Dari Taman Gantung Babilonia hingga Rumah Modern: Hidroponik Membantu Menumbuhkan Tanaman di Tempat Tanah Menjadi Kendala

Tanah sebagai sumber daya yang terbatas dan permintaan pangan global yang selalu meningkat, para agri-teknolog terus mencari cara bercocok tanam yang tidak memerlukan tanah. 

Hidroponik adalah salah satu cara menumbuhkan tanaman menggunakan larutan nutrisi berbasis air alih-alih tanah. Pengganti tanah dapat berupa substrat agregat atau berbagai media tanam, seperti:

• Vermiculite
• Coconut coir
• Perlite

Metode budidaya yang serbaguna ini telah menjadi populer di kalangan hobiis, petani kecil, dan perusahaan komersial. Permintaan inilah yang mendorong ukuran pasar untuk tumbuh dari hampir US$7 miliar menjadi perkiraan lebih dari US$12 miliar pada tahun 2025. 

Bagaimana Hidroponik Berbeda dari Aeroponik?

Aeroponik memanfaatkan udara dibandingkan dengan larutan nutrisi berbasis air yang digunakan dalam Hidroponik. Sebelum menyelami cara kerjanya lebih dalam, penting untuk menjelaskan perbedaan antara kedua metode ini secara lebih detail. 

Pada Aeroponik, tanaman tidak pernah mengambil nutrisi dari air. Nutrisi diperoleh dari kabut kaya nutrisi yang disemprotkan ke akar tanaman. Hidroponik – di sisi lain – memanfaatkan air sepenuhnya. Di sini, petani menggantung tanaman dalam air secara terus-menerus atau memberi mereka aliran air secara intermiten. 

Teknik pertanian Aeroponik menggunakan lingkungan tertutup yang dikendalikan cuacanya, di mana tanaman tumbuh dalam wadah berisi larutan nutrisi pada Hidroponik. 

Dari segi dampaknya, baik aeroponik maupun hidroponik aman bagi lingkungan karena tidak menggunakan pupuk kimia atau pestisida. Namun, untuk budidaya di daerah yang kekurangan air, aeroponik memiliki keunggulan karena menggunakan jauh lebih sedikit air dibandingkan hidroponik. 

Dengan perbedaan dan persamaannya, baik hidroponik maupun aeroponik semakin populer. Dan hari ini, kita melihat cara-cara di mana hidroponik telah memperoleh momentum selama bertahun-tahun. 

Klik di sini untuk mempelajari semua tentang aeroponik.

Ilmu Hidroponik

Kita dapat melihat sistem hidroponik dari sudut konstruksinya. Secara umum, ada dua kategori: Sistem Terbuka dan Sistem Tertutup. 

Kita juga dapat melihat hidroponik berdasarkan penggunaan media pendukung. Di sini, kategorinya adalah sistem Agregat atau Non-Agregat. 

Akhirnya, tergantung pada penggunaan komponen listrik, hidroponik dapat memiliki sistem pasif atau aktif. Sekarang, mari kita lihat apa arti perbedaan ini.

Sistem Terbuka & Tertutup

Sistem hidroponik terbuka melibatkan reservoir, ruang tumbuh, dan tabung. Contoh Sistem Terbuka meliputi Nutrient Film Technique, Ebb and Flow, dll. 

Arsitektur kerja inti sistem terbuka memerlukan larutan nutrisi mengalir dari reservoir ke ruang tumbuh dan kembali ke reservoir melalui tabung. 

Sistem hidroponik tertutup, yang bekerja dengan metode seperti Deep Water Culture atau Metode Kratky, menggunakan reservoir nutrisi sebagai sekaligus reservoir dan ruang tumbuh. Akar tanaman yang menggantung masuk ke dalam larutan nutrisi tanpa memerlukan pompa, karena larutan tidak meninggalkan reservoir. 

Sistem Agregat & Non-Agregat

Sistem agregat menggunakan agregat, bukan tanah, sebagai media pendukung, sementara sistem non-agregat menggunakan rock wool atau busa kolam sebagai media pendukungnya. Sistem Ebb & Flow dan wick merupakan contoh variasi agregat, sementara sistem non-agregat mengikuti Nutrient Film Technique atau metode Kratky. 

Sistem Pasif dan Aktif

Sistem hidroponik pasif dan aktif berbeda karena jenis pertama tidak melibatkan bagian yang bergerak atau bermotor, sehingga tidak bergantung pada komponen listrik. 

Di sisi lain, sistem aktif bergantung pada komponen listrik, seperti pompa, aerator, dan timer. Komponen-komponen ini memastikan pemberian nutrisi yang tepat waktu kepada tanaman. 

Peran Teknologi dalam Hidroponik

Metode pertanian telah berhasil memanfaatkan teknologi mutakhir selama beberapa dekade. Hidroponik tidak terkecuali. 

Teknologi Berbasis AI

Sebagai contoh, hidroponik menggunakan Artificial Intelligence untuk memantau secara tepat kondisi lingkungan yang ada, termasuk tingkat cahaya, kelembapan, dan kadar nutrisi. AI juga membantu mengoptimalkan investasi dan menurunkan biaya dengan membuat rencana pertumbuhan yang dipersonalisasi untuk setiap jenis tanaman. 

Pencahayaan LED

Lampu LED adalah intervensi teknologi penting lainnya dalam hidroponik. Lampu ini mengonsumsi jauh lebih sedikit energi, memancarkan lebih sedikit panas, dan bertahan lebih lama dibandingkan sumber cahaya lainnya. 

Lampu LED juga mendukung desain berbasis kebutuhan. Mereka efektif dalam menyediakan jenis cahaya yang tepat, baik dari segi intensitas maupun fokus area, menghasilkan perkembangan akar yang sehat dan peningkatan kesehatan tanaman. 

Sistem Pertumbuhan Otomatis Berbasis Sensor

Namun, perkembangan teknologi paling signifikan sejauh ini dalam hidroponik adalah sistem pertumbuhan otomatis.

Sistem ini dapat dipasang di dalam ruangan atau di luar ruangan. Dimungkinkan untuk mengontrolnya secara remote, bahkan melalui smartphone. Tujuan dari sistem berbasis sensor ini adalah melacak dan menyesuaikan—jika diperlukan—parameter lingkungan seperti suhu, kelembapan, cahaya, tingkat pH, dan volume nutrisi. 

Selain membantu mengoptimalkan faktor-faktor tersebut, mereka juga membantu pasokan nutrisi menjaga campuran mineral dan senyawa organik yang tepat. Namun seperti bidang aplikasi yang sedang berkembang, yang terus meluas setiap hari, hidroponik juga mengikuti jejak penelitian akademik dan terapan yang kaya. 

Hidroponik: Bagaimana Ia Muncul?

Peneliti telah mengidentifikasi teknik pertanian tanpa tanah awal yang mirip dengan hidroponik dalam berbagai bentuk sejak zaman kuno. Misalnya, kemiripan atau sisa-sisa dapat ditemukan di Taman Gantung Babilonia (600 SM), Kebun Apung Aztec (abad ke-10), dan Sawah Cina (abad ke-13). 

Namun, Dr. William F. Gericke, seorang profesor dari California, dikenal sebagai orang pertama yang menggunakan istilah hidroponik. Dikembangkan sebagai teknik laboratorium, ia perlahan-lahan mengambil bentuk komersial seperti sekarang. 

Sebagian besar penghargaan atas skala komersialnya diberikan kepada militer Amerika Serikat, yang menggunakan hidroponik untuk menumbuhkan makanan segar bagi pasukan yang ditempatkan di pulau-pulau Pasifik yang tidak subur selama Perang Dunia II. 

Sejak itu, hidroponik telah dijalankan secara komersial oleh banyak perusahaan di Amerika Serikat, Eropa, Afrika, dan Asia.

Perusahaan Komersial dengan Solusi Hidroponik Transformasional

1. Grow Generation

Grow Generation adalah salah satu penyedia solusi produk hidroponik terkemuka. Mereka menawarkan sistem hidroponik lengkap serta komponen terpisah, termasuk pompa udara dan air, pendingin dan pemanas air, fitting, baki dan stand tumbuh, pot jaring dan cangkir, reservoir dan tangki, sistem tetes, serta solusi untuk filtrasi dan perawatan air. 

Untuk tahun keuangan yang berakhir pada 31 Desember 2022, GrowGeneration (GRWG ) mencatat pendapatan lebih dari US$278 juta. Laba kotor lebih dari US$70 juta. Namun, pendapatan penjualan ini jauh lebih rendah dibandingkan angka 2021 Grow Generation, ketika mencatat pendapatan US$422 juta, dengan laba kotor lebih dari US$118 juta.  

2. ScottsMiracle-Gro

ScottsMiracle-Gro adalah pemain publik lain di bidang ini yang menawarkan setidaknya dua belas merek dalam hidroponik. Beberapa mereknya meliputi General Hydroponics, Botanicare, Vermicorp Organics, AeroGarden, Agrolux, MotherEarth, dan lainnya. General Hydroponics menawarkan nutrisi, suplemen, produk kontrol, dan pemeliharaan. Mereka juga menyediakan bagan pemupukan untuk petani komersial dan hobiis agar dapat menentukan dengan tepat apa yang harus diberikan kepada tanaman. Kehadiran Scotts Miracle-Gro (SMG ) dalam hidroponik telah berlangsung lebih dari empat dekade. 

Scotts Miracle-Gro mencatat penjualan bersih lebih dari US$3,9 miliar pada 2022, US$4,9 miliar pada 2021, dan US$4,1 miliar pada 2020. Margin kotor perusahaan publik sebagai persentase penjualan bersih adalah 22,2%, 29,8%, dan 32,6% dalam tiga tahun tersebut. 

3. Hydrofarm Holdings

Hydrofarm Holdings adalah merek global lain yang dikenal dengan rangkaian produk hidroponik yang luas. Rangkaian produknya meliputi pompa, timer yang dapat diprogram, solusi pH, campuran organik tanpa tanah, dan lainnya. Selama 45 tahun terakhir, merek ini telah menjadi toko serba ada untuk segala kebutuhan pertanian dalam ruangan. 

Hydrofarm menjual kepada basis pelanggan yang terfragmentasi melalui pengecer hidroponik khusus, seperti Greencoast dan Growers House; pusat taman/ritel, seperti Nurseryland dan Ace Hardware; mitra e‑commerce, seperti Amazon (AMZN ) dan Hydrobuilder; serta mitra rumah kaca/saluran, seperti BFG Supply Co., dan Griffin.

Pada 2022, Hydrofarm mencatat penjualan bersih lebih dari US$344 juta, dengan laba kotor lebih dari US$29 juta. Pada 2021, penjualannya lebih dari US$479 juta dengan laba kotor lebih dari US$101 juta. 

Semua perusahaan publik berskala besar ini yang menghasilkan pendapatan menggiurkan dengan menjual solusi hidroponik selama bertahun‑tahun menjadi bukti nilai teknik pertanian ini dan kelayakannya. Tanpa diragukan, ia memiliki banyak keunggulan. Mari kita lihat beberapa di antaranya.

Hidroponik: Peluang dan Tantangan yang Harus Dihadapi

Setiap teknik pertanian yang membantu menghemat sumber daya terbatas seperti tanah dan air bermanfaat bagi kesehatan planet. Hidroponik, dengan banyak keunggulannya, mewujudkan pendekatan ini. 

Misalnya, dengan hidroponik, petani dapat menghasilkan antara tiga hingga sepuluh kali lebih banyak makanan dibandingkan pertanian konvensional. Tanaman juga membutuhkan waktu jauh lebih singkat untuk tumbuh. Tidak diperlukan herbisida atau pestisida, karena tanaman yang dibudidayakan dengan hidroponik memiliki perlindungan signifikan dari gulma dan serangga. 

Studi menunjukkan bahwa metode ini mengonsumsi air 20 kali lebih sedikit dibandingkan pertanian tradisional. Selain itu, karena terjadi dalam sistem tertutup dan terkontrol, peluang kontaminasi sangat kecil. Namun, agar hidroponik mencapai potensi penuhnya, ia harus mengatasi beberapa tantangan. 

Pertama, biaya awal pemasangan harus lebih rendah, yang saat ini lebih tinggi dibandingkan memulai pertanian di tanah. Karena tidak ada tanah yang berperan sebagai penghalang alami dalam pertanian tradisional, ada kemungkinan penyakit menyebar cepat ke seluruh sistem melalui air. 

Selain itu, harus terus-menerus memeriksa media untuk mikroorganisme, seperti bakteri dan jamur, yang dapat mencemari air. 

Selain pemantauan fisik, hidroponik juga memerlukan intervensi yang intensif sumber daya untuk menjaga kadar nutrisi, yang memerlukan pelatihan dan edukasi tentang teknologi irigasi dan pencahayaan yang tepat. 

Hidroponik: Jalan ke Depan

Selama bertahun‑tahun, hidroponik benar‑benar muncul sebagai solusi yang layak untuk pertanian berkelanjutan, dan ruang lingkupnya yang semakin luas membuat masa depan tampak menjanjikan. Banyak komponen larutan nutrisi, misalnya, diperoleh dari garam. 

Namun, bila komponen tersebut tidak tersedia, petani memiliki peluang besar untuk menggantinya dengan pupuk organik yang lebih umum, seperti kotoran ternak atau guano burung. Nutrisi juga dapat mencakup tepung ikan, serpihan kayu atau biji-bijian, atau rumput laut. 

Demikian pula, terdapat banyak pilihan substrat, termasuk perlite, pumice, vermikulit, sekam padi, serat kayu, wol, dan rock wool, memberikan petani beragam pilihan. 

Yang terpenting, hidroponik dapat membantu menghasilkan berbagai tanaman dan tanaman, menjadikannya cocok untuk pertanian rumahan maupun skala besar, termasuk sayuran hijau, sayur-sayuran, buah-buahan, dan tanaman aromatik. 

Dalam beberapa tahun mendatang, dengan pengetahuan yang tepat tentang irigasi, biologi tanaman, genetika, serta teknologi kontrol cahaya dan udara, kita dapat mengembangkan hidroponik sebagai pelengkap yang layak bagi pertanian berbasis tanah. 

Klik di sini untuk mempelajari semua tentang pertanian vertikal dan dampak globalnya.