau.
Kualitas cahaya berkaitan erat dengan panjang gelombang, dimana panjang gelombang ungu dan biru mempunyai
foton yang lebih berenergi bila dibanding dengan panjang gelombang jingga dan merah.
Gambar 1. Perbedaan Kualitas Cahaya Berdasarkan Panjang Gelombang
Gambar 1 di atas menunjukkan bahwa panjang gelombang 750-626 nm adalah warna merah, panjang gelombang
626-595 nm adalah warna orange/jingga, panjang gelombang 595-574 nm adalah warna kuning, panjang gelombang
574-490 nm adalah warna hijau, panjang gelombang 490-435 nm adalah warna biru, dan panjang gelombang 435400 nm adalah warna ungu. Semua warna-warni dari panjang gelombang ini berpengaruh terhadap fotosintesis,
pertumbuhan, dan perkembangan pohon baik secara generatif maupun vegetatif. Warna kuning dan hijau
dimanfaatkan oleh tanaman sangat sedikit, panjang gelombang yang paling banyak diabsorbsi berada di wilayah
violet sampai biru dan orange sampai merah.
Cahaya spektrum warna yang paling berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman adalah cahaya tampak
yang memiliki gelombang terpendek dan terpanjang. Cahaya tampak dengan gelombang terpendek memberi warna
ungu dan gelombang terpanjang memberi warna merah. Hal ini karena fotosintesis akan berjalan lebif efektif pada
sprektrum warna merah dan ungu. Pigmen klorofil menyerap lebih banyak cahaya terlihat pada warna ungu (400450 nanometer) dan merah (650-700 nanometer).
Bahan Dan Metode Penelitian
Bahan yang diuji adalah bibit pepaya yang ditanam pada polybag ukuran 8 x 12 cm dengan media campuran
tanah dan pupuk kandang. Radiasi penyinaran dilakukan dengan menggunakan alat pemacu tumbuh tanaman.
Pengujian dilakukan dengan menghubungkan alat pemacu pertumbuhan tanaman secara elektronik ke sumber
tengangan PLN 220V AC. Cahaya yang dihasilkan akan menyinari tanaman pada polybag tersebut dengan jarak
±100 cm pada pukul 18.00-06.00 selama 12 jam. Pertumbuhan tanaman diukur setiap hari mengunakan pengaris.
Adapun yang diukur pada tanaman pepaya adalah tinggi (batang) tanaman, panjang lebar, dan banyaknya daun.
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah melalui perancangan dengan mengaplikasikan radiator
sebagai sistem pemacu proses pertumbuhan tanaman simplisia untuk diterapkan pada masyarakat petani atau lahan
pertanian, sehingga mempercepat proses tumbuh saat pembibitan dan menunjang pemenuhan bahan baku produksi
di industri kecil herbal. Alat pemacu ini dapat dipakai pada musim panas maupun hujan, di samping itu juga dapat
dipakai siang dan malam hari. Adanya alat pemacu tumbuh tanaman simplisia ini akan membantu masyarakat agar
tidak terhambat dalam proses tumbuh saat pembibitan tanaman simplisia.
I-121
Simposium Nasional RAPI XIII - 2014 FT UMS
ISSN 1412-9612
Konsep pembuatan alat pemacu pertumbuhan tanaman secara elektronik ini seperti terlihat pada gambar 2
dan 3 di bawah ini.
TR1
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
D16
D17
D18
D19
D20
D21
D22
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
D31
D32
D33
D34
D35
D36
D37
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
D46
D47
D48
D49
D50
D51
D52
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
D61
D62
D63
D64
D65
D66
D67
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
D76
D77
D78
D79
D80
D81
D82
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
D91
D92
D93
D94
D95
D96
D97
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
D106
D107
D108
D109
D110
D111
D112
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
D121
D122
D123
D124
D125
D126
D127
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
D136
D137
D138
D139
D140
D141
D142
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
D151
D152
D153
D154
D155
D156
D157
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
D166
D167
D168
D169
D170
D171
D172
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
D181
D182
D183
D184
D185
D186
D187
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
D196
D197
D198
D199
D200
D201
D202
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
D211
D212
D213
D214
D215
D216
D217
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
D226
D227
D228
D229
D230
D231
D232
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
D241
D242
D243
D244
D245
D246
D247
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
D8
D9
D10
D11
D12
D13
D14
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED DIODE-LED
D23
D24
D25
D26
D27
D28
D29
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED DIODE-LED
D15
D38
D39
D40
D41
D42
D43
D44
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED DIODE-LED
D53
D54
D55
D56
D57
D58
D59
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED DIODE-LED
D68
D69
D70
D71
D72
D73
D74
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED DIODE-LED
D83
D84
D85
D86
D87
D88
D89
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED DIODE-LED
D98
D99
D100
D101
D102
D103
D104
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED DIODE-LED
D113
D114
D115
D116
D117
D118
D119
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED DIODE-LED
D128
D129
D130
D131
D132
D133
D134
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED DIODE-LED
D143
D144
D145
D146
D147
D148
D149
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED DIODE-LED
D158
D159
D160
D161
D162
D163
D164
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED DIODE-LED
D173
D174
D175
D176
D177
D178
D179
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED DIODE-LED
D188
D189
D190
D191
D192
D193
D194
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED DIODE-LED
D203
D204
D205
D206
D207
D208
D209
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED DIODE-LED
D218
D219
D220
D221
D222
D223
D224
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED DIODE-LED
D233
D234
D235
D236
D237
D238
D239
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED DIODE-LED
D248
D249
D250
D251
D252
D253
D254
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED DIODE-LED
R1
470R
32V
D30
R2
470R
BR1
D45
R3
GBU6A
470R
D60
R4
470R
AC
D75
R5
470R
D90
R6
220V
470R
D105
R7
+42V
CT
470R
D120
R8
470R
D135
R9
470R
C1
C2
C3
C4
1000u
1000u
100n
100n
D150
R10
470R
D165
R11
32V
470R
D180
R12
470R
D195
R13
470R
D210
R14
470R
D225
R15
470R
D240
R16
470R
D255
R17
470R
Gambar 2. Rangkaian Catu Daya
Gambar 3. Rangkaian Beban
Ketika rangkaian dihubungkan dengan sumber tengangan bolak-balik (Alternating Current/AC) 220 volt, maka
tegangan tersebut akan diubah oleh rangkaian Power Supply menjadi tengangan searah (Direct Current) sebesar
43,5 volt. Tengangan ini untuk mensuplai blok lampu LED 13,5 Watt, dan LED tersebut memancarkan sinar pada
media tumbuhan dengan jarak ± 100 cm. Rangkain ini adalah rangkain utama dalam alat ini, karena rangkaian inilah
yang menyinari tanaman sebagai pemacu pertumbuhan.
Pemercepat pertumbuhan tanaman ini adalah merupakan hasil pengembangan dari berbagai aplikasi
elektronika, yaitu photovoltaik sebagai konverter energi matahari, baterai sebagai penyimpan arus dan tegangan,
inverter sebagai konverter arus, timer sebagai sistem pewaktuan dan travo elektrik sebagai pembangkit radiator. Alat
pemacu tumbuh tanaman ini bekerja dengan cara memancarkan gelombang radiasi 660 nm dan 450 nm yang
diterima oleh klorofil, auksin, dan giberelin. Klorofil akan menyerap gelombang tersebut secara sempurna untuk
melakukan fotosintesis. Auksin yang terpapar gelombang radiasi akan terbakar dan memicu pertumbuhan tanaman
ke arah sumber radiasi. Fungsi auksin adalah sebagai pangatur pembesaran sel dan memacu pemanjangan sel di
daerah belakang maristem ujung. Pengaruh auksin yang lain adalah merangsang pembelahan sel-sel kambium,
meningkatkan perkembangan bunga dan buah, merangsang perkembangan akar lateral dan menyebabkan
pembengkokan batang. Auksin ini ditemukan di ujung batang dan akar serta di tempat pembentukan bunga, buah
dan daun. Giberelin yang terpapar gelombang radiasi akan teransang untuk memaksimalkan fungsinya. Giberelin
tidak mengakibatkan pucuk membengkok seperti pada auksin. Fungsinya merangsang pemanjangan batang,
merangsang aktivitas enzim amilase dan proteinase yang berperan dalam mencerna cadangan makanan, merangsang
pertumbuhan tunas, meghilangkan dormasi biji untuk memacu perkecambahan serta merangsang perbungaan dan
pertumbuhan buah secara partenogenesis. Giberelin ditemukan pada semua bagian tumbuhan, misalnya pucuk
batang, ujung akar, bunga, buah dan terutama pada biji. Alat pemacu tumbuh tanaman yang dihasilkan dan dampak
pemaparan radiasinya dapat dilihat pada gambar 4 dan 5 berikut ini.
0,40 – 1,20 m
Gambar 4. Alat Pemacu Tumbuh Tanaman
I-122
Simposium Nasional RAPI XIII - 2014 FT UMS
ISSN 1412-9612
Gambar 5. Pemaparan Radiasi dari Alat Pemacu
Hasil Dan Pembahasan
Hasil yang dicapai pada program ini adalah alat pemacu tumbuh tanaman simplisia yang ramah lingkungan,
mudah pemeliharaannya, dan dapat bekerja terus menerus. Alat ini dapat menghasilkan proses percepatan tumbuh
tanaman secara efektif, dan efisien karena dapat dioperasikan setiap saat. Alat pemacu ini mampu mempercepat
tumbuh tanaman pada masa pembibitan. Waktu tumbuh tanaman pepaya untuk mencapai tinggi batang 10 cm,
jumlah daun 7 buah dengan lebar daun 5 cm adalah 20 hari. Pada gambar 6,7,8, dan 9 berikut ini disajikan
perbandingan tinggi batang, jumlah, panjang, dan lebar daun pepaya hasil penyinaran dengan menggunakan sinar
UV dan matahari.
Gambar 6. Perbandingan Tinggi Batang Pepaya
Gambar 7. Perbandingan Jumlah Daun Pepaya
I-123
Simposium Nasional RAPI XIII - 2014 FT UMS
ISSN 1412-9612
Gambar 8. Perbandingan Panjang Daun Pepaya
Gambar 9. Perbandingan Lebar Daun Pepaya
Pada gambar 6,7,8, dan 9 tersebut menunjukkan bahwa penyinaran dengan sinar UV pada alat pemacu
tumbuh tanaman pepaya telah berhasil mempercepat proses pertumbuhan pada saat pembibitan. Rata-rata
pertumbuhan tinggi batang perharinya adalah 0,50 cm. Rata-rata pertumbuhan panjang daun perharinya adalah 0,26
cm. Rata-rata pertumbuhan lebar daun perharinya adalah 0,23 cm. Hasil ini menunjukkan bahwa rasio rata-rata
pertumbuhan batang perharinya meningkat 1,5 kali, rasio rata-rata pertumbuhan panjang daun perharinya meningkat
1,57 kali, dan rasio rata-rata pertumbuhan lebar daun perharinya meningkat 1,75 kali dari metode penyinaran dengan
memanfaatkan sinar matahari. Percepatan tumbuh tanaman dengan menggunakan alat pemacu dapat mempersingkat
waktu pembibitan sebesar 33,33%, dan percepatan tumbuh batang rata-rata perharinya meningkat 16,9% dari cara
penyinaran dengan sinar matahari (cara konvensional). Waktu proses pembibitan yang semakin singkat tersebut
berkontribusi terhadap peningkatan produktivitas dan ketersediaan bahan baku untuk industri kecil herbal.
Kesimpulan
1. Tanaman pepaya yang disinari sinar UV dari alat pemacu tumbuh tanaman mengalami pertumbuhan tinggi yang
cepat dan jumlah daunnya bertambah lebih cepat, berwarna hijau lebar dan tebal, serta batangnya tegak.
Pertumbuhan yang cepat ini disebabkan oleh penyinaran yang cukup dan media tanam yang baik, sehingga
proses fotosintesis dapat berjalan dengan baik.
2. Panjang gelombang radiasi 660 nm dan 450 nm yang dipancarkan alat pemacu tumbuh tanaman dapat
mempercepat proses pertumbuhan tanaman pada saat pembibitan. Waktu tumbuh tanaman pepaya untuk
mencapai tinggi batang 10 cm, jumlah daun 7 buah dengan lebar daun 5 cm adalah 20 hari.
3. Percepatan tumbuh tanaman dengan menggunakan alat pemacu dapat mempersingkat waktu pembibitan sebesar
33,33%, dan percepatan tumbuh batang rata-rata perharinya meningkat 16,9% dari cara penyinaran matahari.
4. Alat pemacu tumbuh tanaman ini sangat menguntungkan para petani dan pengusaha industri kecil herbal,
sehingga kelompok tani maupun industri kecil herbal akan dapat meningkatkan produktivitasnya.
Daftar Pustaka
Faridah, E., (1996), “Pengaruh Intensitas Cahaya, Mikoriza dan Serbuk Arang pada Pertumbuhan Alam
Drybalanops sp”, Buletin penelitian Nomor 29, Fakultas Kehutanan, Universitas Gajah Mada, Yogyakarta.
Friesland, H. and Schodter, H., (1988), “The Analysis of Weather Factors in Epidemiology in Kranz, J and Rotem, J
(ed) Experimental Techniques in Plant Disease Epidemiology”, Springer-verlag. P., 115-134.
Guslim, (2007), “Dasar-Dasar Klimatologi”, PT. Raja Grafindo Persada, Jakarta.
Marjenah, (2001), “Pengaruh Perbedaan Naungan di Persemaian Terhadap Pertumbuhan dan Respon Morfologi Dua
Jenis Semai Meranti”, Jurnal Ilmiah Kehutanan “Rimba Kalimantan ” Vol. 6. Nomor 2, Samarinda,
Kalimantan Timur.
Pawirosoemardjo, S., Purwantara, A, (1987), “Sporulation and Spore Germination of Corynespora Cassiicola ”,
Proceeding of IRRDB Symposium Pathology of Hevea brasiliensis, November 2-3, 1987, Chiang mai
Thailand, P. 24-33.
Situmorang dan Budiman, (2004), “Penyakit Tanaman Karet dan Pengendaliannya”, Balai penelitian Sumbawa.
Soekotjo, (1976), Silvika, “Proyek Peningkatan/Pengembangan Perguruan Tinggi IPB”, Fakultas Kehutanan, IPB,
Bogor.
Tjasjono, (1995), “Klimatologi Umum”, ITB, Bandung.
I-124
ISSN 1412-9612
RANCANG BANGUN ALAT PEMACU TUMBUH TANAMAN
GUNA MENINGKATKAN PRODUKTIVITAS HASIL PERTANIAN
PADA INDUSTRI KECIL HERBAL
Imam Sodikin1 , Joko Triyono2
1
Jurusan Teknik Industri, Fakultas Teknologi Industri, Institut Sains & Teknologi AKPRIND
Jl. Kalisahak 28 Komplek Balapan Yogyakarta 55222 Telp 0274 563029
2
Jurusan Teknik Informatika, Fakultas Teknologi Industri, Institut Sains & Teknologi AKPRIND
Jl. Kalisahak 28 Komplek Balapan Yogyakarta 55222 Telp 0274 563029
Email:dikiam12@yahoo.com
Abstrak
Simplisia merupakan bahan dasar pembuat jamu yang dihasilkan dari aneka tanaman obat. Tanaman
tersebut dibudidayakan oleh Kelompok Tani Sumber Makmur yang berada di dataran tinggi di
wilayah Magelang. Masyarakat petani terkadang gagal panen karena tanamannya layu bahkan mati.
Pertumbuhan atau persemaian tanaman menjadi sulit karena terganggu adanya mendung, dan hujan
yang terus-menerus.Waktu pembibitan yang relatif lama, yaitu 30 hari, menyebabkan proses
penanaman di lahan pertanian serta pemanfaatan hasilnya menjadi lama. Kondisi tersebut
mengakibatkan hasil panen relatif rendah dan merugikan industri kecil herbal. Tujuan program ini
adalah terciptanya alat pemercepat pertumbuhan tanaman yang mandiri, mempercepat waktu tumbuh
tanaman pada masa pembibitan, meningkatkan produktivitas hasil, serta teratasinya permasalahan
cuaca. Guna tercapainya tujuan tersebut diperlukan adanya alat pemacu tumbuh tanaman simplisia
yang dapat beroperasi secara kontinu. Metode yang diterapkan adalah perancangan dan
mengaplikasikan sistem radiasi menggunakan alat pemacu proses pertumbuhan tanaman, sehingga
mampu mempercepat proses tumbuh dan menunjang pemenuhan bahan baku di industri kecil herbal.
Hasil yang dicapai adalah alat pemacu tumbuh tanaman simplisia yang dapat menghasilkan proses
percepatan tumbuh tanaman yang tidak terpengaruh cuaca. Alat pemacu ini mampu mempercepat
tumbuh tanaman pada masa pembibitan. Waktu tumbuh tanaman pepaya untuk mencapai tinggi
batang 10 cm, jumlah daun 7 buah dengan lebar daun 5 cm adalah 20 hari. Alat pemercepat tumbuh
tanaman ini dapat mempersingkat waktu pembibitan sebesar 33,33% dari cara penyinaran dengan
matahari. Percepatan tumbuh batang rata-rata perharinya meningkat 16,9%. Hal ini menunjukkan
bahwa alat pemacu tumbuh tanaman bekerja efisien dan efektif sehingga mampu meningkatkan
produktivitas industri kecil herbal.
Kata kunci: herbal; pemacu; produktivitas; simplisia; tumbuhan
Pendahuluan
Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 68 Tahun 2002 Tentang Ketahanan Pangan dan Undangundang Nomor 7 Tahun 1996 tentang Pangan mengamanatkan bahwa pemerintah bersama masyarakat mewujudkan
ketahanan pangan bagi seluruh rakyat Indonesia. Indonesia sebagai negara agraris dan maritim dengan sumber daya
alam dan sosial budaya yang beragam membuka ruang kepada pemerintah propinsi, kabupaten/kota dan/atau desa
melaksanakan kebijakan ketahanan pangan di wilayahnya masing-masing. Masyarakat mempunyai peran yang luas
dalam mewujudkan ketahanan pangan melalui sektor pertanian yang merupakan suatu solusi utama dalam
permasalahan ketahanan dan keamanan pangan.
Kabupaten Magelang secara topografi merupakan dataran tinggi yang berbentuk menyerupai cawan karena
dikelilingi oleh lima gunung. Pegunungan Menoreh terletak di sisi selatan Kabupaten Magelang sepanjang
perbatasan dengan Kabupaten Purworejo. Kabupaten Magelang secara geoekonomis merupakan daerah perlintasan
jalur ekonomi Purworejo-Magelang, Wonosobo-Magelang, Yogyakarta-Magelang dan Semarang-Magelang.
Kabupaten Magelang mempunyai iklim yang bersifat tropis dengan temperatur udara 20˚C-27˚C. Kabupaten
Magelang mempunyai curah hujan yang cukup tinggi. Hal ini menyebabkan banyak kendala pada aktivitas yang
membutuhkan cahaya matahari.
Simplisia merupakan bahan dasar pembuat jamu dan obat-obatan yang dihasilkan dari aneka tanaman obat
yang dibudidayakan atau tumbuh liar yang telah melalui proses pengeringan. Hampir seluruh petani lahan kering
mempunyai aktivitas rutin selain tanaman pokok juga tumpang sari dengan tanaman rempah-rempah. Beberapa
kelompok tani yang tergabung dalam Assosiasi Tanaman Biofarmaka “Assyfa Farma”, salah satunya Kelompok
I-119
Simposium Nasional RAPI XIII - 2014 FT UMS
ISSN 1412-9612
Tani Sumber Makmur, secara serius membudidayakan tanaman bahan jamu atau obat-obatan. Hasil pertanian
tersebut kemudian dijual ke industri kecil mitra kelompok tani yaitu Menoreh Herbal. Industri kecil ini mengolah
simplisia menjadi jamu, yang kemudian didistribusikan ke konsumen langsung maupun ke outlet-outlet jamu di
Indonesia, serta mengirimkan simplisia ke beberapa perusahaan jamu, baik di Jawa Tengah dan DIY bahkan sampai
ke Jawa Barat dan beberapa kota di Indonesia. Industri ini juga menghasilkan jamu godhog yang belum dijadikan
bubuk atau produk jamu rebus yang dikonsumsi masyarakat pedesaan maupun perkotaan di Daerah Magelang.
Letak geografis tanah pertanian yang dikelola Kelompok Tani Sumber Makmur ada di pedesaan dan dataran
tinggi di wilayah Magelang Jateng yang memiliki curah hujan tinggi. Masyarakat petani terkadang gagal melakukan
panen yang disebabkan oleh hama penyakit dan cuaca yang tidak menentu sehingga tanaman layu bahkan mati
karena tidak dapat melakukan fotosintesis. Pertumbuhan tanaman bahan jamu yang menggunakan panas matahari
tidak lancar, karena terganggu adanya mendung, dan hujan yang terus-menerus. Kondisi tersebut menyebabkan
produksi hasil panen tidak optimal. Waktu tumbuh tanaman simplisia juga tidak optimal atau mengalami
pertumbuhan yang kurang cepat. Daun berwarna hijau, dan batang kecambahnya kokoh serta berisi, namun
pertambahan daunnya lambat. Pertumbuhannya lambat disebabkan cahaya matahari yang setiap saat berubah-ubah
intensitas dan suhunya. Sering terjadinya hujan, cuaca berawan, musim panas dan penghujan tidak menentu sangat
berpengaruh pada kebutuhan pangan.
Curah hujan yang cukup tinggi menjadi penyebab hasil panen bahan baku jamu/simplisia masih berkualitas
rendah karena proses pertumbuhan tanamannya terkendala cuaca. Saat ini, proses tumbuh tanaman simplisia
dilakukan secara konvensional atau bergantung pada adanya sinar matahari, sehingga saat musim hujan jumlah
produksinya menurun. Petani mengalami banyak kerugian, akibat tidak dapat memenuhi kebutuhan pasar.
Kebutuhan masyarakat akan ketersediaan simplisia yang sangat banyak menyebabkan terjadi masalah serius akibat
dari penurunan atau bahkan rusaknya simplisia. Terlebih saat ini terjadi global worning dimana musim panas dan
penghujan tidak menentu yang sangat berpengaruh pada kebutuhan pangan, yang terjadi pada para petani adalah
sulitnya persemaian yang disebabkan tidak stabilnya sinar matahari. Waktu pembibitan yang relatif lama, yaitu 30
hari, menyebabkan proses penanaman di lahan pertanian serta pemanfaatan hasilnya menjadi lama. Kondisi tersebut
mengakibatkan hasil panen relatif rendah dan merugikan industri kecil simplisia dikarenakan kurang tercukupinya
kebutuhan hasil tanaman. Salah satu solusi yang diharapkan dapat mengatasi persoalan itu adalah solusi yang
memfokuskan pada upaya percepatan tumbuh tanaman bahan jamu yang lebih efektif dan efisien dengan
menggunakan potensi teknologi yang berkembang saat ini. Teknologi yang diterapkan berupa Teknologi Tepat
Guna yaitu Alat Pemacu Tumbuh Tanaman yang menggunakan lampu LED pemancar sinar ultra violet yang dapat
dipergunakan oleh masyarakat dalam segala kondisi cuaca, sehingga dapat membantu industri kecil dalam
memenuhi kebutuhan pasar serta meningkatkan produktivitas. Tujuan yang akan dicapai adalah terciptanya suatu
alat radiasi pemercepat pertumbuhan tanaman yang aman dan mandiri, mempercepat waktu tumbuh tanaman pada
masa pembibitan, meningkatkan kuantitas dan produktivitas hasil tanaman simplisia, serta teratasinya permasalahan
cuaca yang menggangu proses fotosintesis tanaman yang menggagalkan kualitas dan kuantitas panen petani. Guna
tercapainya tujuan tersebut diperlukan ada alat pemacu tumbuh tanaman simplisia yang dapat beroperasi secara
kontinu tanpa ada ketergantungan cuaca.
Pada tahap perancangan dan pembuatan alat ini dibutuhkan beberapa komponen pendukung yang sering
dijumpai dalam rangkaian elektronika dan beberapa sumber yang menyangkut pemicu pembuatan alat ini. Teori
komponen ini bertujuan untuk mempermudah agar para perancang dapat merancang suatu alat dengan baik.
Ketepatan dan ketelitian dalam pemilihan berbagai nilai atau ukuran dari komponen merupakan langkah penting
yang mempengaruhi kinerja hasil dan alat yang dirancang. Dalam perancangan alat ini tidak lepas dari referensi
sebagai sumber wacana yaitu:
a. Spora dapat berkecambah dalam kondisi cahaya terang biasa ataupun gelap dan perkecambahan spora akan
terhambat jika diberi penyinaran UV lebih dari 2 jam dan pemberian sinar matahari langsung (Pawirosoemardjo
dan Purwantara, 1987).
b. Faktor cuaca seperti suhu, kelembaban, curah hujan, angin dan radiasi berpengaruh pada setiap tingkat siklus
perkembangan tanaman (Friesland and Schodter, 1988).
c. Radiasi matahari yang ditangkap klorofil pada tanaman yang mempunyai hijau daun merupakan energi dalam
proses fotosintesis. Hasil fotosintesis ini menjadi bahan utama dalam pertumbuhan dan produksi tanaman
pangan. Selain meningkatkan laju fotosintesis, peningkatan cahaya matahari biasanya mempercepat pembungaan
dan pembuahan. Sebaliknya, penurunan intensitas radiasi matahari akan memperpanjang masa pertumbuhan
tanaman. Jika air cukup maka pertumbuhan dan produksi padi hampir seluruhnya ditentukan oleh suhu dan oleh
radiasi matahari (Tjasjono, 1995).
d. Setiap tanaman atau jenis pohon mempunyai toleransi yang berlainan terhadap cahaya matahari. Ada tanaman
yang tumbuh baik di tempat terbuka sebaliknya ada beberapa tanaman yang dapat tumbuh dengan baik pada
tempat teduh/bernaungan. Ada pula tanaman yang memerlukan intensitas cahaya yang berbeda sepanjang
periode hidupnya. Pada waktu masih muda memerlukan cahaya dengan intensitas rendah dan menjelang sapihan
mulai memerlukan cahaya dengan intensitas tinggi (Soekotjo, 1976 dalam Faridah, 1996).
I-120
Simposium Nasional RAPI XIII - 2014 FT UMS
ISSN 1412-9612
e. Jumlah daun tanaman lebih banyak di tempat ternaung daripada di tempat terbuka. Di tempat terbuka
mempunyai kandungan klorofil lebih rendah dari pada tempat ternaung. Naungan memberikan efek yang nyata
terhadap luas daun. Daun mempunyai permukaan yang lebih besar di dalam naungan daripada di tempat terbuka
(Marjenah, 2001).
f. Radiasi (sinar UV) dan cahaya mempunyai peranan bagi perkembangan epidemiologi dan biologi patogen.
Siklus hidup patogen dapat berubah dengan berubahnya periode cahaya terang dan gelap. Sinar ultraviolet (UV)
dapat menekan perkembangan patogen dalam waktu tertentu dan dapat mengakibatkan tertekannya pembentukan
spora patogen. Epidemi penyakit gugur daun Corynespora biasanya terjadi dalam kondisi cuaca mendung
(intensitas cahaya rendah akibat terhalang awan) dalam jangka waktu sedikitnya satu bulan secara terus-menerus
(Situmorang dan Budiman, 2004).
g. Fotosintesa memerlukan intensitas radiasi yang lebih besar dari fotoperiodisme, pada umumnya kecepatan
fotosintesis tanaman bertambah tinggi dengan naiknya intensitas cahaya. Pada nilai-nilai intensitas cahaya
tertentu, kecepatan fotosintesa tidak dipengaruhi oleh intensitas cahaya karena daun telah jenuh dengan cahaya
(Guslim, 2007).
Cahaya memberikan energi yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman/pohon secara langsung melalui tumbuhan
hijau atau melalui organisme lain. Hal ini tergantung kepada zat-zat organik yang disintesa oleh tumbuhan hijau.
Kualitas cahaya berkaitan erat dengan panjang gelombang, dimana panjang gelombang ungu dan biru mempunyai
foton yang lebih berenergi bila dibanding dengan panjang gelombang jingga dan merah.
Gambar 1. Perbedaan Kualitas Cahaya Berdasarkan Panjang Gelombang
Gambar 1 di atas menunjukkan bahwa panjang gelombang 750-626 nm adalah warna merah, panjang gelombang
626-595 nm adalah warna orange/jingga, panjang gelombang 595-574 nm adalah warna kuning, panjang gelombang
574-490 nm adalah warna hijau, panjang gelombang 490-435 nm adalah warna biru, dan panjang gelombang 435400 nm adalah warna ungu. Semua warna-warni dari panjang gelombang ini berpengaruh terhadap fotosintesis,
pertumbuhan, dan perkembangan pohon baik secara generatif maupun vegetatif. Warna kuning dan hijau
dimanfaatkan oleh tanaman sangat sedikit, panjang gelombang yang paling banyak diabsorbsi berada di wilayah
violet sampai biru dan orange sampai merah.
Cahaya spektrum warna yang paling berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman adalah cahaya tampak
yang memiliki gelombang terpendek dan terpanjang. Cahaya tampak dengan gelombang terpendek memberi warna
ungu dan gelombang terpanjang memberi warna merah. Hal ini karena fotosintesis akan berjalan lebif efektif pada
sprektrum warna merah dan ungu. Pigmen klorofil menyerap lebih banyak cahaya terlihat pada warna ungu (400450 nanometer) dan merah (650-700 nanometer).
Bahan Dan Metode Penelitian
Bahan yang diuji adalah bibit pepaya yang ditanam pada polybag ukuran 8 x 12 cm dengan media campuran
tanah dan pupuk kandang. Radiasi penyinaran dilakukan dengan menggunakan alat pemacu tumbuh tanaman.
Pengujian dilakukan dengan menghubungkan alat pemacu pertumbuhan tanaman secara elektronik ke sumber
tengangan PLN 220V AC. Cahaya yang dihasilkan akan menyinari tanaman pada polybag tersebut dengan jarak
±100 cm pada pukul 18.00-06.00 selama 12 jam. Pertumbuhan tanaman diukur setiap hari mengunakan pengaris.
Adapun yang diukur pada tanaman pepaya adalah tinggi (batang) tanaman, panjang lebar, dan banyaknya daun.
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah melalui perancangan dengan mengaplikasikan radiator
sebagai sistem pemacu proses pertumbuhan tanaman simplisia untuk diterapkan pada masyarakat petani atau lahan
pertanian, sehingga mempercepat proses tumbuh saat pembibitan dan menunjang pemenuhan bahan baku produksi
di industri kecil herbal. Alat pemacu ini dapat dipakai pada musim panas maupun hujan, di samping itu juga dapat
dipakai siang dan malam hari. Adanya alat pemacu tumbuh tanaman simplisia ini akan membantu masyarakat agar
tidak terhambat dalam proses tumbuh saat pembibitan tanaman simplisia.
I-121
Simposium Nasional RAPI XIII - 2014 FT UMS
ISSN 1412-9612
Konsep pembuatan alat pemacu pertumbuhan tanaman secara elektronik ini seperti terlihat pada gambar 2
dan 3 di bawah ini.
TR1
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
D16
D17
D18
D19
D20
D21
D22
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
D31
D32
D33
D34
D35
D36
D37
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
D46
D47
D48
D49
D50
D51
D52
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
D61
D62
D63
D64
D65
D66
D67
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
D76
D77
D78
D79
D80
D81
D82
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
D91
D92
D93
D94
D95
D96
D97
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
D106
D107
D108
D109
D110
D111
D112
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
D121
D122
D123
D124
D125
D126
D127
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
D136
D137
D138
D139
D140
D141
D142
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
D151
D152
D153
D154
D155
D156
D157
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
D166
D167
D168
D169
D170
D171
D172
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
D181
D182
D183
D184
D185
D186
D187
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
D196
D197
D198
D199
D200
D201
D202
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
D211
D212
D213
D214
D215
D216
D217
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
D226
D227
D228
D229
D230
D231
D232
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
D241
D242
D243
D244
D245
D246
D247
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
D8
D9
D10
D11
D12
D13
D14
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED DIODE-LED
D23
D24
D25
D26
D27
D28
D29
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED DIODE-LED
D15
D38
D39
D40
D41
D42
D43
D44
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED DIODE-LED
D53
D54
D55
D56
D57
D58
D59
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED DIODE-LED
D68
D69
D70
D71
D72
D73
D74
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED DIODE-LED
D83
D84
D85
D86
D87
D88
D89
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED DIODE-LED
D98
D99
D100
D101
D102
D103
D104
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED DIODE-LED
D113
D114
D115
D116
D117
D118
D119
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED DIODE-LED
D128
D129
D130
D131
D132
D133
D134
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED DIODE-LED
D143
D144
D145
D146
D147
D148
D149
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED DIODE-LED
D158
D159
D160
D161
D162
D163
D164
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED DIODE-LED
D173
D174
D175
D176
D177
D178
D179
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED DIODE-LED
D188
D189
D190
D191
D192
D193
D194
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED DIODE-LED
D203
D204
D205
D206
D207
D208
D209
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED DIODE-LED
D218
D219
D220
D221
D222
D223
D224
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED DIODE-LED
D233
D234
D235
D236
D237
D238
D239
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED DIODE-LED
D248
D249
D250
D251
D252
D253
D254
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED
DIODE-LED DIODE-LED
R1
470R
32V
D30
R2
470R
BR1
D45
R3
GBU6A
470R
D60
R4
470R
AC
D75
R5
470R
D90
R6
220V
470R
D105
R7
+42V
CT
470R
D120
R8
470R
D135
R9
470R
C1
C2
C3
C4
1000u
1000u
100n
100n
D150
R10
470R
D165
R11
32V
470R
D180
R12
470R
D195
R13
470R
D210
R14
470R
D225
R15
470R
D240
R16
470R
D255
R17
470R
Gambar 2. Rangkaian Catu Daya
Gambar 3. Rangkaian Beban
Ketika rangkaian dihubungkan dengan sumber tengangan bolak-balik (Alternating Current/AC) 220 volt, maka
tegangan tersebut akan diubah oleh rangkaian Power Supply menjadi tengangan searah (Direct Current) sebesar
43,5 volt. Tengangan ini untuk mensuplai blok lampu LED 13,5 Watt, dan LED tersebut memancarkan sinar pada
media tumbuhan dengan jarak ± 100 cm. Rangkain ini adalah rangkain utama dalam alat ini, karena rangkaian inilah
yang menyinari tanaman sebagai pemacu pertumbuhan.
Pemercepat pertumbuhan tanaman ini adalah merupakan hasil pengembangan dari berbagai aplikasi
elektronika, yaitu photovoltaik sebagai konverter energi matahari, baterai sebagai penyimpan arus dan tegangan,
inverter sebagai konverter arus, timer sebagai sistem pewaktuan dan travo elektrik sebagai pembangkit radiator. Alat
pemacu tumbuh tanaman ini bekerja dengan cara memancarkan gelombang radiasi 660 nm dan 450 nm yang
diterima oleh klorofil, auksin, dan giberelin. Klorofil akan menyerap gelombang tersebut secara sempurna untuk
melakukan fotosintesis. Auksin yang terpapar gelombang radiasi akan terbakar dan memicu pertumbuhan tanaman
ke arah sumber radiasi. Fungsi auksin adalah sebagai pangatur pembesaran sel dan memacu pemanjangan sel di
daerah belakang maristem ujung. Pengaruh auksin yang lain adalah merangsang pembelahan sel-sel kambium,
meningkatkan perkembangan bunga dan buah, merangsang perkembangan akar lateral dan menyebabkan
pembengkokan batang. Auksin ini ditemukan di ujung batang dan akar serta di tempat pembentukan bunga, buah
dan daun. Giberelin yang terpapar gelombang radiasi akan teransang untuk memaksimalkan fungsinya. Giberelin
tidak mengakibatkan pucuk membengkok seperti pada auksin. Fungsinya merangsang pemanjangan batang,
merangsang aktivitas enzim amilase dan proteinase yang berperan dalam mencerna cadangan makanan, merangsang
pertumbuhan tunas, meghilangkan dormasi biji untuk memacu perkecambahan serta merangsang perbungaan dan
pertumbuhan buah secara partenogenesis. Giberelin ditemukan pada semua bagian tumbuhan, misalnya pucuk
batang, ujung akar, bunga, buah dan terutama pada biji. Alat pemacu tumbuh tanaman yang dihasilkan dan dampak
pemaparan radiasinya dapat dilihat pada gambar 4 dan 5 berikut ini.
0,40 – 1,20 m
Gambar 4. Alat Pemacu Tumbuh Tanaman
I-122
Simposium Nasional RAPI XIII - 2014 FT UMS
ISSN 1412-9612
Gambar 5. Pemaparan Radiasi dari Alat Pemacu
Hasil Dan Pembahasan
Hasil yang dicapai pada program ini adalah alat pemacu tumbuh tanaman simplisia yang ramah lingkungan,
mudah pemeliharaannya, dan dapat bekerja terus menerus. Alat ini dapat menghasilkan proses percepatan tumbuh
tanaman secara efektif, dan efisien karena dapat dioperasikan setiap saat. Alat pemacu ini mampu mempercepat
tumbuh tanaman pada masa pembibitan. Waktu tumbuh tanaman pepaya untuk mencapai tinggi batang 10 cm,
jumlah daun 7 buah dengan lebar daun 5 cm adalah 20 hari. Pada gambar 6,7,8, dan 9 berikut ini disajikan
perbandingan tinggi batang, jumlah, panjang, dan lebar daun pepaya hasil penyinaran dengan menggunakan sinar
UV dan matahari.
Gambar 6. Perbandingan Tinggi Batang Pepaya
Gambar 7. Perbandingan Jumlah Daun Pepaya
I-123
Simposium Nasional RAPI XIII - 2014 FT UMS
ISSN 1412-9612
Gambar 8. Perbandingan Panjang Daun Pepaya
Gambar 9. Perbandingan Lebar Daun Pepaya
Pada gambar 6,7,8, dan 9 tersebut menunjukkan bahwa penyinaran dengan sinar UV pada alat pemacu
tumbuh tanaman pepaya telah berhasil mempercepat proses pertumbuhan pada saat pembibitan. Rata-rata
pertumbuhan tinggi batang perharinya adalah 0,50 cm. Rata-rata pertumbuhan panjang daun perharinya adalah 0,26
cm. Rata-rata pertumbuhan lebar daun perharinya adalah 0,23 cm. Hasil ini menunjukkan bahwa rasio rata-rata
pertumbuhan batang perharinya meningkat 1,5 kali, rasio rata-rata pertumbuhan panjang daun perharinya meningkat
1,57 kali, dan rasio rata-rata pertumbuhan lebar daun perharinya meningkat 1,75 kali dari metode penyinaran dengan
memanfaatkan sinar matahari. Percepatan tumbuh tanaman dengan menggunakan alat pemacu dapat mempersingkat
waktu pembibitan sebesar 33,33%, dan percepatan tumbuh batang rata-rata perharinya meningkat 16,9% dari cara
penyinaran dengan sinar matahari (cara konvensional). Waktu proses pembibitan yang semakin singkat tersebut
berkontribusi terhadap peningkatan produktivitas dan ketersediaan bahan baku untuk industri kecil herbal.
Kesimpulan
1. Tanaman pepaya yang disinari sinar UV dari alat pemacu tumbuh tanaman mengalami pertumbuhan tinggi yang
cepat dan jumlah daunnya bertambah lebih cepat, berwarna hijau lebar dan tebal, serta batangnya tegak.
Pertumbuhan yang cepat ini disebabkan oleh penyinaran yang cukup dan media tanam yang baik, sehingga
proses fotosintesis dapat berjalan dengan baik.
2. Panjang gelombang radiasi 660 nm dan 450 nm yang dipancarkan alat pemacu tumbuh tanaman dapat
mempercepat proses pertumbuhan tanaman pada saat pembibitan. Waktu tumbuh tanaman pepaya untuk
mencapai tinggi batang 10 cm, jumlah daun 7 buah dengan lebar daun 5 cm adalah 20 hari.
3. Percepatan tumbuh tanaman dengan menggunakan alat pemacu dapat mempersingkat waktu pembibitan sebesar
33,33%, dan percepatan tumbuh batang rata-rata perharinya meningkat 16,9% dari cara penyinaran matahari.
4. Alat pemacu tumbuh tanaman ini sangat menguntungkan para petani dan pengusaha industri kecil herbal,
sehingga kelompok tani maupun industri kecil herbal akan dapat meningkatkan produktivitasnya.
Daftar Pustaka
Faridah, E., (1996), “Pengaruh Intensitas Cahaya, Mikoriza dan Serbuk Arang pada Pertumbuhan Alam
Drybalanops sp”, Buletin penelitian Nomor 29, Fakultas Kehutanan, Universitas Gajah Mada, Yogyakarta.
Friesland, H. and Schodter, H., (1988), “The Analysis of Weather Factors in Epidemiology in Kranz, J and Rotem, J
(ed) Experimental Techniques in Plant Disease Epidemiology”, Springer-verlag. P., 115-134.
Guslim, (2007), “Dasar-Dasar Klimatologi”, PT. Raja Grafindo Persada, Jakarta.
Marjenah, (2001), “Pengaruh Perbedaan Naungan di Persemaian Terhadap Pertumbuhan dan Respon Morfologi Dua
Jenis Semai Meranti”, Jurnal Ilmiah Kehutanan “Rimba Kalimantan ” Vol. 6. Nomor 2, Samarinda,
Kalimantan Timur.
Pawirosoemardjo, S., Purwantara, A, (1987), “Sporulation and Spore Germination of Corynespora Cassiicola ”,
Proceeding of IRRDB Symposium Pathology of Hevea brasiliensis, November 2-3, 1987, Chiang mai
Thailand, P. 24-33.
Situmorang dan Budiman, (2004), “Penyakit Tanaman Karet dan Pengendaliannya”, Balai penelitian Sumbawa.
Soekotjo, (1976), Silvika, “Proyek Peningkatan/Pengembangan Perguruan Tinggi IPB”, Fakultas Kehutanan, IPB,
Bogor.
Tjasjono, (1995), “Klimatologi Umum”, ITB, Bandung.
I-124