Faktor II : Kadar Air Tanah
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Pertumbuhan Tanaman
Parameter pertumbuhan kacang kedelai (Glycine max(L.)Merril.) yang diamati dalam penelitian ini adalah tinggi tanaman, jumlah daun, jumlah cabang, jumlah bunga, jumlah biji, berat kering biji, berat kering biomassa, volume akar dan persentase tanaman yang tumbuh.
4.1.1 Tinggi Tanaman
Pengamatan tinggi tanaman dilakukan setiap minggu. Hasil uji statistik (Lampiran C, hlm. 41) menunjukkan adanya pengaruh yang nyata antara faktor kadar air tanah terhadap tinggi tanaman kedelai. Pengaruh kadar air tanah pada tinggi tanaman dapat dilihat pada Tabel 4.1.1
Tabel 4.1.1 Interaksi kadar air tanah dan biji terhadap tinggi tanaman kedelai Air Biji A1 A2 A3 A4 Rata-rata B0 67,48 57,31 63,71 68,58 64,27 B1 58,21 49,23 75,93 71,95 63,83 Rata-rata 62,85ab 53,27b 69,82a 70,26a
Keterangan: Angka yang diikuti oleh huruf yang berbeda menunjukkan nilai yang berbeda nyata pada taraf uji 5 %. A1: 100% Kapasitas Lapang (KL), A2: 75% KL, A3B0: 50% KL, A4B0:25% KL, B0: tanpa radiasi, B1:hasil radiasi.
Berdasarkan Tabel 4.1.1 dapat dilihat bahwa tinggi tanaman berbeda nyata pada 4 tingkat kadar air tanahdimana pada A2 berbeda nyata dengan A3 dan A4. Rata-rata tertinggi pengaruh kadar air tanah terhadap tinggi tanaman diperoleh pada tingkat kadar air tanah 25% (A4). Sirappa dan Susanto (2008), menyatakan bahwa cekaman kekeringan pada phase generatif menghasilkan tinggi tanaman yang sama dengan tanaman yang memperoleh pengairan penuh/optimal selama
pertumbuhan. Pada faktor biji tidak menunjukkan adanya pengaruh yang nyata terhadap tinggi tanaman kedelai. Histogram pengaruh kadar air tanah dan radiasi terhadap tinggi tanaman kedelai dapat dilihat pada Gambar 4.1.1
Gambar 4.1.1 Pengaruh kadar air tanah dan radiasi terhadap tinggi tanaman
Keterangan : A1: 100% Kapasitas Lapang (KL), A2: 75% KL, A3B0: 50% KL, A4B0: 25% KL.
Berdasarkan Gambar 4.1.1 dapat dilihat bahwa tanaman hasil radiasi dengan pemberian air 50% (A3B1) memiliki tinggi tanaman yang tertinggi. Hal ini mungkin disebabkan karena radiasi UV telah memberikan pengaruh terhadap genotipe sehingga tanaman toleran kekeringan. Menurut Kadir (2011) tanaman perlakuan radiasi memiliki toleransi terhadap cekaman kekeringan dan menghasilkan pertumbuhan tanaman yang lebih baik dibanding dengan tanaman tanpa radiasi. Sifat toleransi yang dimiliki oleh genotipe mutan terhadap cekaman kekeringan merupakan ekspresi genotipe dalam upaya melawan cekaman kekeringan. Sifat tersebut timbul dari proses mutasi melalui penggunaan radiasi.
Berdasarkan hasil di atas, tinggi tanaman kedelai tanpa radiasi tidak berbeda nyata pada semua perlakuan pemberian air dan memiliki rata-rata tinggi tanaman yang hampir sama (Lampiran B, Tabel 1). Namun pada tanaman hasil radiasi tinggi tanaman semakin meningkat seiring dengan penurunan pemberian air. Dari hasil penelitian Syaiful (2012) juga didapatkan tanaman kedelai perlakuan radiasi yang diberikan cekaman kekeringan memiliki tinggi tanaman yang berbeda nyata antara tanaman hasil radiasi dan tanaman tanpa radiasi dimana
pada tanaman radiasi mengalami penambahan tinggi tanaman pada kondisi kekeringan.
4.1.2 Jumlah Daun
Pengamatan jumlah daun dilakukan pada setiap minggu. Hasil uji statistik pengaruh kadar air tanah dan jenis biji terhadap jumlah daun dapat dilihat pada Tabel 4.1.2
Tabel 4.1.2 Interaksi kadar air tanah dan biji terhadap jumlah daun kedelai Air Biji A1 A2 A3 A4 Rata-rata B0 14,66 12,83 14,50 14,33 14,08a B1 9,33 8,00 10,83 15,83 11,00b Rata-rata 12,00 10,41 12,67 15,08
Keterangan: Angka yang diikuti oleh huruf yang berbeda menunjukkan nilai yang berbeda nyata pada taraf uji 5 %. A1: 100% Kapasita Lapang (KL), A2: 75% KL, A3B0: 50% KL, A4B0:25% KL, B0: tanpa radiasi, B1:hasil radiasi
Berdasarkan Tabel 4.1.2 dapat dilihat bahwa jumlah daun berbeda nyata terhadap faktor jenis biji namun pada faktor kadar air tanah tidak menunjukkan adanya pengaruh yang nyata terhadap jumlah daun kedelai. Biji tanpa hasil radiasi (B0) memiliki rata-rata jumlah daun terbanyak. Histogram pengaruh pemberian air terhadap jumlah daun kedelai tanpa radiasi dan hasil radiasi dapat dilihat pada Gambar 4.1.2
Gambar 4.1.2 Pengaruh kadar air tanah dan radiasi terhadap jumlah daun. Keterangan : A1: 100% Kapaitas Lapang (KL), A2: 75% KL, A3B0: 50% KL,
Dari histogram dapat dilihat bahwa jumlah daun tanaman hasil radiasi semakin meningkat seiring dengan penurunan pemberian air (Lampiran B, Tabel 2). Jumlah daun terbanyak terdapat pada tanaman hasil radiasi dengan pemberian air tanah 25% (A4B1) yaitu 15,83. Hal tersebut mungkin akibat dari pemberian radiasi menyebabkan perubahan genotipe tanaman sehingga berpengaruh pada gen yang mengatur pembentukan daun. Pengaruh sinar radiasi dapat mempengaruhi proses metabolisme dan fisiologi dari sel atau tanaman sehingga dapat menyebabkan perubahan jumlah daun, persentasi survival, dan ukuran daun (Bhatia et al., 2001; Purba, 2005).
4.1.3 Jumlah Cabang
Pengamatan jumlah cabang dilakukan pada setiap minggu. Hasil uji statistik (Lampiran C, hlm. 43) menunjukkan tidak adanya pengaruh yang nyata antara faktor kadar air tanah dan faktor jenis biji terhadap jumlah cabang kedelai. Hal ini dapat dilihat pada Tabel 4.1.3
Tabel 4.1.3 Interaksi kadar air tanah dan biji terhadap jumlah cabang kedelai Air Biji A1 A2 A3 A4 Rata-rata B0 8,33a 8,00ab 8,00ab 7,33ab 7,91 B1 2,83b 4,50ab 6,33ab 11,16a 6,20 Rata-rata 5,58 6,25 7,16 9,25
Keterangan: Angka yang diikuti oleh huruf yang berbeda menunjukkan nilai yang berbeda nyata pada taraf uji 5 %. A1: 100% Kapasitas Lapang (KL), A2: 75% KL, A3B0: 50% KL, A4B0:25% KL, B0: tanpa radiasi, B1:hasil radiasi
Berdasarkan Tabel 4.1.3 dapat dilihat bahwa interaksi antara faktor kadar air tanah dan jenis biji memberikan pengaruh yang nyata terhadap jumlah cabang. Hanafiah (1993) menyatakan bahwa pada suatu percobaan jika 2 faktor utama perlakuan memberikan pengaruh yang tidak nyata sedangkan interaksinya memberikan pengaruh nyata pada suatu tanaman, maka sebaiknya kedua faktor utama harus diuji secara bersama agar dapat menghasilkan produktivitas yang
lebih baik. Histogram pengaruh pemberian air terhadap jumlah cabang kedelai tanpa radiasi dan hasil radiasi dapat dilihat pada Gambar 4.1.3
Gambar 4.1.3 Pengaruh kadar air dan radiasi terhadap jumlah cabang.
Keterangan : A1: 100% Kapasitas Lapang (KL), A2: 75% KL, A3B0: 50% KL, A4B0: 25% KL.
Dari histogram pada Gambar 4.1.3 dapat dilihat bahwa jumlah cabang tanaman tanpa radiasi tidak berpengaruh terhadap perlakuan kadar air tanah, rata-rata jumlah cabang pada seluruh tanaman tanpa radiasi hampir sama (Lampiran B, Tabel 3). Pada tanaman hasil radiasi pengaruh kadar air terhadap jumlah cabang lebih bervariasi, jumlah cabang semakin meningkat seiring dengan penurunan pemberian air. Rata-rata jumlah cabang terbanyak terdapat pada tanaman hasil radiasi dengan pemberian air 25% (A4B1) yaitu 11,16. Peningkatan jumlah cabang pada kedelai hasil radiasi mungkin disebabkan karena radiasi UV mempengaruhi proses pembentukan cabang. Hasil yang sama juga diperoleh Tah (2006) pada kacang hijau hasil radiasi sinar gamma 30 krad mampu meningkatkan jumlah cabang. Radiasi mampu menimbulkan keragaman genetik tanaman dan mempengaruhi berbagai karakter morfologi tanaman seperti jumlah cabang. Keragaman genetik pada suatu tanaman akan menghasilkan genotipe unggul dan dapat diturunkan pada generasi selanjutnya (Poehlman dan Sleper, 1995; Hermon dan Sumarjan, 2011)
4.1.4 Jumlah Bunga
Pengamatan jumlah bunga dilakukan pada setiap minggu. Hasil uji statistik (Lampiran C, hlm. 44) menunjukkan adanya pengaruh yang nyata terhadap jumlah bunga kedelai. Hal ini dapat dilihat pada Tabel 4.1.4
Tabel 4.1.4 Interaksi kadar air tanah dan biji terhadap jumlah bunga kedelai Air Biji A1 A2 A3 A4 Rata-rata B0 3,83 3,50 3,83 4,50 3,91 B1 2,16 1,00 1,50 7,33 3,00 Rata-rata 3,00b 2,25b 2,66b 5,91a
Keterangan: Angka yang diikuti oleh huruf yang berbeda menunjukkan nilai yang berbeda nyata pada taraf uji 5 %. A1: 100% Kapasitas Lapang (KL), A2: 75% KL, A3B0: 50% KL, A4B0:25% KL, B0: tanpa radiasi, B1:hasil radiasi
Berdasarkan Tabel 4.1.4 dapat dilihat bahwa jumlah bunga berbeda nyata terhadap faktor kadar air tanah namun pada faktor jenis biji menunjukkan tidak adanya pengaruh yang nyata. Pada kadar air tanah 25%(A4) rata-rata jumlah bunga yang dihasilkan lebih banyak dibandingkan A1, A2 dan A3. Tingginya jumlah bunga pada A4 disebabkan karena tanaman mampu melakukan mekanisme toleransi terhadap kekeringan sehingga tidak mempengaruhi pembentukan bunga (Sulastri, 2010). Histogram pengaruh kadar air tanah terhadap jumlah bunga kedelai tanpa radiasi dan hasil radiasi dapat dilihat pada Gambar 4.1.4
Gambar 4.1.4 Pengaruh kadar air tanah dan radiasi terhadap jumlah bunga tanaman
Keterangan : A1: 100% Kapasitas Lapang (KL), A2: 75% KL, A3B0: 50% KL, A4B0:25% KL.
Dari Gambar 4.1.4 di atas dapat dilihat bahwa pada tanaman hasil radiasi dengan pemberian air 25% (A4B1) memiliki rata-rata jumlah bunga tertinggi (7,33). Tah (2006) menyatakan bahwa tanaman hasil mutasi dapat meningkatkan produktivitas, kandungan protein, dan meningkatkan pembungaan tanaman. Dari hasil penelitiaan Sofia (2012) ditemukan bahwa radiasi gamma dosis rendah (20Gy) pada kedelai telah berhasil memperbaiki atau merubah karakter kuantitatif yang diinginkan yang berhubungan dengan peningkatan jumlah bunga dan berat biji per tanaman. Sakin (2002) juga menyatakan bahwa peningkatan jumlah cabang pada tanaman hasil radiasi dapat meningkatkan jumlah bunga dan jumlah polong terbentuk.
4.1.5 Jumlah Biji
Jumlah biji tanaman dihitung pada saat tanaman telah dipanen. Uji secara statistik pengaruh kadar air tanah dan jenis biji dapat dilihat pada Tabel 4.1.5
Tabel 4.1.5 Interaksi air dan biji terhadap jumlah biji kedelai Air Biji A1 A2 A3 A4 Rata-rata B0 20,50 14,00 19,16 17,83 17,87a B1 7,16 6,50 9,50 20,50 10,91b Rata-rata 13,83 10,25 14,33 19,16
Keterangan: Angka yang diikuti oleh huruf yang berbeda menunjukkan nilai yang berbeda nyata pada taraf uji 5 %. A1: 100% Kapaitas Lapang (KL), A2: 75% KL, A3B0: 50% KL, A4B0:25% KL, B0: tanpa radiasi, B1:hasil radiasi
Dari Tabel 4.1.5 dapat dilihat bahwa faktor jenis biji memberikan pengaruh yang nyata terhadap jumlah biji kedelai, sedangkan faktor kadar air tanah dan interaksinya tidak menunjukkan adanya perbedaan yang nyata (Lampiran C, hlm. 45 ). Histogram jumlah biji tanaman dapat dilihat pada Gambar 4.1.5
Gambar 4.1.5. Pengaruh kadar air dan radiasi terhadap jumlah biji tanaman Keterangan : A1: 100% Kapasitas Lapang (KL), A2: 75% KL, A3B0: 50% KL,
A4B0:25% KL.
Dari histogram pada Gambar 4.1.5. di atas dapat dilihat bahwa jumlah biji tanaman tanpa radiasi tidak menunjukkan perbedaan yang cukup besar, rata-rata jumlah biji pada tanpa radiasi hampir sama (Lampiran B, Tabel 5). Pada jumlah biji tanaman hasil radiasi, perlakuan pemberian air memberikan pengaruh yang berbeda antar perlakuan, rata-rata jumlah biji semakin meningkat seiring dengan penurunan pemberian air.
Ritche (1980), menyatakan bahwa proses pengisian biji dan translokasi fotosintat sensitif terhadap cekaman air. Jika terjadi cekaman kekeringan pada masa pengisian biji maka akan terjadi pengurangan produksi biji. Akan tetapi dari histogram dapat dilihat jumlah biji tertinggi diperoleh dari tanaman hasil radiasi dengan kapasitas air terendah 25% (A4B1). Harsono dkk. (2003) mengungkapkan bahwa tanaman yang memiliki genotipe toleran terhadap cekaman kekeringan mempunyai transpirasi lebih rendah, fotosintesis lebih tinggi, menggunakan air lebih efisien dan mampu memberikan hasil polong lebih tinggi dibanding genotipe peka. Asadi (2011) melaporkan bahwa hasil penelitian di BATAN telah memperoleh kacang tanah genotipe Singa hasil radiasi Gamma 30 Gy yang memiliki katahanan pada cekaman kekeringan dan memiliki produktivitas lebih baik dibandingkan tanaman kontrol. Hal ini disebabkan karena tanaman mutan
mempunyai transpirasi lebih rendah, fotosintesis lebih tinggi dan lebih efisien dalam penggunaan air.
4.1.6 Berat Kering Biji
Berat kering biji ditimbang pada saat biji telah dipanen dan dikeringkan dalam oven. Pengaruh faktor kadar air tanah dan jenis biji terhadap berat kering biji dapat dilihat pada Tabel 4.1.6
Tabel 4.1.6 Interaksi kadar air tanah dan biji terhadap berat kering biji kedelai Air Biji A1 A2 A3 A4 Rata-rata B0 0,76 0,53 0,75 0,91 0,74 B1 0,56 0,51 0,58 1,23 0,72 Rata-rata 0,66b 0,52b 0,66b 1,07a
Keterangan: Angka yang diikuti oleh huruf yang berbeda menunjukkan nilai yang berbeda nyata pada taraf uji 5 %. A1: 100% Kapasitas Lapang (KL), A2: 75% KL, A3B0: 50% KL, A4B0:25% KL, B0: tanpa radiasi, B1:hasil radiasi.
Dari Tabel 4.1.6 dapat dilihat bahwa faktor kadar air tanah memberikan pengaruh yang nyata terhadap berat kering biji kedelai, sedangkan faktor jenis biji dan interaksinya tidak memberikan pengaruh yang nyata. (Lampiran C, hlm. 46). Histogram berat kering biji dapat dilihat pada Gambar 4.1.6
Gambar 4.1.6 Pengaruh kadar air tanah dan radiasi terhadap berat kering biji.
Keterangan : A1: 100% Kapasitas Lapang (KL), A2: 75% KL, A3B0: 50% KL, A4B0:25% KL.
Dari histogram pada Gambar 4.1.6 di atas dapat dilihat bahwa tanaman hasil radiasi dengan perlakuan pemberian air tanah 25% (A4B1) memiliki berat kering biji tertinggi (1,23). Hal ini mungkin disebabkan karena radiasi UV telah meningkatkan fotosintesis tanaman sehingga meningkatkan berat biji suatu tanaman. Sofia dan Tah (2012) melaporkan bahwa penggunaan radiasi sinar gamma dosis rendah (20 Gy) pada benih kedelai dapat meningkatkan toleransi terhadap kekeringan, memininumkan kehilangan jumlah polong dan meningkatkan fotosintesis, produksi polong, berat biji, kandungan protein dan karakter-karakter kuantitatif lainnya yang bersifat diwariskan.
Blum (2005) menyatakan bahwa jika hasil suatu genotipe lebih baik dari pada genotipe lainnya pada kondisi cekaman kekeringan, maka genotipe tersebut relatif toleran pada kondisi kekeringan.
4.1.7 Berat Kering Biomassa
Pengamatan berat kering biomassa dilakukan setelah tanaman dipanen. Pengaruh faktor kadar air tanah dan jenis biji terhadap berat kering biomassa dapat dilihat pada Tabel 4.1.7.
Tabel 4.1.7 Interaksi kadar air tanah dan biji terhadap berat kering biomassa kedelai Air Biji A1 A2 A3 A4 Rata-rata B0 0,76 0,53 0,75 0,91 0,74a B1 0,56 0,51 0,58 1,23 0,72b Rata-rata 0,66b 0,52b 0,66b 1,07a
Keterangan: Angka yang diikuti oleh huruf yang berbeda menunjukkan nilai yang berbeda nyata pada taraf uji 5 %. A1: 100% Kapasitas Lapang, A2: 75% KL, A3B0: 50% KL, A4B0:25% KL, B0: tanpa radiasi, B1:hasil radiasi
Berdasarkan Tabel 4.1.7 dapat dilihat bahwa faktor kadar air tanah dan jenis biji memberikan pengaruh yang nyata terhadap berat kering biomassa namun interaksi keduanya tidak berbeda nyata (Lampiran C, hlm. 47). Histogram berat kering biomassa dapat dilihat pada Gambar 4.1.7
Gambar 4.1.7 Pengaruh kadar air tanah dan radiasi terhadap berat kering biomassa.
Keterangan : A1: 100% Kapasitas Lapang (KL), A2: 75% KL, A3B0: 50% KL, A4B0:25% KL.
Dari Gambar 4.1.7 di atas dapat dilihat pengaruh kadar air tanah pada berat kering tanaman tanpa radiasi tidak terlalu berbeda pada tiap perlakuan, namun pada tanaman hasil radiasi berat kering biomassa semakin meningkat seiring dengan penurunan pemberian air yang diberikan. Hal ini mungkin disebabkan karena peningkatan jumlah daun pada tanaman hasil radiasi. Jumlah daun yang semakin banyak berpengaruh terhadap berat biomassa suatu tanaman. Menurut Loveless (1991), daun merupakan organ tanaman yang berfungsi untuk tempat fotosintesis, hasil fotosintesis sangat berpengaruh pada biomassa tanaman. Selain itu, daun memiliki pigmen utama dalam fotosintesis yang mampu meningkatkan efisiensi fotosintesis, sehingga bahan kering yang dapat ditimbun tanaman lebih banyak.
Berat kering tanaman tertinggi terdapat pada tanaman hasil radiasi dengan pemberian air tanah 25% (A4B1) yang memiliki berat kering 1,86 gram. Hal ini juga diungkapkan oleh Arif et al. (2010) yang menyatakan benih dengan perlakuan radiasi menghasilkan berat kering tanaman paling tinggi karena tanaman radiasi memiliki efisiensi dalam penggunaan air. Harsono (2003) mengatakan bahwa efisiensi penggunaan air merupakan salah satu perilaku fisiologi yang berhubungan dengan ketahanan tanaman terhadap cekaman kekeringan sehingga mempengaruhi total biomassa yang dihasilkan tanaman pada kondisi tercekam kekeringan.
4.1.8 Volume Akar
Volume akar tanaman diukur setelah tanaman telah dipanen pada minggu terakhir. Hasil uji secara statistik (Lampiran C. hlm. 48) pada volume akar tidak menunjukkan adanya perbedaan yang nyata pada tanaman. Histogram volume akar dapat dilihat pada Gambar 4.1.8
Gambar 4.1.8 Pengaruh kadar air dan radiasi terhadap volume akar tanaman.
Keterangan : A1: 100% Kapasitas Lapang (KL), A2: 75% KL, A3B0: 50% KL, A4B0:25% KL.
Dari histogram pada Gambar 4.1.8 di atas dapat dilihat pengaruh kadar air tanah terhadap volume akar tanaman tanpa radiasi dengan pemberian air tanah 50% (A3B0) memiliki volume akar terbesar, pada tanaman hasil radiasi volume akar terbesar terdapat pada tanaman dengan pemberian air 100% (A1B1). Secara keseluruhan volume akar terbesar terdapat pada tanaman hasil radiasi 100% (A1B1) dengan volume akar 2,8 ml. Namun secara keseluruhan cekaman kekeringan ternyata tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap volume akar. Hal ini terjadi juga pada pertumbuhan akar tanaman jagung dan gandum yang tidak mengalami penurunan pada cekaman kekeringan (Sacks et al., 1997).
Respon pertumbuhan suatu tanaman terhadap kekeringan tergantung pada fase pertumbuhan pada saat cekaman kekeringan. Pada tanaman kedelai, cekaman kekeringan yang terjadi pada akhir tahap vegetatif atau pada awal tahap generatif
(R1-R2), menyebabkan peningkatan pertumbuhan akar, sedangkan cekaman kekeringan pada tahap R4 (pembentukan polong) dan R5 (pengisian biji) pertumbuhan akar tidak dipengaruhi lagi (Manavalan et al., 2009).
4.1.9 Persentase Tanaman Tumbuh
Pengamatan tanaman yang tumbuh dilakukan pada tiap minggu pengamatan sampai pada minggu terakhir. Histogram persentase tanaman yang tumbuh dapat dilihat pada Gambar 4.1.9
Gambar 4.1.9 Histogram pengaruh kadar air tanah dan radiasi terhadap persentase tanaman yang tumbuh.
Keterangan : A1: 100% Kapasitas Lapang (KL), A2: 75% KL, A3B0: 50% KL, A4B0:25% KL.
Dari histogram pada Gambar 4.1.9 dapat dilihat pengaruh kadar air pada seluruh tanaman tidak memberikan pengaruh yang signifikan, seluruh tanaman 100% tetap hidup walaupun diberikan cekaman kekeringan. Hal ini mungkin disebabkan karena faktor lingkungan seperti iklim dan curah hujan pada saat melakukan penelitian sangat mempengaruhi pertumbuhan tanaman. Dimana pada saat melakukan penelitian terdapat curah hujan yang cukup tinggi sehingga mempengaruhi proses transpirasi tanaman. Transpirasi tanaman akan rendah apabila lingkungan memiliki curah hujan yang tinggi sehingga sedikit kemungkinan tanaman mengalami cekaman kekeringan.
BAB 5