ABSTRACT
Key words : NFT, medium, flowrate
PENDAHULUAN
This
Jurusan Agronomi Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta, Jl. Ir. Sutami 36 A Kentingan Surakarta.
STUDI MACAM MEDIA DAN DEBIT ALIRAN TERHADAP
PERTUMBUHAN DAN HASIL TANAMAN SAWI (
Brassica juncea L.)
SECARA HIDROPONIK NFT
Study of Medium and Flowrate on
the Growth and Yield of Sawi (Brassica juncea L.) by NFT
Dwi Harjoko
experiment studied the effect of medium, flowrate and the interaction both of them to the growth and sawi's yield by hidroponic NFT. This experiment had been done in Green House, Agriculture Faculty UNS within altitude 95m above sea level in january up to july 2008. These experiment was arranged factorialy using RAL with 2 treatment factor. First, kind of mediums which consist of 3 levels. They are M1(paper), M2(gravel) and M3(dacron). Second, kinf of flowrate which consist of 2 levels. They are Q1(1,5 litre/minutes) and Q2(litres/ minutes). Every treatment was repeated 3 subtances.
The results of experiment show the used 1,5 liters/minutes flowrate are able to increase the real plant higher is compared to 0,75 liters/minutes. The used 1,5 litres/minutes and 0,75 litres/minutes have a good flowrate for sawi so it can support the yield of sawi. Dacron are able to support root's growth better than gravel and paper. The used pf paper, gravel and dacron can supply nutrition and water to all of bed so it can support the yield of sawi. There are no interaction between the used of medium within flowrate to the growth and the yield of sawi
Hidroponik adalah suatu cara yang dipandang mampu mengatasi beberapa masalah yang muncul. Suhardiyanto (2002) menyatakan beberapa kelebihan hidroponik adalah kebersihannya lebih mudah terjaga, tidak ada masalah berat seperti pengolahan tanah serta gulma, penggunaan pupuk dan air efisien, tanaman diusahakan tanpa tergantung musim dan pada lahan sempit, tanaman berproduksi dengan kualitas dan produktivitas tinggi, tanaman mudah diseleksi dan dikontrol.
NFT (Nutrient Film Technique) merupakan jenis hidroponik yang berbeda dengan hidroponik substrat.
Pada NFT, air bersirkulasi selama 24 jam terus menerus (atau terputus). Sebagian akar terendam air dan sebagian lagi berada di atas permukaan air (Untung, 2000).
Penyerapan nutrisi merupakan komponen penting dalam budidaya NFT. Namun seringkali nutrisi yang diberikan tidak dapat diserap tanaman karena aliran nutrisi yang tidak dapat merata di seluruh permukaan talang sehingga akar tidak tersentuh aliran nutrisi akibatnya pertumbuhan tanaman terhambat. Peran media sangat diperlukan dalam penyebaran nutrisi di dalam talang sehingga perlu dikaji macam media apa yang tepat untuk NFT untuk mendukung penyerapan nutrisi oleh tanaman.
Studi Macam Media dan Debit Aliran Terhadap Pertumbuhan dan Hasil Tanaman BAHANDANMETODE
HASIL DAN PEMBAHASAN Penyerapan nutrisi tidak akan berjalan baik apabila
tidak didukung dengan aliran nutrisi yang kontinyu (atau intermitten) dengan kecepatan aliran nutrisi yang sesuai. Debit aliran serta kemiringan rak yang dipakai berpengaruh terhadap kecepatan aliran yang dihasilkan di talang. Kecepatan aliran yang terlalu tinggi maupun terlalu lambat menyulitkan akar untuk menyerap nutrisi. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian untuk mengkaji debit aliran dan media penebar nutrisi yang sesuai sehingga mampu menghasilkan kecepatan aliran di dalam talang yang optimal untuk pertumbuhan tanaman.
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Rumah Kaca Fakultas Pertanian UNS dengan ketinggian 95 m dpl mulai bulan Januari sampai Juli 2008 yang disusun secara faktorial dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 2 faktor perlakuan. Faktor perlakuan pertama adalah macam media yang terdiri dari 3 macam yaitu : kertas(M1), kerikil(M2) dan dakron(M3). Faktor perlakuan kedua adalah macam debit aliran yang terdiri dari 2 taraf yaitu (Q1) dengan debit 0,75 l/menit dan (Q2) dengan debit 1,5 l/menit. Masing-masing perlakuan diulang sebanyak 3 kali dan tiap ulangan diambil 5 tanaman contoh.
Rak dibuat dengan kemiringan 5% (tiap 1 meter ketinggian rak turun 5 cm), panjang rak 3 m, tinggi rak 90 cm, panjang talang 3,38 m, lebar rak 1,5 m. Tempat penanaman menggunakan talang PVC yang sudah dilubangi kedua ujungnya sebagai lubang pipa inlet dan pipa outlet untuk mengatur debit alirannya. Diameter inlet 0,3 cm. Pipa inlet dihubungkan dengan pompa akuarium 25 watt yang diletakkan dalam bak penampung larutan nutrisi sedangkan ujung talang yang lain dihubungkan dengan pipa outlet yang bermuara ke bak penampung larutan nutrisi.
Larutan pekatan nutrisi dibuat dengan cara bahan pekatan A dilarutkan dalam 5 liter air demikian pula dengan bahan pekatan B. Komposisi unsur-unsur bahan pekatan A dan bahan pekatan B terlampir. Media yang dipakai berupa kertas buram 2 lapis, kerikil selapis menutupi seluruh permukaan talang dan dakron ketebalan 1 cm diletakkan di permukaan talang kemudian ditutup dengan stereofoam ketebalan 1 cm yang telah dilubangi sesuai jarak tanam yaitu 15 cm dengan ketinggian 1 cm diatas media.
Benih sawi disemaikan pada media pasir selama 14 hari kemudian ditanam pada talang yang telah diberi
media kemudian dipelihara yaitu diganti nutrisinya sekaligus dipantau EC dan pH larutan nutrisi setiap 3 hari sekali, hama dan penyakit tanaman dikendalikan secara mekanik dan dipanen pada umur 4 minggu setelah tanam di talang. Peubah yang diamati meliputi tinggi tanaman diukur setiap seminggu sekali dari permukaan sterofoam sampai daun terpanjang, kandungan klorofil daun menggunakan klorofil meter, luas daun diukur pada saat panen menggunakan leaf area meter, berat segar tajuk dan berat kering tajuk ditimbang pada saat panen dengan timbangan analitik, rasio berat per luas daun serta diameter dan pola pertumbuhan akar diukur ketika panen. Data yang diperoleh dianalisis dengan analisis ragam berdasarkan uji F 5% dan apabila perlakuan berpengaruh nyata terhadap peubah maka dilanjutkan dengan uji DMRT 5%.
Pertumbuhan tanaman merupakan proses yang mengakibatkan perubahan ukuran tanaman semakin besar serta menentukan hasil tanaman. Interaksi macam media dan debit aliran memberikan pengaruh tidak nyata pada seluruh variabel pengamatan karena masing-masing perlakuan mampu mendukung pertumbuhan tanaman. Penggunaan media dan debit aliran yang berbeda mempengaruhi kecepatan aliran nutrisi dalam talang relatif kecil sehingga pada kisaran kecepatan aliran yang berbeda di talang tersebut, tanaman masih dapat menyerap nutrisi dengan baik sehingga pengaruh interaksi media maupun debit aliran tidak nyata.
Debit aliran berpengaruh pada sirkulasi serta kecepatan nutrisinya. Apabila sirkulasinya baik maka penyerapan unsur juga baik. Kecepatan nutrisi dihasilkan dari debit aliran yang berbeda. Kecepatan aliran berpengaruh terhadap penyerapan nutrisi. Kecepatan aliran yang sesuai akan mendorong penyerapan nutrisi secara optimal dengan fluktuasi suhu yang rendah. Penyerapan nutrisi yang baik secara langsung akan berpengaruh terhadap pertumbuhan tinggi tanaman sehingga perlakuan debit aliran yang berbeda juga akan menghasilkan pengaruh yang berbeda pula pada variabel tinggi tanaman.
Perlakuan media memberikan pengaruh yang sangat nyata pada variabel diameter dan pola sebar akar. Media sangat erat kaitannya dengan akar sebab media merupakan tempat pertumbuhan akar, tempat pijakan bagi akar serta pendukung penyerapan hara sehingga dengan media yang berbeda jenis maupun sifatnya maka
pengaruhnya terhadap pertumbuhan dan perkembangan akar juga berbeda.
Variabel Pengamatan
Media
Debit aliran
Interaksi
Tinggi tanaman (cm)
ns
*
ns
Kandungan klorofil daun (per cm
2ns
ns
ns
Berat segar tajuk (g)
ns
ns
ns
Luas daun (cm
2)
ns
ns
ns
Diameter dan pola sebar akar
**
ns
ns
Tabel 1. Ringkasan uji F pada seluruh variabel pengamatan tanaman sawi
Keterangan : * = berpengaruh nyata, ** = berpengaruh sangat nyata, ns = berpengaruh tidak nyata
Hasil Uji F pada tabel 1 menunjukkan bahwa variabel tinggi tanaman berpengaruh nyata pada perlakuan macam debit aliran. Penggunaan 2 inlet memperbesar volume curahan air dan kecepatan aliran air yang masuk ke dalam talang dibandingkan perlakuan 1 inlet. Konsentrasi larutan nutrisi di talang pada debit 2 inlet lebih terjaga kestabilannya bila dibandingkan pada debit 1 inlet karena aliran nutrisi pada debit 2 inlet lebih cepat bersirkulasi dengan nutrisi baru yang berasal dari inlet. Aliran nutrisi yang lebih cepat pada debit 2 inlet memperkecil kemungkinan terjadinya pengendapan nutrisi sehingga penyerapan nutrisi lebih baik. Air merupakan pelarut serta penghantar bagi masuknya nutrisi yang diperlukan bagi pertumbuhan tanaman yang ditunjukkan dengan pertambahan protoplasma (Harjadi, 1991) maupun perbanyakan sel yang dapat dinyatakan dari tinggi tanaman.
Penggunaan media kertas, kerikil dan dakron berpengaruh tidak nyata terhadap tinggi tanaman. Hal ini disebabkan masing-masing media mampu meratakan aliran air di dalam talang sehingga akar tanaman mampu seluruhnya tersentuh oleh nutrisi yang diberikan. Media kertas, kerikil maupun dakron mempunyai porositas dan aerasi yang baik sehingga memungkinkan tanaman untuk mendapatkan oksigen bagi respirasi akar. Tinggi tanaman sangat dipengaruhi kandungan air sel sehingga bila tanaman mampu menyerap air yang mengandung nutrisi cukup maka pertumbuhan tanaman akan optimal.
Klorofil adalah pigmen warna hijau dalam tanaman yang terdapat di kloroplas dan berperan dalam fotosintesis, semakin banyak kandungan klorofil pada daun akan meningkatkan proses fotosintesis (Turon dan Perez, 1999). Molekul klorofil merupakan penyerap energi
radiasi matahari dan sebagai organel yang dapat mengubah energi radiasi menjadi energi kimia (Utomo, et al. 2001).
Kandungan klorofil daun pada perlakuan macam media dan macam debit aliran berpengaruh tidak nyata. Kandungan klorofil sangat dipengaruhi oleh cahaya, oksigen, kandungan nitrogen, magnesium dan besi, air serta temperatur lingkungan. Menurut Dwijoseputro (1994), temperatur antara 3 - 480C merupakan kondisi yang baik untuk pembentukan klorofil pada tanaman. Cahaya maupun temperatur lingkungan yang diberikan pada tanaman sawi cukup optimal dengan pengaturan suhu lingkungan di bawah 350C. Perlakuan macam media yaitu media kertas, kerikil maupun dakron memberikan aerasi yang baik serta mampu meratakan aliran di permukaan talang sehingga oksigen maupun air yang tersedia mencukupi untuk pembentukan klorofil. Unsur nitrogen, magnesium dan besi merupakan bahan pembentuk klorofil sehingga ketersediaanya mutlak diperlukan. Ramuan nutrisi yang diberikan pada masing-masing perlakuan sama sehingga kandungan klorofil daun tanaman sawi yang dimiliki juga tidak berbeda.
Perlakuan debit aliran berpengaruh tidak nyata pada variabel berat basah tajuk. Hal ini disebabkan pada kisaran debit 0,75 liter/menit maupun debit 1,5 liter/menit tanaman masih mampu menyerap nutrisi dengan baik terutama unsur nitrogen yang digunakan untuk pertumbuhan tanaman secara keseluruhan sehingga perlakuan debit berpengaruh tidak nyata pada variabel berat segar tajuk. Purata berat basah tajuk menunjukkan debit aliran 1,5 liter/menit mempunyai berat basah tajuk lebih besar dibandingkan debit 0,75 liter/menit. Debit aliran 1,5 liter/menit memberikan purata tinggi tanaman yang lebih baik daripada debit aliran 0,75 liter/menit sehingga berat segar pada penggunaan debit 1,5 liter/
Studi Macam Media dan Debit Aliran Terhadap Pertumbuhan dan Hasil Tanaman menit juga lebih besar.
Perlakuan media berpengaruh tidak nyata terhadap variabel berat segar tajuk. Masing-masing media mampu meratakan aliran nutrisi sehingga akar mampu teraliri secara keseluruhan sehingga mendukung pertumbuhan tajuk tanaman. Media dakron memberikan purata berat segar tajuk tertinggi pada. Dakron mampu mendukung penyerapan aliran nutrisi untuk digunakan dalam metabolisme tanaman karena mampu menjaga kelembaban di lingkungan perakaran lebih baik, porositas serta aerasi yang lebih baik sehingga penyerapan nutrisi berjalan lancar. Aerasi lingkungan perakaran yang baik akan menjaga ketersediaan oksigen yang dibutuhkan dalam proses respirasi. Proses respirasi akan melepaskan energi kimia yang diperlukan oleh tanaman untuk melakukan sintesis dan translokasi senyawa-senyawa organik, selain itu oksigen sangat diperlukan dalam pengumpulan aktif ion-ion hara untuk melawan gradien konsentrasi di lingkungan perakaran (Foth, 1994).
Akar merupakan organ vegetatif utama yang mensuplai air, mineral dan bahan-bahan yang penting untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman (Gardner et al.,1991). Pengukuran diameter akar menggunakan skoring dengan ketentuan sebagai berikut : = Diameter 0 - 5 cm, 1 = Diameter 6 - 10 cm, 2= Diameter 11 - 15 cm, 3 = Diameter > 15 cm.
Media kertas berbeda tidak nyata dengan media kerikil dan keduanya berbeda nyata dengan media dakron. Diameter dan pola sebar akar sangat dipengaruhi oleh sifat fisik dari media yang digunakan. Pola penyebaran akar pada media kertas cenderung tumbuh menjalar searah aliran nutrisi. Hal ini disebabkan kertas mudah lapuk sehingga tidak dapat dijadikan pegangan bagi akar. Pola sebar akar pada media kerikil membentuk lingkaran (radial) dengan diameter terkecil. Sifat fisik kerikil yang meskipun porous namun keras sehingga menyulitkan akar untuk tumbuh menyebar. Dakron yang paling baik digunakan untuk perkembangan akar karena sifat fisik dakron yang tidak mudah lapuk tetapi tidak keras, porous serta kemampuannya menahan air lebih lama sehingga kelembaban lingkungan perakaran lebih baik. Diameter akar dakron memiliki skor 3,56 atau rata-rata penyebaran akarnya 11-15 cm di permukaan talang. Diameter penyebaran akar yang luas akan menghasilkan penyerapan nutrisi lebih optimal. Menurut Tjitrosoepomo (1994), sistem perakaran dengan banyak cabang berarti memperluas daerah perakaran yang berarti memudahkan absorpsi garam secara maksimal. Apabila absorpsi garam dapat berjalan baik maka hasil tanaman akan optimal.
Menurut Sitompul dan Guritno (1995), hubungan tajuk dan akar dapat berubah pada keadaan lingkungan yang berbeda. Diameter dan pola sebar akar yang berbeda nyata tidak diikuti dengan hasil sidik ragam yang berbeda nyata pula pada variabel pengamatan yang lain karena pada NFT kerja akar cenderung lebih ringan dalam menyerap air dan nutrisi daripada metode konvensional dimana nutrisi dalam NFT berupa larutan yang mengalir terus menerus dalam talang, sehingga variabel hasil tanaman tidak berbeda nyata meskipun akar tanaman memiliki diameter dan pola sebar yang berbeda nyata.
Warna akar pada masing-masing perlakuan berwarna putih bersih dan lebat. Menurut Untung (2001), oksigen terlarut memadai bila akar tanaman berwarna putih dan tebal. Kadar oksigen terlarut yang memadai pada talang mampu mendukung proses respirasi akar. Kegagalan respirasi akar berakibat pada kegagalan akar menyerap unsur-unsur hara yang tersedia akibatnya pertumbuhan tanaman terhambat.
Tabel 2. Purata Tinggi Tanaman Sawi (cm) pada Perlakuan Macam Debit Aliran
Variabel Pengamatan Tinggi tanaman (cm)
1,5 liter/menit 31,10 a
0,75 liter/menit 34,44 b
Keterangan: angka-angka yang diikuti huruf yang tidak sama menunjukkan pengaruh nyata
Tabel 3. Hasil uji DMRT terhadap diameter akar pada perlakuan macam media
Macam nedia Dia meter akar
Kertas 2,59 a
Kerikil 2,36 b
Dakron 3,56 b
Keterangan: angka-angka yang diikuti huruf yang tidak sama menunjukkan berbeda nyata pada DMRT 5%
DAFTARPUSTAKA KESIMPULAN
1. Penggunaan debit aliran 2 inlet (1,5 liter/menit) menghasilkan tinggi tanaman sawi bila dibandingkan debit 1 inlet (0,75 liter/menit) dengan purata tinggi tanaman sawi 34,44 cm. Debit aliran 1,5 liter/menit dan 0,75 liter/menit menghasilkan kecepatan aliran yang sesuai bagi tanaman sawi sehingga mampu mendukung hasil tanaman sawi.
2. Media dakron mampu mendukung pertumbuhan akar lebih baik daripada kerikil maupun kertas. Media kertas, kerikil dan dakron dapat meratakan aliran nutrisi sehingga mampu mendukung pertumbuhan akar.
3. Tidak ada interaksi antara penggunaan media dengan debit aliran terhadap pertumbuhan dan hasil tanaman sawi.
Foth, H. D. 1994. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Edisi keenam (terjemahan). Erlangga. Jakarta. 374 hal. Gardner, F. P., R. B. Pearce, dan R. L. Mitchell. 1991.
Fisiologi Tanaman Budidaya (terjemahan). UI Press. Jakarta. 428 hal.
Goldsworthy, P. R., dan N. M. Fisher. 1992. Fisiologi Tanaman Budidaya Tropik (terjemahan). Gadjah Mada University Press. Yogyakarta. 874 hal. Indriyani, N. P., L. Sadwiyanti., A. Susiloadi., M. J.
Anwaruddin. 1999. Pengaruh Presentase Naungan dan Dosis Pupuk N terhadap Pertumbuhan Batang Bawah Duku. J. Hort 8(4):1242-1246.
Sanjaya, L. 1995. Kombinasi Urea, TSP dan KCL terhadap Pertumbuhan dan Produksi jagung Manis SD II. J. Hort 5(2):74-78.
Suhardiyanto, H. 2002. Pengenalan Hidroponik Substrat. Makalah pada Pelatihan Aplikasi Tekhnologi Hidroponik untuk Pengembangan Agribisnis Perkotaan, Bogor 28 Mei -7 Juni 2002. CREATA-Lembaga Penelitian IPB.
Untung, O. 2001. Hidroponik Sayuran Sistem NFT. Penebar Swadaya. Jakarta. 72 hal.
Utomo, S. D., Amrulloh, Sudarsono. 2001. Kandungan Klorofil Daun dan Kontribusinya pada Pertumbuhan dan Produksi Lima Varietas Cabai Merah. Agrista 5(3):252-259.
