AMPHIBI APPLICATION FOR WATER CHECKING AND PURIFICATION
IN ORGANIC AGRICULTURE
Sub tema: Pertanian
Disusun oleh:
Sani Rahmawati
Tri Kurnianingsih
Agustina Puspa Mentari
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2022
PENDAHULUAN
Pertanian organik merupakan kegiatan pertanian di mana tahap budidaya yang dilakukan tanpa menggunakan bahan kimia. Urgensi pertanian berkelanjutan cocok dijalankan dalam pertanian organik. Pengurangan penggunaan input bahan kimia akan menjadikan dampak kegiatan pertanian terhadap lingkungan berkurang. Menurut Lesmana dan Margeta (2017), penerapan pertanian organik cenderung diabaikan karena tingkat pengetahuan petani terhadap pertanian organik masih kurang. Proses penting dalam bertani secara organik adalah mengetahui dan menerapkan proses pertanian yang benar-benar organik agar hasil dari budidaya dapat dianggap benar sebagai hasil produksi organik.
Penerapan pertanian organik di Indonesia masih sedikit. Menurut data dari lembaga sertifikasi pertanian organik INOFICE, jumlah luas lahan organik kurang lebih sekitar 0.14% dari total 8 juta hektare (Ha) lahan sawah di Indonesia. Hal tersebut dipengaruhi oleh berbagai faktor, salah satunya yaitu paradigma petani yang masih sulit menjalankan proses produksi yang benar-benar dijalankan secara organik. Hal tersebut nantinya akan berpengaruh pada proses sertifikasi. Menurut pendapat Emiria dan Purwandari (2014), sertifikasi pertanian organik diberikan kepada petani yang sudah menerapkan produksi pangan organik sesuai SNI 6729- 2010-Organic Food & Production System dan CAC/GL 32/1999 Codex Alimentarius Commission Guidelines for the production, processing, labeling and marketing of organically produced foods. Dalam proses produksi, kita tidak tahu apakah lahan yang kita gunakan akan tetap bersifat organik atau tidak. Berbagai kemungkinan dapat terjadi seperti adanya kontaminasi tanah akan bahan kimia akibat air irigasi yang digunakan ternyata sudah tercemar bahan kimia.
Air merupakan komponen penting bagi tumbuhan. Hampir 70% bagian dari tumbuhan tersusun dari molekul air. Tumbuhan memerlukan air untuk pertumbuhan dan perkembangan, proses respirasi, dan pengangkut hasil dari proses fotosintesis. Proses pengaliran air dari sumber air ke lahan pertanian biasa disebut irigasi. Selama masa pengaliran air ke lahan tidak luput dari adanya bahan kimia sehingga perlu dilakukan pengecekan secara berkala. Sulitnya air bebas bahan kimia dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor, salah satunya dari sumber air itu sendiri. Tercemarnya sumber air menjadikan salah satu kendala untuk menuju
pertanian organik, karena sumber air menjadi hal yang krusial dalam pertanian. Sejalan dengan pendapat Yohannes et al. (2019), pencemaran dapat diakibatkan karena masih minimnya fasilitas pengolahan air limbah dan beban limbah tanpa didukung oleh kemampuan daya tampung sungai yang memadai. Hal ini tentunya menjadi hal yang serius untuk ditangani demi mewujudkan pertanian organik.
Era digitalisasi memudahkan masyarakat dunia dalam mengakses informasi apa pun tanpa mengenal waktu dan tempat. Penggunaan aplikasi yang semakin marak dalam berbagai bidang dengan didukung adanya smartphone yang semakin canggih. Smartphone, selain digunakan sebagai alat komunikasi dan internet, juga digunakan sebagai alat pembuat aplikasi yang dapat dirasakan manfaatnya. Dalam bidang pertanian, petani dapat memanfaatkan aplikasi dari smartphone dalam upaya pengecekan kualitas air dan sebagai remote otomatis untuk menyalakan alat pada pertanian organik.
Pengecekan air pada pertanian organik akan sulit dilakukan apabila jarak lahan jauh dan banyaknya kesibukan lain yang harus dikerjakan. Berdasarkan permasalahan yang ada, penulis membuat suatu inovasi aplikasi untuk pengecekan kualitas air dan remote otomatis untuk menyalakan alat yang dapat memurnikan air dari bahan kimia pada pertanian organik. Pemanfaatan smartphone yang dimiliki untuk pemantauan air secara berkala akan lebih mudah dan praktis, sehingga petani tidak harus ke lahan untuk memantau lahan tersebut.
ISI
Air dalam sistem pertanian digunakan sebagai pendukung dalam pembentukan jaringan dengan tujuan mempertahankan kelembaban tanah secara optimum. Berdasarkan pernyataan tersebut, berarti air termasuk komponen penting dalam pertanian sehingga kualitasnya harus diperhatikan. Pada pertanian organik, air yang digunakan berasal dari sumber pengairan pertama dengan tujuan untuk menghindari adanya bahan kimia yang ikut mengalir bersama air tersebut. Jika berasal dari sumber mata air kedua (sekunder), ketiga (tersier), dan seterusnya maka perlu dilakukan adanya filtrasi. Menurut Thony (2017), filtrasi atau penyaringan dapat dilakukan dengan menampung air dari saluran irigasi ke dalam sebuah kolam buatan. Air keluaran dari kolam tersebut kemudian dipakai untuk mengairi padi sawah organik.
PH air dapat mengindikasikan bahwa air tersebut tercemar atau tidak. Parameter yang digunakan adalah dengan skala pH kurang dari 7, yang artinya air tersebut bersifat asam. Ada berbagai faktor yang menyebabkan air bersifat asam, salah satunya yaitu kandungan zat besi (Fe) yang berada dalam air. Penetralan untuk air yang bersifat asam ini dapat menggunakan zeolit. Hal ini sejalan dengan pendapat Wiyono et al. (2017), zeolit dalam sistem penyaringan fisik, antara lain dapat membuat air yang berada dalam kondisi pH asam menjadi lebih netral berdasarkan kapasitas perubahan kationnya yang besar. Adapun persyaratan secara fisik untuk air yang netral atau tidak tercemar, yaitu tidak berwarna, temperatur normal, rasa tawar, tidak berbau, tidak keruh, dan tidak mengandung zat padatan.
Sebagai upaya digitalisasi dalam bidang pertanian salah satunya yakni dengan perancangan aplikasi mengkaji tampilan dan fungsi dari setiap komponen aplikasi untuk pengecekan air pada pertanian organik. Komponen-komponen penyusun aplikasi yaitu software, hardware, dan alat pemurnian air FIO (Filter Inlet Outlet). Software merupakan tempat untuk menyimpan data yang diformat dan disimpan secara digital, yang bisa dibaca dan ditulis oleh komputer. Fungsinya yaitu sebagai bahan dalam pembuatan aplikasi. Hardware merupakan alat yang diaplikasikan pada lahan. Fungsinya yaitu sensor akan membaca data pada lapangan kemudian dikirimkan melalui internet connection untuk ditampilkan pada aplikasi di smartphone. FIO (Filter Inlet Outlet) merupakan alat yang digunakan untuk memurnikan atau memfiltrasi air yang tercemar bahan bahan kimia seperti logam berat dan residu pestisida.
Aplikasi dibuat menggunakan software Flutter karena memiliki kelebihan yaitu dapat membuat aplikasi multiplatform hanya dengan satu basis coding (codebase). Dengan teknologi open source memungkinkan developer menghasilkan aplikasi di berbagai platform baik mobile android, iOS, web, maupun desktop. Aplikasi dibangun menggunakan widget yang meliputi text field, button, dan image serta dilengkapi sistem rekap basis data yang bertujuan untuk dapat memanggil basis data pada server internet. Berikut merupakan tampilan aplikasi yang dibuat menggunakan Flutter.
Smart Remote
Control
Gambar 1. Tampilan Aplikasi Pengecekan dan Pemurnian Air
Aplikasi memiliki tampilan sederhana agar mudah digunakan dan dipahami oleh petani. Terdapat tampilan pH untuk menunjukkan hasil pembacaan data sensor. Tabel pH memudahkan pengguna mengetahui tingkat keasaman atau kebasaan tanah dan air. Pada sisi kanan bulatan hasil data juga terdapat keterangan bahwa pH yang ditampilkan netral, asam, atau basa sesuai dengan data yang didapat. Terdapat juga tampilan data yang telah diambil sebelumnya sehingga kegiatan pengontrolan menjadi lebih mudah. Kestabilan alat akan menjadikan data yang diperoleh dan ditampilkan dalam aplikasi menjadi akurat. Tampilan taskbar dengan nama smart remote control berfungsi untuk mengatur menutup dan membukanya saluran utama dan saluran sekunder pada saluran irigasi. Apabila terdeteksi air tercemar melalui hasil pH meter, maka pengguna dapat membuka saluran sekunder untuk terjadinya filtrasi air secara otomatis, sedangkan saluran primer akan otomatis menutup.
Perancangan hardware menggunakan beberapa alat yang digabungkan dalam sebuah prototype meliputi sensor, mikrokontroler, LCD display, dan modul ethernet. Bagian-bagian tersebut memiliki tugas dan fungsinya masing-masing dalam memonitoring air. Sensor berfungsi untuk membaca masukan dari kandungan air. Dalam praktiknya, sensor yang digunakan adalah sensor pH analog kit. Mikrokontroler berfungsi untuk mengolah data yang diterima sensor. Mikrokontroler yang digunakan yaitu arduino Mega 2560 dengan memori flash 32 Kb dan memori SRAM 8 Kb. LCD display berfungsi untuk menunjukkan data dari hasil data sensor yang ditampilkan dalam bentuk karakter dot matrix.
Pengiriman data dari mikrokontroler kepada server internet dilakukan dengan menggunakan modul ethernet ENC28J60 yang memiliki kecepatan clock sebesar 25 Mhz. Proses pengiriman sensor dari mikrokontroler dengan merubah format data string.
FIO (Filter Inlet Outlet) merupakan alat yang berfungsi sebagai filter air. FIO (Filter Inlet Outlet) ditempatkan pada saluran masuk dan saluran keluar untuk menyaring air irigasi, sehingga yang masuk ke lingkungan lahan pertanian bebas dari bahan pencemar. Pembuatan FIO (Filter Inlet Outlet) terbilang cukup mudah, murah, dan sederhana. Bahan yang digunakan dalam pembuatan FIO (Filter Inlet Outlet) antara lain plastik, fiber, besi atau galvanis dan aluminium. Variasi dimensi FIO (Filter Inlet Outlet) disesuaikan dengan lokasi pemasangan. Terdapat silinder biochar berjumlah 11 silinder pada kerangka FIO (Filter Inlet Outlet). Pada saluran irigasi terdapat dua saluran yaitu saluran utama dan saluran sekunder. FIO (Filter Inlet Outlet) terdapat pada saluran sekunder sehingga apabila air tercemar, saluran utama menutup dan saluran sekunder akan membuka. Membuka dan menutupnya saluran dapat diatur lewat smartphone.
Adapun pihak-pihak yang dapat terlibat dalam perancangan hingga penggunaan inovasi aplikasi ini diantaranya, ahli IT, dinas pertanian, dan balai penyuluhan pertanian, serta masyarakat. Ahli IT, nantinya akan melakukan rancang bangun terkait pembuatan aplikasi pengecekan kualitas tanah dan air pada pertanian organik. Dinas pertanian dan balai penyuluhan pertanian nantinya akan membantu dalam melakukan promotion dan socialization terkait aplikasi ini agar bisa diaplikasikan pada masyarakat luas.
Berkaitan dengan langkah implementasi dari pengaplikasian aplikasi pengecekan kualitas air pada pertanian organik, ada beberapa tahapan. Langkah implementasi ini merupakan kegiatan akhir yang dilakukan dalam penerapan sistem baru dengan tujuan bisa beroperasi. Implementasi diawali dengan tahapan memasang alat pemurnian pada saluran irigasi dan memasang hardware. Pada rangkaian saluran irigasi yang dibuat memiliki saluran utama (primer) dan saluran kedua (sekunder). Pemasangan alat pemurnian FIO (Filter Inlet Outlet) diletakkan pada saluran kedua (sekunder). Hardware dipasang di dekat saluran irigasi yang berada di lahan agar pembacaan data pH air yang akan dialirkan ke lahan akurat.
Tahapan implementasi selanjutnya yaitu uji coba alat. Pengujian aplikasi dilakukan dengan menaruh alat di lahan dan memastikan semua alat terpasang dengan baik. Alat untuk membuka dan menutupnya saluran irigasi akan bekerja setelah pembacaan data pH meter untuk membaca kualitas air apakah tercemar atau tidak. Alat berupa hardware yang dipasang di lahan akan membaca data melalui sensor. Data yang telah masuk akan mengalami pemrosesan data. Hasil akhir data akan ditampilkan pada display LCD dan dikirim melalui server internet. Dalam proses pengiriman, data disimpan pada basis data dan akan terekam sehingga dapat ditampilkan kembali. Data akan ditampilkan dalam aplikasi yang didapat melalui pengambilan data pada basis data server internet. Proses pengambilan data dari basis data meliputi nilai sensor, waktu, tanggal, dan status. Rekap data pada tanggal dan jam yang telah diambil sebelumnya dapat ditampilkan melalui aplikasi sehingga kegiatan pemantauan dapat lebih efektif.
Pengujian aplikasi dilakukan dalam beberapa kali untuk memastikan aplikasi siap digunakan dalam jangka waktu yang lama. Apabila aplikasi tidak dapat membaca data, maka perlu dilakukan pengecekan hardware yang dipasang pada lahan. Bisa terjadi kemungkinan alat macet karena kondisi tertentu atau karena server internet tidak menerima sinyal. Perawatan alat terutama pada hardware perlu dilakukan agar aplikasi tetap dapat berjalan efektif. Adanya tahap evaluasi akan menjadikan pengembangan aplikasi menjadi lebih baik lagi.
PENUTUP
Adanya inovasi AMPHIBI diharapkan mampu untuk meningkatkan keefektifan dan keefisienan aplikasi guna memperoleh petani dalam melakukan pengecekan dan pemurnian air pada pertanian organik. Tahapan implementasi dilakukan secara urut dan teliti yakni meliputi pemasangan alat dan uji coba alat. Pemeliharaan alat harus dilakukan secara berkala untuk mendapatkan kinerja alat yang baik. Untuk mendapatkan hasil yang lebih optimal, perlu adanya upgrade alat baik untuk komponennya agar lebih tahan lama maupun kinerjanya terkait pembacaan alat agar lebih akurat.
DAFTAR PUSTAKA
Emiria, F., Purwandari, H. 2014. Pengembangan Pertanian Organik di Kelompok Tani Madya, Desa Kebonagung, Kabupaten Bantul, Daerah Istimewa Yogyakarta. Jurnal Penyuluhan, 10(2): 113-122.
Lesmana, D., Margareta, M. 2017. Tingkat Pengetahuan Petani Padi Sawah (Oryza sativa L.) terhadap Pertanian Organik Desa Manunggal Jaya Kecamatan Tenggarong Seberang. Jurnal Pertanian Terpadu, 5(2): 18-33.
Pradana, B., Sudarsono, B., Subiyanto, S. 2013. Analisis Kesesuaian Lahan Pertanian Terhadap Komoditas Pertanian Kabupaten Cilacap. Jurnal Geodesi Undip, 2(2): 1-12.
Thony, A. 2017. Respon Pengembangan Pertanian Organik Terhadap Pendapatan Usahatani Padi di Desa Babatan Lintang Kanan Kabupaten Empat Lawang. Jurnal Bakti Agribisnis, 2(3): 8-16.
Wiyono, N., Faturrahman, A., Syauqiah, I. 2017. Sistem Pengolahan Air Minum Sederhana (Portable Water Treatment). Jurnal Konversi UNLAM, 6(1): 27-35.
Yohannes, B. Y., Utomo, S. W., Agustina, H. 2019. Kajian Kualitas Air Sungai dan Upaya Pengendalian Pencemaran Air. IJEEM-Indonesian Journal of Environmental Education and Management, 4(2): 136-155.
0 comments:
Posting Komentar