Perancangan Sistem Fertigasi Tetes Tomat Presisi Berbasis Radiasi

Serapan air dan hara pada tomat (Solanum lycopersicum), di greenhouse maupun lahan terbuka, bergantung pada laju transpirasi tajuk tanaman. Jadwal timer yang kaku sering menyebabkan kelebihan air saat mendung, dan kekurangan air parah saat matahari terik. Fertigasi tetes tomat berbasis akumulasi radiasi matahari (solar radiation sum) menyesuaikan pemberian larutan hara dengan kebutuhan tanaman yang sebenarnya.

Jaringan distribusi dan pemilihan emitter

Sistem fertigasi tetes terdiri dari unit kepala kontrol (head unit), pipa utama (submain line), dan pipa lateral low-density polyethylene (LDPE) yang dilengkapi emitter tetes:

1. Emitter pressure-compensating (PC): Sebaiknya dipakai pada lahan bergelombang atau bedengan yang lebih panjang dari 30 meter. Emitter PC menjaga debit konstan (misalnya 2,0 liter per jam) pada tekanan kerja 0,8 hingga 3,5 bar, dengan keseragaman emisi (emission uniformity, EU) di atas 92%.
2. Pipa lateral dan stick dripper: Pakai pipa PE berdiameter luar 16 mm yang disambung ke mikrotubing 3x5 mm menuju stik penancap (arrow dripper) berlabirin di pangkal batang tomat.
3. Dosing dengan injektor venturi: Pakai injektor venturi atau pompa dosing proporsional elektrik untuk menyedot larutan stok pupuk A (kalsium, zat besi kelat) dan stok B (fosfat, sulfat, mikronutrien) dengan rasio pengenceran yang terkalibrasi.

Atur tekanan pada manifold pembagi di 1,5 bar dengan pengatur tekanan (pressure regulator). Pasang katup pelepas udara (air release valve) di titik tertinggi jalur pipa untuk mencegah water hammer dan kantong udara.

Kontrol berdasarkan akumulasi radiasi surya (Joules/cm²)

Kebutuhan transpirasi tomat berkaitan langsung dengan radiasi matahari yang diterima daun. Sensor solarimeter (pyranometer) dipasang di atas tajuk untuk mengukur radiasi dalam watt per meter persegi ($W/m^2$), lalu mikrokontroler menjumlahkannya menjadi total energi ($J/cm^2$):

• Pemicu akumulasi: Satu siklus penyiraman dijalankan setiap radiasi surya terakumulasi 100 hingga 130 $J/cm^2$. Pada siang terik (radiasi 800 $W/m^2$), fertigasi aktif setiap 20–25 menit. Saat berawan tebal, jedanya menjadi 60–90 menit.
• Volume per siklus: Dosis tiap siklus dibatasi 80 hingga 150 ml per tanaman, tergantung fase vegetatif atau generatif. Tujuannya membasahi zona akar aktif tanpa menghanyutkan hara keluar dari polybag atau guludan.
• Target drainase: Pada media kokopit atau arang sekam, volume drainase (drain percentage) dijaga di kisaran 15% hingga 20% dari total input hara harian. Drainase ini mencuci kelebihan garam natrium dan mencegah electrical conductivity (EC) terlalu tinggi di rizosfer.

EC dan pH larutan yang diinjeksikan

Pantau larutan hara yang masuk ke jaringan tetes dengan sensor EC dan pH online:

$\text{Tingkat Injeksi Pupuk} \implies \text{EC Target: } 2,2 - 2,8\ \text{mS/cm}, \quad \text{pH Target: } 5,8 - 6,2$

Pada fase pematangan buah, EC yang dinaikkan hingga 2,8 mS/cm membantu menaikkan padatan terlarut (derajat Brix) dan rasa buah tomat. Jaga pH di kisaran 5,8–6,2 dengan injeksi asam nitrat ($HNO_3$) atau asam fosfat ($H_3PO_4$) encer, agar kation ($Ca^{2+}, Mg^{2+}, K^+$) dan anion terlarut tetap tersedia dan mudah diserap rambut akar.