📚 Eksplorasi & Komparasi Topik Dokumen

KUANTIFIKASI SERAPAN AIR DAN NERACA ENERGI BUDIDAYA SELADA MERAH (LACTUCA SATIVA L.) PADA BERBAGAI SPEKTRUM CAHAYA BUATAN

Pencahayaan buatan berbasis light-emitting diode (LED) merupakan inovasi pertanian modern dengan potensi tinggi dalam sistem controlled environment agriculture yang memungkinkan pengaturan informasi pencahayaan spesifik. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan spektrum pencahayaan buatan paling ideal dalam proses konversi energi foton dan listrik menjadi energi biomassa selada merah (Lactuca sativa L.) serta menentukan spektrum pencahayaan buatan paling ideal dalam akumulasi biomassa selada merah (Lactuca sativa L.) per serapan air. Penelitian membandingkan pengaruh perlakuan pencahayaan buatan berbasis high power LED P1 (warm white 3000 K), P2 (pure white 6000 K), P3 (cool white 8000 K), P4 (monokromatik 1R:1B), dan P5 (monokromatik 3R:1B) terhadap karakterisasi rangkaian pencahayaan buatan, kandungan energi biomassa, neraca konversi energi, dan serapan air budidaya. Setiap perlakuan diulang dalam empat ruang pertumbuhan dengan posisi yang diacak menggunakan rancangan acak lengkap (RAL). Analisis statistika dilakukan menggunakan uji one-way ANOVA dan Tukey HSD, Welch’s ANOVA dan Games-Howell, serta Kruskal-Wallis dan Dunn. Karakterisasi rangkaian pencahayaan buatan mengukur daya foton pencahayaan (PAR), total konsumsi energi listrik (TEEC), dan efikasi produksi foton (PPE) melalui pengukuran daya listrik dan spektroradiometri. PAR mencapai nilai tertinggi pada P3 sebesar 0.221 + 0.009 MJ?m?2?h?1. TEEC tertinggi terdapat pada P1 sebesar 28.63 + 0.00 kWh. PPE mencapai nilai tertinggi pada P4 sebesar 0.680 + 0.008 ?mol?J-1. Kandungan energi biomassa dianalisis melalui pengukuran nilai kalor (HHV) melalui kalorimetri dan perhitungan akumulasi energi kimia (CEY) biomassa kering. Tidak terdapat perbedaan nyata perlakuan pencahayaan terhadap nilai HHV dengan rata-rata total sebesar 15.07 + 0.48 MJ?kg-1. CEY mencapai nilai tertinggi pada P1 sebesar 0.251 + 0.045 MJ. Neraca konversi energi meninjau efisiensi konversi energi foton (LUE) dan listrik (ECE) menjadi energi kimia dalam biomassa serta akumulasi biomassa segar (EUE, fresh) dan kering (EUE, dry) per konsumsi energi listrik. LUE mencapai nilai tertinggi pada P1 sebesar 1.61 + 0.07%. ECE mencapai nilai tertinggi pada P5 sebesar 0.29 + 0.08%. EUE, fresh mencapai nilai tertinggi pada P5 sebesar 9.91 + 2.61 g?kWh-1. EUE, dry mencapai nilai tertinggi pada P5 sebesar 0.69 + 0.18 g?kWh-1. Serapan air dikuantifikasi dengan menghitung akumulasi biomassa segar (WUE, fresh) dan kering (WUE, dry) per serapan air tanaman. WUE, fresh mencapai nilai tertinggi pada P1 sebesar 49.29 + 7.62 g?L-1. WUE, dry mencapai nilai tertinggi pada P1 sebesar 3.53 + 0.69 g?L-1. Dari penelitian ini, didapatkan bahwa P1 memiliki efisiensi tertinggi dalam mengonversi energi foton menjadi energi kimia biomassa serta mengakumulasi biomassa per volume penyerapan air, sedangkan P5 memiliki efisiensi tertinggi dalam mengonversi energi listrik menjadi energi kimia biomassa.