The Effect of pH and Electrical Conductivity (EC) on Plant Hydroponic Systems

Nutrient solution management in hydroponic systems plays a crucial role in determining plant growth success. Two primary parameters used to assess nutrient solution quality are pH (potential of hydrogen) and Electrical Conductivity (EC). Proper regulation of pH and EC has been shown to influence nutrient availability, nutrient uptake efficiency, and overall plant productivity across various hydroponic systems (Sharma et al., 2025). Since hydroponic cultivation relies entirely on nutrient solutions as the sole source of essential elements, maintaining stability in these two parameters is critical to achieving optimal plant growth.

Physiologically, pH affects the solubility and availability of essential nutrients in the nutrient solution. A study published in Agronomy demonstrated that maintaining stable pH levels in floating hydroponic systems significantly influenced plant growth, yield, and product quality (Agronomy, 2021). Improper pH levels may disrupt the uptake of both macro- and micronutrients, ultimately affecting biomass accumulation and crop quality. Therefore, periodic pH monitoring and adjustment are necessary to ensure that nutrient solutions remain within the optimal range.

In addition to pH, Electrical Conductivity (EC) represents the total concentration of dissolved nutrients in the solution. Research on lettuce (Lactuca sativa) grown in a Nutrient Film Technique (NFT) system revealed that variations in EC significantly affected yield and physiological disorders such as tipburn (HortScience, 2020). Excessively high EC levels may increase osmotic pressure in the root zone, reducing water uptake efficiency, while excessively low EC levels may result in nutrient deficiencies. Similarly, research on pakcoy demonstrated that appropriate EC regulation significantly influenced plant height and fresh weight yield (Labeda & Koesriharti, 2022).

An integrated management approach for pH and EC is essential in modern hydroponic systems. Sharma et al. (2025) emphasized that optimizing these parameters should consider plant species and growth stages to achieve maximum efficiency. The use of digital monitoring tools enables real-time measurement and precise adjustments of nutrient solutions, thereby improving fertilizer efficiency and minimizing operational errors.

Overall, the stability of pH and EC directly influences vegetative growth, crop quality, and nutrient use efficiency in hydroponic systems. Through proper data-driven management, hydroponic production can achieve higher productivity, consistency, and sustainability.

Pengaruh pH dan EC terhadap Pertumbuhan Tanaman pada Sistem Hidroponik

Pengelolaan larutan nutrisi dalam sistem hidroponik memegang peranan penting dalam menentukan keberhasilan pertumbuhan tanaman. Dua parameter utama yang menjadi indikator kualitas larutan nutrisi adalah derajat keasaman (pH) dan Electrical Conductivity (EC). Pengaturan pH dan EC secara tepat terbukti berpengaruh terhadap ketersediaan unsur hara, efisiensi serapan nutrisi, serta produktivitas tanaman pada berbagai sistem hidroponik (Sharma et al., 2025). Dalam budidaya tanpa tanah, larutan nutrisi menjadi satu-satunya sumber unsur hara sehingga stabilitas kedua parameter tersebut menjadi faktor krusial dalam menjaga pertumbuhan optimal tanaman.

Secara fisiologis, pH larutan nutrisi memengaruhi kelarutan dan ketersediaan unsur hara esensial. Penelitian yang dipublikasikan dalam jurnal Agronomy menunjukkan bahwa pengaturan pH yang stabil dalam sistem hidroponik terapung berpengaruh nyata terhadap pertumbuhan, hasil, dan kualitas tanaman (Agronomy, 2021). Ketidaksesuaian pH dapat menyebabkan gangguan penyerapan unsur makro maupun mikro, yang pada akhirnya memengaruhi biomassa dan kualitas hasil panen. Oleh karena itu, pengendalian pH secara berkala diperlukan untuk menjaga kondisi larutan nutrisi tetap berada dalam kisaran optimal.

Selain pH, nilai EC mencerminkan konsentrasi total unsur hara terlarut dalam larutan nutrisi. Studi pada tanaman selada (Lactuca sativa) dalam sistem Nutrient Film Technique (NFT) menunjukkan bahwa variasi EC berpengaruh terhadap hasil panen dan gangguan fisiologis seperti tipburn (HortScience, 2020). EC yang terlalu tinggi dapat meningkatkan tekanan osmotik pada zona perakaran sehingga menghambat penyerapan air, sedangkan EC yang terlalu rendah dapat menyebabkan defisiensi nutrisi. Penelitian pada tanaman pakcoy juga membuktikan bahwa peningkatan dan pengaturan EC yang sesuai memberikan pengaruh nyata terhadap tinggi tanaman dan bobot segar hasil panen (Labeda & Koesriharti, 2022).

Pendekatan pengelolaan pH dan EC secara terpadu menjadi strategi penting dalam sistem hidroponik modern. Sharma et al. (2025) menekankan bahwa optimalisasi kedua parameter ini harus disesuaikan dengan fase pertumbuhan tanaman dan jenis komoditas yang dibudidayakan. Penggunaan alat ukur digital dan sistem monitoring memungkinkan pengendalian larutan nutrisi dilakukan secara lebih presisi, sehingga efisiensi pemupukan meningkat dan risiko kesalahan teknis dapat diminimalkan.

Secara keseluruhan, stabilitas pH dan EC berperan langsung terhadap pertumbuhan vegetatif, kualitas hasil, serta efisiensi penggunaan nutrisi dalam sistem hidroponik. Dengan manajemen yang tepat dan berbasis data, produksi tanaman hidroponik dapat berlangsung lebih optimal, konsisten, dan berkelanjutan.

Reference: 

• Labeda, A. G., & Koesriharti, K. (2022). Pengaruh tingkat EC (Electrical Conductivity) dan nutrisi terhadap pertumbuhan dan hasil tanaman pakcoy (Brassica rapa L. var. chinensis) pada hidroponik sistem sumbu. Produksi Tanaman, 10(1), 10–18. https://protan.studentjournal.ub.ac.id/index.php/protan/article/view/1606

• Sharma, K., Yadav, R., Shubham, & Kaushal, S. (2025). Optimizing hydroponic crop production: A multifaceted approach to EC, pH and nutrient management. Journal of Scientific Research and Reports, 31(4), 716–726. https://journaljsrr.com/index.php/JSRR/article/view/2995

• Effects of Electrical Conductivity, pH, and Foliar Application of Calcium Chloride on Yield and Tipburn of Lactuca sativa Grown Using the Nutrient-Film Technique. (2020). HortScience, 55(8).* https://journals.ashs.org/view/journals/hortsci/55/8/article-p1265.xml

• Effect of Nutrient Solution pH on the Growth, Yield and Quality of Taraxacum officinale and Reichardia picroides in a Floating Hydroponic System. (2021). Agronomy, 11(6).* https://www.mdpi.com/2073-4395/11/6/1118 

PT. Precision Agriculutre Indonesia adalah ekosistem digital pertanian Indonesia yang mengintegrasikan agrotech, pertanian presisi, pertanian cerdas, dan pertanian pintar melalui pemanfaatan teknologi seperti sensor pertanian, Internet of Things (IoT), kecerdasan buatan, sistem irigasi otomatis, pemupukan cerdas, dan pemantauan tanaman berbasis data real-time, serta menghadirkan layanan edukasi petani modern, digitalisasi agribisnis, pasar produk pertanian online, penguatan rantai pasok, inovasi teknologi tepat guna, dan solusi pertanian ramah lingkungan yang mendukung pertanian modern, berkelanjutan, dan berdaya saing tinggi di era Revolusi Industri 4.0.  Pertanian Presisi Indonesia