Robot Kartesian Dua Dimensi untuk Penerapan Pestisida Nabati pada Budidaya Sayuran Hidroponik Vertikultur

I Dewa Made Subrata

Abstract


Budidaya sayuran secara hidroponik memiliki kemungkinan yang sama untuk terserang Organisme Pengganggu Tanaman (OPT) sehingga perlu penerapan pestisida. Pestisida kimia yang diterapkan selama ini cenderung mencemari lingkungan maupun mengganggu kesehatan operator penyemprot oleh karena itu perlu diterapkan pestisida yang lebih ramah lingkungan dengan cara yang lebih aman. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menerapkan manipulator robot tipe kartesian dua dimensi sebagai penyemprot pestisida nabati pada budidaya sayuran hidroponik vertikultur. Manipulator memiliki dua mekanisme geser yang satu bergerak pada rel horizontal dan yang lain bergerak pada rel vertical.  Rel vertical dipasang pada mekanisme geser horizontal. Dua batang nosel yang masing masing berisi tiga kepala nosel dipasang pada rel vertical manipulator sehingga batang nosel bisa digerakkan dalam arah horizontal. Batang nosel diposisikan di atas tanaman sayuran dengan kepala nosel menghadap ke bawah untuk menyemprotkan cairan pestisida nabati ke arah sayuran tiga kali seminggu. Konsentrat pestisida nabati yang digunakan terbuat dari bahan bawang putih, bawang merah, kunyit dan air abu gosok. Hasil pengujian menunjukkan bahwa robot mampu menggerakkan nosel sepanjang pipa hidroponik dengan ketelitian 2,1 mm. Nosel mampu menyemprotkan pestisida nabati dengan rataan debit 7,8 ml/detik dan dengan keseragaman 91 % pada nilai siklus kerja PWM pengendali pompa 98,04 %. Lama penyemprotan untuk luasan 3,73 m2 adalah 16,02 detik. Kapasitas lapang efektif robot adalah 0.072 ha/jam. Penerapan robot penyemprot pestisida nabati otomatis ini mampu mengurangi kerusakan tanaman sayuran akibat serangan OPT.

Keywords


hidroponik vertikultur; penyemprot otomatis; pestisida nabati; robot tipe kartesian; tanaman sayuran

References


AbhinandBinu, Bycil, V. J., Mohammed, R., Manav, D. R., & Viswanathan, P. V. (2024). Automatic Hydroponics Detection System and Robotic Pest Management for Enhanced Crop Cultivation. International Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology (IJIRSET), 13(5), 8389–8394. https://doi.org/10.15680/IJIRSET.2024.1305298

Albert, A., & Ismadi, V. D. Y. B. (2023). Strategi Pengembangan Usaha Sayuran Hidroponik di Hidroponik Binjai. Jurnal Profesi Insinyur Indonesia (JPII), 1(8), 307–315. https://doi.org/10.14710/jpii.2023.23908

Anika, N., & Putra, E. P. D. (2020). Analisis Pendapatan Usahatani Sayuran Hidroponik Dengan Sistem Deep Flow Technique (Dft). Jurnal Teknik Pertanian Lampung, 9(4), 367–373. https://doi.org/10.23960/jtep-l.v9i4.367-373

Annafiyah, Anam, S., & Fatah, M. (2021). Rancang Bangun Sprayer Pestisida Menggunakan Pompa Air DC 12 V dan Panjang Batang Penyemprot 6 Meter. Jurnal Rekayasa Mesin (JRM), 16(1), 90–99. https://doi.org/10.32497/jrm.v16i1.2195

Benu, M. M. M., Tae, A. S. J. A., & Mukkun, L. (2020). Dampak Residu Pestisida Terhadap Keanekaragaman Jamur Tanah Pada Lahan Sayuran. Jurnal Ilmu Tanah Dan Lingkungan, 22(2), 80–88. https://doi.org/10.29244/jitl.22.2.80-88

Daryanti, D., Soemarah, T. K. D., Suprapti, E., Budiyono, A., & Soelistijono, R. (2024). Bimbingan Pembuatan Pupuk Dan Pestisida Organik Untuk Mendukung Program Bertanam Sayuran Organik di Desa Triyagan. GANESHA: Jurnal Pengabdian Kepada Masyarakat, 4(1), 7–12. https://doi.org/10.36728/ganesha.v4i1.2695

Erceg, D., Knezevvc, B. Z., & Grvhovve, Z. (2023). Stereo vision based robot welding. Journal of Physics: Conference Series 2540 012017, 2540(2023), 012017. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2540/1/012017

Fitriyah, N., Rahmatika, W., & Dheandra, K. A. (2023). Efektivitas Pestisida Nabati Terhadap Pengendalian Hama Kutu Kebul (Bemisia Tabaci Genn.) Pada Tanaman Tomat (Lycopersicum Esculentum Mill.). Jurnal Ilmiah Agrineca, 23(2), 111–125. https://doi.org/10.36728/afp.v23i2.2634

Galicia, A. J., Domingo, J. A. S., Sebastian, H., & Soriano, L. A. (2024). Cartesian Robot Design for Automated Spinach Seedling in Crop Beds. 2024 IEEE 2nd Conference on AgriFood Electronics (CAFE), 11069331. https://doi.org/10.1109/CAFE63183.2024.11069331

Kamaruddin, C. A., Ma’ruf, M. I., Marhawati, Basra, A., & Rahmawati, D. (2020). Analisis Usaha Hidroponik di Kota Makassar (Studi Kasus Delta Farm). Agricore: Jurnal Agribisnis Dan Sosial Ekonomi Pertanian, 5(2), 151–161. https://jurnal.unpad.ac.id/agricore/article/view/30920

Kapetas, D., Christakakis, P., Faliagka, S., Katsoulas, N., & Pechlivani, E. M. (2025). AI-Driven Insect Detection, Real-Time Monitoring, and Population Forecasting in Greenhouses. AgriEngineering, 7(29), 1–16. https://doi.org/10.3390/agriengineering7020029

Kusuma, M. I., Orbit, J., Safira, W. I., Zuhri, N. M., & Ayomi, N. M. S. (2024). Kerusakan Tanaman Selada (Lactuca sativa L) oleh OPT pada Budidaya Hidroponik di Kota Semarang. Journal of Integrated Agricultural Socio Economics and Entrepreneurial Research, 2(2), 107–112. https://doi.org/10.26714/jiasee.2.2.2024.107-112

Madhu, S., Teja, U. S., Mahender, B., & Vamshi, D. (2023). Pesticide spraying robot. International Journal of Advances in Engineering and Management (IJAEM), 5(4), 772–777. https://doi.org/10.35629/5252-0504772777

Marno, Abadi, S., Widianto, E., Utomo, U. U., Fauji, N., & Hanif, R. (2020). Modifikasi dan Pengujian Sistem Penyemprot Padi dengan Penambahan Pompa Elektrik. Jurnal Riset Sains Dan Teknologi, 4(1), 1–6. https://doi.org/10.30595/jrst.v4i1.3658

Meshram, A., Vanalkar, A., Meshram, K., Badar, A., Mehta, G., & Kaushik, V. (2024). Enhancing crop protection through smart autonomous pesticide spray bot in sustainable agriculture. IOP Publishing: Engineering Research Express, 6(2024), 045563. https://doi.org/10.1088/2631-8695/ad9545

Mustafid, M. A., Subrata, I. D. M., Pramuhadi, G., & Harahap, I. S. (2022). Design and Performance Test of Autonomous Precision Spraying Robot for Cabbage Cultivation. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science, 1038(2022), 012044. https://doi.org/10.32497/jrm.v16i1.2195

Rahmat, & Wiyono. (2022). Rancangbangun Perangkat Kendali Motor Stepper Dengan Mikrokontroler. Jurnal Teknika, 7(3), 99–107. https://jurnal.sttw.ac.id/index.php/jte/article/view/180/102

Raja, V., Bhaskaran, B., Nagaraj, K. K. G., Sampathkumar, J. G., & Senthilkumar, S. R. (2022). Agricultural harvesting using integrated robot system. Indonesian Journal of Electrical Engineering and Computer Science, 25(1), 152–158. https://doi.org/10.11591/ijeecs.v25.i1.pp152-158

Ramadhani, E. G., Rosa, H. O., & Pramudi, M. I. (2024). Pengaruh Aplikasi Larutan Bawang Putih (Allium sativum) Terhadap Intensitas Serangan Hama Daun Pada Tanaman Pakcoy (Brassica rapa L). Proteksi Tanaman Tropika, 7(2), 859–864. https://doi.org/10.20527/jptt.v7i2.2605

Senen, M. A., Leiwakabessy, C., Lamerkabel, J. S. A., & Uruilal, C. (2022). Studi Kerusakan Tanaman Sawi (Brassica sp) dan Selada (Lactuca sativa L) Akibat OPT pada Sayuran Hidroponik di Kota Ambon. Jurnal Pertanian Kepulauan, 6(1), 9–22. https://doi.org/10.30598/jpk.2022.6.1.9

Shirwal, S., Veerangouda, M., Palled, V., Sushilendra, Hosamani, A., & Krishnamurthy, D. (2020). Studies on Operational Parameters of Different Spray Nozzles. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences, 9(1), 1267–1281. https://doi.org/10.20546/ijcmas.2020.901.140

Sinambela, B. R. (2024). Dampak Penggunaan Pestisida Dalam Kegiatan Pertanian Terhadap Lingkungan Hidup Dan Kesehatan. AGROTEK: Jurnal Ilmiah Ilmu Pertanian, 8(2), 178–187. https://doi.org/10.33096/agrotek.v8i2.625

Sugito, A., Sumarsono, J., Priyati, A., & Dewi, E. P. (2024). Aplikasi Teknik Aeroponik Terhadap Pertumbuhan Tanaman Bayam (Amaranthus sp). Journal of Agricultural Engineering and Technology (J-AGENT), 2(1), 1–13. https://journal.unram.ac.id/index.php/agent/article/view/3101/1793

Sukendar, N. M. C., & Dewi, N. L. M. I. M. (2023). Kajian Analisis Biaya dan Manfaat (Cost-Benefit Analysis)Sayuran Hidroponik dengan Sistem Nutrient Film Technique di Indonesia. Jurnal Manajemen Agribisnis, 11(1), 55–61. https://doi.org/10.24843/JMA.2023.v11.i01

Sukmawati, R. (2024). Pengembangan Metode Pertanian Vertikal Untuk Meningkatkan Produksi Dalam Keterbatasan Lahan. Jurnal Literasi Indonesia(JLI), 1(2), 61–68. https://jli.staiku.ac.id/index.php/st/article/view/8/26

Tasnia, F. H., Ibnusina, F., & Alfikri. (2022). Analisis Penggunaan Pestisida Nabati Pada Usaha Budidaya Pakcoy (Brassica Rapa L.) Hidroponik. Fruitset Sains : Jurnal Pertanian Agroteknologi, 10(3), 138–145. https://www.ejournal.iocscience.org/index.php/Fruitset/article/view/2849/2286

Thao, L. Q., Cuong, D. D., Anh, N. T., Minh, N., & Tam, N. D. (2022). Pest Early Detection in Greenhouse Using Machine Learning. IIETA: International Information and Engineering Technology Association, 36(2), 209–214. https://doi.org/10.18280/ria.360204

Yang, Z., Li, W., Li, M., & Yang, X. (2021). Automatic greenhouse pest recognition based on multiple color space features. Int J Agric & Biol Eng, 14(2), 188–195. https://doi.org/10.25165/j.ijabe.20211402.5098

Yeremia, D. A., & Carina, N. (2021). Vertical Farming Sebagai Upaya Konservasi Ekologi Bumi. Jurnal Stupa, 3(2), 2199–2210. https://doi.org/10.24912/stupa.v3i2.12316

Zhang, X., Bu, J., Zhou, X., & Wang, X. (2023). Automatic pest identification system in the greenhouse based on deep learning and machine vision. Frontiers in Plant Science, 14(1255719), 1–13. https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1255719




DOI: https://doi.org/10.24198/jt.vol19n2.12

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Indexed by:

 

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY-SA 4.0)