Merdeka.com - Dalam catatan sejarah, cara bertanam hidroponik sudah ada sejak ribuan tahun lalu (±2600 tahun yang lalu). Taman gantung (Hanging Gardens) Babylon adalah salah satu dari tujuh keajaiban dunia. Taman ini merupakan pengaplikasian pertama dari teknik hidroponik yang tercatat dalam sejarah.

Hidroponik mulai masuk ke Indonesia sekitar tahun 1970-an dan menjadi materi perkuliahan di perguruan tinggi. Sistem hidroponik dapat menjadi salah satu solusi bagi pengembangan tanaman buah dan sayur dengan berbagai kelebihan dibandingkan sistem pertanian konvensional.

Kelebihan cara menanam hidroponik yaitu mengurangi risiko atau masalah budidaya yang berhubungan dengan tanah seperti gangguan serangga, jamur, dan bakteri yang hidup di tanah. Sistem ini juga lebih mudah dalam pemeliharaan seperti tidak melibatkan proses penyiangan dan pengolahan tanah. Selanjutnya proses budidaya dilakukan dalam kondisi lebih bersih tanpa menggunakan pupuk kotoran hewan.

Hal ini lalu membuat cara menanam hidroponik menjadi populer diterapkan di rumah-rumah penduduk yang minim lahan. Berikut adalah 6 cara menanam hidroponik yang dapat Anda terapkan di rumah, mengutip dari buku Dasar-Dasar Bertanam Secara Hidroponik yang diterbitkan oleh Universitas Sriwijaya.

1. Sistem Sumbu (Wick System)

Cara menanam hidroponik yang pertama adalah dengan menggunakan sistem sumbu. Sistem sumbu (Wick System) merupakan salah satu sistem yang paling sederhana karena tidak memiliki bagian yang bergerak, sehingga tidak menggunakan pompa atau listrik. Sistem sumbu merupakan sistem pasif dalam hidroponik karena akar tidak bersentuhan langsung dengan air.

Sistem sumbu kurang efektif untuk tanaman yang membutuhkan banyak air. Namun, sistem sumbu cocok untuk pemula atau yang baru mencoba menggunakan sistem hidroponik. Beberapa media tanam yang paling umum digunakan untuk sistem sumbu ialah seperti coco coir, vermiculite atau perlite.

Alat yang dibutuhkan pun mudah. Hanya larutan nutrisi, kain flanel (bahan lain sebagai sumbu), aerator (opsional) dan media untuk menjaga kelembaban seperti sekam bakar, cocopeat, hidroton.

Kelebihan sistem sumbu:

Biaya untuk mengumpulkan bahan yang diperlukan tergolong sangat murah. Bentuk yang sederhana dan pembuatannya yang mudah memungkinkan hidroponik sistem sumbu dapat dilakukan oleh pemula. Frekuensi penambahan nutrisi lebih jarang, dikarenakan menggunakan sumbu sebagai media penyalur nutrisi. Tidak tergantung listrik sehingga biaya relatif lebih murah. Mudah untuk dipindahkan.

Kekurangan sistem sumbu:

Jumlah tanaman yang dihidroponikkan apabila berjumlah banyak maka akan sedikit sulit dalam mengontrol pH air. Hanya cocok untuk jenis tanaman yang tidak memerlukan banyak air. Hal ini disebabkan oleh kemampuan kapiler sumbu dalam menyalurkan nutrisi bersifat terbatas.

Prinsip Kerja Sistem Sumbu (Wick System):

Sistem wick menggunakan prinsip kapilaritas, yaitu dengan menggunakan sumbu sebagai penyambung atau jembatan pengalir air nutrisi dari wadah penampung air ke akar tanaman. Sumbu yang digunakan dalam system ini biasanya berupa kain flanel atau bahan lain yang dapat menyerap air.

2. Sistem Rakit Apung (Water Culture System)

©2017 info-hidroponik.com

Cara menanam hidroponik yang kedua adalah dengan menggunakan sistem rakit apung. Sistem Rakit Apung (Water culture system) merupakan cara bercocok tanam hidroponik modern, dan salah satu sistem paling sederhana dari semua sistem hidroponik aktif.

Sistem ini cukup mudah digunakan karena hanya membutuhkan alat yang sederhana. Hidroponik rakit apung merupakan pengembangan dari sistem bertanam hidroponik yang dapat digunakan untuk kepentingan komersial dengan skala besar ataupun skala rumah tangga.

Kelebihan sistem rakit apung:

Biaya pembuatan yang murah dikarenakan tidak memerlukan alat yang menunjang sistem hidroponik mengalami keberlangsungan. Bahan yang diperlukan untuk pembuatan mudah dicari dari lingkungan sekitar. Perawatannya tidak sulit. Tidak bergantung pada kondisi kestabilan berikut ketersediaan listrik, sehingga bisa lebih hemat pengeluaran. Lebih hemat air dan nutrisi.

Kelemahan sistem rakit apung:

Rancangan hidroponik tanaman dengan sistem rakit apung lebih cocok dilakukan di dalam ruangan, bukan ditempatkan di luar ruangan. Akar tanaman lebih rentan mengalami pembusukan karena terus tergenang dalam air larutan nutrisi. Kadar oksigen yang sedikit, meskipun ada sebagian akar tanaman yang tidak terendam dalam larutan nutrisi sehingga memungkinkan ada oksigen untuk membantu proses fotosintesis.

Prinsip Kerja Sistem Rakit Apung:

Sistem rakit apung hampir sama dengan sistem sumbu, yaitu berupa sistem statis dan sistem hidroponik sederhana. Perbedaannya dalam sistem ini tidak menggunakan sumbu sebagai pembantu kapiler air, tetapi media tanam dan akar tanaman langsung menyentuh air nutrisi.

Wadah tempat tanaman berada dalam kondisi mengapung dan bersentuhan langsung dengan air nutrisi. Sistem rakit apung dapat digunakan untuk tanaman sayuran yang membutuhkan air banyak dengan jangka waktu tanam relatif singkat seperti kangkung, Caisim, Pak Choy, dan Petsai.

3. Sistem NFT (Nutrient Film Technique System)

Cara menanam hidroponik yang ketiga adalah dengan menggunakan sistem NFT. Konsep dasar sistem NFT (Nutrient Film Technique System) ini adalah suatu metode budidaya tanaman dengan akar tanaman tumbuh pada lapisan nutrisi yang dangkal dan tersirkulasi sehingga tanaman dapat memperoleh cukup air, nutrisi, dan oksigen.

Tanaman tumbuh dalam lapisan polyethylene dengan akar tanaman terendam dalam air yang berisi larutan nutrisi yang disirkulasikan secara terus menerus dengan pompa. Daerah perakaran dalam larutan nutrisi dapat berkembang dan tumbuh dalam larutan nutrisi yang dangkal sehingga bagian atas akar tanaman berada di permukaan antara larutan nutrisi dan styrofoam, adanya bagian akar dalam udara ini memungkinkan oksigen masih bisa terpenuhi dan mencukupi untuk pertumbuhan secara normal.

Nutrisi yang disediakan untuk tanaman akan diterima oleh akar secara terus menerus menggunakan pompa air yang ditempatkan pada penampung nutrisi yang disusun sedemikian rupa agar pengaliran menjadi efektif. Juga diperlukan timer untuk mengatur air yang mengalir, dan aerator untuk menunjang pertumbuhan akar.

Kelebihan sistem NFT:

Sangat cocok untuk tanaman yang membutuhkan banyak air. Alasannya, sistem NFT akan membuat aliran air dapat terpenuhi dengan mudah, stabil, dan baik. Dengan sistem NFT, masa tanam tanaman menjadi lebih singkat sehingga kita bisa melakukan penanaman tanaman lebih banyak dibanding sistem hidroponik konvensional. Perawatan, pengontrolan, dan pemantauan aliran maupun kondisi nutrisi lebih mudah dikarenakan nutrisi ditempatkan dalam satu tempat atau wadah sehingga tidak perlu mengecek berulang kali. Sistem NFT mendapatkan aliran yang stabil dalam satu jalur nutrisi sehingga kondisi nutrisi di semua bagian menjadi seragam.

Kekurangan sistem NFT:

Perlengkapan untuk membuat hidroponik NFT tergolong sangat mahal meskipun banyak bahan alternatif yang bisa digunakan. Tidak cocok untuk pemula. NFT membutuhkan ilmu, kemampuan, dan ketelitian agar dapat berhasil. Bergantung pada listrik. Beberapa alat memerlukan listrik yang stabil dan terus menyuplai agar sistem hidroponik yang telah dirancang terus berjalan. Rentan terhadap penyakit. Akar tanaman yang terintegrasi dengan aliran nutrisi akan lebih mudah menyebarkan penyakit ke tanaman lain yang berada pada jalur atau wadah tersebut.

Prinsip Kerja Sistem NFT:

Larutan (air dan nutrisi) yang mengaliri akar tanaman dengan dipompa dari reservoir, dengan tebal aliran/arus 2-3 mm, bersirkulasi secara kontinu selama 24 jam pada talang dengan kemiringan 5%. Kecepatan aliran yang masuk diatur berkisar antara 0,3-0,75 liter/menit saat pembukaan kran.

Aliran dalam sistem tersebut boleh berhenti dengan batas waktu maksimal selama 10 menit dan setelah itu harus diari larutan lagi, karena perakaran tanaman tidak boleh terlalu lama kering. Pada sistem NFT, komponen inti yang menunjang diantaranya talang (bed), tanki penampung (menampung larutan nutrisi) dan pompa air.

4. Sistem Irigasi Tetes (Drip System)

©2020 Merdeka.com/Dwi Narwoko

Cara menanam hidroponik yang keempat adalah dengan menggunakan sistem irigasi tetes. Sistem irigasi tetes (Drip System) adalah salah satu sistem hidroponik yang menggunakan teknik yang menghemat air dan pupuk dengan meneteskan larutan secara perlahan langsung pada akar tanaman.

Sistem irigasi tetes (drip system) disebut juga sistem fertigasi karena pemberian dan pengairan nutrisi dilakukan secara bersamaan. Sistem irigasi tetes (drip sistem atau fertigasi) adalah sistem hidroponik yang paling sering digunakan di dunia, mulai dari hobi hingga skala komersil.

Teknik ini bisa dirancang sesuai kebutuhan dan lahan, bisa dari skala kecil maupun skala besar. Akan tetapi lebih efektif cara ini untuk tanaman yang agak besar yang membutuhkan ruang yang lebih untuk pertumbuhan akar.

Kelebihan sistem irigasi tetes:

Waktu pemberian nutrisi harus sesuai dengan umur tanaman. Akar tanaman lebih mudah tumbuh dan berkembang. Terjamin kebersihan dan bebas dari penyakit. Penggunaan nutrisi atau pupuk yang tepat.

Kekurangan sistem irigasi tetes:

Modal yang dibutuhkan untuk menyiapkan instrumen atau komponen perancang relatif tinggi. Diperlukan wawasan lebih luas dan mendalam mengenai tanaman. Perawatan harus intensif. Permasalahan pada sistem pengairan, maka akan berpengaruh terhadap hasil pertanian.

Prinsip Kerja Sistem Irigasi Tetes:

Prinsip irigasi mendistribusikan nutrisi menggunakan selang dengan didorong oleh pompa yang telah dipasang timer sebagai pengatur. Nutrisi diteteskan didekat tanaman sehingga media taman dan akar akan cepat basah sehingga nutrisi lebih efektif diserap oleh akar. Sedangkan tanaman ditempatkan pada media tanam yang ditempatkan pada pot.

Prinsip kerja irigasi tetes ada dua, yaitu 1) Sistem recovery drip prinsip kerjanya sangat sederhana dimana larutan nutrisi ditempatkan pada tandon kemudian dipompa dan dialirkan menggunakan selang untuk membasahi media tanam dan akar sehingga lebih mudah diserap akar tanaman. 2) Prinsip kerja pada hidroponik non recovery drip hampir sama dengan decovery drip, hanya berbeda pada nutrisi yang telah digunakan tidak ditampung atau dibuang.

5. Sistem Pasang surut (Ebb and Flow System)

Cara menanam hidroponik yang kelima adalah dengan menggunakan sistem pasang surut. Dalam sistem pasang surut (Ebb and Flow System atau Flood and Drain System), tanaman mendapatkan air, oksigen, dan nutrisi melalui pemompaan dari bak penampung yang dipompakan ke media yang nantinya akan dapat membasahi akar (pasang).

Selang beberapa waktu air bersama dengan nutrisi akan turun kembali menuju bak penampungan (surut). Waktu pasang dan surut dapat diatur menggunakan timer sesuai kebutuhan tanaman sehingga tanaman tidak akan tergenang atau kekurangan air.

Sistem hidroponik ini banyak dikembangkan dalam skala hobi maupun komersil. Struktur hidroponik ebb flow tergolong sederhana, pembuatannya mudah dan hemat energi. Sistem ini dapat digunakan untuk beberapa media pertumbuhan seperti rockwool, vermiculite, coconut fiber.

Kelebihan sistem hidroponik pasang surut:

Tanaman mendapat suplai air, oksigen, dan nutrisi secara periodik. Suplai oksigen lebih baik karena terbawa air pasang dan surut. Mempermudah perawatan karena tidak perlu melakukan penyiraman.

Kekuragan sistem hidroponik pasang surut:

Biaya pembuatan cukup mahal. Tergantung pada listrik. Kualitas nutrisi yang sudah dipompakan berkali-kali tidak sebaik awalnya.

Prinsip Kerja Sistem Pasang Surut:

Dalam sistem hidroponik ebb and flow, tanaman mendapatkan air, oksigen, dan nutrisi melalui pemompaan dari bak penampung yang dipompakan ke media yang akan dapat membasahi akar (pasang). Selang beberapa waktu air bersama dengan nutrisi akan turun kembali menuju bak penampungan (surut). Waktu pasang dan surut dapat diatur menggunakan timer sesuai kebutuhan tanaman sehingga tanaman tidak akan tergenang.

Hidroponik sistem ebb and flow umumnya dilakukan dengan pompa air yang dibenamkan dalam larutan nutrisi (submerged pump) yang dihubungkan dengan timer (pengatur waktu). Ketika timer menghidupkan pompa, larutan nutrisi hidroponik akan dipompa ke grow tray (keranjang/tempat/pot tanaman). Ketika timer mematikan pompa air, larutan nutrisi akan mengalir kembali ke bak penampungan.

6. Sistem Aeroponik

©2020 Merdeka.com/Dwi Narwoko

Cara menanam hidroponik yang keenam adalah dengan menggunakan sistem aeroponik. Teknik menanam tanaman dengan aeroponik berasal dari katanya “aero” yang berarti udara, dan “phonic” yang berarti cara menanam. Jadi, aeroponik merupakan cara bertanam dengan media perakarannya udara. 

Sistem aeroponik merupakan cara bercocok tanam dengan menyemprotkan nutrisi ke akar tanaman. Nutrisi yang disemprotkan mempunyai bentuk seperti kabut. Aeroponik adalah suatu sistem penanaman sayuran yang paling baik dengan menggunakan udara dan ekosistem air tanpa menggunakan tanah. Teknik ini merupakan metode penanaman hidroponik dengan menggunakan bantuan teknologi.

Desain aeroponik merupakan desain yang paling canggih dari semua sistem hidroponik. Akar tanaman menggantung ke dalam wadah dan haradisemprotkan terus menerus dengan semburan bergantian secara kontinu. Kualitas sayuran yang ditanam dengan teknik ini terbukti mempunyai kualitas yang baik, higeinis, segar, renyah, beraroma dan disertai juga dengan citarasa yang tinggi.

Kelebihan sistem aeroponik:

Mampu mengendalikan akar tanaman. Mampu memenuhi kebutuhan air dengan baik dam juga mudah. Keseragaman nutrisi dan juga kadar konsentrasi nutrisi dapat diatur sesuai dengan umur dan jenis tanaman. Tanaman dapat diproduksi hingga beberapa kali dengan periode yang pendek. Dapat dijadikan sebagai media eksoerimen sebab adanya variabel yang dapat dikontrol sehingga dapat memungkinkan hasil tanaman high planting density.

Kekurangan sistem aerponik:

Memerlukan investasi dan biaya perawatan yang sangat mahal. Sangat tergantung pada energi listrik. Mudah terserang penyakit apabila tidak dirawat dengan baik dan benar.

Prinsip Kerja Sistem Aeroponik:

Penggunaan sprinkler dapat menjamin ketepatan waktu penyiraman, jumlah air dan keseragaman distribusi air di permukaan akar tanaman secara terus-menerus selama pertumbuhan dan perkembangan tanaman.

Cara tersebut dapat menciptakan uap air di udara sekeliling tanaman serta memberikan lapisan air pada akar, sehingga menurunkan suhu sekitar daun dan mengurangi evapotranspirasi. Sistem pancaran atau pengabutan dapat diatur secara bergantian nyala-mati (on-off) bergantian menggunakan timer. Pemompaan dilakukan selama 15 sampai 20 menit.

(mdk/edl)