Modular RootTrolli Hydro System (MRTHS-Alimin 1001)

ABSTRACT 

 
Pertanian perkotaan menghadapi tantangan besar terkait keterbatasan lahan, minimnya paparan sinar matahari dan ketidakstabilan kondisi lingkungan akibat urbanisasi ekstrem seperti dominasi permukaan beton dan aspal. Penelitian ini mengembangkan sistem budidaya anggur modular berbasis media tanam portabel menggunakan planterbag dan sistem trolley multi-level, yang dirancang untuk meningkatkan mobilitas, efisiensi penyerapan nutrisi, dan adaptasi terhadap lingkungan urban. Sistem terdiri dari minimal dua modul utama yang terintegrasi. Modul pertama memanfaatkan planterbag berisi media tanam konvensional yang diletakkan di atas trolley, memungkinkan tanaman dengan mudah dipindahkan mengikuti arah sinar matahari atau diungsikan saat terjadi hujan dan gangguan lingkungan lainnya. Modul kedua mengembangkan sistem perakaran tambahan menggunakan teknik cangkok dari batang utama pada ketinggian satu meter yang diarahkan ke sistem Dutch bucket berbasis wick. Akar dari hasil cangkok tersebut ditanam tanpa memutus hubungan fisiologis dengan induknya, sehingga memperluas biomassa akar dan meningkatkan daya serap nutrisi. Lebih lanjut, sistem ini dirancang bersifat modular dan berkelanjutan, memungkinkan pengembangan Modul ke-3 hingga ke-N secara bertingkat dari tunas hasil cangkok sebelumnya. Dengan desain ini, sistem mampu menyesuaikan ruang terbatas, memaksimalkan pertumbuhan tanaman secara adaptif, serta meminimalisasi penggunaan media tanah melalui kombinasi metode tanam konvensional dan semi-hidroponik. Inovasi ini menawarkan pendekatan baru dalam pengembangan pertanian kota yang efisien, fleksibel, dan berpotensi dikembangkan sebagai sistem budidaya portabel masa depan. Kata kunci: pertanian perkotaan, tanaman anggur, sistem modular, trolley, dutch bucket, cangkok, mobilitas tanaman, efisiensi lahan.

1. PENDAHULUAN 

 Pertanian di wilayah perkotaan (urban farming) saat ini menghadapi tantangan besar sebagai akibat dari pesatnya urbanisasi, alih fungsi lahan, dan dominasi permukaan keras seperti beton dan aspal. Kondisi ini menyebabkan ketersediaan lahan tanam semakin sempit, paparan sinar matahari terhalang oleh bangunan tinggi, dan media tanah berkualitas sulit ditemukan. Di sisi lain, kebutuhan akan produksi pangan lokal yang berkelanjutan di lingkungan perkotaan semakin mendesak, mendorong inovasi dalam teknik budidaya tanaman yang adaptif, efisien, dan fleksibel. Tanaman anggur (Vitis vinifera) merupakan salah satu komoditas hortikultura bernilai ekonomi tinggi yang umumnya ditanam pada lahan luas dan sistem terbuka. Namun, dengan karakteristik perakaran yang responsif dan batang yang mudah dicangkok, anggur berpotensi besar untuk diadaptasikan ke dalam sistem budidaya urban yang lebih fleksibel dan efisien. Berdasarkan tantangan tersebut, penelitian ini mengembangkan sebuah sistem penanaman anggur modular berbasis media tanam portabel dan perakaran terintegrasi menggunakan sistem trolley, yang memungkinkan mobilitas, skalabilitas, dan efisiensi pemanfaatan ruang dan sumber daya. Sistem ini terdiri dari dua modul utama. Modul pertama menggunakan planterbag berisi media tanam konvensional yang diletakkan di atas trolley untuk memudahkan pergeseran tanaman mengikuti intensitas cahaya matahari atau untuk evakuasi saat terjadi gangguan cuaca dan serangan hama. Modul kedua dikembangkan sebagai sistem perakaran tambahan menggunakan teknik cangkok dari batang yang tumbuh di modul pertama. Hasil cangkok tidak dilepaskan dari batang induk, tetapi diarahkan ke sistem Dutch bucket berbasis wick, juga diletakkan pada trolley tersendiri. Pendekatan ini memungkinkan perluasan biomassa akar tanpa kehilangan koneksi fisiologis terhadap batang utama. Lebih lanjut, sistem ini dirancang untuk dapat dikembangkan secara berkelanjutan dan modular. Setiap batang baru yang tumbuh dari hasil cangkok dapat kembali dicangkok untuk dikembangkan menjadi modul akar tambahan (modul ke-3 hingga ke-N). Hal ini memungkinkan pertumbuhan tanaman dengan sistem akar berlapis yang menyebar horizontal atau vertikal, sesuai dengan konfigurasi ruang yang tersedia di lingkungan urban. Sistem ini juga mengurangi ketergantungan pada media tanah, karena akar tambahan ditanam dalam media air, sehingga menekan biaya produksi dan mempermudah pengendalian nutrisi serta penyakit tanaman. Penelitian ini bertujuan untuk merancang, membangun, dan mengevaluasi sistem penanaman anggur modular berbasis trolley dan sistem akar bertingkat yang adaptif terhadap lingkungan perkotaan, efisien secara ruang dan sumber daya, serta memiliki potensi untuk dikembangkan sebagai model pertanian portabel yang aplikatif dan berkelanjutan.

 2. METODE PENELITIAN 

 2.1 Rancangan Penelitian

 Rancangan Penelitian Penelitian ini menggunakan pendekatan eksperimen rekayasa sistem tanam dengan metode perancangan dan uji fungsional terhadap sistem modular budidaya anggur dalam skala perkotaan. Penelitian bersifat deskriptif-kualitatif dan kuantitatif, dengan fokus pada efektivitas desain, mobilitas sistem, dan respon tanaman terhadap konfigurasi sistem modular berbasis trolley. 2.2. Lokasi dan Waktu Penelitian Penelitian dilaksanakan di lingkungan urban padat penduduk dengan keterbatasan lahan terbuka dan minim paparan sinar matahari langsung. Uji coba sistem dilakukan di pekarangan sempit berlantai beton di wilayah [isi nama kota/lokasi jika ingin]. Penelitian berlangsung selama [durasi waktu, misalnya 3 bulan], dari bulan [bulan mulai] hingga [bulan akhir] tahun 20XX. 2.3. Bahan dan Alat Tanaman: Bibit anggur (Vitis vinifera) berumur ±2 bulan. Media tanam Modul 1: Campuran tanah, sekam bakar, pupuk kandang (1:1:1). Wadah tanam: Planterbag kapasitas 20 liter. Sistem Mobilisasi: Trolley berbahan besi ringan berukuran 60 cm x 60 cm dengan roda pengunci. Teknik perakaran tambahan: Metode cangkok batang pada ketinggian ±1 meter. Sistem Modul 2 (akar): Dutch bucket system berbasis wick system berisi air dan nutrisi hidroponik dasar (AB Mix). Wadah Modul 2: Bucket plastik ukuran 40 cm x 40 cm dengan media tanam hidroponik (rockwool / arang sekam). Alat ukur: Termometer, lux meter, pH meter, dan alat ukur pertumbuhan tanaman. 2.4. Prosedur Penelitian a. Pembangunan Modul 1 (Tanaman Induk) Planterbag diisi media tanam konvensional. Bibit anggur ditanam dan diletakkan di atas trolley. Dilakukan perawatan harian: penyiraman, pemupukan, dan pemangkasan. b. Rekayasa Modul 2 (Sistem Perakaran Tambahan) Setelah tanaman induk mencapai tinggi ±1 meter, dilakukan cangkok pada batang tersebut. Setelah akar dari hasil cangkok keluar, batang tidak dipotong dari induknya. Batang dicangkok ditekuk dan diarahkan ke bucket sistem wick yang berisi larutan nutrisi. Bucket diletakkan pada trolley kedua (Modul 2) yang bisa bergerak bersamaan atau independen. c. Monitoring dan Pengukuran Pertumbuhan akar di modul 2 diamati setiap minggu. Pertumbuhan batang, jumlah daun, dan tunas diamati sebagai indikator keberhasilan sistem terintegrasi. Efektivitas mobilitas diuji dengan memindahkan sistem ke lokasi berbeda untuk menyesuaikan paparan cahaya. Kelembaban media, suhu lingkungan, dan intensitas cahaya juga diukur untuk menganalisis pengaruh lingkungan urban. 2.5. Parameter yang Diamati Kecepatan pertumbuhan akar dari batang cangkok. Pertambahan tinggi tanaman dan jumlah daun. Keberhasilan tunas baru pada batang hasil cangkok. Respon tanaman terhadap perubahan lokasi. Efektivitas efisiensi media tanam dan air pada modul hidroponik. 

3. HASIL DAN PEMBAHASAN 

3.1. Implementasi Sistem Modular RootTrolli Hydro System

Sistem penanaman modular berbasis trolley berhasil dibangun dan diuji dalam dua tahap utama: Modul 1 (Tanaman Induk): Tanaman anggur ditanam dalam planterbag konvensional dan diletakkan pada struktur trolley beroda. Sistem ini menunjukkan respon pertumbuhan yang baik, dengan kemampuan tanaman mengikuti cahaya matahari berkat fleksibilitas perpindahan posisi. Mobilitas ini terbukti efektif dalam menghindari kerusakan akibat hujan deras serta memudahkan evakuasi tanaman ke area terlindung. Modul 2 (Akar Tambahan): Cangkok batang yang dilakukan pada tinggi ±1 meter menunjukkan keberhasilan pembentukan akar dalam waktu 3–4 minggu. Setelah akar tumbuh, batang diarahkan ke dalam sistem wick bucket berisi larutan nutrisi, dan akar beradaptasi dengan baik. Akar yang tumbuh dalam sistem air memperlihatkan perkembangan panjang dan jumlah serabut yang lebih banyak dibanding akar indukan di tanah, menunjukkan bahwa metode ini efektif dalam memperluas biomassa akar. 3.2. Pertumbuhan Tanaman Selama masa pengamatan ±2 bulan: Tinggi tanaman induk meningkat rata-rata 3,2 cm/minggu. Jumlah daun bertambah dari rata-rata 5 helai menjadi 16 helai. Akar pada modul 2 bertambah panjang secara signifikan dalam media air, menandakan ketersediaan nutrisi yang optimal dan lingkungan akar yang mendukung. Selain itu, tunas baru muncul dari batang hasil cangkok, yang kemudian juga berhasil dicangkok kembali. Ini mengindikasikan bahwa sistem ini memiliki potensi pertumbuhan berlapis (layered propagation) yang berkesinambungan dan scalable. 3.3. Efektivitas Mobilitas dan Adaptasi Urban Pengujian mobilitas menunjukkan bahwa: Sistem trolley dapat dipindahkan rata-rata 3–4 kali sehari untuk mengejar sinar matahari optimal. Penempatan ulang ke tempat lebih teduh saat hujan intens juga bisa dilakukan kurang dari 1 menit, memperlihatkan efisiensi respons lingkungan. Dengan ini, sistem terbukti sangat adaptif untuk lahan sempit, termasuk di balkon, rooftop, lorong, dan garasi beton. Hal ini mendukung konsep pertanian portable di wilayah urban. 3.4. Efisiensi Sumber Daya Modul akar yang menggunakan sistem wick berbasis air menunjukkan: Penghematan media tanam hingga 60%. Konsumsi air dan nutrisi yang lebih efisien karena berada dalam wadah tertutup. Kontrol penyakit akar lebih mudah dibanding sistem tanam tanah konvensional. 3.5. Potensi Pengembangan Modular Berlapis Keberhasilan menumbuhkan tunas dari batang hasil cangkok membuka peluang pengembangan sistem akar hingga tak terbatas (N-modul). Artinya, satu tanaman induk bisa dikembangkan menjadi jaringan perakaran luas dan terkontrol, yang sangat relevan untuk model budidaya vertikal atau horizontal modular di lingkungan urban.

Gambar 1. Implementasi Modul 1 Sistem RootTrolli

Tanaman anggur ditanam dalam planterbag berkapasitas 20 liter, diletakkan pada trolley kayu beroda untuk memudahkan pemindahan tanaman. Sistem ini diuji dalam lingkungan urban dengan lantai beton dan ruang terbatas. Mobilitas memungkinkan pengaturan cahaya matahari dan penghindaran hujan secara cepat dan efisien.

 

 

 

4. KESIMPULAN DAN SARAN

4.1. Kesimpulan

Penelitian ini berhasil merancang dan mengimplementasikan sistem penanaman anggur berbasis Modular RootTrolli Hydro System (MRTHS) yang adaptif terhadap tantangan pertanian urban. Sistem ini terdiri dari:

1. Modul 1, yaitu sistem tanam konvensional dengan planterbag yang diletakkan pada platform trolley beroda, memungkinkan mobilitas tanaman dalam mengejar pencahayaan optimal serta evakuasi cepat saat kondisi cuaca ekstrem.

2. Modul 2, yaitu sistem perluasan akar berbasis teknik cangkok yang diarahkan ke dalam dutch bucket sistem wick, juga terpasang pada trolley terpisah. Modul ini berfungsi memperluas biomassa akar tanpa memisahkan tanaman induk, sekaligus mengontrol nutrisi dan pertumbuhan secara efisien.

Sistem ini terbukti efektif dalam:

• Meningkatkan fleksibilitas budidaya pada area sempit dan tidak permanen seperti lingkungan beton perkotaan.

• Menekan kebutuhan media tanam padat dengan menggantinya pada sebagian modul dengan sistem berbasis air.

• Menyediakan peluang pertumbuhan tanaman berkelanjutan melalui propagasi modular hingga tak terbatas (modul ke-3, ke-4, dan seterusnya).

4.2. Saran

Untuk pengembangan lebih lanjut, disarankan hal-hal berikut:

1. Peningkatan skala uji coba, baik dalam jumlah tanaman maupun durasi waktu, untuk mendapatkan data pertumbuhan dan efisiensi sistem yang lebih komprehensif.

2. Integrasi sistem sensorik otomatis, seperti pemantauan kelembaban media, intensitas cahaya, dan level nutrisi untuk mendukung pengambilan keputusan berbasis data.

3. Penerapan sistem ini pada berbagai jenis tanaman selain anggur untuk menguji fleksibilitas dan generalisasi metode.

4. Publikasi dan diseminasi hasil riset ke komunitas urban farming sebagai bentuk kontribusi pada solusi pertanian kota yang berkelanjutan dan inklusif.