Hidroponik: Sistem Dasar Hingga Nutrisi untuk Hidroponik

Hidroponik berasal dari dua kata dalam bahasa Latin, yaitu hydro (air) dan poros (kerja). Istilah tersebut pertama kali dikemukakan oleh W.F. Gericke dari Universitas California pada awal tahun 1930-an. Pada saat itu, Gericke melakukan percobaan hara tanaman pada skala yang komersial. Secara ilmiah, definisi hidroponik adalah suatu cara dalam budidaya tanaman tanpa menggunakan tanah, melainkan menggunakan media yang diberikan dengan cara melarutkan hara dengan kandungan semua elemen esensial yang diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman.

Tanpa adanya tanah, maka akar tanaman akan terhindar dari penyakit tular tanah dan serangan hama yang hidup di dalam tanah. SIstem hidroponik sendiri mengandalkan media tanam yang mampu menopang akar tanaman, sekaligus menahan larutan unsur hara supaya dapat diserap secara maksimal oleh tanaman. Maka dari itu, media tanam yang digunakan harus memenuhi kriteria, seperti tidak mempengaruhi kandungan larutan nutrisi untuk hidroponik, mempunyai pori-pori yang baik, dan tidak menyumbat sistem pengairan. 

Dewasa ini sistem budidaya dengan menggunakan hidroponik mulai digemari oleh masyarakat negeri ini. Beberapa orang bercocok tanam dengan teknik hidroponik tampaknya menjadi hobi baru. Selain karena mudah dilakukan, budidaya dengan metode hidroponik tidak membutuhkan lahan yang luas, sehingga bisa menjadi kegiatan alternatif saat di rumah.

Hidroponik adalah suatu metode bercocok tanam tanpa menggunakan tanah sebagai media tanam. Sementara itu, sistem hidroponik memanfaatkan larutan nutrisi yang diberikan secara langsung pada akar tanaman. Metode ini memungkinkan pertumbuhan tanaman secara lebih efisien karena nutrisi yang diperlukan oleh tanaman dapat disesuaikan dengan kebutuhan mereka (tanaman-red).

Komponen Utama

Berikut beberapa komponen utama dalam sistem hidroponik:

1. Media tanam

meskipun tidak menggunakan tanah, tetapi tanaman dalam sistem hidroponik masih memerlukan media untuk mendukung pertumbuhan akar dan stabilitas. Beberapa contoh media tanam hidroponik, meliputi kerikil, batu apung, serat kelapa, sekam bakar, vermiculite, dan rockwool.

2. Elemen penting

Elemen penting yang harus ada sebagai faktor penentu keberhasilan, yaitu konsentrasi unsur hara yang terlarut (EC/Electrical conductivity), tingkat keasaman larutan (pH), jumlah oksigen terlarut, dan cahaya matahari. 

EC yang optimal antara 1,5-2 untuk tanaman yang berumur 1 minggu setelah sebar. pH yang baik antara 5,5-6,5. Apabila pH menurun, dapat dikontrol dengan menambahkan air, sebab hal ini berhubungan erat dengan konsentrasi nutrisi yang meningkat dalam air. Sedangkan, oksigen yang terlarut dapat dijaga dengan menggunakan air yang mengalir, pemasangan aerator, atau mengganti air secara periodik. 

3. Larutan nutrisi

Nutrisi yang biasanya diperoleh dari dalam tanah pada pertanian konvensional diberikan langsung ke tanaman dalam bentuk larutan. Nutrisi untuk hidroponik mencakup semua unsur hara esensial yang dibutuhkan oleh tanaman untuk tumbuh seperti nitrogen, fosfor, kalium dan berbagai mineral lainnya.

4. Sistem pengairan

Hidroponik menggunakan sistem pengairan yang dapat disesuaikan dengan kebutuhan tanaman. Beberapa sistem pengairannya termasuk sistem irigasi tetes, sistem irigasi film nutrisi, atau sistem pasokan air secara terus menerus.

Keunggulannya :

Keuntungan dari sistem ini, diantaranya:

• Produksi tanaman lebih banyak
• Penggunaan air yang efisien. Hidroponik memerlukan jumlah air yang lebih sedikit dibandingkan pertanian konvensional.
• Pertumbuhan cepat. Tanaman dapat menyerap nutrisi dengan lebih efisien, yang dapat menghasilkan pertumbuhan tanaman menjadi lebih cepat. Selain itu, sistem ini lebih higienis.
• Kontrol nutrisi yang lebih baik: Nutrisi untuk hidroponik yang diberikan dapat dikontrol dengan lebih tepat, memungkinkan tanaman menyerap nutrisi yang dibutuhkan.
• Tenaga kerja yang dibutuhkan lebih sedikit
• Kontrol pH lebih teliti
• Meminimalisir serangan hama dan penyakit
• Pemakaian pupuk lebih efisien

Meskipun demikian, sistem hidroponik juga memiliki tantangan dan memerlukan pemahaman yang baik untuk diimplementasikan secara efektif. Sistem ini banyak digunakan untuk budidaya tanaman, seperti sayuran, buah-buahan dan tanaman hias. 

Sistem dasar Budidaya Secara Hidroponik

1. Sistem sumbu (wick system)

Sistem ini merupakan sistem yang paling sederhana. Larutan nutrisi untuk hidroponik akan diserap melalui sumbu, tanpa adanya aliran air, sehingga sistem ini tergolong dalam sistem hidroponik pasif. Biaya yang dibutuhkan juga paling murah dibandingkan dengan jenis sistem hidroponik lain. 

Penggunaan sistem ini dapat memanfaatkan barang bekas, seperti styrofoam buah, ember cat atau botol air mineral. Namun, penggantian nutrisi perlu dilakukan secara periodik, serta menggunakan aerator akuarium sebagai penambah oksigen terlarut yang diperlukan oleh akar. 

• Sistem pasang surut (Ebb and flow/flood and drain)

Sistem ini menggunakan sistem pasang surut, yaitu dengan cara mengalirkan larutan nutrisi untuk hidroponik untuk membasahi akar (pasang), selang beberapa waktu, kemudian larutan tersebut akan dialirkan kembali ke bak penampungan (surut). Proses pasang surut diatur dengan alat pengatur waktu. 

• Sistem kultur air (water culture)

Sistem ini sering disebut dengan sistem rakit apung (floating raft). Tanaman pada styrofoam akan diapungkan pada permukaan larutan nutrisi. Sistem ini juga dilengkapi oleh aerator atau pompa udara, sehingga memungkinkan jumlah oksigen yang terlarut mencukupi bagi akar tanaman.

• Sistem NFT (Nutrient Film Technique)

Pada sistem ini, tanaman akan selalu kecukupan nutrisi, air, dan oksigen. Hal ini dilakukan dengan cara mengalirkan larutan nutrisi secara terus menerus selama 24 jam. Selain itu, ketinggian larutan harus setipis mungkin setipis lapisan film. Rancangan NFT harus dibuat pada kemiringan, panjang saluran, dan laju aliran yang tepat, sehingga aliran nutrisi dari atau kembali ke bak penampungan dapat berkesinambungan.

• Sistem fertigasi (fertilizer + drip irrigation)

Sistem ini dilakukan dengan mengalirkan air yang telah diberi nutrisi. Kelebihan dari sistem ini adalah mudah untuk dioperasikan serta penggunaan air dan nutrisi lebih efisien.

• Sistem aeroponik

Sistem ini merupakan sistem paling mahal karena menggunakan teknologi yang canggih. Hingga saat ini masih jarang pengusaha atau orang yang hobi bertanam hidroponik menggunakannya. Sistem ini bekerja dengan cara pengabutan pada akar setiap beberapa menit sekali. Tujuan pengabutan secara periodik, maka kelembaban akar akan terjaga, serta nutrisi akan tercukupi. 

Nutrisi yang di Butuhkan untuk Sistem Hidroponik

Dalam sistem hidroponik, nutrisi yang tepat untuk tanaman sangat penting karena tanaman tidak mendapatkan nutrisi dari tanah, seperti pada metode pertanian konvensional. Pada dasarnya, nutrisi untuk hidroponik merupakan zat-zat yang dibutuhkan oleh tanaman budidaya dengan hidroponik. 

Nutrisi untuk hidroponik biasanya diberikan dalam bentuk larutan yang mengandung unsur-unsur hara esensial yang diperlukan oleh tanaman. Tujuannya agar pertumbuhan tanaman, seperti daun dan tunas menjadi lebih optimal. Berikut beberapa unsur hara yang harus ada dalam larutan nutrisi untuk hidroponik:

• Nitrogen (N)

Nitrogen berperan penting dalam pertumbuhan daun dan batang. Tanaman menggunakan nitrogen untuk sintesis protein dan pertumbuhan jaringan.

• Fosfor (P)

Nutrisi yang kedua adalah fosfor. Fosfor diperlukan untuk perkembangan akar, pembentukan bunga, dan pembentukan biji. Fosfor juga berperan dalam proses pembentukan energi seluler.

• Kalium (K)

Nutrisi selanjutnya, yaitu kalium. Kalium berperan dalam regulasi tekanan osmotik sel dan aktivasi enzim. Selain itu, kalium juga membantu dalam pembentukan buah serta melindungi tanaman dari serangan penyakit.

• Kalsium (Ca)

Kalsium berperan penting dalam pembentukan dinding sel, pertumbuhan akar, dan kestabilan membran sel.

• Magnesium (Mg)

Magnesium merupakan komponen yang penting di dalam klorofil, yang diperlukan untuk fotosintesis. Nutrisi untuk hidroponik satu ini berperan dalam aktivasi enzim dan transfer energi. 

• Sulfur (S)

Sulfur berfungsi untuk sintesis protein dan berbagai senyawa organik lainnya.

• Mikroelemen (Zat Besi, Mangan, Tembaga, Zinc, Boron, Molybdenum, dan Chlorine)

Nutrisi untuk hidroponik ini diperlukan dalam jumlah yang sedikit. Meskipu diperlukan dalam jumlah yangs sedikit, mikroelemen ini penting untuk berbagai fungsi tanaman, termasuk aktivasi enzim dan sintesis senyawa tertentu.

Larutan nutrisi untuk hidroponik dapat dibuat dengan mencampurkan garam mineral khusus yang mengandung unsur-unsur hara ini ke dalam air sesuai dengan kebutuhan tanaman dan fase pertumbuhan. Terdapat berbagai merek dan jenis formula nutrisi untuk hidroponik yang tersedia di pasaran, dan pemilihan formula tergantung pada jenis tanaman yang dibudidayakan dan fase pertumbuhannya. 

Beberapa jenis nutrisi yang dijual di pasaran, antara lain AB-Mix yang mengandung nitrogen, fosfor, kalsium, kalium dan mangan. Ada pula VeggieMix yaitu larutan nutrisi yang diformulasikan khusus untuk tanaman sayur yang dibudidayakan secara hidroponik. Larutan nutrisi yang terakhir, yaitu Royal Hidroponik yang diformulasikan khusus untuk sayuran daun. 

Perlu diketahui dalam aplikasi nutrisi untuk hidroponik harus sesuai dengan petunjuk dalam kemasan. Hal ini dikarenakan, penggunaan larutan nutrisi yang berlebihan justru akan berakibat buruk pada tanaman bahkan hingga menyebabkan tanaman mati. Penting juga untuk memantau pH larutan nutrisi untuk hidroponik dan konsentrasi garam mineral secara teratur untuk memastikan tanaman menerima nutrisi yang optimal. 

Membuat Nutrisi untuk Hidroponik Buatan Sendiri

Bahan-bahan yang diperlukan:

• Ember besar
• Pengaduk
• Masing-masing gelas plastik yang berisi pupuk NPK, pupuk KCL dan pupuk gandasil
• 10 liter air sumur (jangan menggunakan air PDAM)

Cara membuat larutan nutrisi untuk hidroponik:

• Larutkan tiga jenis pupuk dengan air. Kemudian tuangkan ketiga larutan pupuk tersebut ke dalam ember dan tambahkan dengan air hingga 10 liter.
• Diamkan larutan nutrisi selama 7 sampai 10 hari hingga mengeluarkan cairan hasil fermentasi. Cairan tersebut yang akan digunakan sebagai larutan nutrisi untuk hidroponik.
• Berikan nutrisi untuk hidroponik buatan sendiri ini pada tanaman yang budidaya yang sudah bertunas sebanyak 10 gram. 

Selain itu, terdapat nutrisi untuk hidroponik yang lain berupa bioaktivator. Bioaktivator dapat dibuat dengan pupuk yang mengandung mikroorganisme aktif yang berperan dalam memfermentasi maupun mendekomposisi sampah organik sehingga menjadi pupuk. Bioaktivator biasanya digunakan untuk meningkatkan aktivitas biologis dalam sistem hidroponik. Bioaktivator juga membantu meningkatkan ketersediaan nutrisi, meningkatkan produktivitas tanaman, dan meningkatkan kesehatan tanaman. Berikut cara membuat bioaktivator untuk hidroponik.

Bahan-bahan yang diperlukan:

• 1-2 sendok makan Molase (sumber karbon organik yang dapat menjadi nutrisi  bagi mikroorganisme)
• 1 liter air bersih
• 1 sendok makan pupuk organik cair (POC) (opsional)
• 1 sendok makan asam amino cair (opsional)
• Sumber mikroorganisme (air kelapa atau air rebusan beras)

Langkah-langkah pembuatan:

1. Campurkan molase dengan air bersih dalam wadah. Molase akan menjadi sumber karbon organik yang mendukung pertumbuhan mikroorganisme.
2. Tambahkan pupuk organik cair sebagai sumber nutrisi tambahan.
3. Tambahkan asam amino cair ke dalam campuran. Tujuannya untuk meningkatkan ketersediaan nutrisi bagi tanaman.
4. Tambahkan sumber mikroorganisme yang mengandung bakteri dan jamur yang bermanfaat
5. Kemudian aduk rata hingga semua bahan tercampur dengan rata
6. Biarkan campuran mengalami fermentasi selama beberapa hari hingga terjadi aktivitas biologis yang diinginkan. Jika sudah timbul aroma maka menjadi pertanda bahwa proses fermentasi telah berlangsung. 
7. Setelah campuran telah berfermentasi. Anda dapat menyaringnya untuk memisahkan residu. Bioaktivator yang dihasilkan dapat dicampurkan ke dalam larutan nutrisi untuk hidroponik. 

Penggunaan bioaktivator dapat bervariasi tergantung pada jenis tanaman dan kondisi hidroponik tertentu. Selalu pastikan untuk memantau respons tanaman dan kondisi larutan nutrisi setelah menggunakan bioaktivator. Selalu pertmbangkan kebersihan dan kemanana dalam proses pembuatan dan penggunaan bioaktivator.