Perancangan Piranti Perangkap
Serangga (Hama) dengan Intensitas Cahaya
Serangga adalah
kelompok utama hama. Menurut pakar perlindungan tanaman, Purnama Hidayat,
paling tidak ada lima alasan yang dapat mendukung pernyataan tersebut. Pertama:
serangga merupakan kelompok terbesar dalam dunia hewan, kurang lebih 2/3
spesies hewan yang telah teridentifikasi adalah serangga. Kedua: serangga
memiliki kemampuan adaptasi yang tinggi terhadap kondisi lingkungannya. Ketiga:
serangga memiliki jenis makanan yang beragam. Keempat : serangga dapat
berkembang biak dengan cepat. Kelima : serangga dapat menjadi resisten terhadap
insektisida.
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. Setiap cahaya yang terpancar memiliki satuan
intensitas tertentu. Intensitas cahaya ini dapat mempengaruhi perilaku serangga
(hama). 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.
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
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. Selanjutnya
lasers lain dapat digunakan, untuk mendapatkan panjang gelombang eksitasi
lainnya.
2. Fluidics
Fluidics adalah
bagian yang paling sensitif pada setiap flow cytometer. Jika terjadi kesalahan,
semuanya akan salah, dan fatal. Masalahnya termasuk:
a. Clogs (celah pada aliran larutan
sangat kecil).
b. Gelembung udara (akan menggangu
aliran dan yang akan diinterpretasikan sebagai cell).
c. Leaks (Kurangnya tekanan didalam
sistem akan menggangu aliran cellular dan mempengaruhi hasil).
d. Errors yang paling umum mempengaruhi
fluidics adalah:
- Clumps of cells. Hal ini
akan “clog” mesin dan berakibat kesulitan utama dan headaches” .
Kejadian ini dapat diatasi dengan pre-filtrasi populasi cell tidak lebih
besar dari 50 um filter.
- Konsentrasi cell yang tidak
sesuai. Semua larutan memiliki proporsi partikel debu yang rendah. Jangan
percaya suatu flow rate yang lebih rendah dari 15 cells/sec. Tetapi, flow
rates lebih besar dari sekitar 4000 cells/sec meningkatkan risiko pada
pengukuran multiple cells secara simultan.
- Konsentrasi Optimal adalah
sekitar 1x106 s/d 1x107 cells/ml
3. 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.
Rancangan Penangkap Serangga Hama
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. Sehingga alur pengamatan
pada saat implementasi prototype dapat dilihat pada :
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.
Implementasi perancangan alat penangkap serangga
(hama) dengan intensitas cahaya yang telah dilakukan terbukti memiliki
mekanisme kerja yang 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), dapat 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 dipindahpindah.
- Untuk penggunaan alat secara
berpindahpindah dapat digunakan catu daya 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 cuma 1
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 lahanlahan pertanian.
.png)
No comments:
Post a Comment