Suhu, kelembaban, pH, hingga sinar matahari, dalam sebuah greenhouse dapat diatur sedemikian rupa dalam sebuah greenhouse yang dilengkapi dengan teknologi mutakhir. Perubahan suhu dan kelembapan yang ditangkap sensor greenhouse langsung diteruskan pada sistem kontrol yang terkomputerisasi. Dalam keadaan terik berlebihan, atap menutup perlahan secara otomatis untuk menjaga kelembaban yang diperlukan tanaman. Begitu pula saat salju datang. Teknologi itu seperti banyak dikembangkan di Belanda. Soal investasi, jangan ditanya. Dengan luasan usaha ekonomis minimal dalam satuan hektar, investasi yang digelontorkan mencapai milyaran.
Sejatinya investasi berkebun hidroponik di Indonesia tidak perlu jor-joran seperti di Belanda. Indonesia memiliki iklim dan cuaca lebih bersahabat dibandingkan di negara 4 musim di Eropa. Musim salju bukan kendala di negara tropis. Hanya saja pebisnis skala besar di tanah air tetap perlu mempertimbangkan kesesuaian agroklimat dan ketinggian tempat berdasarkan jenis komoditi yang ditanam. Ketika pertumbuhan tanaman tidak normal, pekebun perlu menelaah apakah kondisi lingkungan tempat tanaman dibesarkan sudah sesuai dengan kondisi optimal yang diinginkan. Bila belum, kondisi lingkungan mikro sekitar lahan penanaman atau greenhouse bila ditanam di dalam greenhouse perlu disesuaikan.
Teknik hidroponik dapat diterapkan semula level ketinggian tempat. Yang menjadi masalah, apakah jenis tanaman yang dibudidayakan sesuai dengan ketinggian tempat. Kunto Herwibowo di Ciputat, Tangerang Selatan dan Fenta Agustri di Surabaya, Jawa Timur, misalnya. Sukses menanam selada di dataran rendah. Padahal sentra tanaman anggota Compositae itu umumnya diusahakan di dataran tinggi seperti Cipanas, Cianjur dan Lembang, Bandung.
Itu karena varietas selada yang digunakan kedua pekebun hidroponik itu memang adaptif di dataran rendah. Untuk itu, pekebun perlu cermat memilih benih yang digunakan. Benih yang cocok di dataran tinggi bisa saja ada yang tumbuh di dataran rendah. Namun, jangan kecewa bila hasilnya tidak optimal. Selada keriting dataran tinggi yang berwarna merah bila ditanam di dataran rendah berisiko pudar warnanya. Tumbuhnya pun tidak serempak sehingga perlu panen bertahap. Pada setiap kemasan benih, produsen umumnya mencantumkan label benih dapat ditanam di daerah dataran tinggi, menengah, atau rendah. Tomat yang dahulu dikenal sebagai tanaman dataran tinggi juga kini tersedia varietas adaptif dataran rendah.
Bertanam dengan teknik hidroponik memang dapat dilakukan dibanyak lokasi. Mulai sudut dapur yang sempit, teras rumah, pekarangan, hingga hamparan lahan yang luas. Pilihan lokasi bisa di dalam atau di luar ruangan, bahkan di dalam sebuah pesawat ruang angkasa. Untuk pehobi, bertanam dengan teknik hidroponik pun tidak selalu harus di kebun. Halaman rumah yang terbatas, teras sempit selebar 2 m x 1 m, hingga dak rumah pun jadi. Asalkan cukup untuk meletakkan instalasi dengan aman, stabil, dan jauh dari terpaan angin kencang.
Sama seperti tumbuhan yang ditanam di lahan, tanaman hidroponik pun memerlukan cahaya untuk tumbuh normal. Sinar matahari dibutuhkan tanaman dari segala sisi. Syarat itu wajib dipenuhi untuk mendorong pertumbuhan tanaman proporsional dan sehat. Kekurangan cahaya membuat tanaman etiolasi. Pertumbuhan batang cenderung miring ke arah sinar matahari atau sumber cahaya.
Bila sisi timur ataupun barat tertutup dinding tinggi, perbedaan pertumbuhan dalam satu hamparan akan mungkin terjadi. Untuk mengatasinya, pekebun perlu mencermati tata letak ruang dalam kebunnya. Bagian yang sedikit terhalang dari sinar matahari dapat dialokasikan untuk pembibitan. Pada tahap pembibitan, benih perlu kelembaban cukup agar berkecambah. Walaupun tetap membutuhkan sinar matahari, intensitasnya tidak begitu tinggi.
Penanaman hidroponik tanpa atap membuka akses penuh tanaman terhadap sinar matahari. Itu menguntungkan dari sisi fotosintesis yang berjalan optimal. Masalahnya, bila intensitas matahari terlalu tinggi, sayuran daun bisa menjadi pahit. Sebaliknya, bila sinar matahari tak muncul sehari alias mendung, panen bisa mundur sehari. Roni, pekebun di Pamulang, bahkan pernah mengalami penundaan panen hingga sepekan ketika mendung terjadi 3 hari berturut-turut. Solusinya, pekebun dapat memasang shadingnet atau jaring peneduh ketika intensitas matahari sedemikian terik.
Hidroponik dalam ruangan tertutup seperti sebuah gedung membutuhkan ketersediaan cahaya buatan untuk proses fotosintesis. Di Jepang, usai gempa melanda reaktor nuklir di Fukushima, kebutuhan pangan terutama sayuran hidroponik melonjak drastis. Selain daerah sentra penghasil sayuran termasuk wilayah yang mengalami kontaminasi radiasi, penelitian pun menunjukkan sayuran di beberapa wilayah di sekitarnya mengandung kadar bahan aktif yang membahayakan kesehatan.
Untuk mengatasi kekurang pasokan, pemerintah Jepang bersama dengan pihak akademisi dan swasta mengembangkan teknik hidroponik sekaligus vertikultur. Salah satunya yang dikembangan di Chiba University. Tanaman dibudidayakan dalam wadah-wadah yang disusun bertingkat. Kebutuhan nutrisi dipasok dari larutan yang dipompa ke atas kemudian mengalir di setiap tingkatan rak. Cahaya pun tidak masalah dengan adanya lampu-lampu yang memancarkan sinar "merahmuda keunguan".
Di tanah air, sorot lampur merahmuda keunguan yang sama tampa menghiasi jendela ruangan sebuah ruangan di Universitas Tarumanegara. Lampu itu menyinari tanaman dibawahnya yang tumbuh pada rangkaian guli atau meja tanam hidroponik 3 tingkat terbuat dari 6 talang polivinil klorida (PVC) sepanjang 2 m. Rangkaian yang menempel ke rangka jendela dengan kemiringan 2-3 derajat itu berisi 13 tanaman masing-masing talang. Walau diletakkan di jendela, sinar matahari yang diperoleh masih minim hanya 6 jam sehari sehingga memerlukan bantuan cahaya tambahan.
Menurut Agus Rustandy, praktikus hidroponik yang merangkai sistem hidroponik di dalam ruangan Tarumanegara itu, pertumbuhan tanaman lambat jika hanya mengandalkan sinar matahari sehingga tanaman mengalami etiolasi tumbuh memanjang. Agus menempatkan rangkaian dioda cahaya alias LED setinggi 30 cm di atas guli. Dioda cahaya itu mencarkan radiasi fotositensis aktif (PAR, photosynthetically active radiation) dengan rentang panjang gelombang 400-700 nm.
Sinar matahari memiliki rentang panjang gelombang sinar matahari 200-1.500 nm. Namun, Yos Sutiyoso, pakar hidroponik di Jakarta menuturkan rentang panjang gelombang sinar matahari itu tidak seluruhnya berfaedah untuk proses fotosintesis. Tanaman hanya sedikit menggunakan sinar hijau dan kuning. Sedangkan cahaya merah dan jingga, dengan panjang gelombang 600 - 760 nm, berperan dalam pemecahan air menjadi gas hidrogen dan oksigen serta pembentukan energi tinggi (ATP) dari energi rendah (ADP). Sementara cahaya ungu dan biru (panjang gelombang 400-500 nm) berperan dalam pembentukan protein dari energi tinggi. Karena alasan itu pula Agus menggunakan LED merah dan biru dengan perbandingan 60% merah dan 40% biru setinggi 30 cm dari guli pada rangkaian hidroponik dalam ruangan itu. Soal posisi, bila pekebun hendak merakit instalasi serupa, Agus menyarankan jarak antara lampur dan tanaman idealnya 20 cm.
Di luar negeri, penggunaan LED untuk kebutuhan pencahayaan tanaman bukan hal yang baru mengingat di negara 4 musim, sinar matahari menjadi barang mahal. Glascultures BV, produsen tomat di Wervershoop, Belanda, menggunakan lampu LED untuk menumbuhkan tomat dalam greenhouse seluas 20 m x 35 m. Produksi tanaman pun lancar tidak terikat musim.
Selain efisien karena menghasilkan cahaya sesuai dalam rentang PAR, LED irit listrik. Konsumsi listrik LED hanya 10 - 18 watt. Bandingkan dengan lampu tabung yang mencapai 40 - 50 watt atau dengan lampu bohlam yang menghabiskan daya 100 watt. Soal intensitas cahaya, LED unggul dengan angka lebih dari 300 mikromol per detik m. Itu setara 100 watt per meter persegi.
Kondisi kelembapan ideal untuk pertumbuhan tanaman sayuran umumnya berada pada kisarang 50-80%. Pada kondisi kelembapan lebih tinggi dari angka optimal, daya serap tanaman memakan nutrisi akan berkurang. Sebaliknya, pada kelembapan di bawah angka optimal, tanaman akan layu. Lokasi penanaman juga mempengaruhi kelembapan. Untuk lokasi di dekat tepi pantai, penanaman hidroponik tanpa greenhouse akan mengalami sedikit kendala yakni hilangnya kelambapan akibat terbawa hembusan angin kencanga. Itu membuat udara sekitarnya menjadi kering.
Solusinya, pekebun disarankan menggunakan jaring pelindung untuk menjaga kelembapan di sekitar penanaman sayuran. Bila perlu digunakan sprinkler penghasil kabut dalam nethouse. Seperti yang dilakukan Jimmy Halim di nethouse Jirri Farm Miliknya. Lokasi Penanaman yang berada di pinggiran Jakarta membuat suhu udara di sekitarnya panas. Untuk menjaga kesegaran tanaman, ia memasang sprinkler di langit-langit nethouse. Alat pengabut itu mulai dinyalakan ketika kelembapan mulai turun.
pH nutrisi berperan penting bagi tanaman hidroponik. Nutrisi diserap tanaman dalam bentuk ion. Nitrogen contohnya, dapat diserap tanaman dalam bentuk kation (amonium alias NH4) atau anion (nitrat NO3). Perbandingan penyerapan anion (nutrisi bermuatan negatif) dan kation (nutrisi bermuatan positif) sangat mempengaruhi pH. Kelebihan kation dibandingkan anion membuat pH turun, sedangkan kelebihan anion atas serapan kation menyebabkan peningkatan pH. Perubahan rasio kedua bentuk nitrogen dalam larutan nutrisi akan sangat mempengaruhi pH.
Angka pH ideal untuk beragam tanaman sayuran dan buah hidroponik berada pada kisaran 5,6-6,5 dengan suhu nutrisi sekitar 22 derjat C. Peningkatan dan penurunan suhu juga mempengaruhi pH. Siang hari saat terjadi fotosintesis, ion hidrogen yang terbentuk dapat menyebabkan keasaman nutrisi meningkat, maka angka pH menurun. Sebaliknya, sore hari ketika fotositensis berhenti, respirasi tanaman meningkat karena adanya pemakaian ion hidrogen. Akibatnya, keasaman nutrisi menurun (angka pH naik). Untuk itu, penting meletakkan tangki nutrisi di tempat yang dingin terlindung dari paparan intensitas matahari tinggi agar suhu nutrisi tetap dingin. Kunto Herwibowo, pekebun hidroponik di Ciputat, Tangerang Selatan, menyarankan tangki penampung nutrisi diletakkan di bawah tanah. Ia menggali tanah hingga kedalam 1,5 m untuk meletakkan tangki nutrisi. Untuk kemudahan pengecekan pH - dan juga EC - Nutrisi, ia memasang kotak yang terbuat dari potongan talang sebagai penampung sample nutrisi.
Cahaya pun mempengaruhi pH. Dalam keadaan cenderung gelap, tanaman mengambil potasium dan fosfor dalam larutan nutrisi lebih banyak sehingga keasaman meningkat (angka PH turun). Sebaliknya, saat intensitas cahaya kuat, tanaman lebih menyukai nitrogen untuk diserap makanya keasaman menjadi menurun (angka pH naik). Sebagai solusi, penamanan monopotasium fosfat KH2PO4 disebut juga monokalium fosfat alias MKP dapat menurunkan pH. Sedangkan penambahan saudaranya, dipotasium fosfat K2HPO4 malah dapat menaikkan pH.
Pada kisaran pH 4,0-6,0, semua nutrisi umumnya tersedia untuk tanaman. namun, pada kondisi pH di atas 7,5 ion besi, mangan, tembaga, seng, dan boron menjadi sulit diserap tanaman. Sedangkan pada pH di bawah 6, tanaman sulit menyerap asam fosfat, kalsium, dan magensium. Pada pH antara 3-5 didukung sushu diatas 26 derjat C, penyakit yang disebabkan cendawan mulai berisiko datang. Perubahan pH secara ekstrem dapat mempengaruhi penyerapan nutrisi. Namun, pekun tak perlu khawatir jika perubahan pH nutrisi tidak terlalu ekstrim. Perubahan yang tidak signifikan masih dapat ditolerir.
