Saturday, October 21, 2006

Aeroponik 3

Sistem aeroponik bisa meningkatkan pertumbuhan hingga 10 x lebih cepat pada beberapa tanaman semusim daripada menumbuhkan diatas tanah. Ledakan pertumbuhan yang pesat dikarenakan akar intensif memperoleh larutan nutrisi yang kaya DO dan pertumbuhan minim cekaman lingkungan. Nutrisi mencapai perakaran secara langsung tanpa media perantara. Sebab, media perantara bisa menyerap nutrisi dan mengandung bakteri. Kecepatan hantar nutrisi metode aeroponik hingga mencapai 135 % lebih cepat daripada hidroponik yang lain.
Kelemahan aeroponik adalah adanya ketergantungan terhadap kabut yang dihasilkan springkel. Akar tanaman akan mongering jika siklus pengkabutan terganggu atau terbuka diudara tanpa bak penutup (sealed).

Aeroponik 2

Interval penyemprotan sprinkler bisa memakai acuan yaitu 10 menit semprot dan 15 menit berhenti. Secara umum, interval mati (off) penyemprotan sebaiknya tidak lebih dari 15 menit karena dikhawatirkan tanaman akan layu. Interval penghentian penyemprotan disesuaikan dengan jenis tanaman. Butiran larutan yang melekat pada akar dapat bertahan selama 15-20 menit ketika penyemprotan dihentikan. Pancaran atau pengabutan juga dapat diberikan mulai dari pagi sampai sore hari. Sedangkan pada malam hari, pengabutan tidak mutlak dilakukan, karena pada malam hari tanaman melakukan proses respirasi. Pemberian pancaran yang kontinyu memberi pengaruh positif pada kecepatan pertumbuhan tanaman, waktu panen yang lebih singkat, sehingga frekuensi penanaman per tahun dapat ditingkatkan dan produktivitas lebih tinggi.

inlet
springkel jet spray
outlet
reservoir
pompa
kabut
bak penampung











Optimalisasi keterbatasan lahan bisa diatasi dengan sistem aeroponik menggunakan model A. Model ini dapat dikerjakan dengan mudah yang cenderung mempunyai slope ( kemiringan ) seperti bentuk segitiga. Dimensi model A disesuaikan dengan kekuatan styrofoam, bobot tanaman, tekanan pompa, jangkauan springkel dan luas lokasi. Kelemahan model A adalah distribusi cahaya yang kurang merata. Penggunakan slope (kemiringan) menyebabkan tanaman yang terletak dibawah memperoleh intensitas cahaya lebih sedikit daripada tanaman yang diatasnya, karena ternaungi oleh tanaman diatasnya. Permasalahan ini dapat diatasi dengan pemasangan lampu artifial yang tepat.
tanaman
springkel
kabut
panel











Aeroponik model A
10.3 Keunggulan Aeroponik
Oksigenasi dari tiap butiran kabut halus larutan hara yang sampai ke akar merupakan kunci keunggulan aeroponik. Selama perjalanan dari lubang sprinkler hingga sampai ke akar, butiran akan menambat oksigen dari udara sehingga DO dalam butiran meningkat.
Aeropononik merupakan metode bagus karena memproduksi butiran cairan halus (droplet) berupa kabut. Kelebihan dari bentuk kabut adalah
1. lebih mudah diserap tanaman,
2. mudah terbang diudara sehingga distribusi merata
3. jatuhnya perlahan sebab bersifat menyerupai gas









metode penyemprotan springkel
Media perakaran yang paling efektif adalah media yang mampu menyediakan dan mengirim O2 paling banyak ke perakaran tanaman. Tanah padat menyediakan 20-30 % O2 untuk akar. Media tanam kombinasi non tanah menyediakan hingga 50 % O2 dan hidroponik 80% untuk akar. Maka, aeroponik dengan langit sebagai batas memungkinkan akar memperoleh O2 hingga 99%. Inilah alasan mengapa pertumbuhan tanaman aeroponik lebih pesat daripada tanaman memakai metode konvensional.
Aeroponik sesuai dengan kaidah konservasi air dan nutrisi. Evaporasi pada sistem aeropink hingga mencapai O% karena sistem terisolasi (sealed). Sedangkan sisa air yang tidak menempel di akar akan kembali ke larutan yang ada di bawah. Sirkulasi air dan interval penyemprotan dikontrol dengan timer sehingga tanaman akan mendapatkan air sesuai dengan jumlah yang dibutuhkan.
Aeroponik meningkatkan efisiensi penggunaan unsur hara. Pengabutan nutrisi yang otomatis diberikan langsung mengenai akar tanaman sehingga akar dapat menyerap nutrisi dengan lebih mudah. Sisa nutrisi yang tidak menempel di akar akan kembali lagi ke larutan yang ada dibawahnya, dan akan disemprotkan lagi.
Metode aeroponik juga mengoptimalisakan potensi lahan sempit karena tidak harus dibangun pada area yang luas. Aeroponik meminimalisasi resiko terkena damping off karena larutan tidak terkena genangan larutan nutrisi. Sayuran yang diproduksi dengan sistem aeroponik mempunyai penampilan cukup prima serta mempunyai nilai gizi dan vitamin yang tinggi karena diberi nutrisi sesuai kebutuhan tanaman.

Tuesday, October 17, 2006

Media Tanam Non Tanah 2

Media tanam dikatakan “jenuh air” jika semua ruang pori media tanam telah terisi air. Dalam kondisi biasa, kondisi jenuh tidak berlangsung lama karena sebagian air akan mengalir ke bawah akibat gravitasi. Kadar air yang ideal bagi pertumbuhan tanaman apabila media tanam tersebut dalam kondisi kapasitas lapang (Field capacity) dimana air dalam kondisi tersedia dan dapat digunakan (air kapiler). Kadar air kapasitas lapang adalah kadar maksimum air dalam media tanam setelah kelebihan air meninggalkan media tanam akibat pengaruh gravitasi. Kadar air gravitasi adalah air bergerak bebas melalui ruang makropori sebagai tanggapan terhadap perbedaan tekanan air yang sangat kecil atau gravitasi (Foth, 1994). Media tanam substrat yang ideal adalah seperti pada konsep komposisi tanah ideal yaitu 45-50% padatan, 25% air dan 25% udara. Dimana akar dapat berpegang pada padatan dan mendapatkan O2 dan air dengan mudah.
Dengan mengetahui kadar air kapasitas lapang (KL) dan kadar air daya menahan air (DMA) suatu media tanam, kita dapat menentukan berapa volume maksimal dan optimal yang dapat ditampung oleh media tanam. Pengetahuan kadar air gravitasi minimal (Gm) dipakai untuk mengetahui berapa “volume air minimal” yang dibutuhkan supaya media tanam mencapai kapasitas lapang. Sehingga, ketika kita menginventarisasi data KL, DMA, Gm dari media tanam dan karakteristik pola pertumbuhan suatu tanaman lalu diharmonisasikan, kita dapat memberikan pengairan dengan volume, debit dan frekuensi yang tepat dan benar. Dalam artian, volume air yang didistribusikan tidak berlebih bagi tanaman tetapi tanaman tidak sampai kekurangan air.
Air merupakan salah satu faktor utama dari lingkungan yang menjadi pembatas pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Hidroponik merupakan budidaya tanaman yang mengoptimalkan ketersediaan air. Proses produksi tanaman didesain untuk mengurangi atau mengeliminir kehilangan air ke lingkungan yang tidak melalui metabolisme tanaman. Kehilangan air diupayakan hanya hilang melalui transpirasi tanaman atau tidak ada evaporasi.

Media Tanam Non tanah 1

5. MEDIA TANAM NON TANAH

Media tanam tidak selamanya harus menggunakan tanah. Dengan kata lain, tanah bukanlah satu-satunya media tanam. Alam telah menyediakan beragam jenis materi yang dapat dijadikan sebagai media tanam. Selain itu, manusia telah berhasil mengkresi media tanam sintesis baru sebagai hasil proses industri. Menurut Supari (1999), media tanam adalah media yang dapat digunakan untuk menumbuhkan tanaman dan tempat berpegangnya akar untuk mengokohkan tanaman. Berdasarkan definisi tersebut, media tanam tidak mutlak harus mengandung unsur hara. Menurut Agoes (1994), bahan yang dapat digunakan sebagai media tanam harus memenuhi persyaratan sbb :
1. Dapat dijadikan tempat berpijak tanaman dan mampu menopang tanaman.
2. Mampu mengikat air dan unsur hara yang dibutuhkan tanaman untuk pertumbuhan.
3. Mempunyai drainase dan aerasi yang baik.
4. Dapat mempertahankan kelembaban disekitar akar tanaman.
Media tanam dapat dikelompokkan menjadi banyak kategori. Beberapa kategori yaitu :
1) sifat organik : organik dan anorganik
2) penyusun : substrat atau agregat dan air atau liquid
3) kandungan hara : mengandung hara dan tidak mengandung hara
4) asal : alami dan sintetis
Masing - masing media tanam memiliki karakteristik khas dengan keunggulan dan kekurangan tertentu. Untuk menghasikan media tanam ideal yang sesuai dengan keinginan kita, maka kita dapat melakukan pengkombinasian beberapa media tanam. Pengkombinasian ragam bahan akan menghasilkan media tanam baru dengan karakteristik baru. Menurut Agoes (1994), campuran beberapa media tanam harus menghasilkan struktur sesuai dengan perakaran tanaman yang akan ditanam.
Media tanam substrat terdiri dari bagian padatan yang dinamakan matrik media tanam dan rongga media tanam yang disebut pori-pori atau ruang pori media tanam. Air dapat masuk ke dalam media tanam melalui ruangan pori media tanam. Kuantitas volume air yang bisa masuk ke dalam media tanam ditentukan dan dibatasi oleh banyaknya ruang pori. Kuantitas ruang pori media tanam dinamakan porositas media tanam (Prasetyo, 2001). Ruang pori dibagi menjadi makropori (ruang pori berukuran besar) dan mikropori (ruang pori berukuran kecil) (Foth, 1994).

Sunday, October 15, 2006

Manajemen Rumah Tumbuh 5

Pemasangan ventilasi udara menyebabkan suhu didalam greenhouse dapat mendekati suhu ambient. Suhu ambient tercapai tatkala suhu didalam greenhouse seimbang atau setara dengan suhu diluar greenhouse. Tetapi, aplikasi kombinasi metode buatan dapat menurunkan suhu didalam greenhouse lebih rendah daripada suhu ambient. Berikut beberapa metode buatan yang dapat diaplikasikan untuk menurunkan suhu didalam greenhouse yaitu :
1. Pendinginan memakai evaporasi (Evaporative cooling)
Metode ini bekerja atas prinsip bahwa temperatur udara tertentu dapat menahan sejumlah uap air. Kelembaban relatif udara (RH=relative humidity) adalah jumlah uap air yang dapat ditahan oleh udara. RH < 100 bila kontak dengan air akan mengubahnya menjadi uap dengan energi dari udara. Peristiwa ini menyebabkan suhu udara menjadi turun. Bentuk praktis dari metode ini yaitu :
a. Wetted pad system, yaitu bahan yang porous tebal 2-6 inci dipasang pada dinding greenhouse dan berlawanan dengan exhaust fans.
b. Kabut atau Fog system, yaitu memperbanyak kabut uap air diudara atau menghasilkan droplet air yang dapat bertahan di udara.
kabut (fog)
kabut (fog)
kabut (fog)



c. Naungan atau Shade system, yaitu pengurangan intensitas cahaya matahari menyebabkan penurunan kenaikan suhu didalam greenhouse.
2. Saluran pergerakan angin (Horizontal Air Flow Fans)
Metode ini bekerja atas prinsip menciptakan saluran buatan (fan) untuk kelancaran pergerakan angin di dalam greenhouse. Bentuk praktis dari metode ini yaitu :
a. Fans tube system, yaitu mengambil atau menghisap udara dari luar greenhouse dan dialirkan kedalam greenhouse melalui tabung plastik berlubang. Metode ini menyebabkan penyebaran RH, suhu dan CO2 lebih merata.
udara dihisap blower





b. High Volume Low Speed Fan system, yaitu satu hingga beberapa fans untuk mengalirkan udara sepanjang greenhouse.Beberapa praktisi greenhouse berpendapat bahwa greenhouse di tropis berlaku sebagus apapun metode yang digunakan untuk menurunkan suhu didalam greenhouse, suhu didalam greenhouse selalu cenderung lebih tinggi daripada suhu diluar greenhouse (T in > T out). Hal tersebut dikarenakan bagaimanapun juga udara lebih lancar bergerak (angin) di alam daripada didalam greenhouse. Upaya yang dapat dikerjakan adalah menurunkan suhu serendah mungkin dan sedapat mungkin mendekati suhu diluar greenhouse. Hingga saat ini, upaya yang bersifat memaksa untuk menurunkan suhu didalam greenhouse hingga mendekati diluar membutuhkan biaya reatif tinggi akibat teknologi otomatisasi yang masih mahal di Indonesia.

Manajemen Rumah Tumbuh 4

Persamaan menunjukkan bahwa semakin luas dinding dibandingkan luas lantai maka suhu didalam greenhouse dapat diturunkan hingga batas tertentu. Untuk menurunkan suhu didalam greenhouse yang perlu dilakukan adalah memperluas luas penampang dinding greenhouse.
2. Metode double layer
double layer
single layerPenerapan metode atap berlapis atau double layer bisa menurunkan suhu didalam greenhouse.






Prinsip kerjanya adalah lapisan atap paling atas bekerja memperangkap udara panas lalu melepas udara panas melalui jalur ventilasi. Udara panas ditimbulkan oleh sinar matahari yang mengenai permukaan atap. Sedangkan metode atap tunggal, panas yang disebabkan oleh sinar matahari langsung dilepas kedalam greenhouse.
3. Penataan Zig – zag.
Bangunan greenhouse yang diposisikan zig-zag atau bersilang antar bangunan bisa menurunkan suhu didalam greenhouse. Penataan zig-zag dilakukan dengan alasan :
a. Penataan zig-zag memungkinkan bangunan memperoleh aliran angin lebih merata. Angin yang keluar dari suatu greenhouse akan masuk ke dalam greenhouse lain. Sehingga, pergerakan angin dapat dioptimalkan masuk ke masing-masing greenhouse.
greenhouse




b. Angin yang keluar dari suatu greenhouse tidak saling berbenturan dengan angin dari greenhouse lainnya. Dua atau beberapa angin dengan arah tidak sama dan berbenturan dapat menyebabkan pergerakan angin menjadi lambat karena saling menetralkan. Selain itu, tumbukan angin tidak searah dapat berbahaya karena melahirkan peristiwa turbulensi atau angin berputar-putar. Turbulensi dapat merugikan sebab bisa merobohkan tembok, mengangkat atap dan merusak tanaman.
4. Penutup angin pada dinding samping dengan angin masuk
Metode penutup angin pada dinding samping cocok diterapkan pada jenis greenhouse yang panjang atau bersambung (ridge n furrow). Prinsip kerjanya adalah udara yang masuk dari depan ditahan dari samping atau tidak dikeluarkan melalui dinding samping sehingga mendorong udara ditengah greenhouse menuju belakang atau keluar dari dalam greenhouse.
dinding samping ditutup
Angin masuk




5. Memakai detached greenhouse
Semakin panjang greenhouse (pada jenis greenhouse ridge n furrow) maka semakin sulit mendorong angin keluar. Angin akan cenderung berputar-putar didalam greenhouse. Oleh karena itu, di tropis direkomendasikan memakai jenis greenhouse tunggal atau tidak terlalu panjang. Greenhouse tunggal dengan lebar 8-12 m dan panjang 30-40 m cukup ideal karena tidak terlalu panjang dan sinkron dengan ukuran plastik yang tersedia di pasar.

Manajemen Rumah Tumbuh 3

4. 5 Metode Menurunkan Suhu di Tropis

Salah satu permasalahan utama pendirian greenhouse di wilayah tropis adalah suhu yang terlalu tinggi didalam greenhouse. Suhu didalam greenhouse tropis ketika siang hari bisa mencapai 400 bahkan lebih. Padahal protein mulai terdenaturasi (terurai) pada suhu 400. Artinya suhu tinggi bisa mengganggu metabolisme, pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Fotosintas yang seharusnya disimpan akan diurai atau terganggu akibat suhu terlalu tinggi. Daerah tropis berlaku kaidah :
Metode penurunan suhu didalam greenhouse tropis terdiri dari metode alami dan metode buatan. Metode penurunan alami bekerja atas prinsip meningkatkan kelancaran dan mengurangi hambatan pertukaran udara (air exchange) didalam greenhouse dengan diluar greenhouse. Suhu didalam greenhouse dipengaruhi oleh keseimbangan aliran energi (energy exchange) antara greenhouse dan lingkungan luar greenhouse. Pertukaran energi melewati proses konduksi, konveksi dan radiasi. Bentuk praktis pengelolaan pertukaran angin dan energi dilakukan dengan membuat ventilasi. Berikut beberapa metode alami yang dapat diaplikasikan untuk menurunkan suhu didalam greenhouse yaitu :
1. Perbandingan luas penampang antara dinding (w = wall) dengan luas lantai (f = floor)
Hasil penelitian menunjukkan suhu didalam bisa mendekati suhu diluar greenhouse jika menggunakan persamaan :

Manajemen Rumah Tumbuh 2

4. 4 Greenhouse Tropis dan Greenhouse Sub-tropis

Greenhouse tropis dan greenhouse sub tropis memiliki tujuan pendirian yang berbeda. Sehingga, desain dan pengaturan greenhouse pun memiliki perbedaan. Greenhouse sub tropis ditujukan untuk meningkatkan suhu didalam greenhouse dan melindungi vegetasi dari faktor lingkungan ekstrim terutama berupa salju. Salju berkarakteristik sangat dingin dan bermassa berat. Untuk itu, Greenhouse su-b-tropis pada umumnya dicirikan dengan :
1. Konstruksi kuat, untuk mampu bertahan menahan beban massa salju terutama pada atap.
2. Terisolasi, untuk mempertahankan suhu panas didalam greenhouse.
3. Sistem pemanas, untuk meningkatkan suhu didalam greenhouse dan melawan pengaruh suhu rendah diluar greenhouse.
4. Bentuk dan desain bersifat mengumpulkan panas.
Greenhouse tropis bertujuan melindungi vegetasi dari faktor lingkungan yang berupa angin kencang, hujan deras dan serangan hama penyakit. Untuk itu, greenhouse tropis pada umumnya dicirikan dengan :
1. Semi terisolasi, supaya bisa melancarkan pergerakan angin sehingga membuang panas berlebih namun menghalangi masuknya hama vektor kedalam greenhouse.
2. Sistem pendingin, untuk menurunkan suhu didalam greenhouse. 3. Bentuk dan desain bersifat membuang panas atau mengalirkan panas keluar

Manajemen Rumah Tumbuh1

IV. MANAJEMEN BANGUNAN TUMBUH


4. 1 Fungsi
Bangunan tumbuh didirikan karena mempunyai fungsi tertentu seperti sbb :
1. Melindungi tanaman dari kondisi lingkungan yang terlalu ekstrim seperti sinar matahari yang terik, terpaan angina kencang dan guyuran hujan deras.
2. Menyediakan lingkungan tumbuh yang sesuai bagi tanaman.
3. Mengendalikan waktu pemanenan produk menjadi lebih awal atau lebih lambat dibandingkan dengan penanaman di lapang seperti budidaya secara off season.4. Mengurangi intensitas serangan hama & penyakit

4. 3 Tipe Greenhouse
Saat ini telah dikenal beragam tipe greenhouse yang disebabkan oleh modifikasi dan variasi bahan (rangka & atap), bentuk, kebutuhan atau selera. Pertimbangan memilih bentuk greenhouse yang paling utama didasarkan oleh fungsi dan efisiensi biaya. Pada prinsipnya bentuk greenhouse selalu mengikuti bentuk rangkanya. Karena itu pemilihan bahan rangka sangat menentukan bentuk greenhouse. Berikut dijelaskan beberapa tipe pengkategorian greenhouse yaitu :

Friday, October 13, 2006

NFT 4

3. 3 Pengaturan Aliran Nutrisi

Aliran larutan nutrisi pada NFT yang dihasilkan oleh pompa didesain tidak terlalu deras. Perlakuan ini dilakukan dengan alasan yaitu: 1) 1 pompa dapat digunakan untuk sebanyak mungkin talang, 2) hemat listrik karena memakai sedikit pompa, 3) Aliran nutrisi dari inlet yang terlalu deras bisa merusak perakaran tanaman.
Namun penggunaan metode kecepatan aliran rendah menyebabkan masalah ketidakseragaman kecepatan aliran pada inlet talang NFT. Semakin dekat dengan aliran utama dari pompa maka semakin cepat aliran inlet. Metode close loop system ditujukan agar aliran nutrisi yang masuk ke masing-masing inlet talang relatif sama.
Hidroponik NFT dapat dibedakan berdasarkan metode aliran nutrisi yang masuk ke inlet yaitu :
a. close loop, yaitu aliran nutrisi yang masuk ke inlet dari 2 arah. Aliran nutrisi yang dihasilkan oleh pompa dipecah menjadi 2 arah kemudian dipertemukan pada inlet.
b. open loop, yaitu aliran nutrisi yang masuk ke inlet dari 1 arah
Posisi inlet dipasang lebih tinggi daripada outlet. Supaya air yang mengalir melalui inlet dapat berjalan di dalam talang dengan lancer dan menuju outlet sesuai gaya gravitasi. Kontinuitas sirkulasi larutan nutrisi memegang peranan penting pada teknik ini. Apabila aliran berhenti fatal akibatnya pada saat pompa mati, misalnya, memang masih ada air yang tertahan oleh tebalnya lapisan akar. Namun, kondisi ini sangat sulit untuk memperkirakan daya tahan tanaman di dalam jaringan selama listrik atau pompa mati.

3. 4 Tipe NFT
Dilapang akan dijumpai aplikasi beberapa tipe NFT. NFT berdasarkan konsep dapat dibedakan menjadi :
a ) NFT murni, menerapkan dasar konsep NFT secara murni
b )NFT modifikasi, teknologi NFT dimodifikasi dan dikombinasikan dengan jenis hidroponik yang lain. Contoh: NFT dikombinasikan dengan rakit apung.
Hidroponik NFT dapat dibedakan berdasarkan penempatan inlet dan outlet yaitu :

3. NFT 3

3. 2 Rancangan Desain NFT

1. Talang
Konsep awal NFT menggunakan talang segitiga berbahan besi. Di luar negeri, talang khusus NFT sepanjang 1,8 m memang banyak di jual. Di Indonesia belum ada produsen yang khusus membuat talang NFT untuk komersial dalam skala luas. Semakin pendek talang semakin besar potensi keseragaman tanaman mendapat nutrisi dari larutan. Dikemudian hari terjadi modifikasi bahan menjadi plastik dan bentuk menjadi segi empat. Para pengguna NFT di Indonesia memanfaatkan talang rumah yang lebarnya 13 – 17 cm dengan panjang 4 m. Bentuk talang pada NFT dibedakan menjadi 2 yaitu bentuk segitiga dan segiempat.
Desain talang NFT komersial mempunyai tingkat kekasaran dasar talang tertentu. Petani Indonesia menyiasati dengan memasang beragam bahan seperti sabut kelapa, kertas koran, kerikil untuk meningkatkan kekerasan dasar talang. Dasar talang diharapkan kasar atau tidak rata dengan tujuan meningkatkan DO dan meratakan penyebaran larutan nutrisi (pergerakan horizontal). Dasar talang harus datar untuk meningkatkan keseragaman pergerakan larutan nutrisi secara horisontal

2. Reservoir
Tangki atau tandon penampung larutan nutrisi atau reservoir terbuat dari plastik. Ukurannya tergantung pada populasi tanaman. Sebagai gambaran, tangki penampung berkapasitas 1.000 liter dapat habis digunakan dalam satu hari untuk kebun seluas 2.000 m2. Di dalam tangki terdapat pompa berdaya 125 watt.

3. Pompa
Pompa submersible (terendam dalam air) mendorong dan mengangkut larutan nutrisi untuk masuk ke jaringan distribusi yang terbuat dari paralon. Untuk memasukkan air ke dalam paralon dibuat lubang untuk memasukkan selang PE berdiameter 6 inci. Satu ujung selang dimasukkan ke dalam paralon, sedangkan ujung lainnya menjorok ke talang. Selang PE yang masuk kedalam talang selanjutnya disebut inlet atau saluran masuk. Sedangkan selang PE yang mengeluarkan larutan nutrisi disebut dengan outlet atau saluran keluar

3. Nutrient Film Technique (NFT) 1

III. NUTRIENT FILM TECHNIQUE (NFT)


3. 1 Prinsip dasar Sistem NFT

1. Kecepatan aliran air dan kemiringan
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 2 yaitu :
a) continous yaitu dijalankan terus-menerus hingga selama 24 jam per hari.
b) intermittend yaitu dijalankan secara terputus-putus dan berseling antara on dan off-nya cukup singkat. Masa off atau kering maksimum tergantung jenis 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 intermittend ditujukan untuk menghemat penggunaan listrik.

Hidroponik NFT tergolong tipe close system atau resirkulasi. Talang tersebut dipasang dengan kemiringan 10-50 atau turun 5 cm /m. Dengan demikian, untuk talang sepanjang 4 m akan terjadi penurunan sebesar 20 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. Secara umum di Indonesia yang memakai talang 4 m mempunyai debit 0, 5 – 1 liter/menit.
Pada talang model segi empat supaya tanaman dapat berdiri tegak, di dalam 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 :
a) 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.
Tanaman sayuran daun biasanya mempunyai kecepatan aliran nutrisi di dalam talang berkisar antara 0,75 – 1 liter / menit dengan kemiringan talang sekitar 30. Jika akar tanaman semakin banyak, kecepatan aliran nutrisi otomatis semakin berkurang. 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.

Thursday, October 12, 2006

Agitasi dan Sterilisasi

2. 6 AGITASI

Agitasi atau pengadukan adalah aktivitas pengadukan larutan untuk menghomogenkan antara zat terlarut dengan zat pelarut. Perlakuan agitasi ditujukan agar nutrisi (zat terlarut) yang dimasukkan kedalam air (zat pelarut) dapat merata.

2. 7 STERILISASI

Salah satu keuntungan hidroponik adalah adanya kemudahan kontrol terhadap faktor lingkungan seperti organisme yang tidak diinginkan. Untuk itu, sterilisasi media dan alat mutlak dikerjakan pada hidroponik. Metode sterilisasi yang lazim dipakai ada 2 yaitu secara fisika dan kimiawi. Secara fisika yaitu dengan memberikan temperatur panas atau uap panas selama beberapa menit, misal temperatur 800C selama 30’. Sedangkan secara kimiawi yaitu dengan bahan mengandung Cl dan Br berkonsentrasi tinggi seperti Chloropicrin, Methyl bromida, Formaldehid, Vapam. Unsur Cl bisa kita peroleh mudah dengan membeli disinfektan yang biasa digunakan sebagai pemutih pakaian. Setelah disterilkan, media atau alat dicuci atau dibilas beberapa kali dengan air bersih untuk menghilangkan Cl atau Br yang masih menempel.

Wednesday, October 11, 2006

Temperatur

2. 5 TEMPERATUR

Hidroponik membagi temperatur kedalam 3 pengertian, yaitu 1) temperatur udara yang melingkupi tanaman, 2) temperatur tanaman itu sendiri dan 3) temperatur di dalam tandon atau wadah larutan. Hubungan antara temperatur dengan konsentrasi O2 terlarut (DO) berbanding terbalik pada batas-batas tertentu.
Hubungan antara temperatur air dengan konsentrasi DO pada kultur air dapat dilihat pada tabel berikut :

Keasaman (PH)

2. 4 pH

pH atau derajat keasaman merupakan salah satu faktor dapat mempengaruhi penyerapan unsur hara pada tanaman. Pada umumnya hidroponik menggunakan kisaran pH 5,5-6,5 dengan angka optimal 6,0. Pada pH optimal, semua unsur berada dalam kondisi kelarutan yang baik sekali sehingga tidak mengendap dan mudah diserap akar. Bila angka pH larutan berada di bawah pH 5,5 atau di atas pH 6,5 maka daya larut unsur hara tidak sempurna lagi. Bahkan, unsur hara mulai mengendap sehingga tidak dapat diserap oleh akar tanaman. Namun, aplikasi di lapang tidak selamanya menggunakan pH 6,0. Karena, berbagai jenis tanaman membutuhkan kisaran pH berbeda. Berikut kisaran pH beberapa tanaman.

Ketika fase vegetatif, tanaman banyak menyerap anion. Sehingga banyak tersisa kation dalam larutan, menyebabkan pH kian naik. Sedangkan pada fase generatif, berlaku sebaliknya. Untuk itu ramuan pupuk hidroponik harus menggunakan buffer. Buffer atau larutan penyangga berfungsi menstabilkan pH. Bahan yang digunakan sebagai buffer antara lain : KH2PO4, K2HPO4, (NH4)H2PO4. Dalam ramuan sebaiknya menggunakan buffer KH2PO4 sebanyak 250 g / 1.000 L larutan siap pakai.
Untuk menurunkan pH larutan biasanya digunakan HNO3, H2SO4, H3PO4, CH3COOH, dan HCOOH. Sedangkan untuk menaikkan pH digunakan KOH, NaOH, CaOH, CaCO3. Unsur Fe sering antagonis dengan unsur mikro lain. Untuk itu unsur Fe dibungkus dengan chelating agent semisal EDTA, EDDHA.

Tuesday, October 10, 2006

Oksigen Terlarut (DO) 2

Peningkatan DO pada hidroponik kultur air dpt dipenuhi dengan :
1. Pemberian aerator.
Suatu pompa udara akan menghembuskan udara melalui selang kecil yang berujung di airstone. Air akan merambah O2 dari gelembung udara sehingga kadar O2 terlarut meningkat, dari sekitar 1-2 ppm menjadi sekitar 6-8 ppm. Aerator juga bisa berupa tabung O2 dan kompresor angin seperti tambal ban.
2. Sirkulasi larutan.
NFT menggunakan aliran larutan hara setebal 3-4 mm yang meluncur ke ujung bawah karena kemiringan talang 5% akan membuat riak. Sehingga, larutan berkesempatan merambah oksigen dari udara.
3. Menurunkan temperatur larutan
Beberapa cara untuk menurunkan temperatur adalah dengan memasang alat pendingin (chiller), mencemplungkan balok atau pembuatan kolam di dalam tanah. Secara umum peningkatan temperatur menyebabkan peningkatan temperatur larutan nutrisi tetapi menurunkan konsentrasi DO dan bobot segar tanaman.
4. Penggunaan bahan kimia dalam ramuan hara lebih banyak
Bahan kimia yang dapat ditingkatkan antara lain Nitrat (NO3), Ozon (O3) dan Peroksida (2H2O2). Pemberian Peroksida dan Ozon masing-masing jangan lebih dari 8 ppm dan 1,5 ppm karena dapat menghanguskan akar.
5. Menyediakan ruang udara (air zone) pada zone perakaran lebih banyakRuang udara diciptakan dengan meningkatkan jarak antara panel dengan larutan nutrisi sehingga terbentuk air zone atau zero space

Salinitas (EC dan TDS)

2. 2 EC DAN TDS

Salinitas larutan nutrisi dinyatakan melalui konsentrasi dan konduktivitas. Konsentrasi dapat diukur menggunakan TDS. Konduktivitas dapat diukur memakai EC. Elektrokonduktivitas atau Electrical (or Electro) Conductivity (EC) merupakan kepekatan unsur hara dalam larutan. Semakin pekat larutan maka semakin besar pengantaran aliran listrik dari kation (+) dan anion (-) ke anode dan katode EC meter sehingga EC semakin tinggi.
EC-meter digunakan untuk mengukur konsentrasi hara yaitu mengukur kelancaran pengantaran listrik antara katoda positif dan anoda negatif. Satuan ukuran EC adalah mS/cm (milli siemen) atau mmho/cm (milli hos) atau lebih umum digunakan mS. Terkadang nilai EC dirubah menjadi cF (Conductivity Faktor). Misal EC 2,3 mS berubah menjadi cF 23. EC meter digunakan sebagai berikut, pada persemaian digunakan EC 1,0-1,2. Sayuran daun menggunakan EC 2,4 – 3,2. Sayuran buah pada fase vegetatif menggunakan EC 2,0-2,5. Larutan hara dengan EC 3,0-3,5 digunakan menjelang peralihan fase vegetatif ke generatif dan selama masa produktif hingga tanaman dibongkar 4-6 bulan kemudian. Setiap tanaman membutuhkan kisaran EC yang berbeda-beda sesuai fase pertumbuhan. Selain itu, penggunaan EC pada tanaman dipengaruhi agroklimat lokasi budidaya seperti intensitas cahaya matahari, angin, kelembaban.
EC larutan hara yang tinggi menyebabkan umur panen lebih singkat, shelf-life di supermarket kian panjang, meningkatkan kadar gula buah dan kesegaran lebih terasa. EC besar juga berpengaruh pada ketahanan terhadap serangan penyakit. Tetapi, EC yang terlalu tinggi melebihi ambang batas akan merusak tanaman. Secara umum nilai EC 4,6 adalah ambang batas EC larutan.
Cara lain untuk mengukur kepekatan larutan adalah dengan jumlah padatan terlarut atau Total Dissolved Solutes (TDS). Untuk mengukur TDS digunakan TDS meter dengan satuan ppm. Prinsip kerja TDS serupa dengan EC. Oleh karenanya, di lapang lebih sering digunakan EC meter.
Hubungan antara EC, cF dan TDS dapat dilihat pada persamaan berikut :

Oksigen terlarut (DO) 1

2. 3 DO

Pengetahuan terhadap konsentrasi O2 terlarut pada larutan atau DO (Dissolved Oxygen) sangat dibutuhkan terutama untuk hidroponik tipe kultur air. Oksigen (O2) diperlukan untuk proses metabolisme respirasi pada akar yang akan menghasilkan energi guna menyerap air dan hara (Sutiyoso, 2004). Unsur oksigen terdapat dalam CO2 dan H2O. Oksigen terdapat bebas di udara dan melimpah sebesar 20,9%.
Pada kultur air, DO akan semakin meningkat dengan semakin ke atas atau semakin berdekatan dengan udara. DO pada dasar kolam tandon bisa hanya sekitar 1 ppm. DO pada permukaan air dapat mencapai 10 ppm untuk temperatur 25OC. DO dapat diukur dengan oxygenmeter. Namun, harga oxygenmeter mahal (sekitar 3 juta pada tahun 2003) maka DO dapat diukur dari pengamatan pertumbuhan tanaman. Peningkatan DO akan meningkatkan respirasi dan pertumbuhan tanaman yang ditandai dengan peningkatan bobot segar.
Tanaman dengan sistem perakaran dalam air memerlukan DO minimal 4 ppm untuk dapat hidup layak. Larutan dinilai sangat baik bila konsentrasi O2 terlarut sekitar 8 ppm. Batas O2 terlarut tertinggi sekitar 10 ppm pada temperatur 24O-250C. Karena diatas 10 ppm, O2 akan terlepas ke udara. Gejala tanaman hidroponik mendapat cukup DO bila akar tanaman berwarna putih dan tebal mirip permadani. Sedangkan akar yang sakit karena kekurangan O2 atau penyakit akan berwarna cokelat, tipis, dan tidak membentuk tumpukan akar.
Tanaman yang mengalami kekurangan O2 terlarut dalam air akan menampakkan gejala layu walau akar terjuntai ke dalam air. Bila defisiensi O2 berlanjut, proses respirasi untuk menghasilkan energi akan terhambat dan tampak gejala lain, yaitu defisiensi hara tertentu seperti pertumbuhan terhambat diiringi malformasi bentuk tanaman, bercak putih kekuningan dan penampilan tanaman kurang menarik. Bahkan tanaman dapat mengalami kematian akibat de-oksigenasi.
Perakaran pada air tergenang sering mengalami de-oksigenasi. Tanaman darat (terrestrial plants) yang mengalami genangan air karena keterbatasan penyediaan O2 akan mengubah metabolisme dari respirasi aerob menjadi anaerob. Akar yang berada dalam air dengan DO terlampau rendah tidak dapat melakukan respirasi sempurna. Sehingga energi yang dihasilkan sedikit dan tidak cukup kuat untuk dapat menyerap banyak unsur hara. Energi yang sedikit hanya dapat menyerap unsur hara yang ringan saja, misal hara kation N-amonium. Unsur-unsur hara yang berat akan terserap sedikit atau tidak terserap sama sekali sehingga timbul banyak gejala defisiensi dan produksi rendah.

Monday, October 2, 2006

Persiapan & Pemeliharaan1

2. 1 PUPUK

Untuk menyelesaikan siklus hidupnya, tanaman membutuhkan unsur hara makro mapun mikro. Apabila kekurangan unsur tertentu, tanaman akan memperlihatkan gejala defisiensi. Sebaliknya ketika unsur tertentu tersedia berlebih, tanaman akan menampakkan gejala toksis. Untuk memenuhi kebutuhan akan unsur hara, dilakukan pemupukan dengan bahan-bahan kimia.

A. Penghitungan HaraBahan kimia yang dijual dipasaran memiliki tingkat kemurnian teknis dan pro analis (p.a). Pada umumnya hidroponik komersial menggunakan tingkat kemurnian teknis karena harganya lebih murah. Pupuk hidroponik memakai yang 100% soluble artinya 100% bisa terlarut sempurna. Berikut beberapa bahan kimia beserta unsur yang terkandung, yaitu:


Tabel berikut berisi kisaran konsentrasi unsur dalam larutan ramuan hara hidroponik. Tabel tersebut menjelaskan batas minimum dan maksimum pemberian unsur tertentu pada tanaman. Konsentrasi rendah biasanya digunakan untuk fase vegetatif. Sedangkan konsentrasi tinggi digunakan untuk fase generatif.

Untuk memudahkan pengusaan ketrampilan meramu pupuk hidroponik maka dimunculkan konsep “rasio antar hara”. Kita tetapkan sebagai acuan bahwa konsentrasi N-total adalah 250 ppm. Angka tersebut merupakan jumlah kation NH4+ dan anion NO3-. Sedangkan untuk unsur hara mikro ditetapkan standar konsentrasi yang berlaku untuk semua tanaman. Rasio antar hara makro untuk berbagai golongan tanaman sebagai berikut