Pengembangan Soil Moisture Sensor Untuk Pengukuran In-Situ Berdasarkan Prinsip Impedansi Spektroskopi

Abstract

Tanah memegang peranan penting dalam produksi tanaman pangan, sebagai reservoir air dan sumber nutrisi bagi manusia. Untuk mengoptimalkan fungsi pengairan, pemupukan, pestisida dan keglatan pembibitan pada lahan yang berdasarkan sifat-sifat fisis, kimia serta biologis dari tanah maka diperlukan manajemen pengelolaan lahan tanah pertanian. Pengamatan sifat-sifat dari tanah pertanian secara tradisional dengan mempergunakan database lahan yang tersedia dipandang terlalu umum untuk menentukan tingkat kelembaban tanah pada lahan pertanian tertentu. Disamping itu pengukuran kelembaban tanah sangat diperlukan pada pekerjaan teknik sipil, bidang hidrologi serta lainnya. Untuk itu diperlukan suatu bentuk sensor yang handal dan mampu untuk mengukur berbagai sifat fisis dari tanah tersebut secara real time. Pada penelitian ini akan dikembangkan sensor untuk mengukur kelembaban tanah (soil moisture sensor) berdasarkan prinsip spektroskopi impedansi. Pengukuran kelembaban tanah tidak harus bergantung kepada tipe tanah yang akan diukur. Dewasa ini banyak terdapat berbagai tipe sensor soil moisture di pasaran. Masingmasing sensor memiliki cara dan metode pengukuran tersendiri seperti metode pengukuran konduktivitas, tensiometer atau metode dielektrik dalam daerah frekuensi atau waktu. Namun demikian, sensor-sensor ini mempunyai kelemahan-kelemahan untuk penggunaan komersial antara lain respon waktu lambat, memerlukan biaya perawatan, harga yang relatif mahal, tingkat akurasi rendah serta faktor reproduksibilitas yang tidak memuaskan. Disamping itu terdapat problam menarik bahwa sinyal ukur dari sensor soil moisture tersebut sangat bergantung terhadap variasi tipe tanah. Hal ini tentu saja membatasi fungsi kalibrasi empiris sensor yang telah ada. Dengan mempergunakan metode Spektroskopi Impedansi melalui pemodelan pada berbagai frekuensi diharapkan dalam proyek penelitian ini pengaruh ketergantungan pengukuran kelembaban terhadap jenis-jenis tanah dapat dieliminir. Kemudian bentuk dan geometri dari elektroda ukur, daerah frekuensi pengukuran dan metode pengolahan sinyal yang tepat yang merupakan bagian dari penelitian akan ditentukan dan dioptimalkan untuk memperoleh hasil yang baik dalam menentukan tingkat kelembaban tanah