BUDIDAYA TANAMAN SAYURAN DENGAN SISTEM KULTUR HIDROPONIK

 SISTEM KULTUR HIDROPONIK

 

Kultur hidroponik adalah metode penanaman tanaman tanpa menggunakan media tumbuh dari tanah. Secara harafiah hidroponik berarti penanaman dalam air yang mengandung campuran hara. Dalam praktek sekarang ini, hidroponik tidak terlepas dari penggunaan media tumbuh lain yang bukan tanah sebagai penopang pertumbuhan tanaman.

Menurut Raffar (1993), sistem hidroponik merupakan cara produksi tanaman yang sangat efektif. Sistem ini dikembangkan berdasarkan alasan bahwa jika tanaman diberi kondisi pertumbuhan yang optimal, maka potensi maksimum untuk berproduksi dapat tercapai. Hal ini berhubungan dengan pertumbuhan sistem perakaran tanaman, di mana pertumbuhan perakaran tanaman yang optimum akan menghasilkan

pertumbuhan tunas atau bagian atas yang sangat tinggi. Pada sistem hidroponik, larutan nutrisi yang diberikan mengandung komposisi garam-garam organik yang berimbang untuk menumbuhkan perakaran dengan kondisi lingkungan perakaran yang ideal.

Kelebihan dan Kekurangan Kultur Hidroponik 

Beberapa pakar hidroponik mengemukakan beberapa kelebihan dan kekurangan sistem hidroponik dibandingkan dengan pertanian konvensional (Del Rosario dan Santos 1990; Chow 1990).
Kelebihan sistem hidroponik antara lain adalah :

1) penggunaan lahan lebih efisien,
2) tanaman berproduksi tanpa menggunakan tanah,
3) tidak ada resiko untuk penanaman terus menerus sepanjang tahun,
4) kuantitas dan kualitas produksi lebih tinggi dan lebih bersih,
5) penggunaan pupuk dan air lebih efisien,
6) periode tanam lebih pendek, dan
7) pengendalian hama dan penyakit lebih mudah.

Kekurangan sistem hidroponik, antara lain adalah :

1) membutuhkan modal yang besar;
2) pada “Close System” (nutrisi disirkulasi), jika ada tanaman yang terserang patogen maka dalam     

     waktu yang sangat singkat seluruh tanaman akan terkena serangan tersebut; dan
3) pada kultur substrat, kapasitas memegang air media substrat lebih kecil daripada media tanah; 

   sedangkan pada kultur air volume air dan jumlah nutrisi sangat terbatas sehingga akan 

   menyebabkan pelayuan tanaman yang cepat dan stres yang serius.

PRINSIP-PRINSIP TEKNIK HIDROPONIK

Sistem hidroponik pada dasarnya merupakan modifikasi dari sistem pengelolaan budidaya tanaman di lapangan secara lebih intensif untuk meningkatkan kuantitas dan kualitas produksi tanaman serta menjamin kontinyuitas produksi tanaman. Beberapa aspek penting dalam pengelolaan tanaman dengan sistem hidroponik yang perlu diperhatikan dibahas pada sub bab berikut ini.

Pengelolaan Nutrisi dan Air

 

 Unsur-unsur penting

Tanaman membutuhkan 16 unsur hara/nutrisi untuk pertumbuhan yang berasal dari udara, air dan pupuk. Unsur-unsur tersebut adalah karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O), nitrogen (N), fosfor (P), kalium (K), sulfur (S), kalsium (Ca), besi (Fe), magnesium (Mg), boron (B), mangan (Mn), tembaga (Cu), seng (Zn), molibdenum (Mo) dan khlorin (Cl). Unsur-unsur C, H dan O biasanya disuplai dari udara dan air dalam jumlah yang cukup. Unsur hara lainnya didapatkan melalui pemupukan atau larutan nutrisi.

Unsur-unsur nutrisi penting dapat digolongkan ke dalam tiga kelompok berdasarkan kecepatan hilangnya dari larutan (Bugbee 2003). Kelompok pertama adalah unsur-unsur yang secara aktif diserap oleh akar dan hilang dari larutan dalam beberapa jam yaitu N, P, K dan Mn. Kelompok kedua adalah unsur-unsur yang mempunyai tingkat serapannya sedang dan biasanya hilang dari larutan agak lebih cepat daripada air yang hilang (Mg, S, Fe, Zn, Cu, Mo, Cl). Kelompok ketiga adalah unsur-unsur yang secara pasif diserap dari larutan dan sering bertumpuk dalam larutan (Ca dan B).
N, P, K, dan Mn harus tetap dijaga pada konsentrasi rendah dalam larutan untuk mencegah akumulasi yang bersifat racun bagi tanaman.

Konsentrasi yang tinggi dalam larutan dapat menyebabkan serapan yang berlebihan, yang dapat mengakibatkan ketidakseimbangan hara. Nitrogen mempunyai pengaruh yang paling besar terhadap pertumbuhan, hasil, dan kualitas tanaman sayuran (Kim 1990). N untuk larutan hidroponik disuplai dalam bentuk nitrat. N dalam bentuk ammonium nitrat mengurangi serapan K, Ca, Mg, dan unsur mikro. Kandungan amonium nitrat harus di bawah 10 % dari total kandungan nitrogen pada larutan nutrisi untuk mempertahankan keseimbangan pertumbuhan dan menghindari penyakit fisiologi yang berhubungan dengan keracunan amonia. Konsentrasi fosfor yang tinggi menimbulkan defisiensi Fe dan Zn (Chaney dan Coulombe 1982), sedangkan K yang tinggi dapat mengganggu serapan Ca dan Mg.
Unsur mikro dibutuhkan dalam jumlah kecil sebagai nutrisi untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Selain itu juga penting untuk meningkatkan ketahanan tanaman terhadap serangan penyakit atau hama. Menurut Bugbee (2003), kekurangan Mn menyebabkan tanaman mudah terinfeksi oleh cendawan Pythium. Tembaga (Cu) dan seng (Zn) dapat menekan pertumbuhan mikrobia, tetapi pada konsentrasi agak tinggi menjadi racun bagi tanaman. Silikon juga bermanfaat untuk ketahanan tanaman meskipun tidak dikenal sebagai unsur esensial, yaitu dapat melindungi dari serangan hama dan penyakit (Cherif et al. 1994; Winslow 1992) dan Konsentrasi yang tinggi dalam larutan dapat menyebabkan serapan yang berlebihan, yang dapat mengakibatkan ketidakseimbangan hara. Nitrogen mempunyai pengaruh yang paling besar terhadap pertumbuhan, hasil, dan kualitas tanaman sayuran (Kim 1990). N untuk larutan hidroponik disuplai dalam bentuk nitrat. N dalam bentuk ammonium nitrat mengurangi serapan K, Ca, Mg, dan unsur mikro. Kandungan amonium nitrat harus di bawah 10 % dari total kandungan nitrogen pada larutan nutrisi untuk mempertahankan keseimbangan pertumbuhan dan menghindari penyakit fisiologi yang berhubungan dengan keracunan amonia. Konsentrasi fosfor yang tinggi menimbulkan defisiensi Fe dan Zn (Chaney dan Coulombe 1982), sedangkan K yang tinggi dapat mengganggu serapan Ca dan Mg.

Unsur mikro dibutuhkan dalam jumlah kecil sebagai nutrisi untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Selain itu juga penting untuk meningkatkan ketahanan tanaman terhadap serangan penyakit atau hama. Menurut Bugbee (2003), kekurangan Mn menyebabkan tanaman mudah terinfeksi oleh cendawan Pythium. Tembaga (Cu) dan seng (Zn) dapat menekan pertumbuhan mikrobia, tetapi pada konsentrasi agak tinggi menjadi racun bagi tanaman. Silikon juga bermanfaat untuk ketahanan tanaman meskipun tidak dikenal sebagai unsur esensial, yaitu dapat melindungi dari serangan hama dan penyakit (Cherif et al. 1994; Winslow 1992) dan melindungi dari keracunan logam berat (Vlamins dan Williams 1967).

Formula nutrisi dan cara aplikasinya

Suplai kebutuhan nutrisi untuk tanaman dalam sistem hidroponik sangat penting untuk diperhatikan. Dua faktor penting dalam formula larutan nutrisi, terutama jika larutan yang digunakan akan disirkulasi (“closed system”) adalah komposisi larutan dan konsentrasi larutan (Bugbee 2003). Kedua faktor ini sangat menentukan produksi tanaman. Setiap jenis tanaman, bahkan antar varietas, membutuhkan keseimbangan jumlah dan komposisi larutan nutrisi yang berbeda.

Beberapa faktor penting dalam menentukan formula nutrisi hidroponik (Hochmuth dan Hochmuth 2003 ) adalah :
1) garam yang mudah larut dalam air;
2) kandungan sodium, khlorida, amonium dan nitrogen organik, atau unsur-unsur yang tidak dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman harus diminimalkan;
3) komposisi digunakan bahan yang bersifat tidak antagonis satu dengan yang lainnya; dan
4) dipilih yang ekonomis.

Media Pertumbuhan

Seperti yang telah dikemukakan pada bab sebelumnya, hidroponik merupakan teknologi penanaman dalam larutan nutrisi (air dan pupuk) dengan atau tanpa penggunaan media buatan untuk mendukung perakaran tanaman (Jensen 1990). Media hidroponik dikelompokkan ke dalam dua kelompok, yaitu kultur air yang tidak menggunakan media pendukung lain untuk perakaran tanaman dan kultur substrat atau agregat yang menggunakan media padat untuk mendukung perakaran tanaman.

 Kultur air

Pada dasarnya kultur air merupakan sistem tertutup (“closed system”) di mana akar tanaman terekspos larutan nutrisi tanpa media tanaman dan larutan disirkulasi. Ada beberapa macam sistem hidroponik cair atau kultur air, yaitu Nutrient Film Technique (NFT), Dynamic Root Floating (DRF), the Deep Flow Technique (DFT) dan Aeroponic (Jensen 1990; Jensen dan Collins 1985; Kao 1990). Namun kultur air yang paling mudah untuk diadopsi oleh para pengguna adalah NFT (Raffar 1990; Chow 1990). Kultur tersebut juga banyak digunakan oleh para pengusaha di Indonesia.

Di daerah tropis, panjang maksimum bak penanaman yang digunakan pada NFT tidak lebih dari 15-20 m, sepanjang saluran tersebut dibuat 2-3 tempat untuk memasukkan larutan hara, dan suhu larutan tidak lebih dari 30 °C. Hal ini untuk menjaga aerasi larutan yang baik (Jensen 1990). Hasil penelitian di Malaysia melaporkan bahwa penggunaan PVC sebagai bak penanaman tidak cocok untuk daerah tropis, karena menyebabkan suhu perakaran mencapai lebih dari 40 °C pada tengah hari (Chow 1990). Bahan yang paling baik adalah bambu dengan “styrofoam” sebagai penutup permukaan bak.

Kultur substrat atau agregat

Kultur substrat atau agregat adalah kultur hidroponik dengan menggunakan media tumbuh yang bukan tanah sebagai pegangan tumbuh akar tanaman dan mediator larutan hara. Pada umumnya, pemberian larutan dilakukan dengan sistem terbuka (“open system”), artinya larutan yang diberikan ke tanaman tidak digunakan lagi (Jensen 1990; Raffar 1990). Kultur ini merupakan sistem yang paling mudah diadopsi selain sistem NFT (Raffar 1990) dan tampaknya merupakan salah satu sistem yang banyak dikembangkan para petani/pengusaha agrobisnis di Indonesia.

Beberapa pakar hidroponik mengemukakan bahwa media pertumbuhan seperti pasir, kerikil, batuan alam, arang sekam, atau batu apung dapat digunakan. Di Amerika banyak digunakan media gravel, perlite, rockwool, pasir, serbuk gergaji, peat moss atau vermikulit (Douglas 1985; Jensen 1990; Resh 1985). Beberapa persyaratan penting bagi media pertumbuhan ini antara lain adalah bertekstur seragam dengan ukuran butir sedang, bersih dari kotoran, dan steril (Resh 1985; Douglas 1985). Bentuk karakteristik media tersebut akan berpengaruh terhadap hasil dan kualitas serta terhadap kebutuhan

larutan hara tanaman. Oleh karena itu pemilihan media yang tepat dapat meningkatkan produksi sayuran.

Di Indonesia, media agregat yang baik dan murah adalah arang sekam (Gambar 1). Media ini sudah banyak digunakan oleh para petani hidroponik maupun pengusaha hidroponik yang besar. Selain arang sekam, pasir juga sangat baik untuk media hidroponik. Harga pasir lebih mahal tetapi umur penggunaannya lebih lama. Menurut Jensen (1975), hasil penelitian pada tomat media pasir juga menunjukkan keunggulan yang lebih baik daripada “rockwool”. Campuran pasir dengan “peat moss”, vermikulit, arang sekam, dan perlite juga menghasilkan pertumbuhan tomat yang baik. Gambar 2 menunjukkan pertumbuhan tomat pada media perlite.

Pengelolaan

Aspek lain yang penting dalam menentukan keberhasilan budidaya hidroponik pada tanaman sayuran adalah pengelolaan tanaman, yang meliputi persiapan bahan media, larutan nutrisi maupun tanaman, pemeliharaan tanaman mulai dari persemaian/pembibitan, aplikasi larutan nutrisi, proteksi tanaman dari hama dan penyakit, panen, serta pasca panen.
Beberapa masalah yang perlu mendapatkan perhatian dalam pemeliharaan tanaman adalah upaya untuk mempertahankan pertumbuhan tanaman yang sehat. Beberapa pakar hidroponik mengemukakan bahwa meskipun budidaya hidroponik dilakukan di dalam rumah kaca/ plastik/ kasa, namun gangguan dari hama penyakit masih tetap ada. Menurut Bugbee (2003), kunci penting untuk mengendalikan hama penyakit di rumah kaca adalah memilih varietas yang tahan hama penyakit, mengawasi lingkungan untuk mengurangi

penyakit, melaksanakan sanitasi yang baik di dalam dan sekitar rumah kaca, dan menerapkan tindakan pengendalian secara manual dan kimiawi yang tepat. Selanjutnya, panen dan penanganan pasca panen yang tepat akan menentukan kualitas hasil sayuran yang diharapkan.

SHARE

Petanidota

Semoga Bermanfaat dan terus berusahan membuat hal yang sederhana menjadi istimewa.

• 
• 
• 
• 
•