Hidrogel1. PengertianHidrogel merupakan polimer hirofilik yang mempunyai kemampuan mengembang (swelling) dalam air, tetapi tidak larut dalam air, serta mempunyai kemampuan mempertahankan bentuk asalnya. Hidrogel ini dapat menyerap air dan dapat melepaskan secara perlahan untuk kebutuhan tanaman. Hidrogel, produk yang menawan dan ramah lingkungan ini merupakan kristal polimer yang berfungsi menyerap dan menyimpan air dan nutrisi untuk tanaman dalam jumlah besar. Hidrogel adalah Aquasorb yang sudah menyerap/menahan air. Hidrogel dapat terurai melalui pembusukan oleh mikroba sehingga produk ini aman digunakan. Hidrogel tidak larut dalam air tetapi dia hanya menyerap dan akan melepaskan air dan nutrisi secara proporsional pada saat dibutuhkan oleh tanaman. Dengan demikian tanaman akan selalu mempunyai persediaan air dan nutrisi setiap saat karena hidrogel berfungsi menyerap dan melepaskan (absorption - release cycles). Hidrogel mampu menyerap air sebanyak 400 kali berat hidrogel itu sendiri. Selain tampak indah, butiran hidrogel yang lebih mirip kristal sering mengecoh siapa saja yang baru melihatnya. Hidrogel juga menarik karena warnanya. Bisa dibayangkan betapa indahnya jika ruangan Anda ada vas bening berisi tanaman yang tumbuh di dalam media hidrogel dengan warna-warna yang menawan seperti biru, hijau, merah, kuning, orange, putih dan sebagainya yang berkilauan.Selain untuk mempercantik ruangan, hidrogel ini dapat digunakan untuk campuran media tanam pada tanaman pot, lahan pertanian, perkebunan, hutan dll. Jadi Anda yang tinggal di daerah yang kekurangan persediaan air atau daerah yang harga airnya mahal atau Anda yang ingin mengurangi volume dan frekuensi penyiraman tanaman Anda dan Anda yang akan melakukan perjalanan jauh dan panjang, Anda tak perlu khawatir, hidrogel akan menyediakan air dan memenuhi kebutuhan air tanaman Anda.Keuntungan menggunakan hidrogel : Memastikan keteresediaan air sepanjang tahun. Mengurangi ferekuensi penyiraman / irigasi hingga 50%. Mengurangi hilangnya air dan nutrient disebabkan oleh leaching dan evaporasi. Memperbaiki physical properties dari compact soils dengan membentuk aerasi udara yang baik. Meningkatkan pertumbuhan tanaman karena air dan nutrient selalu tersedia di sekitar tanaman sehingga mengoptimalkan penyerapan oleh akar. Mengurangi angka mortalitas. Mengurangi pencemaran lingkungan dari erosi dan pencemaran air tanah.Biasanya, hidrogel yang beredar di pasaran memiliki usia hidrogel +1 tahun, dan biasanya hidrogel di pasaran sudah mengandung unsur hara, usia efektif unsur hara hidrogel +2 bulan. Setelah itu bisa diberi pupuk tambahan sesuai dosis.Oleh karena itu, kekurangan dari hidrogel adalah: setiap tahun harus dilakukan pembelian hidrogel yang baru perlu kontrol kandungan unsur hara setiap dua bulan sekali dikarenakan harus sering diganti setiap tahunnya, maka biaya produksi akan bertambah jika dipergunakan dalam skala yang besar

1.1 Hidrogel untuk Campuran Media TanamTak perlu kuatir, tanaman Anda tidak akan kekurangan air, Anda yang tinggal di daerah yang kekurangan persediaan air atau daerah yang harga airnya mahal atau Anda yang ingin mengurangi volume dan frekuensi penyiraman dan Anda yang akan melakukan perjalanan jauh dan panjang, Anda tak perlu khawatir, hidrogel akan menyediakan air dan memenuhi kebutuhan air tanaman Anda.Sebagai campuran media tanam, hidrogel mampu : Memastikan keteresediaan air sepanjang tahun. Mengurangi ferekuensi penyiraman / irigasi hingga 50%. Mengurangi hilangnya air dan nutrient disebabkan oleh leaching dan evaporasi. Memperbaiki physical properties dari compact soils dengan membentuk aerasi udara yang baik. Meningkatkan pertumbuhan tanaman karena air dan nutrient selalu tersedia di sekitar tanaman sehingga mengoptimalkan penyerapan oleh akar.

2. Jenis HidrogelHidrogel dapat dibuat dari polimer alam seperti selulosa, pati, gelatin, kitosan, karagenan dan protein untuk menghasilkan hidrogel dengan respon spesifik terhadap lingkungan biologis. Pada makalah ini, akan dijelaskan mengenai hidrogel dari polimer alam kitosan.

2.1 Kitosan

Struktur molekul kitosanKitosan merupakan polimer dari proses deasetilasi kitin yang mempunyai sifat tidak beracun dan dapat terbiodegradasi. Kitosan juga memiliki gugus fungsi yang dapat digunakan sebagai ligan untuk berkoordinasi dan bereaksi. Selain karena karakteristik kitosan yang istimewa, pemanfaatan kitosan juga didukung oleh bahan baku berupa cangkang kepiting yang berlimpah keberadaannya di alam.Kitosan mudah mengalami degradasi secara biologis, tidak beracun dan baik sebagai flokulan dan koagulan serta mudah membentuk membran atau film. Kitosan merupakan suatu biopolymer alam yang reaktif yang dapat melakukan perubahan perubahan kimia. Karena ini banyak turunan kitosan dapat dibuat dengan mudah. Beberapa turunan kitosan yang telah dihasilkan dan juga telah diketahui kegunaannya antara lain : - N-karboksialkil kitosan, digunakan sebagai pengumpul ion logam - Asetil kitosan, digunakan dalam industri tekstil dan membrane - Kitosan glukan, digunakan sebagai pengkelat ion logam dan agen penggumpal

3. Aplikasi Hidrogel KitosanAplikasi Hidrogel ada dua cara yaitu Aplikasi kering dan Aplikasi basah. Aplikasi kering (dry application), Hidrogel ditabur merata pada tanah yang telah dipersiapkan untuk penanaman dengan kedalaman 10 - 30 cm. Metoda ini menjamin keuntungan yang berjangka panjang. Setelah polymer menyerap air, struktur tanah akan semakin baik dan kemampuan tanah untuk menampung air (water retention capacity) akan naik. Aplikasi Basah (pre-hidrated), Hidrogel pertama-tama harus direndam dalam air sebanyak 100-200 kali berat polymer tersebut dan dibiarkan selama 1 jam sampai jenuh dan kemudian ditaburkan ke dalam tanah, kemudian ditutup dengan tanah agar polimer tidak rusak karena kontak langsung dengan sinar ultra violet. Dosis yang dianjurkan adalah 5-20 kg/ha.

4. Penggunaan Hidrogel pada pertanaman cabai4.1 Bahan dan AlatBahan dan alat yang digunakan adalah hidrogel berbasis kitosan, pupuk merek GrowMore, akuades, tanah, dan benih cabe. Pupuk merk GrowMore dilarutkan dengan dosis 0,175 gram/200 mL air.4.2 Penggunaan hidrogelCara penggunaan hidrogel pada tanaman cabe adalah sebagai berikut:1. Hidrogel berbasis kitosan dimasukan dibawah bibit sekitar 10 cm dan diberi air (uji hidrogel sebagai media)2. Bibit cabe ditanam secara kering tanpa hidrogel dan kemudian diberi air (kontrol)3. Pengukuran berat, panjang batang, dan akar tanaman

4.3 Hasil Hidrogel yang telah direndam dalam larutan pupuk growmore dijadikan media tanam benih cabe. Hidrogel dimasukkan diantara dua lapisan tanah, lalu benih dimasukkan ke dalam lapisan tanah bagian atas sedalam sekitar 10 cm. Benih cabe yang lain juga dimasukkan ke dalam tanah dengan kedalaman yang sama tetapi tanpa diisi hidrogel (sebagai kontrol). Setelah berumur 13 hari tanaman diambil dan diukur berat keseluruhan tanaman cabe (akar, batang, dan daun) dan panjang batang dan akar tanaman cabe. Hasil selengkapnya disajikan dalam Tabel 1 dan.2.Hasil pengukuran menunjukkan bahwa panjang batang dan berat tanaman cabe yang ditanam dalam media tanpa hidrogel lebih besar daripada panjang batang dan berat tanaman cabe yang ditanam dalam media terisi hidrogel tetapi dengan ukuran panjang akar yang lebih pendek. Tabel 1. Data berat tanaman cabe, dan panjang batang serta akar tanaman cabe yang ditanam dalam media berisi hidrogel

Tanaman kePanjang batang(cm)Panjang akar(cm)Berat tanaman (akar, batang, dan daun)(g)

14,560,084

2450,067

33,53,50,059

43,530,047

54,540,057

6450,049

752,50,054

8660,045

935,50,039

105,53,50,035

Rerata4,354,40,0536

Tabel 2 Data berat tanaman cabe, dan panjang batang serta akar tanaman cabe yang ditanam dalam media tanpa diisi hidrogel

Tanaman kePanjang batang(cm)Panjang akar(cm)Berat tanaman (akar, batang, dan daun)(g)

151,50,055

24,51,30,068

34,71,10,050

44,61,60,064

551,70,064

651,40,053

73,51,50,049

84,51,20,056

961,30,058

104,51,50,052

Rerata4,731,410,0569

Nampaknya dalam media yang lebih lembab karena berisi hidrogel akar tanaman mudah tumbuh memanjang (mudah menerobos tanah) daripada dalam tanah tanpa hidrogel. Perlu diketahui bahwa kedua media ini diberi larutan pupuk growmore dan mungkin inilah yang mengakibatkan berat dan panjang tanaman hampir sama. Gambar tanaman cabe yang memperlihatkan panjang batang dan akar diperlihatkan pada Gambar 2.

(a) (b)Gambar 2 Foto tanaman cabe yang memperlihatkan panjang batang dan akar. (a) Benih ditanam dalam media tanpa hidrogel; (b) benih ditanam dalam media berisi hidrogel, terlihat akar yang lebih panjangDari hasil pengukuran terhadap tanaman cabe menunjukkan bahwa berat dan panjang batang tanaman cabe yang diperoleh dari penanaman benih di dalam media dengan dan tanpa hidrogel adalah hampir sama meskipun demikian ternyata panjang akar tanaman cabe dalam media berisi hidrogel jauh lebih panjang.

Daftar PustakaRahardjo, Sudarmadji. ____. Hydrogel Merupakan Salah Satu Teknologi Untuk Mengatasi Lahan Kering Di Nusa Tenggara Barat.From http://ntb.litbang.deptan.go.id/ind/2007/SP/hydrogel.doc . Diakses pada tanggal 17 Maret 2014.Suwardi. Agus, Salim, dan Erfan, Priyambodo. ____. Studi Perilaku Penggembungan Hidrogel Berbasis Kitosan Dalam Larutan Pupuk Growmore Dan Aplikasinya Sebagai Media Tanam Cabe. From http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/penelitian/Agus%20Salim,Drs.,%20M.Si./artikel%20 2010.doc . Diakses pada tanggal 17 Maret 2014.