Kuliah 12: Soilless based Agriculture (Hidroponik) TIK: Setelah mempelajari kuliah ini Anda akan dapat menjelaskan Hidroponik 1
BERTANI SECARA HYDROPONIK HIDROPONIK/ HYDROPONICS : Pengetahuan tentang cara bertani/bercocok tanam tumbuhan dlm medium bukan tanah dan menggunakan air sbg hara dan sbg medium pembawa campuran hara lain yg diperlukan utk pertumbuhan tanaman secara optimal HYDROPONICS HYDRO (air) + PONOS (kerja) Dicetuskan oleh Dr. W. F. Gericke (1930) 2
Teknologi Hidroponik 3
Hydroponic System 4
Sistem Hidroponik Pasokan air dan nutrisi i yang dibutuhkan oleh tanaman dilakukan dengan sangat efisien dan tepat sesuai dengan kebutuhan tanaman. Sistem hidroponik memungkinkan dilakukannya k budidaya tanaman di lahan yang tidak subur. Sistem hidroponik memungkinkan diperolehnya hasil panen yang lebih berkualitas, lebih bersih dan lebih seragam dibandingkan di media tanah. 5
Pada awal perkembangannya, rumah tanaman digunakan terutama untuk melindungi tanaman dari suhu udara yang terlalu l rendah pada musim dingin. i 6
Agar tanaman dapat melakukan fotosintesis maka atap rumah tanaman dibuat dari bahan yang tembus cahaya sehingga cahaya matahari yang dibutuhkan oleh tanaman untuk fotosintesis dapat masuk ke dalam rumah tanaman tetapi tanaman terhindar dari suhu udara yang terlalu rendah. 7
Dalam rumah tanaman pengendalian parameter lingkungan dapat dilakukan secara lebih mudah. Parameter lingkungan tersebut antara lain adalah cahaya matahari, suhu udara, kelembaban udara, nutrisi, kecepatan angin, dan konsentrasi karbondioksida. 8
Teknologi rumah tanaman memungkinkan dihasilkannya buahbuahan, sayuran, dan bunga secara lebih terencana, baik dari segi kuantitas, kualitas, maupun waktu panen. 9
Greenhouse effect 10
Rancangan Rumah Tanaman Meniru rancangan rumah tanaman untuk negara yang beriklim subtropika mengakibatkan suhu udara terlalu tinggi bagi tanaman bahkan dapat mencapai lebih dari 40 o C yang tidak sesuai bagi pertumbuhan tanaman 11 11
Rumah Tanaman di daerah Tropika Di negara beriklim tropika, rumah tanaman dibangun dengan tujuan untuk melindungi tanaman dari gangguan hujan lebat, hama, dan angin kencang. Rancangan rumah tanaman perlu disesuaikan dengan tujuan pembangunan rumah tanaman tersebut dan kondisi iklim yang panas dan lembab. 12
Perpindahan panas Kuliah yang XII, Pengantar terjadi Ilmu dalam Pertanian rumah Tanaman 13
Teknologi Hidroponik Sistem Terapung Pakchoy Selada 14
SEJARAH SINGKAT Hydroponics : konsep baru budidaya tanaman Konsep awal : zat apa pembentuk tumbuhan dan apa yg membuat tanaman tumbuh John Woodward (1699) : tumbuhan perlu air dan zat hara utk tumbuh Sachs (1860) & Knop (1861-5) dr Jerman membuat campuran larutan hara esensial tanaman sintetik dlm air hydroponics Unsur hara yg di(+)kan : N, P, S, Ca, Mg, K, Fe Penelitian lanjutan : Tollens (1882), Tottingham (1914), Shive (1915), Hoagland (1919), Trelease (1933), Arnon (1938), tentang berbagai formula, kondisi pertumbuhan, zat hara 15
Cara hydroponics banyak dipergunakan utk memproduksi bunga-bungaan, seperti carnation, gladioli, chrysantemum Hydroponics bunga-bungaan diusahakan dusa a a oleh oe Amerika Serikat, Itali, Spanyol, Perancis, Inggris, Jerman, Swedia Hydroponic sayuran diusahakan di Jepang, Teluk Arabia, Israel, Indonesia 16
TYPE HYDROPONICS 1. Kultur Air (water culture) : true hydroponics (Dr. Gericke) 2. Kultur tanpa tanah (soilless culture) atau Kultur Agregat (aggregate culture) : menggunakan medium padat utk tempat tumbuh tanaman. a. Kultur Pasir (sand culture) atau Vermiculite culture b. Kultur kerikil (gravel culture) sub irrigation Dikemukakan oleh Dr. A J Cooper dkk di Glasshouse Crops Research Institute, Inggris tahun 1960-an 17
Teknik Hidroponik Nutrient Film Technique Static Aerated Technique Ebb and Flow Technique Deep Flow Technique Aerated Flow Technique 18
Nutrient t film technique (NFT) metode budidaya yang akar tanamannya berada di lapisan air dangkal tersirkulasi yang mengandung gnutrisi sesuai kebutuhan tanaman. Perakaran bisa jadi berkembang di dalam larutan nutrisi dan sebagian lainnya di atas pennukaan larutan. Aliran larutan sangat dangkal, jadi bagian atas perakaran berkembang b di atas air yang meskipun lembab b tetap t berada di udara. Di sekeliling perakaran itu terdapat selapis larutan nutrisi. Dari sinilah muncul istilah nutrient film tech nique (NFT). 19
Static Aerated Technique (SAT) Sistem ini sering disebut juga sebagai sistem pasif, karena tidak menggunakan tenaga dari sumber energi luar untuk menyalurkan air ke daerah perakaran tanaman. Tanaman tumbuh di atas suatu kedalaman larutan nutrisi i yang tidak bergerak (statis). Kebutuhan tanaman akan oksigen diberikan dengan menyediakan ruang udara disekitar tanaman atau dengan menggunakan pompa udara. Ini adalah metode dasar hidroponik kultur air. 20
Ebb and Flow Technique (EFT) Pada teknik ebb (air surut) dan flow, tanaman dialiri larutan nutrisi dengan cara penggenangan g secara berkala untuk kemudian genangan larutan nutrisi tersebut dialirkan kembali ke tanki/bak penampungan larutan nutrisi. Langkah tersebut dilakukan berulang kali dalam sehari, berkisar 3 4 kali sehari, untuk memberikan kesempatan akar bernapas/menyerap oksigen. Frekuensi penggenangan/penyiraman tergantung dari jenis dan umur tanaman, jenis media tanam serta faktor lingkungan seperti suhu dan kelembaban udara. Teknik hidroponik ini cocok digunakan pada budidaya tanaman dalam pot yang dilakukan k secara massal. Pot-pot t tanaman diletakkan dalam sebuah rak penanaman yang mampu menampung pot dalam jumlah banyak sehingga dapat menghemat waktu penyiraman, jika dibandingkan harus menyiram satu per satu pot tanaman. 21
Ebb and Flow Technique (EFT) 22
Deep Flow Technique (DFT) Pada metode ini, larutan nutrisi yang memiliki kedalaman, berkisar 4 6 cm, disirkulasikan melewati daerah perakaran menggunakan pompa air maupun dengan memanfaatkan gaya gravitasi. Teknik hidroponik ini cocok untuk budidaya tanaman sayuran daun maupun buah. 23
Aerated Flow Technique (AFT) Merupakan modifikasi system DFT, larutan nutrisi diperkaya dengan oksigen dengan menggunakan pompa udara atau dengan teknik tertentu seperti The Japanese Kyowa Hyponica Technique. 24
Advantages of Hydroponics Grown in anywhere Less labor is required Nutrients and moisture are fully www.biocontrols.com accessible Fast growing Healthy plant Controlled quality and quantity 25
Advantages of Hydroponics Digging soil? Not necessary!! 26
Advantages of Hydroponics Weed control? Not necessary!! Less labour required than soil culture!! 27
Advantages of Hydroponics www.biocontrols.com Yudi,2003 Nutrients and water are fully accessible 28
SUSUNAN LARUTAN HARA+AIR Unsur Minimum (ppm) Maksimum (ppm) Optimum (ppm) Nitrogen (N) Fosfor (P) Kalium (K) 90 30 200 200 90 400 140 60 300 Kalsium (Ca) Magnesium (Mg) Besi (Fe) 120 40 20 2.0 240 60 5.0 150 50 40 4.0 Mangan (Mn) Tembaga (Cu) 0.1 0.01 1.0 0.1 0.5 0.05 Boron (B) Seng (Zn) Molibdenum (Mo) 0.1 0.02 001 0.01 1.0 0.2 01 0.1 0.5 0.1 002 0.02 29
BEBERAPA SUSUNAN LARUTAN HYDROPONICS KOMERSIAL Formula 1 Senyawa Gr/100 lt Unsur Ppm Kalium nitrat Kalsium nitrat Monokalium fosfat Magnesium sulfat 20 80 20 20 N P K Ca Mg 125 45 136 136 20 30
Formula 2. Musim Panas USA Senyawa Gr/100 lt Unsur Ppm Kalium nitrat 110 Kalium sulfat gypsum) Magnesium sulfat Monokalsium fosfat Amonium sulfat 76 52 31 14 N 180 P K Ca Mg 63 410 220 50 31
Formula 3. Musim Dingin i USA Senyawa Gr/100 lt Kalium nitrat 55 Kalium sulfat Kalsium sulfat Magnesium sulfat Monokalsium fosfat Amonium sulfat 50 76 52 31 14 Unsur N P K Ca Mg Ppm 104 63 410 220 50 32
Formula 4. Inggris Senyawa Gr/100 lt Kalium nitrat 55 Natrium nitrat Amonium sulfat Monokalsium fosfat Magnesium sulfat Kalsium sulfat 64 12 44 52 86 Unsur N P K Ca Mg Ppm 200 88 200 270 50 33
Formula 5. Musim Panas Afrika Selatan Senyawa Gr/100 lt Unsur Ppm Kalsium nitrat 135 Magnesium sulfat 55 Monokalsium fosfat 47 Amonium sulfat 19 Kalium Sulfat 75 N 200 P 94 K 330 Ca 305 Mg 50 34
Inovasi Teknologi Hidroponik Beberapa kelebihan sistem hidroponik adalah: (1)Penggunaan pupuk dan air efisien, (2)Tidak ada kegiatan yang memerlukan tenaga intensif untuk pekerjaan berat seperti pengolahan tanah dan pemberantasan gulma, (3)Larutan nutrisi tanaman dapat dipasok sesuai dengan tingkat kebutuhan tanaman, (4)Dapat diusahakan di lahan tidak subur maupun di lahan yang sempit 35
Pengendalian Pasokan Larutan Nutrisi Pada sistem hidroponik substrat dengan irigasi tetes, pengendalian pasokan larutan nutrisi i penting untuk dilakukan karena sistem ini merupakan sistem terbuka. Pemberian larutan nutrisi ini pada umumnya dilakukan secara manual dengan menghidupkan/mematikan pompa penyaluran larutan nutrisi. 36
Pengembangan Sistem Kendali Kelembaban Media 37
Peningkatan Daya Saing Hortikultura Indonesia Penerapan teknologi rumah tanaman dan hidroponik di Indonesia telah memberikan kontribusi i tersendiri i bagi daya saing bisnis hortikultura selama ini. Selanjutnya, adanya inovasi pada teknologi tersebut akan lebih meningkatkan daya saing dibandingkan dengan keadaan saat ini. 38
Keunggulan Bersaing Persaingan akan menentukan ketepatan aktivitas perusahaan atau pelaku bisnis yang dapat mendorong peningkatan kinerja, mencakup inovasi, efisiensi i i proses, peningkatan nilai i tambah, perbaikan kualitas, dan peningkatan efektivitas manajemen. Dalam hal ini, i inovasi i merupakan kunci utama keberhasilan dan keberlanjutan daya saing bisnis. Inovasi memerlukan kepemimpinan, komitmen, organisasi, kreatifitas, perspektif jangka panjang, dan keberanian dalam menerima risiko (Adair, 2007). 39
Keunggulan Bersaing Inovasi: seperti juga setiap proses perubahan, memerlukan konvergensi yang mengarahkan vektorvektor program dan sumberdaya kepada satu tujuan yang ditetapkan. Mengacu pada konsep keunggulan bersaing, maka daya saing global komoditas hortikultura Indonesia pada dasarnya merupakan cerminan kemampuan pelaku bisnis hortikultura Indonesia dalam membangun diferensiasi dibandingkan dengan negara lain khususnya pada faktorfaktor penting seperti kualitas (quality), biaya (cost) dan pengiriman (delivery). 40
Daya Saing Hortikultura Indonesia Dalam lima tahun terakhir, ekspor hortikultura Indonesia yang mencakup kelompok buah-buahan, sayuran dan tanaman hias menunjukkan peningkatan yang cukup signifikan. ifik Nilai i ekspor Indonesia tercatat sebesar US$ 211 juta pada tahun 2004, meningkat hampir dua kali lipat menjadi US$ 379 juta pada tahun 2008. Peluang pasar komoditas hortikultura masih cukup besar sehingga upaya peningkatan daya saing hortikultura Indonesia sangat diperlukan. 41
Upaya Peningkatan Daya Saing Daya saing hortikultura Indonesia, perlu dilakukan perbaikan-perbaikan mulai dari peningkatan produktivitas, kontinyuitas serta pemanfaatan pangsa pasar yang tersedia di pasar global. Inovasi teknologi rumah tanaman dan hidroponik merupakan salah satu pilihan untuk meningkatkan produktivitas, kualitas dan keamanan produk, efisiensi produksi dan kontinyuitas pasokan produk hortikultura sebagai faktor penentu daya saing hortikultura Indonesia. 42
Upaya Peningkatan Daya Saing Sementara itu, upaya lainnya yang perlu dilakukan adalah pengembangan klaster untuk masing-masing komoditas hortikultura sehingga mengintegrasikan proses hulu dan hilir, serta berbagai mekanisme dan faktor penunjangnya, termasuk kebijakan pemerintah dan keterkaitan institusi penunjang seperti perbankan, asuransi, standarisasi kualitas, transportasi termasuk pengembangan cold chain. 43
Kesimpulan & Saran Inovasi teknologi rumah tanaman dan hidroponik untuk iklim tropika basah seperti Indonesia telah memungkinkan k budidaya tanaman menghasilkan produk yang lebih berkualitas, dengan produktivitas yang lebih baik, dan waktu panen yang lebih dapat dijadwalkan. 44
Kesimpulan & Saran Penerapan hasil inovasi teknologi rumah tanaman dan hidroponik perlu dilakukan secara ekstensif sehingga menambah luas rumah tanaman akan meningkatkan produksi nasional komoditas paprika, melon, tomat, maupun produk lain seperti selada, pakcoy, dan bungapotong. 45
Kesimpulan & Saran Inovasi teknologi rumah tanaman dan hidroponik perlu terus dilakukan untuk membangun kekuatan diferensiasi produk antara lain dengan memanfaatkan semaksimal mungkin fungsi rumah tanaman sebagai bangunan perlindungan tanaman dari serangga, menggunakan pupuk dan pestisida hayati yang ramah lingkungan. 46
Selamatat Belajar Sampai Bertemu Kembali Pada Kuliah ke 13 47