Sistem Akuaponik Cerdas Berbasis IoT untuk Mendukung Ketahanan Pangan Berkelanjutan

Slamet Kurniawan Fahrurozi; Muhammad Hassan  Massaty; Dimas Pamilih Epin Andrian

doi:10.20961/jaht.v5i1.3513

Authors

Slamet Kurniawan Fahrurozi Universitas Sebelas Maret https://orcid.org/0000-0001-7215-260X
Muhammad Hassan Massaty Nest Polytechnic https://orcid.org/0000-0001-6987-6033
Dimas Pamilih Epin Andrian Nest Polytechnic https://orcid.org/0009-0005-2441-2872

DOI:

https://doi.org/10.20961/jaht.v5i1.3513

Keywords:

akuaponik; biofiltrasi; IOT; NFT; ketahanan pangan

Abstract

Keterbatasan lahan, peningkatan kebutuhan pangan, dan tekanan terhadap sumber daya air menuntut pengembangan sistem produksi pangan yang efisien dan berkelanjutan. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi kinerja sistem akuaponik cerdas berbasis Internet of Things (IOT) yang terintegrasi dengan filtrasi bio-mekanis pada konfigurasi Nutrient Film Technique (NFT) dalam menjaga stabilitas kualitas air dan meningkatkan produktivitas. Permasalahan utama yang dikaji adalah bagaimana pengaruh integrasi IOT dan biofiltrasi terhadap keseimbangan ekosistem serta hasil produksi ikan dan tanaman. Metode yang digunakan adalah eksperimen terkontrol dengan tiga konfigurasi, yaitu NFT 1 (100 ikan dengan bio-mekanis), NFT 2 (50 ikan dengan bio-mekanis), dan NFT 3 (50 ikan dengan filtrasi mekanis). Sistem dilengkapi sensor pH, suhu, TDS, dan ketinggian air yang terhubung ke platform pemantauan real-time. Hasil menunjukkan bahwa sistem dengan biofiltrasi mampu menjaga pH stabil pada kisaran 6,0–6,8 dan TDS dalam batas terkendali, sedangkan sistem tanpa biofiltrasi mengalami fluktuasi signifikan. Pertumbuhan terbaik diperoleh pada NFT 1 dengan tinggi tanaman mencapai 28,5 cm dan berat ikan 50,3 g. Integrasi IOT meningkatkan efisiensi pengelolaan dan respons sistem terhadap perubahan lingkungan. Dengan demikian, sistem yang dikembangkan menunjukkan potensi sebagai solusi produksi pangan berkelanjutan yang adaptif, efisien, dan relevan untuk mendukung ketahanan pangan.

References

[1] M. Ibnu, "Reposisi BULOG dan Integrasi Empat Dimensi FAO: Model Konseptual dan Roadmap Strategis Ketahanan Pangan Nasional Indonesia (Repositioning BULOG and Integrating the Four FAO Dimensions: A ConceptualModel and Strategic Roadmap for Indonesia’s National Food Security)," JURNAL PANGAN, vol. 34, no. 2, pp. 169-188, 2025.

[2] W. Sanjesti and A. Silviana, "Dampak alih fungsi lahan pertanian menjadi lahan kering," Legal Standing: Jurnal Ilmu Hukum, vol. 9, no. 2, pp. 420-435, 2025.

[3] D. R. Hakim, A. Rahmiwati, and R. Flora, "Menjelajahi Dinamika Pangan di Era Perubahan Iklim Terhadap Dampak di Indonesia dan Proyeksi Masa Depan: A Systematic Review," Ranah Research: Journal of Multidisciplinary Research and Development, vol. 7, no. 3, pp. 1703-1720, 2025.

[4] G. Marni Putri, Z. Restu Jaya, T. Septian Oktani, and N. Ayler Beniah, "Pertanian Perkotaan, Solusi Inovatif untuk Ketahanan Pangan di Tengah Kota," Flora : Jurnal Kajian Ilmu Pertanian dan Perkebunan, vol. 2, no. 1, pp. 188-198, 02/03 2025.

[5] T. Setiawan and M. F. A. Pratama, "Pemenuhan pangan berkelanjutan melalui pemanfaatan lahan pekarangan sebagai adaptasi baru urban farming di Kota Bandung," Jurnal Pengabdian Sosial, vol. 1, no. 9, pp. 973-983, 2024.

[6] A. Syaputra and N. S. Prawira, "Implementasi Teknologi IOT dalam Sistem Akuaponik dan Akuakultur Modern untuk Optimasi Pertumbuhan Ikan Lele," ILKOMNIKA, vol. 6, no. 3, pp. 383-392, 2024.

[7] J. C. Kusuma, D. Iskandar, and F. R. Putri, "Sistem Akuakultur Dan Hidroponik (Akuaponik) Untuk Pertumbuhan Ikan Konsumsi Air Tawar Berbasis Iot," JATI (Jurnal Mahasiswa Teknik Informatika), vol. 9, no. 6, pp. 9804-9810, 2025.

[8] D. Trisnawati, Z. Rozaki, R. Wulandari, and C. W. Amanah, "Eksistensi Generasi muda dalam membangun pertanian modern dengan memanfaatkan sistem hidroponik dan aquaponik," in Seminar Nasional Agribisnis, 2024, vol. 1, no. 2, pp. 83-89.

[9] H. N. Shobihah, A. Yustiati, and Y. Andriani, "Produktivitas Budidaya ikan dalam berbagai konstruksi sistem akuaponik," Akuatika Indonesia, vol. 7, no. 1, pp. 34-41, 2022.

[10] G. Y. Nurhaliza, S. P. Wirman, and N. Fitrya, "Rancang Bangun Sistem Otomasi Pengatur Nutrisi pada Tanaman Hidroponik Nutrient Film Technique (NFT) dengan Sistem Pembangkit Listrik Off Grid Photovoltalk," Ranah Research: Journal of Multidisciplinary Research and Development, vol. 8, no. 1, pp. 545-554, 2025.

[11] M. Rusli, "Dinamika amonia, nitrit, dan nitrat pada budidaya ikan nila (Oreochromis niloticus) sistem resirkulasi," in Seminar Nasional Pariwisata dan Kewirausahaan (SNPK), 2025, vol. 4, pp. 1129-1139.

[12] B. A. Sukmawan, M. R. Faiz, S. W. Susilo, and N. A. S. Rahmadhani, "Implementasi smart akuaponik dengan IOT untuk pertanian perkotaan yang efisien," Jurnal Informatika dan Teknik Elektro Terapan, vol. 13, no. 2, 2025.

[13] Y. S. PANDIANGAN, S. ZULAIKHA, W. WARTO, and S. YUDO, "Status Kualitas Air Sungai Ciliwung Berbasis Pemantauan Online di Wilayah DKI Jakarta Ditinjau dari Parameter Suhu, pH, TDS, DO, DHL, dan Kekeruhan: Status of Ciliwung River Water Quality Based on Online Monitoring in DKI Jakarta Area in Terms of Temperature, pH, TDS, DO, DHL, and Turbidity Parameters," Jurnal Teknologi Lingkungan, vol. 24, no. 2, pp. 176-182, 2023.

[14] E. M. P. E. Santoso, A. I. Pradana, and J. Maulindar, "Optimalisasi Teknologi IOT untuk Penyemprotan Tanaman Padi," Innovative: Journal Of Social Science Research, vol. 5, no. 3, pp. 5372-5389, 2025.

[15] H. Abdulmouti, W. Minhas, Z. Skaf, R. Abousamra, and A. Alex, "The applicability of the solar powered aquaponics mobile unit at Sharjah campus for sustainable perspective of food security," Design, Construction and Maintenance, vol. 3, pp. 237-252, 2023.

[16] J. de Oliveira Demarco, S. L. Hutchinson, L. M. Bastos, G. Hettiarachchi, M. Almutari, and E. Nottingham, "Industrial wastewater treatment by plant-based bio-filtration," International Journal of Phytoremediation, vol. 25, no. 14, pp. 1945-1955, 2023.

[17] F. M. Yusoff, W. A. Umi, N. M. Ramli, and R. Harun, "Water quality management in aquaculture," Cambridge Prisms: Water, vol. 2, p. e8, 2024.

[18] L. Jin, X. Sun, H. Ren, and H. Huang, "Biological filtration for wastewater treatment in the 21st century: A data-driven analysis of hotspots, challenges and prospects," Science of the Total Environment, vol. 855, p. 158951, 2023.

[19] Y. Men, Z. Li, L. Zhu, X. Wang, S. Cheng, and Y. Lyu, "New insights into membrane fouling during direct membrane filtration of municipal wastewater and fouling control with mechanical strategies," Science of the Total Environment, vol. 869, p. 161775, 2023.

[20] M. Waruwu, S. N. Pu`at, P. R. Utami, E. Yanti, and M. Rusydiana, "Metode Penelitian Kuantitatif: Konsep, Jenis, Tahapan dan Kelebihan," Jurnal Ilmiah Profesi Pendidikan, vol. 10, no. 1, pp. 917-932, 02/28 2025.