Smart mini plant factory (SMIPY) memungkinkan masyarakat perkotaan menanam aneka sayuran dalam ruangan.
Trubus — Pemenuhan kebutuhan sayuran sehat dan berkelanjutan menjadi salah satu permasalahan masyarakat perkotaan. Apa lagi lahan budidaya sempit dan terbatasnya tenaga kerja di sektor pertanian. Budidaya tanaman tanpa tanah di lahan terbatas dengan hidroponik bisa menjadi alternatif dan kini mulai banyak digunakan. Sayangnya belum ada optimasi faktor lingkungan untuk mendukung pertumbuhan dan perkembangan tanaman.
Sistem plant factory bisa menjadi solusi mutakhir. Plant factory adalah sistem produksi tanaman yang terisolasi dari lingkungan luar. Harapannya hasil produksi lebih sehat, segar, dan berkualitas tinggi. Lazimnya plant factory masih diterapkan dalam skala besar atau industri. Mengadaptasi gagasan itu, lahirlah inovasi smart mini plant factory (SMIPY) sebagai solusi penyediaan pangan sehat dan berkelanjutan di lahan dan waktu terbatas di perkotaan (urban farming).
Perkotaan
SMIPY adalah plant factory skala rumah tangga berbasis internet of things (IoT). Artinya pengguna dapat mengendalikan semua fungsi monitor dan kontrol dalam SMIPY melalui internet. Kelebihan dari sistem itu dapat memberikan dan menerima informasi secara real time. SMIPY mengadopsi sistem hidroponik dengan penambahan sensor, sistem kendali nutrisi otomatis dan artificial lighting berupa lampu light emitting diodes (LED).
Teknologi SMIPY berukuran sedang 0,44 m x 0,5 m x 1,7 m. Tujuannya agar perangkat itu bisa diletakkan di rumah atau apartemen di perkotaan. Terdapat 4 rak berisi masing-masing 6 lubang tanam. Total jenderal SMIPY mempunyai 24 lubang tanam yang dihubungkan dengan pipa-pipa berkatup solenoid untuk mengatur pemberian larutan nutrisi. Sumber cahaya berupa lampu LED (putih, merah, dan biru) yang diatur sesuai kebutuhan.
Terdapat dua kipas untuk menarik udara di bagian bawah alat. Ada juga kipas dengan diameter lebih besar di atas sebagai tempat membuang udara keluar (exhaust fan). Fungsi kipas sebagai sarana sirkulasi udara untuk menurunkan suhu dan meningkatkan kelembapan dalam alat. Beberapa rangkaian elektronik (beragam sensor dan komponen mikrokontroler) terpasang untuk menjalankan fungsi pengawasan (monitoring) dan kontrol.
Prinsip kerja SMIPY adalah melakukan pengawasan dan pengendalian terhadap keadaan lingkungan meliputi suhu, kelembapan, intensitas cahaya, electrical conductivity (EC), dan pH nutrisi sehingga tercapai kondisi ideal bagi tanaman. Semua aspek lingkungan itu dapat dikontrol dari jarak jauh menggunakan telepon pintar berkat adanya IoT. Pengguna juga bisa menanam beragam sayuran dalam satu waktu lantaran adanya pengendali nilai EC pada sistem sirkulasi larutan nutrisi untuk setiap rak tanam.
Lebih bermutu
Syarat tanaman yang bisa dibudidayakan dalam SMIPY yakni dapat tumbuh di suhu ruang dan intensitas cahaya normal, memiliki ketinggian maksimal 20—25 cm, serta dapat dipanen 15—40 hari setelah tanam. Kangkung dan bayam contoh tanaman yang bisa ditanam dalam SMIPY. Hasil uji kinerja alat itu selama 20 hari membutkikan kangkung yang ditanam dalam SMIPY lebih baik daripada kangkung yang ditanam di luar ruangan.
Kangkung hasil produksi SMIPY memiliki tinggi 28 cm, berdaun 12 helai, dan berbobot 25 g. Bandingkan dengan kangkung hasil budidaya di luar ruangan yang tingginya 25 cm, berdaun 8 helai, dan berbobot 15 g. Hasil panen SMIPY lebih baik karena lampu LED yang digunakan bekerja pada panjang gelombang yang sesuai untuk pertumbuhan tanaman. Penyerapan nutrisi pun lebih optimal dibandingkan dengan penanaman konvensional.
Hasil uji itu menunjukkan SMIPY berfungsi baik dan berpotensi diaplikasikan pada rumah tangga di perkotaan. Ketepatan pengendalian larutan nutrisi mencapai 91%. Hidroponik canggih itu memiliki beragam keunggulan seperti ramah lingkungan, produk yang dihasilkan higienis dan sehat, dapat diterapkan di lahan sempit, serta minim perawatan sehingga cocok untuk mereka yang sibuk.
Harapannya alat itu menjadi media pembelajaran masyarakat bahwa teknologi pertanian sudah relatif canggih untuk memfasilitasi masyarakat perkotaan yang sibuk untuk bertani. Penghuni apartemen pun bisa memiliki SMIPY. Apalagi penggunaan perangkat modern itu dapat dilakukan di mana pun memakai telepon pintar. (Dr. Slamet Widodo, S.TP., M.Sc., Dosen Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor)
