4

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

1.1 Tanaman Selada

Tanaman selada diduga berasal dari Mediterania dan kemudian

berkembang ke Yunani dan Eropa Barat (Ryper, 1986). Dewasa ini tanaman yang

termasuk jenis sayuran daun ini merupakan jenis sayuran daun yang cukup

penting dan memiliki nilai ekonomi yang cukup tinggi.

Selada merupakan tanaman setahun dan termasuk dalam famili compositae

dan genus Lactuca. Nama ilmiah selada ialah Lactuca sativa L. Terdapat 4 jenis

salada yang terkenal yaitu head lettuce (selada kepala), cos atau romaine letttuce,

cutting atau leaf lettuce, dan asparagus atau stem lettuce.

Tanaman selada memiliki sistem perakaran tunggang dan serabut. Akar

serabut menempel pada batang, tumbuhnya menyebar, ke semua arah pada

kedalaman 20-50 cm atau lebih. Sebagian besar unsur hara yang dibutuhkan

tamanan diserap oleh akar serabut. Sedangkan, akar tunggangnya tumbuh lurus ke

pusat bumi (Rukmana, 1994).

Daun selada memiliki bentuk, ukuran, dan warna yang beragam,

bergantung varietasnya. Daun selada krop berbentuk bulat dengan ukuran daun

yang lebar, berwarna hijau terang, dan hijau agak gelap. Daun selada memiliki

tangkai daun lebar dengan tulang daun menyirip. Tangkai daun bersifat kuat dan

halus. Daun bersifat lunak dan renyah apabila dimakan, serta memiliki rasa agak

manis. Daun selada umumnya memiliki ukuran panjang 20-25 cm dan lebar 15

cm (Wicaksono, 2008).

Selada memiliki penampilan yang menarik. Ada yang berwarna hijau segar

dan ada juga yang berwarna merah. Daun selada yang agak keriting ini sering

dijadikan penghias hidangan. Sayangnya jenis selada yang biasa ditanam di

dataran rendah terbatas. Jenis selada yang banyak diusahakan di dataran rendah

ialah selada daun. Jenis ini begitu toleran terhadap dataran rendah sampai di

4

5

daerah yang sepanas dan serendah Jakarta pun masih subur dan bagus

pertumbuhannya (Nazaruddin, 1999).

Tabel 1 Kandungan Zat Gizi dalam 100 gram Selada.

Zat Gizi SeladaProtein (g) 1,2Lemak (g) 0,2Karbohidrat (g) 2,9Ca (mg) 22,0P (mg) 25,0Fe (mg) 0,5Vitamin A (mg) 162,0Vitamin C (mg) 8,0

(Sumber: Direktorat Gizi, Departemen Kesehatan RI. 1979)

Tanaman selada ditanam dengan jarak tanam rapat untuk

memaksimumkan penggunaan ruangan yang tersedia dan umumnya rata-rata 20

cm antar tanaman. Tanaman selada mempunyai umur panen rata-rata sekitar 35-

60 hari setelah tanam. Selada ditanam secara hidroponik mempunyai umur panen

yang lebih singkat sekitar 28-50 hari (Haryanto, dkk 1996).

Tabel 2 Waktu Budidaya Berbagai Tanaman.

TanamanLama

PersemaianJumlah Daun Masa Tanam

Brokoli 2 minggu 3-4 helai 65 HSTKailan 10-18 hari 3-5 helai 52-56 HSTMelon 12-14 hari 4 helai 75-90 HSTPakcoy 3-4 minggu 3-5 helai 2 bulanPaprika 2-3 minggu 4-5 helai 20 MSTSeledri 2-3 minggu 4 helai 6-8 MSTSawi 3 minggu 4-5 helai 2 bulanSelada 10-18 hari 4 helai 45-55 HSTTimun jepang 10-14 hari 2-3 helai 38-40 HSTTomat 3 minggu 3-4 helai 75-85 HST

HST = hari setelah tanam MST = Minggu Setelah Tanam

(Sumber: Direktorat Gizi, Departemen Kesehatan RI. 1979)

2.1.1 Sifat Botani Selada

Klasifikasi tanaman selada menurut Rukmana (1994) adalah sebagai berikut:

Kingdom : Plantae

Divisio : Spermatophyta

6

Subdivisio : Angiospermae

Kelas : Dicotyledoneae

Ordo : Asterales

Famili : Asteraceae

Genus : Lactuca

Spesies : Lactuca sativa L.

Gambar 1 Tanaman Selada.(Sumber: http://www.w3.org/1999/xhtml)

2.1.2 Syarat Tumbuh

Daerah yang cocok untuk penanaman selada pada ketinggian sekitar 500-

2000 m dpl dan suhu rata-rata 15-20° C, curah hujan antara 1000-1500 mm per

tahun dan kelembaban 60-100% (Pracaya, 2002), pH yang di kehendaki tanaman

selada sebaiknya netral (6,5-7), apabila terlalu masam daun selada menjadi kuning

(Suprayitna, 1996).

1.2 Hidroponik

Istilah hidroponik (hydroponics) digunakan untuk menjelaskan tentang

cara bercocok tanam tanpa menggunakan tanah sebagai media tanamnya. Di

kalangan umum, istilah ini dikenal sebagai “bercocok tanam tanpa tanah”. Di sini

termasuk juga bercocok tanam di dalam pot atau wadah lainnya yang

menggunakan air atau bahan porous lainnya, seperti pecahan genting, pasir kali,

kerikil, maupun gabus putih.

7

Menurut Untung (2000), hidroponik adalah teknik budidaya tanaman yang

menggunakan media tumbuh selain tanah. Dengan katan lain dapat juga dikatakan

budidaya tanpa tanah atau soilles culture.

Menurut Rini dan Yusdar (1999) dalam Suprapto (2000) ada dua hal yang

perlu di perhatikan dalam budidaya sayuran secara hidroponik, yaitu pengelolaan

tanaman dan kesehatan tempat tumbuh tanaman. Pengelolaan tanaman meliputi

kesesuaian komoditas yang diusahakan, kesesuaian media tumbuh yang

digunakan, kesesuaian larutan nutrisi yang akan diberikan dan teknik

pememliharaan. Lingkungan tempat tumbuh meliputi larutan nutrisi dalam media

tumbuh dan lingkungan sekitarnya, perlu dijaga kesehatannya untuk menghindari

adanya hama serta penyakit.

2.1.3 Sejarah Hidroponik

Bertanam secara hidroponik telah dimulai ribuan tahun yang lalu. Ada

taman gantung di Babilon dan taman terapung di Cina yang bisa disebut sebagai

contoh hidroponik. Lebih lanjut lagi, di Mesir, India, dan Cina, manusia purba

sudah menggunakan larutan pupuk organik untuk memupuk semangka,

mentimun, dan tanaman lainnya dalam bedengan pasir di tepi sungai. Cara

bertanam seperti ini kemudian disebut river bed cultivation.

Ketika ahli patologis tanaman menggunakan nutrien khusus untuk media

tanam, muncul istilah nutri culture. Setelah itu bermunculan istilah water culture,

solution culture, dan gravel bed culture untuk menyebut hasil percobaan mereka

yang menanam tanaman tanpa menggunakan tanah sebagai medianya. Terakhir,

tahun 1963 istilah hidroponik lahir. Istilah ini diberikan untuk hasil dari Dr. WF.

Gericke, seorang agronomis dari Universitas California, berupa tanaman tomat

setinggi 3 meter yang penh buah dan ditanam dalam bak berisi mineral hasil uji

cobanya. Sejak itu, hidroponik yang berasal dari kata hydro yang adalah air dan

ponus adalah daya, digunakan untuk menyebut segala aktivitas bercocok tanam

yang memberdayakan air tanpa menggunakan tanah sebagai media tumbuhnya.

Penemuan Gericke menjadi sensasi pada saat itu. Foto dan riwayat

kerjanya menjadi headline surat kabar, bahkan ia sempat dinobatkan menjadi

8

orang berjasa abad ke-20. Sejak itu hidroponik tidak lagi sebatas skala

laboratorium, tetapi dengan teknik yang sederhana dapat diterapkan oleh siapa

saja.

Secara ringkas, kronologis perjalanan perkembangan hidroponik adalah

sebagai berikut.

Tahun SM : Larutan dari pupuk organik digunakan untuk menanam semangka

dan sayuran di Mesir, Cina, dan India.

Tahun 1666 : Tanaman mulai ditaman pada gelas vials (Robert Boyle, Irlandia).

Tahun 1804 : Studi nutrisi tanaman semusim (Nicholas de Saussure, Perancis).

Tahun 1850 : Budidaya menggunakan pasir dan arang sekam (Jean

Baussingault, Perancis).

Tahun 1860 : Bercocok tanam di air (Sachs dan Knop, Jerman).

Tahun 1920 : Formulasi larutan nutrisi (Hoagland, USA).

Tahun 1940 : Static hydroponics dengan media agregat (Gericke, USA).

Tahun 1945 : Studi mengenai nutrisi untuk budidaya (Withers, USA).

Tahun 1960 : Dimulainya era nutrient film technique atau NFT (Alan Cooper,

Inggris) dan pertanian secara hidroponik dibangun di Abudabi,

Arizona, California, dan Belgia, kemudian menyusul di Jerman,

Belanda, Iran, Italia, dan beberapa negara lain.

Tahun 1965 : Dimulainya era teknik irigasi tetes (Universitas Cornel, USA).

Tahun 1966 : Ditemukannya hidroponik sistem aeroponik (Massantini, Italia).

Tahun 1970 : Dimulainya budidaya menggunakan rockwool sebagai media

tanam (Hanger, Denmark).

Tahun 1975 : Hidroponik terapung (Farnworth, USA).

Tahun 1980 : Peralatan hidroponik dengan komputerisasi, automatisasi, dan

perangkat lainnya mulai populer ke seluruh dunia.

Tahun 1990 : Paket peralatan hidroponik untuk rumah tangga mulai

dipopulerkan di Australia, Singapura, dan Taiwan.

9

2.1.4 Keuntungan Hidroponik

Ada beberapa alasan yang menarik untuk melakukan hidroponik. Alasan

utama adalah kebersihan tanaman begitu terjamin sehingga bisa dilakukan di

kamar tidur sekalipun. Hidroponik hampir dapat dilakukan pada semua tanaman,

hasilnya sudah teruji dan lebih melimpah dibanding bercocok tanam di lahan atau

di sawah.

Tetapi keuntungan yang lebih penting lagi adalah bahwa dengan cara

hidroponik maka kita dapat memelihara tanaman lebih banyak dalam ruang yang

lebih sempit dari pada bercocok tanam tradisional, karena pot-pot atau kantong

plastik yang digunakan dapat diatur dengan lebih mudah.

Dapat dilihat keuntungan dari bercocok tanam tanpa tanah adalah sebagai

berikut:

a) Produksi tanaman lebih tinggi dibandingkan dengan menggunakan media

tanam tanah biasa.

b) Lebih terjamin kebebasan tanaman dari hama dan penyakit.

c) Tanaman tumbuh lebih cepat dan pemakaian air dan pupuk lebih hemat.

d) Bila ada tanaman yang mati, bisa diganti dengan tanaman baru dengan

mudah.

e) Tanaman akan memberikan hasil yang kontinu.

f) Metode kerja yang sudah distandarisasi, lebih memudahkan pekerjaan dan

tidak membutuhkan tenaga kasar.

g) Kualitas daun, buah atau bunga yang lebih sempurna dan tidak kotor.

h) Beberapa jenis tanaman malah bisa ditanam di luar musimnya dan hal ini

menyebabkan harganya lebih mahal di pasaran.

i) Tanaman dapat tumbuh di tempat yang semestinya tidak cocok bagi tanaman

yang bersangkutan.

j) Tidak ada resiko kebanjiran, erosi, kekeringan ataupun ketergantungan

lainnya terhadap kondisi alam setempat.

k) Efisiensi kerja kebun hidroponik menyebabkan perawatannya tidak banyak

memakan biaya dan tak banyak memerlukan peralatan.

10

l) Keterbatasan ruang dan tempat bukan halangan untuk berhidroponik.

Sehingga untuk pekarangan terbatas juga bisa diterapkan hidroponik. Bila

perlu di dapur dan ruang tamu juga bisa digunakan untuk berhidroponik.

m) Harga jual produk hidroponik lebih tinggi dari produk non-hidroponik.

Dapat disimpulkan bahwa metode bercocok tanam tanpa tanah memberi

keuntungan yang besar sekali terutama bagi penduduk kota yang tidak

mempunyai lahan untuk bercocok tanam, daerah gersang dan sulit air, atau

gedung-gedung pencakar langit sebagai tempat menanam tanaman hias berbagai

jenis. Cara ini memberi kemungkinan tambahan untuk menghijaukan lingkungan

pada tempat yang tak mungkin lagi untuk menanam tanaman pada tanah.

Gambar 2 Hidroponik Budidaya Sawi Hijau.(Sumber: http://oketips.com/778/tips-hidroponik-kelebihan-sistem-rumah-kaca-untuk-

hidroponik/)

1.3 Metode Hidroponik

Prinsip dasar hidroponik dapat dibagi menjadi tiga, yaitu hidroponik

substrat, hidroponik sistem NFT, dan hidroponik sistem aeroponik. Dari ketiga

bentuk hidroponik tersebut, dapat dibuat teknik-teknik baru sesuai dengan kondisi

ruang yang tersedia. Jadi, tidak terpaku pada satu cara atau meniru cara yang telah

ada.

Sejak dipopulerkan 40 tahun lalu, hidroponik mengalami banyak

perubahan. Media tanam yang digunakan banyak yang sengaja dibuat khusus.

Demikian juga dengan wadah yang digunakan. Misalnya ada pot yang sengaja

didesain khusus yang dilengkapi dengan alat petunjuk kebutuhan air. Media yang

11

digunakan pun sengaja dibuat khusus, seperti kerikil sintetis yang sifatnya

menyerupai kerikil asli. Untuk melengkapi kebutuhan sinar, tingkat kelembaban,

serta kontrol pertumbuhan, tanaman hidroponik diletakkan di dalam rumah plastik

(greenhouse).

2.1.5 Hidroponik Substrat

Hidroponik substrat tidak menggunakan air sebagai media, tetapi

menggunakan media padat (bukan tanah) yang dapat menyerap atau menyediakan

nutrisi, air, dan oksigen, serta mendukung akar tanaman seperti halnya fungsi

tanah.

Gambar 3 Hidroponik Substrat dengan Rockwool Sebagai Media Tanam.(Sumber: http://www.bumisegarfish.com/)

Media yang dapat digunakan dalam hidroponik substrat ini antara lain

rockwool, batu apung, pasir, serbuk gergaji, atau gambut. Media-media tersebut

dapat menyerap nutrisi, air, dan oksigen, serta mendukung akar tanaman sehingga

dapat berfungsi seperti tanah (Lingga, 2005).

2.1.6 Hidroponik Sistem Nutrient Film Technique (NFT)

NFT termasuk cara baru bercocok tanam di Indonesia, meskipun sudah

ada yang mencoba 10 tahun yang lalu. Teknik ini cocok sekali di terapkan di

12

daerah berlahan sangat tidak subur. NFT bisa juga diterapkan di dataran tinggi

maupun dataran rendah dengan tujuan akhir hasil panen berkualitas tinggi

(Untung, 2003).

Teknik budidaya ini bisa digunakan oleh semua kalangan. Para pengusaha

dapat menerapkannya di kebun berskala luas. Beragam tanaman bisa ditanam

dengan system NFT , kecuali tanaman berumbi. Dengan perawatan yang intesif,

hasil akhir tentu akan bermutu tinggi karena seluruh kebutuhan pupuk tanaman

benar-benar diberikan sesuai porsinya. Bahkan tidak ditemui lagi bekas-bekas

tanah yang melekat diakar maupun daun tanaman. NFT memang merupakan

sebuah teknik mutakhir yang sangat cocok untuk menggapai produk bermutu

tinggi (Untung, 2003).

Hidroponik NFT di kategorikan sistem tertutup, pada sistem tertutup air

bersikulasi selama 24 jam terus-menerus atau bisa juga di atur pada waktu-waktu

tertentu dengan pengatur waktu. Di Taiwan, perkebunan selada dengan sistem

NFT mengatur sirkulasi air dengan selang 15 menit. Lama sirkulasi air sekitar

setengah jam. Cara lain untuk mengatur sirkulasi air adalah dengan merendam

akar selama beberapa waktu kemudian air dikeringkan kembali. Pada sistem NFT

begitu terjadi infeksi pada salah satu tanaman maka seluruh tanaman akan tertular

dalam waktu singkat (Untung, 2003).

Dengan teknik NFT, reaksi tanaman terhadap perubahan formula pupuk

dapat segera terlihat. Kontrol pengairan juga demikian, Namun teknik NFT

memerlukan suplai listrik selama 24 jam/hari. Dengan demikian, jika listrik mati

selama beberapa jam maka seluruh tanaman dalam sistem NFT terancam mati

total. Salah satu kelebihan sistem NFT ialah memungkinkan tanaman berproduksi

sepanjang tahun. Kendala yang terjadi pada pertanian tanah maupun hidroponik

system substrat tidak akan terjadi pada hidroponik sistem NFT. Pada hidroponik

sistem NFT, Begitu tanaman dipanen pagi hari, talang dapat langsung disikat,

dicuci, dan disterilkan dengan sterilisan. Proses ini hanya membutuhkan waktu 20

menit per bedengan. Usai pembersihan, NFT siap diisi denga bibit baru (Untung,

2003).

13

NFT merupakan salah satu tipe spesial dalam hidroponik yang

dikembangkan pertama kali oleh Dr. A.J Cooper di Glasshouse Crops Research

Institute, Littlehampton, Inggris pada akhir tahun 1960-an dan berkembang pada

awal 1970-an secara komersial (Graves, 1983).

NFT merupakan model budidaya dengan meletakkan akar tanaman pada

lapisan air yang dangkal. Air tersebut tersikulasi dan mengandung nutrisi sesuai

kebutuhan tanaman. Perakaran bisa berkembang di dalam larutan nutrisi. Karena

di sekeliling perakaran terdapat selapis larutan nutrisi, maka sistem ini dikenal

dengan nama nutrient film technique (Lingga, 2005).

Mengingat bahwa kelebihan air akan mengurangi jumlah oksigen, maka

lapisan nutrisi dalam sistem NFT dibuat sedemikian rupa, maksimal tinggi larutan

3 mm sehingga kabutuhan air, nutrisi, dan oksigen dapat terpenuhi (Lingga,

2005).

Gambar 4 Hidroponik Sistem Nutrient Film Technique (NFT).(Sumber: http://www.thefishfarm.com.au/aquaponics.asp)

Prinsip dasar dalam sistem NFT merupakan satu keuntungan dalam

pertanian konvensional. Artinya, pada kondisi air berlebihan (lahan yang

digenangi), jumlah oksigen di perakaran menjadi tidak memadai (berkurang).

Namun, pada sistem NFT yang nutrisinya hanya selapis menyebabkan

ketersediaan nutrisi dan oksigen pada akar selalu berlimpah (Lingga, 2005).

Untuk membuat selapis nutrisi, dibutuhkan syarat-syarat sebagai berikut.

14

a) Kemiringan talang tempat mengalirnya larutan nutrisi ke bawah harus benar-

benar seragam.

b) Kecepatan aliran yang masuk tidak boleh terlalu cepat, disesuaikan dengan

kemiringan talang.

Pada sistem NFT, air dan nutrien dialirkan dalam wadah penanaman

(biasanya talang). Wadah penanaman dibuat miring agar nutrien dapat mengalir.

Nutrien yang telah melewati wadah penanaman, ditampung dalam bak atau tangki

dan kemudian dipompa untuk dialirkan kembali (Lingga, 2005).

Tinggi nutrien hanya 3 mm, tidak boleh lebih dari itu karena air yang

terlalu tinggi akan mengakibatkan oksigen terlarut sedikit. Kecepatan aliran

tergantung dari kemiringan wadah, minimal 1%. Kemiringan yang digunakan

antara 1-5% (Lingga, 2005).

Gambar 5 Hidroponik Sistem Nutrient Film Technique (NFT).(Sumber: http://hydroponicshabitat.com/hydroponics-systems)

Pada hidroponik NFT, digunakan talang bentuk segiempat (talang rumah)

dengan ukuran lebar 13-17 cm dan panjang 4 m. Panjang total talang sebaiknya

tidak lebih dari 12 m. Efek yang akan terjadi bila talang terlalu panjang yaitu

terdapat perbedaan yang meyolok dalam penyerapan nutrisi dan oksigen.

Tanaman yang terletak di dekat inlet akan menyerap nutrisi dan oksigen lebih

banyak dibandingkan tanaman yang jauh dengan inlet (Lingga, 2005).

Sebelum digunakan, talang perlu dibersihkan. Untuk pemakaian pertama

kali, pembersihan talang cukup dengan menyikat dan membasuhnya dengan air

bersih. Bila telah digunakan beberapa kali, pembersihan talang menggunakan

15

sodium hipoklorit dan kalsium hipoklorit dalam bentuk HOCl. Pemakaian klorin

harus hati-hati, tidak boleh lebih dari 1 ppm agar pertumbuhan tanaman tidak

terhambat dan tanaman tidak menjadi kerdil (Lingga, 2005).

Di dasar talang diberi kerikil, batu bata, sabut kelapa, atau lembaran koran,

tujuannya agar penyebaran nutrien dapat merata. Talang ini nantinya ditutup

dengan styrofoam yang telah diberi lubang. Lubang tersebut digunakan sebagai

lubang tanam (Lingga, 2005).

Apabila segala sarana telah siap dan penanaman akan dimulai, nutrisi

dapat dialirkan lebih dahulu. Ketinggian nutrisi diatur sekitar 3 mm, jangan lebih,

agar kandungan oksigen terlarut sesuai dengan yang dibutuhkan tanaman. Setelah

nutrisi mengalir dengan baik, dilakukan penanaman (Lingga, 2005).

Untuk tanaman yang pendek, seperti selada dan sawi, tidak diperlukan ajir.

Jadi, bibit tanaman tersebut langsung dimasukkan dalam lubang styrofoam.

Adapun untuk tanaman yang tinggi, seperti melon, paprika, dan mentimun

diperlukan ajir berupa tali dengan salah satu ujungnya diikatkan pada bagian

bawah tanaman dan ujung yang lain diikat pada rangka rumah plastik. Ajir ini

sangat diperlukan agar tanaman dapat berdiri dengan tegak (Lingga, 2005).

2.1.6.1 Prinsip Dasar Sistem NFT

Salah satu prinsip dasar NFT adalah ketebalan air di dalam hanya beberapa

millimeter saja (biasanya 3 mm). Dengan demikian, banyak akar bertumpuk di

atas aliran air dan rapat sehingga bila tanaman tumbah subur, akarnya tebal mirip

bantal putih. Ketebalan lapisan air tergantung kecepatan air yang masuk dan

kemiringan talang.

Sistem NFT menggunakan konsep aliran lapisan larutan hara setebal hanya

3-4 mm. Bentuknya berupa lapisan tipis (seperti roll film: tipis) dan secara

konstan mengairi akar. Sistem NFT berdasarkan kontinuitas sirkulasi aliran dapat

dibedakan menjadi dua, yaitu:

a) continous yaitu dijalankan terus-menerus hingga selama 24 jam per hari.

b) intermittent yaitu dijalankan secara terputus-putus dan berseling antara on dan

off-nya cukup singkat. Masa off atau kering maksimum tergantung jenis

16

tanaman, fase pertumbuhan dan iklim mikro. Secara umum masa off memakai

durasi 10-15 menit sehingga tanaman tidak sempat layu karena sudah

tersiram air lagi. Penggunaan metode intermittent ditujukan untuk

menghemat penggunaan listrik.

Hidroponik NFT tergolong tipe closed system atau resirkulasi. Talang

tersebut dipasang dengan kemiringan 1-5% atau turun 5 cm/m. Dengan demikian,

untuk talang sepanjang 3 m akan terjadi penurunan sebesar 15 cm. Pada NFT

berlaku semakin curam talang NFT memungkinkan semakin tinggi produksi

tanaman. Hal tersebut dikarenakan DO pada larutan nutrisi semakin banyak.

Tentu saja hal ini diimbangi dengan kecepatan aliran nutrisi yang memadai.

Sementara itu, besarnya curah (flowrate) larutan dipengaruhi oleh fase

pertumbuhan dan ukuran tanaman.

Tanaman yang paling dekat dengan inlet akan banyak menyerap nutrisi

dan oksigen sedikit. Ini akan mempengaruhi pertumbuhan dan produktivitas

tanaman. Untuk itu talang didesain tidak terlalu panjang.

2.1.6.2 Rancangan Sistem NFT

Pada sistem NFT tanaman ditegakan di talang berbentuk segi empat yang

biasanya digunakan untuk talang rumah. Bisa juga di fibreglass yang dirancang

khusus. Agar bisa tegak batang tanaman dijepit dengan styrofoam yang

disambung-sambung sepanjang permukaan atas talang sehingga aliran air di

talang ini terlindung dan bagian dasar talang menjadi gelap sehingga lumut tidak

dapat tumbuh.

Talang-talang disusun miring (kemiringan 1-5 %) sehingga air dan pupuk

(selanjutnya disebut larutan nutrisi ) mengalir dari bagian atas ke bawah

mengikuti gaya gravitasi. Adapun peralatan-peralatan untuk membuat desain NFT

adalah sebagai berikut.

17

a) Talang Air

Di Indonesia, belum ada produsen yang membuat talang khusus NFT secara

komersil dan berskala luas. Para pengguna NFT di Indonesia memanfaatkan

talang rumah tangga yang lebarnya 13-17 cm dengan panjang 4 m. Untuk

selada dan sayuran daun lainnya, talang bisa dijajarkan sebanyak 5 baris.

Gambar 6 Talang Air.(Sumber: http://photos-h.ak.fbcdn.net)

b) Tangki Penampung

Tangki penampung larutan nutrisi terbuat dari plastik atau galvanis. Ukuran

tergantung pada populasi tanaman. sebagai gambaran tangki penampung

berkapasitas 1.000 liter dapat habis digunakan dalam satu hari untuk kebun

seluas 2.000 m2. Tangki dipendam dalam tanah atau diletakkan di pojok

kebun. Di dalam tangki terdapat pompa submersible berdaya 125 watt.

c) Pompa

Pompa adalah mesin atau peralatan mekanis yang digunakan untuk

menaikkan cairan dari dataran rendah ke dataran tinggi atau untuk

mengalirkan cairan dari daerah bertekanan rendah ke daerah yang bertekanan

tinggi dan juga sebagai penguat laju aliran pada suatu sistem jaringan

perpipaan. Hal ini dicapai dengan membuat suatu tekanan yang rendah pada

sisi masuk atau suction dan tekanan yang tinggi pada sisi keluar

atau discharge dari pompa.

18

Gambar 7 Pompa Air.(Sumber: http://w27.indonetwork.co.id/pdimage/08/2124208_pompa-ps128bit-shimizu.jpg)

d) Styrofoam

Pada talang model segi empat supaya tanaman dapat berdiri tegak, didalam

talang harus dipasangi styrofoam dengan lebar dasar talang 10 cm dan

panjang 1 m. Ketebalan styrofoam bisa 1-5 cm. Berikut dasar pertimbangan

pemilihan ketebalan styrofoam yaitu:

Styrofoam tebal (5 cm). Keuntungan: styrofoam lebih awet karena tidak

mudah patah ketika diangkat. Kelemahan: harga mahal, perakaran bibit

yang ditransplanting harus panjang dan mencapai dasar talang.

Styrofoam tipis (1-3 cm). Keuntungan: perakaran bibit bisa menjangkau

dasar talang dan harganya terjangkau. Kelemahan: jika tidak hati-hati

styrofoam berpotensi patah ketika diangkat.

Styrofoam dilubangi dengan diameter 0,5-1,5 cm untuk lubang tanam.

Jarak antar lubang 15-20 cm untuk sayuran daun dan 30-40 cm untuk sayuran

buah. Penggunaan styrofoam berperan agar aliran nutrisi terlindungi dan bagian

dasar talang menjadi gelap sehingga lumut tidak akan tumbuh. Lubang tanam diisi

dengan anak semai beserta media tanam (misal: spons, rockwool) yang didapat

dari persemaian dan telah berumur sekitar 2 minggu.

Gambar 8 Styrofoam Lembaran.(Sumber: http://wb6.itrademarket.com/pdimage/66/s_1360766_styrofoamlembaran.jpg)

19

2.1.7 Hidroponik Sistem Aeroponik

Gambar 9 Hidroponik Sistem Aeroponik.(Sumber: http://hydroponicshabitat.com/hydroponics-systems)

Ada satu sistem hidroponik yang mirip dengan sistem NFT, hanya dalam

sistem ini nutrien yang diberikan dengan cara disemprotkan. Sistem ini dikenal

dengan nama sistem aeroponik. Aeroponik dapat diartikan bercocok tanam di

udara. Dalam sistem ini, akar tanaman yang tumbuh tegak pada styrofoam

dibiarkan menggantung. Nutrisi diberikan dengan cara disemprotkan. Untuk

penyemprotan nutrisi, diperlukan pompa bertekanan tinggi agar butiran air yang

dihasilkan sangat halus.

1.4 Formula Larutan Nutrien

Larutan nutrien adalah makanan berupa campuran garam-garam pupuk

yang dilarutkan dan diberikan secara teratur. Ini berbeda dengan bercocok tanam

di tanah. Pemberian pupuk untuk tanaman di tanah hanya sekedar tambahan

karena tanah sendiri secara alami telah mengandung garam-garam pupuk.

Pada bercocok tanam hidroponik, media tanam tidak berfungsi sebagai

tanah. Media tanam hanya berguna sebagai penopang akar tanaman serta

meneruskan air larutan mineral yang berlebihan sehingga harus porus dan steril.

Pemberian nutrisi pada tanaman dapat diberikan melalui akar dan daun

tanaman. Aplikasi melalui akar dapat dilakukan dengan merendam atau

mengalirkan larutan pada akar tanaman. Larutan nutrisi dibuat dengan cara

melarutkan garam-mineral ke dalam air. Ketika dilarutkan dalam air, garam-

20

mineral ini akan memisahkan diri menjadi ion. Penyerapan ion-ion oleh tanaman

berlangsung secara kontinue dikarenakan akar-akar tanaman selalu bersentuhan

dengan larutan (Yanti, 2004 dalam Suwandi, A. 2006).

Garam pupuk yang diberikan harus mengandung semua unsur yang

dibutuhkan tanaman. Garam pupuk dilarutkan dalam kepekatan tertentu, lalu

disemprotkan dengan frekuensi tertentu pula. Mencampur garam pupuk menjadi

larutan nutrisi tidak serumit yang diduga kebanyakan orang. Kunci utama yang

harus dipegang ialah memahami setiap unsur mineral yang diramu serta fungsinya

bagi tanaman.

Tabel 3 Garam Pupuk yang Dibutuhkan Dalam Pembuatan Larutan Nutrisi untuk Tanaman Hidroponik.

Nama Garam Pupuk Unsur UtamaNatrium (sodium) nitrat (NaNO3)Amonium sulfat (NH4)2SO4

Kalium (potasium) nitrat (KNO3)Kalsium nitrat (Ca(NO3)2)Superfosfat (CaH4(PO4)2.H2O)Amonium fosfat (NH4)2.HPO4

Kalium sulfat (K2SO4)Muriate/Kalium kloridaMagnesium sulfat (MgSO4.7H2O)Garam EpsomKudada rock fosfat (CaHPO4)Bone mealNicifosManurinPlanttabsKalsium sulfat (CaSO4)Besi sulfat (FeSO4)Magnesium klorida (MgCl2)Seng sulfat (CuSO4)Tepung asam borat (H3BO3)Asam molibdat (H2Mo4)Kalium dihidrogen fosfat (KH2PO4)Triple superfosfat (CaH4(PO4)2.H2O)Mangan klorida (MnCl2)

Nitrogen (N)Nitrogen (N)Nitrogen (N), kalium (K)Nitrogen (N), kalsium (Ca)Fosfat (P), kalsium (Ca)Nitrogen (N), fosfat (P)Kalium (K), sulfur (S)Kalium (K)Magnesium (Mg), sulfur (S)Magnesium (Mg)Fosfat (P), kalsium (Ca)Nitrogen (N), fosfat (P)Nitrogen (N), fosfat (P)Nitrogen (N), fosfat (P), kalium (K)Nitrogen (N), fosfat (P), kalium (K)Kalsium (Ca), sulfur (S)Besi (Fe)Magnesium (Mg)Cuprum (Cu)Borium (B)

(Sumber: Lingga, 2005)

Semua jenis bahan kimia yang digunakan merupakan bahan kimia industri

yang relatif murah dan mudah diperoleh di toko bahan kimia. Hal penting yang

21

perlu diperhatikan dalam pemberian pupuk adalah pembagian golongan

berdasarkan kebutuhan tanaman, seperti pupuk makro dan mikro. Pupuk makro

dibutuhkan tanaman dalam jumlah banyak, seperti nitrogen (N), fosfor (P), kalium

(K), kalsium (Ca), magnesium (Mg), dan sulfur (S). Apabila tanaman kekurangan

unsur hara makro akan berpengaruh langsung terhadap pertumbuhan dan produksi

tanaman (Harjowigeno,2003). Adapun pupuk mikro mutlak dibutuhkan tanaman

dalam jumlah kecil, seperti mangan (Mn), cuprum (Cu), molibdin (Mo), zincum

(Zn), dan besi (Fe). Jika kekurangan unsur hara mikro ini maka tanaman tidak

akan tumbuh dengan optimal (Lingga, 2005).

2.1.8 Fungsi Garam-Garam Pupuk

Garam-garam pupuk dibutuhkan tanaman untuk pertumbuhannya. Adapun

fungsi dari masing-masing garam dijelaskan sebagai berikut.

a) Nitrogen (N)

Nitrogen diserap oleh akar tanaman dalam bentuk NO3- dan NH4

+. Pemberian

nitrogen akan memacu pertumbuhan daun dan batang. Hal ini

menguntungkan pada tanaman yang menghasilkan batang dan daun, seperti

tebu dan sayur-sayuran. Pemberian nitrogen juga memengaruhi

perkembangan susunan akar, tetapi pengaruhnya tidak sama dengan pengaruh

akibat pemberian fosfor.

b) Fosfor (P)

Fosfor diambil oleh akar dalam bentuk H2PO4- dan HPO4. Di dalam tanaman,

sebagian besar fosfor berupa zat pembangun dan terikat dalam senyawa-

senyawa organik, jadi sifatnya statis. Hanya sebagian kecil fosfor yang

terdapat dalam bentuk anorganik sebagai ion-ion fosfat. Fosfor digunakan

dalam pembentukan bunga dan buah. Fosfor juga memacu pertumbuhan akar.

Pemberian yang berlebihan dapat menyebabkan akar tumbuh lebih panjang

dan lebih jauh merayap ke dalam tanah sehingga kesuburannya tidak sepadan

dengan kesuburan di bagian atas. Tanaman serupa ini akan mudah

22

kekeringan. Fungsi lain dari fosfor adalah untuk pernapasan. Beberapa ahli

pertanian menganggap unsur ini turut serta dalam fotosintesis.

c) Kalium (K)

Kalium yang merupakan salah satu unsur fisiologis penting diserap dalam

bentuk K. Bahan yang banyak mengandung kalium yaitu abu dari bagian

tanaman yang masih muda. Zat ini terdapat dalam semua sel-sel. Fungsi

kalium sangat penting karena berperan dalam asimilasi zat arang. Tanpa

kalium, asimilasi akan terhenti. Karena proses asimilasi tergantung adanya

kalium, maka tanaman yang banyak menghasilkan daun akan banyak

memerlukan kalium (K2O). Fungsi lain dari ion-ion kalium adalah pembentuk

jaringan penguat. Perkembangan dari jaringan-jaringan pada tangkai daun dan

buah yang kurang baik seringkali menyebabkan lekas jatuhnya buah atau

daun.

d) Kalsium (Ca)

Kalsium diserap dalam bentuk Ca. Fungsi ion kalsium yang penting adalah

mengatur permeabilitas (daya serap) dinding sel. Garam-garam kalsium juga

dapat mencegah kenaikan derajat keasaman air sel yang bekerja sebagai

penyangga. Peranan lain yang penting dari kalsium atau kapur ini adalah ikut

dalam pertumbuhan ujung akar dan pembentukan bulu-bulu akar. Bila kapur

ditiadakan, pertumbuhan ujung-ujung akar dan pembentukan bulu-bulu akar

terhenti serta bagian-bagian yang telah terbentuk akan mati dan berwarna

cokelat kemerah-merahan.

e) Magnesium (Mg)

Magnesium diserap dalam bentuk Mg. Magnesium ini merupakan bagian dari

hijau daun yang tak dapat digantukan oleh unsur lain. Kecuali di dalam hijau

daun, Mg terdapat pula sebagai ion di dalam air sel. Zat ini juga berfungsi

untuk menyebarkan fosfor ke seluruh tanaman.

f) Sulfur (S)

Sulfur atau belerang ini diserap dalam bentuk SO4. Unsur ini sebagai bagian

dari zat-zat putih telur yang tidak dapat digantikan. Belerang ini juga bekerja

23

sama dengan fosfor untuk mempertinggi daya kerja unsur-unsur lain dan

memproduksi energi.

g) Besi (Fe)

Besi diserap dalam bentuk Fe. Besi sangat berperan dalam pembentukan hijau

daun. Fungsi ini tidak dapat diganti dengan unsur lainnya. Besi juga

merupakan unsur yang diperlukan pada pembentukan enzim-enzim

pernapasan yang mengoksidasi hidrat arang menjadi gas asam arang.

h) Mangan (Mn)

Mangan diserap tanaman dalam bentuk Mn. Tanpa unsur ini, tanaman tidak

dapat hidup karena mangan berperan dalam pembentukan hijau daun. Bila

kekurangan mangan, tanaman akan menjadi klorosis. Fungsi lain mangan

adalah mengatur proses desimilasi atau pernapasan. Mangan juga membantu

tanaman menyerap nitrogen. Pemberian mangan yang terlalu banyak dapat

mengakibatkan tanaman mengalami klorosis dan susunan akar mati serta

berwarna merah cokelat.

i) Borium (B)

Borium diserap tanaman dalam bentuk BO3. Bila kekurangan borium, kuncup

dan pucuk tanaman yang tumbuh menjadi mati. Hal ini disebabkan

pertumbuhan meristem terganggu sehingga terjadi kelainan dalam

pembentukan berkas pembuluh. Oleh karena itu, penyaluran makanan dari

akar akan terganggu pula.

j) Zincum (Zn)

Zincum diserap tanaman dalam bentuk Zn. Zincum dalam jumlah terbatas

akan memberikan dorongan terhadap perkembangan tanaman. Namun, jika

sedikit berlebihan, Zn akan berubah menjadi racun bagi tanaman. Diduga

persenyawaan Zn mempunyai fungsi dalam pembentukan hormon tumbuh

(auxin) dan penting untuk keseimbangan fisiologis. Zincum juga termasuk

komponen penting untuk mentransfer energi ke seluruh tanaman.

24

k) Molibdin (Mo)

Molibdin diserap tanaman dalam bentuk ion molibdat (MoO4). Peranan Mo

penting dalam mengikat nitrogen, terutama pada tanaman leguminosae. Mo

juga penting bagi tanaman buah dan sayur-mayur.

1.5 Rumah Kaca (Greenhouse)

Menurut Nelson (1981), greenhouse didefinisikan sebagai suatu bangunan

yang memiliki struktur atap dan dinding yang bersifat tembus cahaya yang

memungkinkan bagi cahaya yang dibutuhkan tanaman bisa masuk dan tanaman

terhindar dari kondisi lingkungan yang tidak menguntungkan. Kondisi lingkungan

yang tidak menguntungkan antara lain curah hujan yang deras, tiupan angin yang

kencang, atau keadaan suhu yang terlalu rendah atau terlalu tinggi, sehingga dapat

menghambat pertumbuhan tanaman.

Di negara yang banyak memakai greenhouse seperti Belanda, Amerika

Serikat, Inggris, atau Jerman, pengertian greenhouse pada umunya mengacu pada

suatu bentuk naungan dengan atap kaca. Greenhouse tersebut biasanya dibuat

permanen dari bahan-bahan yang kuat dan awet, serta dilengkapi dengan peralatan

canggih seperti heater (alat pemanas), blower (pengatur kelembaban), kipas

angin, alat penyiram, dan alat otomatis lainnya. Di negara yang mengalami empat

musim tersebut, pertanian sangat tergantung pada musim. Hal ini akibat

perbedaan iklim yang sangat fluktuatif.

Lain halnya dengan Indonesia sebagai negara tropis yang hanya

mengalami musim kemarau dan musim penghujan, sinar matahari merupakan

faktor iklim yang paling destruktif terhadap tanaman. Fungsi greenhouse lebih

ditekankan sebagai sarana pelindung tanaman terhadap iklim, terutama

mengurangi intensitas sinar matahari dan terpaan curah hujan.

1.6 Efisiensi Irigasi

Efisiensi dalam sebuah sistem irigasi merupakan faktor yang sangat

penting untuk mengetahui perbandingan antara jumlah total air yang diirigasikan

25

dengan jumlah air yang masuk ke dalam daerah perakaran (Keller dan Bleisner,

1990).

Konsep awal dari efisiensi irigasi adalah untuk mengevaluasi kehilangan

air pada saat penyaluran air. Kehilangan air akibat penyaluran tersebut disebabkan

karena terjadinya kebocoran pada jaringan irigasi. Efisiensi irigasi NFT terbagi

dua, yaitu efisiensi irigasi yang memanfaatkan kembali air drainase untuk irigasi

dan efisiensi irigasi yang tidak memanfaatkan kembali air drainase untuk irigasi.

Menurut Keller dan Bleisner (1990), besarnya efisiensi penyaluran air irigasi

berkisar antara 90-100%. Efisiensi penyaluran dapat dihitung dengan rumus

(Schwab, et al., 1980).

Ec = Wf

W r

x 100% .................. (1)

Keterangan:

Ec = Efisiensi penyaluran irigasi (%).

Wf = Jumlah air yang disalurkan ke lahan pertanian (liter).

Wr = Total air yang diberikan (liter).

Sedangkan, efisiensi pemakaian air irigasi dapat dihitung dengan

menggunakan rumus (Schwab, et al., 1980).

Ea = Ws

Wf

x 100% .................. (2)

Keterangan:

Ea = Efisiensi pemakaian air irigasi (%).

Ws = Air yang ditampung di dalam tanah daerah perakaran selama pemberian

air irigasi (liter).

Wf = Jumlah air yang disalurkan ke lahan pertanian (liter).

1.7 Konduktivitas Listrik (Electric Conductivity)

Dalam sistem hidroponik, untuk mengukur kepekatan pupuk digunakan

istilah EC (Electric Conductivity) dengan satuan mmhos/cm atau mS/cm (satuan

26

daya penghantar listrik). Selain EC, kadang-kadang juga digunakan istilah cF

(conductivity factor). Namun, istilah cF jarang digunakan (Karsono dkk., 2002).

Gambar 10 EC-meter Lutron CD-4303.(Sumber: Okky Yuda, 2012)

Angka EC sangat penting di dalam hidroponik sistem NFT karena

berdasarkan angka inilah produktivitas tanaman bisa dipacu. Untuk tanaman

kecil/belum dewasa, angka EC berkisar antara 1-1,5 mS/cm. Setelah dewasa atau

menjelang berbunga/berbuah, EC bisa ditingkatkan sampai 2,5-4,0 mS/cm kecuali

untuk tomat yang EC-nya bisa sampai 5,0 mS/cm. Pada umumnya, angka EC

lebih dari 4 akan menimbulkan toksisitas pada tanaman (Untung, 2000).

Kualitas larutan pupuk sangat menentukan keberhasilan hidroponik NFT,

sedangkan kualitas pupuk tergantung pada konsentrasinya. Kalau konsentrasi

tidak cocok dengan jenis atau umur tanaman maka produksinya kelak pasti

meengecewakan. Konsentrasi pupuk NFT perlu diketahui karena seluruh

kebutuhan makanan untuk tanaman disuplai dari larutan ini (Untung, 2000).

Tabel 4 Nilai pH, cF, dan EC Beberapa Jenis Tanaman Sayuran.Tanaman pH cF (ppm) EC (mS/cm)

Brokoli 6,0-6,8 30-35 3,0-3,5Kubis 6,5-7,0 25-30 2,5-3,0Cabai 6,0-6,5 18-22 1,8-2,2Kubis bunga 6,5-7,0 15-20 1,5-2,0Seledri 6,0-6,5 25-30 2,5-3,0Mentimun 5,5-6,0 10-25 1,0-2,5Terung jepang 5,8-6,2 25-35 2,5-3,5Bawang daun 6,5-7,0 20-30 2,0-3,0Selada 6,0-6,5 20-30 2,0-3,0Bawang merah 6,0-7,0 20-30 2,0-3,0Pakcoy 6,5-7,0 15-20 1,5-2,0Bayam 6,0-7,0 14-18 1,4-1,8Jagung manis 6,0-6,5 16-25 1,6-2,5

27

Tomat 5,5-6,5 20-50 2,0-5,0Zucchini 6,0-6,5 12-15 1,2-1,5Kacang-kacangan 5,5-6,2 20-40 2,0-4,0

(Sumber: Practical Hydroponik & Greenhouse, issue 37, 1997 dalam Untung, 2000)