Growth and Development Characteristics of the New Tiller of Brachiaria humidicola
ABSTRAK
Tujuan percobaan ini adalah untuk mempelajari besarnya kebutuhan satuan bahang untuk menghasilkan satu filokron, karakteristik pertumbuhan dan perkembangan vegetatif tajuk baru rumput B. humidicola. Percobaan ini dilakukan di Kebun Percobaan Balai Penelitian Kelapa dan Palma Lain (BALITKA) Manado, mulai April 2008 sampai dengan Juli 2008. Variabel yang diukur adalah satuan bahang harian atau growing degree days (GDD) untuk tanaman tunggal dan untuk tanaman yang tumbuh dalam komunitas, pertumbuhan dan perkembangan vegetatif yang diukur pada jumlah anakan, jumlah buku/stolon dan panjang stolon. Data dianalisis dengan menggunakan rata-rata dan standar deviasi, serta hubungan regesi antara variabel yang diukur dengan waktu tumbuh (minggu). Hasil penelitian menunjukkan bahwa tanaman yang tumbuh dalam komunitas membutuhkan akumulasi satuan bahang harian 130,44 0C (GDD) lebih banyak dari pada tanaman tunggal 68,19 0C (GDD). Selanjutnya jumlah anakan, jumlah buku dan panjang stolon pada tanaman yang tumbuh dalam komunitas berkembang mengikuti persamaan kuadratik terhadap waktu (minggu). Sebaliknya pada tanaman tunggal variabel jumlah anakan, jumlah buku dan panjang stolon berkembang mengikuti persamaan regesi linier.
Kata kunci : satuan bahang, filokron, buku, stolon, anakan ABTRACT
The aims of the study were to determine the requirements of heat unit to produced one phylochron of B. humidicola and to find-out the gowth and development characteristics of this grass. The experiment was conducted at coconut research center area (BALITKA) Manado since April 2008 until July 2008. The variables consisted of Growing degree days (GDD) for individual plant and plants were grown in community, growth and development based on the numbers of tillers, numbers of nodes, and length of stolon. Data were calculated with simple analysis of the mean and the standard deviations, and the regesion equations.The results shows that plants grown in the community needs heat unit at 130.44 0C day (GDD) , higher than those grown individually needs heat unit at 68.19 0C day. Furthermore, the numbers of tillers, the numbers of nodes and the lenght of stolon developed quadratically for the plants grown in community, while the plant grown individully developed linierly againt time (week).
Pendahuluan
Faktor lingkungan utama yang mempengaruhi filokron adalah suhu. Kebutuhan satuan bahang dapat ditentukan dengan menghitung menghitung
thermal time dalam growing degree days atau yang lazim disingkat degree days
(DD). Namun demikian pada kondisi lapangan menunjukkan bahwa crown
menerima temperatur secara langsung dari permukaan tanah. Hasil penelitian terdahulu menunjukkan bahwa munculnya daun berhubungan erat dengan DD temperatur udara dan temperatur tanah, tetapi lebih kuat dipengaruhi oleh DD temperatur ambian tanah (McMaster et al., 2003). Penggunaan DD untuk memprediksi tahapan perkembangan tanaman lebih akurat dibandingkan dengan penggunaan waktu kalender. Hal ini terjadi karena temperatur dapat bervariasi sangat besar sepanjang waktu perkembangan tanaman, sehingga penggunaan hari kalender (calendar days/ CD) berpotensi kesalahan sekitar 10 hari CD, sedangkan dengan menggunakan DD, kesalahan terjadi hanya 2-3 CD pada tanaman gandum (Miller et all., 2001).
Tajuk baru memiliki susunan lengkap mulai dari adanya titik tumbuh, akar , batang, daun, buku dan tunas. Kesatuan komponen tersebut dikenal sebagai fitomer. Stimulasi pertumbuhan tajuk baru oleh defoliasi tidak konsisten sepanjang masa pertumbuhan dan sangat dipengaruhi oleh tahap perkembangan tanaman (fenofase), kondisi lingkungan dan frekuensi serta intensitas defoliasi. Respons tanaman terhadap defoliasi tersebut juga turut ditentukan oleh karakteristik pertumbuhan dan perkembangan yang berbeda untuk tiap jenis
rumput pakan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui berapa besar kebutuhan satuan bahang
untuk menghasilkan satu daun dewasa (filokron) pada rumput Brachiaria humidicola yang ditanam secara tunggal dan dalam komunitas. Selanjutnya mempelajari pola pertumbuhan dan perkembangan vegetatifnya.
Bahan dan Metode
Waktu dan Tempat Penelitian
Percobaan ini telah dilaksanakan di Balai Penelitian Kelapa dan Palma Lainnya (BALITKA) di Desa Paniki, Kabupaten Minahasa Utara, Propinsi Sulawesi Utara, terletak pada ketinggian tempat 67 meter dpl, pada 010 30‟ LU, dan pada 1240 54‟ BT.Percobaan ini dilaksanakan selama tiga bulan, mulai bulan April 2008 sampai Juli 2008. Lokasi penelitian disajikan pada Lampiran 1.
Bahan dan Alat.
Bahan yang digunakan berupa anakan rumput B. humidicola berukuran panjang 15 cm, dengan memiliki 2,5 daun muda dan akar sekunder (Gambar 7). Peralatan yang digunakan berupa gunting rumput, Herbisida dengan bahan aktif Glifosat 480 g/l digunakan untuk mengendalikan gulma berdaun sempit, kemudian untuk gulma berdauan lebar digunakan herbisida dengan bahan aktif
2.4-D 686 g/l Selanjutnya lahan diolah untuk memperoleh/mendapatkan keseragaman media tumbuh yang optimal dan siap ditanami.
Gambar 8. Tanaman tunggal
Gambar 9. Tanaman dalam komunitas Metode Penelitian
Pengukuran Kebutuhan Satuan Bahang (GDD). Pelaksanaan percobaan pengukuran akumulasi satuan bahang pada tanaman tunggal dan tanaman dalam komunitas sebagai berikut:
a. Pada tanaman tunggal (Gambar 8) akumulasi satuan bahang diukur pada 5 (lima) tanaman tunggal yang dijadikan sebagai angka pengamatan. Selanjutnya pengamatan dan perhitungan daun yang muncul dilakukan setiap tiga hari selama 12 minggu. Suhu udara maksimum dan minimum diukur tiap hari pada pagi pukul 07.00 dan petang pukul 17.00. Untuk akumulasi satuan bahang dihitung dengan rumus berdasarkan petunjuk Eggers et al.
b. Tanaman dalam komunitas ditanam pada 8 buah petak masing-masing seluas 3 m x 3 m. Tiap petak ditanami anakan rumput B. humidicola dengan jarak tanam 30 cm x 30 cm. Pada umur 3 (tiga) minggu setelah tanam (MST), dipilih satu tanaman sebagai tanaman sampel. Tanaman ini diberi tanda dengan kawat berwarna (Gambar 9). Cara pengamatan dilakukan sama dengan pada tanaman tunggal dan pengukuran dilakukan selama 12 minggu. Dengan demikian terdapat 8 (delapan) angka pengamatan. Jumlah satuan bahang yang dibutuhkan untuk terbentuknya satu helai daun dewasa ( filokron ) dianalisis dengan menghitung rata-rata dan standar deviasinya (Eggers et al., 2004). Besarnya nilai satuan bahang yang diperoleh pada tanaman dalam komunitas ini akan digunakan pada percobaan II.
Analisisis data dilakukan dengan uji rata-rata dan standar deviasi. Analisis regresi digunakan untuk pola pertumbuhan dan perkembangan tanaman (Eggers et al.,
2004).
Pengamatan dan Pengukuran Pertumbuhan. Pengukuran dilakukan pada tanaman yang tumbuh tunggal dan yang tumbuh dalam komunitas. Variabel yang diukur adalah jumlah anakan, jumlah buku dan panjang stolon (cm). Pada tanaman tunggal jumlah anakan dihitung semua anakan yang tumbuh dari tanaman induk. Pada tanaman dalam komunitas jumlah anakan diukur semua anakan yang tumbuh dari tanaman sampel yang diberi tanda. Sedangkan jumlah buku per stolon diukur pada stolon pertama yang tumbuh dan berkembang horisontal, baik pada tanaman tunggal maupun dalam komunitas. Data jumlah buku dan panjang stolon diukur pada satu stolon yang sama.
Hasil dan Pembahasan
Pengukuran Kebutuhan Satuan Bahang (GDD).
Akumulasi satuan bahang yang dibutuhkan untuk menghasilkan satu daun baru pada dua lingkungan tumbuh disajikan pada Tabel 1
Tabel 1. Kebutuhan satuan bahang untuk menghasilkan satu filokron pada rumput B. humidicola di lahan perkebunan kelapa.
No Tanaman Tunggal Tanaman dalam Komunitas 0 C hari (DD)/ Filokron 1 68,09 133,13 2 71,75 156,58 3 63,21 145,95 4 70,26 124,11 5 68,23 129,21 6 - 113,23 7 - 115,89 8 - 125,40 Rata-rata 68,19 130,44 Standar Deviasi 3,08 14,67
Rata-rata kebutuhan satuan bahang pada tanaman tunggal sebesar 68,19 DD dan tanaman dalam komunitas membutuhkan 130,44 DD, artinya pada tanaman tunggal untuk menghasilkan satu daun baru membutuhkan satuan bahang lebih rendah dibandingkan tanaman dalam komunitas. Hal ini terjadi karena antar individu tanaman dalam komunitas terjadi persaingan dalam kebutuhan sumber daya seperti air, hara dan cahaya. Sebaliknya, pada tanaman tunggal selain kurang terjadi kompetisi, suhu permukaan tanah lebih tinggi karena penetrasi cahaya matahari lebih banyak. Munculnya daun berhubungan erat dengan suhu udara, tetapi lebih didominasi oleh naiknya suhu permukaan tanah dimana terdapat crown sebagai tempat tumbuh anakan baru (McMaster et al., 2003). Belum ditemukan nilai pembanding kebutuhan satuan bahang untuk
rumput ini, tetapi umumnya kebutuhan tersebut bervariasi sesuai dengan waktu atau saat tanam, dimana satu filokron tanaman yang tumbuh tunggal membutuhkan satuan bahang harian sebesar 90-100 0C (Chauvel et al., 2000). Jumlah Anakan
Tabel 2 di bawah ini menunjukkan variabel yang diukur dalam percobaan ini yaitu jumlah anakan, jumlah buku dan panjang stolon. Nilai yang tertera pada tabel di bawah ini adalah nilai rataan dari 5 tanaman yang diamati untuk tanaman tunggal, dan 8 tanaman untuk tanaman dalam komunitas.
Tabel. 2 Jumlah anakan, jumlah buku dan panjang stolon B.humidicola
Minggu Jumlah anakan Jumlah buku/stolon Panjang stolon (cm) Pengamatan Tunggal Komunitas Tunggal Komunitas Tunggal Komunitas 0 - - - - - - 1 3,6 2,4 - - - - 2 6,2 4,8 4,2 3,7 30,10 10,50 4 7,8 8,3 8,0 7, 9 40,80 26,70 6 11,0 10,4 15,0 11,9 57,34 32,50 8 14,2 11,2 18,4 13,8 61,20 45,70 10 17,6 11,8 24,4 14,4 87,00 59,50 12 18,6 12,2 23,6 15,2 128,30 65,30
Tabel 2 terlihat bahwa jumlah anakan pada tanaman tunggal dan tanaman dalam komunitas meningkat dari minggu pertama sampai dengan minggu ke 12, tetapi dengan besaran nilai yang berbeda antara kedua tanaman yang tumbuh dalam lingkungan berbeda. Besaran nilai tambahan jumlah anakan pada tanaman tunggal lebih banyak terlihat mulai minggu ke 8, ke 10 dan ke 12 berturut turut 14,20 anakan, 17,60 anakan dan 18,60 anakan. Sedangkan pada tanaman dalam komunitas besaran nilai jumlah anakan pada waktu yang sama meningkat tapi dengan nilai yang lebih kecil yaitu berturut-turut 11,15 anakan, 11,77 anakan dan 12,19 anakan. Analisis varian menunjukkan bahwa hubungan regresi yang nyata antara jumlah anakan dan waktu pertumbuhan. Pengujian lanjut menunjukkan
hubungan yang erat antara jumlah anakan dan waktu tumbuh. Pada tanaman tunggal hubungan tersebut mengikuti pola hubungan linier dengan persamaan Y = 1,790 + 1,504 x, dengan koefisien determinasi R2 = 97,6%. Sedangkan pada tanaman dalam komunitas hubungan tersebut mengikuti persamaan kuadratik Y = 0,259 + 2,359 x – 0,1166 x2. dengan koefisien determinasi R2 = 99,3% (Gambar 10).
Gambar 10. Hubungan jumlah anakan dan waktu (minggu)
Hasil penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa pola pertambahan jumlah anakan rumput yang tumbuh dan berkembang dalam komunitas tidak mengikuti pola regesi linier (Emoto and Ikada, 2005), tetapi terjadi penurunan jumlah anakan sesuai pertambahan umur. Hal itu disebabkan karena adanya persaingan cahaya antar kanopi yang dihasilkan anakan tersebut (McMaster et al.,
2003). Di samping itu umur fisiologis meningkat yang kemudian diakhiri dengan senesens (Islam and Hirata, 2005). Namun demikian pertambahan jumlah anakan pada tanaman tunggal terlihat kecenderungan menurun pada minggu ke 12, tetapi pola pertumbuhannya masih menunjukkan linier. Mekanisme yang mungkin terjadi karena masih tersedia tempat untuk berkembang, dan kurang terjadi kompetisi seperti yang dialami pada tanaman dalam komunitas.
Jumlah Buku per Stolon
Sebagaimana jumlah anakan, jumlah buku per stolon juga bertambah mengikuti umur tanaman, baik pada tanaman tunggal maupun tanaman dalam
komunitas. Pada umur 2 MST, anakan pertama sudah mulai berkembang horizontal menjadi stolon (sebagai stolon pertama yang digunakan untuk mengukur jumlah buku dan panjang stolon). Pada tanaman tunggal dan dalam komunitas pertambahan jumlah buku hampir sama sampai dengan umur 4 minggu. Selanjutnya mulai umur 6 minggu terjadi pertambahan jumlah buku lebih banyak pada tanaman tunggal dibandingkan dengan tanaman dalam komunitas. Pada minggu ke 12 tanaman tunggal mencapai 23,6 buku sedangkan tanaman dalam komunitas hanya 15,2 buku per stolon. Sidik ragam menunjukkan adanya hubungan regresi yang signifikan antara pertambahan jumlah buku dengan waktu pertumbuhan. Pada tanaman tunggal hubungan tersebut mengikuti persamaan linier Y = - 0,413 + 2,254 x. (R2 = 96,8%). Sedangkan pada tanaman dalam komunitas hubungan tersebut mengikuti persamaan regresi pola kuadratik Y = - 1,217 + 2,783x- 0,1181 x2 (R2 = 98,5) sebagaimana disajikan pada Gambar 11.
Gambar 11. Hubungan jumlah buku dan waktu (minggu)
Pada pertumbuhan dan perkembangan tanaman rumput B. humidicola
dengan sifat tumbuh berstolon selalu menunjukkan bahwa pola perkembangan jumlah buku sejalan dengan pola perkembangan jumlah anakan bahkan juga dengan pola pertambahan panjang stolon (Abdullah, 2008).
Panjang stolon
Pertambahan panjang stolon meningkat mengikuti umur tanaman pada kedua tanaman yang tumbuh dalam lingkungan yang berbeda. Pertambahan panjang stolon pada tanaman tunggal sejak minggu ke 2 sampai minggu ke 12 memiliki nilai yang lebih besar dibandingkan dengan tanaman dalam komunitas. Pada tanaman tunggal panjang stolon pada minggu ke 2 sepanjang 31,10 cm lebih panjang disbanding dengan tanaman dalam komunitas 10,50 cm. Demikian juga pada umur 12 minggu panjang stolon pada tanaman tunggal 128,30 cm dibandingkan pada tanaman dalam komunitas 65,30 cm.
Pertambahan panjang stolon berhubungan erat dengan umur atau waktu pertumbuhan tanaman. Pada tanaman tunggal hubungan tersebut mengikuti persamaan linier Y= - 1,247 + 9,645 r. (R2 = 94,6%). Sedangkan tanaman dalam komunitas mengikuti persamaan kuadratik Y = -2,666 + 6,837x – 0,0894 x2. (R2 = 98,9%), sebagaimana tertera pada Gambar 12.
Gambar 12. Hubungan panjang stolon dan waktu (minggu).
Sebagaimana terlihat pada Gambar 12 panjang stolon tanaman tunggal dan tanaman dalam komunitas keduanya bertambah mengikuti naiknya umur tanaman tetapi dengan besaran nilai pertambahan yang berbeda. Pada umur tanaman 12 minggu panjang stolon tanaman tunggal mencapai 128,30 cm dan tanaman dalam
komunitas mencapai 65,30 cm. Lebih rendahnya pertambahan panjang stolon pada tanaman dalam komunitas berkaitan dengan perkembangan jumlah anakan dan jumlah buku. Pada tanaman dalam komunitas ketiga variable tersebut bertambah mengikuti pola hubungan kuadratik. Peningkatan panjang stolon selalu terkait dengan pertambahan jumlah buku dan jarak antar buku dan keduanya mempengaruhi panjangnya stolon. Rendahnya pertambahan panjang stolon mungkin disebabkan oleh adanya persaingan unsur hara dan cahaya pada luasan yang terbatas sehingga terjadi saling tumpang tindih antar tanaman dalam komunitas (Abdullah, 2008). Fenomena tumpang tindih pada tanaman dalam komunitas terjadi karena sifat tumbuh tanaman B. humidicola secara tunggal menunjukkan tingkat agresifitas yang tinggi.
Agresifitas rumput B. humidicola yang tumbuh secara tunggal menunjukkan kemampuan tanaman tersebut untuk cepat menutupi dan menguasai lahan sehingga memiliki kemampuan mengontrol pertumbuhan gulma. Selanjutnya setiap buku pada stolon menghasilkan anakan baru yang lengkap dengan akar, sehingga terbentuk satu tanaman baru (fitomer) dengan fungsi metabolis sempurna. Keadaan ini memungkinkan tanaman mendapatkan suplai unsur hara tambahan untuk kelanjutan pertumbuhan dan perpanjangan stolon- stolon baru. Sifat tumbuh inilah yang memungkinkan rumput B. humidicola
menunjukkan kemampuan persistensi yang tinggi. Selanjutnya agresifitas dan persistensi yang tinggi tersebut akan diikuti oleh kemampuan produksi biomassa hijauan sebagai pakan dalam jumlah yang besar. Dalam hal ini dikatakan memiliki produksi utama neto (net primary production / NPP) lebih tinggi sebagai hijauan pakan (Scurlock et al., 2002). Potensi rumput B. humidicola tersebut bila dibiarkan dan tidak dikontrol dengan pengaturan defoliasi yang benar akan merugikan tanaman itu sendiri karena terjadi penambahan biomassa hijauan yang berlebihan. Akibatnya akan mengarah pada pertumbuhan yang saling menutup (overlapping) seperti yang terjadi pada tanaman dalam komunitas. Karena itu sangat diperlukan manajemen defoliasi yang baik agar supaya tetap menghasilkan NPP yang tinggi, persisten dan menjamin keberlanjutan produksi. Untuk itulah potensi persistensi rumput ini akan dikaji lanjut pada percobaan manajemen
defoliasi secara mekanik (percobaan II), dan dilanjutkan dengan defoliasi langsung oleh ternak / penggembalaan pada percobaan III.
Kesimpulan
Kesimpulan dari penelitian pertama adalah :
1. Kebutuhan satuan bahang untuk pembentukan satu filokron rumput
Brachiaria humidicola yang tumbuh secara tunggal dan yang hidup dalam komunitas berbeda. Rumput yang tumbuh dalam komunitas memerlukan satuan bahang yang lebih besar dari pada rumput yang tumbuh secara tunggal.
2. Jumlah anakan, jumlah buku dan panjang stolon pada tanaman tunggal berkembang mengikuti persamaan linier mengikuti umur tanaman, sedangkan pada tananam dalam komunitas mengikuti pola kuadratik.
PENGARUH INTENSITAS DAN INTERVAL DEFOLIASI