ANALISA LINGKUNGAN DALAM BANGUNAN GREENHOUSE TIPE TUNNEL YANG TELAH DIMODIFIKASI DI PT. ALAM INDAH BUNGA NUSANTARA, CIPANAS, CIANJUR
Oleh: ANNE NOOR INAYAH F14103030
2007 DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR ANALISA LINGKUNGAN DALAM BANGUNAN GREENHOUSE TIPE TUNNEL YANG TELAH DIMODIFIKASI DI PT. ALAM INDAH BUNGA NUSANTARA, CIPANAS, CIANJUR
SKRIPSI Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor Oleh: ANNE NOOR INAYAH F14103030 Dilahirkan pada tanggal 08 Juli 1986 di Bandung Tanggal lulus: 27 Agustus 2007
Menyetujui, Bogor, 29 Agustus 2007
Ir. Meiske Widyarti, M. Eng Pembimbing Akademik
Mengetahui,
Dr. Ir. Wawan Hermawan, MS Ketua Departemen Teknik Pertanian
Anne Noor Inayah. F14103030. Analisa Lingkungan Dalam Bangunan Greenhouse Tipe Tunnel yang Telah Dimodifikasi di PT. Alam Indah Bunga Nusantara, Cipanas, Cianjur. Di bawah bimbingan Ir. Meiske Widyarti, M. Eng
RINGKASAN
Setiap jenis tanaman dalam pertumbuhannya memerlukan kondisi lingkungan yang spesifik, khususnya tanaman krisan. Lingkungan yang sesuai dengan kebutuhan tanaman akan membuat tanaman dapat berkembang dengan optimal. Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman diantaranya adalah suhu udara, kelembaban, intensitas cahaya, kecepatan angin, serta kandungan CO2. Salah satu cara pengendalian untuk pertumbuhan tanaman diantaranya dengan menggunakan greenhouse. Berbagai jenis bentuk greenhouse telah digunakan di Indonesia, salah satunya yaitu greenhouse tipe tunnel (setengah lingkaran) yang banyak digunakan di negara yang beriklim subtropis. Pada negara yang beriklim tropis seperti di Indonesia perlu dilakukan studi untuk mengetahui kesesuaian greenhouse tipe tunnel yang dipergunakan untuk budidaya tanaman krisan. Tujuan dari penelitian ini adalah melakukan pengukuran dan analisa parameter lingkungan dalam bangunan greenhouse yang telah dimodifikasi dalam budidaya tanaman krisan, membandingkan suhu udara di dalam greenhouse tipe tunnel sebelum modifikasi, sesudah modifikasi dan tipe sere, serta menghitung laju ventilasi udara karena faktor angin pada greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi. Penelitian ini dilakukan dari bulan Mei sampai Juni 2007 bertempat di PT. Alam Indah Bunga Nusantara, Cipanas, Cianjur. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi. Sebagai pembanding, digunakan juga greenhouse tipe tunnel sebelum dimodifikasi dan tipe sere. Sedangkan peralatan yang digunakan adalah meteran, termometer bola basah dan bola kering, termokopel dan hybrid recorder, luxmeter, anemometer digital, psychrometric chart, weather station, dan PC (personal computer). Data yang dikumpulkan berupa data primer dan data sekunder. Pengambilan data dilakukan selama 3 hari berturut-turut dengan kondisi cuaca cerah. Pengambilan data dilakukan antara pukul 07.30 – 17.30 WIB dengan interval setiap ½ jam. Data hasil pengukuran diolah dengan menggunakan program komputer Microsof Excel, sedangkan data hasil pengukuran dimensi greenhouse diolah dengan menggunakan program AUTOCAD 2005. Berdasarkan hasil pengukuran lingkungan dalam greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi dan di luar greenhouse, suhu udara di luar greenhouse lebih rendah dibandingkan dengan suhu udara di dalam greenhouse. Suhu udara maksimum di dalam greenhouse pada titik 2 (tengah-tengah greenhouse) 36.4oC pada pukul 11.30 WIB dengan perbedaan 5oC dengan di luar greenhouse. Kelembaban relatif udara di dalam greenhouse bernilai lebih rendah dibandingkan kelembaban relatif udara di luar greenhouse. Kelembaban relatif udara maksimum di dalam greenhouse sebesar 90.6% dan di luar greenhouse sebesar 94.3% terjadi
pada pukul 07.30 WIB, sedangkan kelembaban relatif udara minimum di dalam greenhouse sebesar 46.8% dan di luar greenhouse sebesar 50.7% terjadi pada pukul 11.30. Berdasarkan hasil pengukuran suhu udara pada ketiga tipe greenhouse, suhu udara di dalam greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi lebih rendah 0.5 – 3oC daripada suhu udara di dalam greenhouse tipe tunnel yang belum dimodifikasi. Suhu udara di dalam greenhouse tipe sere lebih rendah 0.5 – 3.5oC dibandingkan suhu udara di dalam greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi. Laju ventilasi udara berbanding lurus dengan kecepatan angin. Kecepatan angin yang besar akan menghasilkan laju ventilasi udara yang besar, dan kecepatan angin yang rendah akan menghasilkan laju ventilasi udara yang rendah pula. laju ventilasi udara maksimum yang melewati bukaan terjadi di sebelah Timur sebesar 10 kg/s pada kecepatan angin 0.86 m/s, dan minimum sebesar 0 kg/s pada kecepatan angin 0 m/s. Laju ventilasi udara maksimum yang melewati bukaan sebelah Barat sebesar 5 kg/s pada kecepatan angin 0.45 m/s, dan minimum sebesar 0 kg/s pada kecepatan angin 0 m/s. Tinggi bangunan greenhouse yang diteliti adalah 3.7 m, jarak antar bangunan yang bersampingan ± 0.6 - 1 m, dan jarak antar bangunan yang berhadapan ± 3 m. Berdasarkan teori, sebaiknya jarak antar bangunan 1.5 m dari tinggi bangunan, maka jarak antar bangunan di lokasi penelitian sebaiknya minimal 5.5 m karena jarak antar bangunan yang terlalu berdekatan akan menghalangi pergerakan angin. Agar budidaya tanaman krisan di dalam greenhousei tipe tunnel yang telah dimodifikasi dapat optimal sesuai dengan syarat pertumbuhan tanaman, maka dibutuhkan kondisi lingkungan dalam bangunan yang baik pula. Pada greenhouse yang diteliti terlihat bahwa lingkungan dalam bangunan greenhouse masih kurang sesuai dengan syarat pertumbuhan tanaman yang optimal. Untuk mengatasi hal tersebut perlu dilakukan beberapa cara, diantaranya yaitu dengan menggunakan kembali exhause fan, teknik pengkabutan di atas bangunan, memberikan efek pendinginan, menambah lapisan film pada penutup atap, atau dengan menambah bukaan ventilasi sepanjang lengkungan bangunan greenhouse.
RIWAYAT HIDUP
Nama lengkap penulis adalah Anne Noor Inayah, dilahirkan di Bandung pada tanggal 08 Juli 1986. Penulis merupakan anak kedua dari lima bersaudara dari pasangan Bapak M. Natsir Noor, BE dan Ibu Maryamah. Pada tahun 1997, penulis menyelesaikan pendidikan di SDN Padasuka II Bandung. Kemudian penulis melanjutkan pendidikan di SLTPN 16 Bandung dan lulus pada tahun 2000. Pada tahun yang sama penulis melanjutkan pendidikan di SMU PGII 1 Bandung dan lulus pada tahun 2003. Pada tahun 2003, penulis diterima pada program S1 Institut Pertanian Bogor melalui jalur USMI (Undangan Seleksi Mahasiswa Institut Pertanian Bogor) di Departemen Teknik Pertanian Laboratorium Lingkungan dan Bangunan Pertanian (LBP), Fakultas Teknologi Pertanian. Selama studi penulis aktif pada beberapa organisasi, antara lain Himpunan Mahasiswa Teknik Pertanian (HIMATETA) sebagai staf departemen profesi periode 2004-2005, serta 2005-2006. Aktif di Paguyuban Mahasiswa Bandung (PAMAUNG) periode 2003-2005. Penulis telah melakukan Praktek Lapangan di Rohmat Farm Cisarua, Kab. Bandung dengan judul “Mempelajari Aspek Keteknikan Pertanian pada Budidaya Bunga Hebras di Greenhouse Rohmat Farm, Cisarua, Kab. Bandung”.
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Skripsi ini berjudul “Analisa Iklim Mikro pada Greenhouse Tipe Tunnel yang Dimodifikasi”. Isi skripsi ini ditekankan pada pengaruh iklim mikro seperti suhu udara, kelembaban relatif udara, kecepatan angin, serta intensitas cahaya juga pengaruh perbedaan suhu pada tipe greenhouse yang berbeda. Selama melakukan penelitian dan penulisan skripsi ini telah banyak pihak yang membantu penulis sehingga dengan segala kerendahan hati penulis ucapkan terima kasih kepada: 1. Ir. Meiske Widyarti, M.Eng selaku dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan saran kepada penulis. 2. Dr. Ir. Usman Ahmad, M.Agr, dan Chusnul Arif, S.TP selaku dosen penguji. 3. Kedua orang tuaku tercinta (M. Natsir Noor, BE dan Maryamah) atas segala limpahan kasih sayang dan bantuan secara moril maupun materiil. 4. Kakak dan adik-adikku tersayang (Yelli & A’Dede, Ridha, Intan, Dilla) yang telah memberikan semangat dan motivasi pada penulis. 5. PT. Alam Indah Bunga Nusantara yang telah memberikan ijin kepada penulis untuk melakukan penelitian. 6. Pak Ahmad, dan Mas Firman yang telah banyak membantu dalam kelancaran penelitian ini. 7. Sahabat-sahabatku: Manda, Dela, Erly, Dias, Leny, Rany, Dyanti, dan Dyah. 8. Eka Utami selaku teman seperjuangan dalam melaksanakan penelitian. 9. Rekan-rekan LBP: Ali Parjito, A. Suhaeli, Eka, Dewi. N, Fuad, Iin, Irawan, Kindi, Murni, Sari, Shinta, Tari, Ukik, Yanu, Yulis, dan Yuni. 10. Teman-teman yang telah membantu selama penelitian (Khafid, Gia, Supri, Deta, Raning, Budi, Riyan, Tso, Irwan, Ale, dan Mba Eni) juga temanteman TEP 40 lainnya.
i
11. Badudu Crew (Belinda, Winda, Ikqi, Lili, M’Ari, Bunga, Yeni, Mieke, Opie, Rahma, Nurul, Ima, Bintang, dan Karin) yang tidak henti-hentinya memberikan semangat kepada penulis. 12. Semua pihak yang telah membantu penulis yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Sebagai penutup, penulis menyadari bahwa karya tulis ini masih jauh dari sempurna. Untuk itu penulis mengharapkan kritik dan sarannya. Semoga karya tulis ini bermanfaat bagi para pembaca.
Bogor, 2007
Penulis
ii
DAFTAR ISI
Halaman KATA PENGANTAR ...................................................................................
i
DAFTAR ISI .................................................................................................
iii
DAFTAR TABEL .........................................................................................
v
DAFTAR GAMBAR .....................................................................................
vi
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................
vii
I. PENDAHULUAN ...................................................................................
1
A. LATAR BELAKANG ........................................................................
1
B. TUJUAN ............................................................................................
3
II. TINJAUAN PUSTAKA .........................................................................
4
A. BUDIDAYA BUNGA KRISAN ........................................................
4
B. GREENHOUSE ..................................................................................
5
C. SUHU UDARA...................................................................................
8
D. KELEMBABAN RELATIF UDARA ...............................................
9
E. KECEPATAN ANGIN DAN VENTILASI BANGUNAN ...............
10
F. INTENSITAS CAHAYA ...................................................................
12
III. METODE PENELITIAN .....................................................................
13
A. TEMPAT DAN WAKTU ..................................................................
13
B. BAHAN DAN ALAT ........................................................................
13
C. TAHAPAN PENELITIAN ................................................................
15
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ...............................................................
19
A. KONDISI LINGKUNGAN DALAM BANGUNAN GREENHOUSE TIPE TUNNEL YANG TELAH DIMODIFIKASI ..............................
19
B. LAJU VENTILASI UDARA AKIBAT FAKTOR ANGIN PADA GREENHOUSE TIPE TUNNEL YANG TELAH DIMODIFIKASI ..
27
C. PERBANDINGAN SUHU UDARA DI DALAM GREENHOUSE TIPE TUNNEL SEBELUM DAN SESUDAH MODIFIKASI DAN TIPE SERE ...........................................................................................
28
iii
D. PENGARUH LINGKUNGAN DALAM BANGUNAN GREENHOUSE TIPE TUNNEL YANG TELAH DIMODIFIKASI PADA BUDIDAYA BUNGA KRISAN ...............................................................................
33
E. EVALUASI TERHADAP DESAIN BANGUNAN ...........................
37
V. KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................
39
A. KESIMPULAN ....................................................................................
39
B. SARAN .................................................................................................
40
DAFTAR PUSTAKA .....................................................................................
41
LAMPIRAN ..................................................................................................
43
iv
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 1. Suhu udara maksimum dan minimum di dalam greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi selama pengamatan ....................................
23
Tabel 2. Laju ventilasi udara karena faktor angin pada greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi ......................................................................
27
Tabel 3. Perbedaan suhu udara di dalam greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi dengan greenhouse tipe tunnel sebelum dimodifikasi dan tipe sere ............................................................................................
31
Tabel 4. Perbedaan suhu udara di luar greenhouse dengan suhu udara di dalam greenhouse tipe tunnel sebelum dan sesudah dimodifikasi dan tipe sere ...........................................................................................
32
v
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 1. Greenhouse tipe tunnel sebelum dimodifikasi ..............................
2
Gambar 2. Greenhouse tipe tunnel sesudah dimodifikasi ...............................
2
Gambar 3. Greenhouse tipe sere .....................................................................
2
Gambar 4. Berbagai tipe bentuk greenhouse (Nelson, 1981) ..........................
7
Gambar 5. Berbagai tipe bentuk greenhouse yang digunakan di Negara Amerika dan Eropa ......................................................................................
8
Gambar 6. Titik-titik pengukuran pada greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi ..................................................................................
16
Gambar 7. Grafik suhu udara rata-rata di dalam dan di luar greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi selama pengamatan ..............
20
Gambar 8. Grafik suhu udara rata-rata dan intensitas cahaya di dalam greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi selama pengamatan ...............
21
Gambar 9. Grafik suhu udara rata-rata di dalam dan di atap greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi selama pengamatan .................................
22
Gambar 10. Grafik kelembaban relatif udara rata-rata di dalam dan di luar greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi selama pengamatan 24 Gambar 11. Grafik kecepatan angin rata-rata di dalam dan di luar greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi selama pengamatan....................
26
Gambar 12. Grafik suhu udara di dalam dan di luar greenhouse pada hari ke-1 pengamatan .................................................................................
29
Gambar 13. Grafik suhu udara di dalam dan di luar greenhouse pada hari ke-2 pengamatan ..................................................................................
30
Gambar 14. Grafik suhu udara dan intensitas cahaya rata-rata di dalam greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi selama Pengamatan .................................................................................
34
Gambar 15. Grafik kelembaban relatif udara rata-rata dalam greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi selama pengamatan ...................
35
Gambar 16. Grafik kecepatan angin rata-rata dalam greenhouse selama pengamatan .................................................................................
36
vi
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1. Greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi .......................
43
Lampiran 2. Greenhouse tipe tunnel sebelum dimodifikasi ...........................
46
Lampiran 3. Psychometric Chart ....................................................................
49
Lampiran 4. Data lingkungan di luar greenhouse ...........................................
50
Lampiran 5. Data suhu udara, kelembaban relatif udara, dan intensitas cahaya di dalam greenhouse ...................................................................
52
Lampiran 6. Data kecepatan angin di dalam greenhouse ................................
54
Lampiran 7. Data perbandingan suhu udara di dalam greenhouse pada ketiga tipe greenhouse . .........................................................................
56
Lampiran 8. Peralatan yang digunakan dalam penelitian ...............................
57
vii
I. PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG Setiap jenis tanaman dalam pertumbuhannya memerlukan kondisi lingkungan yang spesifik, khususnya tanaman krisan. Lingkungan yang sesuai dengan kebutuhan tanaman akan membuat tanaman dapat berkembang dengan optimal. Faktor-faktor lingkungan yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman diantaranya adalah suhu udara, intensitas cahaya, kelembaban, kecepatan angin, serta kandungan CO2. Faktor-faktor lingkungan tersebut mempengaruhi proses fotosintesis pada tanaman. Salah satu cara pengendalian untuk pertumbuhan tanaman adalah dengan penggunaan greenhouse. Di dalam greenhouse akan dapat dikondisikan lingkungan yang sesuai dengan kebutuhan tanaman. Greenhouse dapat melindungi tanaman dari siraman hujan secara langsung, kecepatan angin yang merusak, juga faktor-faktor eksternal lainnya seperti hama dan intensitas cahaya matahari yang berlebihan. Berbagai jenis bentuk greenhouse telah digunakan di Indonesia, salah satunya yaitu greenhouse tipe tunnel (setengah lingkaran) (Gambar 1). Bangunan rumah tanaman ini biasanya digunakan di negara yang beriklim subtropis karena merupakan pengumpul panas yang baik. Agar greenhouse ini dapat digunakan di iklim tropis, seperti di Indonesia perlu adanya beberapa modifikasi pada konstruksi bangunannya. Modifikasi yang sudah dilakukan yaitu dengan membuat bukaan pada atap bangunan yang berfungsi sebagai ventilasi bangunan. Bagian atap hasil modifikasi terbuat dari besi pipa dengan panjang 60 m, lebar 1.2 m, dan tinggi 0.7 m. Bagian samping ventilasi atap di tutup dengan screen mesh. Tujuan dilakukannya modifikasi yaitu agar suhu udara di dalam greenhouse bisa menurun, kelembaban meningkat, dan angin dapat masuk ke dalam greenhouse sehingga dapat terjadi pertukaran udara dan diharapakan kondisi lingkungan di dalam greenhouse bisa sesuai dengan syarat pertumbuhan optimal tanaman Krisan, karena kondisi lingkungan dalam bangunan greenhouse tipe tunnel sebelum dimodifikasi belum sesuai dengan syarat pertumbuhan optimal tanaman Krisan. 1
Untuk mengetahui kesesuaian bangunan greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi (Gambar 2) dengan kondisi iklim tropis lembab di Indonesia dalam budidaya tanaman Krisan, khususnya di lokasi penelitian perlu adanya pengkajian mengenai kondisi lingkungan di dalam bangunan greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi. Selain itu perlu dilakukan pula perbandingan jenis konstruksi greenhouse yang telah dimodifikasi dengan konstruksi greenhouse yang sering digunakan di iklim tropis, yaitu dengan bangunan greenhouse tipe sere (Gambar 3). Dengan perbandingan tersebut, maka dapat diketahui jenis dan tipe bangunan greenhouse yang lebih cocok digunakan di lokasi penelitian.
Gambar 1. Greenhouse tipe Tunnel sebelum dimodifikasi
Gambar 2. Greenhouse tipe Tunnel sesudah dimodifikasi
Gambar 3. Greenhouse tipe Sere
2
B. TUJUAN Tujuan dari penelitian ini adalah: 1. Melakukan pengukuran dan analisa parameter lingkungan dalam bangunan greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi. 2. Menganalisa laju ventilasi udara akibat faktor angin di dalam greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi. 3. Membandingkan suhu udara di dalam greenhouse tipe tunnel sebelum dan sesudah modifikasi dengan greenhouse tipe sere. 4. Mengetahui kesesuaian lingkungan bangunan greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi untuk budidaya tanaman Krisan.
3
II. TINJAUAN PUSTAKA A. BUDIDAYA BUNGA KRISAN Budidaya tanaman dalam greenhouse merupakan terobosan baru bagi dunia pertanian dewasa ini. Teknik budidaya ini dalam penerapannya memerlukan pemikiran dan perhitungan yang cermat, terutama pada desain rumah tanaman. Menurut Soeseno (1985), dengan menggunakan rumah tanaman, suhu, kelembaban, cahaya dan keperluan lain dari tanaman dapat diatur, sehingga tanaman dapat tetap menghasilkan di luar musimnya. Tiga hal pokok yang harus diperhatikan dalam desain greenhouse yaitu kebutuhan CO2, suhu, dan kelembaban. Ketiga faktor tersebut ditentukan oleh jenis dan struktur bangunan dan ventilasi udara. Hal ini sesuai dengan pernyataan bahwa suhu didalam rumah kaca dipengaruhi oleh besar kecilnya penerimaan panas dari cahaya matahari, hilangnya panas melalui ventilasi, atap, dan dinding (Mastalerz, 1977). Suhu dan kelembaban di dalam rumah tanaman merupakan dua faktor utama yang harus dikendalikan selama proses budidaya. Hal ini disebabkan karena terdapat perbedaan suhu dan kelembaban di dalam dan di luar bangunan. Mastalerz (1977) menyatakan bahwa suhu di dalam greenhouse lebih tinggi dibanding di luar greenhouse. Tanaman krisan yang berasal dari daerah subtropis dapat tumbuh pada kisaran suhu harian antara 17 – 300C. Pada fase vegetatif, kisaran suhu harian 22 – 28oC pada siang hari dan tidak melebihi 26oC pada malam hari dibutuhkan untuk pertumbuhan optimal krisan (Khattak dan Pearson, 1997 dalam Budiarto, et. al, 2006). Suhu harian ideal pada fase generatif adalah 16 – 18oC (Wilkins et. al., 1990 dalam Budiarto, et. al, 2006). Menurut Maaswinkel dan Sulyo (2004) pada suhu diatas 25oC, proses inisiasi bunga akan terhambat dan menyebabkan pembentukan bakal bunga juga terlambat. Suhu yang terlalu tinggi juga mengakibatkan bunga yang dihasilkan cenderung berwarna kusam, pucat, dan memudar. Langton (1987) dalam Budiarto, et. al (2006) mengemukakan bahwa kepekaan krisan terhadap panjang hari tidak tetap. Pengaruh panjang hari 4
terhadap fisiologi pembungaan krisan sering kali berinteraksi dengan suhu harian. Pada kondisi hari panjang dengan suhu siang hari sekitar 22oC dan 16oC pada malam hari, penambahan tinggi tanaman dan daun berjalan optimal. Induksi ke fase generatif akan terjadi bila suhu pada siang hari turun kurang dari 18oC (Lint dan Hejj, 1987 dalam Budiarto, et. al, 2006) dan suhu malam hari naik hingga lebih dari 25oC (Wilkins et. al., 1990 dalam Budiarto, et. al, 2006). Namun keadaan ini sangat jarang ditemukan pada dataran medium hingga tinggi di Indonesia. Kelembaban udara juga berpengaruh terhadap pertumbuhan bunga krisan. Tanaman krisan membutuhkan kelembaban 90 – 95% pada awal pertumbuhan untuk pembentukan akar. Sedangkan pada tanaman dewasa, pertumbuhan optimal dicapai pada kelembaban udara sekitar 70 – 85% (Mortensen, 2000 dalam Budiarto, et. al, 2006). B. GREENHOUSE Greenhouse merupakan suatu bangunan tempat tanaman tumbuh dan berkembang dengan kondisi lingkungan dalam bangunan yang dapat diatur agar mendekati kondisi yang optimum. Khususnya di Indonesia, fungsi greenhouse lebih mengarah pada perlindungan tanaman dari pengaruh buruk iklim dan mengurangi intensitas matahari yang berlebihan. Menurut Nelson (1981), istilah greenhouse digunakan untuk menyatakan sebuah bangunan yang memiliki struktur atap dan dinding yang bersifat tembus cahaya, sehingga tanaman tetap memperoleh cahaya matahari dan terhindar dari kondisi iklim yang tidak menguntungkan. Kondisi iklim yang tidak menguntungkan antara lain: curah hujan yang deras, tiupan angin yang kencang atau keadaan suhu yang terlalu rendah atau terlalu tinggi yang dapat menghambat pertumbuhan tanaman. Budiarti
(1994)
dalam
Megasari
(2006),
menyatakan
bahwa
greenhouse yang terbuat dari kaca atau plastik merupakan bahan tembus cahaya yang dapat berpengaruh pada: (1) peningkatan suhu udara di dalam greenhouse, (2) melindungi dari siraman hujan secara langsung, (3)
5
melindungi dari berbagai hama serta berbagai pengaruh perubahan intensitas cahaya matahari yang mengenai tanaman. Menurut Bot (1983) dalam Romdhonah (2002) didefinisikan bahwa penggunaan greenhouse sebagai rumah tanaman akan berpengaruh terhadap iklim mikro yang berbeda sama sekali dengan lingkungan luar. Hal ini disebabkan oleh: 1. Udara di dalam greenhouse tetap, sehingga pertukaran udara dengan lingkungan luar sangat kurang dibandingkan dengan udara tanpa penutup. Pergerakan udara di dalam greenhouse sangat kecil. Hal ini berpengaruh langsung terhadap keseimbangan massa dan energi dalam greenhouse dan menyebabkan kenaikan suhu. 2. Radiasi panjang gelombang pendek dirubah menjadi radiasi gelombang panjang oleh penutup greenhouse (atap). Perubahan panjang gelombang ini menyebabkan pantulan sinar oleh permukaan lantai atau yang lainnya di dalam greenhouse naik. Menurut Walls (1993), pemilihan bentuk greenhouse yang digunakan pada suatu lahan pertanian tergantung pada keadaan lingkungan dan jenis tanaman yang dibudidayakan. Bentuk-bentuk greenhouse yang telah umum digunakan antara lain bentuk yang menempel pada bangunan yang sudah ada, berdiri sendiri (singlespan greenhouse) dengan kemiringan atap yang sama, atau dengan kemiringan atap yang berbeda yang disesuaikan dengan kemiringan lahan, dan ada yang terdiri dari dua atau lebih greenhouse (multi-span greenhouse) yang berhubungan satu dengan yang lainnya (Nelson, 1981). Berbagai tipe bentuk greenhouse dapat dilihat pada Gambar 4. Bentuk greenhouse yang digunakan di negara Amerika adalah venlo house, vinery house, mansard. Sedangkan bentuk greenhouse yang digunakan di negara Eropa adalah bentuk arch, standard peak, quonset, dan cold frame (Hanan et al.,1978). Berbagai tipe bentuk greenhouse yang digunakan di negara Amerika dan Eropa dapat dilihat pada Gambar 5.
6
Lean-to
Uneven-span
Even-span
Ridge-and-furrow
Gambar 4. Berbagai tipe bentuk greenhouse (Nelson, 1981). Bentuk greenhouse yang umum digunakan adalah bentuk venlo (rumah), bentuk tunnel, serta bentuk lainnya. Di Indonesia lebih banyak ditemukan greenhouse dengan bukaan pada bagian atap. Bentuk seperti ini lebih cocok untuk penggunaan di negara-negara tropis, dengan pertimbangan bahwa di daerah tropis penerimaan sinar matahari relatif banyak sehingga bentuk ruang harus memungkinkan sirkulasi udara berlangsung lebih lancar (Megasari, 2006). Selain venlo, telah dikembangkan juga konstruksi rangka greenhouse bentuk tunnel. Tunnel memiliki bentuk rangka semi sirkular atau parabolic arch (lengkungan parabolik). Jenis rangka seperti ini jarang digunakan untuk iklim tropis seperti Indonesia, karena bentuk tunnel merupakan pengumpul panas yang baik. Dengan iklim tropisnya, Indonesia merupakan negara yang memiliki radiasi matahari yang melimpah sepanjang tahun. Untuk menambah laju ventilasi pada bangunan biasanya bukaan pada atap bangunan yang berfungsi sebagai ventilasi bangunan (Megasari, 2006).
7
Venlo house
Arch
Vinery house
Standard peak
Mansard
Quonset
Cold frame
Gambar 5. Berbagai tipe bentuk greenhouse yang digunakan di Negara Amerika dan Eropa. C. SUHU UDARA Suhu merupakan ukuran panas dan dingin dari suatu benda. Suhu udara sangat berpengaruh pada proses-proses yang terjadi pada tanaman seperti proses fotosintesis, transpirasi, dan respirasi. Suhu udara yang optimum sangat diperlukan bagi tanaman agar dapat tumbuh dengan baik. Tanaman memerlukan suhu udara optimum yang berbeda-beda (Tiwari and Goyal, 1998). Hanan et al. (1978) menyatakan bahwa garis lintang merupakan faktor utama yang mempengaruhi suhu greenhouse. Faktor lain adalah ketinggian matahari, kondisi topografi yang mempengaruhi pergerakan angin dan panjang hari. Suhu lingkungan berpengaruh terhadap proses fisik dan kimiawi tanaman dan selanjutnya mengendalikan proses biologi dalam tanaman seperti transpirasi. Harjadi (1984) menyatakan bahwa suhu optimum tanaman berbedabeda tergantung pada spesies dan varietasnya, serta sesuai dengan tahap fisiologis pekembangannya. Suhu rendah menguntungkan bagi proses pertumbuhan tanaman, suhu sedang menguntungkan bagi proses pemanjangan 8
batang dan perkembangan buah, sedangkan suhu tinggi menguntungkan bagi proses pembungaan. Suhu yang ekstrim dapat merusak tanaman. Suhu yang terlalu dingin membekukan, dan suhu terlalu tinggi dapat mematikan tanaman sebagai akibat dari koagulasi protein. Terhentinya pertumbuhan pada suhu tinggi merupakan suatu gambaran dari suatu keseimbangan metabolik yang terganggu (Harjadi, 1984). Faktor yang mempengaruhi besarnya suhu dalam greenhouse adalah tingkat intensitas panas dari radiasi matahari, besar kecilnya panas yang hilang melalui atap atau dinding, besar kecilnya rambatan panas yang diserap tanaman untuk proses fotosintesis dan besar kecilnya panas yang hilang melalui ventilasi serta bahan konstruksi (Walker, 1965). Suhu lingkungan selain mempengaruhi kecepatan pertumbuhan tanaman dan metabolisme, juga berperan di dalam pengendalian tanaman spesies tertentu. D. KELEMBABAN RELATIF UDARA Menurut Esmay dan Dixon (1986), jumlah atau massa air yang bercampur dengan satu unit massa udara kering, dalam gram, dari air yang menguap per kilogram udara kering disebut kelembaban relatif. Kelembaban relatif merupakan perbandingan antara kelembaban aktual dengan kapasitas udara untuk menampung uap air (Handoko, 1995). Kelembaban udara erat kaitannya dengan unsur-unsur iklim lain yaitu suhu udara, lama penyinaran, curah hujan, dan angin yang secara integral mempengaruhi laju transpirasi suatu tanaman. Selain itu kelembaban udara di dalam rumah tanaman dipengaruhi oleh suhu udara dan jumlah air yang dievapotranspirasikan oleh tanah dan tanaman. Kelembaban udara di dalam rumah tanam sangat mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman terutama terhadap laju fotosintesis, yang secara tidak langsung mempengaruhi laju transpirasi, penyerapan hara dan air, penyerbukan dan perkembangan hama dan penyakit (Silvana, 1991 dalam Megasari, 2006 ). Udara panas mengandung lebih banyak uap air daripada udara sejuk dan jika uap air konstan, maka kelembaban relatif (Relatif Humidity) akan rendah pada suhu tinggi dan sebaliknya kelembaban relatif akan tinggi pada 9
suhu rendah. Kisaran spesifik untuk tanaman dalam ruangan cukup sulit untuk ditentukan, tetapi sebagian besar tanaman tumbuh dengan baik jika kelembaban relatifnya lebih besar dari 50.5%, akan tetapi RH di bawah 25% masih cukup baik untuk sebagian besar tumbuhan, khususnya tumbuhan pakis dan familinya. Sebagian besar tanaman dalam ruangan akan terinfeksi hama perusak jika kelembaban relatifnya dibawah 25%, walaupun tanaman tersebut tidak nampak seperti terluka (Briggs dan Calvin, 1987). E. KECEPATAN ANGIN DAN VENTILASI BANGUNAN Angin merupakan suatu vektor yang memiliki besaran dan arah. Besaran yang dimaksud adalah kecepatan sedangkan arahnya adalah darimana datangnya angin. Secara mikro, angin penting artinya dalam proses pertukaran udara khusunya oksigen dan karbondioksida dari dan ke lingkungan (Handoko, 1995). Dalam bentuk yang sangat sederhana, angin dapat dibatasi sebagai gerakan horizontal udara relatif terhadap permukaan bumi. Batasan ini berasumsi bahwa seluruh gerakan udara secara vertikal kecepatannya dapat diabaikan karena relatif rendah (<1 m/s) akibat diredam oleh gaya gravitasi bumi (Handoko, 1995). Sedangkan arah angin dibatasi sebagai arah asal angin itu bertiup (merupakan lawan arah gerak udara). Walaupun aliran udara ke atas penting dalam pembentukan awan dan hujan, kecepatan pergerakan horizontal jauh lebih besar dan mempengaruhi proses-proses cuaca. Menurut Esmay dan Dixon (1986), pada umumnya kecepatan angin sebesar 0.1 - 0.25 m/s yang mengenai permukaan daun akan memudahkan daun menangkap CO2. Untuk kecepatan angin sebesar 0.5 m/s, CO2 yang ditangkap akan berkurang. Untuk kecepatan angin sebesar 1.0 m/s akan menghambat pertumbuhan dan kecepatan angin diatas 4.5 m/s akan terjadi kerusakan proses fisik tanaman. Pengendalian iklim mikro dalam bangunan agar sesuai bagi tanaman diperlukan ventilasi. Ventilasi merupakan faktor penting dalam sistem pengendalian lingkungan pada bangunan pertanian seperti perkandangan dan rumah tanaman. 10
Ventilasi adalah proses pertukaran antara udara yang ada di dalam dan di luar bangunan untuk memindahkan panas yang disebabkan radiasi matahari, mengisi oksigen dan membantu mengontrol tingkat kelembaban udara. Laju ventilasi diukur dengan satuan jumlah massa udara yang dipertukarkan per satuan unit waktu seperti jam, menit, detik (Mastalerz, 1977). Dengan adanya ventilasi maka dimaksudkan agar: 1) suhu udara di dalam bangunan mendekati suhu udara luar, 2) menghilangkan udara lembab di dalam bangunan dengan asumsi udara luar lebih kering, dan 3) mengembalikan konsentrasi O2 di dalam bangunan. (Takakura, 1991). Menurut Randall dan Boon (1997), ventilasi adalah pergerakan udara melewati bangunan. Ventilasi terjadi jika terdapat perbedaan tekanan udara melewati bukaan bangunan. Pada sistem ventilasi alami, perbedaan tekanan melalui bukaan timbul dari dua sumber yaitu: panas yang dihasilkan dalam bangunan dan angin. Panas yang dihasilkan di dalam bangunan meningkatkan suhu udara di dalam bangunan, dan menurunkan kerapatan udara di dalam bangunan sehingga terjadi perbedaan kerapatan udara antara dalam dan luar bangunan. Udara masuk melewati bagian yang lebih rendah dari bukaan dan keluar melewati bagian yang lebih tinggi dari bukaan (Barrington et all, 1994). Sistem ventilasi alami terjadi karena adanya perbedaan tekanan melalui bukaan yang timbul akibat faktor angin dan termal. Efek angin dan termal, bergerak sendiri maupun bersama-sama, dapat dimanfaatkan untuk menggerakkan udara yang akan menentukan besarnya laju ventilasi alam yang melewati bangunan. Pada ventilasi alam, besarnya laju pertukaran udara dipengaruhi oleh total luas bukaan, arah bukaan, kecepatan angin, dan perbedaan antara suhu di luar dan di dalam greenhouse (Mastalerz, 1977). Kemampuan sistem ventilasi alami dalam menurunkan suhu ruangan tanpa didukung fasilitas lain sangat terbatas. Penurunan suhu yang dapat dicapai maksimal mendekati atau sama dengan tingkat suhu udara lingkungan luar. Penggunaan ventilasi alami sangat berpotensi dalam mengurangi biaya operasi. Menurut Brockett dan Albright (1987) dalam Apriliani (2006), sistem ventilasi alami membutuhkan energi dan biaya yang lebih kecil dibandingkan 11
dengan sistem ventilasi mekanis, disamping itu lebih tenang karena sistem ventilasi mekanis digerakkan oleh kipas listrik yang mengeluarkan suara berisik bila sedang berfungsi. F. INTENSITAS CAHAYA Energi cahaya yang diserap tanaman dirubah menjadi energi kimia dengan proses fotosintesis yang digunakan untuk pertumbuhan, perkembangan dan produksi tanaman. Bagian spektrum PAR (Photosynthetically Active Radiation) yang paling potensial dalam fotosintesis adalah spektrum biru (0.41 nm – 0.51 nm). Penurunan intensitas cahaya, khususnya spektrum biru menyebabkan penurunan kadar ATP dan NADPH2, sehingga laju fotosintesis akan berkurang. Peningkatan intensitas cahaya dapat meningkatkan kecepatan fotosintesis. Salah satu komponen yang terkait dengan pertumbuhan dan perkembangan tanaman adalah titik kompensasi cahaya. Pada saat tanaman ditempatkan pada lingkungan yang mempunyai intensitas cahaya sebanding atau lebih rendah daripada titik kompensasi cahaya, pertumbuhan akan terhenti dan tanaman akan mati dalam periode waktu yang pendek (Briggs and Calvin, 1987). Secara fisiologis cahaya mempunyai pengaruh langsung dan pengaruh tidak langsung. Pengaruh pada metabolisme secara langsung melalui fotosintesis sedangkan secara tidak langsung melalui pertumbuhan dan perkembangan tanaman (Harjadi, 1984). Fotosintesis yang terjadi dalam keadaan ternaungi sangat bergantung kepada intensitas cahaya yang ada.
12
III. METODE PENELITIAN A. TEMPAT DAN WAKTU Penelitian ini dilakukan di tiga greenhouse milik PT. Alam Indah Bunga Nusantara, Cipanas, Cianjur pada bulan Mei - Juni 2007. B. BAHAN DAN ALAT 1. Bahan yang digunakan adalah: •
Greenhouse Greenhouse yang digunakan dalam penelitian ini bertipe tunnel yang
telah dimodifikasi sebanyak satu buah. Konstruksi utama greenhouse menggunakan bahan pipa galvanis berukuran 2 inch dan penutup transparan poliethylene (PE) dengan UV stabilizer setebal 0.0027 m. Greenhouse ini mempunyai panjang 60 m, lebar 8.5 m, dan tinggi di tengah hingga atap 3.70 m. Bagian atap hasil modifikasi terbuat dari besi pipa dengan panjang 60 m, lebar 1.2 m, dan tinggi 0.7 m. Ventilasi atap ditutupi dengan screen mesh. Bagian depan dan belakang greenhouse ditutupi dengan paranet hitam. Di dalam greenhouse ditanami tanaman krisan yang berumur 4 minggu. Gambar teknik greenhouse tipe tunnel yang dimodifikasi dapat dilihat pada Lampiran 1. Sebagai pembanding, digunakan juga greenhouse tipe tunnel sebelum dimodifikasi dan greenhouse tipe sere. Greenhouse tipe tunnel sebelum dimodifikasi mempunyai panjang 60 m, lebar 8.5 m, dan tinggi di tengah 3 m. Di dalam greenhouse ditanami tanaman krisan yang berumur 2 minggu. Gambar teknik greenhouse tipe tunnel sebelum dimodifikasi dapat dilihat pada Lampiran 2. Sedangkan greenhouse tipe sere merupakan multispan greenhouse dengan lima span. Konstruksi greenhouse menggunakan kayu. Panjang greenhouse 58 m, dengan lebar 32 m. tinggi greenhouse 3 m dipinggir dan 4.5 m di tengah. Atap dan dinding setinggi 2 m ditutupi plastik UV. Dinding greenhouse dari ketinggian 2 – 3 m serta lubang pada bagian atap selebar 0.40 m ditutupi kawat kasa dengan diameter anyaman 1 mm2 sebagai lubang ventilasi. 13
2. Alat yang digunakan adalah: •
Meteran Meteran digunakan untuk mengukur dimensi greenhouse.
•
Termometer bola basah dan bola kering Termometer ini digunakan untuk mengukur suhu di dalam greenhouse tipe tunnel sebelum dan setelah modifikasi, serta greenhouse tipe sere.
•
Termokopel dan Hybrid recorder Termokopel digunakan untuk mengukur suhu udara di dalam greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi. Termokopel tersebut dihubungkan dengan hybrid recorder dengan tujuan agar data pengukuran terekam dan dapat langsung dicetak sesuai dengan set waktu yang telah ditentukan. Hybrid recorder yang digunakan yaitu hybrid recorder Merk Yokogawa, di set dalam satuan oC.
•
Luxmeter Luxmeter yang digunakan adalah luxmeter Merk Extech, dengan menggunakan satuan foot-candle (fc) Luxmeter digunakan untuk mengukur intensitas cahaya di dalam greenhouse.
•
Anemometer digital Anemometer yang digunakan adalah anemometer digital Merk Smart Sensor. Alat ini digunakan untuk mengukur kecepatan angin di dalam greenhouse dan diset pada satuan m/s.
•
Psychrometric Chart Psychrometric Chrat digunakan untuk mendapatkan data kelembaban relatif udara
•
Stasiun Cuaca (Weather Station) Weather Station adalah stasiun cuaca mini model 26700 RM Young yang terdiri dari sensor kecepatan dan arah angin (anemometer), sensor suhu dan kelembaban, sensor tekanan udara (barometer), dan sensor radiasi matahari (pyranometer). Sensor ini dihubungkan pada translator dan nilai hasil dari pengukuran dapat ditampilkan lewat layar display. Setiap sensor melakukan pengukuran setiap detik. Satuan pengukuran dapat diset sesuai kebutuhan pemakai. Pada penelitian ini, sensor suhu 14
diset dalam satuan oC, kecepatan angin dalam satuan m/s, arah angin dalam satuan derajat, tekanan udara dalam milibar, dan kelembaban udara dalam persen. •
PC (Personal Computer) PC dihubungkan dengan display yang berfungsi untuk menyimpan data hasil pengukuran dari weather station.
C. TAHAPAN PENELITIAN 1. Pengambilan Data Data yang dikumpulkan berupa data primer dan data sekunder yang didapatkan dari pengamatan langsung, dan studi literatur. a. Data primer meliputi: • Suhu udara di dalam dan di luar greenhouse Pengukuran suhu udara di dalam greenhouse dilakukan dengan menggunakan termokopel yang dihubungkan
dengan hybrid
recorder, serta termometer bola basah dan bola kering. Termokopel yang diperlukan sebanyak 5 buah yang diletakkan di 5 titik pengukuran pada greenhouse tipe tunnel yang dimodifikasi. Titiktitik pengukuran dapat dilihat pada Gambar 6. Sedangkan, termometer bola basah dan bola kering yang diperlukan sebanyak 3 buah yang diletakkan di tengah-tengah bangunan pada greenhouse tipe tunnel sebelum dan setelah modifikasi, dan greenhouse tipe sere. Suhu udara di luar greenhouse diukur menggunakan sensor suhu yang terdapat pada weather station. Pengukuran dilakukan setiap setengah jam sekali dari pukul 07.30 sampai 17.30. • Kecepatan angin Kecepatan angin di dalam greenhouse diukur dengan menggunakan anemometer digital. Pengukuran dilakukan pada 3 titik, yaitu di bagian atap sebelah kanan dan kiri serta di depan/belakang bangunan. Titik-titik pengukuran dapat dilihat pada Gambar 6. Di luar greenhouse, kecepatan angin diukur menggunakan sensor kecepatan udara yang terpasang pada weather station. Pengambilan 15
data dilakukan setiap setengah jam sekali dari pukul 07.30 – 17.30 WIB. • Intensitas cahaya Pengukuran dilakukan dengan menggunakan luxmeter sebanyak 2 buah. Alat ini diletakkan tepat diatas tanaman, sehingga dapat diketahui besarnya intensitas cahaya yang diterima di dalam greenhouse. Titik-titik pengukuran dapat dilihat pada Gambar 6. Pengukuran dilakukan dari pukul 07.30 – 17.30 WIB dengan interval setiap setengah jam.
Tampak depan 0.7 m
7 5
6 4 1
2 9
3m 3 10
5 m 25 m 25 m 5m Tampak samping kanan
3 10 5m
Ket: 1 = Termokopel di Barat 2 = Termokopel di tengah greenhouse 3 = Termokopel di Timur 4 = Termokopel di Selatan 5 = termokopel di Utara
2 9
1
25 m 25 m Tampak samping kiri
5m
6 = Anemometer di Selatan 7 = Anemometer di Utara 8 = Anemometer dalam greenhouse 9 = Luxmeter di tengah greenhouse 10 = Luxmeter di Timur
Gambar 6. Titik-titik pengukuran pada greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi.
16
• Dimensi greenhouse Data yang dikumpulkan meliputi panjang, lebar, tinggi greenhouse, tinggi ventilasi atap, serta jarak antar bangunan. b. Data sekunder meliputi data kelembaban relatif udara, dan tipe greenhouse. 2. Pengolahan dan Analisa Data a. Pengolahan Data • Data-data hasil pengukuran suhu, kelembaban udara, intensitas cahaya, dan kecepatan angin yang diperoleh diolah dengan menggunakan program komputer Microsoft Excel untuk memperoleh grafik hubungan antara lingkungan mikro dan waktu. Dari hasil pengukuran suhu dapat diperoleh suhu udara harian di dalam greenhouse dengan persamaan sebagai berikut: T = (2T07.30 + T13.30 + T17.30)/4 ………………………………….. (1) dimana: T = Suhu udara harian (Handoko, 1995) • Besarnya laju ventilasi udara yang melewati bukaan G (kg/s) dihitung dengan persamaan: G = Q. ρout ……………………………………………………… (2) dimana: Q = laju aliran udara volumetrik (m3/s) ρout = kerapatan udara luar greenhouse (kg/m3) Nilai Q (m3/s) yang merupakan laju aliran udara volumetrik dihitung dengan menggunakan persamaan: Q = Cd ∫ U.dA ………………………………………………….. (3) A
dimana: Cd = koefisien discharge (tanpa dimensi) U = kecepatan aliran udara yang melewati bukaan (m/s) A = luas bukaan ventilasi (m2) Koefisien discharge Cd menyatakan nilai perbandingan antara luasan efektif yang merupakan bidang normal tegak lurus aliran dengan luasan lubang itu sendiri. Cd yang digunakan dalam perhitungan ini adalah 0.44 untuk ventilasi dinding dan 0.29 untuk ventilasi atap (Kozai and Sase dalam Apriliani, 2006). 17
• Data-data hasil pengukuran dimensi greenhouse akan diolah dengan menggunakan program komputer AUTOCAD 2005. b. Analisa Data Analisa data yang akan dilakukan meliputi hubungan lingkungan dalam bangunan terhadap greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi pada budidaya bunga Krisan. Selain itu dilakukan juga analisa pengaruh suhu udara di dalam greenhouse terhadap konstruksi greenhouse, baik pada greenhouse tipe tunnel sebelum dan sesudah modifikasi, juga terhadap greenhouse tipe sere.
18
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. KONDISI LINGKUNGAN DALAM BANGUNAN GREENHOUSE TIPE TUNNEL YANG TELAH DIMODIFIKASI 1. Suhu Udara dan Intensitas Cahaya Suhu udara merupakan salah satu faktor penting yang perlu diperhatikan dalam suatu bangunan pertanian. Terutama bangunan greenhouse yang sering dipakai untuk membudidayakan berbagai jenis tanaman. Pada umumnya suhu di dalam greenhouse lebih tinggi daripada di luar greenhouse. Hal ini merupakan salah satu faktor yang sangat mempengaruhi keberhasilan budidaya tanaman. Begitu juga dengan intensitas cahaya. Faktor ini berperan besar terhadap lingkungan greenhouse. Besarnya intensitas cahaya yang diterima oleh tanaman di dalam greenhouse berbeda-beda, salah satunya tergantung dari jenis bahan penutup atap atau naungan. Bahan penutup atap yang digunakan dapat terbuat dari kaca, dan plastik. Penutup plastik dapat menggunakan plastik standard (UV), dan plastik kaku (FRP, polyethylene, plexiglass, dan PVC) (Widyarti, 2005). Pengambilan data untuk mendapatkan suhu udara dan intensitas cahaya di dalam greenhouse dimulai sejak pukul 07.30 hingga pukul 17.30 WIB dengan interval setiap ½ jam. Pengambilan data dilakukan selama 3 hari berturut-turut dengan kondisi cuaca cerah. Pengukuran suhu udara di dalam greenhouse dilakukan di 3 titik yaitu di arah barat (titik 1), di tengahtengah greenhouse (titik 2), dan di arah timur (titik 3) (lihat Gambar 6.) Berikut merupakan grafik suhu udara rata-rata di dalam dan di luar greenhouse selama pengamatan berlangsung. Seperti yang terlihat pada Gambar 7, suhu udara rata-rata di dalam dan di luar greenhouse nilainya berfluktuasi. Terjadinya fluktuasi suhu udara disebabkan oleh adanya keseimbangan antara panas yang diperoleh dari radiasi surya dengan panas yang hilang dari permukaan bumi. Mulai dari matahari terbit hingga pukul 10.00 WIB panas yang diterima oleh permukaan bumi dan atmosfer lebih besar daripada panas yang hilang. Hal 19
ini dikarenakan posisi matahari berada di arah timur yang menyebabkan suhu udara di titik 3 lebih tinggi 1 - 4oC dibandingkan di titik 1 dan 2. Mulai pukul 10.00 – 14.30 WIB suhu udara di titik 2 lebih tinggi daripada suhu udara di titik 1 dan titik 3. Hal ini menunjukkan bahwa aliran udara panas di dalam bangunan tidak seragam. Pada titik 1 dan titik 3 sirkulasi udara lebih tinggi daripada di titik 2.
1200
35.0
1000
30.0
Suhu Udara (oC)
Radiasi Matahari (W/m2)
40.0
800
25.0
600
20.0 15.0
400
10.0
200
5.0
0
0.0 7.30 8.30 9.30 10.30 11.30 12.30 13.30 14.30 15.30 16.30 17.30 Waktu (Jam) Suhu Luar Suhu Dalam Titik 1 Suhu Dalam Titik 2 Suhu Dalam Titik 3 Rad. Matahari
Gambar 7. Grafik suhu udara rata-rata di dalam dan di luar greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi selama pengamatan. Setelah melewati pukul 12.00 WIB, bayangan mulai muncul kembali hingga sore hari. Setelah bayangan mulai muncul, suhu udara di ketiga titik mulai menurun hingga mencapai minimum dan mendekati suhu udara luar. Tetapi tidak semua suhu udara di ketiga titik mengalami penurunan. Di titik 3 terlihat bahwa suhu udara ada yang tidak stabil. Hal ini dapat disebabkan oleh faktor-faktor lain seperti sering dibuka tutupnya pintu greenhouse, adanya penghuni dan peralatan yang dapat memacu pergerakan udara dari luar ke dalam greenhouse sehingga suhunya meningkat. Secara keseluruhan, suhu udara di luar greenhouse lebih rendah dibandingkan dengan suhu udara di dalam greenhouse. Hal ini terjadi karena adanya penghalang berupa bahan penutup atap yang akan berpengaruh terhadap suhu udara di dalam greenhouse. Perbedaan suhu udara di dalam dan di luar greenhouse sekitar 2.2oC. Suhu udara harian di luar greenhouse 20
sebesar 25.3oC. sedangkan di dalam greenhouse sebesar 25.8oC pada titik 1, 26.6oC pada titik 2, dan 27.1oC pada titik 3. Pada pengamatan di dalam greenhouse dilakukan pengukuran intensitas cahaya di 2 titik yaitu di tengah-tengah greenhouse (titik 2), dan di arah Timur (titik 3). Hal ini dilakukan agar dapat mengetahui pengaruh intensitas cahaya terhadap suhu udara di dalam greenhouse. pengaruh tersebut dapat dilihat pada Gambar 8.
6000
35.0
5000
30.0
4000
25.0 20.0
3000
15.0
2000
10.0
1000
5.0 0.0
Intensitas Cahaya (fc)
Suhu Udara di Dalam Greenhouse (oC)
40.0
0 7.30 8.30 9.30 10.3011.3012.3013.3014.3015.3016.3017.30 Waktu (Jam) Suhu Dalam Titik 2 Suhu Dalam Titik 3 Int.Cahaya Titik 2 Int.Cahaya Titik 3
Gambar 8. Grafik suhu udara rata-rata dan intensitas cahaya di dalam greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi selama pengamatan. Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa intensitas cahaya mempengaruhi besarnya suhu udara di dalam greenhouse. Suhu udara akan naik dengan meningkatnya nilai intensitas cahaya, dan suhu udara akan turun jika intensitas cahaya berkurang. Namun, pada waktu-waktu tertentu perubahan suhu udara tidak sebanding dengan perubahan intensitas cahaya. Walaupun intensitas cahaya meningkat/menurun cukup drastis, tetapi perubahan suhu udara tidak terlalu besar. Hal ini disebabkan suhu udara tidak dapat berubah cepat seperti intensitas cahaya, karena ada pengaruh dari pergerakan udara. Terlihat pada titik 3 dari pukul 08.30 WIB ke pukul 09.00 WIB, intensitas cahaya meningkat tajam sebesar 1391 fc, tetapi suhu udaranya hanya naik 0.1oC. Intensitas cahaya maksimum terjadi pada titik 3 pukul 10.30 WIB 21
sebesar 4973 fc dengan suhu udara 34oC, dan minimum terjadi pada titik 2 pukul 17.30 WIB sebesar 27 fc dengan suhu udara 24.4oC. Pada pengamatan di dalam greenhouse dilakukan pula pengukuran terhadap suhu udara di tiga titik yaitu pada suhu atap yang menghadap Utara (kiri), suhu atap yang menghadap Selatan (kanan), serta suhu ruang (titik 2). Pengukuran ini bertujuan untuk mengetahui besarnya suhu udara yang terjadi di tengah-tengah greenhouse pada ke tiga titik tersebut. Besarnya suhu udara yang tercatat pada ketiga titik pengukuran dapat dilihat pada Gambar 9.
50.0
Suhu Udara (oC)
45.0 40.0 35.0 30.0 25.0 20.0
9. 30 10 .3 0 11 .3 0 12 .3 0 13 .3 0 14 .3 0 15 .3 0 16 .3 0 17 .3 0
8. 30
7. 30
15.0
Waktu (Jam)
Titik 2
Atap Kanan
Atap Kiri
Gambar 9. Grafik suhu udara rata-rata di dalam dan di atap greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi selama pengamatan. Berdasarkan grafik diatas dapat dilihat bahwa suhu yang paling tinggi terjadi di bagian atap kiri, kemudian atap kanan, dan suhu yang paling rendah terjadi pada titik 2. Suhu atap kiri bernilai lebih tinggi karena titik pengukurannya berada di dekat titik tengah atap greenhouse, sehingga panas yang diserap lebih tinggi bila dibandingkan dengan titik yang lain. Suhu atap kanan bernilai lebih rendah dari suhu atap kiri, karena titik pengukuran berada lebih jauh dari titik tengah atap greenhouse. Berdasarkan pengamatan di lapangan dapat diketahui bahwa semakin jauh dari titik tengah atap greenhouse, suhu udaranya semakin rendah. Lokasi titik pengukuran pada 22
greenhouse dapat dilihat pada Gambar 6. Sedangkan suhu di titik 2 bernilai lebih rendah dibandingkan dengan suhu atap, karena suhu yang masuk terhalangi oleh penutup atap sehingga radiasi matahari yang diteruskan ke dalam ruang nilainya lebih rendah dari radiasi yang diterima oleh atap greenhouse. Selama pengamatan berlangsung, dilakukan pula pencatatan suhu maksimum dan minimum yang terjadi pada ketiga titik tersebut. Data selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Suhu udara maksimum dan minimum di dalam greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi selama pengamatan. Titik Pengukuran o
Tmax ( C) Jam Tmin (oC) Jam
Titik 2 36.4 11.30 23.7 7.30
Atap Kanan 41.5 11.30 24.1 17.30
Atap Kiri 44.9 11.00 24.8 17.30
Dari Tabel 1. terlihat bahwa suhu udara maksimum terjadi pada siang hari antara pukul 11.00 – 11.30 WIB dan suhu minimum terjadi pada pagi atau sore hari. Suhu udara maksimum yang tercatat sebesar 44.9oC pada atap kiri, dan suhu minimum sebesar 23.7oC pada titik 2. 2. Kelembaban Relatif Udara Kelembaban relatif udara merupakan perbandingan (rasio) antara tekanan uap aktual yang ada di udara dengan tekanan uap jenuh yang dapat dikandung udara pada suhu tertentu. Semakin tinggi suhu udara maka kelembaban relatif udara akan semakin rendah dan begitu juga sebaliknya. Kelembaban relatif udara merupakan fungsi dari suhu, jika suhu udara bervariasi lebar maka kelembaban relatif juga bervariasi lebar (Handoko, 1995). Nilai kelembaban relatif udara diperoleh berdasarkan data suhu bola kering (Tbk) dan suhu bola basah (Tbb) dengan menggunakan Psychrometric Chart. Titik pengukuran yang dapat diperoleh data kelembabannya yaitu titik 2 (tengah-tengah bangunan). Titik 1 dan titik 3 (arah Barat dan Timur) tidak dapat diperoleh data kelembabannya, karena 23
pada titik-titik tersebut pengukuran dilakukan dengan menggunakan termokopel. Sedangkan pada titik 2 selain menggunakan termokopel, suhu udara diukur juga dengan menggunakan termometer. Gambar 10. menunjukkan grafik hubungan antara kelembaban relatif udara rata-rata di dalam dan di luar greenhouse selama pengamatan.
Kelembaban Relatif Udara (%)
1000 75 800 600
50
400 25 200 0
0
Radiasi Matahari (W/m2)
1200
100
7.30 8.30 9.30 10.3011.3012.3013.3014.3015.3016.3017.30 Waktu (Jam) RH Ruang
RH Luar
Radiasi Matahari
Gambar 10. Grafik kelembaban relatif udara rata-rata di dalam dan di luar greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi selama pengamatan. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 10. bahwa kelembaban relatif udara di dalam greenhouse bernilai lebih rendah dibandingkan dengan kelembaban relatif udara di luar greenhouse. Besarnya nilai kelembaban relatif udara dipengaruhi oleh suhu udara dan radiasi matahari. Nilai kelembaban relatif udara berbanding terbalik dengan suhu udara dan radiasi matahari. Semakin tinggi suhu udara dan radiasi matahari, maka kelembaban akan semakin rendah. Semakin rendah suhu udara dan radiasi matahari, maka kelembaban akan semakin tinggi. Sama halnya dengan suhu udara, kenaikan atau penurunan kelembaban tidak setara dengan kenaikan atau penurunan radiasi matahari. Jika radiasi matahari kenaikannya besar, maka kelembaban hanya turun sedikit saja begitupun sebaliknya. Perbedaan kelembaban relatif udara di dalam dan di luar greenhouse sekitar 3.3%. Pengamatan kelembaban relatif udara dalam greenhouse 24
dilakukan mulai dari pukul 07.30 – 17.30 WIB. Kelembaban relatif udara maksimum di dalam greenhouse sebesar 90.6% dan di luar greenhouse sebesar 94.3% terjadi pada pukul 07.30 WIB dengan radiasi matahari sebesar 268.26 W/m2. Sedangkan kelembaban relatif udara minimum di dalam greenhouse sebesar 46.8% dan di luar greenhouse sebesar 50.7% terjadi pada pukul 11.30 dengan radiasi matahari 1041.2 W/m2. 3. Kecepatan Angin Angin merupakan suatu vektor yang memiliki besaran dan arah. Besaran yang dimaksud adalah kecepatan sedangkan arahnya adalah darimana datangnya angin. Pergerakan angin penting dalam proses pertukaran udara khususnya oksigen dan karbondioksida dari dan ke dalam bangunan (Handoko, 1995). Kecepatan angin merupakan salah satu faktor penentu dari kondisi lingkungan dalam bangunan yang terdapat di dalam greenhouse. Pengukuran kecepatan angin di dalam dan di luar greenhouse dilakukan setiap ½ jam sekali. Kecepatan angin di dalam greenhouse diukur dengan menggunakan anemometer digital, sedangkan kecepatan angin di luar greenhouse menggunakan sensor kecepatan angin yang terdapat pada Weather Station. Sebenarnya, data kecepatan angin di luar dan di dalam greenhouse tidak dapat dibandingkan karena angin terus bergerak secara kontinyu sehingga dapat berubah setiap saat. Tetapi, untuk mengetahui pengaruh besarnya kecepatan angin di luar greenhouse terhadap kecepatan angin di dalam greenhouse, maka di asumsikan bahwa proses pengambilan data diambil pada waktu yang bersamaan. Untuk data kecepatan angin di dalam greenhouse selama pengamatan dapat dilihat pada Lampiran 6. Di bawah ini merupakan gambar yang menunjukkan kecepatan angin rata-rata di dalam dan di luar greenhouse selama pengamatan.
25
Kecepatan Angin (m/s)
2.5 2 1.5 1 0.5
17 .3 0
16 .3 0
15 .3 0
14 .3 0
13 .3 0
12 .3 0
11 .3 0
10 .3 0
9. 30
8. 30
7. 30
0
Waktu (Jam) Barat
Timur
Selatan
Utara
Luar
Gambar 11. Grafik kecepatan angin rata-rata di dalam dan di luar greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi selama pengamatan. Berdasarkan grafik pada Gambar 11. terlihat bahwa kecepatan angin di luar greenhouse berpengaruh terhadap kecepatan angin di dalam greenhouse, namun besarnya harus disesuaikan dengan arah datangnya angin. Kecepatan angin di dalam greenhouse bernilai lebih rendah dibandingkan dengan kecepatan angin di luar greenhouse dan rentang perbedaannya sangat jauh. Jika kecepatan angin di luar greenhouse tinggi, kecepatan angin di dalam greenhouse dapat sangat kecil sesuai arah datangnya angin. Jika angin sedang berhembus dari arah Timur menuju Barat atau sebaliknya, kecepatan anginnya lebih rendah daripada kecepatan angin yang sedang berhembus dari arah Utara menuju Selatan atau sebaliknya. Hal ini dikarenakan angin yang berhembus dari arah timur menuju barat atau sebaliknya tidak dapat masuk ke dalam greenhouse secara maksimal karena terhalang oleh bangunan di sekitar dan bukaan ventilasi yang kecil. Kecepatan angin di dalam greenhouse maksimum sebesar 0.4 m/s pada pukul 13.30 WIB di utara. Pada saat tersebut, kecepatan angin di Selatan sebesar 0.2 m/s. Pada pukul 14.00 WIB kecepatan angin maksimum di dalam greenhouse sebelah Selatan sebesar 0.3 m/s, sedangkan di Utara sebesar 0.1 m/s. Pada pukul 12.30 WIB, kecepatan angin maksimum di 26
dalam greenhouse sebelah Timur maksimum sebesar 0.29 m/s, sedangkan di Barat 0 m/s. Pada pukul 11.30 WIB kecepatan angin maksimum di dalam greenhouse sebelah Barat sebesar 0.15 m/s, sedangkan di Timur 0 m/s. Dari data di atas dapat diketahui jika angin datang dari Selatan, maka bukaan ventilasi Selatan berfungsi sebagai inlet dan bukaan ventilasi Utara sebagai outlet, begitu juga sebaliknya. Berdasarkan pengamatan di lapangan, angin lebih banyak bertiup dari arah Timur bukaan bangunan menuju Barat. B. LAJU VENTILASI UDARA AKIBAT FAKTOR ANGIN GREENHOUSE TIPE TUNNEL YANG TELAH DIMODIFIKASI
PADA
Laju ventilasi udara di dalam greenhouse dipengaruhi oleh faktor angin dan termal. Untuk mengetahui besarnya laju ventilasi udara akibat faktor angin dilakukan perhitungan pada berbagai kecepatan angin. Nilai laju ventilasi udara berdasarkan nilai kecepatan angin yang terbaca pada anemometer digital yang diamati selama 3 hari dapat dilihat pada Tabel 4. Laju ventilasi udara hasil pengukuran di lapangan yang dihitung hanya pada kecepatan angin yang melewati bukaan dinding greenhouse saja. Tabel 2. Laju ventilasi udara akibat faktor angin pada greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi. Barat Pengukuran H-1
H-2
H-3
Waktu 9.30 10.00 11.30 13.00 14.00 15.00 8.30 12.00 13.30 10.30 12.30 13.30 15.00 17.30
U (m/s) 0.04 0 0.45 0 0 0 0.08 0 0.04 0 0 0.22 0 0.27
Ρout (kg/m3) 1.118 1.119 1.113 1.123 1.129 1.131 1.118 1.121 1.125 1.119 1.121 1.125 1.131 1.149
Q (m3/s) 0.414 0 4.657 0 0 0 0.828 0 0.414 0 0 2.277 0 2.794
Timur G (kg/s) 0.463 0 5.183 0 0 0 0.926 0 0.466 0 0 2.561 0 3.211
U (m/s) 0 0.04 0 0.45 0.08 0.04 0 0.22 0 0.27 0.86 0 0.60 0
Ρout (kg/m3) 1.118 1.119 1.113 1.123 1.129 1.131 1.118 1.121 1.125 1.119 1.121 1.125 1.131 1.149
Q (m3/s) 0 0.414 0 4.657 0.828 0.414 0 2.277 0 2.794 8.900 0 6.209 0
G (kg/s) 0 0.463 0 5.230 0.935 0.468 0 2.552 0 3.127 9.977 0 7.023 0
27
Dari Tabel 2. dapat dilihat bahwa laju ventilasi udara maksimum yang melewati bukaan sebelah Timur sebesar 9.977 kg/s pada kecepatan angin 0.86 m/s, dan minimum sebesar 0 kg/s pada kecepatan angin 0 m/s. Laju ventilasi udara maksimum yang melewati bukaan sebelah Barat sebesar 5.183 kg/s pada kecepatan angin 0.45 m/s, dan minimum sebesar 0 kg/s pada kecepatan angin 0 m/s. Laju ventilasi udara berbanding lurus dengan kecepatan angin. Kecepatan angin yang besar akan menghasilkan laju ventilasi udara yang besar, dan kecepatan angin yang rendah akan menghasilkan laju ventilasi udara yang rendah pula. Angin yang berhembus dari arah Barat atau Timur tidak sampai ke tengah-tengah bangunan karena kecepatan angin yang sampai ke titik pengukuran sangat kecil. Titik pengukuran berjarak 5 m dari bukaan bangunan, sedangkan titik tengah berjarak 30 m dari bukaan bangunan (linat Gambar 6.). Semakin jauh dari bukaan bangunan, kecepatan angin semakin berkurang sehingga sebelum sampai ke tengah-tengah bangunan sudah tidak ada angin lagi. Luas dan penempatan bukaan ventilasi bangunan sangat berpengaruh terhadap besarnya kecepatan angin yang masuk ke dalam bangunan. Bukaan ventilasi yang besar akan memudahkan angin masuk ke dalam bangunan, sehingga kebutuhan tanaman akan angin terpenuhi. Jika luas bukaan ventilasi terlalu kecil, maka angin yang masuk akan terhambat sehingga kebutuhan tanaman akan angin tidak terpenuhi. Besarnya bukaan ventilasi dan penempatannya harus disesuaikan dengan luas bangunan yang ada dan disesuaikan dengan kebutuhan tanaman. C. PERBANDINGAN SUHU UDARA DI DALAM GREENHOUSE TIPE TUNNEL SEBELUM DAN SESUDAH MODIFIKASI DAN TIPE SERE Berbagai jenis dan tipe greenhouse telah banyak digunakan di Indonesia. Bentuk greenhouse yang paling banyak ditemukan di Indonesia yaitu bentuk greenhouse dengan bukaan pada bagian atap. Bentuk seperti ini lebih cocok untuk penggunaan di negara-negara tropis, dengan pertimbangan bahwa di daerah tropis penerimaan sinar matahari relatif lebih banyak 28
sehingga bentuk ruang harus memungkinkan terjadinya sirkulasi udara berlangsung dengan tanpa hambatan. Di lokasi penelitian terdapat beberapa jenis dan tipe greenhouse yang digunakan, diantaranya yaitu greenhouse tipe tunnel, tipe sere, dan tipe arc. Greenhouse yang diamati berjumlah 3 buah dengan tipe yang berbeda, diantaranya greenhouse tipe tunnel sebelum (A9) dan sesudah modifikasi (A8), serta greenhouse tipe sere (MS). Untuk mengetahui perbedaan dari ketiga greenhouse tersebut perlu dilakukan pengukuran menurut suhu udara di dalam dan di luar greenhouse. Pada kondisi suhu udara luar yang sama, suhu udara di dalam greenhouse berbeda. Grafik suhu udara di dalam dan di luar greenhouse terhadap waktu selama pengamatan dapat dilihat pada Gambar 12. dan Gambar 13. Data untuk perbandingan ketiga tipe greenhouse tersebut dilakukan pengukuran selama 2 hari dari pukul 9.30 WIB sampai pukul 14.30 WIB. Pengambilan data dilakukan pada waktu yang berlainan dari pengambilan data sebelumnya. Hal ini bertujuan agar proses pengambilan data berjalan maksimal.
Suhu Udara (oC)
40
35
30
25 9.30
10.30
11.30
12.30
13.30
14.30
Waktu (Jam) A8
A9
MS
Luar
Gambar 12. Grafik suhu udara di dalam dan di luar greenhouse pada hari ke-1 pengamatan.
29
Suhu Udara (oC)
40
35
30
25 9.30
10.30
11.30
12.30
13.30
14.30
Waktu (Jam) A8
A9
MS
Luar
Gambar 13. Grafik suhu udara di dalam dan di luar greenhouse pada hari ke-2 pengamatan. Berdasarkan Gambar 12. dan Gambar 13. terlihat bahwa suhu udara di luar greenhouse lebih rendah daripada suhu udara di dalam ketiga tipe greenhouse. Tetapi pada pengamatan hari ke-2 pukul 14.30 WIB suhu udara luar lebih tinggi dari suhu udara di dalam ketiga tipe greenhouse. Hal ini terjadi karena pada waktu pengamatan cuaca di luar greenhouse berawan, tetapi suhu udara di dalam greenhouse hanya mengalami sedikit penurunan karena masih ada pengaruh dari cuaca sebelumnya yang masih cerah sehingga perubahan suhu udara tidak telalu besar. Suhu udara tertinggi di dalam greenhouse terjadi pada pukul 11.0012.00 WIB yang besarnya mencapai 36 - 37oC pada greenhouse A9. Suhu yang terlalu tinggi dapat menghambat proses pertumbuhan tanaman karena tanaman akan mengalami kekeringan dan kesulitan dalam menangkap CO2 dan mengeluarkan O2. Perbedaan suhu udara di dalam greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi dengan greenhouse tipe tunnel sebelum dimodifikasi dan tipe sere dapat dilihat pada Tabel 2. Sedangkan perbedaan suhu udara di luar greenhouse dengan suhu udara di dalam greenhouse tipe tunnel sebelum dan sesudah dimodifikasi dan tipe sere dapat dilihat pada Tabel 3.
30
Tabel 3. Perbedaan suhu udara di dalam greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi dengan greenhouse tipe tunnel sebelum dimodifikasi dan tipe sere. Waktu H-1 H-2 A8 : A9 A8 : MS A8 : A9 A8 : MS 9.30 10.00 10.30 11.00 11.30 12.00 12.30 13.00 13.30 14.00 14.30
0.0 -1.0 -1.0 -3.0 -2.5 -1.5 -0.5 -1.5 -1.0 -1.0 0.0
2.5 3.0 0.5 1.0 1.5 2.0 3.5 3.0 3.5
-2.0 -0.5 -0.5 -1.0 -2.5 -1.0 0.5 0.0 -1.5 -1.5 -1.0
1.5 2.5 1.5 2.0 1.0 3.0 1.5 2.0 1.5 1.0 -1.0
Ket: Tanda (-) menunjukkan bahwa suhu udara yang diterima pada greenhouse tersebut lebih rendah daripada greenhouse pembanding. Pada Tabel 3. dapat dilihat bahwa suhu udara di dalam greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi pada pagi dan sore hari lebih rendah 0 – 2oC, dan pada siang hari antara pukul 11.00 – 12.30 WIB lebih rendah 0.5 – 3oC daripada suhu udara di dalam greenhouse tipe tunnel yang belum dimodifikasi. Greenhouse tipe tunnel merupakan pengumpul panas yang baik, sehingga suhu udara yang masuk ke dalam greenhouse terperangkap seluruhnya dan tidak dapat dikeluarkan lagi terutama pada siang hari. Tetapi, dengan menambahkan modifikasi pada bagian atap maka suhu udara yang masuk ke dalam greenhouse dapat diturunkan dengan adanya sedikit perpindahan panas dari dalam greenhouse melalui atap. Walaupun suhu udara di dalam greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi lebih rendah daripada suhu udara pada greenhouse tipe tunnel yang belum dimodifikasi, tetapi suhu udara yang diterima masih lebih tinggi dari syarat kebutuhan tanaman. Untuk mengatasi hal tersebut, maka kipas angin (exhause fan) masih perlu digunakan untuk menurunkan suhu udara sehingga suhu udara yang ada sesuai dengan kebutuhan tanaman. Suhu udara di dalam greenhouse tipe sere pada pagi dan sore hari lebih rendah 1 – 3.5oC, dan pada siang hari lebih rendah 0.5 – 3oC dibandingkan suhu udara di dalam greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi. Hal ini dikarenakan greenhouse tipe sere mempunyai bentuk konstruksi yang lebih 31
baik untuk proses pertukaran udara. Pada bagian dinding terdapat ventilasi udara yang berfungsi sebagai tempat masuknya udara (inlet) dan ventilasi atap seluruhnya berfungsi sebagai tempat keluarnya udara (outlet) dari dalam greenhouse. Sedangkan pada greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi hanya terdapat ventilasi pada bagian atap saja yang berfungsi sebagai lintasan aliran udara. Tabel 4. Perbedaan suhu udara di luar greenhouse dengan suhu udara di dalam greenhouse tipe tunnel sebelum dan sesudah dimodifikasi dan tipe sere. Waktu H-1 H-2 Luar : Luar : Luar : Luar : Luar : Luar : A8 A9 MS A8 A9 MS 9.30 10.00 10.30 11.00 11.30 12.00 12.30 13.00 13.30 14.00 14.30
3.2 4.2 3.7 3.5 1.5 2 1.8 2.6 3.7 3.9 4.4
3.2 5.2 4.7 6.5 4 3.5 2.3 4.1 4.7 4.9 4.4
0.7
0.5 1 1 0.3 0.6 0.1 0.9 0.9
1.3 4.6 4.3 5.8 3.9 5.8 4.4 4 3.5 1.7 -1.7
3.3 5.1 4.8 6.8 6.4 6.8 3.9 4 5 3.2 -0.7
-0.2 2.1 2.8 3.8 2.9 2.8 2.9 2 2 0.7 -0.7
Ket: Tanda (-) menunjukkan bahwa suhu udara di dalam greenhouse lebih rendah daripada suhu udara di luar greenhouse. Berdasarkan Tabel 4. terlihat bahwa suhu udara di dalam greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi pada pagi dan sore hari lebih tinggi 1.3 – 4.6oC, dan pada siang hari lebih tinggi 1.5 – 5.8oC daripada suhu udara di luar greenhouse. Suhu udara di dalam greenhouse tipe tunnel yang belum dimodifikasi pada pagi dan sore hari lebih tinggi 0 – 5.2oC, dan pada siang hari lebih tinggi 2.3 – 6.8oC daripada suhu udara di luar greenhouse. Sedangkan, suhu udara di dalam greenhouse tipe sere pada pagi dan sore hari lebih tinggi 0 – 2.8oC, dan pada siang hari lebih tinggi 0.3 – 3.8oC daripada di luar greenhouse. Dari data diatas terlihat bahwa perbedaan suhu udara di dalam dan di luar greenhouse pada siang hari paling tinggi terjadi pada greenhouse tipe tunnel yang belum dimodifikasi, sedangkan perbedaan yang paling kecil terjadi pada greenhouse tipe sere. 32
Dari Tabel 3. dan Tabel 4. dapat disimpulkan bahwa jenis dan tipe greenhouse yang efektif digunakan di lokasi penelitian yaitu greenhouse tipe sere, karena suhu udara di dalam greenhouse lebih mendekati dengan suhu udara di luar greenhouse dibandingkan dengan 2 tipe lain. D. PENGARUH LINGKUNGAN DALAM BANGUNAN GREENHOUSE TIPE TUNNEL YANG TELAH DIMODIFIKASI PADA BUDIDAYA BUNGA KRISAN 1. Suhu Udara dan Intensitas Cahaya Suhu udara dan intensitas cahaya sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman Krisan. Jika suhu udara terlalu tinggi atau terlalu rendah, maka pertumbuhan tanaman akan terhambat. Suhu yang terlalu tinggi juga mengakibatkan bunga yang dihasilkan cenderung berwarna kusam, pucat dan memudar. Pada greenhouse yang diamati terdapat tanaman Krisan telah berumur 4 minggu. Dimana pada umur tersebut tanaman sedang mengalami fase vegetatif. Pada fase vegetatif, kisaran suhu harian yang dibutuhkan untuk pertumbuhan optimal tanaman Krisan adalah 22 – 28oC pada siang hari dan tidak melebihi 26oC pada malam hari dibutuhkan untuk pertumbuhan optimal krisan. Intensitas cahaya sangat dibutuhkan pula pada fase vegetatif. Untuk memenuhi kebutuhan tanaman tersebut dibutuhkan cahaya tambahan pada malam hari, maka tanaman Krisan dapat tumbuh optimal. Tanaman ini sangat sensitif terhadap cahaya (Khattak dan Pearson dalam Budiarto, et. al, 2006). Berdasarkan Gambar 14. pada titik 1, suhu udara maksimum di dalam greenhouse terjadi pada pukul 09.00 WIB yang besarnya mencapai 35.1oC dan minimum terjadi pada pukul 07.30 WIB sebesar 23.3oC. Kondisi tanaman yang berada di wilayah titik 1 (Barat) terlihat segar dengan penampakan daun yang berwarna hijau. Pada titik 2, suhu udara maksimum sebesar 36.4oC dengan intensitas cahaya 3917 fc, dan minimum 23.7oC dengan intensitas cahaya 963 fc. Kondisi tanaman yang berada di wilayah ini terlihat lebih banyak yang terkena hama dan penyakit, daun yang kering bahkan ada beberapa tanaman 33
yang mati. Hal ini dikarenakan intensitas cahaya yang diterima tanaman pada saat itu bernilai maksimum sehingga suhu udaranya maksimum.
6000
35.0
5000
30.0
4000
25.0
3000
20.0 15.0
2000
10.0
1000
5.0
Intensitas Cahaya (fc)
Suhu Udara di Dalam Greenhouse (oC)
40.0
0
0.0 7.30 8.30 9.30 10.3011.3012.3013.3014.3015.3016.3017.30 Waktu (Jam) Suhu Dalam Titik 1 Suhu Dalam Titik 2 Suhu Dalam Titik 3 Int. Cahaya Titik 2 Int. Cahaya Titik 3
Gambar 14. Grafik suhu udara dan intensitas cahaya rata-rata di dalam greenhouse tipe tunnel yang dimodifikasi selama pengamatan. Pada titik 3, suhu udara maksimum sebesar 35.1oC dengan intensitas cahaya 4483 fc, dan minimum sebesar 25.6oC dengan intensitas cahaya 1058 fc. Kondisi tanaman yang berada di wilayah ini terlihat banyak yang rusak seperti terkena hama dan penyakit, bahkan ada beberapa tanaman yang mati. Tetapi, tanaman yang rusak di titik 3 tidak sebanyak tanaman yang rusak di titik 2. Dengan melihat kondisi tanaman yang berada di wilayah titik pengukuran 1, 2, dan 3, maka dapat disimpulkan bahwa suhu udara yang diterima tanaman di tiga titik tersebut melebihi suhu udara yang disarankan untuk pertumbuhan optimal bunga Krisan. Suhu udara yang terlalu tinggi akan menghambat pertumbuhan tanaman sehingga proses fotosintesis tidak dapat berlangsung optimal. Agar suhu udara di dalam greenhouse sesuai dengan syarat untuk kebutuhan tanaman maka perlu dilakukan beberapa cara untuk mengatasi hal tersebut. Salah satu cara yang dapat dilakukan yaitu dengan menggunakan kembali exhause fan yang selama ini tidak dipakai. Exhause fan hanya 34
dinyalakan pada waktu-waktu tertentu pada saat suhu udara di dalam greenhouse melebihi suhu udara yang disarankan. Selain itu, dapat dilakukan pula pengkabutan di atas bangunan dan pendinginan evaporatif agar suhu udara di dalam ruangan menjadi lebih rendah sekitar 29% sehingga tanaman tidak mengalami kekeringan. 2. Kelembaban Relatif Udara Selain dipengaruhi oleh suhu udara, pertumbuhan tanaman di dalam greenhouse juga dipengaruhi oleh kelembaban relatif udara. Tanaman krisan membutuhkan kelembaban 90 – 95% pada awal pertumbuhan untuk pembentukan akar. Sedangkan pada tanaman dewasa, pertumbuhan optimal akan dicapai pada kelembaban udara sekitar 70 – 85% (Mortensen dalam
100 80 60 40 20
17 .3 0
16 .3 0
15 .3 0
14 .3 0
13 .3 0
12 .3 0
11 .3 0
10 .3 0
9. 30
8. 30
0
7. 30
Kelembaban Relatif Udara Dalam Greenhouse (%)
Budiarto, et.al, 2006).
Waktu (Jam)
Gambar 15. Grafik kelembaban relatif udara rata-rata di dalam greenhouse tipe tunnel yang dimodofikasi selama pengamatan. Berdasarkan Gambar 15. dapat dilihat bahwa kelembaban relatif udara maksimum di dalam greenhouse besarnya mencapai 90.6%, sedangkan minimumnya sebesar 46.8%. Berdasarkan nilai tersebut dapat disimpulkan bahwa kelembaban relatif udara yang terjadi di dalam greenhouse masih lebih rendah daripada yang dibutuhkan tanaman. Hal ini dapat menghambat proses pertumbuhan tanaman sehingga tanaman tidak dapat tumbuh secara optimal. Untuk mengatasi hal tersebut, maka perlu dilakukan beberapa cara. Salah satu cara yang dapat dilakukan yaitu dengan menggunakan kipas 35
angin (exhause fan). Dimana exhause fan ini dapat dinyalakan pada waktu tertentu saat suhu udara di dalam greenhouse lebih tinggi dari yang diharapkan. Selain itu dapat dilakukan pengkabutan di atas bangunan atau dengan efek pendinginan evaporatif. Waktu yang paling tepat untuk melakukan penyiraman yaitu pada siang hari, pada saat suhu udara terlalu tinggi dan kelembaban relatif udara sangat rendah serta kebutuhan tanaman tidak sesuai dengan yang diharapkan. Dengan memberikan efek pendinginan tersebut diharapkan suhu ruangan akan lebih rendah dari yang sebenarnya dan kelembaban udara di dalam greenhouse akan bertambah tinggi sekitar 30% sehingga tanaman tidak mengalami kekeringan dan dapat tumbuh secara optimal sesuai dengan yang diharapkan. 3. Kecepatan Angin Menurut Esmay dan Dixon (1986), pada umumnya kecepatan angin sebesar 0.1 - 0.25 m/s yang mengenai permukaan daun akan memudahkan daun menangkap CO2. Untuk kecepatan angin sebesar 0.5 m/s, CO2 yang ditangkap akan berkurang. Untuk kecepatan angin sebesar 1.0 m/s akan menghambat pertumbuhan dan kecepatan angin diatas 4.5 m/s akan terjadi kerusakan proses fisik pada tanaman.
Kecepatan Angin Dalam Greenhouse (m/s)
0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05
12 .3 0 13 .3 0 14 .3 0 15 .3 0 16 .3 0 17 .3 0
10 .3 0 11 .3 0
9. 30
8. 30
7. 30
0
Waktu (Jam)
Barat
Timur
Gambar 16. Grafik kecepatan angin rata-rata di dalam greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi selama pengamatan. 36
Berdasarkan Gambar 16. dapat dilihat bahwa angin lebih sering masuk melalui bukaan di bagian Timur greenhouse, maka tanaman yang berada di sekitar bukaan tersebut seharusnya dapat tumbuh optimal. Tetapi, keoptimalan pertumbuhan tanaman tidak hanya dapat dilihat dari kecepatan angin saja, harus dilihat pula kesesuaian tanaman terhadap lingkungan dalam bangunan yang lainnya seperti suhu udara, kelembaban relatif udara, dan intensitas cahaya. Kecepatan angin yang melewati bukaan bagian Barat maksimum sebesar 0.15 m/s dan minimum sebesar 0 m/s dengan rata-rata 0.04 m/s. Sedangkan kecepatan angin yang melewati bukaan Timur kecepatan angin maksimum sebesar 0.3 m/s dan minimum sebesar 0 m/s dengan rata-rata 0.07 m/s. Jika dilihat dari data diatas, kecepatan angin yang diterima tanaman telah memenuhi syarat untuk kebutuhan tanaman. Dengan kecepatan angin tersebut, maka daun akan mudah menangkap CO2 dan diharapkan tanaman dapat tumbuh dengan optimal. Tetapi jika dilihat dari grafik, kecepatan angin yang masuk ke dalam greenhouse masih banyak yang bernilai 0 m/s. Hal ini akan menghambat pertumbuhan tanaman jika kecepatan angin yang bernilai minimum tersebut sangat dominan terjadi. Untuk itu diperlukan suatu cara agar kecepatan angin yang diterima tanaman dapat terpenuhi. Sama halnya dengan menurunkan suhu udara dan menaikkan kelembaban relatif di dalam greenhouse, cara yang dapat dilakukan yaitu dengan menyalakan kipas angin (exhause fan) pada kecepatan dan perletakan tertentu, maka bagian tanaman akan terkena angin secara langsung sehingga diharapkan tanaman terutama bagian daun dapat menerima kecepatan angin sesuai dengan yang dibutuhkan. E. EVALUASI TERHADAP DESAIN BANGUNAN Penataan bangunan yang tepat dengan memperhitungkan jarak yang ideal dan pengaturan bentang bangunan bisa membantu menciptakan kondisi lingkungan yang lebih baik pada suhu udara atau pergerakan angin yang memasuki greenhouse.
37
Dalam mengukur suhu udara di dalam greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi, didapatkan suhu udara maksimum yang sangat tinggi dan tidak sesuai dengan kebutuhan tanaman. Hal ini dikarenakan bentuk bangunan yang tidak menunjang dan kurang besarnya lebar bukaan ventilasi pada bagian atap sehingga pertukaran udara panas dari dalam ke luar bangunan hanya sedikit. Salah satu cara untuk mengatasi tingginya suhu udara di dalam greenhouse adalah dengan menggunakan exhause fan, teknik pengkabutan dan teknik pendinginan evaporatif atau dengan menambah lebar bukaan pada ventilasi atap. Dengan menambah lebar bukaan ventilasi pada bagian atap, diharapkan suhu udara dapat menurun
hingga sesuai dengan kebutuhan
tanaman Krisan sehingga tanaman dapat tumbuh optimal tanpa perlu ada perlakuan khusus lagi. Keefektifan sistem ventilasi angin bergantung pada arah hembusan angin terhadap konvigurasi bangunan. Arah angin yang tegak lurus terhadap salah satu sisi bangunan akan memberikan efek yang lebih baik daripada arah diagonal. Sistem ventilasi efek angin yang paling efisien adalah yang disebut “cross ventilation”(ventilasi melintang), yaitu gerakan udara melalui bangunan menempuh jarak yang pendek. Hal ini berlaku pada sistem bangunan tunggal (single span). Bentuk dasar dari bangunan greenhouse seperti empat persegi panjang. Jarak antar bangunan sebaiknya 1.5 m dari tinggi bangunan yang ada (Permatasari, 2002). Pada greenhouse yang diteliti, tinggi bangunan 3.7 m dengan jarak antar bangunan yang bersampingan ± 0.6 - 1 m, dan jarak antar bangunan yang berhadapan ± 3 m. Sebaiknya jarak antar bangunan mimimal 5.55 m karena jarak antar bangunan yang terlalu berdekatan akan menghalangi pergerakan angin. Efek tenaga angin dalam menggerakkan udara dalam suatu bangunan bervariasi dengan kecepatan (linier) angin, arah utamanya, variasi kecepatan dan arah secara harian dan musiman serta halangan lokal seperti bangunan-bangunan lain didekatnya, pepohonan dan perbukitan.
38
V. KESIMPULAN DAN SARAN A. KESIMPULAN 1. Berdasarkan hasil pengukuran dalam greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi dan di luar greenhouse. Suhu udara di dalam greenhose lebih tinggi dibandingkan dengan suhu udara di luar greenhouse. Perbedaan suhu udara di dalam dan di luar greenhouse pada siang hari sekitar 0 - 6oC. Kelembaban relatif udara di dalam greenhouse lebih rendah dibandingkan dengan kelembaban relatif udara di luar greenhouse. Perbedaan kelembaban relatif udara di dalam dan di luar greenhouse sekitar 3.3%. Kecepatan angin di dalam greenhouse lebih rendah dibandingkan dengan kecepatan angin di luar greenhouse dan rentang perbedaannya sangat jauh disesuaikan dengan arah datangnya angin. 2. Kecepatan angin yang melewati bukaan bagian Barat berkisar 0 - 0.15 m/s, sedangkan yang melewati bukaan bagian Timur berkisar 0 - 0.3 m/s. Kecepatan angin yang diterima tanaman telah memenuhi syarat budidaya tanaman untuk memudahkan daun menangkap CO2. 3. Untuk membantu pertumbuhan tanaman yang optimal diperlukan kesesuaian lingkungan dalam bangunan dengan syarat budidaya tanaman. Suhu udara di dalam greenhouse pada titik 1 berkisar 25.6 – 35.1oC, pada titik 2 berkisar 23.7 – 36.4oC, dan pada titik 3, berkisar 23.3 – 35.1oC. Suhu udara maksimum di dalam greenhouse masih terlalu tinggi dan tidak sesuai dengan syarat suhu untuk budidaya tanaman yaitu 28oC. Kelembaban relatif udara di dalam greenhouse pada titik 2 berkisar 46.8 90.6%. Dengan nilai tersebut, kelembaban relatif udara yang terjadi di dalam greenhouse masih lebih rendah daripada yang dibutuhkan tanaman berkisar 70 – 95% . 4. Berdasarkan hasil pengukuran suhu udara pada ketiga tipe greenhouse, suhu udara di dalam greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi pada siang hari lebih rendah sekitar 0.5 – 3oC daripada suhu udara di dalam greenhouse tipe tunnel yang belum dimodifikasi, lebih tinggi 0.5 – 3.5oC
39
dari tipe sere, dan lebih tinggi 1.3 – 5.8oC daripada suhu udara di luar greenhouse. 5. Laju ventilasi udara berbanding lurus dengan kecepatan angin. Laju ventilasi udara maksimum yang melewati bukaan sebelah Timur sebesar 9.977 kg/s pada kecepatan angin 0.86 m/s, dan yang melewati bukaan sebelah Barat sebesar 5.183 kg/s pada kecepatan angin 0.45 m/s. 6. Untuk mendapatkan parameter lingkungan dalam bangunan yang sesuai dengan syarat pertumbuhan tanaman perlu dilakukan beberapa cara, diantaranya yaitu dengan menggunakan kembali exhause fan yang selama ini tidak dipakai, memberikan efek pendinginan dan pengkabutan yang diharapkan dapat meningkatkan kelembaban udara hingga 30%. B. SARAN 1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai arah dan laju aliran udara yaitu dengan menghitung laju ventilasi alami akibat faktor angin dan termal di dalam greenhouse tipe tunnel yang telah dimodifikasi agar dapat diketahui bentuk modifikasi atap yang efektif dan sesuai untuk daerah yang beriklim tropis. 2. Bukaan ventilasi pada lengkungan bangunan sepanjang greenhouse dapat dijadikan altenatif agar terjadi pertukaran udara yang lebih baik ke dalam greenhouse
40
DAFTAR PUSTAKA Apriliani, B. 2006. Analisa Temperatur Udara dalam Single-Span Greenhouse Kebun Percobaan Cikabayan, IPB dengan Menggunakan Atap Dua Lapis (Double Layer). Skripsi. Departemen Teknik Pertanian, FATETA, IPB. Bogor. Briggs, G, B. and Clyde L. Calvin. 1987. Indoor Plants. John Wiley and Sons, Inc. New York. Budiarto, Y. Sulyo, R. Maaswinkel dan S. Wuryaningsih. 2006. Budidaya Krisan Bunga Potong. Pusat Penelitian dan Pengembangan Hortikultura. Jakarta. Esmay, Merle L. and John E. Dixon. 1986. Environmental Control for Agricultural Building. Avi Publishing Company Inc. Connecticut. Hanan, J. J., W. D. Holley and K. L. Goldsberry. 1978. Greenhouse Management. Springer-Verlag Berlin, New York. Handoko. 1995. Klimatologi dasar. PT. Dunia Pustaka Jaya. Jakarta. Harjadi, M. 1984. Pengantar Agronomi. PT. Gramedia Pustaka. Jakarta. Kozai, T. and Sase, S. A 1978. Simulation of Natural Ventilation For A MultiSpan Greenhouse. College Of Horticulture Chiba University, Matsudo, Chiba 271. Japan: 39 – 49. Mastalerz, J. W. 1997. The Greenhouse Environment. John Wiley and Sons, Inc. New York. Megasari, D. 2006. Profil Iklim Mikro dan Konstruksi Greenhouse (Studi Kasus di Bogor dan Cianjur). Skripsi. Jurusan Teknik Pertanian, FATETA, IPB. Bogor. Nelson, P. V. 1981. Greenhouse Operation and Management. Reston Publishing Company, Inc. Virginia. Permatasari, R. I. 2002. Analisa Ventilasi Alam dan Modifikasi Desain Multispan Greenhouse FAPERTA, IPB. Skripsi. Jurusan Teknik Pertanian, FATETA, IPB. Bogor. Randall, J. M. and C. R. Boon. 1997. Ventilation Control and Systems Animal Science and Engineering Division, Silso Reasearch Institute. UK.
41
Romdhonah, Y. 2002. Analisis Sudut Datang Radiasi Matahari dan Pengembangan Model Pindah Panas pada Greenhouse. Skripsi. Departemen Teknik Pertanian. FATETA. IPB. Bogor. Soegijanto. 1999. Bangunan di Indonesia dengan Iklim Tropis Lembab Ditinjau dari Aspek Fisika Lingkungan. Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi, Departemen Pendidikan dan Kebudayaan. Bandung. Tiwari, G. N., and Goyal, R. K. 1988. Greenhouse Technology. Narosa Publishing House, 6 Community Centre, Panchsheel Park, New Delhi, India. Walls, Ian G. 1993. The Complete Book of the Greenhouse. 5th ed. Ward Lock Ltd., London. Widyarti, M. 2005. Konstruksi Greenhouse. Departemen Teknik Pertanian, FATETA, IPB. Bogor.
42
43
44
45
46
47
48
Lampiran 3. Psychometric Chart
49
Lampiran 4. Data lingkungan di luar greenhouse H-1 Waktu 7.30 8.00 8.30 9.00 9.30 10.00 10.30 11.00 11.30 12.00 12.30 13.00 13.30 14.00 14.30 15.00 15.30 16.00 16.30 17.00 17.30
V (m/s) 0 0 1.8 1.7 1.3 0 1.5 1.2 1 1.5 0.6 1.4
Arah Angin (o) 92.8 83.88 80.43 76.74 73.15 69.6 58.25 55.58 53.16 56.34 50.86 55.45
T (oC) 20.03 23.09 24.49 25.62 25.38 26.79 28.06 27.68 29.33 28.95 29.72 29.72
RH (%) 92.8 83.88 80.43 76.74 73.15 69.6 58.25 55.58 53.16 56.34 50.86 55.45
Radiasi (W/m2) 290.57 411.78 569.81 698.04 819.27 802.54 955.47 1029.36 1075.25 1077.35 1063.58 942.25
2.7 2.2 1.7 1.5 1.3 2.4 1.3
58.38 61.7 71 74.44 83.34 81.56 86.04
30.99 30.48 28.31 28.82 26.79 26 25.11
58.38 61.7 71 74.44 83.34 81.56 86.04
827.1 720.7 201.69 267.63 144.33 40.94 6.21
V (m/s) 0 1.4 0.1 1.8 2.4 1 1.8 0 2.4 1.8 1.8 2 2.3 1.8 0 0 1.7 1.2 1.4 0.5 1
Arah Angin (o) 30.22 41.91 27.14 25.53 27.72 26.62 27.05 26.62 37.69 354.93 354.96 11.28 11.15 11.11 22.92 11.03 11.25 10.58 11.67 10.55 357.50
T (oC) 23.83 27.17 28.8 30.59 30.61 30.74 31.37 31.63 31.37 32.27 31.76 31.5 31.37 30.23 29.33 29.21 28.31 28.57 27.8 27.17 26.38
RH (%) 90.89 80.05 72.53 64.12 66.67 59.4 52.26 55.83 52.77 50.22 53.03 63.1 67.94 73.04 76.1 76.23 75.97 74.81 78.14 84 86.04
Radiasi (W/m2) 227.96 385.66 528.07 639.9 754.22 887.19 946.92 1010.69 1023.7 933.83 415.92 444.16 457.53 251.05 281.97 159.46 149.9 373.41 106.1 37.75 5.89
H-2 Waktu 7.30 8.00 8.30 9.00 9.30 10.00 10.30 11.00 11.30 12.00 12.30 13.00 13.30 14.00 14.30 15.00 15.30 16.00 16.30 17.00 17.30
50
Lampiran 4. (lanjutan) H-3 Waktu 7.30 8.00 8.30 9.00 9.30 10.00 10.30 11.00 11.30 12.00 12.30 13.00 13.30 14.00 14.30 15.00 15.30 16.00 16.30 17.00 17.30
V (m/s) 0 0 1,2 0 2,2 1,1 1,2 0 0 0,9 2,2 2,8 1,4 2 1,6 0 0 0 1 2 1,2
Arah Angin (o) 30.69 26.32 31.57 35.76 41.65 35.3 29.35 36.27 34.86 30.25 32.79 41.63 27.9 23.55 23.74 25.63 24.1 28.84 27.4 26.97 22.66
T (oC) 22.96 25.87 28.17 28.82 28.95 29.21 29.72 29.84 30.1 30.61 30.35 30.23 31.37 31.25 31.5 30.86 30.23 27.93 25.77 25.38 24.24
RH (%) 99.17 83.11 66.03 63.46 59.15 49.2 49.46 45.25 46.27 59.15 49.97 57.87 51.5 51.5 58.38 57.23 58.11 66.92 73.93 82.83 90.12
Radiasi (W/m2) 286,26 417,2 539,22 672,91 779,76 891,27 960,63 998,61 1024,66 1006,81 1021,44 426,76 912,48 866,01 782,01 633,07 549,26 260,79 72,8 89,68 5,58
51
Lampiran 5. Data suhu udara, kelembaban relatif udara, dan intensitas cahaya di dalam greenhouse H-1 Pukul
TBarat o ( C)
TTengah o ( C)
TTimur o ( C)
TSelatan o ( C)
TUtara o ( C)
RHTengah (%)
Int.CahayaBarat (fc)
Int.CahayaTimur (fc)
7.30
24.7
23.6
21.9
21.7
25.3
88.4
821
1485
8.00
27.1
26.9
24.3
25.5
26.8
79.6
1363
1840
8.30
31.4
30.1
26.4
29.0
33.8
77
2090
2400
9.00
33.9
31.7
29.7
34.0
35.6
74.7
2090
3120
9.30
28.1
30.8
29.6
37.4
38.5
70.2
3020
4210
10.00
34.4
29.9
30.6
37.1
42.3
65
3870
4010
10.30
32.1
35.2
33.0
37.5
41.2
54.2
3260
4900
11.00
31.0
34.4
34.0
38.4
44.3
52.4
4000
5190
11.30
33.9
36.0
34.3
42.1
45.5
49.3
4300
4140
12.00
30.2
37.8
32.9
38.9
45.7
52.8
3570
3310
12.30
32.6
38.0
32.2
39.3
42.8
47.6
4870
3800
13.00
31.9
35.6
33.0
36.5
41.2
50.3
2980
3020
13.30
31.9
36.5
32.5
36.2
40.8
48.6
2880
2560
14.00
31.5
33.2
30.6
36.0
37.6
55.8
1395
1385
14.30
32.8
35.6
30.1
35.7
37.9
54.5
3220
3200
15.00
32.5
34.6
29.9
35.7
36.5
58
2000
1170
15.30
31.2
29.6
29.3
31.7
31.6
70
756
810
16.00
29.1
28.7
28.2
30.0
29.8
73.3
528
765
16.30
27.7
26.8
27.2
27.9
28.1
81.7
457
468
17.00
26.9
25.2
26.1
25.2
25.8
80.9
165.6
179
17.30
25.9
24.4
25.6
24.3
25.0
84.5
27.8
31.8
Int.CahayaBarat (fc)
Int.CahayaTimur (fc)
H-2 Pukul
TBarat o ( C)
TTengah o ( C)
TTimur o ( C)
TSelatan o ( C)
TUtara o ( C)
RHTengah (%)
7.30
25.1
23.6
23.7
23.0
25.0
88.3
1046
946
8.00
29.3
27.9
27.8
27.7
29.3
79.2
1353
1033
8.30
36.3
27.2
31.8
38.3
36.8
69.3
1770
2750
9.00
37.3
31.4
34.6
37.9
40.3
60.1
2600
3950
9.30
36.6
33.9
33.6
37.0
41.5
62
2880
4420
10.00
32.7
33.9
33.7
38.6
44.2
59
3110
4940
10.30
31.9
35.6
34.2
38.2
44.1
49.6
3870
4200
11.00
31.4
35.8
34.8
40.5
45.1
48.5
3510
5050
11.30
34.5
36.9
33.9
37.7
43.9
47.7
3820
3750
12.00
33.9
35.9
33.7
39.3
42.0
50
2640
2820
12.30
33.6
32.8
32.2
36.0
36.2
51.4
1422
1576
13.00
32.3
31.7
30.2
36.3
36.8
59.6
1488
1470
13.30
32.3
32.8
30.4
35.1
36.1
63.3
1469
1413
14.00
31.4
29.8
29.3
32.8
32.5
72
730
914
14.30
29.1
28.7
28.8
30.8
30.2
74
1017
1130
15.00
29.1
28.1
27.9
30.6
29.7
74
541
636
15.30
27.9
27.6
27.3
29.1
28.7
75.3
478
522
16.00
36.2
28.7
27.4
29.4
30.1
73.7
1165
943
16.30
27.8
26.8
26.8
27.8
27.7
76.9
373
404
17.00
26.8
25.6
26.5
26.4
26.7
81.3
134.5
153.5
17.30
27.0
24.7
25.8
25.7
84.2
29.5
34.5
25.3
52
Lampiran 5. (lanjutan) H-3 Pukul
TBarat o ( C)
TTengah o ( C)
TTimur o ( C)
TSelatan o ( C)
TUtara o ( C)
RHTengah (%)
Int. CahayaBarat (fc)
Int. CahayaTimur (fc)
7.30
26.8
23.9
24.3
27.6
26.6
95.2
941
742
8.00
30.4
26.8
28.2
31.9
30.7
79.8
1473
930
2130
1282
8.30
36.6
29.6
30.8
39.5
35.0
63.5
9.00
34.1
31.9
30.2
40.1
38.9
63
9.30
34.9
32.4
31.6
41.4
42.5
55.3
3460
4380
10.00
36.2
33.9
33.2
43.8
43.2
44.9
3460
4380
10.30
33.4
36.1
34.7
44.2
44.3
44
4240
5820
11.00
33.3
34.5
36.5
44.6
45.2
44.3
4420
3210
11.30
35.3
36.3
35.2
44.6
44.9
43.3
3630
3830
12.00
29.6
33.9
33.8
41.8
45.1
52.5
3600
3390
12.30
31.2
35.9
33.4
43.0
44.7
48.1
3760
3765
13.00
31.5
36.0
31.6
39.7
38.1
50.8
2000
3520
13.30
28.1
34.0
30.4
40.2
43.2
50.9
4400
2950
14.00
29.0
35.5
31.1
40.9
41.7
51.1
3880
2560
14.30
32.9
35.2
30.7
40.7
40.8
48.7
2380
2250
15.00
33.0
32.2
29.7
38.7
37.2
52
1900
1210
15.30
28.6
31.6
30.3
37.1
37.3
55
1477
1302
16.00
29.7
27.8
28.3
32.5
30.0
64.5
662
684
16.30
26.8
25.8
26.9
27.6
25.8
69.8
264
264
17.00
26.4
25.0
25.9
26.0
25.2
78.3
224
215
17.30
25.9
24.0
25.6
24.6
23.7
86.4
24.5
38.5
53
Lampiran 6. Data kecepatan angin di dalam greenhouse H-1 waktu 7.30 8.00 8.30 9.00 9.30 10.00 10.30 11.00 11.30 12.00 12.30 13.00 13.30 14.00 14.30 15.00 15.30 16.00 16.30 17.00 17.30
Kecepatan angin di dalam greenhouse (m/s) barat timur utara selatan 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.04 0 0 0 0 0.04 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.45 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.5 0 0.45 0.3 0.3 0 0 0.6 0.8 0 0.08 0 0 0 0 0 0 0 0.04 0.5 0.7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.4 0 0 0 0 0 0 0 0
H-2 waktu 7.30 8.00 8.30 9.00 9.30 10.00 10.30 11.00 11.30 12.00 12.30 13.00 13.30 14.00 14.30 15.00 15.30 16.00 16.30 17.00 17.30
Kecepatan angin di dalam greenhouse (m/s) barat timur selatan utara 0 0 0 0 0 0 0 0 0.08 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.22 0.3 0.4 0 0 0 0 0 0 0 0 0.04 0 0 0.3 0 0 0.8 0.3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
54
Lampiran 6. (lanjutan) H-3 waktu 7.30 8.00 8.30 9.00 9.30 10.00 10.30 11.00 11.30 12.00 12.30 13.00 13.30 14.00 14.30 15.00 15.30 16.00 16.30 17.00 17.30
Kecepatan angin di dalam greenhouse (m/s) barat timur selatan utara 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.27 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.86 0 0 0 0 0 0 0.22 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.27 0 0 0
55
Lampiran 7. Data perbandingan suhu udara di dalam greenhouse pada ketiga tipe greenhouse
Waktu
09.30 10.00 10.30 11.00 11.30 12.00 12.30 13.00 13.30 14.00 14.30
H-1 Suhu di dalam Greenhouse (oC) A8 A9 MS
Suhu luar (oC)
H-2 Suhu di dalam Greenhouse (oC) A8 A9 MS
Suhu Luar (oC)
32.0 33.0 33.0 33.0 32.0 32.0 30.0 31.0 34.0 35.0 35.0
28.8 28.8 29.3 29.5 30.5 30.0 28.2 28.4 30.4 31.1 30.6
31.0 33.0 33.0 34.0 33.5 36.0 35.5 35.0 34.0 31.5 27.0
29.7 28.4 28.7 28.2 29.6 30.2 31.1 31.0 30.5 29.8 28.7
32.0 34.0 34.0 36.0 34.5 33.5 30.5 32.5 35.0 36.0 35.0
29.5 sprinkler sprinkler 30.0 29.5 29.0 27.0 29.0 30.0 29.5 28.0
33.0 33.5 33.5 35.0 36.0 37.0 35.0 33.0 35.5 33.0 28.0
29.5 30.5 31.5 32.0 32.5 33.0 34.0 33.0 32.5 30.5 28.0
56
Lampiran 8. Peralatan yang digunakan dalam penelitian
Hybrid recorder
Weather station
Anemometer digital
Translator
Lux meter
Termometer BB-BK
PC (Personal Computer)
57
