Dasar-dasar Teknologi Hydroponik

Menyambung artikel sebelumnya "Mengenal Cara Bertanam System Hydroponik - Pemula", artikel kali ini tetap membahas tentang System Hydroponik, yaitu Dasar-dasar Teknologi Hydroponik.

Dalam upaya memproduksi tanaman atau makanan secara hidroponik, diperlukan beberapa peralatan dasar agar tanaman dapat tumbuh dengan baik seperti daerah perakaran harus memperoleh cukup udara, air dan unsur hara/nutrisi, sehingga dapat menghasilkan tanaman dan makanan yang berkualitas.

Peralatan dasar yang diperlukan untuk memenuhi kriteria di atas adalah :

• Tempat tumbuh tanaman, seperti bak atau kolam penampung, pot, dan bedengan. Diusahakan agar tempat tumbuh tanaman dijaga kebersihannya secara berkala dengan membersihkan dan menghilangkan tumbuhan atau tanaman lain yang tidak diinginkan (terutama dalam bedengan atau kolam penampung).


• Aerator
 Alat ini dipakai untuk tercukupinya oksigen untuk pertukaran udara dalam daerah perakaran. Kekurangan oksigen akan mengganggu penyerapan air dan nutrisi oleh akar dan respirasi.


• Larutan Nutrisi Larutan nutrisi sebagai sumber pasokan air dan mineral nutrisi merupakan faktor penting untuk pertumbuhan dan kualitas hasil tanaman hidroponik, sehingga harus tepat dari segi jumlah, komposisi ion nutrisi dan suhu. Unsur hara ini dibagi dua, yaitu unsur makro (C, H, O, N, P, S, K, Ca, dan Mg) dan mikro ( B, Cl, Cu, Fe, Mn, Mo, dan Zn).
  
  Pada umumnya kualitas larutan nutrisi ini diketahui dengan mengukur electrical conductivity (EC) larutan tersebut. Semakin tinggi konsentrasi larutan semakin tinggi arus listrik yang dihantarkan (karena pekatnya kandungan garam dan akumulasi ion mempengaruhi kemampuan untuk menghantarkan listrik larutan nutrisi tersebut). Larutan nutrisi dapat dibuat sendiri dengan melarutkan pupuk yang diramu khusus untuk tanaman hidroponik atau membeli pupuk hidroponik secara komersial.
  
  Larutan nutrisi juga dapat dipertahankan dan dikontrol sesuai dengan kebutuhan tanaman dengan tujuan untuk mendapatkan hasil yang diinginkan. Hal ini mendasari adanya sistem kontrol secara sederhana maupun otomatis pada larutan nutrisi.
  
  Selain EC dan konsentrasi larutan nutrisi, suhu dan pH merupakan komponen yang sering dikontrol untuk dipertahankan pada tingkat tertentu untuk optimalisasi tanaman. Suhu dan pH larutan nutrisi dikontrol dengan tujuan agar perubahan yang terjadi oleh penyerapan air dan ion nutrisi tanaman (terutama dalam hidroponik dengan sistem yang tertutup) dapat dipertahankan.
  
  Suhu yang terlalu rendah dan terlalu tinggi pada larutan nutrisi dapat menyebabkan berkurangnya penyerapan air dan ion nutrisi, untuk tanaman sayuran suhu optimal antara 5-15 derajat C dan tanaman buah antara 15-25 derajat C. Beberapa tanaman sayuran dan buah dipertahankan mempunyai tingkat pH dan EC tertentu yang optimal.

TIPE APLIKASI HIDROPONIK

Secara umum tipe aplikasi hidroponik dapat dibedakan menjadi 3 jenis :

1. Pot culture system
2. Floating Hidroponic System (FHS)
3. Nutrient Film Technique (NFT) System

OTOMASI HIDROPONIK

Proses pengontrolan dalam hidroponik merupakan proses yang dilakukan secara kontinyu, dalam jangka waktu yang panjang dan memerlukan akurasi pengontrolan yang tinggi (apalagi kalau variabel yang dikontrol cukup banyak). Untuk itu perlu dilakukan pengontrolan otomatik agar tidak terjadi permasalahan seperti pada pengontrolan secara manual antara lain :

• kelelahan
• subyektifitas
• kejemuan
• ketidakseragaman
• ketidaktelitian manusia

Pada kontrol otomatik ini, tahapan kontrol seperti mengukur, membandingkan, menghitung dan mengoreksi dilakukan oleh instrumen secara berulang. Dengan kontrol otomatik dapat dicapai tujuan kelancaran operasi, pengendalian keamanan dan mutu produk.

Secara umum pengontrolan yang dilakukan dalam hidroponik dapat dilakukan untuk mengontrol : air (penjadwalan, sirkulasi dan distribusi), larutan nutrisi (kandungan konsentrasi nutrisi, pH, suhu, EC dan oksigen) dan juga faktor ekternal seperti lingkungan dalam greenhouse.

Pengontrolan air dapat dilakukan dengan mudah dengan menggunakan aksi kontrol on-off (seperti yang diterapkan dalam gambar 3 untuk sistem NFT). Untuk pengontrolan larutan nutrisi diperlukan sensor-sensor yang akan membaca kandungan larutan nutrisi (sensor ion), sensor pH, sensor suhu dan sensor oksigen (DO sensor).

Sebagai contoh yang dilakukan oleh beberapa peneliti dalam mengontrol komposisi larutan nutrisi baik dengan pendekatan matematik maupun simulasi ataupun penerapan dalam sistem NFT.

Untuk pengontrolan konsentrasi larutan nutrisi secara otomatis diperlukan :

1. dispensing technology
2. tangki pencampur
3. pompa pengukur, sensor untuk mengukur konsentrasi larutan nutrisi (per ion nutrisi atau menggunakan ISFET (ion selective field effect transistor), EC dan pH
4. software computer untuk mengukur, mengontrol dan komunikasi termasuk model dan algoritma untuk menentukan set point dan kebutuhan air dan nutrisi. 

Adanya kemajuan teknologi sensor, komputer dan elektronika memungkinkan adanya adaptasi wireless teknologi untuk mengendalikan hidroponik secara lebih komprehensif, terutama untuk mengendalikan faktor eksternal lingkungan dalam greenhouse serta pengendalian air dan larutan nutrisi. 

PEMBUDIDAYAAN

1. Persemain
   Wadah persemaian yang digunakan berupa bak plastic yang bagian bawahnya telah dilubangi dan dasarnya diberi strimin. Wadah ini diisi dengan media hidroponik yang telah disiapkan bisa menggunakan cocopeat atau rockwool.
   
   
   Kemudian, benih disebar dan ditutupi dengan media lagi siram air dengan menggunkan sprayer. Untuk menjaga kelembaban, wadah semai ditutup dengan plastic dan ditempatkan di tempat yang gelap. Apabila benih telah berkecambah, plastic dibuka dan benih dipindah ke wadah atau pot yang lebih besar.


2. Penanaman
   Wadah yang digunakan berupa pot atau polybag yang berdiameter 15-20cm. Wadah yang digunakan dibuat lubang 3-4 lubang untuk mengalirkan air yang berlebih. Bagian dasar diberi strimin agar media tidak lolos keluar pot.
   
   
   Setelah itu, wadah diisi media hidroponik setinggi 2-3cm dari bibir pot. Lubang tanam di tengah media dibuat dengan bantuan pensil. Satu wadah hanya 1 bibit. Bibit dicabut secara hati-hati dan ditanam dalam lubang tanam. Disela-selanya ditutupi media, selanjutnya penyiraman hingga lembab.


3. Perawatan
   Perawatan tanaman yang utama adalah penyiraman air yang dicampur dengan nutrient. Nutrien yang digunakan berupa pupuk yang mempunyai unsure N tinggi karena sayur ini dipanen daunnya. Dosis pupuk harus sesuai anjuran. Penyiraman dapat dilakukan 1-2-3 kali sehari, yang penting media tidak kering.

Ditulis kembali Oleh : H Agus Hendra

Sumber : Affan, M. F.F, 2004, High temperature effects on root absorption in hydroponic system, Master thesis, Kochi University.