ENERGI DAN LINGKUNGAN ( 5 Files )
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
Penguasaan Konsep Fluida Statis pada Siswa SMA
Suparmanto, Sentot Kusairi, Arif Hidayat..........................................................................PFMO-235
Model Pembelajaran GI-GI (Group Investigation-Guided Inquiry) Dalam Pembelajaran Fluida
Dinamis di SMA (Studi Pada Keterampilan Proses Sains Dan Hasil Belajar Siswa)
Ahmad Tajuddin Nur, Indrawati, Rif’ati Dina Handayani.................................................. PFMO-245
Penerapan Authentic Problem Based Learning (a-PBL) pada Materi Fluida Statis Untuk
Memperbaiki Kemampuan Pemecahan Masalah Fisika Peserta Didik Kelas X MIA-4 MAN 1
Malang
Emi Rohanum, Nuril Munfaridah.......................................................................................PFMO-253
Pengaruh Pemberian Tutorial Materi Teori Kuantum Cahaya Pada Perkuliahan Fisika Modern
terhadap Pemahaman Konsep dan Kemampuan Problem Solving Mahasiswa
Hartatiek, Dwi Haryoto , Yudyanto....................................................................................PFMO-259
Identifikasi Keterampilan Berpikir Kreatif Awal Siswa Kelas X Pada Materi Fluida Statis
Wahyu Pramudita Sari, Arif Hidayat, Sentot Kusairi......................................................... PFMO-269
Pengembangan Termometer Digital dengan Data Logger Menggunakan Microcontroller
Arduino Uno untuk Mendukung Pembelajaran Fisika Pokok Bahasan Suhu dan Kalor di Kelas X
SMA
Dimas Nurachman , A. Handjoko Permana, Dewi Muliyati ..............................................PFMO-277
Pengembangan Model Pembelajaran Integratif Untuk Meningkatkan Kemampuan Berpikir
Tingkat Tinggi dan Karakter Siswa Pada Mata Pelajaran Fisika SMA/MA
Agus Suyudi, Lia Yuliati...................................................................................................... PFMO-287
PENDIDIKAN PROFESI GURU
Profil Kemampuan Guru IPA SMP dalam Memahami Materi Ilmu Pengetahuan Bumi dan
Antariksa (IPBA).
Leni Marlina, Liliasari, Bayong Tjasyono, Sumar Hendayana................................................... PPG-1
ISBN 978-602-71279-1-9
DI-8
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
OPTIMALISASI DURASI LAMA PENCAHAYAAN DENGAN
MENGGUNAKAN LAMPU BOHLAM PADA BUDIDAYA BUAH NAGA
DALAM KONDISI OFF - SEASON
ELOK HIDAYAH1), GRETA ANDIKA FATMA2,*), LAILATUL BADRIYAH 2), YUDA C. HARIADI 3)
1) Jurusan Fisika FMIPA Universitas Negeri Jember. Jl. Kalimantan 37 Jember
E-mail: [email protected]
2) Jurusan Fisika FMIPA Universitas Negeri Jember. Jl. Kalimantan 37 Jember
E-mail: [email protected]
TEL: 085749825246; FAX: ABSTRAK: Meningkatnya permintaan buah naga terutama pada masa off-season (di luar
musim), menuntut petani untuk memenuhi kebutuhan pasar yang terus meningkat. Salah satu
metode yang telah diterapkan oleh beberapa petani buah naga khususnya di wilayah
Banyuwangi adalah pencahayaan tanaman buah naga mulai pukul 18.00
06.00 WIB
menggunakan lampu bohlam (IB) dengan daya 2,5 5 W dan lampu jenis lumen dengan daya 11
15 W. Penerapan metde tersebut terbukti mampu memicu pembungaan buah naga di luar
musimnya setelah 3 minggu pencahayaan. Namun, tingginya biaya yang harus dikeluarkan
selama masa pencahayaan akibat lamanya waktu pencahayaan serta biaya lampu khususnya
jenis lumen yang relatif lebih mahal menadi kendala tersendiri bagi beberapa petani yang ingin
menerapkan metode serupa. Sebelumnya, telah dilakukan penelitian mengenai pencahayaan
buah naga di luar musimnya menggunakan lampu dengan daya 70 100 W selama 4 jam (20.00
02.00). berdasarkan hasil penelitian tersebut, buah naga mampu berbunga setelah 33 48 hari
pencahayaan. Waktu pencahayaan buah naga berdasarkan penelitian relatif lebih singkat, akan
tetapi biaya yang diperlukan relatif tinggi akibat daya lampu yang digunakan besar serta masa
pencahayaan lebih lama. Oleh sebab itu, dilakukan penelitian pencahayaan buah naga
menggunakan lampu bohlam 5 W dengan variasi lama pencahayaan dan posisi pencahayaan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa pencahayaan buah naga menggunakan lampu bohlam 5 W
dengan posisi pencahayaan diantara dua klon buah naga serta lama pencahayaan 6 jam
merupakan metode yang efektif untuk diterapkan dalam rangka memenuhi permintaan buah
naga di luar musimya.
Kata Kunci: Buah naga, off-season, pencahayaan.
PENDAHULUAN
Buah naga merupakan jenis buah yang termasuk dalam rumpun kaktus (Raveh,
1993) dan berasal dari amerika tengah (Zee et al., 2004), keberadaannya tersebar secara
luas di enam benua (Crane dan Balerdi, 2009) termasuk benua asia dan telah banyak
dikembangkan di Indonesia. Buah naga memiliki keunggulan berupa kandungan
antioksidan (Kunnika dan Pranee, 2011), rendah kalori (Mahattanatawee et al., 2006)
dan dipercaya dapat menjadi obat untuk berbagai jenis penyakit, sehingga buah naga
banyak diminati (Tran et al., 2015). Sebagaimana buah lainnya, buah naga merupakan
buah musiman (Jiang et al., 2012), yang mana untuk wilayah Indonesia hanya berbunga
pada bulan Oktober - Maret dan selebihnya tidak berbunga atau disebut sebagai masa
off-season. Kondisi off-season menjadi peluang besar bagi petani buah naga untuk
meningkatkan pendapatan, dikarenakan permintaan terhadap buah naga meningkat
dan harga jual buah naga pada masa off-season relatif lebih mahal hingga 2 3 kali
lipat dari harga normal pada musimnya. Akan tetapi, kondisi buah naga yang tidak
dapat berbunga pada masa off-season mengakibatkan petani buah naga tidak dapat
memenuhi permintaan buah naga.
Permintaan yang meningkat serta harga buah naga yang relatif mahal hingga 2 3
kali lipat dari harga biasa (pada musimnya) menjadi alasan utama bagi petani buah
naga untuk memberikan beberapa perlakuan terhadap buah naga. Salah satu
perlakuan yang diberikan petani di wilayah Banyuwangi terhadap buah naga pada
ISBN 978-602-71279-1-9
FEL-1
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
masa off-season adalah dengan memberikan pencahayaan di malam hari (18.00 06.00
WIB). Perlakuan pencahayaan yang diberikan terbukti mampu merangsang buah naga
untuk berbunga. Namun, pencahayaan yang dilakukan oleh petani memiliki kelemahan
diantaranya daya lampu yang relatif besar (11 15 W) dan waktu pencahayaan yang
panjang (18.00
05.00 WIB). Sebelumnya, di beberapa negara telah dilakukan
penelitian mengenai pencahayaan buah naga pada malam hari seperti Vietnam (Hoa et
al., 2008), Thailand (Saradhuldhat et al., 2009) dan Taiwan (Jiang et al., 2012 dan Tran
et al., 2015). Daya lampu yang digunakan dalam penelitian tersebut relatif besar (70
100 W) dengan waktu pencahayaan 4 jam (22.00
02.00). Pemberian pencahayaan
terhadap buah naga terbukti dapat merangsang buah naga untuk berbunga walapaun
pada masa off-season (Reindeers, 2010). Hasil penelitian menunjukkan bahwa buah
naga dapat berbunga setelah 33 48 hari pencahayaan dan mulai berbuah setelah 46
59 hari pencahayaan, sehingga biaya pencahayaan relatif besar (Tran et al., 2015).
Motifasi untuk memperoleh hasil yang maksimal dari buah naga terutama pada
masa off-season, mengakibatkan petani buah naga terus menerapkan pencahayaan
dengan waktu yang panjang. Hal ini berbanding terbalik dengan ketersediaan energi
yang saat ini terus berkurang serta kondisi lingkungan yang megharuskan penggunaan
energi seefisien mungkin untuk mengurangi timbulnya pemanasan global. Oleh sebab
itu, perlu adanya penelitian lebih lanjut untuk menstimulasi buah naga pada masa offseason dengan biaya yang rendah dan hemat energi. Sehingga dilakukan penelitian
pencahayaan di wilayah Banyuwangi menggunakan lampu berdaya rendah (5 W) serta
variasi pencahayaan berupa posisi dan waktu pencahayaan. Melalui penelitian ini,
diharapkan dapat diketahui waktu serta posisi pencahayaan yang efektif untuk
menstimulasi buah naga pada masa off-season dengan daya lampu dan biaya yang
rendah.
METODE PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan di desa Sambirejo, Kabupaten Banyuwangi, Jawa Timur
(Lat. 080 30 13.25 S, Long. 1440 10 54.57 E). Terdapat 72 klon buah naga yang
digunakan dalam penelitian ini. Setiap klon terdapat 4 tanaman buah naga. Tanaman
buah naga yang digunakan sebagai objek penelitian merupakan buah naga merah (buah
naga dengan daging buah berwarna merah keungu-unguan) dan telah mencapai usia
tanam 2 tahun dengan jarak antar klon 2 m.
Perlakuan yang diberikan dalam penelitian ini terdiri dari variasi waktu
pencahayaan dan variasi posisi pencahayaan. Variasi waktu pencahayaan yang
digunakan adalah 4 jam, 6 jam dan 8 jam dengan posisi pencahayaan tepat di atas klon
buah naga dan diantara 2 klon buah naga. Antara satu perlakuan dengan perlakuan
lainnya diberi jarak 3 klon buah naga untuk menghindari terjadinya interaksi antara
satu perlakuan dengan perlakuan lainnya.
Beberapa data yang menjadi parameter pembahasan hasil penelitian ini antara
lain:
1. Jumlah bunga
2. Waktu munculnya bunga, serta
3. Jumlah buah yang dihasilkan.
Analisa data dilakukan dengan menghitung rata
rat data yang diperoleh elama
penelitian dan di plot dalam sebuah grafik mengunakan software Spread Sheat dalam
hal ini MS.Excel. analis data dilakukan secara kualitatif berdasarkan hasil rata rata
yang diperoleh serta perbandingan SE pada tiap data yang diperoleh.
Selain tiga parameter di atas, dilakukan pengambilan data berupa suhu lingkungan
(gambar 1) dan kelembaban tanah (gambar 2) selama penelitian berlangsung. Hasil
penelitian ini merupakan rata rata data yang diperoleh selama penelitian berlangsung
(April - Juni). Beberapa alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian pencahayaan
buah naga ini antara lain:
1. Termometer digital, untuk mengukur temperatur daerah penelitian;
2. GPS, untuk pengambilan data koordinat lokasi penelitian;
ISBN 978-602-71279-1-9
FEL-2
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
3.
4.
5.
6.
Lampu Bohlam 5W, sebagai alat pencahayaan;
Buah naga (72 klon), sebagai objek pengamatan;
Luxmeter, untuk mengukur intensitas cahaya, serta
Diesel, untuk pengairan lahan.
Beberapa faktor yang mempengaruhi perkembangan buah naga adalah temperatur,
kelembaban tanah dan intensitas cahaya (Zee et al., 2004). Buah naga tidak dapat
berkembang dengan baik pada daerah yang memiliki intensitas cahaya terlalu tinggi,
temperatur tinggi (> 390C) serta kondisi tanah yag terlalu kering. Oleh sebab itu, perlu
adanya pengamatan terhadap temperatur, intensitas cahaya selama penelitian serta
pengaturan kondisi air dalam tanah untuk menjaga kestabilan kelembaban tanah,
sehingga kondisi buah naga diasumsikan hanya dipengaruhi oleh perlakuan
pencahayaan meliputi lama waktu pencahayan dan posisi pencahayaan. Gambar 1
berikut ini merupakan perubahan suhu selama penelitian dengan rata rata intensitas
cahaya mulai dari 1500 sampai 2600 lux.
30,3
suhu (0C)
30,1
29,9
perubahan su
suhu
29,7
29,5
29,3
mare
aret
april
mei
juni
Gambar 1. Grafik perubahan suhu selama penelitian
kelembaban (%)
Gambar 2 berikut ini menunjukkan kondisi kelembaban tanah selama penelitian
berlangsung. Kelembaban tanah selalu dijaga dan dipastikan tidak mengalami
perubahan selama proses penelitian. Penjagaan kelembaban tanah ini dilakukan
dengan cara pengairan menggunakan diesel secara berkala, yang dilakukan setiap satu
kali dalam satu minggunya.
109
99
89
79
69
59
49
39
29
19
81,
81,7
86,7
93,7
98,5
kelembab
aban
mar
aret
april
mei
juni
Gambar 2. Grafik kelembaban tanah selama penelitian
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil penelitian pencahayaan buah naga ini didasarkan pada dua variabel, yaitu
posisi dan waktu pencahayaan. Terdapat dua posisi yang digunakan dalam penelitian
ini, yaitu posisi 1: lampu berada 30 cm di atas tiap klon buah naga; dan posisi 2: lampu
ISBN 978-602-71279-1-9
FEL-3
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
berada di antara 2 klon buah naga dengan ketinggian 30 cm di atas klon buah naga
serta 3 variasi waktu pencahayaan (4, 6 dan 8 jam). Berikut merupakan uraian hasil
peneitian pencahayaan buah naga pada masa off-season.
Pengaruh Posisi Pencahayaan
Posisi pencahayaan dan merupakan salah satu variabel yang berpengaruh terhadap
proses munculnya bunga pada buah naga (off-season). Terdapat dua posisi yang
digunakan, yaitu posisi 1 dan posisi 2. Dianatara kedua posisi tersebut, posisi 2
merupakan posisi yang efektif untuk menstimulasi buah naga pada masa off-season.
Aplikasi pencahayaan dengan posisi 2 menghasilkan bunga setelah 3 minggu
pencahayaan. Hal ini jauh lebih cepat dibandingkan dengan hasil penelitian yang telah
dilakukan sebelumnya, dimana bunga mulai muncul setelah 33 48 hari pencahayaan
(Tran et al., 2015) yang menggunakan pencahayaan satu lampu untuk satu klon buah
naga. Namun, hasil yang diperoleh berdasarkan penerapan menggunakan posisi 1
terbukti sesuai dengan peelitian sebelumnya (Tran et al., 2015). Posisi 1 mulai muncul
bunga setelah 1,5 bulan atau 42 hari pencahayaan.
Perbedaan jumlah bunga antara posisi 1 dan 2 dapat ditinjau dengan
membandingkan grafik pada gambar 3 (posisi 1) dan grafik pada gambar 4 (posisi 2)
berikut ini.
rata -rata jumlah bunga
3
2
1
0
4
6
8
waktu pencahayaan (jam)
Gambar 3. Grafik jumlah bunga terhadap waktu pencahayaan
rata -rata jumlah bunga
8
7
6
5
4
3
2
1
0
4
6
8
waktu pencahayaan
Gambar 4. Grafik hubungan rata rata jumlah bunga terhadap waktu pencahayaan
Berdasarkan kedua grafik tersebut, dapat diketahui bahwa posisi pencahayaan
berpengaruh besar terhadap kecepatan munculnya bakal bunga buah naga pada masa
off-season.
Pengaruh waktu pencahayaan
ISBN 978-602-71279-1-9
FEL-4
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
Variasi waktu pencahayaan diterapkan untuk mengetahui respon buah naga
terhadap lama pencahayaan. Respon yang diamati adalah awal buah naga berbunga.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa lamanya pencahayaan tidak berpengaruh
terhadap cepat lambatnya buah naga berbunga. Namun, waktu pencahayaan terhadap
buah naga dapat mempengaruhi jumlah bunga yang dihasilkan. Sebagaimana
ditunjukkan pada gambar 4, rata
rata jumlah bunga tertinggi adalah apliaksi
pencahayaan selama 8 jam dan terrendah pada aplikasi pencahayaan 4 jam. Semakin
lama waktu pencahayaan yang diberikan, maka bunga yang dihasilkan semakin
banyak.
Grafik pada gambar 5 di bawah ini, menunjukkan jumlah buah yang dihasilkan
untuk setiap waktu pencahayaan pada posisi 2. Buah naga dengan pencahayaan 6 jam
dan 8 jam memiliki rata rata jumlah buah sama dan jumlah buah terrendah terjadi
pada pencahayaan 4 jam. Bunga pada buah naga akan muli membentuk buah pada
minggu ke 2 atau ke-3 setelah berbunga. Lama pencahayaan buah naga terbukti dapat
mempengaruhi jumlah buga yang dihasikan. Namun, pada akhirnya jumlah buah yang
dihasilkan dari hasil pencahayaan 6 jam dan 8 jam adalah sama, sehingga dapat
diasumsikan bahwa perlakuan pencahayaan yang efektif terhadap buah naga pada
masa off-season adalah pencahayaan dengan posisi 2 dan lama pencahayaan 6 jam.
Melalui penerapan pencahayaan posisi 2, maka dapat mengurangi jumlah lampu yang
digunakan selama proses pencahayaan sekaligus mengurangi biaya pencahayaan dan
energi istrik yang dikeluarkan selama proses pencahayaan berlangsung.
rata - rata jumlah buah
14
12
10
8
6
4
2
0
4
6
8
waktu pencahayaan (jam)
Gambar 5. Grafik hubungan rata rata jumlah buah terhadap waktu pencahayaan
KESIMPULAN
Beberapa kesimpulan yang diperoleh dari hasil penelitian ini antara lain:
1. Banyaknya bunga yang dihasilkan oleh buah naga pada masa off-season
bergantung pada lama waktu pencahayaan yang diaplikasikan. Semakin lama
waktu pencahayaan, maka bunga yang dihasilkan semakin banyak.
2. Waktu pencahayaan yang efektif untuk stimulasi pencahayaan buah naga pada
masa off-season adalah 6 jam, didasarkan pada jumlah buah yang dihasilkan.
3. Posisi pencahayaan berpengaruh terhadap kecepatan berbunga. Posisi
pencahayaan diantara dua klon buah naga merupakan posisi yang efektif untuk
menstimulasi buah naga untuk memunculkan bunga pada masa off-season.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penelitian pencahayaan buah naga ini merupakan aplikasi dari kegiatan PKM yang
diselenggaraan oleh pihak Ristek DIKTI. Selama penelitian terdapat beberapa pihak
yang telah membantu serta mendukung terlaksananya penelitian. Oleh sebab itu, kami
ISBN 978-602-71279-1-9
FEL-5
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
mengucapkan terimakasih kepada pihak - pihak yang telah berkontribusi dalam
penelitian ini, diantaranya:
1. DIKTI, sebagai penyelenggara kegiatan PKM serta penyedia dana penelitian;
2. Instansi (Universitas Jember), sebagai penyedia ruang dan dana dalam kegiatan
penelitian;
3. Dra. Ary Yuriatun Nurhayati, yang telah turut serta dalam membimbing dan
memberi masukan dalam kegiatan penelitian ini, serta
4. drg.Happy Harmono, M.Kes., yang telah memberikan masukan dalam kegiatan
penelitian ini.
DAFTAR RUJUKAN
Crane, J.H dan Balerdi, C.F. 2009. Pitaya growing in the Florida home landscape.
Horticultural Sciences Department, Florida Cooperative Extension Service,
Institute of Food and Agricultural Sciences, University of Florida.HS1068.
Hoa, Hoang, John dan Chau. 2008. Developing GAP systems for dragon fruit producers
and exporters in Binh Thuan and Tien Giang provinces. Proceeding of Dragon fruit
workshop. Binh Thuan, Vietnam.
Jiang, Liau, Lin, dan Lee. 2012. The photoperiod-regulated bud formation of red Pitaya
(Hylocereus sp.). Hort. Science. Vol.47(8): 1063-1067.
Kunnika, S dan Pranee, A. 2011. Influence of enzyme treatment on bioactive compounds
and colour stability of betacyanin in flesh and peel of red dragon fruit Hylocereus
polyrhizus (Weber) Britton and Rose. International Food Research Journal.
Vol.18(4): 1437-1448.
Mahattanatawee, K., Manthey, J.A., dan Luzio, G. 2006. Total Antioxidant Activity and
Fiber Content of Select Florida-Grown Tropical Fruits. Journal Agricultural and
Food Chemistry. Vol.54: 7355 7363.
Raveh, Weiss, Nerd, dan Mizrahi. 1993. Pitayas (Genus Hylocereus): A New Fruit Crop
for the Negev Desert of Israel. P. 491-495. New crops. Wiley J. Janick and J.E.
Simon.
Reindeers, G. 2010. Dragon Fruits. Artikel. Australia: Sub-Tropical Fruit Club of Qld
newsletter.
Saradhuldhat, P., Kaewsongsang, K dan Suvittawat, K. 2009. Induced Off- Season
flowering by supplemented fluorescent light in dragon fruit (Hylocereus undatus).
Journal of International Society for Southeast Asian Agricultural Sciences. Vol.
15(1): 231-258.
Tran, D.H., Yen, C.R. dan Chen, Y.K.H. 2015. Flowerig Response of a Red Pitaya
Germplasm Collection to Lighting Addition. International Journal of Biological,
Biomolecular, Agricutural,Food and Biotechnological Engineering. Vol. 9 (2).
ISBN 978-602-71279-1-9
FEL-6
Penguasaan Konsep Fluida Statis pada Siswa SMA
Suparmanto, Sentot Kusairi, Arif Hidayat..........................................................................PFMO-235
Model Pembelajaran GI-GI (Group Investigation-Guided Inquiry) Dalam Pembelajaran Fluida
Dinamis di SMA (Studi Pada Keterampilan Proses Sains Dan Hasil Belajar Siswa)
Ahmad Tajuddin Nur, Indrawati, Rif’ati Dina Handayani.................................................. PFMO-245
Penerapan Authentic Problem Based Learning (a-PBL) pada Materi Fluida Statis Untuk
Memperbaiki Kemampuan Pemecahan Masalah Fisika Peserta Didik Kelas X MIA-4 MAN 1
Malang
Emi Rohanum, Nuril Munfaridah.......................................................................................PFMO-253
Pengaruh Pemberian Tutorial Materi Teori Kuantum Cahaya Pada Perkuliahan Fisika Modern
terhadap Pemahaman Konsep dan Kemampuan Problem Solving Mahasiswa
Hartatiek, Dwi Haryoto , Yudyanto....................................................................................PFMO-259
Identifikasi Keterampilan Berpikir Kreatif Awal Siswa Kelas X Pada Materi Fluida Statis
Wahyu Pramudita Sari, Arif Hidayat, Sentot Kusairi......................................................... PFMO-269
Pengembangan Termometer Digital dengan Data Logger Menggunakan Microcontroller
Arduino Uno untuk Mendukung Pembelajaran Fisika Pokok Bahasan Suhu dan Kalor di Kelas X
SMA
Dimas Nurachman , A. Handjoko Permana, Dewi Muliyati ..............................................PFMO-277
Pengembangan Model Pembelajaran Integratif Untuk Meningkatkan Kemampuan Berpikir
Tingkat Tinggi dan Karakter Siswa Pada Mata Pelajaran Fisika SMA/MA
Agus Suyudi, Lia Yuliati...................................................................................................... PFMO-287
PENDIDIKAN PROFESI GURU
Profil Kemampuan Guru IPA SMP dalam Memahami Materi Ilmu Pengetahuan Bumi dan
Antariksa (IPBA).
Leni Marlina, Liliasari, Bayong Tjasyono, Sumar Hendayana................................................... PPG-1
ISBN 978-602-71279-1-9
DI-8
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
OPTIMALISASI DURASI LAMA PENCAHAYAAN DENGAN
MENGGUNAKAN LAMPU BOHLAM PADA BUDIDAYA BUAH NAGA
DALAM KONDISI OFF - SEASON
ELOK HIDAYAH1), GRETA ANDIKA FATMA2,*), LAILATUL BADRIYAH 2), YUDA C. HARIADI 3)
1) Jurusan Fisika FMIPA Universitas Negeri Jember. Jl. Kalimantan 37 Jember
E-mail: [email protected]
2) Jurusan Fisika FMIPA Universitas Negeri Jember. Jl. Kalimantan 37 Jember
E-mail: [email protected]
TEL: 085749825246; FAX: ABSTRAK: Meningkatnya permintaan buah naga terutama pada masa off-season (di luar
musim), menuntut petani untuk memenuhi kebutuhan pasar yang terus meningkat. Salah satu
metode yang telah diterapkan oleh beberapa petani buah naga khususnya di wilayah
Banyuwangi adalah pencahayaan tanaman buah naga mulai pukul 18.00
06.00 WIB
menggunakan lampu bohlam (IB) dengan daya 2,5 5 W dan lampu jenis lumen dengan daya 11
15 W. Penerapan metde tersebut terbukti mampu memicu pembungaan buah naga di luar
musimnya setelah 3 minggu pencahayaan. Namun, tingginya biaya yang harus dikeluarkan
selama masa pencahayaan akibat lamanya waktu pencahayaan serta biaya lampu khususnya
jenis lumen yang relatif lebih mahal menadi kendala tersendiri bagi beberapa petani yang ingin
menerapkan metode serupa. Sebelumnya, telah dilakukan penelitian mengenai pencahayaan
buah naga di luar musimnya menggunakan lampu dengan daya 70 100 W selama 4 jam (20.00
02.00). berdasarkan hasil penelitian tersebut, buah naga mampu berbunga setelah 33 48 hari
pencahayaan. Waktu pencahayaan buah naga berdasarkan penelitian relatif lebih singkat, akan
tetapi biaya yang diperlukan relatif tinggi akibat daya lampu yang digunakan besar serta masa
pencahayaan lebih lama. Oleh sebab itu, dilakukan penelitian pencahayaan buah naga
menggunakan lampu bohlam 5 W dengan variasi lama pencahayaan dan posisi pencahayaan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa pencahayaan buah naga menggunakan lampu bohlam 5 W
dengan posisi pencahayaan diantara dua klon buah naga serta lama pencahayaan 6 jam
merupakan metode yang efektif untuk diterapkan dalam rangka memenuhi permintaan buah
naga di luar musimya.
Kata Kunci: Buah naga, off-season, pencahayaan.
PENDAHULUAN
Buah naga merupakan jenis buah yang termasuk dalam rumpun kaktus (Raveh,
1993) dan berasal dari amerika tengah (Zee et al., 2004), keberadaannya tersebar secara
luas di enam benua (Crane dan Balerdi, 2009) termasuk benua asia dan telah banyak
dikembangkan di Indonesia. Buah naga memiliki keunggulan berupa kandungan
antioksidan (Kunnika dan Pranee, 2011), rendah kalori (Mahattanatawee et al., 2006)
dan dipercaya dapat menjadi obat untuk berbagai jenis penyakit, sehingga buah naga
banyak diminati (Tran et al., 2015). Sebagaimana buah lainnya, buah naga merupakan
buah musiman (Jiang et al., 2012), yang mana untuk wilayah Indonesia hanya berbunga
pada bulan Oktober - Maret dan selebihnya tidak berbunga atau disebut sebagai masa
off-season. Kondisi off-season menjadi peluang besar bagi petani buah naga untuk
meningkatkan pendapatan, dikarenakan permintaan terhadap buah naga meningkat
dan harga jual buah naga pada masa off-season relatif lebih mahal hingga 2 3 kali
lipat dari harga normal pada musimnya. Akan tetapi, kondisi buah naga yang tidak
dapat berbunga pada masa off-season mengakibatkan petani buah naga tidak dapat
memenuhi permintaan buah naga.
Permintaan yang meningkat serta harga buah naga yang relatif mahal hingga 2 3
kali lipat dari harga biasa (pada musimnya) menjadi alasan utama bagi petani buah
naga untuk memberikan beberapa perlakuan terhadap buah naga. Salah satu
perlakuan yang diberikan petani di wilayah Banyuwangi terhadap buah naga pada
ISBN 978-602-71279-1-9
FEL-1
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
masa off-season adalah dengan memberikan pencahayaan di malam hari (18.00 06.00
WIB). Perlakuan pencahayaan yang diberikan terbukti mampu merangsang buah naga
untuk berbunga. Namun, pencahayaan yang dilakukan oleh petani memiliki kelemahan
diantaranya daya lampu yang relatif besar (11 15 W) dan waktu pencahayaan yang
panjang (18.00
05.00 WIB). Sebelumnya, di beberapa negara telah dilakukan
penelitian mengenai pencahayaan buah naga pada malam hari seperti Vietnam (Hoa et
al., 2008), Thailand (Saradhuldhat et al., 2009) dan Taiwan (Jiang et al., 2012 dan Tran
et al., 2015). Daya lampu yang digunakan dalam penelitian tersebut relatif besar (70
100 W) dengan waktu pencahayaan 4 jam (22.00
02.00). Pemberian pencahayaan
terhadap buah naga terbukti dapat merangsang buah naga untuk berbunga walapaun
pada masa off-season (Reindeers, 2010). Hasil penelitian menunjukkan bahwa buah
naga dapat berbunga setelah 33 48 hari pencahayaan dan mulai berbuah setelah 46
59 hari pencahayaan, sehingga biaya pencahayaan relatif besar (Tran et al., 2015).
Motifasi untuk memperoleh hasil yang maksimal dari buah naga terutama pada
masa off-season, mengakibatkan petani buah naga terus menerapkan pencahayaan
dengan waktu yang panjang. Hal ini berbanding terbalik dengan ketersediaan energi
yang saat ini terus berkurang serta kondisi lingkungan yang megharuskan penggunaan
energi seefisien mungkin untuk mengurangi timbulnya pemanasan global. Oleh sebab
itu, perlu adanya penelitian lebih lanjut untuk menstimulasi buah naga pada masa offseason dengan biaya yang rendah dan hemat energi. Sehingga dilakukan penelitian
pencahayaan di wilayah Banyuwangi menggunakan lampu berdaya rendah (5 W) serta
variasi pencahayaan berupa posisi dan waktu pencahayaan. Melalui penelitian ini,
diharapkan dapat diketahui waktu serta posisi pencahayaan yang efektif untuk
menstimulasi buah naga pada masa off-season dengan daya lampu dan biaya yang
rendah.
METODE PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan di desa Sambirejo, Kabupaten Banyuwangi, Jawa Timur
(Lat. 080 30 13.25 S, Long. 1440 10 54.57 E). Terdapat 72 klon buah naga yang
digunakan dalam penelitian ini. Setiap klon terdapat 4 tanaman buah naga. Tanaman
buah naga yang digunakan sebagai objek penelitian merupakan buah naga merah (buah
naga dengan daging buah berwarna merah keungu-unguan) dan telah mencapai usia
tanam 2 tahun dengan jarak antar klon 2 m.
Perlakuan yang diberikan dalam penelitian ini terdiri dari variasi waktu
pencahayaan dan variasi posisi pencahayaan. Variasi waktu pencahayaan yang
digunakan adalah 4 jam, 6 jam dan 8 jam dengan posisi pencahayaan tepat di atas klon
buah naga dan diantara 2 klon buah naga. Antara satu perlakuan dengan perlakuan
lainnya diberi jarak 3 klon buah naga untuk menghindari terjadinya interaksi antara
satu perlakuan dengan perlakuan lainnya.
Beberapa data yang menjadi parameter pembahasan hasil penelitian ini antara
lain:
1. Jumlah bunga
2. Waktu munculnya bunga, serta
3. Jumlah buah yang dihasilkan.
Analisa data dilakukan dengan menghitung rata
rat data yang diperoleh elama
penelitian dan di plot dalam sebuah grafik mengunakan software Spread Sheat dalam
hal ini MS.Excel. analis data dilakukan secara kualitatif berdasarkan hasil rata rata
yang diperoleh serta perbandingan SE pada tiap data yang diperoleh.
Selain tiga parameter di atas, dilakukan pengambilan data berupa suhu lingkungan
(gambar 1) dan kelembaban tanah (gambar 2) selama penelitian berlangsung. Hasil
penelitian ini merupakan rata rata data yang diperoleh selama penelitian berlangsung
(April - Juni). Beberapa alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian pencahayaan
buah naga ini antara lain:
1. Termometer digital, untuk mengukur temperatur daerah penelitian;
2. GPS, untuk pengambilan data koordinat lokasi penelitian;
ISBN 978-602-71279-1-9
FEL-2
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
3.
4.
5.
6.
Lampu Bohlam 5W, sebagai alat pencahayaan;
Buah naga (72 klon), sebagai objek pengamatan;
Luxmeter, untuk mengukur intensitas cahaya, serta
Diesel, untuk pengairan lahan.
Beberapa faktor yang mempengaruhi perkembangan buah naga adalah temperatur,
kelembaban tanah dan intensitas cahaya (Zee et al., 2004). Buah naga tidak dapat
berkembang dengan baik pada daerah yang memiliki intensitas cahaya terlalu tinggi,
temperatur tinggi (> 390C) serta kondisi tanah yag terlalu kering. Oleh sebab itu, perlu
adanya pengamatan terhadap temperatur, intensitas cahaya selama penelitian serta
pengaturan kondisi air dalam tanah untuk menjaga kestabilan kelembaban tanah,
sehingga kondisi buah naga diasumsikan hanya dipengaruhi oleh perlakuan
pencahayaan meliputi lama waktu pencahayan dan posisi pencahayaan. Gambar 1
berikut ini merupakan perubahan suhu selama penelitian dengan rata rata intensitas
cahaya mulai dari 1500 sampai 2600 lux.
30,3
suhu (0C)
30,1
29,9
perubahan su
suhu
29,7
29,5
29,3
mare
aret
april
mei
juni
Gambar 1. Grafik perubahan suhu selama penelitian
kelembaban (%)
Gambar 2 berikut ini menunjukkan kondisi kelembaban tanah selama penelitian
berlangsung. Kelembaban tanah selalu dijaga dan dipastikan tidak mengalami
perubahan selama proses penelitian. Penjagaan kelembaban tanah ini dilakukan
dengan cara pengairan menggunakan diesel secara berkala, yang dilakukan setiap satu
kali dalam satu minggunya.
109
99
89
79
69
59
49
39
29
19
81,
81,7
86,7
93,7
98,5
kelembab
aban
mar
aret
april
mei
juni
Gambar 2. Grafik kelembaban tanah selama penelitian
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil penelitian pencahayaan buah naga ini didasarkan pada dua variabel, yaitu
posisi dan waktu pencahayaan. Terdapat dua posisi yang digunakan dalam penelitian
ini, yaitu posisi 1: lampu berada 30 cm di atas tiap klon buah naga; dan posisi 2: lampu
ISBN 978-602-71279-1-9
FEL-3
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
berada di antara 2 klon buah naga dengan ketinggian 30 cm di atas klon buah naga
serta 3 variasi waktu pencahayaan (4, 6 dan 8 jam). Berikut merupakan uraian hasil
peneitian pencahayaan buah naga pada masa off-season.
Pengaruh Posisi Pencahayaan
Posisi pencahayaan dan merupakan salah satu variabel yang berpengaruh terhadap
proses munculnya bunga pada buah naga (off-season). Terdapat dua posisi yang
digunakan, yaitu posisi 1 dan posisi 2. Dianatara kedua posisi tersebut, posisi 2
merupakan posisi yang efektif untuk menstimulasi buah naga pada masa off-season.
Aplikasi pencahayaan dengan posisi 2 menghasilkan bunga setelah 3 minggu
pencahayaan. Hal ini jauh lebih cepat dibandingkan dengan hasil penelitian yang telah
dilakukan sebelumnya, dimana bunga mulai muncul setelah 33 48 hari pencahayaan
(Tran et al., 2015) yang menggunakan pencahayaan satu lampu untuk satu klon buah
naga. Namun, hasil yang diperoleh berdasarkan penerapan menggunakan posisi 1
terbukti sesuai dengan peelitian sebelumnya (Tran et al., 2015). Posisi 1 mulai muncul
bunga setelah 1,5 bulan atau 42 hari pencahayaan.
Perbedaan jumlah bunga antara posisi 1 dan 2 dapat ditinjau dengan
membandingkan grafik pada gambar 3 (posisi 1) dan grafik pada gambar 4 (posisi 2)
berikut ini.
rata -rata jumlah bunga
3
2
1
0
4
6
8
waktu pencahayaan (jam)
Gambar 3. Grafik jumlah bunga terhadap waktu pencahayaan
rata -rata jumlah bunga
8
7
6
5
4
3
2
1
0
4
6
8
waktu pencahayaan
Gambar 4. Grafik hubungan rata rata jumlah bunga terhadap waktu pencahayaan
Berdasarkan kedua grafik tersebut, dapat diketahui bahwa posisi pencahayaan
berpengaruh besar terhadap kecepatan munculnya bakal bunga buah naga pada masa
off-season.
Pengaruh waktu pencahayaan
ISBN 978-602-71279-1-9
FEL-4
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
Variasi waktu pencahayaan diterapkan untuk mengetahui respon buah naga
terhadap lama pencahayaan. Respon yang diamati adalah awal buah naga berbunga.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa lamanya pencahayaan tidak berpengaruh
terhadap cepat lambatnya buah naga berbunga. Namun, waktu pencahayaan terhadap
buah naga dapat mempengaruhi jumlah bunga yang dihasilkan. Sebagaimana
ditunjukkan pada gambar 4, rata
rata jumlah bunga tertinggi adalah apliaksi
pencahayaan selama 8 jam dan terrendah pada aplikasi pencahayaan 4 jam. Semakin
lama waktu pencahayaan yang diberikan, maka bunga yang dihasilkan semakin
banyak.
Grafik pada gambar 5 di bawah ini, menunjukkan jumlah buah yang dihasilkan
untuk setiap waktu pencahayaan pada posisi 2. Buah naga dengan pencahayaan 6 jam
dan 8 jam memiliki rata rata jumlah buah sama dan jumlah buah terrendah terjadi
pada pencahayaan 4 jam. Bunga pada buah naga akan muli membentuk buah pada
minggu ke 2 atau ke-3 setelah berbunga. Lama pencahayaan buah naga terbukti dapat
mempengaruhi jumlah buga yang dihasikan. Namun, pada akhirnya jumlah buah yang
dihasilkan dari hasil pencahayaan 6 jam dan 8 jam adalah sama, sehingga dapat
diasumsikan bahwa perlakuan pencahayaan yang efektif terhadap buah naga pada
masa off-season adalah pencahayaan dengan posisi 2 dan lama pencahayaan 6 jam.
Melalui penerapan pencahayaan posisi 2, maka dapat mengurangi jumlah lampu yang
digunakan selama proses pencahayaan sekaligus mengurangi biaya pencahayaan dan
energi istrik yang dikeluarkan selama proses pencahayaan berlangsung.
rata - rata jumlah buah
14
12
10
8
6
4
2
0
4
6
8
waktu pencahayaan (jam)
Gambar 5. Grafik hubungan rata rata jumlah buah terhadap waktu pencahayaan
KESIMPULAN
Beberapa kesimpulan yang diperoleh dari hasil penelitian ini antara lain:
1. Banyaknya bunga yang dihasilkan oleh buah naga pada masa off-season
bergantung pada lama waktu pencahayaan yang diaplikasikan. Semakin lama
waktu pencahayaan, maka bunga yang dihasilkan semakin banyak.
2. Waktu pencahayaan yang efektif untuk stimulasi pencahayaan buah naga pada
masa off-season adalah 6 jam, didasarkan pada jumlah buah yang dihasilkan.
3. Posisi pencahayaan berpengaruh terhadap kecepatan berbunga. Posisi
pencahayaan diantara dua klon buah naga merupakan posisi yang efektif untuk
menstimulasi buah naga untuk memunculkan bunga pada masa off-season.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penelitian pencahayaan buah naga ini merupakan aplikasi dari kegiatan PKM yang
diselenggaraan oleh pihak Ristek DIKTI. Selama penelitian terdapat beberapa pihak
yang telah membantu serta mendukung terlaksananya penelitian. Oleh sebab itu, kami
ISBN 978-602-71279-1-9
FEL-5
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
mengucapkan terimakasih kepada pihak - pihak yang telah berkontribusi dalam
penelitian ini, diantaranya:
1. DIKTI, sebagai penyelenggara kegiatan PKM serta penyedia dana penelitian;
2. Instansi (Universitas Jember), sebagai penyedia ruang dan dana dalam kegiatan
penelitian;
3. Dra. Ary Yuriatun Nurhayati, yang telah turut serta dalam membimbing dan
memberi masukan dalam kegiatan penelitian ini, serta
4. drg.Happy Harmono, M.Kes., yang telah memberikan masukan dalam kegiatan
penelitian ini.
DAFTAR RUJUKAN
Crane, J.H dan Balerdi, C.F. 2009. Pitaya growing in the Florida home landscape.
Horticultural Sciences Department, Florida Cooperative Extension Service,
Institute of Food and Agricultural Sciences, University of Florida.HS1068.
Hoa, Hoang, John dan Chau. 2008. Developing GAP systems for dragon fruit producers
and exporters in Binh Thuan and Tien Giang provinces. Proceeding of Dragon fruit
workshop. Binh Thuan, Vietnam.
Jiang, Liau, Lin, dan Lee. 2012. The photoperiod-regulated bud formation of red Pitaya
(Hylocereus sp.). Hort. Science. Vol.47(8): 1063-1067.
Kunnika, S dan Pranee, A. 2011. Influence of enzyme treatment on bioactive compounds
and colour stability of betacyanin in flesh and peel of red dragon fruit Hylocereus
polyrhizus (Weber) Britton and Rose. International Food Research Journal.
Vol.18(4): 1437-1448.
Mahattanatawee, K., Manthey, J.A., dan Luzio, G. 2006. Total Antioxidant Activity and
Fiber Content of Select Florida-Grown Tropical Fruits. Journal Agricultural and
Food Chemistry. Vol.54: 7355 7363.
Raveh, Weiss, Nerd, dan Mizrahi. 1993. Pitayas (Genus Hylocereus): A New Fruit Crop
for the Negev Desert of Israel. P. 491-495. New crops. Wiley J. Janick and J.E.
Simon.
Reindeers, G. 2010. Dragon Fruits. Artikel. Australia: Sub-Tropical Fruit Club of Qld
newsletter.
Saradhuldhat, P., Kaewsongsang, K dan Suvittawat, K. 2009. Induced Off- Season
flowering by supplemented fluorescent light in dragon fruit (Hylocereus undatus).
Journal of International Society for Southeast Asian Agricultural Sciences. Vol.
15(1): 231-258.
Tran, D.H., Yen, C.R. dan Chen, Y.K.H. 2015. Flowerig Response of a Red Pitaya
Germplasm Collection to Lighting Addition. International Journal of Biological,
Biomolecular, Agricutural,Food and Biotechnological Engineering. Vol. 9 (2).
ISBN 978-602-71279-1-9
FEL-6