Hidroponik

Daya Tarik Bertanam Hidroponik

Di jaman yang serba modern ini bertanam tak lagi harus menggunakan tanah. Berbagai metode bercocok tanam bisa digunakan bagi yang ingin menekuninya. Salah satunya adalah bertanam secara hidroponik. Berasal dari bahasa Yunani, Hydroponic, dimana hydro berarti air dan ponous berarti kerja. Sesuai arti tersebut, bertanam secara hidroponik merupakan teknologi bercocok tanam yang menggunakan air, nutrisi, dan oksigen.

Tak jarang bertanam hidroponik dijadikan hobi pengisi waktu luang bagi sebagian orang. Bahkan tak sekedar hobi, ada juga kemudian yang melanjutkan hingga menjadi bisnis. Hidroponik biasa digunakan untuk menanam sayur dan buah. Bahkan beberapa tanaman sayur dan buah telah umum ditanam secara hidroponik. Sebut saja paprika, timun mini, tomat, dan sayuran hijau.

Ada beberapa keuntungan yang diyakini bisa didapat dari bertanam secara hidroponik dibandingkan bertanam secara konvensional (bertanam biasa di tanah). Ambil saja salah satu contoh, bertanam paprika secara hidroponik. Pertama, produksi per tanaman lebih besar dan kualitas lebih baik. Selain itu lahan dapat ditanami paprika sepanjang tahun, jika ditanam di tanah harus ada rotasi tanaman. Kehilangan setelah panen lebih kecil dibandingkan bertanam secara konvensional. Sementara harga lebih tinggi dan relatif konstan, tidak mengenal musim.

Tanaman yang dibudidayakan dengan hidroponik juga lebih mudah terhindar dari erosi dan kekeringan. Dengan perawatan intensif, satu tanaman pada sistem hidroponik dapat menghasilkan lebih banyak dari pada ditanam konvensional. Panen dengan cara hidroponik juga terbilang lebih cepat dibandingkan dengan cara konvensional, karena para petani tidak perlu waktu terlalu lama untuk menunggu masa tanam atau masa panen.

Kemahiran dan pengetahuan dalam bidang pertanian bukalah merupakan syarat utama untuk menjalankan bisnis hidroponik. Karena secara praktik ilmu bisa dipelajari. Salah satu contoh kasus, pemilik Parung Farm. Seperti ditulis dalam websitenya (parungfarm.com), pemilik usaha hidroponik di bawah naungan PT Kebun Sayur Segar ini bukanlah sarjana teknik ataupun sarjana pertanian. Namun karena sangat tertarik dengan teknologi hidroponik ia pun mempelajari berbagai teknologi hidroponik, dengan mempelajarinya secara otodidak dari buku-buku yang yang banyak dijumpai pada toko buku online seperti Amazon.com, berlangganan majalah The Growing Edge serta Aquaponics dari Amerika Serikat, Practical Hydroponics and Greenhouses dari Australia.

Disamping itu pemilik usaha tersebut juga melakukan pencarian informasi terkini dari internet, melakukan korespondensi dengan tenaga ahli dari luar negeri, serta berdiskusi dengan para ahli terkait. Kini hasilnya, produk dengan brand Parung Farm dapat ditemui pada hampir semua supermarket dan hipermarket di Jabodetabek dan Bandung.

Harga yang dipatok untuk tanaman hasil teknologi hidroponik yang terbilang mahal, pada umumnya memang bisa ditemui di tempat perbelanjaan seperti supermarket dan hipermarket. Meski bertanam hidroponik membutuhkan biaya yang lebih mahal dibandingkan bertanam biasa, namun harga jual produk yang mahal dengan pangsa pasar khusus merupakan daya tarik khusus bagi pebisnisnya.

HIDROPONIK

1. 1. Pendahuluan

Kecenderungan konsumen dalam memilih hasil produksi tanaman dan makanan di kota-kota besar Indonesia adalah mencari produk dengan nilai tambah terhadap manfaat kesehatan, berpenampilan menarik, dan dengan harga yang rasional. Produk-produk tersebut sebagian besar dapat terpenuhi oleh produk hidroponik. Dalam makalah ini akan dijelaskan tentang cara memproduksi tanaman makanan dan non-makanan (seperti bunga atau yang dikenal dengan ornamental plants) dengan metode hidroponik, secara sederhana hingga otomatis.Hidroponik atau hydroponics, berasal dari bahasa latin yang terdiri atas kata hydro yang berarti air dan kata ponos yang berarti kerja, sehingga hidroponik dapat diartikan sebagai suatu pengerjaan atau pengelolaan air sebagai media tumbuh tanaman tanpa menggunakan media tanah sebagai media tanam dan mengambil unsur hara mineral yang dibutuhkan dari larutan nutrisi yang dilarutkan dalam air.
Beberapa kelebihan sistem hidroponik dibanding dengan media tanah adalah kebersihan lebih mudah terjaga, tidak memerlukan pengelolaan tanah, penggunaan pupuk dan air lebih efisien, tidak tergantung musim, tingkat produktivitas dan kualitas cukup tinggi dan seragam, tanaman dapat dikontrol dengan baik, dapat diusahakan di tempat yang tidak terlalu luas ataupun dipergunakan sebagai bisnis dengan luasan yang cukup, dapat mengurangi jumlah tenaga kerja, kenyamanan kerja dapat ditingkatkan secara ergonomis, dan diferensiasi produk dapat dilakukan

2. Dasar-dasar Teknologi Hidroponik
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 tersebut di atas adalah :
1. 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).
2. 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 [8].
3. 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 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 [1], untuk tanaman sayuran suhu optimal antara 5-15oC dan tanaman buah antara 15-25oC. Beberapa tanaman sayuran dan buah dipertahankan mempunyai tingkat pH dan EC tertentu yang optimal.

3. Tipe Aplikasi Hidroponik
Secara umum tipe aplikasi hidroponik dapat dibedakan menjadi 3 jenis : aeroponik, Floating Hidroponic System (FHS) dan Nutrient Film Technique (NFT) System.
3.1. Aeroponik.
Prinsip aeroponik cukup sederhana, yaitu menyediakan nutrisi sekaligus memberikan air yang kaya akan oksigen ke tanaman dengan cara penyemprotan air yang mengandung nutrisi tersebut. Akar tanaman dikondisikan tidak terendam air atau tergantung pada media stereoform yang sudah disediakan diatas kolam. Kelebihan dari system ini adalah tumbuhan mendapat suplay oksigen yag sangat banyak, sehingga proser respirasi menjadi sangat optimal. Hasilnya akan diketahui bahwa system ini memiliki kapasitas penyediaan yang lebih dari yang lain, baik dari segi nutrisi ataupun oksigen. Kelemahan system ini adalah penggunaan pompa listrik yang  sangat bergantung pada ketersediaan listrik. Sehingga jika pompa yang diguanakan untuk menyemprotkan air dan nutrisi tersebut mati, maka yang terjadi adalah tanaman  yang di tanam juga akan mati. Jadi harus benar-benar dipastikan bahwa system cadangan yang membackup pompa tetap aktif.
3.2. Floating Hidroponics System (FHS)

Floating hidroponic system (FHS) merupakan suatu budidaya tanaman (khususnya sayuran) dengan cara menanamkan /menancapkan tanaman pada lubang styrofoam yang mengapung diatas permukaaan larutan nutrisi dalam suatu bak penampung atau kolam sehingga akar tanaman terapung atau terendam dalam larutan nutrisi. Metode ini dikembangkan pertama kali oleh Jensen (1980) di Arizona dan Massantini (1976) di Italia [6].
Pada sistem ini larutan nutrisi tidak disirkulasikan, namun dibiarkan pada bak penampung dan dapat digunakan lagi dengan cara mengontrol kepekatan larutan dalam jangka waktu tertentu. Hal ini perlu dilakukan karena dalam jangka yang cukup lama akan terjadi pengkristalan dan pengendapan pupuk cair dalam dasar kolam yang dapat mengganggu pertumbuhan tanaman. Sistem ini mempunyai beberapa karakteristik seperti terisolasinya lingkungan perakaran yang mengakibatkan fluktuasi suhu larutan nutrisi lebih rendah, dapat digunakan untuk daerah yang sumber energi listriknya terbatas karena energi yang dibutuhkan tidak terlalu tergantung pada energi listrik (mungkin hanya untuk mengalirkan larutan nutrisi dan pengadukan larutan nutrisi saja).
Pada Gambar 2 di bawah ditunjukkan pemakaian system FHS pada tanaman daun bawang dalam greenhouse. Tanaman ditancapkan pada lubang dalam styrofoam dengan bantuan busa (agar tanaman tetap tegak) serta ditambahkan penyangga tanaman dengan tali. Lapisan styrofom digunakan sebagai penjepit, isolator panas dan untuk mempertahankan tanaman agar tetap terapung dalam larutan nutrisi. Agar pemakaian lapisan styrofoam tahan lama biasanya dilapisi oleh plastik mulsa. Dalam gambar juga ditunjukkan adanya bak larutan nutrisi dengan penyangganya, biasanya bak penampung ini mempunyai kedalaman antara 10-20 cm dengan kedalaman larutan nutrisi antara 6-10 cm. Hal ini ditujukan agar oksigen dalam udara masih terdapat di bawah permukaan styrofoam. Untuk otomatisasi dalam FHS tidak berbeda jauh dengan cara untuk pot culture system.

3.3. Nutrient Film Technique (NFT)

Nutrient film technique (NFT) merupakan salah satu tipe spesial dalam hidroponik. Konsep dasar NFT 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. Beberapa keuntungan pemakaian NFT antara lain : dapat memudahkan pengendalian daerah perakaran tanaman, kebutuhan air dapat terpenuhi dengan baik dan mudah, keseragaman nutrisi dan tingkat konsentrasi larutan nutrisi yang dibutuhkan oleh tanaman dapat disesuaikan dengan umur dan jenis tanaman, tanaman dapat diusahakan beberapa kali dengan periode tanam yang pendek, sangat baik untuk pelaksanaan penelitian dan eksperimen dengan variabel yang dapat terkontrol dan memungkinkan untuk meningkatkan produktivitas tanaman dengan high planting density. Namun NFT mempunyai beberapa kelemahan seperti investasi dan biaya perawatan yang mahal, sangat tergantung terhadap energi listrik dan penyakit yang menjangkiti tanaman akan dengan cepat menular ke tanaman lain

Pada sistem NFT, kebutuhan dasar yang harus terpenuhi adalah : Bed (talang), tangki penampung dan pompa. Bed NFT di beberapa negara maju sudah diproduksi secara massal dan disediakan oleh beberapa perusahaan supplier greenhouse dan pertanian, di Jepang terbuat dari styrofoam, namun di Indonesia belum diproduksi sehingga banyak petani Indonesia memakai talang rumah tangga (lebar 13-17 cm dan panjang 4 meter). Tangki penampung dapat memanfaatkan tempat atau tandon air. Pompa berfungsi untuk mengalirkan larutan nutrisi dari tangki penampung ke bed NFT dengan bantuan jaringan atau selang distribusi. Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam NFT adalah : kemiringan talang (1-5%) untuk pengaliran larutan nutrisi, kecepatan aliran masuk tidak boleh terlalu cepat (dapat diatur oleh pembukaan kran berkisar 0.3-0.75 L/menit) dan lebar talang yang memadai untuk menghindari terbendungnya larutan nutrisi [1, 3, 11].
Dalam gambar dibawah ditunjukkan NFT system dengan tanaman tomat menggunakan suhu, aliran dan jumlah air (larutan nutrisi) yang terkontrol dengan komputer.

4. 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 dan 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 [11]. 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 [4,9] ataupun penerapan dalam sistem NFT [5]. Untuk pengontrolan konsentrasi larutan nutrisi secara otomatis diperlukan : dispensing technology; tangki pencampur dan pompa pengukur; sensor untuk mengukur konsentrasi larutan nutrisi (per ion nutrisi atau menggunakan ISFET (ion selective field effect transistor), EC dan pH; software computer untuk mengukur, mengontrol dan komunikasi termasuk model dan algoritma untuk menentukan set point dan kebutuhan air dan nutrisi [5].

AEROPONIK

Aeroponik merupakan salah satu cara budidaya tanaman hidroponik. Cara ini belum sefamiliar cara-cara hidroponik lainnya (seperti cara tetes, NFT - Nutrient Film Technique). Kalau dilihat dari kata-kata penyusunnya, yaitu terdiri dari Aero + Phonic. Aero berarti udara, phonik artinya cara budidaya, arti secara harafiah cara bercocok tanam di udara, atau bercocok tanam dengan system pengkabutan, dimana akar tanamannya menggantung di udara tanpa media (misalkan tanah), dan kebutuhan nutrisinya dipenuhi dengan cara spraying ke akarnya.
Sejarah ditemukannya cara ini berawal dari penemuan cara hidroponik. Selanjutnya dikembangkanlah system aeroponik pertama kali oleh Dr. Franco Massantini di University of Pia, Italia. Di Indonesia, perintis aeroponik secara komersial adalah Amazing Farm pada tahun 1998 di Lembang (Bandung).
Mengapa harus aeroponik?
Sebuah produk yang dipasarkan, khususnya dengan market toko swalayan/supermarket/hypermarket dituntut 3 hal pokok, yaitu: kualitas, kontinuitas dan produktifitas. Untuk memenuhi ketiga syarat tersebut jika cara budidaya dengan cara konvensional (di tanah) sulit sekali karena banyak faktor yang mempengaruhi. Salah satu cara untuk memenuhi ketiga tuntutan tersebut adalah dengan system hidroponik, khususnya aeroponik. Beberapa alasan menggunakan system aeroponik adalah sebagai berikut :
Luasan lahan untuk pertanian dengan tanah semakin berkurang, harga sewa/beli tanah juga mahal. Dengan menerapkan system aeroponik akan mengurangi ketergantungan ketersediaan tanah dan tidak dibutuhkan rotasi lahan. Dengan system ini setiap saat kita bisa menanam, yang akhirnya setiap hari bisa memanen.
Indonesia mempunyai 2 musim , dimana musim hujan untuk pertanian sayuran di tanah akan menghadapi kendala yang lebih besar, jadwal tanam berubah dan sering terhambat. Dengan aeroponik dipastikan bisa menanam sepanjang musim. Artinya ketersediaan sayuran bisa terjamin.
Penanaman di tanah sangat tergantung pada kualitas tanah dan perawatan serta cuaca. Jika tidak mengetahui kualitas tanah, akan sulit untuk memaksimalkan pertumbuhan tanaman. Diperparah lagi jika musim hujan, banyak hara yang tercuci oleh air hujan (leaching). Dengan cara aeroponik, ketersediaan nutrisi tanaman terjamin setiap saat, sehingga pertumbuhannya bisa optimal, bahkan maksimal. Pada komoditi tertentu bahkan bisa diperpendek umur panen dengan kualitas yang sama. Pertumbuhan optimal akan mempengaruhi kualitas sayuran yang diperoleh. Kualitas premium dengan volume yang banyak bukanlah sesuatu yang mustahil untuk diperoleh.
Cara aeroponik tidak terlalu membutuhkan tenaga kerja yang banyak, sehingga menjamin efisiensi tenaga kerja.
Hasil yang diperoleh merupakan produk yang bersih (tidak memerlukan pencucian), sehat (selama proses budidaya tidak menggunakan pestisida, karena ditanam di dalam green house).
Karena dipanen umur muda, daging sayur terasa lebih renyah daripada sayur hasil penanaman di tanah.
Kita bisa membandingkan kelebihan dan kekurangan cara aeroponik dan cara tanam di tanah:
ITEM
AEROPONIK
TANAM DI TANAH
Kebutuhan lahan
AEROPONIK : Luasan yang sempit masih bisa digunakan, kontur lahan tidak harus datar, produktifitas lahan tinggi
TANAM DI TANAH : Harus luas, realtif datar, perlu rotasi, produktifitas lahan tergantung jenis tanah
MUSIM
AEROPONIK : Tidak tergantung musim. Catatan: yang dimaksud di sini adalah kita bisa menanam sepanjang musim, walaupun tentu di musim hujan produktifitas relatif turun karena proses fotosintesis tidak berlangsung sempurna seperti di musim panas
TANAM DI TANAHTergantung musim
KETERSEDIAAN BARANG
AEROPONIK : Ada sepanjang tahun
TANAM DI TANAH : Tidak selalu ada sepanjang tahun
KUALITAS BARANG
AEROPONIK : Bersih, sehat, renyah, aroma kurang
TANAM DI TANAH : Tidak selalu bersih, belum tentu sehat, relatif liat/alot, aroma kuat
SARANA & PRASARANA
AEROPONIK : Butuh green house, suplai listrik yang relative besar,
TANAM DI TANAH : Tidak butuh sarana yang mahal
TEKNOLOGI
AEROPONIK : Teknologi menengah-tinggi
TANAM DI TANAH : Teknologi sederhana
OPERATOR
AEROPONIK : Harus mengerti teknologi, sedikit orang
TANAM DI TANAH : Tidak perlu mengerti teknologi, banyak orang
INVESTASI AWAL
AEROPONIK : Sedang – besar
TANAM DI TANAH : Kecil – sedang
WAKTU
AEROPONIK : Pendek (1 bulan panen), tanpa pengolahan lahan, setiap hari tanam-setiap hari panen
TANAM DI TANAH : Sedang-panjang (1,5 – 2 bulan panen), ada waktu untuk pengolahan lahan, tidak bisa setiap saat tanam dan panen
KEPENUHAN NUTRISI
AEROPONIK : Terpenuhi karena kita bisa mengaturnya dengan ukuran (formula) yang pasti.
TANAM DI TANAH : Tidak selalu (pemenuhan kebutuhan nutrisi sulit diukur dengan tepat)
HAMA DAN PENYAKIT
AEROPONIK : Relatif aman, terlindung oleh green house
TANAM DI TANAH : Beresiko karena ruang terbuka
FLEKSIBILITAS
AEROPONIK : Tanaman dapat dipindah-pindah tanpa tanpa mengganggu pertumbuhan; contoh: pada saat pompa air mati, tanaman dapat dipindah ke unit produksi yang lain.
TANAM DI TANAH : Tanaman tidak bisa dipindah-pindah, tanaman akan stress.
KECEPATAN ADAPTASI
AEROPONIK : Saat pindah tanam, bibit bisa langsung tumbuh tanpa aklimatisasi lama
TANAM DI TANAH : Aklimatisasi lama

Melihat kelebihan dan kekurangan dari cara aeroponik, kita bisa memilih komoditi apa yang bisa dibudidayakan supaya mendapat keuntungan, mengingat investasi awal yang cukup besar.Berdasarkan pengalaman dari Amazing Farm selama sekitar 10 tahun, hampir semua komoditi bisa dibudidayakan secara aeroponik, pemilihan komoditi untuk ditanam dengan system aeroponik:
Akar yang menggantung pada selada keriting
Umur pendek, semakin pendek umur tanaman berarti dalam 1 tahun kita dapat menanam berkali-kali. Contoh: jika umur tanaman 60 hari, 1 tahun dapat menanam 6 kali; jika umur 30 hari, 1 tahun dapat menanam 12 kali. Contoh ekstrim kangkung dapat ditanam di daerah dataran rendah dengan umur panen 18 hari setelah tanam.
Harga jual tinggi
Unik, dengan bibit impor yang biasanya hasilnya berbeda dan lebih bagus dari produk yang ada di pasar lokal, harga jual sayuran bisa tinggi. Komoditi yang dibudidayakan oleh Amazing Farm dibagi dalam 2 kelompok besar berdasarkan kecocokan tanaman terhadap mikroklimat/ketinggian lahan, yaitu :
Kelompok sayuran dataran tinggi, meliputi :a. Golongan selada (lettuce): selada keriting, romaine, butterhead, batavia, lollorossab. Golongan Chinese vegetables: pakcoy, petsay, caisim, kalian, siomakc. Golongan lainnya: kangkung, bayam, horenzo (bayam Jepang)
Kelompok sayuran dataran rendah meliputi ;a. Golongan Chinese vegetables: pakcoy, caisimb. Golongan lain: kangkung, bayam
Pemilihan komoditi juga berdasarkan kebutuhan konsumen. Sebenarnya system aeroponik juga bisa digunakan untuk budidaya tanaman hias dan komoditi lainnya. Yang pernah dicoba adalah budidaya kentang (untuk memperoleh jumlah benih kentang yang banyak dan seragam) dan anthurium “wave of love”. Intinya pemilihan komoditi harus punya nilai jual yang tinggi supaya biaya operasional tertutup.

Aeroponik adalah cara bercocok tanam dimana oksigen ditambahakan ke dalam larutan unsur hara, sehingga memungkinkan perakaran menyerap unsur hara dengan cepat dan mudah. Teknik ini menghasilkan tanam yang tumbuh lebih cepat dah produksi yang tinggi.
Apakah hidroponik itu sama dengan organik?
Terjadi perdebatan yang cukup popular tentang pengertian pupuk dan budidaya secara organik. banyak orang ingin menerapkan organik ke dalam sistem hidroponik. Diketahui bahwa komponen pupuk organik tergantung pada organisme yang ada di dalam tanah untuk merubah bahan organik menjadi bentuk yang dapat digunakan oleh tanaman. Pada sistem hidroponik, unsur hara yang diperlukan tanaman untuk tumbuh disediakan secara langsung. Hasilnya laju pertumbuhan jauh lebih cepat dan produksi lebih tinggi dan kualitas tanaman lebih baik dari pada yang hasil budidaya secara organik.
Mengapa bertanam dengan sistem hidroponik lebih baik dari pada bertanam di tanah?
Produk hidoponik lebih bersih dari pada yang ditanam di tanah, dan dalam waktu singkat petani dapat mengatur komposisi unsur hara untuk memaksimalkan pertumbuan dan meningkatkan produksi.
Bagaimana rasa produk hidroponik dibandingkan dengan produk yang ditanam di tanah?
Produk hidroponik biasanya lebih baik dari pada yang ditanam di tanah dalam hal rasa dan kandungan nutrisi. Hal ini disebabkan semua unsur hara yang diperlukan tanaman tersedia dengan cepat pada saat diperlukan.
Tolong dijelaskan lebih lengkap macam-macam unsur hara yang diperlukan untuk pertumbuhan tanaman!
Sekitar 160 tahun yang lalu para ilmuwan menentukan bahwa ada 10 macam unsur hara yang diperlukan untuk pertumbuhan tanaman. Tiga diantara 10 macam unsur hara tersebut didapat dari udara dan air, yaitu: C (Carbon), H (Hydrogen), O (Oksigen). Sedangkan yang lainnya N (Nitrogen), P (Phosphor), K (Potassium), Ca (Calcium), Mg (Magnesium), S (Sulphur) dan Fe (Besi) diambil oleh tanaman dari dalam tanah sebagai media tumbuh.Enam unsur hara tambahan ditetapkan sebagai unsur hara essential (penting) untuk pertumbuhan tanaman. Keenam unsur hara penting tersebut adalah Mn (Mangaan), Zn (Zinc), Cu (Tembaga), B (Boron), Mo (Molybden) dan Cl (Chlorine). 
(Dikompilasi dari berbagai sumber oleh:sinar harapan)

KULTUR JARINGAN

KULTUR JARINGAN

Kultur jaringan dalam bahasa asing disebut sebagai tissue culture. Kultur adalah budidaya dan jaringan adalah sekelompok sel yang mempunyai bentuk dan fungsi yang sama. jadi, kultur jaringan berarti membudidayakan suatu jaringan tanaman menjadi tanaman kecil yang mempunyai sifat seperti induknya.Kultur jaringan akan lebih besar presentase keberhasilannya bila menggunakan jaringan meristem. Jaringan meristem adalah jaringan muda, yaitu jaringan yang terdiri dari sel-sel yang selalu membelah, dinding tipis, plasmanya penuh dan vakuolanya kecil-kecil. Kebanyakan orang menggunakan jaringan ini untuk tissue culture. Sebab, jaringan meristem keadaannya selalu membelah, sehingga diperkirakan mempunyai zat hormon yang mengatur pembelahan.

Kultur jaringan merupakan salah satu cara perbanyakan tanaman secara vegetatif. Kultur jaringan merupakan teknik perbanyakan tanaman dengan cara mengisolasi bagian tanaman seperti daun, mata tunas, serta menumbuhkan bagian-bagian tersebut dalam media buatan secara aseptik yang kaya nutrisi dan zat pengatur tumbuh dalam wadah tertutup yang tembus cahaya sehingga bagian tanaman dapat memperbanyak diri dan bergenerasi menjadi tanaman lengkap. Prinsip utama dari teknik kultur jaringan adalah perbayakan tanaman dengan menggunakan bagian vegetatif tanaman menggunakan media buatan yang dilakukan di tempat steril.

Metode kultur jaringan dikembangkan untuk membantu memperbanyak tanaman, khususnya untuk tanaman yang sulit dikembangbiakkan secara generatif. Bibit yang dihasilkan dari kultur jaringan mempunyai beberapa keunggulan, antara lain: mempunyai sifat yang identik dengan induknya, dapat diperbanyak dalam jumlah yang besar sehingga tidak terlalu membutuhkan tempat yang luas, mampu menghasilkan bibit dengan jumlah besar dalam waktu yang singkat, kesehatan dan mutu bibit lebih terjamin, kecepatan tumbuh bibit lebih cepat dibandingkan dengan perbanyakan konvensional.

Teori Dasar Kultur Jaringan

a. Sel dari suatu organisme multiseluler di mana pun letaknya, sebenarnya sama dengan  sel zigot karena berasal dari satu sel tersebut (Setiap sel berasal dari satu sel).

b. Teori Totipotensi Sel (Total Genetic Potential), artinya setiap sel memiliki potensi genetik seperti zigot yaitu mampu memperbanyak diri dan berediferensiasi menjadi tanaman lengkap.                                                   2

Aplikasi Teknik Kultur Jaringan dalam Bidang Agronomi

a.    Perbanyakan vegetatif secara cepat (Micropropagation).

b.    Membersihkan bahan tanaman/bibit dari virus

c.    Membantu program pemuliaan tanaman (Kultur Haploid, Embryo Rescue, Seleksi In Vitro, Variasi Somaklonal, Fusiprotoplas, Transformasi Gen /Rekayasa Genetika Tanaman dll).

d.    Produksi metabolit sekunder.

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Regenerasi

1.  Bentuk Regenerasi dalam Kultur In Vitro : pucuk aksilar, pucuk adventif, embrio somatik, pembentukan protocorm like bodies, dll

2. Eksplan ,adalah bagian tanaman yang dipergunakan sebagai bahan awal untuk perbanyakan tanaman. Faktor eksplan yang penting adalah genotipe/varietas, umur eksplan, letak pada cabang, dan seks (jantan/betina). Bagian tanaman yang dapat digunakan sebagi eksplan adalah pucuk muda, batang muda, daun muda, kotiledon, hipokotil, endosperm, ovari muda, anther, embrio, dll.

3.  Media Tumbuh, Di dalam media tumbuh mengandung komposisi garam anorganik, zat pengatur tumbuh, dan bentuk fisik media. Terdapat 13 komposisi media dalam kultur jaringan, antara lain: Murashige dan Skoog (MS), Woody Plant Medium (WPM), Knop, Knudson-C, Anderson dll. Media yang sering digunakan secara luas adalah MS.

4.  Zat Pengatur Tumbuh Tanaman. Faktor yang perlu diperhatikan dalam penggunaan ZPT adalah konsentrasi, urutan penggunaan dan periode masa induksi dalam kultur tertentu. Jenis yang sering digunakan adalah golongan Auksin seperti Indole Aceti Acid(IAA), Napthalene Acetic Acid (NAA), 2,4-D, CPA dan Indole Acetic Acid (IBA). Golongan Sitokinin seperti Kinetin, Benziladenin (BA), 2I-P, Zeatin, Thidiazuron, dan PBA. Golongan Gibberelin seperti GA3. Golongan zat penghambat tumbuh seperti Ancymidol, Paclobutrazol, TIBA, dan CCC.

5. Lingkungan Tumbuh. Lingkungan tumbuh yang dapat mempengruhi regenerasi tanaman meliputi temperatur, panjang penyinaran, intensitas penyinaran, kualitas sinar, dan ukuran wadah kultur.

3

Tahapan yang dilakukan dalam perbanyakan tanaman dengan teknik kultur   jaringan adalah :
     

1) Pembuatan media
      2) Inisiasi
      3) Sterilisasi
      4) Multiplikasi
      5) Pengakaran
      6) Aklimatisasi

       

      Media merupakan faktor penentu dalam perbanyakan dengan kultur jaringan. Komposisi media yang digunakan tergantung dengan jenis tanaman yang akan diperbanyak. Media yang digunakan biasanya terdiri dari garam mineral, vitamin, dan hormon. Selain itu, diperlukan juga bahan tambahan seperti agar, gula, dan lain-lain. Zat pengatur tumbuh (hormon) yang ditambahkan juga bervariasi, baik jenisnya maupun jumlahnya, tergantung dengan tujuan dari kultur jaringan yang dilakukan. Media yang sudah jadi ditempatkan pada tabung reaksi atau botol-botol kaca. Media yang digunakan juga harus disterilkan dengan cara memanaskannya dengan autoklaf.                                                             4

Biasanya, komposisi media yang digunakan adalah sebagai berikut :

• Ammonium nitrate (NH₄NO₃) 1,650 mg/l
• Boric acid (H₃BO₃) 6.2 mg/l
• Calcium chloride (CaCl₂ · H₂O) 440 mg/l
• Cobalt chloride (CoCl₂ · 6H₂O) 0.025 mg/l
• Magnesium sulfate (MgSO₄ · 7H₂O) 370 mg/l
• Cupric sulfate (CuSO₄ · 5H₂O) 0.025 mg/l
• Potassium phosphate (KH₂PO₄) 170 mg/l
• Ferrous sulfate (FeSO₄ · 7H₂O) 27.8 mg/l
• Potassium nitrate (KNO₃) 1,900 mg/l
• Manganese sulfate (MnSO₄ · 4H₂O) 22.3 mg/l
• Potassium iodine (KI) 0.83 mg/l
• Sodium molybdate (Na₂MoO₄ · 2H₂O) 0.25 mg/l
• Zinc sulfate (ZnSO₄ · 7H₂O) 8.6 mg/l
• Na₂EDTA · 2H₂Oa 37.2 mg/lb

      Inisiasi adalah pengambilan eksplan dari bagian tanaman yang akan dikulturkan. Bagian tanaman yang sering digunakan untuk kegiatan kultur jaringan adalah tunas.

      Sterilisasi adalah bahwa segala kegiatan dalam kultur jaringan harus dilakukan di tempat yang steril, yaitu di laminar flow dan menggunakan alat-alat yang juga steril. Sterilisasi juga dilakukan terhadap peralatan, yaitu menggunakan etanol yang disemprotkan secara merata pada peralatan yang digunakan. Teknisi yang melakukan kultur jaringan juga harus steril.

      Multiplikasi adalah kegiatan memperbanyak calon tanaman dengan menanam eksplan pada media. Kegiatan ini dilakukan di laminar flow untuk menghindari adanya kontaminasi yang menyebabkan gagalnya pertumbuhan eksplan. Tabung reaksi yang telah ditanami ekplan diletakkan pada rak-rak dan ditempatkan di tempat yang steril dengan suhu kamar.

      Pengakaran adalah fase dimana eksplan akan menunjukkan adanya pertumbuhan akar yang menandai bahwa proses kultur jaringan yang dilakukan mulai berjalan dengan baik. Pengamatan dilakukan setiap hari untuk melihat pertumbuhan dan perkembangan akar serta untuk melihat adanya kontaminasi oleh bakteri ataupun jamur. Eksplan yang terkontaminasi akan menunjukkan gejala seperti berwarna putih atau biru (disebabkan jamur) atau busuk (disebabkan bakteri).

      Aklimatisasi adalah kegiatan memindahkan eksplan keluar dari ruangan aseptic ke bedeng. Pemindahan dilakukan secara hati-hati dan bertahap, yaitu dengan memberikan sungkup. Sungkup digunakan untuk melindungi bibit dari udara luar dan serangan hama penyakit karena bibit hasil kultur jaringan sangat rentan terhadap serangan hama penyakit dan udara luar.

5

Setelah bibit mampu beradaptasi dengan lingkungan barunya maka secara bertahap sungkup dilepaskan dan pemeliharaan bibit dilakukan dengan cara yang sama dengan pemeliharaan bibit generatif.

Keunggulan inilah yang menarik bagi produsen bibit untuk mulai mengembangkan usaha kultur jaringan ini. Saat ini sudah terdapat beberapa tanaman kehutanan yang dikembangbiakkan dengan teknik kultur jaringan, antara lain adalah: jati, sengon, akasia, dll.

Bibit hasil kultur jaringan yang ditanam di beberapa areal menunjukkan pertumbuhan yang baik, bahkan jati hasil kultur jaringan yang sering disebut dengan jati emas dapat dipanen dalam jangka waktu yang relatif lebih pendek dibandingkan dengan tanaman jati yang berasal dari benih generatif, terlepas dari kualitas kayunya yang belum teruji di Indonesia. Hal ini sangat menguntungkan pengusaha karena akan memperoleh hasil yang lebih cepat.

TEKNIK KULTUR JARINGAN     :

• Teknik kultur jaringan sangat sederhana, yaitu suatu sel atau irisan jaringan tanaman yang sering disebut eksplan secara aseptik diletakkan dan dipelihara dalam medium pada atau cair yang cocok dan dalam keadaan steril. dengan cara demikian sebaian sel pada permukaan irisan tersebut akan mengalami proliferasi dan membentuk kalus. Apabila kalus yang terbentuk dipindahkan kedlam medium diferensiasi yang cocok, maka akan terbentuk tanaman kecil yang lengkap dan disebut planlet. Dengan teknik kultur jaringan ini hanya dari satu irisan kecil suatu jaringan tanaman dapat dihasilkan kalus yang dapat menjadi planlet dalam jumlah yang besar.

• Pelaksanaan teknik kultur jaringan tanaman ini berdasarkan teori sel sperti yang dikemukakan oleh Schleiden, yaitu bahwa sel mempunyai kemampuan autonom, bahkan mempunyai kemampuan totipotensi.

6

Totipotensi adalah kemampuan setiap sel, darimana saja sel tersebut diambil, apabila diletakkan dilingkungan yangsesuai akan tumbuh menjadi tanaman yang sempurna.Teknik kultur jaringan akan berhasil dengan baik

Syarat-syarat yang Diperlukan              :

·       Pemilihan eksplan sebagai bahan dasar untuk pembentukkan kalus

·       Penggunaan medium yang cocok

·       Keadaan yang aseptik dan pengaturan udara yang baik terutama untuk kultur cair. Meskipun pada prinsipnya semua jenis sel dapat ditumbuhkan, tetapi sebaiknya dipilih bagian tanaman yang masih muda dan mudah tumbuh yaitu bagian meristem, seperti: daun muda, ujung akar, ujung batang, keping biji dan sebagainya. Bila menggunakan embrio bagian bji-biji yang lain sebagai eksplan, yang perlu diperhatikan adalah kemasakan embrio, waktu imbibisi, temperatur dan dormansi.

KEUNTUNGAN PEMANFAATAN KULTUR JARINGAN

• Pengadaan bibit tidak tergantung musim
• Bibit dapat diproduksi dalam jumlah banyak dengan waktu yang relatif lebih cepat  (dari satu mata tunas yang sudah respon dalam 1 tahun dapat dihasilkan minimal 10.000 planlet/bibit)
• Bibit yang dihasilkan seragam
• Bibit yang dihasilkan bebas penyakit (menggunakan organ tertentu)
• Biaya pengangkutan bibit relatif lebih murah dan mudah
• Dalam proses pembibitan bebas dari gangguan hama, penyakit, dan deraan lingkungan  lainnya
• Dapat diperoleh sifat-sifat yang dikehendaki
• Metabolit sekunder tanaman segera didapat tanpa perlu menunggu tanaman dewasa

 KEKURANGAN PEMANFAATAN KULTUR JARINGAN

• Bagi orang tertentu, cara kultur jaringan dinilai mahal dan sulit.
• Membutuhkan modal investasi awal yang tinggi untuk bangunan (laboratorium  khusus), peralatan dan perlengkapan.
• Diperlukan persiapan SDM yang handal untuk mengerjakan perbanyakan kultur jaringan agar dapat memperoleh hasil yang memuaskan
• Produk kultur jaringan pada akarnya kurang kokoh