3 Tips Manajemen Larutan Air Nutrisi Hidroponik

Halo sobat Kebun Pintar! Setelah melihat dan membaca Hidroponik A-Z : Pengertian, Jenis & 4 Tips Memulainya, kali ini Kebun Pintar akan mengulas lebih dalam mengenai larutan air nutrisi hidroponik.

Produksi tanaman hidroponik telah meningkat secara signifikan dalam beberapa tahun terakhir di seluruh dunia. Hal tersebut dikarenakan penggunaan larutan air nutrisi hidroponik secara efisien, serta pengendalian faktor iklim dan hama yang lebih baik. Selain itu, produksi hidroponik secara tepat dapat meningkatkan kualitas dan produktivitas tanaman sehingga menghasilkan daya saing dan pendapatan ekonomi yang lebih tinggi.

Table of Contents

Nutrisi Hidroponik

Tanaman dapat memperoleh nutrisi dari tanah, udara maupun air. Dasar dari sistem budidaya secara hidroponik adalah kandungan hara dalam air berupa larutan yang diberikan secara terus-menerus sebagai nutrisi. Nutrisi tanaman terlarut dalam air yang digunakan dalam hidroponik sebagian besar anorganik dan dalam bentuk ion. Nutrisi utama tersebut diantaranya dalam bentuk kation terlarut (ion bermuatan positif), antara lain Ca 2+ (kalsium), Mg 2+ (magnesium), dan K + (kalium) dan larutan nutrisi utama dalam bentuk anion adalah NO 3- (nitrat), SO4 2+ (sulfat), dan H2PO 4- (dihidrogen fosfat). Nutrisi tersebut akan berikatan menjadi senyawa kompleks berupa garam-garam mineral membentuk formula-formula yang akan digunakan dalam sistem hidroponik.

Di antara faktor-faktor yang mempengaruhi sistem produksi hidroponik, larutan nutrisi merupakan salah satu faktor penentu yang paling penting dari produksi tanaman. Terdapat 17 elemen penting bagi sebagian besar tanaman, yaitu karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, fosfor, kalium, kalsium, magnesium, belerang, besi, tembaga, seng, mangan, molibdenum, boron, klorin dan nikel.

Parameter Penting pada Larutan Air Nutrisi Hidroponik

1. Larutan Hara

Larutan hara hidroponik dibuat dari mineral yang dilarutkan dalam air. Pemilihan pupuk dan konsentrasi dalam larutan hara hidroponik sangat tergantung pada kualitas air yang digunakan. Oleh karena itu, pengujian air baku sebelum memutuskan formula pupuk sangat penting. Mineral seperti elemen kalsium, magnesium, sulfur dan boron, mangan, besi dan seng mungkin sudah terkandung dalam sumber air. Elemen-elemen ini harus diperhitungkan ketika membuat larutan hara hidroponik.

2. Kondisi larutan

Kondisi larutan hara harus diperhatikan untuk mendukung pertumbuhan tanaman. Kandungan hara yang tinggi pada larutan hara belum tentu dapat dimanfaatkan oleh tanaman bila kondisi tidak memungkinkan untuk dilakukan penyerapan. Beberapa hal yan harus diperhatikan dalam persediaan larutan hara dalam sistem hidroponik, yaitu:

Electrical Conductivity (EC)

Konduktivitas listrik atau Electrical Conductivity (EC) adalah ukuran dari total garam terlarut dalam larutan hara hidroponik. Hal ini digunakan untuk aplikasi pemantauan pupuk. EC tidak memberikan informasi mengenai kandungan mineral yang tepat dari larutan hara. Angka EC hendaknya sering di pantau setidaknya 2 minggu sekali. Pengecekan dilakukan untuk mengawasi penurunan atau peningkatan angka EC. EC yang ideal adalah spesifik untuk setiap tanaman dan bergantung pada kondisi lingkungan. Namun, nilai EC untuk sistem hidroponik biasanya berkisar antara 1,5 hingga 2,5 ds m-1. EC yang lebih tinggi menghambat penyerapan nutrisi dengan meningkatkan tekanan osmotik. Sedangkan EC yang lebih rendah dapat sangat mempengaruhi kesehatan dan hasil tanaman.

Tabel 1. Ambang EC untuk kelompok salinitas dan contoh tanaman.

3. Suhu larutan

Suhu larutan nutrisi mempengaruhi penyerapan air dan nutrisi secara berbeda oleh tanaman. Kelarutan masing-masing unsur hara tergantung pada suhu air pelarut. Kelarutan pupuk meningkat dengan suhu. Oleh karena itu, pada suhu yang lebih rendah, larutan hara harus lebih diencerkan. Pada suhu yang lebih tinggi, larutan hara lebih pekat. Suhu larutan nutrisi mempengaruhi penyerapan air dan nutrisi secara berbeda oleh tanaman.Suhu larutan nutrisi mempengaruhi penyerapan air dan nutrisi secara berbeda oleh tanaman. Kelarutan masing-masing unsur hara tergantung pada suhu air pelarut. Kelarutan pupuk meningkat dengan suhu. Oleh karena itu, pada suhu yang lebih rendah, larutan hara harus lebih diencerkan. Pada suhu yang lebih tinggi, larutan hara lebih pekat.

Tabel 2. Kelarutan oksigen dalam air murni pada berbagai temperatur pada tekanan atmosfer 760 mm Hg.

4. pH larutan

Nilai pH adalah ukuran asam dan basa suatu larutan. Alat untuk mengukur asam dan basa larutan adalah pH meter. Kadar pH larutan tergantung dari kemampuan tanaman dalam menyerap unsur hara, dalam keseimbangan anion dan kation. Ketika anion yang diserap lebih tinggi dari pada kation (yang mengakibatkan larutan hara tinggi anion) maka akan akan mengakibatkan kenaikan pH larutan. Hal ini disebut physiological alkalinity. Kisaran pH optimal larutan hara hidroponik adalah 5,8-6,3. Mikronutrien yang lebih tersedia di pH rendah, ketika pH turun di bawah 5,5 akan beresiko toksisitas mikronutrien, serta gangguan ketersediaan kalsium dan magnesium. Dalam hidroponik, terutama dalam sistem tertutup, akar mudah mempengaruhi pH larutan hidroponik, sehingga pH cenderung berfluktuasi. Pengatur tinggi rendah pH dapat menggunakan nitric, sulphuric atau phosphoric acid yang dapat digunakan salah satu atau kombinasi.

Kisaran pH optimal larutan hara hidroponik adalah 5,8-6,3. Mikronutrien yang lebih tersedia di pH rendah, ketika pH turun di bawah 5,5 akan beresiko toksisitas mikronutrien, serta gangguan ketersediaan kalsium dan magnesium. Dalam hidroponik, terutama dalam sistem tertutup, akar mudah mempengaruhi pH larutan hidroponik, sehingga pH cenderung berfluktuasi. Pengatur tinggi rendah pH dapat menggunakan nitric, sulphuric atau phosphoric acid yang dapat digunakan salah satu atau kombinasi (Tellez dan Merino, 2012).

Manajemen Larutan Nutrisi Hidroponik

Nutrisi penting dapat dimasukkan ke dalam 3 kategori berdasarkan seberapa cepat mereka dihapus dari larutan. Unsur golongan 1 diserap secara aktif oleh akar dan dapat dikeluarkan dari larutan dalam beberapa jam. Unsur-unsur Golongan 2 memiliki tingkat penyerapan menengah dan biasanya dikeluarkan dari larutan sedikit lebih cepat daripada air dikeluarkan. Unsur golongan 3 diserap secara pasif dari larutan dan sering terakumulasi dalam larutan.

Tabel 3. Perkiraan tingkat serapan unsur hara esensial tanaman dalam larutan air nutrisi hidroponik.

1. Sumber pupuk untuk larutan nutrisi

Tabel 4. Pupuk yang mengandung unsur hara makro yang biasa digunakan dalam pembuatan larutan air nutrisi hidroponik.

2. Komposisi larutan nutrisi

Tabel 5. Rentang konsentrasi unsur mineral esensial menurut berbagai penulis

Persiapan Larutan Nutrisi Hidroponik

1. Pembuatan Nutrisi

Nutrisi hidroponik biasanya menggunakan konsep formulasi AB mix. Yaitu kalsium pada grup A dan tidak bertemu sulfat dan fosfat pada grup B. Pembagian ini dilakukan karena pada masing-masing bagian mengandung unsur hara yang tidak boleh tercampur dalam keadaan pekat. Bila tercampur maka akan terjadi endapan. Pencampuran hanya boleh dilakukan dalam kondisi yang sangat encer yang siap diberikan ke tanaman. Pekatan A dan pekatan B tidak dapat dicampur karena bila kation kalsium (Ca2+) dalam pekatan A bertemu dengan anion sulfat (SO4) dalam pekatan B akan terjadi endapan kalsium sulfat (CaSO4) sehingga unsur Ca2+ dan S tidak dapat diserap oleh akar tanaman dan menunjukkan gejala defisiensi Ca dan S. Begitu pula bila kation kalsium (Ca2+) dalam pekatan A bertemu dengan anion fosfat dalam pekatan B, akan terjadi endapan ferri-fosfat. Sehingga unsur Ca dan Fe tidak dapat diserap oleh akar dan tanaman akan menunjukkan gejala defisiensi Fe .

2. Pengukuran Nutrisi

Kunci utama dalam pemberian larutan nutrisi atau pupuk pada sistem hidroponik adalah pengontrolan konduktivitas elektrik atau Electrical Conductivity (EC). Electrical Conductivity (EC) mengukur jumlah
total dari garam terlarut dan tidak membedakan antara garam-garam yang terkandung di dalamnya. Kepekatan EC dapat dikontrol dengan menggunakan alat yang disebut EC meter. EC meter penting, karena kualitas larutan nutrisi sangat menentukan keberhasilan produksi, sedangkan kuantitas larutan nutrisi atau pupuk tergantung pada konsentrasi. Satuan nilai EC umum digunakan dalam satuan mS/cm (mili-Siemens per centimeter), dimana 1 mS/cm = 1.000 ppm (part per milion). Terkadang juga menggunakan cF (conductivity factor) yang angkanya 10 kali angka mS/cm dan tidak ada satuannya. Semakin tinggi nilai EC semakin tinggi pula tekanan osmotiknya. Perlu diperhatikan bahwa tekanan osmotik yang terlalu tinggi menyebabkan tanaman tidak dapat menyerap air dari larutan sebanyak tanaman yang berada pada tekanan osmotik yang lebih rendah.

Refrences:

https://www.researchgate.net/publication/284231562_Nutrient_management_in_recirculating_hydroponic_culture
https://www.researchgate.net/publication/221928014_Nutrient_Solutions_for_Hydroponic_Systems
Nurkhotimah, S. A. A. (2011). Pertumbuhan dan Produksi Tiga Varietas Tanaman Pak Choy (Brassica chinensis L.) pada Berbagai Nilai Electrical Conductivity Larutan Hidroponik. Jurnal Pertanian. 2(1), 70-87.