Hidroponik merupakan metode bercocok tanam tanpa tanah. Bukan hanya dengan air sebagai media pertumbuhannya, seperti makna leksikal dari kata hidro yang berarti air, tapi juga dapat menggunakan media-media tanam selain tanah seperti kerikil, pasir, sabut kelapa, zat silikat, pecahan batu karang atau batu bata, potongan kayu, dan busa.
Mungkin, bagi sebagian besar orang tidak akan percaya di antara ratusan tomat yang dimakan tidak tumbuh di atas tanah melainkan di air. Seperti percobaan yang yang dilakukan salah satu bapak hidroponik, Dr.W.F.Gericke dari Universitas California pada tahun 1930-an. Latar belakang Gericke meneliti sistem hidroponik ini, karena ia melihat luas tanah di sekelilingnya terasa semakin menciut untuk ditumbuhi berbagai tanaman.
Hasil penelitiannya yang mudah dan praktis ini pun cepat diketahui se-antero Amerika. Bahkan tentara-tentara Amerika yang dinas di pulau-pulau gersang dan terisolasi pun ikut menumbuhkan tanaman sayuran di ruang tertentu dengan menggunakan sistem hidroponik. Begitu pula di Jepang, yang didirikan segera setelah Perang Dunia II berakhir untuk persediaan makanan bagi tentara pendudukan Amerika.
Sejak saat itu, banyak dibuat unit hidroponik yang berskala besar di Meksiko, Puerto Rico, Hawaii, Israel, Jepang, India, dan Eropa. Dan lebih kompleks lagi, hidroponik dijadikan sebagai bisnis besar dan diselenggarakan projek riset terhadapnya, juga banyak berdiri perusahaan-perusahaan yang menaruh perhatian pada bidang bercocok tanam paling logis di bumi dengan penduduk yang terus bertambah.
Menurut Nicholls (1986), semua ini dimungkinkan dengan adanya hubungan yang baik antara tanaman dengan tempat pertumbuhannya. Elemen dasar yang dibutuhkan tanaman sebenarnya bukanlah tanah, tapi cadangan makanan serta air yang terkandung dalam tanah yang terserap akar dan juga dukungan yang diberikan tanah dan pertumbuhan. Dengan mengetahui ini semua, di mana akar tanaman yang tumbuh di atas tanah menyerap air dan zat-zat vital dari dalam tanah, yang berarti tanpa tanah pun, suatu tanaman dapat tumbuh asalkan diberikan cukup air dan garam-garam zat makanan.
Manipulasi yang dapat dilakukan selain perlakuan di atas adalah pengontrolan. Dengan perawatan rutin (sehari hanya memakan waktu maksimal 20 menit), kita dapat menikmati bermacam buah-buahan, sayur-sayuran, dan rempah-rempah tanaman obat.
Metode hidroponik “mengizinkan” orang-orang yang tinggal di rumah dengan halaman yang sempit dan juga mahasiswa yang bertempat di tempat kos untuk menikmati buah dari tangan dingin di tempat sendiri. Karena, ya… itu tadi, tidak perlu tanah! Keuntungan yang diperoleh pun cukup berlimpah. Pada bidang tanah yang sempit dapat ditumbuhi lebih banyak tanaman dari yang seharusnya. Lantas hasil tanaman buah dapat menjadi lebih masak dengan cepat dan lebih besar. Air dan pupuk dapat lebih awet karena dapat dipakai ulang. Nicholls (1986) menambahkan pula, hidroponik memungkinkan kita untuk mengatur tanaman lebih teliti dan menjamin hasil yang baik dan seragam.
Setelah ribuan tahun manusia menetap di muka bumi, dan seiring waktu yang terus berjalan, dunia makin kecil dengan bertambahnya populasi bumi yang melaju cepat. Tidak dapat dibayangkan jika Tuhan tidak memberi kita otak atau akal… apa yang akan terjadi dengan dunia? Tanah makin sedikit, banyak yang dirombak untuk dibangun rumah-rumah masyarakat. Populasi tumbuhan pun semakin berkurang.
Di sisi lain, sekarang sedang maraknya bioteknologi di berbagai bidang, salah satunya bidang pertanian. Setelah melakukan berbagai penelitian, bioteknologi merupakan satu jalan menuju kesejahteraan manusia mengingat lahan pertanian Asia yang semakin kecil. Adapun tanaman-tanaman yang berhasil dimutasikan gennya (transgenik) adalah kapas, jagung, buah-buahan yang memang menjadikan kualitasnya lebih baik, tahan hama penyakit, dan hasilnya pun lebih banyak. Namun bioteknologi tidak semulus kelihatannya, banyak pihak, terutama dari perkumpulan lingkungan hidup semacam Greenpeace, percaya tanaman transgenik justru akan mengembangkan virus penyakit yang lebih kebal.
Adanya bahaya hipotetik pada tanaman kapas, dan seperti yang dikatakan Setyarini (2000), jagung transgenik akan dimakan hewan unggas. Dalam rantai makanan, unggas tersebut akan dimakan manusia. Yang sangat dikhawatirkan adalah dalam unggas tersebut terdapat genetically modified organism (GMO) yang efeknya cukup riskan dalam tubuh manusia.
Masalah lainnya adalah potensinya dalam mengganggu keseimbangan lingkungan antara lain serbuk sari jagung di alam dapat mengawini gulma-gulma liar, sehingga menghasilkan gulma unggul yang sulit dibasmi.
Meskipun tanaman transgenik memiliki kehebatan yang menakjubkan, berkualitas tinggi, kebal terhadap serangan hama hingga petani tidak perlu menyemprot pestisida, serta meningkatkan swasembada pangan tanaman, dan sebagainya, namun kita tetap harus mempertimbangkan kemungkinan besar lain, yang tidak kalah penting hingga berpengaruh terhadap keseimbangan alam dan kesehatan kita. Karena hal ini pun, sepertinya metode hidroponik merupakan alternatif paling aman. Dan mungkin hidroponik ini tidak akan menarik jika sistem tanah memiliki kualitas yang baik, konsisten, dan semua penanaman cukup berinteraksi dengan tanah.
Tinggal dalam apartemen yang paling kecil sekalipun tidak menutup kemungkinan kita dapat menanam bunga, buah, dan sayur-sayuran. Untuk mencapainya dapat dilakukan dengan sistem hidroponik dalam pot yang kecil-kecil. Intinya, saat ini bercocok tanam dengan hidroponik menjadi alternatif paling realistis jika hidup di kota.
I. Seputar Hidroponik
Istilah hidroponik berasal dari istilah Yunani yaitu hidro yang berarti air dan ponos berarti kerja. Hidroponik adalah istilah yang digunakan untuk menjelaskan cara bercocok tanam tanpa tanah tetapi menggunakan air atau bahan porous lainnya dengan pemberian unsur hara terkendali yang berisi unsur-unsur esensial yang dibutuhkan tanaman. Dilontarkan pertama kali oleh W.A. Setchell dari University of California, sehubungan dengan keberhasilan W.F. Gericke dari university yang sama, dalam pengembangan teknik bercocok tanam dengan air sebagai medium tanam.
Berdasarkan media tumbuh yang digunakan, hidroponik dapat dibagi menjadi tiga macam, yaitu:
1. Kultur Air.
Teknik ini telah lama dikenal, yaitu sejak pertengahan abad ke-15 oleh bangsa Aztec. Dalam metode ini tanaman ditumbuhkan pada media tertentu yang di bagian dasar terdapat larutan yang mengandung hara makro dan mikro, sehingga ujung akar tanaman akan menyentuh larutan yang mengandung nutrisi tersebut.
2. Kultur Agregat.
Media tanam berupa kerikil, pasir, arang sekam padi (kuntan), dan lain-lain yang harus disterilkan terlebih dahulu sebelum digunakan. Pemberian hara dengan cara mengairi media tanam atau dengan cara menyiapkan larutan hara dalam tangki atau drum, lalu dialirkan ke tanaman melalui selang plastik.
3. Nutrient Film Technique.
Pada cara ini tanaman dipelihara dalam selokan panjang yang sempit, terbuat dari lempengan logam tipis tahan karat. Di dalam saluran tersebut dialiri air yang mengandung larutan hara. Maka di sekitar akar akan terbentuk film (lapisan tipis) sebagai makanan tanaman tersebut.
Faktor-faktor Penting dalam Budidaya Hidroponik:
1. Unsur Hara.
Pemberian larutan hara yang teratur sangatlah penting pada hidroponik, karena media hanya berfungsi sebagai penopang tanaman dan sarana meneruskan larutan atau air yang berlebihan.Hara tersedia bagi tanaman pada pH 5.5 – 7.5 tetapi yang terbaik adalah 6.5, karena pada kondisi ini unsur hara dalam keadaan tersedia bagi tanaman. Unsur hara makro dibutuhkan dalam jumlah besar dan konsentrasinya dalam larutan relatif tinggi. Termasuk unsur hara makro adalah N, P, K, Ca, Mg, dan S. Unsur hara mikro hanya diperlukan dalam konsentrasi yang rendah, yang meliputi unsur Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo, dan Cl.
Kebutuhan tanaman akan unsur hara berbeda-beda menurut tingkat pertumbuhannya dan jenis tanaman (Jones, 1991).Larutan hara dibuat dengan cara melarutkan garam-garam pupuk dalam air. Berbagai garam jenis pupuk dapat digunakan untuk larutan hara, pemilihannya biasanya atas harga dan kelarutan garam pupuk tersebut.
2. Media Tanam Hidroponik.
Jenis media tanam yang digunakan sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Media yang baik membuat unsur hara tetap tersedia, kelembaban terjamin dan drainase baik. Media yang digunakan harus dapat menyediakan air, zat hara dan oksigen serta tidak mengandung zat yang beracun bagi tanaman. Bahan-bahan yang biasa digunakan sebagai media tanam dalam hidroponik antara lain pasir, kerikil, pecahan batu bata, arang sekam, spons, dan sebagainya. Bahan yang digunakan sebagai media tumbuh akan mempengaruhi sifat lingkungan media.
Tingkat suhu, aerasi dan kelembaban media akan berlainan antara media yang satu dengan media yang lain, sesuai dengan bahan yang digunakan sebagai media. Arang sekam (kuntan) adalah sekam bakar yang berwarna hitam yang dihasilkan dari pembakaran yang tidak sempurna, dan telah banyak digunakan sabagai media tanam secara komersial pada sistem hidroponik.
Komposisi arang sekam paling banyak ditempati oleh SiO2 yaitu 52% dan C sebanyak 31%. Komponen lainnya adalah Fe2O3, K2O, MgO, CaO, MnO, dan Cu dalam jumlah relatif kecil serta bahan organik. Karakteristik lain adalah sangat ringan, kasar sehingga sirkulasi udara tinggi karena banyak pori, kapasitas menahan air yang tinggi, warnanya yang hitam dapat mengabsorbsi sinar matahari secara efektif, pH tinggi (8.5 – 9.0), serta dapat menghilangkan pengaruh penyakit khususnya bakteri dan gulma.
3. Oksigen.
Keberadaan Oksigen dalam sistem hidroponik sangat penting. Rendahnya oksigen menyebabkan permeabilitas membran sel menurun, sehingga dinding sel makin sukar untuk ditembus, Akibatnya tanaman akan kekurangan air. Hal ini dapat menjelaskan mengapa tanaman akan layu pada kondisi tanah yang tergenang. Tingkat oksigen di dalam pori-pori media mempengaruhi perkembangan rambut akar.
Pemberian oksigen ini dapat dilakukan dengan berbagai cara, seperti: memberikan gelembung-gelembung udara pada larutan (kultur air), penggantian larutan hara yang berulang-ulang, mencuci atau mengabuti akar yang terekspose dalam larutan hara dan memberikan lubang ventilasi pada tempat penanaman untuk kultur agregat.
4. Air.
Kualitas air yang sesuai dengan pertumbuhan tanaman secara hidroponik mempunyai tingkat salinitas yang tidak melebihi 2500 ppm, atau mempunyai nilai EC tidak lebih dari 6,0 mmhos/cm serta tidak mengandung logam-logam berat dalam jumlah besar karena dapat meracuni tanaman.
Keuntungan dan Kendala Hidroponik.
Beberapa kelebihan bertanam secara hidroponik adalah produksi tanaman persatuan luas lebih banyak, tanaman tumbuh lebih cepat, pemakaian pupuk lebih hemat, pemakaian air lebih efisien, tenaga kerja yng diperlukan lebih sedikit, lingkungan kerja lebih bersih, kontrol air, hara dan pH lebih teliti, masalah hama dan penyakit tanaman dapat dikurangi serta dapat menanam tanaman di lokasi yang tidak mungkin/sulit ditanami seperti di lingkungan tanah yang miskin hara dan berbatu atau di garasi (dalam ruangan lain) dengan tambahan lampu.
Sedangkan kelemahannya adalah ketersediaan dan pemeliharaan perangkat hidroponik agak sulit, memerlukan keterampilan khusus untuk menimbang dan meramu bahan kimia serta investasi awal yang mahal.
Teknik Budidaya
A. Media.
Media hidroponik yang baik memiliki pH yang netral atau antara 5.5 -6.5. Selain itu media harus porous dan dapat mempertahankan kelembaban. Media yang digunakan dapat dibedakan menjadi dua berdasarkan tahap pertumbuhan tanaman :
1. Media untuk persemaian atau pembibitan. Untuk persemaian dapat digunkan media berupa pasir halus, arang sekam atau rockwool. Pasir halus sering digunakan karena mudah diperoleh dan harganya murah, namun kurang dapat menahan air dan tidak terdapat nutrisi di dalamnya. Media yang biasa digunakan adalah campuran arang sekam dan serbuk gergaji atau serbuk sabut kelapa.
2. Media untuk tanaman dewasa. Media untuk tanaman dewasa hampir sama dengan media semai, yaitu pasir agak kasar, arang sekam, rockwool dan lain-lain. Media yang ideal adalah arang sekam. Keuntungannya adalah kebersihan dan sterilitas media lebih terjamin bebas dari kotoran maupun organisme yang dapat mengganggu seperti cacing, kutu dan sebagainya yang dapt hidup dalam pasir. Media arang sekam bersifat lebih ringan namun lebih mudah hancur, penggunaannya hanya dapat untuk dua kali pemakaian. Arang sekam dapat dibeli di toko-toko pertanian atau membuat sendiri.
B. Benih.
Pemilihan benih sangat penting karena produktivitas tanaman teranganutng dari keunggulan benih yang dipilih. Periksa label kemasan benih, yaitu tanggal kadaluarsa, persentase tumbuh dan kemurnian benih. Pemilihan komoditas yang akan ditanam diperhitungkan masak-masak mengenai harga dan pemasarannya. Contoh sayuran eksklusif yang mempunyai nilai jual di atas rat-rata adalah tomat Recento, ketimun Jepang, Melon, parika, selada, kailan, melon dan lain-lain.
C. Peralatan Budidaya Hidroponik.
1. Wadah semai, bisa menggunakan pot plastik, polybag kecil, bak plastik, nampan semai, atau kotak kayu (Wadah tanaman dewasa, umumnya digunakan polybag berukuran 30-40 cm dengan lobang secukupnya untuk mengalirkan kelebihan air saat penyiraman).
2. Kertas tissue/koran basah untuk menjaga kelembaban.
3. Ayakan pasir untuk mengayak media semai.
4. Handsprayer untuk penyiraman.
5. Centong pengaduk media, pinset untuk mengambil bibit dari wadah semai.
6. Polybag ukuran 5 kg untuk penanaman transplant, benang rami (seperti yang sering digunakan tukang bangunan) untuk mengikat tanaman, dan ember penyiram.
D. Pelaksanaan.
1. Persiapan media semai. Sebelum melakukan persemaian, sempuran media semai diaduk dahulu secara merata.
2. Persemaian tanaman.
a. Persemaian benih besar. Untuk benih yang berukuran besar seperti benih melon dan ketimun, sebaiknya dilakukan perendaman di dala air hangat kuku selama 2-3 jam dan langsung ditanamkan dalam wadah semai yang berisi media dan telah disiram dengan air. Benih diletakkan dengan pinset secara horisontal 4-5 mm dibawah permukaan media. Transplanting bibit dari wadah semai ke wadah yang lebih besar dapat dilakukan ketika tinggi bibit sekitar 12-15 cm (28-30 hari setelah semai).
b. Persemaian benih kecil. Untuk benih berukuran kecil seperti tomat, cabai, terong dan sebagainya cara persemaiannya berbeda dengan benih besar. Pertama siapkan wadah semai dengan media setebal 5-7 cm. Di tempat terpisah tuangkan benih yang dicampurkan dengan pasir kering steril secukupnya dan diaduk merata. Benih yang telah tercampur dengan pasir ditebarkan di atas permukaan media semai secara merata, kemudian ditutup dengan media semai tipis-tipis (3-5 mm). Setelah itu permukaan wadah semai ditutup dengan kertas tisu yang telah dibasahi dengan handsprayer kemudian simpan di tempat gelap dan aman.Wadah semai sebaiknya dikenakan sinar matahari tip pagi selama 1-2 jam agar perkecambahan tumbuh dengan baik dan sehat. Setelah benih mulai berkecambah, kertas tisu dibuang. Setelah bibit mencapai tinggi 2-3 cm dipindahkan ke dalam pot/polybag pembibitan.
3. Perlakuan semai. Bibit kecil yang telah berkecambah di dalam wadah semai perlu disirami dengan air biasa. Penyiraman jangan berlebih, karena dapat menyebabkan serangan penyakit busuk.
4. Pembibitan. Setalah bibit berumur 15-17 hari (bibit yang berasal dari benih kecil) perlu dipindahkan dari wadah semai ke pot/polybag pembibitan agar dapat tumbuh dengan baik. Caranya adalah dengan mencabut kecambah di wadah semai (umur 3-4 minggu setelah semai) secara hati-hati dengan tangan agar akar tidak rusak kemudian tanam pada lubang tanam yang telah dibuat pada pot/polybag pembibitan.
5. Transplanting/pindah tanam. Sebelum dilakukan pindah tanam, perlu dilakukan persiapan media tanam, yaitu dengan mengisikan media tanam ke polybag. Sebaiknya pengisian dilakukan di dekat lokasi penanaman di dalam green house agar sterilitas media tetap terjaga. Setelah wadah tanam siap dan dibuatkan lubang tanam, maka transplanting siap dilakukan. Transplanting dilakukan dengan membalikkan pot pembibitan secara perlahan-lahan dan menahan permukaannya dengan jemari tangan (bibit dijepit diantara jari telunjuk dan jari tengah). Jika pada pembibitan digunakan polybag, maka cara transplanting bisa dilakukan dengan memotong/menggunting dasar polybag secara horisontal.
6. Penyiraman.
Penyiraman dilakukan secara kontinu, dengan indikator apabila media tumbuh dipegang dengan tangan terasa kering. Meida tanam hidroponik bersifat kering sehingga penyiraman tanaman jangan sampai terlambat. Jenis dan cara penyiraman adalah sebagai berikut:
a. Penyiraman manual. Penyiraman dilakukan dengan handsprayer, gembor/emprat atau gayung. Cara penyiramannya adalah sebagai berikut :
1) Pada masa persemaian. Cara penyiraman untuk benih berukuran kecil cukup dengan handsprayer 4-5 kali sehari untuk menjaga kelembaban media. Untuk benih berukuran besar digunakan gembor/emprat berlubang halus atau tree sprayer.
2) Pada masa pembibitan. Penyiraman dilakukan dengan gembor dilakukan sebanyak 5-6 kali sehari dan ditambahkan larutan encer hara.
3) Pada masa pertumbuhan dan produksi. Penyiraman dilakukan dengan memeberikan 1.5-2.5 l larutan encer hara setiap harinya.
b. Penyiraman otomatis. Penyiraman dapat dilakukan dengan Sprinkle Irrigation System dan Drip Irrigation System, yaitu sistem penyiraman semprot dan tetes . Sumber tenaga berasal dari pompa.
7. Perawatan Tanaman. Perawatan tanaman yang perlu dilakukan antara lain adalah :
a. Pemangkasan. Pemangkasan dilakukan untuk membuang cabang yang tidak dikehendaki, tunas air, atau cabang yang terkena serangan penyakit. Pemangkasan dilakukan untuk meningkatkan pertumbuhan dan produksi tanaman. Misal pada tomat recento hanya dipelihara satu batang utama untuk produksi.
b. Pengikatan. Tanaman yang telah berada di wadah tanam selama 7 hari memerlukan penopang agar dapat berdiri tegak sehingga tanaman dapat tumbuh rapi dan teratur. Penopang tersebut diberikan dengan cara mengikat tanaman dengan tali (benang rami).
c. Penjarangan bunga (pada sayuran buah). Penjarangan bunga perlu dilakukan agar pertumbuhan buah sama besar. Namun hasil penelitian penjarangan bunga pada ketimun Gherkin tidak menunjukkan hasil yang berbeda dengan perlakuan tanpa penjarangan bunga.
d. Pengendalian hama dan penyakit. Pengendalian dapat dilakukan baik secara manual maupun dengan pestisida.
8. Panen dan Pasca panen.
a. Pemanenan. Dalam pemanenan perlu diperhatikan cara pengambilan buah/ hasil panen agar diperoleh mutu yang baik, misalnya dengan menggunakan alat bantu pisau atau gunting panen. Cara panen yang benar dan hati-hati akan mencegah kerusakan tanaman yang dapat mengganggu produksi berikutnya. Kriteria panen masing-masing jenis sayuran berlainan satu sama lainnya dan tergantung dari pasar. Makin besar buah belum tentu makin mahal/laku, malah termasuk kriteria buah afkir sehingga waktu panen yang tepat dan pengawasan pada proses produksi perlu diperhatikan.
b. Penanganan pasca panen. Pemasaran produk hasil budidaya hidroponik sangat dipengaruhi oleh perlakuan pasca panen. Standar harga penjualan produksi tergantung dari menarik atau tidaknya produk yang dihasilkan, terutama dilihat dari penampilan produk (bentuk, warna, dan ukuran). Perlakuan pasca panen sangat penting karena kualitas produk tidak semata-mata dari hasil produksi saja, melainkan sangat tegantung dan ditentukan oleh penanganan pasca panen, kemasan, sistem penyusunan, metode pengangkutam maupun selektivitas produk. Kerusakan produk dapat dikurangai dengan penanganan pasca panen yang tepat sehingga diharapkan dapat meningkatkan nilai tambah pada produk yang dijual.
