tuberosum L.)
Kentang (Solanum tuberosum L.) merupakan jenis tanaman sayuran semusim, berumur pendek dan berbentuk perdu atau semak. Kentang termasuk tanaman semusim dengan variasi umur tanaman tergantung varietas antara 90-180 hari (Samadi 2007).
Kentang adalah tanaman dikotil tahunan berumur pendek yang biasanya ditanam sebagai tanaman setahun untuk diambil umbi bawahnya. Tanaman kentang memiliki akar serabut agak halus dan dangkal serta memiliki daun yang menyirip majemuk dengan bentuk dan tekstur yang beragam, memiliki bunga bergerombol dengan warna antara putih keunguan (Rubatzky dan Yamaguchi 1998).
Produksi kentang varietas Granola berpotensi tinggi, mencapai 30-35 ton/ha. Daerah yang cocok untuk penanaman kentang adalah dataran tinggi atau daerah pegunungan dengan ketinggian 1.000-3.000 mdpl. Sementara untuk dataran medium, ketinggian ideal berkisar antara 300-700 mdpl. Granola merupakan varietas kentang yang mempunyai masa dormansi yang relatif pendek yaitu 3 sampai 4 bulan. Varietas ini peka terhadap penyakit busuk daun yang disebabkan oleh cendawan Phytopthora infestans dan tahan terhadap penyakit virus daun menggulung (Ragi 1985 dan Colon 1994 dalam Budihardjo 2002). Akar kentang memiliki percabangan lebat dan agak dangkal, sekitar 90% berada pada kedalaman 50 cm dari permukaan tanah sehingga cenderung rentan terhadap cekaman kekurangan air.
2.2Pertumbuhan Perkembangan dan Respon Tanaman Kentang terhadap Cuaca/Iklim.
2
Pertumbuhan dan perkembangan tanaman merupakan gejala yang saling berhubungan. Pertumbuhan tanaman merupakan pertambahan ukuran per satuan waktu dan biasanya dalam berat kering (biomassa) yang tidak dapat balik (irreversible). Pertumbuhan tersebut merupakan pertambahan ukuran panjang, luas, volume dan bobot organ sedangkan perkembangan merupakan diferensiasi fungsi organ vegetatif menjadi reproduktif (Nasir 2008).
Pertumbuhan dan perkembangan tanaman terdiri dari dua fase yaitu fase vegetatif dan fase reproduktif. Ciri dari fase vegetatif adalah terjadi pertumbuhan tanaman akibat adanya penggunaan karbohidrat hasil fotosintesis. Fase reproduktif terjadi pembentukan dan perkembangan kuncup- kuncup bunga, buah dan umbi/biji, sedangkan pada fase reproduktif karbohidrat disimpan oleh tanaman untuk berkembang ke fase berikutnya (Harjadi 1979).
Fase pertumbuhan tanaman kentang menurut (Dirjen Tanaman Pangan 1993 dalam Samadi 2007) adalah fase pra tumbuh 0-21 Hari Setelah Tanam (HST), fase sebelum pembentukan umbi 21-35 HST, fase pembentukan umbi 35-60 HST, fase tua 60-90 HST, fase selanjutnya adalah panen dan pasca panen.
Kerapatan tanaman yang lebih rapat akan menyebabkan tanaman mengalami cekaman air yang lebih serius sehingga terjadi penurunan indeks luas daun yang lebih banyak dibandingkan dengan jarak tanam renggang. Kerapatan tanaman yang tinggi menyebabkan ekstraksi air tanah yang lebih banyak sehingga terjadi cekaman air lebih berat. Cekaman air menyebabkan penutupan stomata tanaman sehingga proses fotosintesis berkurang, dengan demikian dengan jumlah intersepsi radiasi yang sama tanaman yang mengalami cekaman akan memiliki efisiensi penggunaan radiasi yang lebih kecil (Hsio dan Acevedo 1974 dalam Thomas1994).
2.3 Lingkungan Tanaman Kentang Tanaman kentang sangat dipengaruhi oleh cuaca/iklim dan tumbuh baik pada lingkungan dengan suhu rata-rata harian yang rendah yaitu 18-21°C, curah hujan rata-rata 1.500 mm/tahun dan kelembaban udara 80-90% (Samadi 2007). Berbeda dengan pendapat Anonim (1997) suhu yang dibutuhkan oleh tanaman kentang pada periode vegetatif tanaman ini memerlukan suhu rata-rata harian antara 12-16°C, sedangkan pada periode selanjutnya antara 19-21°C. Kenaikan suhu
akan meningkatkan aktivasi energi pada reaksi kimia. Suhu udara yang terlalu tinggi akan meningkatkan penggunaan energi hasil fotosintesis untuk proses respirasi sehingga fotosintesis neto yang disimpan sebagai cadangan makanan di berbagai organ menurun.
Pertumbuhan dan perkembangan tanaman merupakan hasil fotosintesis dan respirasi suatu proses kimia di dalam sel menggunakan katalisator enzim. Peningkatan suhu reaksi akan menaikkan intensitas kerja katalisator sehingga kecepatan dan produksi reaksi kimia meningkat. Enzim adalah protein, suatu bahan yang keberadaan serta aktifitasnya sangat peka terhadap suhu (Nasir 2008).
Pertumbuhan dan hasil tanaman kentang sangat dipengaruhi oleh curah hujan dan penyebarannya selama masa pertumbuhan. Selama pertumbuhannya tanaman kentang menghendaki curah hujan 1000 mm atau setiap bulan rata-rata 200 sampai 300 mm. Apabila curah hujan terlalu tinggi umbi tanaman akan mudah terserang penyakit, karena tanah menjadi jenuh air. Saat kritis bagi tanaman kentang adalah saat ketika dibutuhkan lebih banyak air yaitu pada permulaan pembentukan umbi. Oleh karena itu, untuk mencapai hasil yang tinggi, pada saat itu kadar air tanah pada kedalaman 15 cm dari permukaan tanah tidak boleh kurang dari 56% kapasitas lapang (Nonnecke 1989 dalam Nurmayulis 2005).
2.4 Tanah
Sifat-sifat fisik tanah sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman. Kondisi fisik tanah berpengaruh terhadap penetrasi akar dalam tanah, retensi air, drainase, aerasi dan nutrisi tanaman. Sifat fisik tanah bergantung terhadap ukuran, bentuk, susunan, komposisi mineral dari partikel-partikel tanah, volume serta pori tanah. Kerapatan volume ditetapkan dengan satuan (g/cm3), lapisan tanah berstruktur halus biasanya berkisar antara 1.0-1.3 g/cm3 sedangkan jika struktur kasar nilai kerapatannya adalah 1.3-1.8 g/cm3 (Hakim et al. 1986).
2.5Neraca Air Tanaman Kentang
Hubungan antara tanaman dan air yang merupakan fungsi linier pada umumnya relevan digunakan untuk menduga penurunan hasil tanaman ketika tanaman mengalami stress air yang diakibatkan oleh cekaman air (Water stress). Kekurangan air/cekaman air yang terjadi pada fase kritis tanaman akan
3
mengakibatkan penurunan hasil yang lebih besar dibandingkan apabila kekeringan terjadi pada fase lainnya. Ketersediaan air sangat tergantung oleh unsur-unsur iklim khususnya dalam mempengaruhi evapotranspirasi serta jumlah curah hujan. Evapotranspirasi potensial menentukan kebutuhan air tanaman dan ditentukan oleh unsur iklim yang meliputi radiasi surya, suhu dan kelembaban udara serta kecepatan angin. Oleh sebab itu, pengukuran unsur iklim sangat diperlukan untuk menghitung kebutuhan air tanaman berdasarkan evapotranspirasi potensial serta kadar air tanah oleh curah hujan, sehingga dapat dihitung air irigasi pada suatu lahan. Secara fisiologi, kehilangan air melalui transpirasi yang lebih menentukan pertumbuhan suatu tanaman dibandingkan melalui evaporasi (Herlina et al. 1993). Evaporasi dari permukaan dan transpirasi dari tanaman sulit untuk dipisahkan dan prosesnya karena terjadi secara bersamaan dan sulit dibedakan di lapangan, akan tetapi bisa di hitung secara kuantitatif.
Kadar air tanah dapat dinyatakan sebagai persen berat yaitu nisbah massa air dan massa tanah kering yang ditempatinya, atau persen volume yang nisbah volume air dan volume tanah dalam kondisi tak terganggu (Murdiyarso 1991). Jumlah air tanah yang bermanfaat untuk tanaman mempunyai batas- batas tertentu. Seperti pada kekurangan air, kelebihan air juga dapat merugikan tanaman.
Suplai air yang terjadi selama hujan menyebabkan pori-pori tanah terisi air. Sifat tanah yang mengkerut bila kekeringan menyebabkan banyak celah dan rongga pada tanah tersebut jika terjadi kekeringan. Karena itu, pada awal terjadi hujan kadar air tanah meningkat dengan laju yang cepat disebabkan laju infiltrasi yang tinggi (Asril dan Hidayati 1994). Sehubungan dengan kedalaman tanah yang dapat menyediakan air bagi tumbuhan, para pakar fisika tanah sependapat bahwa perkiraan kedalaman jelajah akar 1.5 meter ternyata terlalu dalam. Beberapa peneliti berpendapat bahwa kedalaman 50-60 cm mungkin merupakan kedalaman maksimum tanaman memperoleh air dari tanah. Dalam kebanyakan hal mungkin hanya air yang terdapat dalam lapisan atas mengalami pengurangan karena penguapan permukaan, sedangkan lapisan bawah mengalami pengurangan air melalui serapan akar (Soepardi 1983)
Akar kentang memiliki percabangan lebat dan agak dangkal. Sekitar 90% berada pada kedalaman 50 cm dari permukaan tanah
sehingga cenderung rentan terhadap cekaman kekurangan air. Kelengasan tanah yang tinggi dibutuhkan setelah inisiasi umbi dan selama pembesaran umbi. Keseragaman pasokan lengas sangat penting khususnya untuk membentuk umbi. Tonjolan pada permukaan umbi, yang biasanya disebabkan oleh cekaman kelengasan tanah berakibat pada pembesaran umbi, dan kelebihan hujan atau pembasahan daun yang berkepanjangan dan kelembaban udara yang tinggi mendukung timbulnya penyakit daun (Rubatzky dan Yamaguchi 1998).
2.6Kadar Air Tanah (KAT)
Pola kadar air tanah dalam satu musim tanaman berfluktuasi tergantung pada keseimbangan antara curah hujan dan evapotranspirasi. Evapotranspirasi merupakan jumlah air yang hilang dari tanah dan tanaman dalam satuan waktu tertentu yang jumlahnya bergantung pada jenis tanaman, jenis tanah serta kondisi cuaca pada lingkungan sekitar tanaman terutama suhu dan kelembaban. Pada prinsipnya evapotranspirasi sama dengan kebutuhan air tanaman. Bila curah hujan melebihi evapotranspirasi, air akan disimpan di dalam tanah sampai batas maksimum tanah menyimpan air yang selanjutnya akan digunakan oleh tanaman untuk evapotranspirasi. Evapotranspirasi aktual merupakan evapotranspirasi yang terjadi pada keadaan sebenarnya status air tanah aktual.
Evapotranspirasi aktual melibatkan air hujan pada waktu lalu yang tersimpan dalam bentuk lengas tanah dan air hujan pada saat pengukuran. Berbagai tehnik telah dikembangkan untuk menduga kadar air tanah dalam tanah dan perubahannya dalam suatu periode tertentu, misalnya dengan pengukuran langsung dengan alat pengukur kadar air tanah seperti neutron-probe meter, tensiometer, dan gypsum block meter. Prinsip kerja dari gypsum block meter adalah jumlah air yang terdapat didalam tanah akan menentukan hambatan perpindahan muatan listrik pada medium tanah. Pengukuran dilakukan melalui medium sepasang elektroda dari bahan logam yang tahan terhadap perubahan elektrokimia yang dimasukkan pada tanah yang diukur. Nilai yang terbaca merupakan nilai impedansi listrik yang selanjutnya dapat diolah menjadi informasi kadar air tanah berdasarkan data kalibrasi.
Neraca air merupakan suatu metode untuk menduga kondisi air tanah menggunakan data cuaca (curah hujan dan evaporasi), parameter tanah dan tanaman dan metode neraca air
4
sangat sesuai dikembangkan di daerah tadah hujan yang pemenuh kebutuhan air tanaman hanya berasal dari curah hujan, sehingga informasi mengenai ketersediaan air dalam tanah selama musim tanam sangat diperlukan (Riajaya dan Setiawan 1994).
Perbedaan kadar air tanah pada lapisan kedalaman yang sama (berlainan petak) disebabkan oleh perbedaan kehilangan air tanah melalui proses evapotranspirasi dan terdapat perbedaan antara kemampuan menahan air pada tanah yang disebabkan oleh sifat fisika dan kimia tanah. Apabila suplai air terbatas dan lapisan atas tidak jenuh air, maka genangan air dalam tanah akan berhenti bila tegangan air tanah hampir sama. Apabila suplai air tidak terbatas, maka tanah khususnya lapisan atas dapat jenuh oleh air, dan apabila infiltrasi dan pergerakan air dalam tanah (perkolasi) lebih kecil dari suplai air maka terjadi run off ( Asril dan Hidayati 1994).
2.7 Air Tanah
Air tanah diperlukan oleh tumbuhan untuk memenuhi kebutuhan air antara lain untuk memenuhi transpirasi, asimilasi, pembentukan karbohidrat, serta pengangkut untuk hasil fotosintesis ke seluruh jaringan tubuh. Air tanah berfungsi sebagai pelarut unsur hara dalam tanah. Reaksi-reaksi kimia dalam tanah hanya berlangsung bila terdapat air. Air tanah juga berfungsi mempermudah pengolahan tanah, mengendalikan perubahan suhu, dan bila menggenang dapat menghambat pertumbuhan gulma.
Bila air memasuki tanah, udara dalam tanah terdesak dan tanah menjadi basah, artinya seluruh ruang pori tanah terisi air. Tanah demikian dikatakan jenuh dengan air dan berada pada kemampuan retensi maksimum. Bila tebal lapisan menipis, tegangan pada batas antara air dengan udara meningkat sehingga menghentikan gerakan air ke bawah. Penggunaan air oleh tumbuhan karena penguapan akan menurunkan tebalnya lapisan air yang selanjutnya. Pengambilan air terus berlangsung selama tumbuhan efektif mengambil air dari lapisan tanah. Bila kehilangan air terus berlangsung menyebabkan lapisan air semakin menipis dan gaya yang mengikat air tanah meningkat dengan nyata (Hakim 1986).
2.8Hubungan Kadar Air Tanah terhadap Pertumbuhan tanaman
Kadar air tinggi memiliki kekurangan udara dan mungkin dapat menjadi
penghambat pertumbuhan serta perkembangan tanaman. Kecepatan pertumbuhan tanaman mencapai maksimum pada keadaan kelembaban tanah berada disekitar kapasitas lapang, karena pada keadaan itu oksigen cukup tersedia dan tegangan air cukup rendah sehingga memudahkan absorpsi air. Begitu air diserap, lapisan air menjadi tipis dan tegangan air meningkat, mengakibatkan absorpsi air menurun. Hal ini berlangsung sampai KAT mendekati titik layu permanen. Jika kadar air dalam tanah mendekati titik layu permanen atau dibawah nilai kapasitas lapang maka laju pertumbuhan dan fotosintesis umumnya menurun (Hakim et al. 1986).
BAB III. METODOLOGI
