Hasil
Iklim Makro
Berdasarkan data iklim makro dari Stasiun Meteorologi Balai Penelitian
Bioteknologi (Balitbio) Pacet Jawa Barat (107° 00’ BT, 6° 44’ LS, 1120-1200
m dpl.), selama penelitian berlangsung (Mei – Agustus 2004) mempunyai suhu udara
rata-rata 21,9 °C, curah hujan 319,5 mm, dan rata-rata RH 50%. Intensitas radiasi
total 5.193, 38 W m-2 (Zainal, 2004). Dengan tipe iklim Cs menurut Koppen, tipe A
menurut Schmidt dan Ferguson dan tipe B2 menurut Oldeman.
Pengurangan Intensitas Radiasi Surya
Peubah pertumbuhan tanaman pada perlakuan tingkat intensitas ini meliputi
ILD, LDS, berat kering tanaman, CGR, dan NAR.
Tabel 1 memperlihatkan, terdapat perbedaan antara tanaman yang mendapat
perlakuan intensitas dengan tanaman kontrol (intensitas 100%), pada peubah LDS
dan berat kering tanaman pada umur tanaman 55 hst. Diantara perlakuan intensitas,
terdapat perbedaan antara tingkat intensitas pada peubah LDS pada 55 hst dan berat
kering tanaman pada 55 dan 70 hst. Semakin rendah intensitas radiasi yang diterima
oleh tanaman (intensitas 75%, 55%, dan 25%) akan berakibat peningkatan luas daun
spesifik serta penurunan berat kering tanaman. Perlakuan tingkat intensitas tidak
Tabel 1. ILD, LDS dan Berat Kering Tanaman pada Berbagai Tingkat Intensitas Radiasi Surya
Intensitas Radiasi Surya
Komponen Umur 100%
(hst) (Kontrol) 75% 55% 25%
ILD 55 1,77a 2,07a 2,10a 2,85a
70 1,82a 2,42a 2,57a 3,37a
LDS (cm2g-1) 55 1,07a 1,46a 1,73ab 2,45b
70 1,67a 1,88a 2,05a 2,48a
BK Tanaman (g tan-1) 55 64,48bc 82,96c 68,63b 48,99a
70 76,12ab 90,35b 87,55ab 64,25a
Keterangan :
· Bilangan-bilangan pada sesama baris yang ditandai huruf sama berarti tidak berbeda nyata menurut uji Tukey pada taraf 5%
Pada 55 hst perlakuan intensitas 25% mempunyai luas daun spesifik lebih
besar (2,45 cm2 g-1) dari pada perlakuan intensitas 75% (1,46 cm2 g-1) dan intensitas
100% (1,07 cm2 g-1). Jika dibandingkan dengan tanaman kontrol (1,07 cm2 g-1),
perlakuan intensitas 75% dan 55% tidak memberikan perbedaan hasil yang nyata.
Perlakuan tingkat intensitas mempengaruhi berat kering tanaman. Dengan
semakin kecilnya intensitas radiasi yang diterima menyebabkan penurunan berat
kering tanaman. Pada Tabel 1 di atas tampak bahwa saat tanaman berumur 55 hst
perlakuan intensitas 75% (82,96 g) dan intensitas 55% (68,63 g) nyata lebih tinggi
dari berat kering tanaman yang mendapat perlakuan intensitas 25% (48,99 g). Berat
kering tanaman yang mendapat perlakuan intensitas 25% (64,48 g) berbeda nyata
dengan tanaman kontrol (76,12 g).
Pada saat tanaman berumur 70 hst perlakuan intensitas 75% mempunyai berat
kering tanaman tertinggi (90,35 g) diikuti perlakuan intensitas 25% (64,25 g) tetapi
tidak berbeda nyata dengan perlakuan intensitas 55% (87,55 g). Jika dibandingkan
intensitas yang dicobakan tidak menghasilkan berat kering tanaman yang berbeda
(Tabel 1).
Tabel 2 memperlihatkan, terdapat perbedaan antara tanaman yang mendapat
perlakuan intensitas 25% dengan tanaman kontrol (intensitas 100%), pada peubah
CGR dan NAR pada umur tanaman 70 hst. Diantara perlakuan intensitas, terdapat
perbedaan antara tingkat intensitas pada peubah CGR pada umur tanaman 55 dan 70
hst dan NAR pada 70 hst. Semakin rendah intensitas radiasi yang diterima oleh
tanaman (intensitas 75%, 55%, dan 25%) akan berakibat penurunan nilai CGR dan
NAR.
Tabel 2. CGR dan NAR pada Berbagai Tingkat Intensitas Radiasi Surya
Intensitas Radiasi Surya
Komponen Umur 100%
(hst) (Kontrol) 75% 55% 25%
CGR (g m-2 hari-1) 55 6,56ab 6,61b 6,47ab 2,47a
70 9,31bc 10,84c 7,3b 4,73a
NAR (g m-2 daun hari-1) 55 0,47a 0,47a 0,28a 0,19a
70 0,71bc 0,75c 0,42b 0,19a
Keterangan :
· Bilangan-bilangan pada sesama baris yang ditandai huruf sama berarti tidak berbeda nyata menurut uji Tukey pada taraf 5%
Pada 55 hst perlakuan intensitas 75% mempunyai CGR lebih tinggi
(6,61 g m-2 hari-1) dari pada perlakuan intensitas 25% (2,47 g m-2 hari-1). Pada 70 hst
tanaman dengan perlakuan intensitas 75% (10,84 g m-2 hari-1) dan intensitas 55%
(7,3 g m-2 hari-1) nyata mempunyai CGR lebih tinggi dari tanaman yang mendapat
Pada NAR tampak bahwa saat tanaman berumur 70 hst perlakuan intensitas
75% (0,75 g m-2 daun hari-1) dan intensitas 55% (0,42 g m-2 daun hari-1) nyata lebih
tinggi dari tanaman yang mendapat perlakuan intensitas 25% (0,19 g m-2 daun hari-1).
Periode Pengurangan Intensitas
Hasil analisis ragam memperlihatkan bahwa perlakuan periode pengurangan
intensitas selama pertumbuhan akan berakibat peningkatan ILD dibandingkan dengan
pengurangan intensitas pada fase awal atau akhir pertumbuhan baik pada umur
tanaman 55 hst maupun 70 hst. Pada umur tanaman 70 hst pengurangan intensitas
selama pertumbuhan nyata menghasilkan ILD yang yang lebih besar bila
dibandingkan dengan tanaman kontrol (intensitas 100%).
Ketebalan daun diukur melalui pengamatan LDS. Dari analisis ragam
menunjukkan bahwa pada umur tanaman 55 hst pengurangan intensitas tidak
berpengaruh nyata terhadap LDS. Pada umur tanaman 70 hst pengaruh nyata
diperlihatkan pada pengurangan intensitas selama pertumbuhan dan awal
pertumbuhan. Hasil uji Tukey pada Tabel 3. memperlihatkan bahwa LDS terbesar
dicapai pada pengurangan intensitas selama pertumbuhan (2,55 cm2 g-1) yang tidak
berbeda nyata dengan pengurangan intensitas akhir pertumbuhan (2,04 cm2 g-1),
tetapi lebih besar dari pada pengurangan intensitas awal pertumbuhan (1,71 cm2 g-1).
Jika dibandingkan dengan LDS pada tanaman kontrol, pengurangan intensitas selama
Tabel 3. ILD, LDS dan Berat Kering Tanaman pada Berbagai Periode Pengurangan Intensitas
Periode Pengurangan Intensitas
Tanpa Pengurangan Komponen Umur (hst) (Kontrol) Selama Pertumbuhan Fase Awal Pertumbuhan Fase Akhir Pertumbuhan
ILD 55 1,77ab 2,86b 2,03a 2,14a
70 1,82a 3,38b 2,36a 2,63a
LDS (cm2 g-1) 55 1,07a 2,17a 1,61a 1,85a
70 1,67a 2,55b 1,71a 2,04ab
BK Tanaman (g tan-1) 55 64,48ab 62,58a 74,44b 63,56a
70 76,12ab 74,62a 90,08b 77,44ab
Keterangan :
· Bilangan-bilangan pada sesama baris yang ditandai huruf sama berarti tidak berbeda nyata menurut uji Tukey pada taraf 5%
Perlakuan periode pengurangan intensitas mempengaruhi berat kering
tanaman. Hasil analisis ragam memperlihatkan bahwa perlakuan periode pengurangan
intensitas selama pertumbuhan akan berakibat penurunan berat kering tanaman
dibandingkan dengan pengurangan pada fase awal baik pada umur tanaman 55 hst
maupun 70 hst. Jika dibandingkan dengan berat kering tanaman pada tanaman
kontrol, taraf-taraf tingkat pengurangan intensitas tidak menghasilkan berat kering
tanaman yang berbeda (Tabel 3).
Hasil analisis ragam memperlihatkan tanaman yang mendapat pengurangan
intensitas selama pertumbuhan, mempunyai CGR dan NAR yang lebih kecil
dibandingkan dengan tanaman yang mendapat pengurangan pada awal pertumbuhan.
Jika dibandingkan dengan CGR dan NAR pada perlakuan kontrol maka perlakuan
pengurangan intensitas, baik selama pertumbuhan, awal pertumbuhan, maupun akhir
pertumbuhan tidak memberikan nilai yang berbeda nyata dengan perlakuan kontrol
Tabel 4. CGR dan NAR pada Berbagai Periode Pengurangan Intensitas
Periode Pengurangan Intensitas
Tanpa Pengurangan Komponen Umur (HST) (Kontrol) Selama Pertumbuhan Fase Awal Pertumbuhan Fase Akhir Pertumbuhan
CGR (g m-2 hari-1) 55 6,56ab 3,39a 7,58b 6,35ab
70 9,31ab 6,31a 7,67b 6,84ab
NAR (g m-2daun hari-1) 55 0,47ab 0,19a 0,52b 0,28a
70 0,52ab 0,38a 0,71b 0,47ab
Keterangan :
· Bilangan-bilangan pada sesama baris yang ditandai huruf sama berarti tidak berbeda nyata menurut uji Tukey pada taraf 5%
Efisiensi Pembentukan Umbi (EPU)
Efisiensi pembentukan umbi ditandai oleh seberapa kuat pengaruh berat
kering tanaman terhadap berat kering umbi. Plot antara berat kering tanaman (BKT)
dengan berat kering umbi (BKU) disajikan pada Gambar 6 dan 7. Berdasarkan plot
tersebut ada kecenderungan bahwa hubungan antara berat kering umbi dengan berat
kering tanaman membentuk pola hubungan linier.
Gambar 6. Hubungan Berat Kering Tanaman dengan Berat Kering Umbi pada Intensitas 100%, dan 75%. Inte ns ita s 1 0 0 % B e r a t K e rin g T a n a m a n ( g /ta n ) 1 2 0 1 0 0 8 0 6 0 4 0 2 0 B e ra t K e rin g U m b i ( g /ta n ) 1 2 0 1 0 0 8 0 6 0 4 0 2 0 0 Inte nsita s 7 5 % B e r a t K e rin g T a n a m a n (g /ta n ) 1 2 0 1 1 0 1 0 0 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 B e ra t K e ri n g U m b i ( g /ta n ) 1 1 0 1 0 0 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 Inte ns ita s 5 5 % B e ra t K e ring T a n a m a n (g/ta n) 140 120 100 80 60 40 B e ra t K e rin g U m b i ( g /ta n ) 120 100 80 60 40 20 Inte ns i ta s 2 5 % B e ra t K e ring T a na m a n (g/ta n) 110 100 90 80 70 60 50 40 30 B e ra t K e ri n g U m b i ( g /ta n ) 90 80 70 60 50 40 30 20 Y = -5,350 + 0,927x R2 = 96,6% EPU = 0,927 EPU = 0,824 Y = 9,207 + 0,673x R2 = 85,0% Y = 7,616 + 0,646x R2 = 78,7%
Gambar 7. Hubungan Berat Kering Tanaman dengan Berat Kering Umbi pada Intensitas 55% dan 25%.
Hasil analisis regresi menunjukkan hubungan linier antara berat kering
tanaman dengan berat kering umbi pada intensitas 100%, 75%, 55%, dan 25%
berturut-turut mengikuti persamaan y = -5,350 + 0,927x ; y = 0,803 + 0,824x ;
y = 9,207 + 0,673x ; y = 7,616 + 0,646x dengan koefisien determinasi sebesar
96,6% ; 77,9% ; 85,0% ; 78,7%. Persamaan ini menunjukkan nilai EPU pada
intensitas 100%, 75%, 55%, dan 25% sebesar 0,927; 0,824; 0,673; 0,646. Dari nilai
EPU dapat dilihat, setiap 1 gram penambahan berat kering tanaman mampu
meningkatkan 0,927 gram berat kering umbi pada intensitas 100%, 0,824 gram berat
kering umbi pada intensitas 75%, 0,673 gram berat kering umbi pada intensitas 55%,
dan 0,646 gram berat kering umbi pada intensitas 25%.
Tabel 5. Berat Umbi pada Berbagai Tingkat dan Periode Pengurangan Intensitas
Perlakuan Berat Umbi (g tan-1)
Intensitas 100% 660.00c
Intensitas 75% Selama Pertumbuhan Fase Awal Pertumbuhan Fase Akhir Pertumbuhan Intensitas 55%
Selama Pertumbuhan Fase Awal Pertumbuhan Fase Akhir Pertumbuhan Intensitas 25% Selama Pertumbuhan 391.67abc 593.33c 411.83bc 316.67ab 419.00bc 355.83abc 172.00a EPU = 0,673 EPU = 0,646
Fase Awal Pertumbuhan Fase Akhir Pertumbuhan
329.33ab 301.67ab Keterangan :
· Bilangan-bilangan pada sesama kolom yang ditandai huruf sama berarti tidak berbeda nyata menurut uji Tukey pada taraf 5%
Perlakuan pengurangan intensitas mempengaruhi berat umbi total per
tanaman. Hasil analisis ragam memperlihatkan bahwa perlakuan intensitas 75% baik
pada fase awal pertumbuhan, fase akhir pertumbuhan maupun selama pertumbuhan
tidak menurunkan berat umbi total per tanaman, demikian pula dengan intensitas
55%, pada fase awal dan fase akhir pertumbuhan tidak menurunkan berat umbi total
per tanaman, namun pada intensitas 55% selama pertumbuhan dan intensitas 25%
pada fase awal, fase akhir maupun selama pertumbuhan akan menurunkan berat umbi
total per tanaman (Tabel 5).
Pembahasan
Adanya penerimaan intensitas yang lebih rendah tidak memperlihatkan
perbedaan yang nyata pada indeks luas daun (ILD). Namun demikian ada
kecenderungan bahwa perlakuan tingkat intensitas 55% dan 25% baik pada 55 hst
maupun 70 hst pada umumnya mempunyai ILD yang lebih tinggi daripada perlakuan
intensitas 75%. Perlakuan periode pengurangan intensitas memberikan perbedaan
Kecenderungan ini disebabkan karena helaian daun yang bertambah lebar dan tipis,
seperti ditunjukkan oleh peningkatan nilai LDS pada Tabel 1. Pada tabel tersebut
terlihat, tanaman yang menerima intensitas rendah akan menghasilkan nilai LDS
tinggi, yang berarti ketebalan daun semakin tipis. Hal yang sama juga dilaporkan oleh
Suryanto (2003) pada perlakuan intensitas sekitar 50% dengan berbagai saat
intensitas umumnya mempunyai ILD dan LDS yang lebih tinggi daripada perlakuan
intensitas 70%, demikian pula pada perlakuan intensitas 30% umumnya mempunyai
ILD dan LDS lebih tinggi daripada intensitas 50%. Ditambahkan oleh Suryanto
(2003) adanya kecenderungan peningkatan ILD dan LDS pada tanaman yang
mendapat intensitas rendah akan menurunkan kandungan klorofil dan kerapatan
stomata. Fenomena ini juga dilaporkan oleh Koesmaryono et al. (1998), bahwa pemberian intensitas 25% pada tanaman kedelai ternyata menurunkan kerapatan
stomata dan tahanan stomata daun serta mempunyai daun yang tipis atau nilai LDS
yang tinggi, dibanding dengan tanaman yang mendapat pencahayaan penuh (100%).
Menurut Fitter dan Hay (1991) hal ini terjadi karena pengurangan lapisan palisade
daun, dari dua atau tiga sel menjadi satu sel. Ditambahkan oleh Lawlor (1993)
tanaman yang ternaungi akan mengurangi ketebalan jaringan palisade dan mesofil
pada sejumlah lapisan sel. Sel mesofil menjadi kecil dan dinding sel menjadi lebih
tipis serta ruang udara antar sel menjadi lebih rapat.
Peubah Crop Growth Rate (CGR) digunakan untuk mengetahui kecepatan tumbuh tanaman pada periode tertentu selama pertumbuhannya per satuan luas lahan.
Kecepatan tumbuh tanaman sangat dipengaruhi oleh perubahan faktor lingkungan.
tingkat intensitas seperti ditunjukkan pengamatan 55 hst dan 70 hst. Pada pengamatan
tersebut tampak pula bahwa intensitas 25% mempunyai CGR paling rendah. Pada
perlakuan periode pengurangan, pengurangan intensitas selama pertumbuhan akan
memberikan nilai CGR yang rendah. Pola yang hampir sama dengan CGR terjadi
pada NAR, dimana hasilnya akan turun bila pengurangan intensitas diberikan selama
pertumbuhan serta intensitas yang diterima rendah. Kejadian ini juga dilaporkan oleh
Suryanto (2003) bahwa CGR dan NAR menurun sejalan dengan rendahnya tingkat
intensitas pada tanaman kentang. Salisbury dan Ross (1992) menjelaskan intensitas
radiasi matahari yang rendah mengakibatkan kandungan klorofil daun berkurang dan
selanjutnya menurunkan laju fotosintesis dan akumulasi fotosintat pada organ
penyimpan. Keadaan ini terlihat pula dari berat kering total tanaman yang rendah
pada semua perlakuan pengurangan intensitas (Tabel 1 dan 3). Larcher (1980)
menyebutkan, sebagai tanaman C3 tanaman masih mampu melakukan fotosintesis
optimal pada tingkat cahaya 30 – 50%, namun bila intensitas yang diterima semakin
rendah maka akan mengganggu proses fotosintesis dan translokasi fotosintat.
Pengaruh rendahnya intensitas pada akhirnya sangat mempengaruhi berat kering total
tanaman, seperti perlakuan intensitas 25% yang umumnya mempunyai berat kering
total tanaman terendah. Keadaan ini akhirnya akan menurunkan pula berat umbi total
per tanaman.
Kuantitas hasil, yakni berat umbi per tanaman pada percobaan menunjukkan,
bila penerimaan intensitas semakin rendah dan semakin lama periode pengurangan
maka akan menurunkan berat umbi total per tanaman (Tabel 5). Adanya pengurangan
stomata berkurang dan selanjutnya menghambat laju fotosintesis, seperti ditunjukkan
dengan nilai CGR dan NAR yang rendah (Tabel 2 dan 4). Hal serupa dilaporkan oleh
Suryanto (2003) pada penerimaan intensitas sekitar 70% tidak menurunkan berat
umbi total, namun pada intensitas 50 dan 30% apalagi terjadi sepanjang fase
pertumbuhan tanaman akan menurunkan berat umbi total sekitar 46%. Hal yang sama
juga dilaporkan Koesmaryono et al. (1998) pada tanaman kedelai dengan tingkat intensitas 25%, dimana jumlah stomata, kandungan N dan ketebalan daunnya akan
berkurang dan selanjutnya menghambat laju fotosintesis tanaman. Terhambatnya laju
fotosintesis akan menurunkan laju translokasi fotosintat pada sink organ dalam hal ini
umbi tanaman kentang. Keadaan seperti ini dikemukakan juga oleh Mills (2001)
bahwa pembentukan umbi sangat dipengaruhi intensitas radiasi matahari, suhu dan
kelembaban. Bila intensitas radiasi rendah maka kandungan klorofil daun berkurang
yang mengakibatkan translokasi asimilat ke bagian umbi terganggu dan akhirnya
umbi yang terbentuk cenderung kecil. Menurut Suryanto (2003) menurunnya hasil
umbi dapat diatasi dengan cara penambahan magnesium dalam bentuk pupuk. Pada
intensitas 100% dan 70%, pemberian 50 dan 100 Mg kg per ha dapat meningkatkan
berat umbi total sampai 62%, namun bila intensitas kurang sampai 50% pemberian
Mg tidak mampu lagi meningkatkan berat umbi. Ditambahkan oleh Suwandi et al. (1996), pemberian magnesium sebanyak 25 kg per hektar pada tanaman tomat yang
ditanam pada musim penghujan atau pada intensitas radiasi yang relatif rendah
mampu meningkatkan hasil buah serta mutu buah tomat, sedangkan pada tanaman
kentang penggunaan 50 kg Mg per hektar, memberikan hasil umbi yang lebih baik
menurut Suntoro (2000) pemupukan Mg dalam bentuk dolomit dengan dosisi 425 kg
per hektar, mampu meningkatkan hasil biji sebesar 6,51%.
Hubungan berat kering tanaman dengan berat kering umbi antara tanaman
kontrol dengan perlakuan intensitas mempunyai Efisiensi Pembentukan Umbi (EPU)
yang lebih rendah daripada kontrol. Diantara tanaman yang mendapat perlakuan
intensitas, nilai EPU semakin kecil seiring dengan rendahnya penerimaan intensitas
(Gambar 6 dan 7). Suryanto (2003) menjelaskan bahwa nilai EPU akan semakin
menurun dengan semakin berkurangnya intensitas radiasi yang dapat mengakibatkan
menurunnya laju fotosintesis tanaman. Terhambatnya laju fotosintesis akan
menurunkan laju translokasi fotosintat pada sink organ dalam hal ini umbi. Pada
tanaman kentang, umbi merupakan 80% bagian berat kering tanaman