Lingkungan dan bangunan pertanian

Lingkungan dan bangunan

pertanian adalah salah satu cabang disiplin ilmu dalam teknik pertanianyang fokus pada pengendalian lingkungan dalam bangunan pertanian untuk pertumbuhan produksi dan

Bangunan Pertanian

Adalah semua bangunan dengan berbagai macam, tipe dan strukturnya yang dipergunakan atau diaplikasikan dalam proses produksi di bidang pertanian dalam arti luas. Perancangan Bangunan Petanian harus Mempertimbangkan faktor: 1. Teknis: Perancangan Struktural & Fungsional 2. Ekonomis:biaya, efisiensi dan umur ekonomi 3. Sosial : tradisi dan sosial budaya setempat

Macam/Jenis Bangunan Pertnian

1.B Produksi Tanaman: R kaca/greenhouse 2.B Produksi Ternak: kandang 3.B Penyimpan Hasil Pertanian:lumbung,gudang,silo 4.B Penyimpan bahan,peralatan dan mesin dan perbengkelan 5.Aneka bangunan lain: jalan,jembatan,bangunan dam atau irigasi, pagar dsb. Pengendalian Lingkungan 1.Bangunan pertanian harus mampu mengatasipengaruh buruk dari lingkungan di luar bangunan 2.Pengendalian lingkungan di dalam bangunan Pertanian meliputi: - Cahaya - Suhu

Pengertian dan definisi daribangunan pertaniansecara fisik adalah semua bangunan dengan berbagai macam tipe dan strukturnya, yang digunakan untukproses produksidi bidang pertaniandalam arti luas, meliputi bangunan untuk produksi tanaman pertanian (rumah kaca, hidroponik, dan sebagainya),produksi ternak(kandangdan sebagainya), bangunan untuk penyimpanan danpenanganan pascapoanen(gudangdan

Dalam suatu bangunan pertanian, aspekaspeklingkunganmikro dan pengendaliannya diperlukan untuk memaksimalkan fungsi dari bangunan tersebut sesuai dengan tujuan bangunannya. Aspek lingkungan a l temperatur, kelembaban, cahaya, kualitas dan aliranudara,bau,hama dan penyakit, dan sebagainya yang memengaruhi kenyamanan, produktivitas, dan kualitas dan masa simpan suatu produk hasil

Elemen lingkungan yang memengaruhi

produktivitas tanamanadalah temperatur, kelembapan relatif, intensitas cahaya,angin,polutan, konsentrasiCO2, sertapH, kadarnutrisi, dan kadar airmedia tanam. Media tanam yang digunakan bervariasi, ditentukan oleh praktik menanam yang digunakan. Penanaman dengan cara hidroponik tentu saja memerlukan penanganan pH, nutrisi, dan kadar air media tanam yang berbeda jika dibandingkan dengan menggunakan mediatanah, sehingga penanganan lingkungan mikro akan sedikit berbeda. Penanganan faktor lingkungan dalam rumah kaca juga berbeda jika dibandingkan dengan penanganan lingkungan mikro tanaman dalam ruangan terbuka, mengingat bahwa dalam rumah

Cahaya

1.Ultra Violet(290-390 nm) tidak menguntungkan pertumbuhan tanaman 2.Cahaya tampak(390-700 nm) berpengaruh pada fotosintesa 3.Infra merah (700-4000 nm) berpengaruh pada perubahan fase veg. ke fase gen. 4.Pengaruh cahaya tergantung, spektrum, intensitas, lama penyinaran 5. Jenis lampu sumber cahaya buatan: tingginya intensitas cahaya yg diberikan

Cahayamerupakan faktor lingkungan yang

paling penting bagi tanaman karena merupakan sumberenergibagifotosintesistanaman. Cahaya yang paling penting bagi tanaman adalahcahaya tampak, yang memilikipanjang gelombangantara 390700nm. Mengendalikan intensitas cahaya agar optimum bagi tanaman merupakan hal yang sulit. Rekayasa lingkunganuntuk mendapatkan kondisi cahaya yang sesuai dapat dilakukan dengan sistem perlampuan (Hal ini jika intensitas cahaya alami yang tersedia kurang atau tidak ada). Namun perlu diperhatikan bahwa tidak semua tanaman pertanian menyukai intensitas cahaya tinggi, ada tanaman pertanian yang tumbuh subur dengan naungan, atau tanaman pertanian dinaungi

Suhu Udara

1.Secara tidak langsung mempengaruhi proses fisik dan kimia tan/hewan akhirnya mengendalikan proses biologi tan/hewan 2.Suhu udara optimal berbeda-beda setiap varietas tan/hewan Faktor yang mempengaruhi suhu udara di dalam bangunan pertanian 1.Tingkat intensitas radiasi matahari 2. Perubahan panas respirasi/transpirasi/fotosintesa 3. Kehilangan panas melalui atap, dinding bangunan 4. Kehilangan panas melalui ventilasi dan bangunan konstruksi Efek Rumah Kaca Suhu mencapai 40 C - Tanaman stres - Operator greenhous tidak nyaman

Temperaturmerupakan salah satu

parameter lingkungan yang sangat penting bagi tumbuhan. Temperatur di sekitar tanaman, baik temperatur udara, air, ataupun tanah, dipengaruhi oleh banyak hal seperti durasi dan intensitasradiasi matahari,laju pindah panas,laju transpirasidanevaporasi, danaktivitas biologisdi sekitar tanaman. Mudah mengukur temperatur udara di sekitar tanaman, namun sulit mengukur temperatur tanaman itu sendiri. Biasanya temperaturdaundigunakan sebagai data yang mewakili karena permukaan daun yang luas serta kegunaan daun sebagai organtranspirasimenjadikannya tolok ukur pengukuran temperatur tanaman. Selain itu, temperatur tanah juga digunakan untuk mengukur temperatur organ

Kelembapan udara relatif(atau

RH,Relative Humidity), adalah rasio antaratekanan uap airaktual pada temperatur tertentu dengan tekanan uap air jenuh pada temperatur tersebut. Pengertian lain dari RH adalah perbandingan antara jumlah uap air yang terkandung dalam udara pada suatu waktu tertentu dengan jumlah uap air maksimal yang dapat ditampung oleh

Sistem Ventilasi

- Alamiah - Buatan/mekanis Fungsi Ventilasi 1. Mendinginkan ruangan 2. Memurnikan kembali udara di dalam ruangan 3. Menghilangkan gas-gas beracun di dalam ruangan Kecepatan Udara mempengaruhi 1. Transpirasi 2. Evaporasi 3. Ketersediakan karbondioksida Kecepatan udara optimal untuk tanaman 0,5 m/s sampai 1,5 m/s

Prinsip ventilasi

1. Adanya pertukaran udara di dalam ruangan 2. Ada gerakan udara yang mengalir di dalam ruangan dan mendorong udara dari dalam ke luar ruangan dengan laju volumetrik tertentu Pertukaran Udara tergantung: 1. Panas yang dipindahkan (watt) 2. Panas spesifik udara=1004 j/kg.K 3. Densitas udara = 1.2743 kg.per meterkubik 4. Rata-rata perbedaan suhu (K) Efek Angin Laju ventilasi ditentukan oleh 1. Efektivitas bukaan (0,5-0,6 untuk arah angin tegak lurus dinding dan 0,25-0,35 untuk arah diagonal 2. Luas lubang bukaan 3. Kecepatan linier dari angin

Ventilasi Mekanis

1. Memberikan efek pengendalikan suhu yang lebih baik karena dapat dikendalikan sesuai dengan keinginan. 2. Memerlukan biaya investasi dan operasional yang harus dipertimbangkan secara ekonomis

Efek Thermal

Laju ventilasi tergantung: 1. Luas lubang bukaan 2. Rasio aliran aktual terhadap teoritis (0,30,5) 3. Percepatan gravitasi 4. Perbedaan elevasi antara inlet dan outlet 5. Suhu absolut udara di dalam 6. suhu absolut udara di luar

Sistem ventilasi mekanis dibedakan:

1. Sistem tekanan positif Udara dimasukkan kedalam bangunan sehingga tekanannya naik (positif) 2. Sistem tekanan negatif Udara ditarik keluar dari dalam bangunan yang menyebabkan tekanannya berkurang (negatif)Pusat Kegiatan Usaha Pertanian

Suatu wilayah di dalam suatu usaha tani yang merupakan pusat dari semua kegiatan kegiatan atau operasional dari usaha tani tersebut

Pusat Kegiatan Usaha Pertanian Terkumpul:

- Bangunan untuk Tempat Tinggal - Bangunan untuk Produksi - Bangunan untuk Perlengkapan - Bangunan untuk Pengolahan hasil - Bangunan lainnya yang mempunyai hubungan langsung atau tidak langsung dng usaha tani Faktor yg Perlu Diperhatikan untuk Perencaan Pusat Kegiatan Usaha Pertanian: - Lokasi atau letak - Sumber air - Kemiringan dan drainase - Kondisi tanah - Orientasi - Iklim dan luas efektif

Karbon

dioksidaadalahgasyang diperlukan oleh tanaman sebagai bahan dasar berlangsungnya fotosintesis. Tanpa Karbon dioksida, tanaman tidak akan menghasilkan hasil pertanian karena karbon dioksida bersama air dan cahaya matahari merupakan bahan

kecepatan angin (besarannya tidak

bergantung pada arah). Angin memengaruhi laju transpirasi, laju evaporasi, dan ketersediaan karbon dioksida di udara. Tanaman akan mengalami kemudahan dalam mengambil karbon dioksida di udara pada kecepatan udara antara 0,1 hingga 0,25 m/s. American Society of Agricultural Engineering (ASAE ) merekomendasikan kecepatan angin dalam budidaya tanaman tidak melebihi 1 m/s. Pengendalian kecepatan angin dapat dilakukan jika budidaya dilakukan dalam

Polutanadalah segala sesuatu

yangmencemari lingkungan. Polutan yang memengaruhi pertumbuhan tanaman dapat berupa polutan udara, tanah, maupun air ketika dilakukanirigasi. Kerusakan tanaman dapat terjadi ketika udara di sekitar tanaman mengandungamoniadalam kadar 840ppmatauSO2sebesar 1 ppm.Merkuri, baik dalam bentuk uap, polutan air, maupun dalam tanah, dapat menyebabkan akumulasi merkuri pada hasil pertanian.

Zona perakaranmerupakan tempat

berdirinya tanaman dan sekaligus berfungsi sebagai media tumbuh tanaman. Lingkungan perakaran juga menjadi sumber air dan tempat tersimpannya nutrisi tanaman sebelum diserap oleh tanaman. Zona perakaran juga merupakan tempat berlangsungnya difusi oksigen ke akar. Zona perakaran tidak hanya berupa media tanah; penanaman secara hidroponik memungkinkan tanaman ditanam di media non tanah. Media tersebut antaralainsabutkelapa,arang,vermiculite, rockwool,perlite, air, dan sebagainya. Bahkan tanaman yang ditanam secaraaeroponiktidak memerlukan media

Lingkungan mikrohewanadalah faktor yang

memengaruhi kenyamanan hidup hewan dan interaksinya dengan lingkungan sekitar (kandang,padang rumput, dan sebagainya). Dalam bangunan pertanian kandang, pengendalian kelembapan, temperatur, intensitas cahaya, dan bau serta pengaturan jarak antara satu hewan dengan hewan lainnya penting untuk dilakukan demi kenyamanan danproduktivitas hewan ternak. Hewan dikatakan nyaman jika memenuhi persyaratan sebagai berikut: Pembuluh darahtidak mengembang atau mengkerut, disebabkan temperatur yang mengganggu kenyamanan hewan tersebut. Evaporasidarikulitdansaluran napashewan minimum, dapat dilakukan dengan mengendalikan temperatur dan kelembapan kandang. Rambutdanbulutidak tegang.

Peranan temperatur udara dalam lingkungan

mikro hewan sangat penting dalam menentukan kenyamananhewan ternak. Temperatur yang dibutuhkan untuk setiap jenis hewan dan dalam kondisi tertentu berbeda-beda, menyebabkan pengaturan temperatur mikro hewan menjadi sulit. Seperti contoh, hewan ternak besar yang baru saja dilahirkan membutuhkan temperatur yang sedikit lebih tinggi dibandingkan dengan hewan ternak besar dalam kondisi biasa agar tidak mengalamihipotermiaakibat proses adaptasi yang belum terlalu lama. Temperatur kenyamanan bagi hewan ditentukan oleh jenis hewan ternak, usia, jenis kelamin, jumlahpakan, dan kondisi kesehatan

Perilaku dan perubahan fisiologis

hewan yang mungkin muncul ketika berada dalam kondisi kedinginan yaitu: Pembuluh darah mengkerut, rambut menjadi tegang, dan kulit menebal diisi oleh kandunganlemakdanminyak. Kombinasi dari ketiganya mengurangi besarnya pindah panas dari tubuh ke lingkungan Metabolismeakan meningkat untuk meningkatkan panas tubuh. Hal ini akan menyebabkan hewan

Jenis dan bangunan pertanian Sebagai alat produksi, bangunan pertanian digunakan dalam kegiatankegiatan atau proses produksi pertanian baikpramaupunpasca panen. Berdasarkan fungsinya, maka bangunan pertanian dapat dikelompokkan dalam

Bangunan untuk produksi tanaman umum

disebutgreenhouseataurumah kacaatau rumah tanaman; istilah terakhir muncul sejak pembangunan greenhouse tidak lagi menggunakankaca, tetapi juga plastik danfiberglassdengan alasan teknis maupun ekonomi. Rumah kaca umumnya dibangun di wilayahsubtropisdan wilayah denganempat musim. Bangunan ini dperlukan agar kegiatanbercocok tanam dapat dilakukan ketika temperatur cuaca mematikan bagi tanaman pertanian. Dengan rumah kaca, tanaman yang di dalamnya terlindungi dari temperatur lingkungan serta mendapatkan temperatur yang cukup untuk pertumbuhannya. Hal ini dikarenakan cahaya matahari masih dapat menembus atap dan dinding rumah kaca, sedangkan panas yang dihasilkan dari elemen-elemen di dalam rumah kaca sulit keluar dan terperangkap di dalam sehingga

Bangunan untuk produksi ternak Bangunan ternak yang dimaksud adalah bangunan untuk ternak besar, ternak kecil, dan unggas. Di Indonesia, pada umumnya sudah digunakan dalam skala luas kadang ayam yang dibangun dalam skala besar untuk tujuan komersial, dilengkapi dengan peralatan-peralatan mekanis. Usaha ternak sapi belum mampu berkembang sebesar usaha peternakan ayam, karena umumnya usaha ternak sapi masih diusahakan petani baik secara individu maupun berkelompok. Sistem perkandangannya pun masih sederhana dan hanya mampu menampung dua hingga lima ekor sapi. Peternakan besar sudah ada, namun jumlahnya terbatas

Bangunan untuk penyimpanan hasil pertanian Penyimpananbahanhasil pertanian telah dilakukan oleh manusia sejak 8000 tahun sebelum masehi pada saat manusia mulai menanam, sedangkan penyimpanan bahan pangan sudah dimulai sejak manusia melakukan budayaberburudan mengumpulkan makanan untuk mencegahkelaparanketika musim yang tidak diinginkan datang. Produk hasil pertanian secara luas, baik berupa hasilpertanian,perikanan,peternakan, maupunkehutananmemerlukan fasilitas penyimpanan sebelum diproses atau sebelum dipasarkan. Tujuan penyimpanan secara fisik adalah untuk mempertahankan mutu dan mencegah kerusakan produk. Penyimpanan diperlukan

Jenis-jenis bangunan penyimpanan hasil pertanian: Rumah pengepakan Bangunan penyimpanan hasil pertanian dalamkarung(gudang) Bangunan penyimpanan hasil pertanian dalam bentuk curah (silo) Bangunan penyimpanankayu Rumah bekuuntuk penyimpananbuahbuahandansayuransertahasil peternakan

Gudangadalah suatu bangunan

penyimpanan yang memiliki bagianbagian konstruksi yang terdiri dari atap (penutup), dinding, dan lantai, membentuk suatu ruangan perlindungan yang cukup luas untuk menempatkan atau menyimpan berbagai macam barang atau komoditas. Definisi ini membedakan fasilitas penyimpanan yang lain sepertilumbung, peti, kotak, atau perlengkapan pengemasan lainnya. Gudang secara konstruksi tidak banyak berbeda dengan gedung yang bersifat statis dan memerlukan pondasi untuk memantapkan dan menstabilkan posisi dan kedudukan bangunan tersebut.

Bangunan untuk penyimpanan bahan, alat,

dan mesin budidaya pertanian Jenis bangunan ini sangat penting dalam usaha tani skala besar dan komersial. Kondisi yang harus dipenuh dalam konstruksi bangunan pertanian jenis ini adalah faktorkeselamatan dan kesehatan kerja, mengingat bahwa bangunan ini berguna untuk menyimpan bahan-bahan yang diperlukan dalam kegiatan budidaya pertanian sepertibenih,bahan-bahan kimiasepertipupuk,pestisida, danbahan bakar sertaalat dan mesin pertaniansepertitraktor. Sebaiknya bangunan ini dilengkapi dengan fasilitas keselamatan sepertipemadam kebakaran sertapintu darurat. Konstruksi bangunan juga sebaiknyatahan apidan tidak mudah runtuh dalam kondisi apapun. Kebutuhan fasilitas lainnya

Pengendalian lingkungan pada bangunan pertanian Bangunan pertanian harus mampu mengatasi

pengaruh buruk dari lingkungan di luar bangunan. Pengendalian lingkungan di dalam bangunan pertanian meliputicahaya,temperatur, kelembapan, komposisi gas, dan sebagainya. Untuk mempertahankan temperatur lingkungan di dalam suatu bangunan pertanian, harus ada keseimbangan antara input dan output sumberpanasdi dalam bangunan tersebut. Panas dapat masuk ke dalam bangunan pertanian dari berbagai sumber, misalnyaaliran udaramasuk, peralatan mekanis, lampu pencahayaan, aktivitas manusia, dan panas yang dihasilkan dari tanaman maupun hewan di dalamnya. Sedangkan, panas dapat keluar dari bangunan pertanian melalui udara keluar, konduksi bangunan pertanian, penyerapan panas oleh elemen-elemen dalam bangunan, dan sebagainya. Besarnya kehilangan panas konduksi dari suatu bangunan bergantung pada resistansi aliran panas pada bangunan, luas dinding dan atap, serta perbedaan temperatur antara struktur bangunan dan atmosfer.