Muhammad imam Santoso : Cahaya Pembasmi Hama

Serangga  adalah  mahluk  hidup  dengan spesies   terbanyak   didunia.  Total   spesies serangga  sebesar  4-8  juta  sangat  dominan dibanding  total  spesies  seluruh  mahluk  hidup sebanyak 12.5 juta. Jumlah mahluk hidup yang teridentifikasi sebesar 1.5 juta, jumlah serangga yang teridentifikasi sebesar 950 ribu. Ini berarti jumlah serangga yang teridentifikasi lebih dari 1/2 jumlah mahluk hidup yang teridentifikasi.Serangga  adalah  kelompok  utama  hama. Menurut pakar perlindungan tanaman, Purnama Hidayat [4], 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.Sebagai makhluk yang memiliki kemampuan adaptasi yang tinggi,   serangga   mudah terpengaruh oleh kondisi fisik lingkungan. Oleh karenanya  serangga  hama  dapat  dikendalikan secara fisik,  yakni  melalui  pengaturan  faktor-faktor fisik diantaranya suhu, kelembaban, suara dan cahaya Kelembaban(RH): mempengaruhi penguapan cairan tubuh serangga, preferensi tempat hidup dan persembunyian (terutama iklim mikro). RH Optimum 73-100%.Cahaya: mempengaruhi aktivitas serangga  (diurnal,  nokturnal,  krepuskular), perilaku  serangga  (tertarik  gelombang  cahaya, menghindar gelombang cahaya).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.Salah  satu  sifat  serangga  adalah  memiliki ketertarikan  terhadap  cahaya,  dalam  praktek secara tradisional hal ini telah lama diaplikasikan misalnya menggunakan lampu petromak untuk menangkap laron (serangga), menangkap lalat  buah  dengan  warna kuning, menangkap lalat  dengan  warna-warni  yang  mencolok dan  menangkap  nyamuk  mengunakan  cahaya ultraviolet. Bahkan di Malaysia dalam beberapa aplikasi  yang  terbatas  juga  telah  diterapkan dalam bidang pertanian. 

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,  dan  komponen  pemfokus cahaya.

2.  Fluidics,  untuk  mengarahkan cells melalui cahaya.

3.   Detektor  Elektronika,  untuk  mendeteksi cahaya  dan  mengubahnya  ke  bentuk  sinyal digital. 

4.   Suatu komputer untuk penyimpanan signals yang akan dianalisis.

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.

Cahaya adalah suatu bentuk energi yang terdiri dari sejumlah partikel yang disebut photons, tetapi memiliki sifat-sifat gelombang. Panjang gelombang cahaya/photon sebanding dengan energi yang  dimilikinya. Bertambah panjang gelombangnya akan bertambah kurang energinya. 

Fluidics


Fluidics  adalah  bagian  yang  paling  sensitif pada  setiap  flow cytometer.  Jika  terjadi  kesa-lahan, 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:
1)   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.
2)  Konsentrasi  cell yang tidak sesuai. Semua larutan  memiliki  proporsi  partikel  debu  yang  rendah.  Jangan  percaya  suatu flowrate yang lebih rendah dari 15  cells/sec.  Tetapi, flowrates lebih besar dari sekitar 4000 cells/sec  meningkatkan  risiko  pada  pengukuran multiple cells secara simultan.
3)   Konsentrasi Optimal adalah sekitar 1x106s/d 1x107cells/ml

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.

3 RANCANGAN ALAT PENANGKAP SERANGGA HAMA

Setelah  nilai  intensitas  cahaya  yang  efektif diperoleh  melalui  uji  laboratorium,  dapat diimplementasikan   dalam   rancangan   alat penangkap serangga hama di lahan pertanian.
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 diagram alir berikut :Gambar 5 Perancangan perangkap seranggaGambar 6 Prototype perangkap serangga yang telah dirancang




Komentar

Postingan populer dari blog ini

Tugas 3 Imam Sistem Bilangan

tugas 11 imam 1903015237 counter

Poin Penting dan Garis Besar Kemampuan AI oleh muhammad Imam Santoso