Biology Science Club St. Louis1 : Study Tour - Malang (Kunjungan ke Lembaga Pertanian Malang)

Balai Pengkajian Teknologi Pertanian (BPTP) adalah salah satu lembaga yang dibawahi Kementrian Pertanian yang berkonsentrasi di bidang pengembangan teknologi pertanian, khususnya untuk tanaman di wilayah Jawa Timur. Di tempat ini, berbagai penelitian dilakukan untuk mengembangkan berbagai varietas unggul sehingga tanaman lokal dapat bersaing di pasaran.

a. Hidroponik

Sesampainya di tempat ini, kami disambut dengan cukup baik dan diarahkan menuju sebuah ruangan. Kami diberi materi dasar-dasar dalam melakukan hidroponik. Hidroponik adalah budidaya tanaman dengan memanfaatkan air. Pada dasarnya, untuk melakukan hidroponik diperlukan 5 bahan pokok, yakni media tanam, misalnya tanah, sabut kelapa yang berfungsi untuk tempat tanaman menambatkan akar; air, pupuk, sebagai sumber nutrisi tanaman, cahaya matahari serta kadar oksigen (O₂) yang cukup.

Mengingat bahwa hidroponik berarti budidaya bercocok tanam dengan air, maka ada banyak jenis media tanam yang bisa dipilih. Mulai dari tanah, sabut kelapa, kerikil, arang sekam, pasir, batu apung, batu bata bahkan atap rumah sekalipun karena fungsi media tanam hanya sebagai tempat menambatkan akar, sedangkan kelangsungan hidup tanaman bergantung pada air bernutrisi yang dialirkan.

Ada tiga jenis hidroponik yakni :

i. Nutrient Film Technique (NTF)

NFT adalah suatu metode budidaya tanaman dengan akar tanaman tumbuh pada lapisan nutrisi yang dangkal dan tersirkulasi sehingga tanaman dapat memperoleh cukup air, nutrisi dan oksigen. Akar tanaman terendam dalam air yang berisi larutan nutrisi yang disirkulasikan secara terus menerus dengan pompa. Daerah perakaran dalam larutan nutrisi dapat berkembang dan tumbuh dalam larutan nutrisi yang dangkal sehingga bagian atas akar tanaman berada di permukaan antara larutan nutrisi dan styrofoam, adanya bagian akar dalam udara ini memungkinkan oksigen masih bisa terpenuhi dan mencukupi untuk pertumbuhan secara normal.

Berikut adalah beberapa material yang harus disiapkan untuk bercocok tanam dengan menggunakan teknik NFT :

a. Talang air

b. Sterofoam (media tanam)

c. Pompa, untuk mengalirkan air

d. Spon, atau bahan lainnya

e. Pipa PVC

f. Ember

Bercocok tanam dengan teknik NFT pada prinsipnya cukup sederhana, yakni mengalirkan air, oksigen, dan nutrisi secara terus menerus. Tanaman disangga sedemikian rupa sehingga akar tanaman menyentuh nutrisi yang diberikan. Alat dibuat miring dengan salah satu sisi lebih tinggi dari sisi lainnya yaitu sebesar 5% dari panjang alat agar arus dapat mengalir dengan lancar.

Air dan nutrisi yang diberikan tidak akan terbuang percuma karena aliran airnya akan masuk ke bak penampung yang ada dibawahnya setelah itu dipompa kembali ke atas dan dialirkan lagi ke akar tanaman. Pompa yang digunakan sama seperti pompa air untuk akuarium. Untuk lebih jelasnya, berikut adalah proses skematis metode NFT :

ii. Floating Hidroponic System (FHS)

Biasa disebut juga sebagai rakit apung. Serupa dengan NTF, prinsip FHS adalah mengalirkan air bernutrisi, hanya saja media tanam yang digunakan adalah air itu sendiri. Akar dibiarkan melayang dalam air. Berikut ini adalah gambar skematis metode FHS.

Yang perlu disiapkan antara lain :

a. Sterofoam

b. Spon atau bahan lainnya

c. Ember

d. Pompa, jika tidak menggunakan pompa maka air diaduk secara berkala

iii. Fertigasi / deep irrigation

Fertigasi adalah salah satu metode hidroponik yang mengalirkan air bernutrisi dengan sabut kelapa sebagai media tanamnya. Walaupun terlihat seperti penanaman konvensional dengan menggunakan tanah, pada dasarnya tanah yang digunakan hanyalah sebagai tempat menambatkan akar, bukan sebagai sumber nutrisi. Nutrisi tanaman sepenuhnya berasal dari air yang dialirkan ke dalam tanah. Air bernutrisi disalurkan melalui pipa-pipa untuk kemudian ‘disuntikkan’ ke dalam pot. Untuk lebih jelasnya, lihat gambar di bawah ini.

Yang perlu disiapkan :

a. Selang air

b. Pot / polybag

c. Pompa

d. Media tanam

e. Jarum suntik

f. Ember

iv. Aeroponik

Aeroponik merupakan salah satu tipe dari Hidroponik, karena air yang berisi larutan hara disemburkan dalam bentuk kabut hingga mengenai akar tanaman. Teknik ini menempatkan tanaman sedemikian rupa hingga akar tampak menggantung di udara. Nutrisi diberikan dengan cara pengkabutan secara merata di daerah perakaran. Metode ini sudah mulai dikembangkan di Jawa Timur, walaupun masih sedikit. Berikut adalah gambaran skematis aeroponik.

Yang perlu disiapkan antara lain :

a. Pompa

b. Nozzel

c. Pipa PVC

d. Ember

Bercocok Tanam di Atap

Mendengar istilah hidroponik, pasti terbesit dalam benak kita adalah metode yang sulit dan membutuhkan keterampilan tinggi. Tetapi, nyatanya budidaya tanaman dengan hidroponik tidaklah sesulit itu. Perwakilan dari BPTP menambahkan bahwa hidroponik bisa memakai barang-barang bekas di sekitar kita. Bahkan atap rumah pun bisa disulap menjadi ladang pertanian. Bagian atap yang landai (miring) bisa dijadikan lahan bercocok tanam. Secara garis besar, caranya yakni

a. Membuat lubang-lubang kecil

b. Memberikan spon untuk media tanam

c. Mengatur sistem pengairan, pada bagian ujung atap diberi bak penampung agar air bisa disirkulasikan kembali

d. Menanam benih atau semaian

Semaian atau bibit lebih dianjurkan sebab cenderung lebih sederhana karena tanaman muda sudah bertumbuh, berbeda dengan menanam benih (biji) yang belum tentu tumbuh dan perawatan yang lebih rumit.

e. Air/nutrisi dicek dan diberi tambahan nutrisi secara berkala

Hidroponik Multi Komoditas

Hidroponik multi komoditas adalah pengembangan metode hidroponik di mana tidak hanya sekedar bercocok tanam, melainkan beternak juga. Limbah organik dari makhluk hidup yang dipelihara diuraikan oleh ikan lele, misalnya. Limbah dari ikan lele kemudian nantinya akan dibusukkan oleh bakteri pembusuk dan diuraikan menjadi nutrisi tanaman. Makhluk hidup yang dipelihara misalnya ayam. Ayam yang diternakkan tidak perlu terlalu banyak disesuaikan dengan banyaknya lele. Limbah organik yang terlampau banyak bisa justru meracuni tanaman yang dibudidayakan. Berikut ini adalah gambar hidroponik multi komoditas.

b. Kultur Jaringan

Kultur jaringan adalah suatu metode untuk mengisolasi bagian dari tanaman seperti sekelompok sel atau jaringan yang ditumbuhkan dengan kondisi aseptik, sehingga bagian tanaman tersebut dapat memperbanyak diri tumbuh menjadi tanaman lengkap kembali.

Untuk melakukan kultur jaringan, pertama-tama diambil bibit atau semaian dari tanaman varietas unggul yang ditanam dalam rumah anti serangga. Penanaman dalam rumah anti serangga bertujuan untuk mengurangi infeksi dari virus dan bakteri serta hama sehingga tanaman yang diambil benar-benar tanaman yang bermutu. Selanjutnya dari tanaman tersebut diambil tunas apikal yang kemudian diisolasi dalam media kaya nutrisi dengan lingkungan aseptik. Tunas apikal itu disterilkan terlebih dahulu. Apabila berasal dari rumah anti serangga maka sterilisasi cukup dengan alkohol 70%, berbeda halnya dengan tunas apikal yang berasal dari tanaman di tanah lapang di mana sterilisasi menggunakan alkohol berkadar 90%. Media yang digunakan adalah media agar dengan komposisi yang disesuaikan tanaman. Media agar sebaiknya mengandung :

· Unsur Makro

- Nitrogen (N)

- Fosfor (P)

- Kalium (K)

- Kalsium (Ca)

- Sulfur (S)

- Magnesium (Mg)

- Besi (Fe)

· Unsur Mikro

- Klor (Cl), diberikan dalam bentu KI.

- Mangan (Mn), diberikan dalam bentuk MnSO4.4H2O.

- Tembaga (Cu), diberikan dalam bentuk CuSO4.5H2O.

- Kobal (CO), diberikan dalam bentuk CoCl2.6H2O.

- Molibdenun (Mo), diberikan dalam bentuk NaMoO4.2H2O.

- Seng (Zn), diberikan dalam bentuk ZnSO4.4H2O.

- Boron (B), diberikan dalam bentuk H3BO

· Unsur tambahan lainnya

- Thiamine (Vitamin B1)

Vitamin yang esensial dalam kultur jaringan tanaman karena thiamine mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan sel.

- Nicotinic acid (Niasin)

- Pyridoxine (Vitamin B6)

- Vitamin C

Vitamin C, seperti asam sitrat dan asam askorbat, kadang-kadang digunakan sebagai antioksidan untuk mencegah atau mengurangi pencoklatan atau penghitaman eksplan.

- Mio-Inositol atau meso-insitol

Mio-Inositol atau meso-insitol sering digunakan sebagai salah satu komponen media yang penting, karena terbukti bersinergis dengan zat pengaturtumbuh merangsang pertumbuhan jaringan yang dikulturkan

- Asam amino sebagai sumber nitrogen organik

- Gula

Gula digunakan sebagai sumber energi dalam media kultur, karena umumnya bagian tanaman atau eksplan yang dikulturkan tidak autotrof dan mempunyai laju fotosintesis yang rendah.

- Agar-agar

Agar-agar adalah campuran polisakarida yang diperoleh dari beberapa spesies algae.

Jenis media yang digunakan adalah media MS (Murashige and Skoog). Sel-sel tunas apikal dari tumbuhan tadi yang dikembangkan dalam media nantinya akan berubah menjadi kalus yakni sekumpulan sel amorphous (tidak berbentuk atau belum terdiferensiasi) yang terbentuk dari sel-sel yang membelah terus menerus secara in vitro atau di dalam tabung. Kalus dapat diperoleh dari bagian tanaman seperti akar, batang dan daun. Dalam media diferensiasi, kalus dapat menumbuhkan akar dan tunas sehingga berubah menjadi planlet. Planlet yang sudah berusia kira-kira 2-3 bulan dapat ‘dipanen’ dengan cara memotong planlet menjadi beberapa bagian. Planlet dipotong satu ruas di bawah ketiak daun. Potongan-potongan planlet itu ditumbuhkan dalam media atau tempat lainnya. Kira-kira 2-3 bulan kemudian, tanaman dapat dipindahkan ke polybag. Untuk satu planlet kira-kira dapat menghasilkan 3-5 tanaman. Planlet itu sendiri dapat disimpan selama beberapa bulan dengan kondisi dijaga tetap steril. Pemotongan dan pemindahan planlet dilakukan di ruangan steril, menggunakan laminar air flow. Tangan juga harus dalam keadaan bersih dengan menyemprotkan alkohol 70% setiap kali keluar masuk laminar air flow.

Mengingat kultur jaringan berarti menumbuhkan sel atau jaringan dalam kondisi aseptik, maka semua peralatan yang digunakan harus dalam keadaan steril. Peralatan yang akan digunakan seperti cawan petri dan penutupnya, toples tempat media, spatula, serta peralatan lainnya harus disterilkan menggunakan autoklaf. Pertama-tama peralatan yang akan disterilkan dibungkus koran. Mengoperasikan autoklaf mirip seperti mengoperasikan panci presto. Setelah semua peralatan dimasukkan ke dalam autoklaf, tutup autoklaf dan pastikan penguncinya sudah terpasang dengan baik. Nyalakan kompor, tunggu hingga autoklaf mengeluarkan kepulan asap uap air. Setelah mengeluarkan uap air, tutup penutup autoklaf yang mengeluarkan uap air. Biarkan tekanan terus naik hingga jarum penunjuk berada pada daerah merah. Jaga agar tekanan tetap berada pada batas daerah merah, jangan sampai tekanan menjadi terlalu tinggi sebab akan meledak, tetapi jangan sampai terlalu rendah sebab nantinya akan terjadi kontaminasi. Proses sterilisasi dengan autoklaf kira-kira 20 menit. Setelah 20 menit, matikan kompor, tunggu beberapa waktu, jangan langsung membuka tutupnya nanti meledak. Setelah itu buka penutupnya dan peralatan sudah siap digunakan.

Gambar planlet dalam media agar

c. Pembibitan

BPTP melakukan pembibitan berbagai varietas unggul. Awalnya, semua tanaman dari wilayah Jawa Timur diambel sampelnya, kemudian diuji. Varietas dengan sifat unggul bisa dikawin silangkan untuk membentuk jenis baru yang unggul, misalnya tahan hama, cepat menghasilkan buah, dan sifat-sifat unggul lainnya. Varietas unggul kemudian dikembangbiakan. Bibit dari berbagai varietas unggul nantinya akan didistribusikan kepada petani yang bekerja sama dengan BPTP.

Selengkapnya baca Study Tour - Malang