Hydroponic berasal dari bahasa latin yang merupakan gabungan kata Hydro yang berarti air dan Phonos yang berarti kerja. Hidroponik merupakan sistem bercocok tanam yang menggunakan sumber utama tenaga kerja air dan larutan nutrisi untuk menumbuhkan tanaman. Hidroponik juga disebut sebagai metode soilless atau bercocok tanam tanpa media tanah, media tanam hidroponik menggunakan cocopeat, spon, rockwool, pasir, arang sekam, kerikil, Hidroton, dan lain sebagainya. Metode bercocok tanam Hidroponik disebut sebagai metode ramah lingkungan.
Kelebihan dan Kekurangan Hidroponik
Menanam secara hidroponik dapat memiliki kelebihan dan kekurangan dibandingkan dengan menanam secara konvensional menggunakan tanah. Berkebun hidroponik dapat memberi keuntungan bagi pekebun maupun bagi lingkungan.
Kelebihan hidroponik diantaranya sebagai berikut:
-
Tanaman yang dihasilkan lebih bersih karena tidak menggunakan tanah. Penularan hama dan penyakit yang berasal dari tanah dapat dicegah.
-
Menanam dapat dilakukan di lahan terbatas terutama di daerah perkotaan.
-
Instalasi dapat dipakai berulang.
-
Penggunaan air dan nutrisi lebih efisien.
-
Penyiraman diganti dengan pengisian nutrisi yang dapat dilakukan seminggu sekali.
-
Sayur yang dihasilkan dapat bertahan lebih lama. Untuk sayuran konvensional jika diletakkan di tempat terbuka bertahan 2 sampai 3 hari, sedangkan sayuran hidroponik dapat bertahan selama 5 hari
-
Bebas pestisida atau insektisida pada permukaan tanaman yang dihasilkan terutama tanaman sayuran daun yang cepat masa panennya.
Namun hidroponik juga memiliki beberapa kekurangan, diantaranya
-
Semakin banyak kapasitas tanaman yang dapat ditampung dalam suatu modul hidroponik, harga modul semakin mahal
-
Semakin tinggi kualitas modul hidroponik harganya semakin mahal. Dilihat dari kualitas material konstruksi, material modul, maupun pompa yang digunakan
-
Membutuhkan biaya tambahan untuk membuat Green House bagi modul hidroponik yang memang dipergunakan untuk tujuan komersil.
Prinsip Hidroponik
Gambar. Prinsip-Prinsip Hidroponik (Sumber: Imaniar Vanda Sandria, 2017)
Prinsip utama hidroponik diantaranya adalah bibit tanaman, media tanam, nutrisi, air, sinar matahari, udara dan temperatur. Berikut adalah penjelasan mengenai prinsip hidroponik
Media tanam
Media tanam digunakan sebagai tempat pijakan akar agar tanaman dapat tumbuh tegak. Media tanam dapat diletakkan di netpot maupun langsung wadah tanam hidroponik. Jenis-jenis media tanam pengganti tanah yang dapat digunakan untuk hidroponik diantaranya:
(Sumber: Imaniar Vanda Sandria, 2017)
Nutrisi Tanaman
Zat hara yang dibutuhkan tanaman dalam sistem hidroponik telah banyak dijual di pasaran dalam bentuk nutrisi serbuk dan cairan siap pakai. Nutrisi hidroponik dikenal dengan istilah AB mix. Penggantian larutan nutrisi dalam reservoir sangat dianjurkan setiap 7-10 hari sekali agar tanaman dapat tumbuh optimal. Nutrisi hidroponik yang tersedia bermacam-macam termasuk nutrisi yang bersifat alami atau organik dapat menjadi pilihan pengguna.
Air
Air digunakan untuk melarutkan nutrisi. Air baku dengan TDS (Total Dissolved Solids) dibawah 100 sangat dianjurkan. Air tetesan AC, air hujan, maupun air mineral dapat digunakan sebagai pelarut nutrisi karena memiliki PPM (Part per Million) 30-60. Air dengan pH 7 atau bersifat netral sangat disarankan sebagai pelarut nutrisi hidroponik. Setiap 1 liter air digunakan untuk melarutkan 5 ml nutrisi A dan 5 ml nutrisi B atau disebut dengan nutrisi AB mix.
Udara dan Temperatur
Tanaman memerlukan udara sehingga dapat menyerap CO2 (karbondioksida) untuk pertumbuhan. Bagian tanaman yang membutukan udara adalah akar, batang, dan daun. Dibutuhkan ruang udara diantara pangkal akar dengan batas atas larutan nutrisi. Pompa dan kerikil akuarium dapat digunakan sebagai aerasi air dan nutrisi terlarut. Tanaman juga memerlukan suhu yang sesuai berkisar 25-30°celcius.
Pencahayaan
Tanaman hidroponik memerlukan penyinaran 4-8 jam setiap hari agar dapat tumbuh optimal. Kebutuhan pencahayaan tiap tanaman berbeda-beda. Sinar matahari yang terlalu terik dapat membuat tanaman menjadi layu, untuk mengurangi hal tersebut instalasi hidroponik diberi pelindung atap. Lampu merupakan alternatif pencahayaan di tempat dengan keterbatasan cahaya matahari. Berikut penjelasan mengenai alternatif pencahayaan:
Tabel. Alternatif Pencahayaan
Jenis-jenis Sistem Hidroponik
Seiring dengan semakin berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi di bidang pertanian, sistem hidroponik pun mengalami kemajuan dan berbagai pembaruan. Hal tersebut membuat hidroponik tersedia beberapa pilihan sistem. Secara umum, sistem hidroponik dibagi menjadi dua yaitu sistem statis dan sistem alir.
Gambar. Jenis-Jenis Sistem Hidroponik (Sumber: Imaniar Vanda Sandria, 2017)
Hidroponik sistem statis (larutan nutrisi tidak bergerak) terdiri dari sistem sumbu (wick) dan sistem rakit apung (deep water culture). Sedangkan sistem alir terdiri dari sistem NFT (Nutrient Film Technique), DFT (Deep Flow Technique), Sistem tetes (drip), Ebb&flow.
Berikut adalah penjelasan dari masing-masing sistem hidroponik:
Sistem Sumbu ( Wick System )
Gambar. Hidroponik Sistem Sumbu (Sumber: Imaniar Vanda Sandria, 2017)
Wick System termasuk sistem statis atau disebut sistem sumbu yang menggunakan sumbu sebagai media untuk mengalirkan nutrisi dari wadah ke akar dengan memanfaatkan kapilaritas air.
Sistem Rakit Apung ( Deep Water Culture )
Gambar. Hidroponik Sistem Rakit Apung (Sumber: Imaniar Vanda Sandria, 2017)
Disebut dengan sistem rakit apung. Termasuk sistem statis karena air tidak mengalir. Perbedaan dengan sistem sumbu adalah akar tanaman dan media tanam langsung mengenai larutan nutrisi tanpa menggunakan sumbu dan diberi aerator untuk menghasilkan oksigen dalam larutan.
Nutri Film Technique (NFT)
Gambar. Hidroponik Sistem Nutri Film Technique (Sumber: Imaniar Vanda Sandria, 2017)
Termasuk jenis sistem hidroponik alir. Modul peletakannya miring dengan tinggi kemiringan sepuluh persen dari tinggi modul. Cara kerjanya adalah mengalirkan nutrisi dengan perbedaan kemiringan dua sisi modul setinggi 2-3mm. Siklus air dari reservoir dipompa ke modul yang letaknya paling tinggi, kemudian air mengalir dengan sendirinya ke posisi terendah sehingga air nutrisi kembali ke wadah penampung.
Deep Flow Technique (DFT)
Gambar. Hidroponik Sistem Deep Flow Technique (Sumber: Imaniar Vanda Sandria, 2017)
Termasuk jenis sistem hidroponik alir. Peletakan komponen system hidroponik sama seperti system NFT, namun pada system DFT ini, modul utama juga dapat berfungsi sebagai wadah penampung larutan nutrisi. Sehingga ketika tidak ada listrik untuk mengalirkan larutan nutrisi, tanaman masih dapat tercukupi dari larutan nutrisi yang tertampung pada modul utama.
Gambar. Gully sistem DFT (Sumber: Imaniar Vanda Sandria, 2017)
Gully atau pot utama pada system DFT dapat menampung nutrisi dengan ketebalan 5cm. Komposisi perbandingan nutrisi dan udara yang disarankan adalah 50:50 agar oksigen untuk akar tanaman mencukupi.
Drip System (Sistem Tetes)
Gambar. Hidroponik Sistem Tetes (Sumber: Imaniar Vanda Sandria, 2017)
Drip System atau disebut dengan sistem tetes termasuk jenis hidroponik sistem alir. Sistem kerjanya adalah air langsung dialirkan ke modul utama menggunakan pipa kapiler, kemudian air akan menetes kembali ke wadah air nutrisi kemudian akan dialirkan kembali ke modul utama dan membuat suatu siklus.
Ebb & Flow System .
Gambar. Hidroponik Sistem Ebb & Flow (Sumber: Imaniar Vanda Sandria, 2017)
Secara prinsip sistem kerja Ebb & Flow system sama seperti sistem tetes (Drip) namun air dialirkan secara periodik dalam waktu tertentu menggunakan timer otomatis Pompa air Wadah air dan nutrisi
Gambar. Perbandingan Sistem Hidroponik (Sumber: Imaniar Vanda Sandria, 2017)
Pompa Nutrisi
Terdapat dua jenis pompa nutrisi yang digunakan untuk berkebun dengan metode hidroponik berdasarkan kapasitas tanam dan kebutuhan volume nutrisi yang dibutuhkan. Untuk mengetahui jenis pompa yang digunakan pada sistem hidroponik yaitu dengan cara mengetahui kapasitas volume nutrisi dan mengetahui ketinggian modul hidroponik. Jenis submersible pump digunakan untuk metode hidroponik sistem alir skala penghobi dengan kapasitas kurang dari 1000 tanaman.
Jenis-jenis Tanaman
Budi daya tanaman tanpa tanah ini memerlukan wadah untuk media tanam yang ukurannya disesuaikan dengan ukuran jenis tanamannya karena karakteristik tumbuh tanaman berbeda. Ada yang merambat, tumbuh vertikal, dan tumbuh melebar ke samping. Namun, tidak semua jenis tanaman dapat dibudidayakan dengan sistem hidroponik. Tanaman yang memerlukan banyak air untuk pertumbuhan atau yang habitat aslinya adalah air kurang cocok jika ditanam dengan teknik hidroponik.
Lama masa panen tanaman juga dapat memengaruhi desain wadah atau modul hidroponik. Masa panen tiap tanaman juga dipengaruhi oleh prinsip-prinsip penting hidroponik seperti air, nutrisi, udara, dan temperatur. Berikut adalah tabel perkiraan umur mulai panen beberapa jenis sayuran yang dapat ditanam menggunakan sistem hidroponik:
Tabel. Perkiraan Umur Mulai Panen Beberapa Jenis Sayuran.
Menurut survey, jenis sayur daun yang banyak diminati oleh penghobi dan konsumen hidroponik adalah sawi-sawian dan selada. Dalam menanam benih tanaman ada beberapa hal penting yang perlu diperhatikan agar tanaman tumbuh optimal. Faktor penting tersebut diantaranya adalah cara menanam benih (ditanam tunggal atau berkoloni), pH dan TDS (kepekatan larutan nutrisi pada reservoir).
Cara panen tanaman juga berbeda berdasarkan jenisnya. Berikut merupakan tabel jenis-jenis tanaman beserta faktor penting yang perlu diperhatikan:
Tabel. Jenis-jenis tanaman
Pemilihan jenis sayur daun yang ditanam dalam modul hidroponik sebaiknya memiliki kriteria pH dan PPM yang rentang ukurannya tidak jauh berbeda seperti jenis sayur sawi dan selada dengan pH 6 dan PPM 560-840.
Aktivitas hidroponik
Secara umum aktivitas hidroponik terdiri dari proses penyemaian, perawatan, dan sterilisasi atau pembersihan modul. Peluang desain unuk mendukung aktivitas hidroponik yaitu membuat alat bantu penyemaian yang sekaligus dapat menjadi modul utama agar praktis dan tidak membutuhkan peralatan tambahan. Dibutuhkan juga desain sarana hidroponik yang dapat memudahkan dalam mengontrol pencahayaan dan nutrisi.
Aktivitas bercocok tanam dengan sistem hidroponik yang dilakukan dapat dibagi menjadi beberapa tahapan, yaitu:
Pra-aktivitas (penyemaian atau pembibitan tanaman). Penyemaian bibit tanaman di wadah, dimana wadah yang digunakan terpisah dari modul utama.
Aktivitas dan perawatan (selama menggunakan modul hidroponik, pengisian nutrisi, pindah tanam hasil penyemaian). Pemindahan bibit dilakukan ketika tanaman sudah tumbuh 4 daun beserta media tanamnya. Dipindah dari wadah penyemaian ke netpot. Kemudian netpot diletakkan pada modul hidroponik.
Pasca-aktivitas (panen dan sterilisasi modul). Kontrol pompa, pengisian larutan nutrisi, kontrol pH dan volume nutrisi.
Kondisi ekstrim (servis pompa, penanggulangan hama dan penyakit). Pengecekan rutin terhadap pompa.
Sumber : Imaniar Vanda Sandria, 2017, Desain Sarana Vertikultur Hidroponik Sistem Alir Semi Otomatis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember