KETINGGIAN AIR DENGAN METODE HIDROPONIK SISTEM RAKIT APUNG
SKRIPSI
OLEH:
ERIKA 140308007
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2019
KETINGGIAN AIR DENGAN METODE HIDROPONIK SISTEM RAKIT APUNG
SKRIPSI
OLEH:
ERIKA
140308007/KETEKNIKAN PERTANIAN
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk dapat memperoleh gelar sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2019
Judul Skripsi : Respon Pertumbuhan Tanaman Pak Choi (Brassica Rapa L) Dari Berbagai Jenis Larutan Dan Ketinggian Air Dengan Metode Hidroponik Sistem Rakit Apung
Nama : Erika
NIM : 140308007
Program Studi : Keteknikan Pertanian
Tanggal Lulus : 28 Januari 2019
Panitia Penguji Ujian Skripsi
Delima Lailan Sari Nasution, STP. M.Sc Dr. Ir. Edi Susanto, M.Si
Raju, STP, M.Si
Dr. Taufik Rizaldi, STP, MP
ABSTRAK
ERIKA: Respon Pertumbuhan Tanaman Pak Choi (Brassica Rapa L) Dari Berbagai Jenis Larutan Dan Ketinggian Air Dengan Metode Hidroponik Sistem Rakit Apung. Dibimbing oleh DELIMA LAILAN SARI NASUTION
Pak choi (Brassica rapa L). memiliki nilai ekonomi yang tinggi; tanaman ini berkembang pesat di daerah subtropis maupun tropis. Pada umumnya Pak choi ditanam di lahan terbuka dan menggunakan media tanah. Hidroponik dengan sistem rakit apung adalah teknologi yang tepat digunakan pada area yang terbatas dengan menggunakan media selain tanah seperti air dan bahan porous. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui respon pertumbuhan tanaman pak choi terhadap berbagai jenis larutan nutrisi yaitu AB Mix, POC dan pupuk majemuk(NPK) dengan ketinggian air yang berbeda pada metode tanam hidroponik sistem rakit apung. Rancangan percobaan yang di gunakan adalah Rancangan Acak Lengkap Faktorial (RAL) yang terdiri dari dua faktor yaitu faktor jenis larutan nutrisi (N) yang terdiri dari : N1 (AB Mix), N2 (POC), dan N3 (Pupuk Majemuk (NPK)) dan faktor ketinggian air (H) yang terdiri dari : H1 (25 cm) dan H2 (30 cm) masing-masing diulang 4 kali. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada minggu setelah tanam IV (MST IV) menunjukkan bahwa nilai control keasaman larutan sebesar 1.300 ppm atau setara dengan nilai EC = 2,6 ms/ cm, sementara itu pada setiap perlakuan menunjukan pengaruh tidak nyata pada setiap parameter namun pada jenis nutrisi berpengaruh nyata terhadap setiap parameter. Pada perlakuan N1H2 parameter tinggi tanaman menunjukkan hasil paling tinggi yaitu 15,65 cm, perlakuan N1H2 parameter jumlah daun menunjukkan hasil tertinggi yaitu 7,70 helai, dan rataan tertinggi pada parameter bobot segar tanaman terdapat pada perlakuan N1H2 yaitu sebesar 24,29 g.
Kata kunci: Pak choi, Hidroponik Rakit Apung, Larutan nutrisi.
ABSTRACT
ERIKA: Plant Growth Response of Pak Choi (Brassica Rapa L) Using Various Types of Solution and Water Lavels with Floating Raft Hydropinic. Supervised by DELIMA LAILAN SARI NASUTION
Pak choi (Brassica rapa L). have high economic value; this plant is growing rapidly in subtropical and tropical regions. In general, Pak choi is planted in open land and uses soil media. Hydroponics with a floating raft system is the right technology to be used in a limited area using media other than soil such as water and porous materials.
This study aims to determine the response of pak choi plant growth to various types of nutrient solutions, namely AB Mix, POC and compound fertilizer (NPK) with different water levels in the hydroponic planting method of floating raft systems. The experimental design used was a Factorial Completely Randomized Design (CRD) consisting of two factors, namely the type of nutrient solution (N) which consisted of: N1 (AB Mix), N2 (POC), and N3 (Compound Fertilizer (NPK)) and water level factor (H) consisting of:
H1 (25 cm) and H2 (30 cm) each repeated 4 times. The results showed that in the week after planting 1 (MST 1) showed that the control value of the acidity of the solution was 1,300 ppm or equivalent to the value of EC = 2.6 ms / cm, while in each treatment showed no significant effect on each parameter but on the type nutrition has a significant effect on each parameter. In the N1H2 treatment the parameters of plant height showed the highest yield of 15.65 cm, the treatment of N1H2 parameters of the number of leaves showed the highest yield of 7.70 strands, and the highest average in the parameters of fresh weight of plants was N1H2 treatment which was 24.29 g.
Keywords: Pak choi, Floating Hydroponic Raft, Nutritional Solution.
RIWAYAT HIDUP
Erika dilahirkan di Sukaranda pada tanggal 5 Maret 1997 dari bapak Sutarno dan Ibu Siti Aisyah. Penulis merupakan putri ketujuh dari tujuh bersaudara.
Tahun 2014 penulis lulus dari SMA S Persiapan Stabat dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk ke Fakultas Pertanian USU melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SMPTN). Penulis memilih program studi Keteknikan Pertanian.
Selama mengikuti perkulihan, penulis aktif mengikuti organisasi Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian (IMATETA), aktif sebagai pengurus Badan Kenaziran Mushallah Al-Mukhlishin FP USU, aktif sebagai pengurus Himadyta Nursery (HN) FP USU, pernah menjabat sebagai sekertaris Komisi Pemilihan Umum (KPU) tahun 2017 FP USU, sebagai asisten praktikum di Labroratorium Sistem Informasi.
Penulis melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di Dinas Perairan Sumber Daya Air PROVSU dari bulan Juli sampai Agustus 2017.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT atas berkat dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul
“Respon Pertumbuhan Tanaman Pak Choi (Brassica rapa L) dari Berbagai Jenis Larutan Dan Ketinggian Air Dengan Metode Hidroponik Sistem Rakit Apung” yang merupakan salah satu syarat untuk dapat menyelesaikan skripsi di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada kedua orang tua penulis yang telah membesarkan, memelihara dan mendidik penulis selama ini. Serta terima kasih kepada Ibu Delima Lailan Sari Nasution STP. M.Sc selaku dosen pembimbing, terima kasih banyak kepada Bapak Dr. Ir Edi Susanto M.Si selaku dosen penguji satu dan Bapak Raju STP, M.Si selaku dosen penguji dua yang banyak membimbing dan memberikan berbagai masukan, saran, dan kritik berharga kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari para pembaca yang bersifat membangun untuk kesempurnaan pada masa yang akan datang.
Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih, semoga skripsi ini bermanfaat bagi pihak yang membutuhkan.
Medan, Maret 2019
DAFTAR ISI
Hal.
KATA PENGANTAR ... i
ABSTRAK ... i
DAFTAR ISI ... iv
DAFTAR TABEL ... v
DAFTAR LAMPIRAN ... vi
PENDAHULUAN... 1
Latar Belakang. ... 1
Tujuan Penelitian ... 3
Manfaat Penelitian ... 3
TINJAUAN PUSTAKA... 4
Tanaman Pak choi ... 4
Hidroponik ... 5
Sistem Fertigasi ... 9
Sistem Hidroponik Rakit Apung ... 12
Kebutuhan Air dan Nutrisi Tanaman ... 12
Jenis Larutan Nutrisi ... 16
Analisis Biaya ... 20
Break Even Point (BEP)... 22
Net Present Value (NPV) ... 23
Internal Rate Return (IRR) ... 24
Analisis Statistika ... 25
METODOLOGI PENELITIAN ... 26
Waktu dan Tempat Penelitian ... 26
Bahan dan Alat Penelitian ... 26
Pelaksanaan Penelitian ... 26
Parameter Penelitian... 28
Metode Penelitian... 29
HASIL DAN PEMBAHASAN ... 32
Keseragaman Konduktivitas Listrik Larutan (EC) ... 32
Tinggi tanaman... 33
Jumlah daun ... 35
Bobot segar tanaman ... 37
Analisis biaya ... 39
KESIMPULAN DAN SARAN ... 42
Kesimpulan ... 42
Saran ... 43
DAFTAR PUSTAKA ... 44
LAMPIRAN ... 47
DAFTAR TABEL
NO Hal
1. Kandungan gizi pak choi ... 4 2. Kombinasi perlakuan menggunakan nutrisi AB Mix dan dua
ketinggian Air... 30 3. Kombinasi perlakuan menggunakan nutrisi POC dan dua ketinggian
air... 30 4. Kombinasi perlakuan menggunakan nutrisi Pupuk Majemuk dan dua
ketinggian air ... 30
5. Nilai PPM Larutan Berbagai Nutrisi pada setiap priode pertumbuhan... 31 6. Rata-rata tinggi tanaman Pak choi (cm) akibat perlakuan nutrisi
( AB Mix, POC dan Pupuk Majemuk) dan Ketinggian air
( 25 cm dan 30 cm )... 33 7. Uji DMRT pengaruh jenis nutrisi terhadap tinggi tanaman ... 34 8. Rata-rata jumlah daun tanaman Pak choi (helai) akibat perlakuan
nutrisi ( AB Mix, POC dan Pupuk Majemuk) dan Ketinggian air
( 25 cm dan 30 cm )... 35 9. Uji DMRT pengaruh jenis nutrisi terhadap jumlah daun ... 36 10. Rata-rata bobot segar tanamantanaman Pak choi (g) akibat perlakuan
nutrisi ( AB Mix, POC dan Pupuk Majemuk) dan
Ketinggian air ( 25 cm dan 30 cm )... 37 11. Uji DMRT pengaruh jenis nutrisi terhadap bobot segar tanaman ... 38
DAFTAR LAMPIRAN
NO Hal
1. Diagram Alir penelitian...47
2. Analisis sidik ragam interaksi pengaruh jenis nutrisi dan tinggi air terhadap tinggi tanaman ...48
3. Pengaruh jenis larutan terhadap tinggi tanaman ...49
4. Analisa sidik ragam pengaruh jenis nutrisi terhadap tinggi tanaman ..50
5. Analisis sidik ragam interaksi pengaruh jenis nutrisi dan tinggi air terhadap jumlah daun ...51
6. Pengaruh jenis larutan terhadap jumlah daun ...52
7. Analisa sidik ragam pengaruh jenis nutrisi terhadap jumlah daun ...53
8. Analisis sidik ragam interaksi pengaruh jenis nutrisi dan tinggi air terhadap bobot segar tanaman ...54
9. Pengaruh jenis larutan terhadap bobot segar tanaman ...55
10. Analisa sidik ragam pengaruh jenis nutrisi terhadap bobot segar tanaman ...56
11. Biaya pembuatan hidroponik sistem rakit apung larutan nutrisi AB Mix...57
12. Biaya operasional usaha tani hidroponik sistem rakit apung nutrisi AB Mix...58
13. Analisis ekonomi instalasi hidroponik sistem rakit apung dengan nutrisi AB Mix ...59
14. Break Even Point (BEP) nutrisi AB Mix ...62
15. Net Present Value (NPV) nutrisi AB Mix...63
16. Internal Rate of Return (IRR) nutrisi AB Mix ...65
17. Biaya pembuatan hidroponik sistem rakit apung larutan nutrisi POC ..67
18. Biaya operasional usaha tani hidroponik sistem rakit apung nutrisi POC ...68
19. Analisis ekonomi instalasi hidroponik sistem rakit apung dengan nutrisi
POC Unsur produksi ...69
20. Break Even Point (BEP) nutrisi POC...72
21. Net Present Value (NPV) nutrisi POC ...73
22. Internal Rate of Return (IRR) POC ...75
23. Biaya pembuatan hidroponik sistem rakit apung larutan nutrisi Pupuk Majemuk ...77
24. Biaya operasional usaha tani hidroponik sistem rakit apung nutrisi Pupuk Majemuk ...78
25. Analisis ekonomi instalasi hidroponik sistem rakit apung dengan nutrisi Pupuk Majemuk Unsur produksi ...79
26. Break Even Point (BEP) nutrisi Pupuk Majemuk ...82
27. Net Present Value (NPV) nutrisi Pupuk Majemuk ...83
28. Internal Rate of Return (IRR) Pupuk Majemuk ...85
29. Dokumentasi Penelitian ...87
30. Tabel Konversi PPM Menjadi Ec pada Nutrisi Hidroponik ...91
31. Layout penelitian (konstruksi hidroponik sistem rakit apung) ...92
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Penurunan luasan lahan pertanian di Indonesia akibat konversi dari sektor pertanian ke sektor non pertanian menyebabkan kegiatan budidaya pertanian mengalami kendala dalam penyediaan lahan. Tentu saja hal ini berdampak buruk bagi peningkatan kuantitas produksi pertanian untuk memenuhi kebutuhan masyarakat. Selain itu, degradasi lahan atau tanah yang disebabkan oleh penggunaan pupuk dan pestisida yang berlebihan juga membuat kualitas produk pertanian yang dihasilkan semakin menurun.
Salah satu alternatif untuk mengatasi hal tersebut adalah dengan cara meningkatkan teknologi budidaya pertanian dengan sistem hidroponik yaitu merupakan suatu metode bercocok tanam dengan menggunakan media selain tanah seperti air atau bahan porous lainnya.
Hidroponik merupakan pertanian masa depan sebab hidroponik dapat diusahakan di berbagai tempat, baik di desa, di kota di lahan terbuka, atau di atas apartemen sekalipun. Hidroponik dapat diusahakan sepanjang tahun tanpa mengenal musim. Oleh karena itu, harga jual panennya tidak khawatir akan jatuh.
Pemeliharaan tanaman hidroponik pun lebih mudah karena tempat budidayanya relatif bersih, media tanamnya steril dan tanaman terlindung dari terpaan hujan.
Serangan hama dan penyakit relatif kecil. Tanaman lebih sehat dan produktivitas lebih tinggi.
Budidaya secara hidroponik dapat berhasil apabila kebutuhan air, sirkulas udara dan hara tanaman terjamin. Dalam budidaya tanaman secara hidroponik
media tanam yang digunakan bersifat inert, sehingga untuk memenuhi kebutuhan hara, tanaman harus disiram dan mendapatkan suplai hara dari luar.
Menurut Resh (2004) Ada banyak sistem hidroponik yang sering digunakan antara lain : 1). Nutrient Film Technique (NFT); 2). Drip-Irrigation;
3). Aeroponics; 4). Deep Water Culture (DWC); 5). Ebb and flow; 6). Floating Raft (Rakit apung) Tanpa mengurangi kualitas hasil panen, hidroponik dapat dirancang dengan harga murah, mudah, praktis dan inovatif, tetapi tetap kompetitif dan ekonomis.
Untuk tanaman hortikultura yang di tanam dengan metode hidroponik nutrisi atau pupuk yang umum digunakan adalah yang mengandung unsur nitrogen tinggi atau dominan, hal ini dikarenakan tanaman sayuran yang diutamakan adalah pertumbuhan vegetatifnya.
Selain dipengaruhi oleh nutrisi yang baik, tinggi tanaman, jumlah daun, luas daun serta bobot segar tanaman sangat dipengaruhi oleh jumlah air dan ketinggian air didalam kolam larutan yang diterima tanaman. Bagi tanaman, air berfungsi sebagai pelarut unsur hara, alat transportasi hasil asimilasi dari daun, serta transportasi unsur hara dari akar ke seluruh bagian tanaman.
ketersediaan air yang cukup bagi tanaman akan meningkatkan pertumbuhan dan perkembangan tanaman termasuk pada beberapa parameter yang ada. Tanaman hidroponik dapat tumbuh baik apabila lingkungan akar memperoleh cukup udara, hara dan air sehingga produktivitas tanaman meningkat (Wijayani,2000).
Berbagai nutrisi yang sering digunakan adalah larutan AB Mix, POC, Pupuk Majemuk, Greentonik, Growmore dan Multihara. Pupuk atau nutrisi
tersebut mengandung pupuk daun dan mudah diserap akar tanaman, mengandung unsur hara lengkap.
Kolam yang pernah diuji cobakan adalah kolam sedalam 40 cm yang berisi nutrisi dan air. Pada penelitian ini menggunakan ketinggian air 25 cm dengan volume air sebanyak 24 liter dan ketinggian air 30 cm dengan volume air sebanyak 26 liter, dengan menggunakan tiga jenis nutrisi yang berbeda yaitu AB Mix, POC dan Pupuk majemuk untuk melihat respon pertumbuhan tanaman pak choi.
Tujuan Penelitian
Untuk mengetahui respon pertumbuhan tanaman pak choi terhadap berbagai jenis unsur hara yaitu AB Mix, POC dan pupuk majemuk dengan ketinggian air yang berbeda pada metode tanam hidroponik sistem rakit apung.
Manfaat Penelitian
1. Sebagai syarat untuk melaksanakan ujian sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara 2. Hasil penelitian diharapkan dapat memberikan informasi bagi penulis, petani
dan pihak yang yang membutuhkan dalam pengembangan dan peningkatan usaha budidaya tanaman sayuran secara hidroponik.
TINJAUAN PUSTAKA
Tanaman Pak choi
Pak choi merupakan tanaman sayuran daun yang termasuk ke dalam famili Brassicaceae dan berasal dari Cina. Pak choi memiliki nilai ekonomi yang tinggi. Tanaman ini berkembang pesat di daerah subtropis maupun tropis, sayuran ini memiliki banyak kelebihan dibandingkan famili sawi-sawian yang lain diantaranya, waktu panen singkat, daya adaptasi luas (tidak peka terhadap perubahan suhu), dan kualitas produknya tahan lama karena dapat disimpan hingga 10 hari setelah panen pada suhu 0-5oC dengan kelembaban 95 %. Di Asia pak choi dipanen pada berbagai umur, mulai umur pembibitan (2 minggu setelah pindah tanam), masa vegetatif awal, hingga saat baru muncul bunga.
Tanaman ini mengandung 93 % air, 3 % karbohidrat, 1,7 % protein, 0,7 % serat, dan 0,8 % abu. Dan merupakan sumber dari vitamin dan mineral seperti ß- karoten, vitamin C, Ca, P, dan Fe (Utomo dkk., 2014).
Tabel 1. Kandungan gizi per 100 g pak choi segar
Zat gizi %AKG
Energi 13 Kal -
Lemak 2 Kal -
Total Lemak 0 g 0%
Lemak jenuh 0 g 0%
Lemak trans -
Kolesterol 0 g 0%
Sodium 65 g 3%
Total Karbohidrat 2 g 1%
Serat pangan 1 g 4%
Gula 1 g -
Vitamin A 89%
Vitamin C 75%
Kalsium 11%
Zat besi 4%
Sumber: (Nutrition Data, 2018).
Daun sawi yang biasanya lebar seperti daun sawi pada umumnya tetapi warnanya lebih hijau tua, Sawi ini batangnya cukup pendek tetapi tetap tegap, tangkai daunya agak pipih dan dengan batang yang kokoh dengan sistem perakaran tanaman sawi ini memiliki akar tunggang (radix primary) dan akar yang bentuknya bulat panjang. Selain itu, keterbatasan lahan juga menjadi salah satu kendala dalam kegiatan pengembangan pertanian. Alih fungsi lahan-lahan pertanian yang produktif terus meningkat dari tahun ke tahun, akibat pesatnya laju pembangunan. Upaya yang dapat dilakukan untuk mengimbangi permintaan pasar akan pak choi ini adalah dengan pengujian varietas pak choi yang toleran terhadap suhu tinggi serta penerapan teknologi budidaya yang dapat dilakukan pada kondisi lahan yang terbatas. Salah satu teknologi yang dapat digunakan untuk mengatasi masalah tersebut adalah melalui metode budidaya hidroponik (Utomo dkk., 2014).
Hidroponik
Hidroponik berasal dari kata hydro yang berarti air dan ponics yang berarti pengerjaan. Jadi, pada mulanya hidroponik diartikan sebagai
”bercocok tanam dalam media air”. Dalam perkembangannya bertanam dengan media air ini meluas kepenggunaan media lain. Ide bahwa tanaman dapat tumbuh hanya pada air dan tidak selalu mengandalkan tanah sebagai lahan mendorong orang untuk mencoba bertanam dengan media pasir, kerikil, aneka bebatuan, sabut kelapa, jerami dan beberapa media lainnya. Itulah sebabnya kini terjadi pergeseran arti untuk hidroponik. Hidroponik tidak hanya berarti bertanam dengan media air saja, tetapi juga bertanam menggunakan media-media
lainnya selain tanah. Lazimnya hidroponik dikenal dengan istilah berkebun tanpa tanah.
Tanaman yang dibudidayakan secara hidroponik dapat tumbuh optimal bila didukung dengan penggunaan media tanam yang baik. Media tanam yang baik dapat mendukung daerah perakaran untuk memperoleh nutrisi, air, dan oksigen. Media tanam hidroponik memiliki persyaratan antara lain steril dan bersih, dapat menyimpan air sementara, porous, memiliki pH netral, tidak mudah lapuk, bebas racun dan hama penyakit, serta tidak menimbulkan reaksi kimia yang mengganggu pertumbuhan tanaman. Media tanam hidroponik dapat menggunakan berbagai macam bahan seperti pasir, batu bata, styrofoam, arang sekam, busa, cocopeat, kerikil, rockwool, air, bahkan udara (Lingga, 2005).
Dalam sistem hidroponik, pengembangan tanaman akan mempengaruhi kualitas panen, hal ini dipengaruhi oleh pemeliharaan faktor lingkungan pada tingkat optimal dan dapat diubah dengan parameter pertumbuhan yang tersedia dari percobaan budidaya yang dilakukan di lapangan terbuka. Salah satu teknologi yang dapat digunakan untuk mengatasi masalah tersebut adalah melalui metode budidaya hidroponik terapung. Ada beberapa alasan untuk bertanam secara hidroponik terapung, yaitu kebersihan tanaman terjamin, dapat memelihara tanaman lebih banyak dalam ruangan yang lebih sempit, pemakaian pupuk lebih hemat, tidak bergantung pada kondisi alam setempat, tanaman akan memberikan hasil yang kontiniu, pengerjaannya lebih sederhana dan biaya investasi awal lebih murah dibandingkan dengan metode hidroponik lainnya (Jurgonski dkk., 1997).
Pertumbuhan tanaman yang optimal pada budidaya secara hidroponik dipengaruhi oleh unsur hara atau nutisi, air, oksigen media tanam. yaitu :
1. Unsur hara atau Nutrisi
Menurut Resh (2004) unsur penting yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman terdiri dari unsur makro dan mikro. Banyaknya larutan nutrisi diberikan disesuaikan dengan kebutuhan tanaman. Penggunaan pH untuk larutan nutrisi yaitu netral (5,5-6,5). Pada kondisi asam (pH di bawah 5,5) dan basa (pH di atas 6,5) beberapa unsur mulai mengendap sehingga tidak dapat diserap oleh akar yang mengakibatkan tanaman mengalami defisiensi unsur terkait.
2. Air
Penggunaan air yang bersih dan higienis merupakan persyaratan mutlak untuk memenuhi kebutuhan tanaman. Air yang digunakan juga tidak mengandung logam-logam berat dalam jumlah besar, karena dapat meracuni tanaman.
3. Oksigen
Oksigen diperlukan tanaman untuk proses respirasi atau pernapasan.
Proses respirasi akan menghasilkan energi yang digunakan untuk penyerapan air dan hara. Konsentrasi oksigen yang kurang menyebabkan respirasi menurun dan pertumbuhan tanaman akan terhenti. Oksigen yang kurang dapat diperbaiki dengan menambah aerator atau dengan menurunkan temperatur larutan nutrisi 4 Media Tanam
Jenis media tanam yang digunakan sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Media yang baik membuat unsur hara tetap tersedia, kelembaban terjamin dan drainase baik. Media yang digunakan
harus dapat menyediakan air, zat hara dan oksigen serta tidak mengandung zat yang beracun bagi tanaman (Dermawati, 2006).
Ada beberapa alasan untuk bertanam secara hidroponik, yaitu kebersihan tanaman terjamin, dapat memelihara tanaman lebih banyak dalam ruangan yang lebih sempit dari pada bercocok tanam tradisional, tanaman tumbuh lebih cepat, pemakaian pupuk lebih hemat, tidak ada resiko kebanjiran, erosi, kekeringan, ataupun ketergantungan lainnya terhadap kondisi alam setempat, tanaman akan memberikan hasil yang kontinu, metode kerja yang sudah distandarisasi, lebih memudahkan pekerjaan, dan tidak memerlukan tenaga kasar, bahan-bahan yang dibutuhkan pun tersedia atau mudah diperoleh.
Menurut Halim (2009) bahwa pembelian sayuran hidroponik di PT Hero Supermarket menunjukkan bahwa 53,12 % konsumen lebih memilih sayuran hidroponik karena lebih bersih, segar, dan terjamin kualitasnya. Seperti halnya tanaman yang ditanam secara konvensional, tanaman yang dibudidayakan secara hidroponik pun dapat tumbuh dengan baik apabila kebutuhan air, sirkulasi udara dan hara tanaman terjamin. Dalam budidaya tanaman secara hidroponik media tanam yang digunakan bersifat inert, yaitu tidak menyediakan unsur hara bagi tanaman sehingga kebutuhan hara ini diberikan dalam bentuk pupuk dengan kandungan hara lengkap makro dan mikro yang dilarutkan dalam air. Mengenai efisiensi penggunaan air pada Deep Flow Technique (DFT), dan aeroponik. DFT menunjukkan produksi pak choi yang tertinggi dibandingkan dengan dua teknik lainnya dengan data tinggi tanaman sebesar 15,42 cm, luas daun 351,49 cm 2, diameter batang 6,11 mm, panjang akar 25,09 cm, bobot segar 1105,72 g, bobot kering 67,49 g, dan total klorofil
3,83 mg/g. Selain itu efisiensi penggunaan air pada DFT lebih tinggi dibandingkan teknik aeroponik, yaitu sebesar 12,31%. Volume air yang digunakan pada DFT hampir sama dengan metode terapung (Utomo dkk., 2014).
Bertanam secara hidroponik memiliki berbagai keunggulan dibandingkan dengan budidaya tanaman menggunakan media tanah. Kelebihan hidroponik antara lain (1) serangan hama dan penyakit cenderung jarang, dan lebih mudah untuk dikendalikan, (2) penggunaan pupuk dan air lebih efisien, (3) lebih bersih dan steril, (4) pekerjaan relatif lebih ringan karena tidak harus mengolah tanah dan memberantas gulma, (4) larutan nutrisi dapat disesuaikan dengan kebutuhan tanaman, (5) hidroponik dapat diusahakan di mana saja, tidak harus diusahakan pada lahan luas, (6) tanaman hidroponik dapat dibudidayakan tanpa bergantung pada musimnya.
Pada sistem hidroponik, kebutuhan nutrisi diberikan bersamaan dengan irigasi atau dikenal dengan istilah fertigasi. Pada fertigasi penggunaan pupuk dapat diatur dalam jumlah dan konsentrasi yang sesuai dengan kebutuhan dari tanaman selama musim pertumbuhan tanaman untuk memperoleh hasil yang optimal dengan kualitas baik. Pengaturan fertigasi yang ditekankan pada cara pemberian larutan hara perlu dilakukan untuk meningkatkan efisiensi penggunaan air dan pupuk pada budidaya sayuran secara hidroponik (Hermantoro, 2003).
Sistem Fertigasi
Fertigasi adalah air dan pupuk diberikan secara bersamaan sebagai larutan hara. Jumlah air dan hara akan selalu berubah sesuai dengan umur dan pertumbuhan tanaman. Kebutuhan tananaman terhadap hara dan terus meningkat sejak persemaian sampai tanaman menghasilkan. Secara umum lebih baik
meningkatkan frekuensi penyiraman daripada meningkatkan jumlah air yang diberikan pada tanaman yang mendekati masa panen. Frekuensi pemberian air juga dapat untuk mengatur keseimbangan fase vegetatif/generatif tanaman. Pada jumlah volume yang tetap semakin banyak frekuensi penyiraman tanaman akan cenderung mengalami pertumbuhan vegetatif, sebaliknya semakin jarang frekuensi cenderung mendorong pertumbuhan generatif (Susila, 2009).
Kelebihan dari sistem fertigasi adalah nutrisi lengkap dapat dikontrol oleh pertumbuhan pohon, menjamin kebersihan dan menghindar penyakit, mengatasi masalah tanah, meningkatkan hasil produksi, masalah rumput sangat rendah, kualitas hasil yang lebih baik, penggunaan pupuk yang efisien, mengurangi penggunaan racun dan hasil yang lebih tinggi. Sedangkan, kelemahan sistem fertigasi adalah modal awal yang agak tinggi, pengetahuan yang mendalam perihal tanaman, manajemen ladang yang berkelanjutan dan kerusakan sistem membawa kerugian (Susila, 2009).
Pada teknologi hidroponik, pemberian nutrisi dilakukan bersamaan dengan
pemberian air. Cara ini dikenal dengan istilah fertigasi atau fertigation (fertilizerand irrigation). Cara pemberian nutrisi ini selain memenuhi unsur hara
tanaman tetapi juga untuk memenuhi kebutuhan pertumbuhan tanaman dan evapotranspirasi. Dengan cara ini maka dapat mengakibatkan efisiensi penggunaan larutan nutrisi. Efisiensi penggunaan larutan nutrisi berhubungan dengan kelarutan hara dan kebutuhan hara oleh tanaman. Efisiensi penggunaan nutrisi dapat pula dilakukan dengan penambahan jumlah tanaman per lubang tanam (Roberto, 2004).
Menurut Domingues dkk. (2012), sistem instrumental dapat dikembangkan untuk mengendalikan pH dan larutan nutrisi, terbukti efisien dalam memantau dan memperbaiki pH dan konduktivitas larutan nutrisi selada hidroponik yang banyak mengalami variasi selama budidaya. Setelah pengamatan yang dilakukan terus menerus, koreksi juga dilakukan seketika mengarah pada produktivitas yang lebih tinggi, sehingga produsen bisa mendapatkan tanaman dengan ukuran daun yang sesuai untuk dikonsumsi dan lebih homogen.
Pengembangan sistem ini juga memberikan perspektif baru, dengan kontrol nutrisi makro dan mikro dapat menjanjikan penambahan nutrisi yang lebih tepat.
Menurut Iqbal (2006) cara fertigasi sangat berpengaruh terhadap rata-rata bobot tajuk dan akar tanaman bayam. Dari hasil penelitian yang dilakukan nilai rata-rata tertinggi ditunjukkan oleh perlakuan cara F3 (terus-menerus) yakni sebesar 41.00 g, diikuti perlakuan F2 (terputus-putus) sebesar 40,95 g, nilai terkecil terdapat pada perlakuan cara F1 (manual) sebesar 34,63 g. Bobot tajuk berbeda nyata antara perlakuan dengan nilai rata-rata tertinggi terdapat pada perlakuan F3. Berdasarkan uraian tersebut, dapat disimpulkan bahwa penggunaan cara fertigasi terputus-putus (F2) dan terus-menerus (F3) sangat cocok untuk diterapkan pada budidaya bayam secara hidroponik.
Suatu metode irigasi yang baik harus dapat memenuhi kebutuhan air dalam jumlah dan waktu yang tepat serta efisien dan efektif. Penggunaan fertigasi lebih ditekankan pada tingkat keefisienan dalam menggunakan larutan hara, biaya, waktu dan tenaga yang tepat guna yang dapat menghemat biaya serta efisiensi pemberian nutrisi yang secara maksimal untuk memenuhi kebutuhan nutrisi akan tanaman (Wibowo dan Asriyanti, 2013).
Sistem Hidroponik Rakit Apung
Pada sistem Floating Raft (Rakit apung), tanaman ditempatkan pada styreofoam yang diapungkan pada sebuah kolam. Kolam sedalam 40 cm tersebut berisi nutrisi. Sistem ini perlu ditambahkan airstone ataupun aerator. Aerator berfungsi menghasilkan oksigen untuk pertukaran udara dalam daerah perakaran.
Kekurangan oksigen akan mengganggu penyerapan air dan nutrisi oleh akar. Rakit apung hanya dapat ditanami oleh tumbuhan yang memiliki bobot rendah. Selain itu, tinggi tanaman, jumlah daun, luas daun serta bobot segar tanaman sangat dipengaruhi oleh jumlah air dan ketinggian air didalam kolam larutan yang diterima tanaman (Wijayani, 2000).
Sama halnya untuk metode hidroponik dengan macam-macam sistem lainya. Sistem rakit apung juga menggunakan media-media sebagai berikut yang menjadi media tanam pada beberapa media tanam yang digunakan pada hidroponik yaitu: 1). Rockwool; 2).Coconut Coir (sabut kelapa); 3).Perlite;
4).Lightweight Expanded Clay Aggregate (LECA); 5) .Pasir sering digunakan sebagai media tanam alternatif untuk menggantikan fungsi tanah.; 6). Wood fibre (serbuk kayu); 7). Gravel (kerikil).;8). Brick shards (pecahan bata) (Roberto, 2004).
Kebutuhan Air dan Nutrisi Tanaman
Air merupakan sumber kehidupan bagi makhluk hidup yang ada di bumi, air tidak hanya dibutuhkan oleh manusia tetapi juga dibutuhkan oleh tanaman, dengan kualitas air yang baik maka tanaman akan tumbuh subur dan sehat.
Kualitas air yang sesuai sangat mempengaruhi dengan pertumbuhan tanaman secara hidroponik yang mempunyai tingkat kepekatan sebesar 1.300 ppm atau
mempunyai nilai EC 2,6 ms/cm serta tidak mengandung logam-logam berat dalam jumlah besar karena dapat meracuni tanaman serta mengganggu pertumbuhan dan produktifitas tanaman (Utomo dkk, 2014).
Pada umumnya kualitas larutan nutrisi dapat diketahui dengan mengukur electrical conductivity (EC) larutan. Bila EC tinggi maka larutan nutrisi semakin pekat, sehingga ketersediaan unsur hara semakin bertambah. Begitu juga sebaliknya, jika EC rendah maka konsentrasi larutan nutrisi rendah sehingga ketersediaan unsur hara lebih sedikit. Electrical conductivity (EC) untuk sayuran daun berkisar 1.5-2.6 ms/cm. Pada EC yang terlampau tinggi, tanaman tidak dapat menyerap hara karena telah jenuh. Batasan jenuh untuk sayuran daun adalah EC 2,6 ms/cm. Pertumbuhan tanaman akan terhambat bila EC melebihi batas jenuh dan dapat mengakibatkan keracunan pada tanaman. Setiap jenis dan umur tanaman membutuhkan larutan dengan EC yang berbeda-beda. Kebutuhan EC disesuaikan dengan fase pertumbuhan, yaitu ketika tanaman masih kecil atau pada tahap MST 1 kisaran EC-nya sebesar 1,5 - 1,6 ms/mc atau sama dengan 750-800 ppm. Sedangkan, pada umur tanaman yang semakin besar atau pada taham MST 4 kisaran EC-nya sebesar 2,5 - 2,6 ms/cm atau sama dengan1.250 – 1.300 ppm (Lingga, 2005).
Kebutuhan akan unsur hara yang diserap oleh tanaman sesuai pada umur tanaman dan jenis tanaman tersebut. Sedangkan tanaman hortikultura membutuhkan unsur hara berbeda dengan jenis tanaman palawija. Menurut Fransisca (2009), pada dosis terlalu rendah yang diberikan pada tanaman membuat larutan tidak berpengaruh nyata pada tanaman tersebut, sedangkan pada dosis tinggi selain boros juga akan mengakibatkan tanaman mengalami
plasmolisis atau kekurangan cairan sel karena tertarik oleh larutan hara yang lebih pekat sehingga dapat menyebabkan tanaman tersebut tidak tumbuh baik bahkan dapat menyebabkan tanaman tersebut mati. Menurut Dermawati (2006) konsentrasi larutan yang diberikan pada tanaman untuk jenis nutrisi AB Mix, Multihara, Growmore serta POC yaitu sebanyak 10 ml/L air, sedangkan untuk multihara yang berbentuk granule diberikan konsentrasi larutan sebanyak 2,5-3,5 g/L air.
Kebutuhan unsur hara pada tanaman sangat berkaitan dengan jenis atau macam unsur hara. Hal ini sejalan dengan adanya perbedaan karakter dari masing-masing tanaman menyangkut kebutuhannya akan unsur hara tertentu serta perbedaan karakter dan fungsi dari unsur hara tersebut. Kebutuhan tanaman akan unsur hara yang berbeda sesuai dengan fase-fase pertumbuhan tanaman tersebut, semisal pada saat awal pertumbuhan tanaman/fase vegetatif akan membutuhkan unsur hara yang berbeda dengan saat tumbuhan mencapai fase generatif.
Kebutuhan unsur hara pada tanaman selain berkaitan dengan macam unsur hara, juga sangat berkaitan dengan jumlah unsur hara yang dibutuhkan. Jumlah unsur hara yang dibutuhkan oleh tanaman berbeda sesuai dengan jenis tanaman dan jenis unsur haranya, semisal pada jenis tanaman sayuran akan membutuhkan unsur hara yang berbeda dengan jenis tanaman palawija. Selain itu jumlah unsur hara yang dibutuhkan tanaman juga dapat dilihat dari umur tanaman, Suwandi (2009) menyatakan bahwa konsumsi hara oleh tanaman berbeda bergantung pada umur fisiologis tanaman tersebut.
Salah satu prinsip dasar produksi sayuran, baik didalam tanah maupun dalam sistem hidroponik, adalah untuk menyediakan semua nutrisi yang
dibutuhkan tanaman. Beberapa unsur kimia penting untuk pertumbuhan dan produksi tanaman, dalam total enam belas elemen: karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, fosfor, kalium, sulfur, kalsium, magnesium, mangan, besi, seng, boron, tembaga, molibdenum dan klorin. . Diantara unsur-unsur yang disebutkan di atas, ada pembagian menurut asal usulnya: organik, C, H, O dan mineral; Dipecah menjadi macronutrients, N, P, K, Ca, Mg, S, dan mikronutrien, Mn, Fe, B, Zn, Cu, Mo, Ni, Cl (Wijayanti dan Widodo, 2005).
Sebagai contoh seperti yang dinyatakan oleh Suwandi (2009) bahwa berdasarkan analisis dinamika unsur hara NPK dan umur fisiologis tanaman, aplikasi pupuk N untuk sayuran dimulai pada saat tanam hingga maksimum 2/3 umur tanaman. Pupuk P dan K diaplikasikan sebelum tanam atau sebagian ditambahkan sebelum fase vegetatif maksimum. Pada dosis yang terlalu rendah pengaruh larutan hara tidak nyata, sedangkan pada dosis yang terlalu tinggi selain boros juga akan mengakibatkan tanaman mengalami plasmolisis, yaitu keluarnya cairan sel karena tertarik oleh larutan hara yang lebih pekat.
Pada tanaman hidroponik, penyerapan biasanya sebanding dengan konsentrasi nutrisi dalam larutan dekat akar, yang dipengaruhi oleh faktor lingkungan seperti salinitas, oksigenasi, suhu, pH dan konduktivitas larutan
nutrisi, intensitas cahaya, lama penyinaran dan kelembaban udara.
Masing-masing dari unsur hara makro dan mikro memiliki minimal satu fungsi dalam tanaman dan kelebihan atau kekurangan mengarah ke gejala defisiensi karakteristik atau toksisitas.
Jenis Larutan Nutrisi
Nutrisi atau larutan hara merupakan bahan-bahan yang diserap oleh
tanaman dan berisi satu atau lebih unsur esensial yang dibutuhkan tanaman Menurut Resh (2004) terdapat beberapa formula larutan hidroponik siap pakai
yang sudah dikomersilkan, misalnya larutan Hoagland, larutan Arnon, larutan Cooper dan sebagainya. Semua larutan di atas menggunakan bahan kimia dengan harga relatif mahal terutama unsur mikronya. Larutan hara memiliki tiga hal utama yang harus diperhatikan yaitu komposisi, pH dan EC. Kualitas larutan hara sangat ditentukan oleh suhu larutan, pH larutan dan konduktivitas listrik (EC).
Pada saat suhu larutan tinggi, jumlah oksigen yang terkandung dalam larutan akan menurun cepat Rukmana (1994). Menurut Nielsen (1984) nilai rata-rata tertinggi tersedianya semua nutrisi penting tanaman berada pada pH kisaran 5.4 sampai 6.0 untuk media tanpa tanah. Unsur-unsur akan terlarut sepenuhnya dan mudah terserap oleh akar jika nilai pH masih berada dalam kisaran tersebut.
Keseragaman konduktivitas listrik larutan (EC) merupakan suatu kemampuan air sebagai penghantar listrik yang dipengaruhi oleh jumlah ion atau garam yang terlarut di dalam air. Semakin banyak garam yang terlarut semakin tinggi daya hantar listrik yang terjadi. EC merupakan pengukuran tidak langsung terhadap konsentrasi garam yang dapat digunakan untuk menentukan secara umum kesesuaian air untuk budidaya tanaman dan untuk memonitor konsentrasi larutan hara. Sesuai dengan penelitian Susila ( 2009) bahwa pengukuran EC dapat digunakan untuk mempertahankan target konsentrasi hara di zona perakaran yang merupakan alat untuk menentukan pemberian larutan hara kepada tanaman.
Satuan pengukuran EC adalah millimhos per centimeter (mmhos/cm),
millisiemens per centimeter (mS/cm) atau microsiemens per centimeter (ms/cm).
TDS yang digunakan pada penelitian adalah dengan satuan (Hanna, USA 1 ms/cm = 1,0 EC = 500 ppm)
Sama halnya dengan pertanian konvensional, pertanian secara hidroponik pun membutuhkan unsur hara. Pada dasarnya tanaman membutuhkan elemen- elemen penting untuk menyokong pertumbuhan dan perkembangannya. Elemen- elemen tersebut antara lain hara makronitrogen. Hara makro dibutuhkan oleh tanaman dalam jumlah yang lebih besar dibandingkan dengan hara mikro (Resh, 2004). Dalam sistem hidroponik, unsur-unsur hara tersebut ditambahkan dalam bentuk pupuk bersamaan dengan air.
Dari perbedaan paling nyata antara pertanian hidroponik dan pertanian budidaya konvensional adalah terletak pada penyediaan nutrisi tanaman. Pada tanaman budidaya konvensional penyediaan nutrisi tanaman sangat bergantung pada kemampuan tanah menyediakan unsur hara dalam jumlah yang cukup dan lengkap. Nutrisi itu diberikan dalam bentuk larutan yang bahannya dapat berasal dari bahan organik maupun anorganik. Beberapa nutrisi atau pupuk yang digunakan dalam sistem hidroponik pada umumnya meliputi Growmore, Hyponex, vitabloom, vitagrow, gandapan, gandasan, baypolan dan lain-lain (Tim Karya Tani Mandiri, 2010).
Larutan hara untuk sistem hidroponik adalah larutan yang mengandung ion anorganik terbentuk dari garam terlarut yang merupakan elemen terpenting bagi pertumbuhan tanaman. Larutan hidroponik standar yang biasa digunakan adalah larutan AB mix yang terdiri dari stok A (berisi larutan hara A) mengandung KNO3, Ca(NO3)2, NH4NO3 dan FeEDTA, stok B (berisi larutan hara stok B)
mengandung KNO3, K2SO4, KH2PO4, MgSO4, MnSO4, CuSO4, dan asam dengan jumlah 15-20 % dari total larutan stok A dan B (Resh, 2004).
Budidaya sayuran daun secara hidroponik umumnya menggunakan larutan hara berupa larutan hidroponik standar AB mix, biasanya hasil dari penggunaan nutrisi ini sangat signifikan dengan hasil produksinya dapat dilihat dari berat sayuran tersebut, POC ( pupuk organik cair) dapat menghasilkan produktivitas sayuran yang cukup bagus dan disamping itu sayuran yang dihasilkan dapat dikatakana organik dengan tekstur yang kenyal dan untuk pupuk majemuk begitu juga hasilnya yang cukup bagus namun masih menggunakan pupuk konvensional buatan parbik yang mungkin belum termasuk organik. Dan masih banyak lagi racikan nutrisi dari berbagai pupuk yang dapat menjadi usur hara atau nurisi paa pertanian metode hidroponik yang tentunya menimbang komposisi pH dan EC.
Pemberian komposisi hara yang seimbang dapat diserap tanaman secara efektif serta menghasilkan daun yang lebar, dan diameter batang yang lebih besar.
Kandungan pupuk AB mix diduga memiliki komposisi seimbang yang dibutuhkan oleh tanaman (Iqbal, 2006).
Nutrisi pada sistem hidroponik yang digunakan adalah nutrisi A dan nutrisi B, kedua nutrisi ini digunakan pada semua jenis tanaman yang akan ditanam secara hidroponik dengan cara mencampuran nutrisi A dan B ke dalam air (nutrisi AB Mix). Nutrisi AB mix mengandung unsur hara esensial yang dibutuhkan oleh tanaman. Menurut Iqbal (2006), nutrisi A memiliki kandungan calcium nitrat, Fe dan kalium nitrat sedangkan untuk nutrisi B memliliki kandungan KH2PO4, mono amonium fosfat, kalium sufat, magnesium sulfat,
manganium sulfat, cupro sulfat, zinc sulfat, asam borat, amonium hepta molybdat atau natrium molybdat.
Pupuk merupakan bahan yang secara langsung ataupun tidak langsung diberikan kepada tanaman supaya tanaman dapat tumbuh dengan baik serta produksi dan kualitasnya meningkat. Berdasarkan jumlah unsur hara yang terkandung didalamnya. Didalam pertanian dengan menggunakan metode hidroponik pemupukan dilakukan dengan cara fertigasi atau fertilizer, yang pada dasarnya pupuk dilarutkan didalam air dan diaplikasikan pada tanaman (Salisbury dan Ross, 2006).
Pupuk organik adalah pupuk yang berasal dari sisa-sisa tanaman, hewan atau manusia seperti pupuk kandang, pupuk hijau, dan kompos baik yang berbentuk cair maupun padat. Pupuk organik bersifat bulky dengan kandungan hara makro dan mikro rendah sehingga perlu diberikan dalam jumlah banyak.
Manfaat utama pupuk organik adalah dapat memperbaiki kesuburan kimia, fisik dan biologis tanah, selain sebagai sumber hara bagi tanaman. Pupuk organik dapat dibuat dari berbagai jenis bahan, antara lain sisa panen (jerami, brangkasan, tongkol jagung, bagas tebu, sabut kelapa), serbuk gergaji, kotoran hewan Pupuk organik cair dapat diklasifikasikan atas pupuk kandang cair, biogas, pupuk cair dari limbah organik, pupuk cair dari limbah kotoran manusia dan mikroorganisme efektif. Pupuk organik cair adalah pupuk organik berbentuk cairan. Pupuk cair umumnya hasil ekstrak bahan organik yang sudah dilarutkan dengan pelarut seperti air, alkohol, atau minyak (Prihmantoro, 2005 ).
Penggunaan POC sebagai nutrisi hidroponik dapat dilakukan tetapi tidak berpatokan pada nilai EC, karena untuk mendapatkan nilai EC yang tinggi
diperlukan POC dalam jumlah besar dalam penelitiannya juga menjelaskan bahwa penggunaan POC limbah buah 10 ml ditambah dengan limbah sayur 20 ml menghasilkan jumlah daun yang lebih tinggi (16 helai), dibandingkan penggunaan pupuk limbah buah 10 ml (11 helai) dan limbah sayur 20 ml (15 helai). Selain itu, penggunaan POC limbah buah 20 ml ditambah dengan POC limbah sayur 20 ml menghasilkan luas daun selada 20,4 cm lebih besar dibandingkan penggunaan POC buah 20 ml yaitu 3,73 cm dan POC sayur 20 ml, yaitu 7,75 cm (Suwandi,2009).
Analisis Biaya
Biaya produksi merupakan nilai semua faktor produksi yang digunakan untuk menghasilkan output. Biaya produksi setiap output tergantung pada dua hal diantaranya adalah biaya tetap (pengeluaran tetap) dan biaya variable (biaya dengan jumlah berubah-ubah sesuai kuantitas produk). Analisis keuntungan dan efisiensi usaha sayuran hidroponik merupakan selisih dari total penerimaan dengan total biaya. Dalam analisis keuntungan, penting untuk mengetahui biaya yang dikeluarkan serta harga jual yang digunakan dan salah satu tujuan produksi di dalam budidaya produk hortikultur dengan metode hidroponik sistem rakit apung adalah di peroleh dari produk yang bermutu sehat, dan dapat meningkatkan pendapatan petani yang sejahtera dari hasil panen yang optimal yang di hasilkan oleh sayuran hidroponik (Indriasti,2013 ).
Pengukuran biaya produksi dilakukan dengan cara menjumlahkan biaya yang dikeluarkan yaitu biaya tetap dan biaya tidak tetap (biaya pokok).
Biaya pokok =
[
]
...(1) dimana :BT = total biaya tetap (Rp/tahun) BTT = total biaya tidak tetap (Rp/jam) X = total jam kerja pertahun (jam/tahun) C = kapasitas alat (jam/satuan produksi) 1) Biaya Tetap
Menurut Waldiyono (2008), biaya tetap terdiri dari:
1. Biaya penyusutan (straight line method)
Metode ini memungkinkan untuk memperkirakan penyusutan dengan lebih mudah dan cepat. Pada metode ini, biaya penyusutan dianggap sama setiap tahun.
Dt = -
n ... (2) dimana :
Dt = Biaya penyusutan pada tahun ke-t (Rp/tahun)
P = Nilai awal alat (harga beli atau pembuatan) alat (Rp) S = Nilai akhir alat (10 % dari P) (Rp)
n = perkiraan umur ekonomis (tahun) 2. Biaya bunga modal dan asuransi I = i ( ) n
n ... (3) dimana:
I = Total persentase bunga modal dan asuransi (Rp/tahun) i = tingkat bunga modal (%)
P = Nilai awal alat (harga beli atau pembuatan) alat (Rp)
Biaya pajak di negara ini belum ada ketentuan besar pajak secara khusus untuk mesin-mesin dan peralatan pertanian, diperkirakan bahwa biaya pajak adalah 2 % pertahun dari nilai awalnya.
3. Biaya gudang atau garasi diperkirakan berkisar antara 0,5 – 1 %, rata-rata diperhitungkan 1 % dari nilai awal (P) pertahun.
2) Biaya Tidak Tetap
Biaya tidak tetap terdiri dari:
1. Biaya perbaikan untuk sumber tenaga penggerak, mesin sumber tenaga adalah mesin penggerak peralatan lainnya yang umumnya dihubungkan dengan jenis-jenis transmisi tertentu. Biaya perbaikan ini dapat dihitung dengan persamaan:
Biaya reparasi = -
jam ... (4) Biaya operator, tergantung pada kondisi lokal, dapat diperkirakan dari gaji bulanan atau gaji pertahun dibagi dengan total jam kerja.
Break Even Point (BEP)
Menurut Halim (2009) analisis break even point adalah suatu teknik analisis untuk memelajari hubungan antara biaya tetap, biaya variable, keuntungan dan volume kegiatan yang terjadi disuatu perusahaan. Break even merupakan adalah suatu keadaan dimana total revenue persis sama dengan total cost.
Sehingga pada kondisi tersebut suatu usaha tidak memperoleh keuntungan maupun kerugian. Analisis ini juga dapat digunakan untuk merencanakan berapa besarnya produk minimal yang harus dihasilkan untuk memperoleh keuntungan.
Adapun BEP dapat dicari dengan menggunakan persamaan berikut :
N = - ... (5) Dalam hal ini :
N = Jumlah produksi minimal untuk mencapai titik impas F = Biaya tetap per tahun (Rp)
R = Penerimaan dari tiap unit produksi (Rp) V = Biaya tidak tetap per unit produksi (Rp) Net Present Value (NPV)
Kadariah (2001) menyatakan bahwa untuk menentukan net present value dari benefit dan cost maka harus ditetapkan terlebih dahulu discount rate yang akan digunakan untuk menghitung present value untuk biaya dan benefit. Jika B/C ratio dipengaruhi oleh tingginya discount rate yang dipakai. Makin tinggi discount rate, makin kecil B/C ratio dan jika discount rate tinggi sekali, B/C ratio dapat turun sampai menjadi lebih kecil dari satu. Jika B/C lebih kecil dari satu maka the present value dari benefit lebih kecil dari the present value dari cost. Hal ini menunjukkan bahwa proyek tidak menguntungkan. Menurut Giatman (2006) Net Present Value (NPV) adalah suatu teknik yang digunakan dalam menentukan kelayakan suatu investasi dengan menghitung nilai bersih (netto) suatu cash flow investasi pada waktu sekarang (present). Metode NPV pada dasarnya memindahkan cash flow yang menyebar sepanjang umur investasi ke waktu awal investasi atau kondisi present. Model teknik NPV adalah sebagai berikut:
CIF – COF > 0 ... (6) Dalam hal ini :
CIF = Cash in flow
COF = Cash out flow
Sementara itu keuntungan yang diharapkan dari investasi yang dilakukan bertindak sebagai tingkat bunga modal dalam perhitungan: Penerimaan (CIF) = pendapatan ⁄ i n nilai akhir ⁄ i n Pendapatan (COF) = investasi pembiayaan ⁄ i n Terdapat kriteria dalam menetukan suatu investasi dianggap layak atau tidak dengan menggunakan metode ini yaitu apabila diperoleh nilai NPV lebih atau sama dengan nol maka usaha layak untuk dijalankan, sedangkan jika NPV kurang dari nol maka investasi tidak layak untuk dijalankan (Halim, 2009).
Internal Rate Return (IRR)
Internal Rate Return (IRR) adalah tingkat bunga majemuk yang akan kembali berdasarkan nilai yang disediakan. Jika nilai IRR sama dengan tingkat bunga biaya modal , maka usaha tersebut tidak untung ataupun rugi, jika nilai IRR lebih besar, maka usaha akan menguntungkan. Cara yang mudah untuk melihat apakah IRR lebih besar dari bunga biaya modal adalah berdasarkan NPV. Jika nilai NPV lebih besar dari nol, maka IRR akan memiliki nilai yang lebih besar dari bunga biaya modal (Halim, 2009). Untuk menentukan harga IRR maka dicari nilai NPV yang bernilai positif dan negatif pada tingkatan discount rate tertentu. Berdasarkan harga dari NPV = X (positif) pada discount rate p%
dan NPV = Y (negatif) pada discount rate q% maka dihitung nilai IRR dengan menggunakan rumus sebagai berikut :
IRR = p %
- y q - p positif dan negatif ... (7) Dalam hal ini :
P% = suku bunga pada saat NPV bernilai positif
q% = suku bunga pada saat NPV bernilai negatifx = NPV perkiraan yang bernilai positif
Y = NPV perkiraan bernilai negatif (Purba,1997).
Analisis Statistika
Pada penelitian ini digunakan uji analisis sidik ragam (Analysis of Variance) untuk mengetahui perbandingan berbagai nutrisi dan
ketinggian air pada tanaman pak choi yang dihasilkan. Analisis data untuk uji lanjut menggunakan uji Duncan. Analisis ragam dan uji duncan digunakan untuk menguji apakah ada pengaruh atau tidak pada pertumbuhan tanaman pak choi. Analisis sidik ragam atau ANOVA adalah suatu metode analisis statistika yang termasuk kedalam cabang statistika inferensi. Uji dalam ANOVA menggunakan uji F karena dipakai untuk pengujian lebih dari 2 sampel dan menggunakan rancangan acak lengkap yang diamati secara langsung di lapangan (Qalyubi dkk, 2014).
METODOLOGI PENELITIAN
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Mei hingga Juni 2018 di Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan pada ketinggian tempat
± 25 m di atas permukaan laut.
Bahan dan Alat Penelitian
Adapun bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah benih pak choi, air berfungsi sebagai pelarut nutrisi pada penelitian, larutan AB Mix, POC dan pupuk majemuk yang berfungsi sebagai larutan nutrisi bagi tanaman pak choi, rockwall berfungsi sebagai media tanaman.
Adapun alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah kayu berukuran 1 x 1 cm sebanyak 4 batang, kayu ukuran 2 x 3 cm sebanyak 10 batang, bambu berukuran panjang 4 m yang berfungsi sebagai dudukan bak styrofoam, box styrofoam dengan dimensi ( Tinggi 28,5 cm, panjang 36,5 cm, lebar 22 cm dan tebal 2 cm) yang berfungsi sebagai konstruksi hidroponik sistem rakit apung, TDS yang berfungsi sebagai pengecek konduktivitas listrik (EC) dari larutan nutrisi, Styrofoam putih dengan ketebalan 1 cm yang berfungsi sebagai tempat tanaman, plastic UV yang berfungsi sebagai naungan tanaman, pisau berfungsi sebagai alat pemotong, penggaris berfungsi sebagai alat mengukur panjang dan lebar rockwoll.
Pelaksanaan Penelitian A. Persiapan Konstruksi
1. Menyiapkan kayu yang ada untuk membuat dudukan bak styrofoam 2. Menyiapkan bambu sebagai alas dudukan bak styrofoam
3. Memasang naungan menggunakan plastic UV
4. Menyusun bak styrofoam ( Tinggi 28,5 cm, panjang 36,5 cm, lebar 22 cm dan tebal 2 cm) sebanyak 24 konstruksi sesuai perlakuan dan ulangan yang akan di lakukan
B. Pelaksanaan Persemaian
1. Menyediakan tempat persemaian berupa baki berukuran ( 30 x 10 cm) dan rockwoll sebagai tempat persemaian.
2. Membasahi rockwoll dengan air sampai lembab.
3. Meletakkan satu benih pak choi pada rockwoll
4. Meletakkan baki yang berisi benih dan rockwoll pada konstruksi yang sudah di pasang dengan naungan plastic UV agar tidak terkena
sinar matahari langsung.
5. Memindahkan tanaman pak choi setelah tumbuh pada usia 7 hari ke papan styrofoam dengan jarak tanam 5 cm
C. Pelaksanaan Penelitian
1. Mengisi bak styrofoam dengan larutan AB Mix sebanyak 240 ml ke dalam air dengan volume 24 L dengan ketinggian air 25 cm dan 260 ml ke dalam air dengan volume 26 L dengan ketinggian air 30 cm masing- masing diulang sebanyak 4 kali. Dengan keseragaman konduktivitas listrik larutan diukur, pemberian nutrisi dilakukan sebanyak empat kali dalam priode tanam dengan satu kali seminggu pengaplikasian dan di setiap pemberian nutrisi dilakukan pengukuran juga untuk konduktivitas listrik (EC)
2. Mengisi bak styrofoam dengan larutan POC sebanyak 240 ml ke dalam air dengan volume 24 L dengan ketinggian air 25 cm dan 260 ml ke dalam air dengan volume 26 L dengan ketinggian air 30 cm masing- masing diulang sebanyak 4 kali. Dengan keseragaman konduktivitas listrik larutan diukur, pemberian nutrisi dilakukan sebanyak empat kali dalam priode tanam dengan satu kali seminggu pengaplikasian dan di setiap pemberian nutrisi dilakukan pengukuran juga untuk konduktivitas listrik (EC)
3. Mengisi bak styrofoam dengan pupuk majemuk sebanyak 60 g/ 24 L air dengan ketinggian air 25 cm dan 65 g dalam air dengan volume 26 L dengan ketinggian air 30 cm air masing-masing diulang sebanyak 4 kali. Dengan keseragaman konduktivitas listrik larutan diukur, pemberian nutrisi dilakukan sebanyak empat kali dalam priode tanam dengan satu kali seminggu pengaplikasian dan di setiap pemberian nutrisi dilakukan pengukuran juga untuk konduktivitas listrik (EC) 4. Meletakkan papan styrofoam yang telah berisi tanaman pak choi
kedalam bak styrofoam diatur sedemikian rupa agar papan styrofoam megapung pada bak styrofoam
5. Melakukan pengamatan pertumbuhan tanaman pak choi hingga waktu panen berdasarkan parameter yang di amati.
Parameter Penelitian
1. Keseragaman konduktivitas listrik larutan (EC)
Pengukuran nilai konduktivitas listrik (EC) larutan pada box styrofoam untuk masing-masingnya dan diukur pada setiap pemberian nutrisi
2. Tinggi Tanaman
Diukur mulai dari leher akar sampai ujung daun tertinggi yang dilakukan satu minggu sekali.
3. Jumlah Daun
Dengan menghitung jumlah daun yang telah membuka penuh tiap tanaman yang dilakukan satu minggu sekali.
4. Berat segar tanaman (gr)
Menimbang tanaman yaitu daun yang masih dapat di konsumsi pada saat panen.
5. Analisis biaya produksi
Adapun perhitungan terhadap analisis biaya produksi yang ada guna untuk menentukan marginal pengeluaran biaya agar dapat menghitung pengeluaran dan keuntungan yang di dapat dengan menggunakan budidaya pertanian metode hidroponik sistem rakit apung.
Metode Penelitian
Penelitian dilakukan secara faktorial (3 x 2) dengan pola dasar Rancangan Acak Lengkap Faktorial (RAL) yang terdiri dari dua faktor yaitu faktor jenis larutan nutisi (N) dan faktor ketinggian air (H) masing-masing diulang 4 kali. Adapun pada penelitian ini menggunakan factorial (Tc) 3 x 2 dimana jumlah minimum ulangan percobaan (n) sehingga banyaknya ulangan pada percobaan dapat di hitung dengan cara :
Tc (n- ≥ 5 6 (n- ≥ 5 6 n-6 ≥ 5 6 n ≥ n ≥ 3 5 n = 4
Faktor jenis larutan nutisi (N) yang terdiri dari:
N1 = AB Mix N2 = POC
N3 = Pupuk majemuk (NPK)
Faktor ketinggian air (H) yang terdiri dari : H1 = 25 cm
H2 = 30 cm Kombinasi perlakuan :
Tabel 2. Kombinasi perlakuan menggunakan nutrisi AB Mix dan dua ketinggian air
Kombinasi
Perlakuan AB Mix Ketinggian Air
(cm) Takaran ( ml)
N1H1 1000 ml 25 cm 10 ml/1 L air
N1H2 1200 ml 30 cm 10 ml/1 L air
Tabel 3. Kombinasi perlakuan menggunakan nutrisi POC dan dua ketinggian air Kombinasi
Perlakuan POC Ketinggian Air
(cm) Takaran ( ml)
N2H1 1000 ml 25 cm 10 ml/1 L air
N2H2 1200ml 30 cm 10 ml/1 L air
Tabel 4.Kombinasi perlakuan menggunakan nutrisi Pupuk Majemuk (NPK) dan dua ketinggian air
Kombinasi
Perlakuan Pupuk Majemuk Ketinggian Air
(cm) Takaran ( ml)
N3H1 250 g 25 cm 2,5 g/1 L air
N3H2 300 g 30 cm 2,5 g/1 L air
Metode analisis
Model matematis dari rancangan yang digunakan adalah:
Yijk = µ Ni Hj NH ij €ijh ... (8) Keterangan :
Yijk = Variabel respon karena pengaruh faktor N taraf ke – i dengan faktor H taraf ke – j ulangan.
µ = Nilai tengah populasi (rata – rata sesungguhnya) Ni = Pengaruh faktor N taraf ke – i
Hj = Pengaruh faktor H taraf ke - j
(NH)ij = Pengaruh interaksi antara faktor N taraf ke – i dengan fakto H taraf ke – j
€ijh = Pengaruh galat dari satuan percobaan ke H yang memperoleh kombinasi perlakuan i
HASIL DAN PEMBAHASAN
Keseragaman Konduktivitas Listrik Larutan (EC)
Keseragaman konduktivitas listrik larutan nutrisi atau sering juga disebut dengan (ppm) adalah keseragaman dari variasi nilai konduktivitas listrik (EC) larutan nutrisi pada setiap perlakuan pada penelitian ini besarnya nilai ppm tidak sama besarnya pada setiap MST. Besarnya keseragaman knduktivitas listrik (EC) dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Nilai ppm Larutan Berbagai Nutrisi pada setiap priode pertumbuhan.
Priode Pertumbuhan Larutan Nutrisi (ppm)
AB Mix POC Pupuk Majemuk
MST I 800 750 600
MST II 950 900 650
MST III 1.150 1.150 950
MST IV 1.300 1.300 1.300
Keterangan : MST I : minggu setelah tanam satu, MST II : minggu setelah tanam dua, MST III : minggu setelah tanam tiga, MST IV : minggu setelah tanam empat.
Nilai keseragaman konduktivitas listrik larutan tertinggi terdapat pada MST IV yaitu sebesar 1.300 ppm yang jika dikonversikan kedalam (EC) nilainya sebesar 2,6 ms/cm Lampiran 30. Menurut Sapei (2003) distribusi (EC) larutan nutrisi pada setiap perlakuan terdistribusi secara merata dan hal ini menyebabkan peningkatan O2 yang terlarut dalam larutan. Menurut Lingga (2005) kualitas larutan nutrisi dapat diketahui dengan mengukur electrical conductivity (EC) larutan. Bila EC tinggi maka larutan nutrisi semakin pekat, sehingga ketersediaan unsur hara semakin bertambah. Begitu juga sebaliknya, jika EC rendah maka konsentrasi larutan nutrisi rendah sehingga ketersediaan unsur hara lebih sedikit dan produktivitas tanaman dapat menurun jika kontrol konduktivitas listrik nutrisi tidak di jaga dan disesuaikan sedemikian rupa agar tanaman dapat tumbuh dan menghasilkan produksi yang tinggi dan memuaskan hasil panenya.
Tinggi tanaman
Hasil pengukuran terhadap parameter tinggi tanaman pak choi yang telah diberi perlakuan nutrisi disajikan pada Tabel 6.
Tabel 6 . Rata-rata tinggi tanaman Pak choi (cm) akibat perlakuan nutrisi ( AB Mix, POC dan Pupuk Majemuk) dan Ketinggian air ( 25 cm dan 30 cm )
No Perlakuan Ulangan
Total Rataan
1 2 3 4
1 N1H1 13,12 13,98 16,16 14,88 58,14 14,54
2 N1H2 16,30 15,34 17,24 13,58 62,46 15,65
3 N2H1 10,16 10,38 12,14 10,62 43,30 10,85
4 N2H2 11,94 12,12 12,00 10,86 46,92 11,73
5 N3H1 9,82 9,32 9,50 9,94 38,58 9,65
6 N3H2 9,36 9,00 9,54 9,14 37,04 9,26
Pada Tabel 6. menunjukan bahwa tanaman pak choi dengan perlakuan pemberian nutrisi pupuk majemuk dan ketinggian air 30 cm (N3H2) memiliki tinggi tanaman paling rendah yaitu 9,26 cm, sedangkan perlakuan pemberian nutrisi AB Mix dan ketinggian air 30 cm (N1H2) memiliki tinggi tanaman paling tinggi yaitu 15,65 cm. Hal ini sesuai dengan penelitian Iqbal (2006) yang menyatakan bahwa nutrisi A memiliki kandungan calcium nitrat, Fe dan kalium nitrat sedangkan untuk nutrisi B memliliki kandungan KH2PO4, kalium sufat, magnesium sulfat, manganium sulfat, cupro sulfat, zinc. Sedangkan untuk tinggi tanaman itu sendiri dipengaruhi oleh nitrogen dan phospat dalam formula larutan nutrisi yang diberikan pada penelitian ini yaitu sebanyak 10 ml/ L air.
Berdasarkan hasil analisis sidik ragam pada Lampiran 2. menunjukan bahwa jenis nutrisi berpengaruh nyata terhadap tinggi tanaman, sedangkan tinggi air dan kobmbinasi perlakuan tidak berpengaruh nyata. Hasil uji lanjut DMRT Tabel 7. pengaruh nutrisi terhadap tinggi tanaman dapat dilihat pada tabel
Tabel 7 . Uji DMRT pengaruh jenis nutrisi terhadap tinggi tanaman
Jarak DMRT
Perlakuan Rataan Notasi
0,05 0,01 0,05 0,01
- - - N1 15,30 a A
2 1,248 1,708 N2 11,40 b B
3 1,308 1,789 N3 9,45 c C
Keterangan : Notasi huruf yang berbeda menunjukkan berbeda nyata ada taraf 5% dan berbeda sangat nyata pada taraf 1%.
Tanaman tertinggi terdapat pada perlakuan N1 dengan rataan 15,30 cm dan tinggi tanaman terendah terdapat pada perlakuan N3 dengan rataan 9,45 cm.
Pengaruh jenis nutrisi dapat dilihat pada Tabel 7, Kebutuhan akan unsur hara yang diserap oleh tanaman sesuai pada umur tanaman dan jenis tanaman tersebut.
Sedangkan tanaman hortikultura membutuhkan unsur hara berbeda dengan jenis tanaman palawija. Menurut Fransisca (2009), pada dosis terlalu rendah yang diberikan pada tanaman membuat larutan tidak berpengaruh nyata pada tanaman tersebut, sedangkan pada dosis tinggi selain boros juga akan mengakibatkan tanaman mengalami plasmolisis atau kekurangan cairan sel karena tertarik oleh larutan hara yang lebih pekat sehingga dapat menyebabkan tanaman tersebut tidak tumbuh baik bahkan dapat menyebabkan tanaman tersebut mati. Menurut Dermawati (2006) konsentrasi larutan yang diberikan pada tanaman untuk jenis nutrisi AB Mix, Multihara, Growmore serta POC yaitu sebanyak 10 ml/L air, sedangkan untuk multihara yang berbentuk granule diberikan konsentrasi larutan sebanyak 2,5-3,5 g/L air.
Pada system Floating Raft (Rakit apung) sendiri tanaman yang dapat ditanam ialah tanaman berbobot rendah atau biasanya adalah sayuran Wijayani (2000). Pada system ini masih memiliki kekurangan diantaranya adalah kurangnya suplai O2 didekat zona prakaran dan ini menyebabbkan pertumbuhan
tanaman pak choi yang kurang optimal dan berimabas terhadap tinggi tanaman yang sukar untuk bertambah.
Jumlah daun
Hasil pengamatan pada parameter jumlah daun disetiap perlakuan menunjukan hasil yang signifikan pada setiap perlakuan. Terlihat pada perlakuan N1H2 dengan rataan sebesar 7,70 helai sedangkan untuk perlakuan yang memiliki rataan jumlah daun yang terendah adalah pada perlakuan N3H2 yaitu sebesar 6,50 helai. Berikut di bawah ini adalah tabel hasil uji lanjut pada perlakuan nutrisi.
Tabel 8. Rata-rata jumlah daun tanaman Pak choi (helai) akibat perlakuan nutrisi ( AB Mix, POC dan Pupuk Majemuk) dan Ketinggian air ( 25 cm dan 30 cm )
NO PERLAKUAN
ULANGAN
TOTAL RATAAN
1 2 3 4
1 N1H1 7,80 7,02 8,09 7,60 30,41 7,60
2 N1H2 8,20 7,90 8,46 7,28 30,80 7,70
3 N2H1 6,81 7,09 7,04 7,07 27,80 7,01
4 N2H2 7,09 6,60 6,60 6,80 27,07 6,80
5 N3H1 6,41 6,60 6,80 6,60 26,40 6,60
6 N3H2 6,60 6,60 6,40 6,20 25,80 6,50
Berdasarkan hasil analisis sidik ragam pada Lampiran 5. menunjukan bahwa nutrisi berpengaruh nyata pada parameter jumlah daun sedangkan tinggi air dan kombinasi perlakuan tidak berpengaruh nyata. Hasil uji lanjut DMRT pada Tabel 9. menunjukan bahwa jenis nutrisi berbeda nyata terhadap jumlah daun.
Jumlah daun terbanyak terdapat pada perlakuan N1 dengan rataan 7,65 helai dan jumlah daun terendah terdapat pada perlakuan N3 dengan rataan 6,25 helai. Dari hasil penelitian yang berpengaruh nyata adlah nutrisi, sedangkan ketinggian air dan interaksi perlakuan tidak berpengaruh nyata.
