The Tolerance of Several Provenances of Physic Nut to Drought Stress
BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu
Percobaan dilaksanakan di rumah kaca Fakultas Kehutanan IPB, pada bulan September - Desember 2007.
Bahan dan Alat
Bahan utama yang diperlukan adalah tanah Inceptisol dari daerah pegunungan di Desa Poboya, Kota Palu, Sulawesi Tengah dan benih jarak pagar provenan Palu, NTB, IP-1A, dan IP-1P. Alat- alat yang digunakan antara lain ember, timbangan duduk kapasitas 10 kg, meteran, gelas ukur, oven, hand sprayer.
Metode Percobaan
Percobaan dilaksanakan secara faktorial dengan dua faktor perlakuan dan tiga ulangan, menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK). Faktor pertama ialah provenan jarak pagar terdiri atas Palu, NTB, IP-1A, dan IP-1P. Faktor kedua ialah kandungan air terdiri atas kadar air tanah 80, 60, dan 40 % kapasitas lapang, dengan demikian diperoleh 4 x 3 x 3 = 36 satuan percobaan. Satuan percobaan terdiri atas 2 tanaman yang masing-masing tanaman ditanam pada ember ukuran volume 7 l (5.5 kg bobot tanah kering mutlak), sehingga jumlah tanaman keseluruhan adalah 72 tanaman.
Karakter morfologi yang diamati pada akhir percobaan (12 MST) adalah bobot kering akar, bobot kering tajuk, panjang akar, jumlah daun, luas daun, dan diameter batang setiap tanaman. Selain itu, diamati juga karakter fisiologi pada akhir percobaan (12 MST). Adapun karaktek fisiologi yang diamati adalah kandungan air relatif daun (KAR), kebutuhan air tanaman, efisiensi penggunaan
air (EPA), kandungan prolin daun, jumlah stomata daun bagian atas dan bawah, dan jumlah stomata terbuka dan tertutup.
Penentuan KAR daun dilakukan dengan cara mengambil contoh daun yang sudah berkembang sempurna sebanyak 10-25 % dari setiap ember, mulai dari atas yang telah terbuka penuh. Penetapan kadar air relatif (KAR) dengan menggunakan metode Slatyer dan Barrs (1965). Prosedur penetapan kadar air relatif daun dengan metode Slatyer dan Barrs (1965) disajikan pada Lampiran 4. Nilai KAR daun dapat dihitung dengan persamaan :
Bobot Segar (BS) – Bobot Kering (BK)
KAR = --- x 100 %
Bobot Turgit (BT) – Bobot Kering (BK)
Analisis kadar prolin di daun dilakukan setelah penelitian. Pengukuran
kadar prolin daun dilakukan dengan metode Bates et al (1973). Prosedur
pengukuran kadar prolin daun dengan metode Bates et al (1973) disajikan pada
Lampiran 5.
Pengukuran stomata daun diukur setelah akhir penelitian. Pengukuran stomata daun tanaman jarak pagar dilakukan dengan mengukur jumlah stomata dan stomata yang terbuka serta tertutup. Prosedur pengukuran stomata daun disajikan pada Lampiran 6.
Data yang diperoleh dianalisis secara statistik menggunakan analisis varian. Uji beda nilai tengah antara perlakuan kadar air tanah 60 dan 40 % kapasitas lapang dengan kontrol (kadar air tanah 80 % kapasitas lapang) menggunakan uji Duncan Multiple Range Test (DMRT) ( Steel and Torre 1980).
Batas ambang kadar air yang menyebabkan cekaman kekeringan ditentukan berdasarkan pada perlakuan kadar air yang dapat memberikan perbedaan penurunan biomas jika dibandingkan dengan perlakuan 80 % kapasitas lapang berdasarkan uji BNT untuk semua provenan yang diuji.
Penentuan taraf toleransi tanaman terhadap cekaman kekeringan menggunakan uji Duncan antara kontrol (kadar air tanah 80 % kapasitas lapang) dengan perlakuan cekaman kekeringan untuk setiap bobot kering tanaman. Kriteria toleransi tanaman jarak pagar terhadap kekeringan mengacu percobaan Sufyati (1999) adalah sebagai berikut:
Toleran: bila tidak terdapat perbedaan yang nyata antara BKT pada perlakuan cekaman kekeringan dengan kontrol berdasarkan uji BNT.
Moderat: bila terdapat perbedaan yang nyata antara BKT pada perlakuan
cekaman kekeringan dengan kontrol berdasarkan uji BNT serta diikuti
penurunan BKT ≤ 50 %.
Peka : bila terdapat perbedaan yang nyata antara BKT pada perlakuan cekaman kekeringan dengan kontrol berdasarkan uji BNT dan diikuti penurunan BKT > 50 %
Selanjutnya untuk lebih memperkuat penentuan taraf toleransi tanaman terhadap cekaman kekeringan digunakan juga uji indeks sensitivitas kekeringan (IS) berdasarkan peubah yang diamati. Indeks sensitivitas adalah untuk mengukur seberapa besar persentase penurunan bobot kering tanaman yang mengalami cekaman kekeringan dibanding dengan yang optimum. Indeks sensitivitas kekeringan (IS) dihitung berdasarkan rumus Fischer dan Maurer (1978). Rumus indeks sensitivitas kekeringan (IS) menurut Slatyer dan Barrs (1965) disajikan pada Lampiran 7.
Pelaksanaan Percobaan
Persiapan tanam. Percobaan ini menggunakan media tanah incepticol dari lokasi pengembangan jarak pagar di Desa Poboya, Kota Madya Palu, Sulawesi Tengah. Tanah tersebut diambil pada lapisan atas kedalaman 0-20 cm secara komposit (tanah diangkut dengan kapal dari Palu ke Jakarta, dan dengan mobil ke Bogor). Selanjutnya tanah tersebut dikeringanginkan selama satu minggu, kemudian diayak dengan ayakan berdiameter 2 mm sehingga diperoleh tanah yang homogen, dan masing-masing ember plastik diisi tanah kering udara sebanyak 5.5 kg.
Air tersedia dalam tanah ditentukan dengan cara mencari selisih antara kadar air tanah kapasitas lapang dan titik layu permanen. Penetapan kadar air
kapasitas lapang (pF 2.54) menggunakan alat ’pressure plate apparatus’dan titik
layu permanen (pF 4.20) menggunakan alat ’pressure membrane apparatus’.
Penetapan kadar air kapasitas lapang menggunakan contoh tanah utuh (undisturbed soil sample), sedangkan untuk titik layu permanen digunakan contoh
menggunakan tabung tembaga (copper ring) pada kedalaman 0-20 cm. Selanjutnya contoh tanah tersebut dijenuhi dengan air sampai berlebihan dan dibiarkan selama 48 jam. Kemudian alat ditutup rapat, dan masing-masing diberi tekanan sesuai dengan pF yang dikehendaki (yakni 1/3 bar untuk pF 2.54 dan 15 bar untuk pF 4.20). Jika telah tercapai keseimbangan (setelah diberi tekanan
selama 48 jam), contoh tanah dikeluarkan dan ditetapkan kadar airnya dengan
metode gravimetri.
Penentuan kadar air tanah kering udara, dilakukan dengan cara menimbang contoh tanah kering udara (BKU), kemudian contoh tanah tersebut
dikeringkan dengan oven pada suhu 105 0C selama 24 jam (BK). Selanjutnya
kadar air tanah pada keadaan kering udara dapat ditentukan dengan menggunakan rumus sebagai berikut :
BKU - BK
KA = --- x 100 %
BK
Keterangan : KA = kadar air tanah kering udara BKU= bobot tanah kering udara
BK = bobot tanah kering mutlak (Oven)
Selanjutnya dapat ditentukan bobot basah tanah masing-masing sesuai dengan perlakuan persentase kadar air tersedia. Prosedur penetapan kadar air tersedia dan bobot basah tanah disajikan pada Lampiran 8.
Kegiatan pemeliharaan tanaman meliputi penyiraman, pemupukan, penyiangan, serta pengendalian hama dan penyakit. Penyiraman dilakukan sampai akhir penelitian dan dilakukan setiap hari sekali pada waktu pagi hari dengan cara disiram langsung secara merata pada permukaan ember sesuai dengan perlakuan taraf kadar air tersedia.
Penanaman dan pemeliharaan. Perkecambahan biji dilakukan dengan cara merendam biji-biji yang telah terpilih terlebih dahulu di dalam air dan Dithane 45 selama semalam (12 jam). Setelah itu biji-biji ditanam pada tempat persemaian sampai pada masa pancing (± 7- 10 hari), kemudian biji yang sudah berkecambah tersebut ditanam 1 semai dalam setiap ember yang sudah berisi tanah yang diberi air sampai pada kondisi kapasitas lapang. Tanaman dipelihara selama 3 minggu (diberi air pada kondisi kapasitas lapang), kemudian baru diberi perlakuan cekaman air hingga umur 3 bulan.
Perlindungan tanaman dari serangan hama dan penyakit dilakukan dengan penyemprotan pestisida. Penyiangan secara berkala dilakukan dengan mencabut gulma yang tumbuh di dalam ember.
Perlakuan cekaman kekeringan. Berdasarkan kadar air tersedia dapat ditentukan tingkat kadar air tanah masing-masing perlakuan yaitu 80, 60, dan 40 % dari kapasitas lapang.
Bobot total tiap ember harus dipertahankan ditetapkan dengan menambahkan bobot basah tanah dengan bobot ember plastik, bobot pupuk dan bobot biji. Penyesuaian kadar air tanah untuk masing-masing perlakuan dilakukan setiap hari sekali yaitu dimulai pukul 07.00 WIB, dan dilakukan koreksi menggunakan pertambahan bobot tanaman setiap dua minggu sekali. Untuk keperluan tersebut maka dari setiap unit percobaan diambil 1 tanaman untuk destruksi, sehingga total tanaman untuk destruksi adalah 40 tanaman untuk 4 kali koreksi (3, 5, 7, dan 9 minggu setelah tanam).
Setiap hari setelah pemberian perlakuan kadar air, bobot ember dipertahankan sesuai perlakuan. Adapun cara mempertahankan bobot ember adalah dengan setiap hari menimbang ember. Ember yang kurang bobotnya, diberikan jumlah air sesuai dengan perlakuan kadar air, yaitu sebanyak air yang hilang melalui evapotranspirasi. setelah pemberian perlakuan kadar air. Volume air yang ditambahkan setiap hari dicatat, dan pada akhir penelitian, air yang digunakan dijumlahkan sehingga diperoleh nilai kebutuhan air untuk setiap perlakuan.