| dc.description.abstract | Budidaya tanaman secara hidroponik adalah teknik budidaya menggunakan media tanam yang tidak mengandung nutrisi secara alami. Mayoritas pemberian nutrisi dalam budidaya hidroponik dilakukan secara manual. Faktor ini menyebabkan kualitas dan kuantitas dari larutan nutrisi yang diberikan dapat tidak sesuai dengan kebutuhan tanaman. Pemberian fertigasi dan konsentrasi larutan nutrisi yang berlebih menyebabkan biaya produksi meningkat dan sirkulasi oksigen di zona perakaran menjadi terhambat. Pemberian fertigasi dan konsentrasi larutan nutrisi yang kurang menyebabkan pertumbuhan tanaman terhambat. Teknologi sistem kendali dapat menjadi solusi atas permasalahan tersebut. Tujuan penelitian ini adalah merancang sistem kendali fertigasi agar dapat mengontrol kualitas dan kuantitas dari larutan nutrisi, mengevaluasi berbagai metode pencampuran nutrisi yang dapat digunakan pada sistem kendali fertigasi, serta merancang dan mengevaluasi sistem kendali fertigasi untuk pemberian nutrisi berbasis logika fuzzy yang mampu menjaga status kelembaban media tanam berada pada zona air tersedia dan minim limpasan. Penelitian ini diawali dengan membuat kriteria desain, perancangan struktural dan fungsional, prototyping, perancangan kode program sistem kendali, dan pengujian. Berdasarkan hasil pengujian terhadap tiga metode pencampuran nutrisi yang dievaluasi pada penelitian ini. Metode ke-3 (pencampuran nutrisi berbasis persamaan pengenceran larutan dan pembacaan sensor) memiliki hasil terbaik dengan nilai mean absolute percentage error (MAPE) sebesar 0,77% dan root mean square error (RMSE) sebesar 4,3 ppm. Metode ke-2 (pencampuran nutrisi berbasis pembacaan sensor) memiliki hasil yang sedikit lebih tinggi dengan nilai MAPE sebesar 0,82% dan RMSE sebesar 4,62 ppm. Metode ke-1 (pencampuran nutrisi berbasis persamaan pengenceran larutan) memiliki hasil yang paling buruk dengan nilai MAPE sebesar 13,42% dan RMSE sebesar 74,98 ppm. Namun jika target konsentrasi larutan nutrisi yang dibutuhkan kurang dari 300 ppm, metode ke-2 paling baik digunakan jika dibandingkan metode lainnya. Terkait dengan pengujian sistem kendali fertigasi untuk pemberian larutan nutrisi, sistem kendali logika fuzzy yang digunakan mampu menjaga status kelembaban media tanam berada di zona air tersedia, dengan nilai MAPE sebesar 1,98%. Nilai error ini menunjukkan selama 7 hari pengujian hanya selama 3,32 jam kondisi kelembaban media tanam berada di atas kapasitas lapang. Hasil observasi selama pengujian menunjukkan sistem kendali ini mengaktifkan proses fertigasi sebanyak 2 – 3 kali sehari dengan mayoritas waktu pemberian pada pagi dan sore hari. Total volume fertigasi yang diberikan berkisar 132 – 308 ml/hari. Limpasan yang dihasilkan oleh sistem kendali pemberian fertigasi berbasis logika fuzzy lebih kecil dibandingkan tanpa menggunakan sistem kendali. Secara keseluruhan hasil pengujian menunjukkan semua komponen bekerja dengan baik dan dapat digunakan untuk mengontrol fertigasi dan pencampuran nutrisi pada budidaya hidroponik dalam rumah tanaman. | id |
| dc.description.abstract | Hydroponic cultivation was a technique that utilized a growing medium devoid of natural nutrients. Most of the nutrient supply in hydroponic cultivation was manually administered. This factor results in the possibility of the quality and quantity of the provided nutrient solution not aligning with the plant's needs. The application of fertigation and excessive concentration of nutrient solutions led to increased production costs and hindered oxygen circulation in the root zone. Conversely, inadequate fertigation and lower nutrient solution concentrations impeded plant growth. Control system technology emerged as a solution to address these issues. The objective of this research was to design a fertigation control system capable of controlling the quality and quantity of nutrient solutions, evaluate various nutrient mixing methods applicable to fertigation control systems, and design a fuzzy logic-based fertigation control system capable of maintaining the moisture status of the growing medium within the available water zone while minimizing drainage. The study began with the establishment of design criteria, structural and functional design, prototyping, programming, and testing. Based on the test results of three nutrient mixing methods evaluated in this study, the third method (nutrient mixing based on solution dilution equations and sensor readings) yielded the best results with a mean absolute percentage error (MAPE) of 0,77% and a root mean square error (RMSE) of 4,3 ppm. The second method (nutrient mixing based on sensor readings) had slightly higher results, with a MAPE of 0,82% and RMSE of 4,62 ppm. The first method (nutrient mixing based on solution dilution equations) had the poorest results, with a MAPE of 13,42% and RMSE of 74,98 ppm. However, if the target concentration of the required nutrient solution was less than 300 ppm, the second method was the most suitable compared to the other methods. Regarding the testing of the fertigation control system for nutrient solution delivery, the fuzzy logic control system used effectively maintained the moisture status of the growing medium within the available water zone, with a MAPE of 1.98%. The error value indicated that, during the 7-day testing period, the moisture status of the growing medium was above field capacity for only 3.32 hours. Observations during the testing period revealed that the control system activated the fertigation process 2 to 3 times a day, with the majority of applications occurring in the morning and evening. The total volume of fertigation provided ranged from 132 to 308 ml/day. The runoff generated by the fuzzy logic-based fertigation control system was minor compared to not using a control system. Overall, the test results demonstrated that all components worked well and could be utilized to control fertigation and nutrient mixing in hydroponic cultivation within a greenhouse. | id |
