Oleh : Agustina Tri Rahmawati (Mahasiswa PGSD FKIP UHAMKA)
1. PENDAHULUAN
1.1 Serangga dan Reaksinya Terhadap Cahaya
Serangga adalah mahluk hidup dengan spesies terbanyak didunia. Total spesies serangga sebesar 4-8 juta sangat dominan dibanding total spesies seluruh mahluk hidup sebanyak 12.5 juta. Jumlah mahluk hidup yang teridentifikasi sebesar 1.5 juta, jumlah serangga yang teridentifikasi sebesar 950 ribu. Ini berarti jumlah serangga yang teridentifikasi lebih dari 1/2 jumlah mahluk hidup yang teridentifikasi. Sebagai makhluk yang memiliki kemampuan adaptasi yang tinggi, serangga mudah terpengaruh oleh kondisi fisik lingkungan. Oleh karenanya serangga hama dapat dikendalikan secara fisik, yakni melalui pengaturan faktor-faktor fisik diantaranya suhu, kelembaban, suara dan cahaya.
Serangga dapat dibedakan dalam berbagai jenis menurut kemampuan adaptasi terhadap faktor fisik. Jenis serangga fototropik positif adalah salah satu jenis serangga yang tertarik terhadap cahaya. Besarnya intensitas cahaya yang diperlukan sangat berpengaruh terhadap sumber energi listrik yang dibutuhkan. Suatu rancangan catu daya listrik, akan sangat berpengaruh terhadap efesiensi energi. Jenis-jenis serangga yang mudah terpengaruh terhadap intensitas cahaya memberikan data untuk merekomendasi bahwa cahaya dapat diterapkan sebagai pembasmi serangga hama, dan kemudian serangga yang tertangkap juga dapat dimanfaatkan sebagai pakan ternak yang berkualitas.
2. DASAR TEORI
2.1 Mengukur Intensitas Cahaya
Salah satu cara untuk mengamati energi cahaya dapat dilakukan dengan mengukur pengaruh besaran dan distribusi partikel dalam Flow cytometers. Flow cytometers pada dasarnya adalah mikroskop yang dilengkapi dengan komponen yang berfungsi untuk melalukan individu cell secara sekuensial melalui berkas cahaya (laser) yang akan dianalisis.
Komponennya antara lain:
1. Sumber cahaya, dan komponen pemfokus cahaya.
2. Fluidics, untuk mengarahkan cells melalui cahaya.
3. Detektor Elektronika, untuk mendeteksi cahaya dan mengubahnya ke bentuk sinyal digital.
4. Suatu komputer untuk penyimpanan signals yang akan dianalisis.
2.2 Sumber Cahaya
Sumber cahaya pada suatu flowcytometer adalah laser. Alasan penggunaan laser, karena kemampuannya untuk difokuskan menjadi berkas cahaya elliptis. Ini terkait dengan komponen-komponen fluidics terkait. Laser memancarkan cahaya koheren, dan merupakan berkas sangat paralel. Hal ini memungkinkan dasar pengukuran yang berbasis pada gangguan berkas (beam disturbance) dapat dilakukan (forward scatter, side scatter) . Batasan prinsip bagi lasers ditentukan oleh panjang gelombang yang dapat menimbulkan eksitasi. Secara virtual semua cytometers mengikuti standar laser argon, yang memancarkan cahaya pada 488 nm.
2.3 Fluidics
Fluidics adalah bagian yang paling sensitif pada setiap flow cytometer. Jika terjadi kesalahan, semuanya akan salah, dan fatal.
2.4 Detektor Sinyal
Seperti dibahas sebelumnya, deteksi sinyal dilaksanakan dengan menggunakan kombinasi photomultiplier ( cathode-ray ) dan rangkaian elektronika. Sinyal yang dibangkitkan oleh setiap individu cell pada dasarnya merupakan oscilloscope trace. Dengan melakukan integrasi sinyal ini, akan dihasilkan suatu nilai numerik bagi fluorescensi maupun nilai side scatter.
3 RANCANGAN ALAT PENANGKAP SERANGGA HAMA
Setelah nilai intensitas cahaya yang efektif diperoleh melalui uji laboratorium, dapat diimplementasikan dalam rancangan alat penangkap serangga hama di lahan pertanian. Secara umum gambaran cara kerja piranti perangkap serangga hama ini adalah sebagai berikut : dengan menyalakan lampu utama (lampu 4 pada gambar ) dalam beberapa waktu untuk mengumpulkan semua serangga.
setelah lampu utama (lampu 4) padam, lampu perangkap serangga kecil (lampu 3) dinyalakan, sehingga serangga menuju perangkap serangga kecil yang di atasnya telah dipasang filter sehingga hanya serangga ukuran kecil saja yang dapat masuk dan terperangkap. Setelah lampu perangkap serangga kecil (lampu 3) padam,
Kemudian lampu perangkap serangga sedang (lampu 2) dinyalakan sehingga sisa serangga yang tidak masuk perangkap pertama menuju perangkap ke dua (perangkap serangga sedang). Filter dipasang agar serangga besar tidak terperangkap pada perangkap ke dua. Setelah lampu perangkap sedang (lampu 2) padam,
Kemudian lampu perangkap serangga besar (lampu 1) menyala sehingga serangga besar menuju perangkap serangga ke tiga. Filter dipasang agar serangga tertentu dalam ukuran sangat besar—yang biasanya menjadi prodator menguntungan—tidak ikut terperangkap. Demikian seterusnya proses diulang sehingga diperoleh serangga dalam tiga kategori ukuran: kecil, sedang, dan besar.
4. TEMUAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Data Uji Laboratorium
Setelah peralatan diimplementasikan maka nyala lampu siklus penangkapan serangga dapat diuji di laboratorium dalam dua kondisi jumlah siklus tiap jam.
Kondisi pertama dimana diperoleh 6 siklus penangkapan serangga tiap jam dengan pembagian waktu; 4 menit untuk nyala lampu 4 (mengumpulkan semua serangga); 2 menit untuk nyala lampu 3 (mengarahkan serangga kecil ke bejana perangkap); 2 menit untuk nyala lampu 2 (mengarahkan serangga sedang ke bejana perangkap); 2 menit nyala lampu 1 (pengarah serangga besar ke bejana perangkap). Sehingga jumlah waktu yang dibutuhkan dalam satu siklus penangkapan selama 10 menit.
Kondisi kedua dimana diperoleh 3 siklus penangkapan serangga tiap jam dengan pembagian waktu; 8 menit untuk nyala lampu 4 (mengumpulkan semua serangga); 4 menit untuk nyala lampu 3 (mengarahkan serangga kecil ke bejana perangkap); 4 menit untuk nyala lampu 2 (mengarahkan serangga sedang ke bejana perangkap); 4 menit nyala lampu 1 (pengarah serangga besar ke bejana perangkap). Sehingga jumlah waktu yang dibutuhkan dalam satu siklus penangkapan selama 20 menit. Untuk menguji ketahanan catudaya yang diperlukan telah diimplementasikan dua tipe catudaya yang berbeda. Pertama diimplementasikan catudaya kering jenis GS 7 M 12V,7 Ah yang memiliki berat 0.35 kg dan sumber tegangan 12 V DC. Kedua diimplementasikan catudaya basah jenis GS 12 DC 75ª dengan berat 4.5 Kg sumber tegangan 12 V DC.
5 SIMPULAN DAN SARAN
5.1 Simpulan
Hasil implementasi dan analisis data uji coba yang telah dilakukan menggambarkan bahwa rancangan alat penangkap serangga (hama) yang diimplementasikan telah memiliki mekanisme kerja yang sesuai rancangan dan dapat ditarik simpulan sebagai berikut :
5.2 Saran
Implementasi perancangan alat penangkap serangga (hama) dengan intensitas cahaya yang telah dilakukan terbukti memiliki mekanisme kerja yan sesuai rancangan. Adapun untuk optimalisasi penerapan dapat diberikan saran terhadap beberapa hal sebagai berikut:
Referensi :
1. PENDAHULUAN
1.1 Serangga dan Reaksinya Terhadap Cahaya
Serangga adalah mahluk hidup dengan spesies terbanyak didunia. Total spesies serangga sebesar 4-8 juta sangat dominan dibanding total spesies seluruh mahluk hidup sebanyak 12.5 juta. Jumlah mahluk hidup yang teridentifikasi sebesar 1.5 juta, jumlah serangga yang teridentifikasi sebesar 950 ribu. Ini berarti jumlah serangga yang teridentifikasi lebih dari 1/2 jumlah mahluk hidup yang teridentifikasi. Sebagai makhluk yang memiliki kemampuan adaptasi yang tinggi, serangga mudah terpengaruh oleh kondisi fisik lingkungan. Oleh karenanya serangga hama dapat dikendalikan secara fisik, yakni melalui pengaturan faktor-faktor fisik diantaranya suhu, kelembaban, suara dan cahaya.
Serangga dapat dibedakan dalam berbagai jenis menurut kemampuan adaptasi terhadap faktor fisik. Jenis serangga fototropik positif adalah salah satu jenis serangga yang tertarik terhadap cahaya. Besarnya intensitas cahaya yang diperlukan sangat berpengaruh terhadap sumber energi listrik yang dibutuhkan. Suatu rancangan catu daya listrik, akan sangat berpengaruh terhadap efesiensi energi. Jenis-jenis serangga yang mudah terpengaruh terhadap intensitas cahaya memberikan data untuk merekomendasi bahwa cahaya dapat diterapkan sebagai pembasmi serangga hama, dan kemudian serangga yang tertangkap juga dapat dimanfaatkan sebagai pakan ternak yang berkualitas.
2. DASAR TEORI
2.1 Mengukur Intensitas Cahaya
Salah satu cara untuk mengamati energi cahaya dapat dilakukan dengan mengukur pengaruh besaran dan distribusi partikel dalam Flow cytometers. Flow cytometers pada dasarnya adalah mikroskop yang dilengkapi dengan komponen yang berfungsi untuk melalukan individu cell secara sekuensial melalui berkas cahaya (laser) yang akan dianalisis.
Komponennya antara lain:
1. Sumber cahaya, dan komponen pemfokus cahaya.
2. Fluidics, untuk mengarahkan cells melalui cahaya.
3. Detektor Elektronika, untuk mendeteksi cahaya dan mengubahnya ke bentuk sinyal digital.
4. Suatu komputer untuk penyimpanan signals yang akan dianalisis.
2.2 Sumber Cahaya
Sumber cahaya pada suatu flowcytometer adalah laser. Alasan penggunaan laser, karena kemampuannya untuk difokuskan menjadi berkas cahaya elliptis. Ini terkait dengan komponen-komponen fluidics terkait. Laser memancarkan cahaya koheren, dan merupakan berkas sangat paralel. Hal ini memungkinkan dasar pengukuran yang berbasis pada gangguan berkas (beam disturbance) dapat dilakukan (forward scatter, side scatter) . Batasan prinsip bagi lasers ditentukan oleh panjang gelombang yang dapat menimbulkan eksitasi. Secara virtual semua cytometers mengikuti standar laser argon, yang memancarkan cahaya pada 488 nm.
2.3 Fluidics
Fluidics adalah bagian yang paling sensitif pada setiap flow cytometer. Jika terjadi kesalahan, semuanya akan salah, dan fatal.
2.4 Detektor Sinyal
Seperti dibahas sebelumnya, deteksi sinyal dilaksanakan dengan menggunakan kombinasi photomultiplier ( cathode-ray ) dan rangkaian elektronika. Sinyal yang dibangkitkan oleh setiap individu cell pada dasarnya merupakan oscilloscope trace. Dengan melakukan integrasi sinyal ini, akan dihasilkan suatu nilai numerik bagi fluorescensi maupun nilai side scatter.
3 RANCANGAN ALAT PENANGKAP SERANGGA HAMA
Setelah nilai intensitas cahaya yang efektif diperoleh melalui uji laboratorium, dapat diimplementasikan dalam rancangan alat penangkap serangga hama di lahan pertanian. Secara umum gambaran cara kerja piranti perangkap serangga hama ini adalah sebagai berikut : dengan menyalakan lampu utama (lampu 4 pada gambar ) dalam beberapa waktu untuk mengumpulkan semua serangga.
setelah lampu utama (lampu 4) padam, lampu perangkap serangga kecil (lampu 3) dinyalakan, sehingga serangga menuju perangkap serangga kecil yang di atasnya telah dipasang filter sehingga hanya serangga ukuran kecil saja yang dapat masuk dan terperangkap. Setelah lampu perangkap serangga kecil (lampu 3) padam,
Kemudian lampu perangkap serangga sedang (lampu 2) dinyalakan sehingga sisa serangga yang tidak masuk perangkap pertama menuju perangkap ke dua (perangkap serangga sedang). Filter dipasang agar serangga besar tidak terperangkap pada perangkap ke dua. Setelah lampu perangkap sedang (lampu 2) padam,
Kemudian lampu perangkap serangga besar (lampu 1) menyala sehingga serangga besar menuju perangkap serangga ke tiga. Filter dipasang agar serangga tertentu dalam ukuran sangat besar—yang biasanya menjadi prodator menguntungan—tidak ikut terperangkap. Demikian seterusnya proses diulang sehingga diperoleh serangga dalam tiga kategori ukuran: kecil, sedang, dan besar.
4. TEMUAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Data Uji Laboratorium
Setelah peralatan diimplementasikan maka nyala lampu siklus penangkapan serangga dapat diuji di laboratorium dalam dua kondisi jumlah siklus tiap jam.
Kondisi pertama dimana diperoleh 6 siklus penangkapan serangga tiap jam dengan pembagian waktu; 4 menit untuk nyala lampu 4 (mengumpulkan semua serangga); 2 menit untuk nyala lampu 3 (mengarahkan serangga kecil ke bejana perangkap); 2 menit untuk nyala lampu 2 (mengarahkan serangga sedang ke bejana perangkap); 2 menit nyala lampu 1 (pengarah serangga besar ke bejana perangkap). Sehingga jumlah waktu yang dibutuhkan dalam satu siklus penangkapan selama 10 menit.
Kondisi kedua dimana diperoleh 3 siklus penangkapan serangga tiap jam dengan pembagian waktu; 8 menit untuk nyala lampu 4 (mengumpulkan semua serangga); 4 menit untuk nyala lampu 3 (mengarahkan serangga kecil ke bejana perangkap); 4 menit untuk nyala lampu 2 (mengarahkan serangga sedang ke bejana perangkap); 4 menit nyala lampu 1 (pengarah serangga besar ke bejana perangkap). Sehingga jumlah waktu yang dibutuhkan dalam satu siklus penangkapan selama 20 menit. Untuk menguji ketahanan catudaya yang diperlukan telah diimplementasikan dua tipe catudaya yang berbeda. Pertama diimplementasikan catudaya kering jenis GS 7 M 12V,7 Ah yang memiliki berat 0.35 kg dan sumber tegangan 12 V DC. Kedua diimplementasikan catudaya basah jenis GS 12 DC 75ª dengan berat 4.5 Kg sumber tegangan 12 V DC.
5 SIMPULAN DAN SARAN
5.1 Simpulan
Hasil implementasi dan analisis data uji coba yang telah dilakukan menggambarkan bahwa rancangan alat penangkap serangga (hama) yang diimplementasikan telah memiliki mekanisme kerja yang sesuai rancangan dan dapat ditarik simpulan sebagai berikut :
- Mikrokontroler AT 89C51 yang dirancang telah bekerja sebagaimana yang diharapkan, dan mampu menjalankan software/program untuk mengendalikan Relay JZC-22F-12V DC, dengan mengunakan sumber tegangan sebesar 12V.
- Relay JZC-22F-12V DC telah berhasil mengendalikan nyala lampu secara berturut-turut dalam siklus penangkapan serangga (hama) yang direncanakan.
- Skenario 6 kali siklus penangkapan serangga setiap jam, telah berhasil dijalankan dengan mengatur nyala lampu 4 selama 4 menit; mengatur nyala lampu 3 selama 2 menit; mengatur nyala lampu 2 selama 2 menit; dan mengatur nyala lampu 1 selama 2 menit.
- Skenario 3 kali siklus penangkapan serangga setiap jam, telah berhasil dijalankan dengan mengatur nyala lampu 4 selama 8 menit; mengatur nyala lampu 3 selama 4 menit; mengatur nyala lampu 2 selama 4 menit; dan mengatur nyala lampu 1 selama 4 menit.
- Catudaya Elemen Kering GS 7 M 12V 7 Ah, dapat diterapkan selama 10 jam/hari dengan ketahanan energi sealama 1 hari.
- Catudaya Elemen Basah GS 12Vb 75A, dapat diterapkan sealam 10 jam/hari dengan ketahanan energi selama 5 hari.
5.2 Saran
Implementasi perancangan alat penangkap serangga (hama) dengan intensitas cahaya yang telah dilakukan terbukti memiliki mekanisme kerja yan sesuai rancangan. Adapun untuk optimalisasi penerapan dapat diberikan saran terhadap beberapa hal sebagai berikut:
- Penentuan lama waktu yang dibutuhkan untuk menyalakan lampu dalam tiap siklus penangkapan serangga dapat diubah-ubah melalui modifikasi software pengendali, dan hal ini perlu diujicobakan secara langsung dilahan pertanian, sehingga dapat diperoleh data berapa lama waktu menyala lampu, sehingga secara efektif dapat menangkap serangga secara optimal.
- Bila dibutuhkan ketahanan catu daya (sumber energi) yang tahan lama (sealam 5 hari), dapa digunakan Catudaya Elemen Basah GS 12Vb 75A, namun terlebih dahulu dipilih lokasi penempatan peralatan yang tepat, karena penggunaan catu daya ini mengakibatkan peralatan menjadi relatif lebih berat (4.5 Kg), sehingga tidak mudah untuk dipindah- pindah.
- Untuk penggunaa alat secara berpindah-pindah dapat digunakan catudaya Elemen Kering GS 7 M 12V 7 Ah, yang relatif lebih ringan (0.45 kg). Namun penggunaan catudaya ini memerlukan pengisian setiap harinya, karena daya tahan energinya cuma1 hari untuk 10 jam/hari pemakaian.
- Besar ukuran bejana dapat diubah sesuai kebutuhan, sehingga diperoleh ukuran bejana yang efektif dalam menangkap serangga. Hal ini akan diujicobakan secara langsung dilahan pertanian pada penelitian tahap berikutnya.
- Sumber catudaya dapat dikembangkan dengan memanfaatkan energi alternatif (solar cell) yang secara melimpah terdapat di lahan-lahan pertanian.
Referensi :
- Alim, E. S., & Ramza, H. (2012). Perancangan Piranti Perangkap Serangga (Hama) dengan Intensitas Cahaya. Rekayasa Teknologi, 3(1). https://journal.uhamka.ac.id/index.php/rektek/article/view/113.
- Materi Kuliah 7 TIK PGSD UHAMKA , http://onlinelearning.uhamka.ac.id/.
RSS Feed
