Bumi makin uzur. Sebenarnya kalimat itu tidak hanya disampaikan akhir-akhir ini saja. Berabad-abad kata-kata itu sudah disampaikan dengan berbagai varian kalimat serta maksud dan tujuannya. Ketakutan akan daya dukung tanah yang semakin tidak sebanding dengan jumlah pertumbuhan manausia, maka rekayasa akan ketersediaan pangan semakin digencarkan.
Salah satu teknologi rekayasa penyediaan pangan adalah dengan teknik hidroponik. Meski teknik ini masih sebatas pada tanaman-tanaman hortikultura seperti sayuran, namun kesuksesan teknik ini akan membantu penghematan lahan dan pasokan yang memadai untuk kebutuhan manusia.
Banyak teknik hidroponik yang telah dikembangkan oleh para ahli dengan keunikan masing-masing. Berikut adalah teknik-teknik hidroponik yang telah dicoba dan diharapkan menjadi sistim pertanian masa depan.
Budidaya solusi statis
Dalam
kultur solusi statis, tanaman ditanam dalam wadah larutan nutrisi,
seperti guci Mason (biasanya, aplikasi di rumah), ember plastik, bak,
atau tangki. Solusinya biasanya dengan lembut diangin-anginkan tetapi mungkin tidak ber-aerasi. Jika
tidak diberi aerasi, level larutan dijaga tetap rendah sehingga akar
yang cukup berada di atas larutan sehingga mereka mendapatkan oksigen
yang cukup. Sebuah lubang dipotong di tutup waduk untuk setiap tanaman.
 |
| Foto By Bryghtknyght - Own work, CC BY 3.0 |
Wadah tunggal dapat didedikasikan untuk satu tanaman, atau ke berbagai tanaman. Ukuran wadah dapat ditingkatkan dengan meningkatnya ukuran tanaman. Sistem
buatan rumah dapat dibangun dari wadah makanan plastik atau wadah
pengalengan kaca dengan aerasi yang disediakan oleh pompa akuarium,
akuarium tabung penerbangan dan katup akuarium. Wadah
bening ditutupi dengan aluminium foil, kertas daging, plastik hitam,
atau bahan lain untuk mengeluarkan cahaya, sehingga membantu
menghilangkan pembentukan alga.
Larutan
nutrisi berubah baik pada jadwal, seperti sekali per minggu, atau
ketika konsentrasi turun di bawah tingkat tertentu sebagaimana
ditentukan dengan meter konduktivitas listrik. Kapan pun larutan habis di bawah tingkat tertentu, air atau larutan nutrisi segar ditambahkan. Botol Mariotte, atau katup pelampung, dapat digunakan untuk mempertahankan tingkat larutan secara otomatis.
Dalam budidaya solusi rakit, tanaman ditempatkan di selembar plastik apung yang mengapung di permukaan larutan nutrisi. Dengan begitu, tingkat solusi tidak pernah turun di bawah akar.
Budidaya solusi aliran berkelanjutan - Nutrient Film Technique (NFT)
Dalam budidaya solusi aliran kontinyu, larutan nutrisi terus mengalir melewati akar. Ini
jauh lebih mudah untuk mengotomatisasi daripada budidaya solusi statis
karena pengambilan sampel dan penyesuaian suhu dan konsentrasi nutrisi
dapat dibuat dalam tangki penyimpanan besar yang memiliki potensi untuk
melayani ribuan tanaman. Variasi
yang populer adalah teknik film nutrisi atau NFT, di mana aliran air
yang sangat dangkal mengandung semua nutrisi terlarut yang diperlukan
untuk pertumbuhan tanaman disirkulasikan kembali melewati akar tanaman
di dalam tikar akar tebal kedap air, yang berkembang di bagian bawah
saluran. dan memiliki permukaan atas yang, meskipun lembab, ada di udara. Setelah ini, pasokan oksigen yang melimpah diberikan ke akar tanaman. Sistem
NFT yang dirancang dengan benar didasarkan pada penggunaan kemiringan
saluran yang tepat, laju alir yang tepat, dan panjang saluran yang
tepat.
 |
| Teknik film nutrisi yang digunakan untuk menanam berbagai sayuran salad |
Keuntungan
utama dari sistem NFT dibandingkan bentuk hidroponik lainnya adalah
akar tanaman terpapar dengan pasokan air, oksigen, dan nutrisi yang
cukup. Dalam
semua bentuk produksi lainnya, ada konflik antara pasokan persyaratan
ini, karena jumlah yang berlebihan atau kurang dari satu hasil dalam
ketidakseimbangan satu atau keduanya dari yang lain. NFT,
karena desainnya, menyediakan sistem di mana ketiga persyaratan untuk
pertumbuhan tanaman yang sehat dapat dipenuhi pada saat yang sama,
asalkan konsep sederhana NFT selalu diingat dan dipraktekkan. Hasil
dari keunggulan ini adalah bahwa hasil yang lebih tinggi dari hasil
berkualitas tinggi diperoleh selama periode pemangkasan yang panjang. Kelemahan
dari NFT adalah bahwa ia memiliki sangat sedikit penyangga terhadap
gangguan dalam aliran (misalnya pemadaman listrik). Tapi, secara keseluruhan, itu mungkin salah satu teknik yang lebih produktif.
Karakteristik desain yang sama berlaku untuk semua sistem NFT konvensional. Sementara
kemiringan di sepanjang saluran 1: 100 telah direkomendasikan, dalam
prakteknya sulit untuk membangun basis untuk saluran yang cukup benar
untuk memungkinkan film nutrisi mengalir tanpa merendam di daerah
setempat yang tertekan. Sebagai
akibatnya, direkomendasikan bahwa lereng 1:30 hingga 1:40 digunakan.
Hal ini memungkinkan untuk ketidakteraturan kecil di
permukaan, tetapi, bahkan dengan kemiringan ini, kolam dan penebangan
air dapat terjadi. Lereng dapat disediakan oleh lantai, bangku atau rak dapat menahan saluran dan memberikan kemiringan yang diperlukan. Kedua metode digunakan dan bergantung pada persyaratan lokal, sering ditentukan oleh situs dan persyaratan tanaman.Sebagai panduan umum, laju aliran untuk setiap selokan harus 1 liter per menit. [19] Pada saat tanam, tarif mungkin setengah dari ini dan batas atas 2 L / menit muncul sekitar maksimum. Laju aliran di luar ekstrim ini sering dikaitkan dengan masalah gizi. Tingkat pertumbuhan tertekan dari banyak tanaman telah diamati ketika saluran melebihi 12 meter panjangnya. Pada
tanaman yang tumbuh dengan cepat, tes telah menunjukkan bahwa,
sementara kadar oksigen tetap memadai, nitrogen mungkin habis di
sepanjang selokan. Akibatnya, panjang saluran tidak boleh melebihi 10–15 meter. Dalam
situasi di mana hal ini tidak mungkin, pengurangan pertumbuhan dapat
dihilangkan dengan menempatkan pakan nutrisi lain di tengah-tengah
selokan dan mengurangi separuh laju aliran melalui setiap outlet.
Aeroponik
 |
Diagram teknik aeroponik. |
Aeroponik
adalah sistem di mana akar secara terus menerus atau terputus disimpan
dalam lingkungan yang dipenuhi dengan tetes halus (kabut atau aerosol)
dari larutan nutrisi. Metode
ini tidak membutuhkan substrat dan memerlukan tanaman yang tumbuh
dengan akarnya yang tersuspensi di udara dalam atau ruang pertumbuhan
dengan akar yang dibasahi secara berkala dengan kabut halus nutrisi yang
dikabutkan. Aerasi yang sangat baik adalah keunggulan utama aeroponik.
Teknik
aeroponik telah terbukti berhasil secara komersial untuk perbanyakan,
perkecambahan biji, produksi bibit kentang, produksi tomat, tanaman
daun, dan mikro-hijau.Sejak
penemu Richard Stoner mengkomersialkan teknologi aeroponik pada tahun
1983, aeroponik telah diterapkan sebagai alternatif untuk sistem
hidroponik intensif air di seluruh dunia. Keterbatasan hidroponik adalah kenyataan bahwa 1 kilogram (2,2 lb) air
hanya dapat menahan 8 miligram (0,12 gr) udara, tidak peduli apakah
aerator digunakan atau tidak.
Keuntungan
lain yang berbeda dari aeroponik atas hidroponik adalah bahwa setiap
spesies tanaman dapat ditanam dalam sistem aeroponik yang sebenarnya
karena lingkungan mikro aeroponik dapat dikendalikan dengan baik. Keterbatasan
hidroponik adalah bahwa spesies tanaman tertentu hanya dapat bertahan
hidup begitu lama di air sebelum mereka menjadi basah kuyup. Keuntungan
aeroponik adalah bahwa tanaman aeroponik yang ditangguhkan menerima
100% oksigen dan karbon dioksida yang tersedia ke zona akar, batang, dan
daun, sehingga mempercepat pertumbuhan biomassa dan mengurangi
waktu rooting. Penelitian
NASA telah menunjukkan bahwa tanaman yang tumbuh secara aeroponik
memiliki 80% peningkatan biomassa berat kering (mineral penting)
dibandingkan dengan tanaman yang tumbuh secara hidroponik. Aeroponik menggunakan air 65% lebih sedikit daripada hidroponik. NASA juga menyimpulkan bahwa tanaman yang tumbuh secara aeroponik membutuhkan ¼ input nutrisi dibandingkan dengan hidroponik. Tidak
seperti tanaman yang tumbuh secara hidroponik, tanaman yang tumbuh
secara aeroponik tidak akan mengalami kejutan transplantasi ketika
ditransplantasikan ke tanah, dan menawarkan kemampuan penumbuh untuk
mengurangi penyebaran penyakit dan patogen. Aeroponik juga banyak digunakan dalam studi laboratorium fisiologi tanaman dan patologi tumbuhan. Teknik
aeroponik telah diberi perhatian khusus dari NASA karena kabut lebih
mudah ditangani daripada cairan di lingkungan tanpa gravitasi.
Sistim Sub-Irigasi Pasif
Pasif
sub-irigasi, juga dikenal sebagai hidroponik pasif, semi-hidroponik,
atau hidrokultur, adalah metode di mana tanaman ditanam dalam media
inert berpori yang mengangkut air dan pupuk ke akar oleh kapiler dari
reservoir terpisah seperlunya. , mengurangi tenaga kerja dan menyediakan pasokan air yang konstan ke akar. Dalam
metode yang paling sederhana, pot duduk dalam larutan pupuk dan air
dangkal atau pada tikar kapiler yang dijenuhkan dengan larutan nutrisi. Berbagai
media hidroponik yang tersedia, seperti tanah liat yang diperluas dan
sabut kelapa, mengandung lebih banyak ruang udara daripada campuran pot
tradisional, memberikan peningkatan oksigen ke akar, yang penting dalam
tanaman epifit seperti anggrek dan bromeliad, yang akarnya terpapar ke
udara. di alam. Keuntungan tambahan dari hidroponik pasif adalah pengurangan busuk
akar dan tambahan kelembaban lingkungan yang disediakan melalui
penguapan.Hidrokultur
dibandingkan dengan pertanian tradisional dalam hal hasil panen per
area dalam lingkungan yang terkendali kira-kira 10 kali lebih efisien
daripada pertanian tradisional, menggunakan 13 kali lebih sedikit air
dalam satu siklus tanaman maka pertanian tradisional, tetapi rata-rata
menggunakan 100 kali lebih banyak kilojoule per kilogram energi dari pertanian tradisional.
Budidaya air yang dalam (Deep water cultur)
Metode hidroponik produksi tanaman dengan cara menangguhkan akar tanaman dalam larutan yang kaya nutrisi, air beroksigen. Metode
tradisional mendukung penggunaan ember plastik dan kontainer besar
dengan tanaman yang terkandung dalam pot bersih yang tersuspensi dari
pusat tutup dan akar yang tersuspensi dalam larutan nutrisi. Solusinya adalah oksigen jenuh oleh pompa udara yang dikombinasikan dengan batu berpori. Dengan metode ini, tanaman tumbuh lebih cepat karena tingginya jumlah oksigen yang diterima oleh akar.
Budidaya air dalam dengan kecukupan nutrisi
 |
| Teknik budidaya air dalam yang digunakan untuk menanam cabai Hongaria. |
Kultur
air dalam yang diberi makan paling atas adalah teknik yang melibatkan
pemberian larutan nutrisi beroksigen tinggi langsung ke zona akar
tanaman. Sementara
kultur air yang dalam melibatkan akar tanaman yang menggantung ke dalam
reservoir larutan nutrisi, dalam kultur air deep-fed yang dalam,
solusinya dipompakan dari reservoir sampai ke akar (pakan atas). Air dilepaskan di atas akar tanaman dan kemudian kembali ke waduk di bawah ini dalam sistem resirkulasi terus-menerus. Seperti halnya kultur air dalam, ada airstone di waduk yang memompa udara ke dalam air melalui selang dari luar waduk. Airstone membantu menambah oksigen ke air. Baik airstone dan pompa air beroperasi 24 jam sehari.Keuntungan
terbesar dari budidaya air tambak atas atas budidaya air dalam standar
meningkat pertumbuhan selama beberapa minggu pertama. Dengan
budidaya air yang dalam, ada waktu ketika akar belum mencapai air belum. Dengan
kultur air dalam yang kaya, akar mendapatkan akses mudah ke air dari
awal dan akan tumbuh ke waduk di bawah ini jauh lebih cepat daripada
dengan sistem kultur air yang dalam. Setelah
akar telah mencapai reservoir di bawah, tidak ada keuntungan besar
dengan budidaya air deep-fed yang mendalam atas budidaya air dalam standar. Namun, karena pertumbuhan yang lebih cepat di awal, pertumbuhan waktu dapat dikurangi dengan beberapa minggu.
Comments
Post a Comment