Minggu, 19 Juni 2016

Hidroponik Sistem Aeroponik


Aeroponik adalah teknik menanam di udara di mana akar terekspos langsung di udara. Tidak ada media yang menopang akar tanaman pada sistem aeroponik. Akar mendapat air dan nutrisi dari pengkabutan atau spraying pada ruang perakaran. Aeroponik berbeda dari hidroponik pada umumnya. Aeroponik adalah evolusi dari hidroponik yang lebih efisien dan dapat mengatasi kekurangan dari sistem hidroponik. Sistem aeroponik menawarkan tanaman tumbuh lebih cepat serta penggunaan air dan pupuk lebih hemat dari sistem hidroponik.
Pada hidroponik, pemupukan dan penyiraman tanaman dilakukan dengan larutan nutrisi dengan media air atau substrat. Tetapi pada aeroponik, pemupukan dan penyiraman dilakukan dengan cara dikabutkan di ruang perakaran tanaman tanpa media apapun. Dengan teknik pengkabutan, penggunaan air dan pupuk lebih hemat daripada hidroponik biasanya dan nutrisi lebih mudah diserap akar. Karena akar otomatis langsung kontak dengan udara, akar dengan mudah mengambil oksigen langsung dari udara. Sehingga akar tanaman lebih cepat menyerap hara dan air dari semprotan kabut nutrisi. Maka dari itu, tanaman yang ditumbuhkan dengan metode aeroponik dapat tumbuh lebih cepat dibanding hidroponik biasa karena aerasi yang ideal ini.
Walaupun kedengarannya simpel, pembuatan instalasi aeroponik yang sebenarnya lebih kompleks jika dibandingkan sistem hidroponik pada umumnya. Ada dua jenis sistem aeroponik yaitu aeroponik bertekanan rendah (Low Pressure Aeroponic, LPA) dan aeroponik bertekanan tinggi (High Pressure Aeroponic, HPA). Yang membedakan dari kedua sistem aeroponik ini adalah ukuran partikel penyemprotan air dan teknik penyemprotannya.
Aeroponik bertekanan rendah (LPA) adalah sistem yang biasanya paling banyak orang-orang bayangkan tentang aeroponik. Karena sistem aeroponik yang sering diperkenalkan pada pelatihan-pelatihan hidroponik dan di wisata-wisata agro hidroponik itu adalah sistem aeroponik bertekanan rendah (LPA)

                                 



           Pembuatan sistem aeroponik bertekanan rendah (LPA) tidak membutuhkan biaya yang mahal dan sangat mudah dibuat. Yang dibutuhkan hanya sprinkle / sprayer dan pompa dengan debit yang tinggi. Dan cara kerjanya sederhana, dari tandon/reservoir, pompa menyemprotkan akar tanaman yang menggantung melalui sprinkle/sprayer. Kemudian akar menerima semprotan larutan nutrisi dan tetesannya kembali lagi ke reservoir/tendon. Tanaman dapat tumbuh sangat bagus dengan sistem aeroponik ini. Akan tetapi sistem aeroponik bertekanan rendah (LPA) sangat tidak efisien.
          Semprotan yang dihasilkan pada sistem aeroponik bertekanan rendah (LPA) tidak bisa halus membentuk kabut karena pompa akuarium yang biasa digunakan tidak memiliki tekanan yang tinggi. Maka dari itu sistem ini disebut aeroponik bertekanan rendah (LPA). Tekanan yang rendah membuat sprinkle/sprayer cuma asal semprot saja, tidak dapat mengasilkan semprotan yang halus. Selain itu penggunaan energi pada sistem ini sangat tidak efisien. Karena satu pompa hanya mampu melayani beberapa tanaman saja, tentu hal ini akan sangat boros listrik. Sistem ini lebih cocok untuk instalasi peraga pengenalan aeroponik dan instalasi untuk hobi rumahan.
Sistem aeroponik yang lebih efisien adalah sistem aeroponik bertekanan tinggi (HPA). Sistem aeroponik jenis ini lah yang dikembangkan oleh NASA untuk penelitian menanam di luar angkasa. Sistem ini awalnya membutuhkan alat-alat yang mahal dan susah dicari untuk membuatnya.


Pada sekitar tahun 2010-an, aeroponik HPA sekarang dapat dibuat untuk skala rumahan hingga skala usaha dengan biaya pembuatan yang lebih terjangkau dan biaya operasional yang lebih murah. Akan tetapi untuk orang awam, agak sulit memahami prinsip kerja dari sitem aeroponik bertekanan tinggi (HPA). Sistem aeroponik tidak cocok untuk pekebun pemula. Sistem ini membutuhkan air bertekanan tinggi sekitar 60-80 PSI. Dengan tekanan yang sangat tinggi, air dapat membentuk kabut yang halus saat disemprot melalui nozzle mist sprayer. Semprotan kabut yang halus membuat nutrisi dan air lebih mudah diserap dan akar dapat mengambil oksigen dengan maksimal. Selain itu dengan tekanan tinggi jangkauan semprotan dapat lebih luas dan efektif dibanding dengan sistem aeroponik bertekanan rendah (LPA). Maka dari itu penggunaan air dan nutrisi lebih efisien pada sistem aeroponik ini (HPA). Walaupun dengan tekanan tinggi, bukan berarti daya listrik yang dikonsumsi juga tinggi. Penyemprotan hanya berlangsung secara selang-seling menyemprot sekitar 2-3 detik dan berhenti sekitar 3-5 menit. Tiap mist spray dapat menghasilkan semprotan sekitar 1,5 ml/detik.
Pompa reverse osmosis dengan debit 0,5 liter/menit yang berdaya sekitar 30-50 watt dapat digunakan sistem aeroponik bertekanan tinggi. Dipadukan dengan tangki bertekanan, pompa dapat melayani penyemprotan ratusan tanaman dan pompa tidak perlu menyala terus-menerus sehingga lebih hemat daya listrik.
Ringkasan
·         Biaya Pembuatan                    : Mahal
·         Tingkat Kesulitan Pembuatan   : Sulit
·         Tingkat Kesulitan Perawatan    : Sulit
·         Cocok untuk Tanaman             : Semua tanaman, cocok untuk penyetekan tanaman
·        Kelebihan                               : Aerasi yang lebih baik daripada hidroponik biasa,
    jadi tanaman tumbuh lebih cepat, lebih hemat air
    dan nutrisi karena irigasi dikabutkan
·         Kekurangan                           : Butuh kedisiplinan tinggi, kesalahan pada sistem     
  dapat menggagalkan tanaman dalam hitungan     
  menit
·         Toleransi Listrik                    : Sangat tergantung listrik

Prinsip Cara Kerja Aeroponik Bertekanan Tinggi
1.      Penyemprotan Akar
Pada sistem aeroponik HPA, akar disemprot oleh mist sprayer yang memiliki lubang keluaran sebesar maksimal 0,8 mm. Saat air disemprot dengan nozzle mist sprayer pada tekanan 60-80 PSI, air akan membentuk semprotan yang halus. Ukuran partikel air pada semprotan itu berukuran 30-50 mikron dan dengan debit 1,5 ml/detik pada semprotannya.



Hal ini dilakukan berdasarkan pada penelitian yang dilakukan oleh NASA, akar lebih mudah menyerap hara dan air pada ukuran 30-50 mikron dan kondisi penyemprotan ini tidak dapat dilakukan tanpa tekanan yang tinggi, Jika ukuran partikel semprotan air terlalu besar, oksigen dalam semprotan itu sedikit. Dan jika ukuran partikel semprotan terlalu halus (seperti kabut asap yang dihasilkan pengkabut ultrasonic), hanya rambut akar yang tumbuh sedangkan cabang-cabang akar tidak terbentuk.
2.      Teknik Aeroponik Tekanan Tinggi (HPA)
Sistem aeroponik HPA termasuk sistem resirkulasi, artinya larutan nutrisi digunakan berulang. Perbedaan dari sistem resirkulasinya dari sistem hidroponik terletak pada sistem perpompaannya Larutan nutrisi dari tandon/reservoir dipompa menuju pressure tank oleh pompa booster. Pompa booster ini dihubungkan dengan high pressure switch yang berfungsi sebagai saklar otomatis berdasarkan tekanan. Dengan high pressure switch, pompa hanya menyala hingga tekanan dalam pressure tank mencapai 80 PSI. Pressure tank ini berfungsi sebagai pengumpul tekanan yang dikeluarkan oleh pompa.
Selang keluaran pressure tank ini dipasang solenoid valve untuk mengatur aliran yang keluar dari pressure tank. Solenoid valve ini dihubungkan dengan cycle timer untuk mengatur frekuensi penyemprotan pada akar tanaman. Biasanya penyemprotan dilakukan 2-3 detik dan kemudian mati selama 3-5 menit.
Karena tekanan yang sangat tinggi dalam pressure tank, air akan mendesak keluar menuju nozzle mist sprayer saat solenoid valve dibuka. Karena sifat air yang menekan segala arah, tekanan air yang dialami pada semua mist sprayer semuanya sama dengan debit yang sama juga. Yaitu sekitar 1,5 ml/detik tiap nozzle mist sprayer. Satu nozzle mist sprayer dapat melayani range area 40x40 cm hingga 60x60 cm, artinya satu mist sprayer dapat melayani sekitar 9-16 sayuran selada dewasa.
Penyemprotan yang dilakukan pressure tank berlangsung hingga tekanan dalam tangki turun mencapai 60 PSI. Saat tekanan dalam pressure tank turun mencapai 60 PSI, high pressure switch akan menyalakan pompa booster untuk mengisi kembali pressure tank hingga 80 PSI. Semprotan yang tidak sempat diserap akar, akan kembali lagi menuju tandon/reservoir. Dan siklus itu berlangsung terus menerus. Karena debit penyemprotan tiap nozzle mist sprayer 1,5 ml/detik hanya berlangsung beberapa detik dan mati beberapa menit, hitungan keluaran debit semprotan dalam satu menit sangat kecil sekali, sekitar beberapa mililiter saja. Misalnya penyemprotan dilakukan 2 detik nyala 5 menit mati, maka otomatis volume air yang dikeluarkan tiap nozzle mist sprayer hanya 2 x 1,5 / 5 ml/menit = 0,6 ml per menit. Jika pada sistem ada 40 mist sprayer, maka total debit keluaran semprotan hanya 40 x 0,6 = 24 ml/menit.
Artinya, laju pengurangan volume air pada pressure tank juga 24 ml/menit. Maka dari itu walau debit keluaran pompa booster kecil sekitar 0,5 - 1 liter per menit, pompa masih mampu melayani puluhan hingga ratusan nozzle mist sprayer dengan bantuan pressure tank. Karena kecepatan pompa tiap menitnya untuk mengisi pressure tank 0,5-1 liter per menit masih lebih besar dibanding kecepatan keluaran air pada semprotan tiap menitnya 24 ml / menit. Artinya waktu yang dibutuhkan pompa untuk mengisi kembali pressure tank dari 60 PSI ke 80 PSI masih lebih cepat dibanding waktu yang dibutuhkan semprotan untuk membuat pressure tank turun dari 80 PSI ke 60 PSI. Hal ini dengan catatan asal debit keluaran total semua mist sprayer (jumlah nozzle mist sprayer x durasi detik penyemprotan x 1,5 ml/ durasi menit off) tidak melebihi debit pompa (0,5-1 liter/menit).
Komponen yang Diperlukan
·       Wadah tertutup untuk tempat tanaman : dapat dibuat dari kolam rakit apung atau terpal
·       Pompa Booster RO : untuk mengisi air dan tekanan pada perssure tank bisa didapatkan pada toko Reverse Osmosis
·       Tangki Bertekanan (Tangki Membran) : untuk pengumpul tekanan yang dihasilkan pompa RO dan menyemprot tanaman bisa didapatkan di toko Perlengkapan pompa rumahan atau toko RO
·       High Pressure Switch : mengatur kapan pompa menyala dan mati berdasarkan tekanan bisa didapatkan di toko Reverse Osmosis
·       Cycle Timer : untuk mengatur frekuensi penyemprotan bisa didapatkan di toko sarana alat-alat listrik
·       Selang RO 1/4" : jaringan irigasi bisa didapatkan di toko Reverse Osmosis
·       Nozzle Mist Sprayer (Mist Jet Sprinkle) : untuk pembuat kabut nutrisi dengan semprotan bisa didapatkan di toko perlengkapan greenhouse
·       Solenoid Valve 1/4" : mengatur frekuensi penyemprotan bisa didapatkan di toko Reverse Osmosis
·       Disc Filter 3/4" : sebagai filter agar sistem tidak tersumbat bida didapatkan di toko perlengkapan greenhouse
·       Wadah Reservoir : sebagai tempat larutan nutrisi
·       Adapter Selang 3/4" ke 1/4" : penghubung selang dengan disc filter bisa didapatkan di toko perlengkapan greenhouse
·       Meja Dudukan : tempat dudukan tanaman

 
Alat-alat yang Diperlukan
·       EC/TDS meter : Untuk mengontrol konsentrasi larutan nutrisi
·       pH meter : Untuk mengecek tingkat keasaman larutan
·       Pengukur kelembaban : untuk mengukur kelembaban pada ruang perakaran

 DAFTAR PUSTAKA
_________ 2015. Macam-Macam System Menanam Hidroponik. http://www.tipsberkebun.com. Diakses pada 20 mei 2016
_________ 2015. System Aeroponik Hidroponik. http://taman-berkebun.blogspot.com. Diakses pada 20 mei 2016

Tidak ada komentar:

Posting Komentar