Hidroponik adalah budidaya menanam dengan memanfaatkan air tanpa
menggunakan tanah dengan
menekankan pada pemenuhan kebutuhan nutrisi bagi tanaman. Kebutuhan air pada hidroponik lebih sedikit
daripada kebutuhan air pada budidaya dengan tanah. Hidroponik menggunakan air
yang lebih efisien, jadi cocok diterapkan pada daerah yang memiliki pasokan air
yang terbatas.
Hidroponik (Inggris: hydroponic) berasal
dari kata Yunani yaitu hydro yang berarti air dan ponos yang
artinya daya. Hidroponik juga dikenal sebagai soilless culture atau budidaya tanaman tanpa tanah. Jadi hidroponik berarti budidaya tanaman yang memanfaatkanair dan
tanpa menggunakan tanah sebagai media tanam atau soilless.
Dalam
kajian bahasa, hidroponik berasal dari kata hydro yang berarti air dan ponos yang berarti kerja. Jadi, hidroponik
memiliki pengertian secara bebas teknik bercocok tanam dengan menekankan pada
pemenuhan kebutuhan nutrisi bagi tanaman, atau dalam pengertian
sehari-hari bercocok tanam tanpa tanah. Dari pengertian ini terlihat bahwa
munculnya teknik bertanam secara hidroponik diawali oleh semakin tingginya
perhatian manusia akan pentingnya kebutuhan pupuk bagi tanaman.
Di
mana pun tumbuhnya sebuah tanaman akan tetap dapat tumbuh dengan baik apabila nutrisi (unsur hara) yang dibutuhkan selalu
tercukupi. Dalam konteks ini fungsi daritanah adalah untuk penyangga tanaman dan air yang ada merupakan pelarut nutrisi,
untuk kemudian bisa diserap tanaman.
Pola pikir inilah yang akhirnya melahirkan teknik bertanam dengan hidroponik,
di mana yang ditekankan adalah pemenuhan kebutuhan nutrisi.
Pada mulanya,
kegiatan membudidayakan tanaman yang daratan tanpa tanah ditulis pada buku Sylva
Sylvarum oleh Francis Bacon dibuat
pada tahun 1627, dicetak setahun setelah kematiannya. Teknik budidaya pada
air menjadi penelitian yang populer setelah itu. Pada tahun 1699, John Woodward menerbitkan
percobaan budidaya air denganspearmint. Ia menemukan
bahwa tanaman dalam sumber-sumber air yang kurang murni tumbuh lebih baik dari
tanaman dengan air murni.
Pada tahun
1842 telah disusun daftar sembilan elemen diyakini penting untuk pertumbuhan
tanaman, dan penemuan dari ahli botani Jerman Julius von Sachs dan Wilhelm Knop, pada
tahun-tahun 1859-1865, memicu pengembangan teknik budidaya tanpa tanah.[1] Pertumbuhan
tanaman darat tanpa tanah dengan larutan yang menekankan pada pemenuhan
kebutuhan nutrisi
mineral bagi tanaman. Dengan cepat menjadi standar penelitian dan
teknik pembelajaran, dan masih banyak digunakan saat ini. Sekarang,Solution
culture dianggap sebagai jenis hidroponik tanpa media tanam inert,
yang merupakan media tanam yang tidak menyediakan unsur hara.
Pada tahun
1929, William Frederick Gericke dari Universitas California di Berkeley mulai
mempromosikan secara terbuka tentang Solution culture yang
digunakan untuk menghasilkan tanaman pertanian.[2][3] Pada
mulanya dia menyebutnya dengan istilah aquaculture (atau di Indonesia disebut
budidaya perairan), namun kemudian mengetahuiaquaculture telah
diterapkan pada budidaya hewan air. Gericke menciptakan sensasi dengan menumbuhkan
tomat yang menjalar setinggi duapuluh lima kaki, di halaman belakang rumahnya
dengan larutan nutrien mineral selain tanah.[4] Berdasarkan
analogi dengan sebutan Yunani kuno pada budi daya perairan, γεωπονικά,[5] ilmu
budidaya bumi, Gericke menciptakan istilah hidroponik pada
tahun 1937 (meskipun ia menegaskan bahwa istilah ini disarankan oleh WA
Setchell, dari University of California) untuk budidaya tanaman pada air (dari Yunani Kuno ὕδωρ, air ;
dan πόνος, tenaga[5]).[1]
Pada laporan
Gericke, dia mengklaim bahwa hidroponik akan merevolusi pertanian tanaman dan
memicu sejumlah besar permintaan informasi lebih lanjut. Pengajuan Gericke
ditolak oleh pihak universitas tentang penggunaan greenhouse dikampusnya untuk
eksperimen karena skeptisme orang-orang administrasi kampus. dan ketika pihak Universitas
berusaha memaksa dia untuk membeberkan resep nutrisi pertama yang dikembangkan
di rumah, ia meminta tempat untuk rumah kaca dan saatnya untuk memperbaikinya
menggunakan fasilitas penelitian yang sesuai. Sementara akhirnya ia diberikan
tempat untuk greenhouse, Pihak Universitas menugaskan Hoagland dan Arnon untuk
menyusun ulang formula Gericke, pada tahun 1940, setelah meninggalkan jabatan
akademik di iklim yang tidak menguntungkan secara politik, dia menerbitkan buku
berjudul Complete Guide to Soil less Gardening.
Teknik
hidroponik banyak dilakukan dalam skala kecil sebagai hobi di kalangan
masyarakat Indonesia. Pemilihan jenis tanaman yang
akan dibudidayakan untuk
skala usaha komersial harus diperhatikan, karena tidak semua hasil pertanian
bernilai ekonomis. Jenis tanaman yang mempunyai nilai ekonomi tinggi untuk
dibudidayakan di hidroponik yaitu:
Pada awalnya
Gericke mendefinisikan pertumbuhan tanaman hidroponik dengan larutan nutrien mineral.
Hidroponik merupakan bagian dari budidaya tanpa tanah. Banyak budidaya tanpa
tanah namun dengan larutan untuk hidroponik.
Peneliti NASA (National
Aeronautics and Space Administration) memeriksa bawang dan selada
hidroponik disebelah kirinya dan lobak di depannya
Tanaman yang
tidak ditumbuhkan dengan cara pada umumnya, akan dapat untuk tumbuh menggunakan
sistem lingkungan yang dapat dikendalikan seperti hidroponik. Tampaknya NASA juga
memanfaatkan hidroponik pada program luar angkasanya. Ray Wheeler, seorang ahli fisiologi tanaman di Laboratorium Space
Center Space Life Science, Kennedy, percaya bahwa hidroponik akan berkontribusi
membuat kemajuan dalam perjalanan luar angkasa.
Dia menyebutnya sebagai sistem bioregenerative life support.[6]
·
Static solution culture (kultur air statis)
·
Continuous-flow solution culture, contoh : NFT (Nutrient Film Technique),DFT
(Deep Flow Technique)
·
Aeroponics
·
Passive sub-irrigation
·
Ebb and flow atau flood
and drain sub-irrigation
·
Run to waste
·
Deep water culture
·
Bubbleponics
·
Bioponic
Static solution culture
Static
solution culture memiliki
pengertian budidaya hidroponik dengan air statis yang mana
airnya diam dan tidak mengalir, merupakan teknik hidroponik yang akarnya secara
terus-menerus akarnya tercelup air yang diletakkan pada wadah berisi larutan nutrien.
Namun Di
Indonesia, Static solution culture lebih dikenal dengan
istilah teknik apung (atau disebut rakit apung) dan sistem sumbu (atau disebut wick
system). Merupakan jenis paling sederhana dari semua jenis hidroponik.
Untuk ukuran
wadah larutan dapat berbeda tergantung pada penggunaan dan ukuran tanaman.
Dalam skala kecil (skala rumah tangga maupun hobby berskala kecil), hidroponik
dapat dibuat dengan wadah yang biasanya dipakai di dalam rumah seperti gelas, toples, ember, ataupun bak air.
Penutup
wadah air dilubangi dan diisi tanaman, disitu dapat diisi satu atau beberapa
netpot tanaman untuk setiap wadah air. Dalam teknik sumbu sendiri
setiap net pot diisi media tanam dan potongan kain yang menjulur ke bawah yang
berfungsi menyerap larutan ke akar tanaman melalui pipa-pipa
kapiler pada kain. Sedangkan dalam teknik apung dapat
menggunakan lembaran gabus yang dilubangi dan disisi pot-pot kecil yang diisi
(media tanam) untuk tanaman yang akarnya tercelup langsung pada wadah air.
Agar larutan nutrien dapat
bersirkulasi secara merata, maka perlu diberi blekutukan dengan
mesin penggelembung udara atau disebut aerator (aerator
kecil bisa didapat di toko ikan) ataupun dengan penggunakan pompa air yang
biasa dipakai di aquarium. dalam skala komersial dapat menggunakan pompa
bertenaga medium (yang biasa dipakai untuk pancuran kolam dan taman).
Tanpa
aerator pun masih bisa, namun jika tidak di beri aerator, akan membuat larutan
yang berada dibagian bawah menjadi tidak terserap lantaran posisi akar berada
di atas larutan yang tidak terserap (lantaran air tidak bersirkulasi), dan
juga, akar-pun kurang mendapat asupan oksigen.
Larutan nutrien dapat
diganti sesuai jadwal atau sesuai prosedur. Setiap kali larutan berkurang
hingga di bawah tingkat tertentu, maka perlu menambahkan air atau larutan
nutrisi segar sesuai dengan kebutuhan masing-masing tanaman yang dinyatakan
dengan satuan TDS (Total Solid Dissolved) atau PPM (Part per
Million) yang diperlukan.
Dalam
budidaya teknik sumbu (wick system) memiliki kendala pada penurunan
volume larutan, untuk mencegah ketinggian larutan nutrien turun
di bawah akar ataupun sumbu, dapat digunakan keran dengan katup pelampung bola
(yang biasa dipakai di tandon) untuk menjaga ketinggian larutan secara
otomatis. Dalam budidaya larutan rakit apung, tanaman ditempatkan dalam celah
pada lembaran gabus / stereofoam yang
mengapung di atas permukaan larutan nutrisi. Dengan teknik apung, ketinggian
larutan tidak akan turun di bawah akar dan akarpun selalu tercelup pada larutan
nutrien.
Aeroponik
Aeroponik merupakan
sistem yang akarnya secara berkala dibasahi dengan butiran-butiran larutan nutrien yang
halus (seperti kabut). Metode ini tidak memerlukan media dan memerlukan tanaman
yang tumbuh dengan akar yang menggantung di udara atau pertumbuhan ruang yang
luas yang secara berkala, akar dibasahi dengan kabut halus dari larutan
nutrisi. Aerasi secara sempurna merupakan kelebihan utama dari aeroponik.
Teknik
aeroponik telah terbukti sukses secara komersial untuk perkecambahan biji,
produksi benih kentang, produksi tomat, dan tanaman daun.[7] Karena
penemu Richard Stoner mengkomersilkan teknologi aeroponik pada tahun 1983,
Aeroponik telah dilaksanakan sebagai alternatif untuk sistim pengairan
hidroponik secara intensif di seluruh dunia.[8] Kelebihan
aeroponik yang lain yang berbeda dari hidroponik adalah bahwa setiap jenis
tanaman dapat tumbuh (dalam sistem aeroponik yang benar), karena lingkungan
mikro dari aeroponik benar-benar dapat dikontrol. Keunggulan aeroponik adalah
bahwa tanaman aeroponik yang di jeda pembasahannya akan dapat menerima 100%
darioksigen yang
ada, dan karbon dioksida pada bagian akar, batang,
serta daun,[9] sehingga
mempercepat pertumbuhan biomassa dan mengurangi waktu perakaran.
Penelitian
NASA menunjukan teknik aeroponik, bahwa tanaman dapat mengalami peningkatan
pertumbuhan sebesar 80% dalam massa berat kering (mineral penting) dibandingkan
dengan tanaman yang tumbuh pada hidroponik lain. Aeroponik menggunakan 65% air
dari kebutuhan air hidroponik. NASA juga menyimpulkan bahwa tanaman yang tumbuh
dengan aeroponik, membutuhkan ¼ nutrisi yang digunakan dibandingkan dengan
hidroponik lain [10].
Bercocok tanam dengan Aeroponik menawarkan
kemampuan petani untuk mengurangi penyebaran penyakit dan patogen. Aeroponik
juga banyak digunakan dalam penelitian laboratorium fisiologi tanaman dan patologi
tanaman. Teknik aeroponik mendapat perhatian khusus oleh NASA karena kabut
lebih mudah untuk ditangani daripada menangani cairan di tempat tanpa gravitasi [11].
Kelebihan
lain dari aeroponik ini, kentang dapat dipanen tanpa merusak jaringan akar pada
tanaman sehingga sebuah tanaman dapat dipanen berkali-kali[12] dan
dapat memilih umbi kentang yang siap panen.
Media tanam
Media tanam inert
adalah media tanam yang tidak menyediakan unsur hara. Pada umumnya media tanam
inert berfungsi sebagai buffer dan penyangga tanaman. Beberapa
contoh di antaranya adalah:
·
Arang sekam
·
Expanded clay
·
Perlite
·
Vermiculite
Keuntungan teknik hidroponik
·
Tidak
membutuhkan tanah
·
Air akan
terus bersirkulasi di dalam sistem dan bisa digunakan untuk keperluan lain,
misal disirkulasikan ke akuarium
·
Mudah dalam
pengendalian nutrisi sehingga pemberian nutrisi bisa lebih efisien
·
Relatif
tidak menghasilkan polusi nutrisi ke lingkungan
·
Memberikan
hasil yang lebih banyak
·
Mudah dalam
memanen hasil
·
Steril dan
bersih
·
Bebas dari
tumbuhan pengganggu
·
Media tanam
dapat dilakukan selama bertahun-tahun
·
Bebas dari
tumbuhan pengganggu/gulma
·
Tanaman
tumbuh lebih cepat
Untuk
keperluan hiasan, pot dan tanaman akan relatif lebih bersih. Sehingga untuk
merancang interior ruangan dalam rumah akan bisa lebih leluasa dalam menempatkan
pot-pot hidroponik. Bila tanaman yang digunakan adalah tanaman bunga, untuk
bunga tertentu bisa diatur warna yang dikehendaki, tergantung tingkat keasaman
dan basa larutan yang dipakai dalam pelarut nutrisinya.