Pengaruh Aplikasi Tiga Model Hidroponik DFT Terhadap Tanaman
Pakcoy (Brassica rapa L.)
Sapto Wibowo
Program Studi Agroindustri, Politeknik Banjarnegara email: [email protected]
RIWAYAT ARTIKEL
Penerimaan 22 Desember 2020 Terbitan 28 Desember 2020
ABSTRAK
Deep Flow Technique (DFT) merupakan salah satu sistem hidroponik dimana akar tanaman diletakkan dalam lapisan air dengan ketinggian 3 – 4 cm. Air tersebut tersirkulasi karena adanya dorongan dari pompa dan mengandung nutrisi sesuai kebutuhan tanaman. Beberapa model hidroponik DFT yang sudah dikembangkan diantaranya adalah model meja, model piramida, dan model anak tangga, dan ketiga model tersebut digunakan dalam penelitian ini. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui ada tidaknya perbedaan terhadap rata-rata tinggi tanaman, jumlah daun, dan berat tanaman pakcoy pada ketiga model hidroponik DFT tersebut. Analisis yang digunakan adalah Anava (Analisis Varians) one way karena hanya ada satu variabel independen pada taraf signifikansi 5%. Berdasarkan hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat perbedaan rata-rata tinggi tanaman, jumlah daun, dan berat tanaman pakcoy dengan menggunakan hidroponik DFT model meja, model piramida, dan model anak tangga. Hidroponik DFT model piramida merupakan model yang menghasilkan tinggi tanaman paling baik, jumlah daun paling banyak, dan berat tanaman paling besar apabila dibandingkan dengan hidroponik DFT model meja dan model anak tangga, dengan hasil rata-rata tinggi tanaman 18.4 cm, rata-rata jumlah daun 10.8 helai, dan rata-rata berat tanaman 111.8 g.
KATA KUNCI
Berat tanaman; hidroponik DFT; jumlah daun; pakcoy; tinggi tanaman
doi https://doi.org/10.21776/ub.jkptb.2020.008.03.06
1. Pendahuluan
Pakcoy merupakan salah satu jenis sayuran daun yang banyak dibudidayakan dengan sistem hidroponik. Pakcoy hidroponik memiliki prospek untuk dikembangkan karena permintaan pasar dan harga yang tinggi dibandingkan jenis sawi-sawian yang lain [1]. Teknik budidaya pakcoy dengan sistem hidroponik, berbeda dengan teknik budidaya pakcoy secara konvensional, dimana budidaya tanaman dengan sistem hidroponik tidak menggunakan tanah sebagai media tanam [1,2].
Budidaya pakcoy biasa dilakukan secara konvensional dengan tanah sebagai media tanam. Namun, seiring dengan perkembangan teknologi pertanian, metode budidaya tanaman tanpa menggunakan tanah atau hidroponik dapat menjadi salah satu alternatif budidaya pakcoy. Salah satu metode hidroponik yang telah dikembangkan dan dapat diaplikasikan pada budidaya pakcoy adalah metode hidroponik Deep Flow Technique (DFT), yaitu suatu metode yang memanfaatkan pertumbuhan akar tanaman untuk berada dalam genangan larutan nutrisi hara [3]. Ketinggian lapisan nutrisi pada sistem DFT adalah sekitar 3-4 cm [1], sehingga akar tanaman selalu terendam di dalam larutan nutrisi [4].
Hidroponik DFT telah dikembangkan menjadi beberapa model, diantaranya adalah model meja, model piramida, dan model anak tangga. “Model DFT dapat dirangkai dalam satu bidang atau zig zag” [5]. Prinsip pengaliran larutan nutrisi dari DFT satu bidang sama dengan model meja, sedang prinsip pengaliran larutan nutrisi dari DFT zig zag sama dengan model anak tangga. Model-model tersebut disukai oleh masyarakat karena memiliki nilai estetika yang menarik untuk dilihat. Perbedaan dari ketiga model tersebut adalah bentuknya. Model meja bentuknya datar menyerupai meja (Gambar 1), model piramida bentuknya persegi bertingkat tiga dengan ukuran semakin ke atas semakin kecil (Gambar 2), dan model anak tangga bentuknya bertingkat lima menyerupai anak tangga atau bangku (Gambar 3).
Penelitian yang sudah dilakukan pada hidroponik DFT, diantaranya tentang pengaruh nutrisi untuk budidaya tanaman [1,6] dan tentang pengendalian sistem [5-7]. Sedang penelitian yang membandingkan beberapa model hidroponik DFT pada budidaya tanaman belum pernah dilakukan. Oleh karena itu dilakukan penelitian tentang aplikasi beberapa
model hidroponik DFT pada budidaya tanaman pakcoy, dengan tujuan mengetahui ada tidaknya perbedaan hidroponik DFT model meja, model piramida, dan model anak tangga terhadap rata-rata tinggi tanaman, jumlah daun, dan berat tanaman pakcoy. Selain itu, tujuannya juga untuk mengetahui metode DFT yang paling baik dari ketiga metode tersebut. Penelitian yang pernah dilakukan dengan menggunakan DFT dan pupuk AB mix untuk tanaman pakcoy diketahui bahwa tinggi tanaman 24.47 cm, jumlah daun 16.68 helai, dan berat basah 117.60 gram [1]. Hasil penelitian ini diharapkan bermanfaat memberikan informasi bagi peneliti, masyarakat, petani dan pihak yang membutuhkan dalam pengembangan budidaya tanaman pakcoy dengan hidroponik DFT. Dari segi estetika ketiga model hidroponik DFT tersebut menarik untuk digunakan, meskipun demikian perlu diketahui model manakah yang akan memberikan hasil paling tinggi dalam hal tinggi tanaman, jumlah daun, dan berat tanaman.
2. Metode Penelitian
2.1. Alat dan Bahan Penelitian
Penelitian dilakukan dari bulan Maret 2019 sampai bulan Juni 2019 dalam suatu rumah kaca (greenhouse tipe Piggy Back) di Politeknik Banjarnegara. Alat yang digunakan dalam penelitian adalah hidroponik DFT (model meja, model piramida, model anak tangga) dengan bak larutan nutrisi dan pompa air (merk Yamano, produsen Shenzhen Yamano Aquariums Co., Ltd., China), tray semai, gelas plastik (yang dilubangi bagian bawah dan samping) sebagai net pot, kabel roll, EC meter (merk HACH, produsen HACH Company, Amerika Serikat), pH meter (merk ATC, produsen Qingdao Tlead International Co., Ltd., China), timbangan digital (merk Fleco F-119, produsen Fleco, China), alat tulis, penggaris, kamera (merk Canon, produsen Canon Inc., Jepang), dan buku. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah air, benih tanaman pakcoy (Brassica rapa kelompok chinensis), rockwool (merk Cultilene, produsen Sain Gobain Cultilene BV, Belanda), arang sekam, dan pupuk AB mix (merk Nutrisi Hidroponik AB-Mix, produsen Hidroponik Surabaya, Indonesia) untuk tanaman sayur daun.
Tahapan instalasi hidroponik DFT adalah:
a. Instalasi hidoponik DFT yang terbuat dari pipa PVC berukuran 2 ½ inchi, dengan model meja, model piramida, dan model anak tangga.
b. Model meja bentuknya datar menyerupai meja dengan ketinggian 80 cm. Jumlah lubang tanaman adalah 58 lubang, dengan jarak antar lubang 12 cm (Gambar 1).
(a) (b)
Gambar 1. Hidroponk DFT model meja (a) tampak samping dan (b) tampak isometri
c. Model piramida bentuknya persegi bertingkat tiga dengan ukuran semakin ke atas semakin kecil dengan total ketinggian 140 cm. Jumlah lubang tanaman adalah 72 lubang, dengan jarak antar lubang 12 cm (Gambar 2).
(a) (b)
Gambar 2. Hidroponk DFT model piramida (a) tampak samping dan (b) tampak isometri
d. Model anak tangga bentuknya bertingkat lima menyerupai anak tangga/bangku dengan total ketinggian 100 cm. Jumlah lubang tanaman pada setiap tingkatan anak tangga adalah 7 lubang. Apabila jumlah anak tangga 5 maka total jumlah lubang tanaman adalah 35 lubang, dengan jarak antar lubang 12 cm (Gambar
3).
(a) (b)
e. Bak nutrisi diletakkan pada posisi di bagian bawah setiap model hidroponik, dan di dalamnya terdapat pompa untuk mengalirkan larutan nutrisi.
f. Tata letak instalasi hidroponik DFT model meja, model piramida, dan model anak tangga dalam rumah kaca disajikan pada Gambar 4.
Gambar 4. Tata letak instalasi hidroponik DFT
2.2 Tahapan Penelitian 2.2.1 Persemaian tanaman
a. Disiapkan tempat persemaian berupa tray semai, yang diisi dengan media rockwool yang dipotong kecil dengan ukuran panjang x lebar x tinggi adalah 2 cm x 2 cm x 2 cm.
b. Media rockwool dibasahi dengan air sampai lembab dan benih pakcoy diletakkan di atas media. c. Setelah berumur 2-3 minggu atau berdaun 3-4 helai, bibit dipindahkan ke tempat penjarangan
tanaman yang berupa gelas plastik (yang dilubangi bagian bawah dan samping) sebagai net pot, dengan media arang sekam, dengan satu gelas untuk satu tanaman.
2.2.2 Pemindahan tanaman ke sistem hidroponik DFT
a. Bak nutrisi diisi dengan larutan nutrisi, yang merupakan campuran pupuk A dan B serta air sesuai dengan takaran yang dicampur merata.
b. Larutan nutrisi yang sesuai untuk budidaya tanaman mempunyai EC 1 – 1.5 mS/cm untuk persemaian, 2.7 mS/cm untuk pertumbuhan vegetatif, dan 3.2 – 3.5 mS/cm untuk pertumbuhan generatif, dengan pH larutan nutrisi 5.5 – 6.5 [8].
c. Pompa dihidupkan agar larutan nutrisi mengalir di dalam pipa hidroponik DFT.
Keterangan: 1. Model meja 2. Model piramida 3. Model anak tangga
B. Bak nutrisi + Pompa air
B B B
1
2
d. Tanaman dipindahkan dari penjarangan bibit tanaman dalam gelas plastik (net pot) ke lubang tanaman pada hidroponik DFT model meja, model piramida, dan mdel anak tangga.
e. Dilakukan pengamatan yang meliputi tinggi tanaman (cm), jumlah daun (helai), dan berat tanaman pakcoy (gram).
2.3 Pengolahan dan Analisis Data
a. Tinggi tanaman, jumlah daun, dan berat tanaman diukur untuk masing-masing model hidroponik DFT, yaitu model meja, model piramida, dan model anak tangga.
b. Hasil pengukuran pada ketiga model hidroponik DFT dibandingkan untuk mengetahui apakah terdapat perbedaan menggunakan Anava (Analisis Varians) one way karena analisis ini dipergunakan untuk menguji signifikansi perbedaan rata-rata hitung yang hanya mencakup satu klasifikasi atau satu variable independen dengan taraf signifikansi 5%.
c. Perumusan hipotesis alternatif (Ha) dan hipotesis nihil (Ho) [9]:
Ha = Terdapat perbedaan tinggi tanaman, jumlah daun, dan berat tanaman yang signifikan pada ketiga model hidroponik DFT
Ho = Tidak terdapat perbedaan tinggi tanaman, jumlah daun, dan berat tanaman yang signifikan pada ketiga model hidroponik DFT
d. Penghitungan Jumlah Kuadrat Total (JKT) dengan Persamaan 1 [10].
−
=
N
x
x
JKT
2 2(
)
(1) Keterangan:JKT = Jumlah Kuadrat Total
∑X2 = Jumlah dari kuadrat nilai individual (tinggi tanaman (cm), jumlah daun (helai), dan berat
tanaman (gram)
(∑X)2 = Kuadrat dari jumlah nilai individual
N = Jumlah data pengamatan dari seluruh kelompok pengamatan
e. Penghitungan Jumlah Kuadrat Antarkelompok (JKA) dengan Persamaan 2 [10].
N x N x N x N x JKA t 2 3 2 3 2 2 2 1 2 1) ( ) ( ) ( ) (
+ + + = (2) Keterangan:JKA = Jumlah Kuadrat Antar kelompok
1, 2, 3 = Kelompok pengamatan (hidroponik DFT model meja, mpdel piramida, dan model anak
tangga
(∑Xt)2 = Kuadrat dari jumlah nilai seluruh kelompok pengamatan
f. Penghitungan Jumlah Kuadrat Dalamkelompok (JKD) dengan Persamaan 3 [10].
JKA
JKT
JKD
=
−
(3)Keterangan:
g. Penghitungan Rata-rata Hitung Kuadrat (RK) dengan Persamaan 4, 5, 6 [10].
db
JK
RK =
(4) Keterangan:RK = Rata-rata hitung Kuadrat
JK = Jumlah Kuadrat db = derajat kebebasan
dba
JKA
RKA=
(5) Keterangan:RKA = Rata-rata hitung Kuadrat Antarkelompok
JKA = Jumlah Kuadrat
dba = derajat kebebasan rata-rata hitung antarkelompok
dbd
JKD
RKD =
(6)
Keterangan:
RKD = Rata-rata hitung Kuadrat Dalamkelompok
dbd = derajat kebebasan rata-rata hitung dalamkelompok
h. Penghitungan Nilai F hitung / Fobservasi (Fo) dengan Persamaan 7 [10].
RKD
RKA
F
o=
(7)
Keterangan:
Fo = Nilai F hitung / Fobservasi
i. Penentuan Nilai F tabel / Fteoritis (Ft) menggunakan tabel nilai F berdasarkan dba dan dbd dengan taraf
signifikansi 5% [10].
j. Bila F hitung (Fo) sama dan atau lebih kecil dari F tabel (Ft) maka Ho diterima dan Ha ditolak, Fo ≤ Ft
[9].
k. Bila F hitung (Fo lebih besar dari F tabel (Ft) maka Ho ditolak dan Ha diterima, Fo > Ft [9].
3. Hasil dan Pembahasan
Tinggi tanaman, jumlah daun, dan berat tanaman diukur untuk ketiga model hidroponik DFT pada masing-masing tanaman. Besarnya hasil perhitungan rata-rata tinggi tanaman, jumlah daun, dan berat tanaman pada masing-masing model hidroponik DFT disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Rata-rata tinggi tanaman, jumlah daun, dan berat tanaman pada ketiga model hidroponik DFT
Hidroponik DFT Tinggi tanaman (cm) Jumlah daun (helai) Berat tanaman (g)
Model meja 15.6 ± 1.1 9.4 ± 0.4 105.5 ± 2.3
Model piramida 18.4 ± 0.8 10.8 ± 0.3 111.8 ± 2.0
Model anak tangga 13.8 ± 1.3 8.6 ± 0.6 94.3 ± 2.6
Berdasarkan Tabel 1, diketahui bahwa rata-rata tinggi tanaman, jumlah daun, dan berat tanaman pakcoy yang paling tinggi adalah pada model piramida karena hasil rata-rata tinggi tanaman, jumlah daun, dan berat tanaman adalah tertinggi, diikuti oleh model meja dan model anak tangga. Nilai tinggi tanaman pada model piramida adalah 18.4 cm, meja adalah 15.6 cm, dan model anak tangga adalah 13.8 cm. Jumlah daun pada model piramida adalah 10.8 helai, model meja adalah 9.4 helai, dan model anak tangga adalah 8.6 helai. Sedang nilai berat tanaman pada model piramida adalah 111.8 g, model meja adalah 105.5 g, dan model anak tangga adalah 94.3 g. Untuk mengetahui ada tidaknya perbedaan rata-rata ketiga klasifikasi tersebut (tinggi tanaman, jumlah daun, dan berat tanaman) maka dilakukaan uji Anava (Analisis Varians) one way, dan hasilnya disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2. Hasil Anava rata-rata tinggi tanaman, jumlah daun, dan berat tanaman pada ketiga model hidroponik
DFT pada taraf signifikansi 5%
Variabel Fobservasi (Fo) Fteoritis (Ft) Keterangan
Tinggi tanaman 36.793 3.06 Ha diterima karena Fo > Ft
artinya terdapat perbedaan tinggi tanaman yang signifikan pada penggunaan hidroponik DFT model meja, model piramida, dan model anak tangga
Jumlah daun 13.947 3.06 Ha diterima karena Fo > Ft
artinya terdapat perbedaan jumlah daun yang signifikan pada penggunaan hidroponik DFT model meja, model piramida, dan model anak tangga
Berat tanaman 24.395 3.06 Ha diterima karena Fo > Ft
artinya terdapat perbedaan berat tanaman yang signifikan pada penggunaan hidroponik DFT model meja, model piramida, dan model anak tangga
Hasil Anava secara keseluruhan menunjukkan bahwa terdapat perbedaan yang signifikan tinggi tanaman, jumlah daun, dan berat tanaman pakcoy dengan menggunakan hidroponik DFT model meja, model piramida, dan model anak tangga. Perbedaan ini disebabkan oleh tinggi model hidroponik DFT yang berbeda. Tinggi model meja 80 cm, model piramida 140 cm, dan model anak tangga 100 cm. Model piramida memiliki ketinggian yang paling besar, sehingga gaya gravitasinya juga paling besar, yang berpengaruh menambah kecepatan aliran nutrisi yang dapat memperbesar kadar oksigen dalam larutan nutrisi. Oksigen diperlukan oleh tanaman untuk proses respirasi. Dari proses respirasi akan dihasilkan energi yang digunakan untuk penyerapan air dan hara. Bila konsentrasi oksigen terlarut kurang, respirasi akan mengendur dan
pertumbuhan tanaman akan stagnan [11]. Dengan demikian, model piramida merupakan model yang menghasilkan tinggi tanaman paling baik, jumlah daun paling banyak, dan berat tanaman paling besar. Manfaat dari hasil ini adalah sebagai informasi dalam pengembangan penelitian maupun usaha hidroponik dengan metode DFT.
4. Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat perbedaan significant pada tinggi tanaman, jumlah daun, dan berat tanaman pakcoy dengan menggunakan hidroponik DFT model meja, model piramida, dan model anak tangga. Hidroponik DFT yang berpengaruh paling tinggi atau besar hasilnya adalah model piramida, dengan hasil rata-rata tinggi tanaman 18.4 cm, rata-rata jumlah daun 10.8 helai, dan rata-rata berat tanaman 111.8 g. Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai informasi dalam budidaya tanaman pakcoy dengan menggunakan hidroponik DFT. Hidroponik DFT model piramida merupakan model yang menghasilkan tinggi tanaman paling baik, jumlah daun paling banyak, dan berat tanaman paling besar.
Daftar Pustaka
[1] R. N. Sesanti and Sismanto, “Pertumbuhan dan Hasil Pakchoi (Brasicca rapa L.) pada Dua Sistem Hidroponik dan Empat Jenis Nutrisi,” J. Kelitbangan, vol. 04, no. 01, pp. 1–9, 2016.
[2] A. Irawan, Hidroponik Bercocok Tanam Tanpa Media Tanah. Bandung: M2S, 2007.
[3] B. Perwtasari, M. Tripatmasari, and C. Wasonowati, “Pengaruh Media Tanam dan Nutrisi Terhadap Pertumbuhan dan Hasil Tanaman Pakchoi ( Brassica juncea L.) Dengan Sistem Hidroponik,” Agrovigor, vol. 5, no. 1, pp. 14–25, 2012.
[4] A. R. Al Tahtawi and R. Kurniawan, “Kendali pH Untuk Sistem IoT Hidroponik Deep Flow Technique Berbasis Fuzzy Logic Controller,” J. Teknol. dan Sist. Komput., vol. 8, no. 4, pp. 323–329, 2020, doi: 10.14710/jtsiskom.2020.13822.
[5] N. T. C. Sulistiyo, D. Erwanto, and A. D. Rosanti, “Alat Pengendali Derajat pH Pada Sistem Hidroponik Tanaman Pakcoy Berbasis Arduino Uno,” Multitek Indones., vol. 13, no. 1, pp. 46–65, 2019, doi: 10.24269/mtkind.v13i1.1359.
[6] E. S. Wahyuni, “Pengaruh Konsentrasi Nutrisi Hidroponik DFT terhadap Pertumbuhan Sayuran Sawi,” Bioshell, vol. 6, no. 01, pp. 333–339, 2017.
[7] M. A. Suprayitno, Eko Agus, Rohman Dijaya, “Otomasi Sistem Hidroponik DFT (Deep Flow Technique)
Berbasis Arduino Android dengan Memanfaatkan Panel Surya sebagai Energi Alternatif,” Elinvo (Electronics, Informatics, Vocat. Educ., vol. 3, no. 2, pp. 30–37, 2018, doi: 10.21831/elinvo.v3i2.21161. [8] S. Prayitno, “Materi Diklat Nutrisi Hidroponik,” Yogyakarta: Goodplant Hidroponic Farm, 2011.
[9] Hartono, “Statistik Untuk Penelitian,” in Statistik Penelitian, Yogyakarta: Pustaka Pelajar, 2012, p. 310. [10] B. Nurgiyantoro, Gunawan, and Marzuki, Statistik Terapan untuk Penelitian Ilmu-Ilmu Sosial, 4th ed.
Yogyakarta: Gadjah Mada University Press, 2009.
[11] Y. Sutiyoso, Hidroponik Ala Yos, Mengungkap Tuntas Cara Berhidroponik yang Menguntungkan, 3rd ed. Jakarta: Penebar Swadaya, 2009.
