fbpx

Pentingnya pH dalam Budidaya Hidroponik

by | 12 June 2020 | Artikel, Hidroponik, Nutrisi & Pertumbuhan | 0 comments

Dalam berhidroponik, mempertahankan kondisi lingkungan tanam yang tepat adalah hal penting yang wajib dilakukan. Tetapi kadang, sekalipun kamu sudah mengatur suhu dan kelembapan udara serta air, menyesuaikan kepekatan larutan nutrisi sesuai preferensi tanaman, hingga mengatur aliran udara di lingkungan tanam, tetapi kalau kamu tidak memperhitungkan faktor pH, pertumbuhan tanaman tetaplah tidak akan maksimal.

Agar dapat memberikan pH yang optimal, kamu harus sedikit mengetahui dasar-dasar ilmu kimia. Untuk kamu yang tidak pernah mendapatkan pelajaran kimia di sekolah lanjut dulu, ini akan sedikit mengintimidasi, mungkin. Tapi jangan takut, karena aku tidak akan membahas persamaan-persamaan kimia yang membingungkan.

Apa itu pH?

pH adalah sebuah ukuran untuk derajat keasaman atau kebasaan (tingkat alkali) dari sebuah larutan, yang dipengaruhi oleh suhu dan kandungan di dalam larutan tersebut.

ph chart — Plantree
Skala pH dari Smart Garden Guide

Level pH dari larutan nutrisi ditunjukkan dengan angka 0 – 14, dimana angka 7.0 menunjukkan pH netral seperti gambar diatas. Semakin kecil angkanya dari angka 7.0, berarti larutan tersebut semakin asam; sedangkan semakin besar angkanya dari angka 7.0, itu termasuk larutan basa. Air baku atau air murni memiliki pH yang netral yaitu 7.0, maka tepat untuk dijadikan media tanam hidroponik.

Kalau dilihat dari ilmu kimia dibaliknya, pH adalah hasil dari interaksi antara atom Hidrogen dengan atom Oksigen, dan konsentrasi ion hidrogen yang dihasilkan dari interaksi tersebut. Misalnya seperti molekul air yang terdiri dari dua atom Hidrogen dan satu atom Oksigen (H2O). Tetapi ketika suatu senyawa larut dalam air dan menghasilkan ion bebas (atom / molekul yang memiliki muatan listrik), bisa menyebabkan beberapa molekul air pecah, menciptakan ion Hidrogen bermuatan positif atau disebut dengan kation (H+) dan ion Hidroksida bermuatan negatif atau disebut dengan anion (OH).

pH dari sebuah larutan nutrisi mengindikasikan konsentrasi ion hidrogen bebas yang ia miliki. Air baku memiliki konsentrasi kation dan anion yang sama banyaknya, dimana larutan asam memiliki konsentrasi kation yang lebih tinggi daripada anion, dan larutan basa memiliki konsentrasi kation yang lebih sedikit dari anion. Di level molekuler, memiliki karakteristik yang berbeda, dimana larutan asam memiliki sifat asam dan korosif, sedangkan larutan basa memiliki sifat yang licin dan pahit.

Nilai pH menunjukkan pengukuran logaritmik, yang berarti bahwa setiap bilangan bulat mewakili perbedaan sepuluh kali lipat dalam konsentrasi kation, dan oleh karena itu, perbedaan sepuluh kali lipat dalam kekuatan keasaman atau alkalinitas. Jadi, misalnya, larutan yang pH 3 sepuluh kali lebih asam dari larutan pH 4 dan 100 kali lebih asam daripada larutan yang pH 5—dan seterusnya.

pH untuk Hidroponik

Mengapa pH itu penting untuk Hidroponik?

Di alam bebas, akar tanaman menyerap nutrisi yang terlarut dalam air yang berasal dari senyawa organik dan anorganik yang terdapat di tanah dan bebatuan. Mikroorganisme dan berbagai materi organik mempengaruhi pembentukan dan kesuburan substrat tanah, dimana interaksi berbagai mineral dengan air membentuk air menjadi penyangga / buffer fluktuasi level pH, yang secara alami mengendalikan pH tanah. Dan tanaman-tanaman yang tumbuh di tanah sudah berevolusi dan beradaptasi untuk menyesuaikan diri selama ribuan tahun untuk dapat memanfaatkan pH tanah yang terkontrol ini.

Tanpa keberadaan siklus nutrisi dan interaksi seperti yang terjadi di alam bebas ini, maka petani hidroponik lah yang memiliki tanggung jawab untuk menciptakan lingkungan tanam yang ideal supaya akar tanaman dapat menyerap nutrisi yang vital bagi pertumbuhannya.

Di metode / sistem hidroponik yang manapun, tujuan yang harus kita capai adalah menghantarkan air dan nutrisi ke akar tanaman. Mengatur pH sesuai kebutuhan tanaman adalah cara terbaik untuk memastikan penyerapan air dan nutrisi secara optimal. Jika pH nya tidak sesuai, bisa dibilang, tanaman tetap akan “kelaparan”, karena unsur hara / nutrisi yang dibutuhkan belum bisa diserap secara maksimal.

Berapakah pH yang sesuai untuk budidaya hidroponik?

Sebagai patokan umum, pH terbaik untuk hidroponik ada di kisaran angka 5,5 – 6,5; agak sedikit asam. Tetapi, pH yang optimal untuk tiap tanaman berbeda-beda pada tiap jenis tanaman. Jadi sebaiknya, gunakan tandon larutan nutrisi terpisah untuk kelompok tanaman dengan persyaratan pH yang mirip-mirip. Setiap tanaman pun memiliki titik optimalnya sendiri pada kisaran 5,5 – 6,5. Itulah sebabnya, ada beberapa literatur hidroponik dari luar negeri yang merinci daftar kebutuhan pH pada berbagai tanaman.

Hubungan Antara Ketersediaan Nutrisi dan pH

Istilah ketersediaan nutrisi di hidroponik mengacu pada cara masing-masing senyawa nutrisi menjadi kurang atau lebih tersedia untuk akar tanaman, tergantung pada pH larutan nutrisinya. Artinya, pH memiliki pengaruh yang sangat besar terhadap beberapa nutrisi. Contohnya Nitrogen (N), Kalium (K) dan Sulfur (S) bisa tersedia dalam rentang skala pH yang lebar, kecuali pada tingkatan yang sangat asam. Tanaman tidak dapat tumbuh di larutan nutrisi yang terlalu asam karena Nitrogen menjadi tidak tersedia, padahal itu adalah senyawa yang sangat diperlukan tanaman untuk tumbuh. Atau misalnya Phosphor, yang tidak akan tersedia di level pH 7.5, tetapi bisa tersedia lagi di pH yang sangat basa—walaupun tidak memungkinkan tanaman untuk tumbuh di situ.

Mengapa bisa begitu?

Tanaman memerlukan nutrisi Makro yang terdiri dari N, P dan K; dan nutrisi Mikro untuk dapat tumbuh dan berkembang. Di hidroponik, nutrisi-nutrisi yang diperlukan tanaman akan dihantarkan langsung oleh air. Oleh karena itu, nutrisinya harus terlebih dahulu larut di dalam air. Variasi pada ketersediaan nutrisi bisa terjadi karena pH mempengaruhi bagaimana senyawa kimia yang berbeda berinteraksi, dan dapat menyebabkan terbentuknya senyawa yang kurang soluble atau kurang larut dalam air.

Misalnya pada Phosphor yang merupakan elemen kimia yang sangat reaktif yang tersedia di alam sebagai senyawa kimia bernama Phosphate (P), salah satu senyawa penting yang diperlukan tanaman, dimana ia bereaksi sangat cepat terhadap Kalsium dan Magnesium di dalam larutan basa/alkali. Sedangkan di larutan asam, Phosphate bereaksi sangat cepat dengan Alumunium dan Ferrum (besi). Reaksi-reaksi ini semua dipengaruhi oleh jumlah kation (H+). Ingat, larutan asam punya lebih banyak dibandingkan larutan basa. Karena senyawa yang terbentuk jadi tidak mudah larut, nutrisi yang diperlukan tanaman jadi kurang tersedia sehingga akar hanya akan menyerap air dan sedikit nutrisi yang mungkin terlarut.

Apa yang Membuat pH Berubah-ubah di Hidroponik?

Hal yang paling membuat petani hidroponik khawatir: penyerapan air dan nutrisi terganggu oleh level pH yang berubah-ubah terlalu sering. Ini sebabnya mengapa pemantauan dan penyesuaian pH secara teratur sangatlah diperlukan agar penanaman sukses.

Beberapa faktor penyebab pH mudah berubah di sistem hidroponik, antara lain:

1. Volume larutan nutrisi

Fluktuasi pH akan semakin besar jika volume larutan mencapai di bawah 1 gallon atau 3,8 L per tanaman, karena ia akan memperbesar perubahan konsentrasi berbagai komponen larutan. Dan pH sangat erat kaitannya dengan konsentrasi larutan ini. Solusinya, pastikan kamu menggunakan tandon larutan nutrisi yang memadai sejumlah tanaman di sistem hidroponikmu. Aturan praktisnya, 4 Liter larutan nutrisi per tanaman, pantau dalam seminggu, dan dalam seminggu itu akan berkurang sekitar 40%. Sesuaikan lagi hingga mencapai 4 Liter larutan nutrisi per tanaman.

2. Media tanam yang digunakan

Beberapa media tanam dapat menyebabkan perubahan pH yang signifikan. Misalnya batu kali, pasir vulkanik, kerikil, dan rockwool. Ini disebabkan karena media tanam ini memiliki kandungan mineral alam, yang dapat turut mengubah pH larutan nutrisi. Cara mencegahnya adalah dengan melakukan perendaman menggunakan larutan asam lemah yang diencerkan air baku dengan perbandingan 1:4L selama 1-2 hari. Setelah direndam, bilas dengan air bersih terlebih dahulu, setelah itu baru bisa digunakan sebagai media tanam hidroponik.

3. Algae dan bakteri

Lingkungan penanaman yang lembap seperti hidroponik mudah diserang oleh algae / lumut dan bakteri. Antagonis organik ini dapat diperangi dengan menjaga larutan nutrisi yang kamu gunakan tetap asam, di kisaran pH 5.5 – 6.5. Selain itu, perhatikan juga kesehatan akar tanaman, karena lumut lebih sering tumbuh di sekitarnya. Jika ada akar mati, buang saja sebelum membawa penyakit.

Cara Mengukur Level pH di Hidroponik

Karena pH larutan nutrisi adalah salah satu faktor penting dalam berhidroponik, kamu harus mengukurnya secara berkala. Selain itu, level pH juga sebaiknya diukur lagi setelah kamu menambahkan pekatan nutrisi dan larutan pH penyesuai (pH Up / Down). Sebenarnya, ada beberapa cara untuk mengukur level pH di larutan nutrisi hidroponik, antara lain:

1. Kertas Lakmus

Cara paling murah, namun tidak efisien serta hasilnya yang paling tidak akurat. Karena ia hanya menunjukkan sebuah larutan bersifat asam/basa saja, tidak menunjukkan keakuratan angkanya.

2. Kit Larutan Tes pH

Pengujian dengan menggunakan kit ini sedikit lebih baik daripada kertas lakmus. Harganya pun tidak terlalu mahal. Namun untuk jangka waktu panjang, tidak efisien.

3. Sensor pH Digital

apera ph meter — Plantree

Alat pengukur atau sensor pH digital seperti gambar diatas ini memang harganya cukup mahal. Tetapi, untuk waktu yang lama akan membantumu mendapatkan hasil tanam yang lebih baik. Selain itu sensor seperti ini usianya panjang, bisa bertahun-tahun digunakan.

Seberapa Sering Harus Mengukur dan Menyesuaikan level pH?

Sebaiknya pengukuran dilakukan seminggu sekali, karena dalam waktu seminggu pertumbuhan tanaman cukup signifikan. Jika hasil pengukurannya menunjukkan angka di luar rentang optimal 5,5 – 6,5 barulah disesuaikan lagi agar mencapai angka optimalnya.

Ada 2 jenis larutan untuk melakukan penyesuaian level pH, yaitu: 1. pH Up -> untuk menaikkan level pH jika hasil pengukuran menunjukkan angka dibawah 5,5 atau terlalu asam 2. pH Down -> untuk menurunkan level pH jika hasil pengukuran menunjukkan angka diatas 6,5 atau terlalu basa

Tetapi, untuk menghindari stres pada tanaman karena penyesuaian pH yang terlalu sering, ada baiknya biarkan tanaman beradaptasi dengan pH yang sedikit diluar rentang optimal 5,5 – 6,5. Tetapi jangan dibiarkan terlalu jauh dibawah 5 atau 7, karena bisa berbahaya untuk tanaman.

pH di Air dengan Kadar Mineral Tinggi (Hard Water)

Jika air yang kamu gunakan termasuk air dengan kadar mineral diatas 50 ppm untuk tiap jenis mineral, bisa dikategorikan sebagai hard water. Air jenis ini cenderung menciptakan pH yang tinggi jika ditambahkan larutan pH Down, dikarenakan kandungan mineral yang sudah terlalu tinggi di dalamnya. Solusi yang bisa kamu lakukan adalah dengan menurunkan kadar mineral menggunakan 2 cara: 1. Nanofiltrasi (atau distilasi); dan 2. Reverse Osmosis (RO), yang mana merupakan cara yang paling efisien, bisa diandalkan setiap saat, dan ekonomis untuk jangka panjang. Walaupun investasi peralatannya agak lumayan.

Pengaturan pH dalam Berbagai Fase Tumbuh Tanaman

Saat berada dalam fase vegetatif, tanaman akan lebih banyak menyerap anion (OH), hingga membuat kation (H+) banyak tersisa dalam larutan nutrisi sehingga membuat pH larutan naik. Tetapi saat memasuki fase generatif / menumbuhkan buah, tanaman akan banyak menyerap kation, sehingga anionnya naik dan membuat pH larutan turun.

Rekomendasi Level pH Optimal untuk Berbagai Tanaman

Buah

TanamanpHTanamanpH
Anggur6,0 – 7,5Pisang5,5 – 6,5
Black Currant6,0Raspberry5,8 – 6,5
Blackberry5,5 – 6,5Red Currant6,0
Blueberry4,0 – 5,0Rhubarb5,0 – 6,0
Melon5,5Strawberry5,5 – 6,5
Markisa6,5Semangka5,8
Nanas5,5 – 6,0

Bunga

TanamanpHTanamanpH
African Violets6,0 – 7,0Freesia6,5
Anggrek Cymbidium5,5Gerbera5,0 – 6,5
Anthurium5,0 – 6,0Gladiol5,5 – 6,5
Anyelir (Carnation)6,0Mawar5,5 – 6,0
Aphelandra5,0 – 6,0Monstera5,0 – 6,0
Aster6,0 – 6,5Kana (Canna)6,0
Begonia6,5Krisan (Chrysanthemum)6,0 – 6,2
Bromeliads5,0 – 7,5Pacar Air (Impatiens)5,5 – 6,5
Caladium6,0 – 7,5Pakis-pakisan6,0
Dahlia6,0 – 7,0Palem6,0 – 7,5
Dracaena5,0 – 6,0Snapdragon / Antirrhinim6,5
Ficus5,5 – 6,0Sri Rejeki / Daun Bahagia (Dieffenbachia)5,0

Herbal

TanamanpHTanamanpH
Basil5,5 – 6,5Mustard Cress6,0 – 6,5
Chives / Kucai6,0 – 6,5Parsley5,5 – 6,0
Fennel6,4 – 6,8Rosemary5,5 – 6,0
Lavender6,4 – 6,8Sage5,5 – 6,5
Lemon Balm5,5 – 6,5Thyme5,5 – 7,0
Marjoram6,0Watercress6,5 – 6,8
Mint5,5 – 6,0

Sayuran

TanamanpHTanamanpH
Bayam5,5 – 6,6Lobak Cina / Turnip6,0 – 6,5
Bawang Bombay6,0 – 6,7Lobak Merah / Radish6,0 – 7,0
Bawang Merah6,0 – 6,7Mentimun / Timun5,8 – 6,0
Bawang Putih6,0Okra6,5
Bawang Prei (Leek)6,5 – 7,0Pak Choi / Sawi Sendok7,0
Buncis6,0Paprika6,0 – 6,5
Bit (Beet)6,0 – 6,5Parsnip6,0
Brokoli6,0 – 6,5Sawi5,5 – 6,5
Brussel Sprout / Cuciwis6,5 – 7,5Selada5,5 – 6,5
Jagung Manis6,0Seledri6,5
Kacang Polong6,0 – 7,0Tomat5,5 – 6,5
Kangkung5,5 – 6,5Terong5,5 – 6,5
Kembang Kol6,0 – 7,0Ubi Manis5,5 – 6,0
Kentang5,0 – 6,0Ubi Ungu / Taro5,0 – 5,5
Kubis6,5 – 7,0Wortel6,3
Labu Kuning5,5 – 7,5Zukini6,0

Daftar Istilah

  • Kation: jumlah ion Hidrogen bermuatan positif (H+)
  • Anion: jumlah ion Hidroksida bermuatan negatif (OH)