Rekayasa Lingkungan Mikro dengan Zone Cooling Tanaman Tomat

Beberapa keuntungan yang diperoleh dari budidaya hidroponik sistem NFT seperti yang dikutip dari Chadirin 2007, antara lain: 1. Teknik NFT dapat mempersingkat masa tanam karena tanaman dapat tumbuh lebih cepat dari tanaman yang dibudidayakan secara konvensional di tanah, sehingga dapat menambah musim tanam per tahunnya. 2. Pemberian nutrisi lebih mudah dikontrol secara tepat sesuai kebutuhan tanaman. 3. Terhindar dari kekeringan karena nutrisi dan air disirkulasikan secara teratur pada daerah perakaran tanaman. 4. Pengendalian temperatur lebih mudah dilakukan dengan cara mengontrol temperatur larutan nutrisi pada tingkat yang optimum bagi daerah perakaran tanaman. Komposisi berat garam-garaman murni untuk dilarutkan dalam 1000 liter air tertera pada Tabel 1. Tabel 1. Komposisi berat garam-garaman murni larutan nutrisi Bahan Formula Berat g Potassium dihydrogen phosphate KH 2 PO 4 263 Potassium nitrate KNO 3 583 Calcium nitrate CaNO 3 2 .4H 2 O 1003 Magnesium sulphate MgSO 4 .7H 2 O 513 Fe-EDTA [CH 2 .NCH 2 .COO 2 ] 2 FeNa 79 Manganous sulphate MnSO 4 .H 2 O 6.1 Boric acid H 3 BO 3 1.7 Copper sulphate CuSO 4 .5H 2 O 0.39 Ammonium molybdate NH 4 6 Mo 7 O 24 .4H 2 O 0.37 Zinc sulphate ZnSO 4 .7H 2 O 0.44 Sumber: Cooper di dalam Chadirin, 2007

D. Rekayasa Lingkungan Mikro dengan Zone Cooling

Daerah lingkungan akar dapat mencapai kondisi optimal dengan pengaturan temperatur pada daerah perakaran tanaman. Keuntungan budidaya hidroponik secara NFT adalah dimungkinkannya pengendalian lingkungan daerah perakaran yang lebih baik daripada sistem budidaya konvensional. Pada budidaya konvensional dimana tanaman hanya dibudidayakan menggunakan tanah, pengendalian faktor temperatur sangat terbatas dan dilakukan hanya dengan memberikan irigasi di daerah perakaran. Berbeda pada budidaya sistem NFT, karena pada NFT temperatur larutan nutrisinya dapat diatur, salah satu caranya adalah dengan pemasangan unit pendingin pada tangki larutan nutrisi. Mesin pendingin adalah mesin yang berfungsi untuk mendinginkan atau mempertahankan temperatur suatu bahan di bawah temperatur lingkungannya Atjeng dan Jhon, 1992. Prinsip dasar pendinginan adalah menurunkan temperatur bahan hingga mencapai titik temperatur yang diinginkan. Salah satu tipe mesin pendingin yang tersedia secara komersial adalah tipe kompresi uap Tambunan, 2001. Tingginya temperatur di dalam greenhouse menyebabkan kenaikan temperatur batang tanaman dan daun. Tetapi oleh tanaman kenaikan temperatur yang berarti juga penambahan kalor pada massa tanaman dikurangi proporsinya dengan mekanisme konveksi alamiah terhadap udara di sekeliling tanaman dan mekanisme transpirasi. Mekanisme transpirasi memiliki fungsi dalam pengurangan kalor dengan cara menguapkan air yang diserap dari akar. Energi kalor ini digunakan untuk menguapkan massa air pada tubuh tanaman sehingga temperaturnya dapat dipertahankan stabil.

E. Tanaman Tomat

Menurut ilmu botani, tomat diklasifikasikan kedalam golongan sebagai berikut Wiryanta, 2002: Kingdom : Plantae Tumbuh-tumbuhan Divisi : Spermatophyta tumbuhan berbiji Subdivisi : Angiospermae berbiji tertutup Kelas : Dicotylodenae biji berkeping satu Ordo : Tubiflorae Famili : Solanaceae Genus : Lycoperiscum Spesies : Lycopersicum esculentum Mill.Syn; Licopersicon licopersicum Mill. Tanaman tomat mempunyai akar tunggang, tumbuh baik secara horizontal maupun vertikal. Daerah perakarannya dapat mencapai 1.5 m sedangkan ujung akarnya dapat mencapai kedalaman 0.5 m pada kondisi lingkungan yang optimum. Batang tanaman tomat berbentuk silinder, diameter batang dapat mencapai 4 cm dan ditutupi oleh bulu-bulu halus. Batang tanaman tomat lunak, sedikit berkayu sehingga mudah patah serta mempunyai banyak cabang. Daun tanaman tomat termasuk daun majemuk dan bercelah menyirip. Daun-daun tersebut letaknya tersusun di setiap sisi, daunnya berjumlah ganjil yaitu 5-7 helai dan antara pasangan-pasangan daun terdapat daun kecil yang disebut foliol. Bunga tanaman tomat berjenis kelamin dua, jumlah kelopaknya 5 buah berwarna hijau dan 5 buah mahkota bunganya berwarna kuning. Buah tomat sangat bervariasi bentuk, ukuran, warna, kekerasan, rasa dan kandungan bahan padatnya Jaya, 1997. Tanggap tanaman tomat terhadap unsur hara akan berkurang apabila temperatur udara dan substrat tidak sesuai dengan temperatur normal yang diinginkan oleh tanaman. Temperatur yang rendah di sekitar tanaman di bawah 13 o C akan menghambat penyerapan unsur hara. Temperatur yang optimal untuk tanaman tomat pada siang hari sekitar 20 o C hingga 30 o C dan pada malam hari sekitar 15 o C hingga 20 o C. Temperatur yang terlalu tinggi akan menyebabkan banyak bunga yang rontok. Sedangkan di daerah perakaran tanaman, temperatur yang optimal sekitar 20 o C hingga 25 o C Hidayat, 1997. Contoh pengaruh temperatur terhadap tanaman adalah pada temperatur rendah tanaman tomat memroduksi dompolan bunga yang besar, tetapi begitu temperatur meningkat ukuran dompolan mengecil. Demikian juga dengan daun, ketika temperatur tinggi bentuk daun menjadi lebih panjang, sempit dan lebih tebal. Kondisi buah tomat yang tumbuh pada temperatur 29 o C memiliki kulit lebih lunak 30 daripada tomat yang tumbuh di daerah bertemperatur siang hari rata-rata 18 o C Untung, 2003. Tanaman tomat akan menghasilkan buah dengan baik pada selisih temperatur siang dan malam yang besar, tetapi masih berada pada kisaran temperatur optimum. Temperatur di malam hari yang rendah akan mengurangi respirasi tanaman sehingga energi dari fotosintesis dapat digunakan untuk pertumbuhan tajuk dan pembentukan buah. Cooper 1982, mengungkapkan bahwa menaikkan temperatur di daerah perakaran pada siang hari melebihi temperatur pada malam hari, tetapi masih dalam kisaran temperatur optimum, akan memberikan efek pertumbuhan tanaman yang lebih baik daripada temperatur yang lebih berdekatan antara siang dan malam hari. Lain halnya dengan siang hari, semakin tinggi temperatur maka laju fotosintesis akan semakin tinggi karena enzim-enzim yang diperlukan lebih aktif bekerja ketika temperatur meningkat. Tetapi temperatur yang terlalu tinggi dapat merusak sel protoplasma. Maka dari itu sebaiknya temperatur lingkungan tempat tumbuh tanaman dijaga agar tetap berada pada kondisi yang sesuai bagi tanaman. Salah satu usaha untuk memperlebar beda temperatur antara siang dan malam hari adalah dengan pendinginan larutan nutrisi pada malam hari.

F. Teknik Simulasi