Pendugaan kehilangan air melalui perhitungan neraca air serta analisis pertumbuhan tanaman kentang (Solanum tuberosum L.)

(1)

ABSTRACT

RIA HAMIDA AGUSTINA. The Estimation of Water Loss through the Water Balance and the Potato Growth Analysis (Solanum tuberosum L.).Under direction of HANDOKO.

The growth and the production of a plant are determined by favourable environment. Soil is water reservoir and planting area for which the capability to keep the water in the soil will determine the total water that can be used for the plant. Water availability in the soil is used by the plant to fullfil plant’s water requirement such actual evapotranspiration and runoff which can be calculated by using the water balance. The objective of this research is to calculate the potato water loss during the measurement through the water balance and to analyse the effect on potato growth. The result of this research shows that the potato water loss (actual evapotranspiration and runoff) during measurement on 37 days until 73 days after planting is 148-191 mm or 4.6 mm/days, whereas the run off is 28-59 mm or 19-30 % from total water loss potato. The relations between soil water content and the growth rate in each treatment has a different disposed. When the storage of soil water content is high, the growth rate is uncertainly high, and vice versa. The growth rate is of the potato in this research not only influenced by soil water content, but also influenced by other factors that are not observed in this research.

(2)

ABSTRAK

RIA HAMIDA AGUSTINA. Pendugaan Kehilangan Air melalui Perhitungan Neraca Air Serta Analisis Pertumbuhan Tanaman Kentang (Solanum tuberosum L.) Dibimbing oleh HANDOKO.

Pertumbuhan dan produksi tanaman ditentukan oleh keberadaan air tanah dan faktor lingkungan yang menunjang. Tanah merupakan tempat penyimpanan air dan media tanam sehingga kemampuan tanah untuk menyimpan air akan menentukan jumlah air yang dapat digunakan oleh tanaman. Kebutuhan air tanaman diperlukan tanaman untuk memenuhi kehilangan air melalui evapotranspirasi yang dapat dihitung melalui perhitungan neraca air. Neraca air merupakan rincian masukan dan keluaran air di suatu tempat pada suatu periode waktu tertentu. Penelitian ini bertujuan untuk menghitung kehilangan air tanaman kentang selama pengukuran melalui pendekatan neraca air serta menganalisa pengaruh simpanan kadar air tanah terhadap pertumbuhan tanaman kentang. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kehilangan air tanaman kentang berupa total evapotranspirasi aktual ditambah run off selama penanaman pada pengukuran 37 HST sampai 75 HST adalah 148-191 mm atau 4.6 mm/hari, sedangkan untuk nilai run off berkisar antara 28-58 mm atau 19-30 % dari total kehilangan air tanaman kentang. Simpanan kadar air tanah terhadap laju pertumbuhan tanaman pada masing-masing perlakuan memiliki kecenderungan yang berbeda. Saat simpanan kadar air tanah tinggi, laju pertumbuhan belum tentu tinggi, dan sebaliknya. Laju pertumbuhan tanaman kentang pada penelitian ini tidak hanya dipengaruhi oleh simpanan kadar air tanah saja, melainkan dipengaruhi oleh faktor-faktor lain yang tidak teramati dalam penelitian ini.

(3)

1

BAB I. PENDAHULUAN 1.1Latar Belakang

Pertumbuhan dan perkembangan tanaman yang baik dari bergantung faktor lingkungan yang menunjang. Bila salah satu faktor tidak seimbang dengan faktor lainnya, maka faktor tersebut dapat menekan bahkan menghentikan pertumbuhan dan perkembangan tanaman (Soepardi 1983).

Menurut Baharsjah (1987) jumlah air yang dibutuhkan oleh tanaman sangat bergantung pada jenis tanaman, tanah dan iklim. Faktor iklim seperti radiasi surya, suhu, kecepatan angin dan kelembaban udara adalah faktor utama dalam menentukan evapotranspirasi, sedangkan faktor tanah seperti tekstur, kedalaman tanah dan topografi menentukan besarnya infiltrasi, perkolasi dan limpasan air.

Secara ekologi maupun fisiologi, air telah menentukan penyebaran pertumbuhan, perkembangan tanaman serta mempengaruhi produksi tanaman (Bey dan Las 1991). Jumlah terbesar dari penggunaan air oleh tanaman adalah untuk evapotranspirasi. Evapotranspirasi merupakan parameter yang baik untuk estimasi kebutuhan air tanaman. Pasokan air untuk tumbuhan secara alami sangat ditentukan oleh curah hujan. Jumlah curah hujan maupun distribusi waktunya sangat beragam sehingga permasalahan kebutuhan air untuk tanaman berhubungan erat dengan unsur cuaca/iklim (Nasir 2008).

Tanah bagi tumbuhan merupakan media tanam dan tempat penyimpanan air sehingga kemampuan tanah untuk menyimpan air akan menentukan jumlah air yang dapat digunakan oleh tanaman. Ketersediaan air dalam tanah dapat diketahui dengan pendekatan neraca air. Analisis neraca air dapat digunakan untuk mengevaluasi dinamika air tanah dan penggunaan air oleh tanaman secara kuantitatif (Djufri et al. 2005). Neraca air merupakan rincian masukan dan keluaran air di suatu tempat pada satuan waktu tertentu. Karena air bersifat dinamis dan selalu mengalami pergerakan dan perubahan yang diakibatkan oleh dinamika cuaca, maka nilai neraca air pada suatu tempat selalu berubah dari waktu ke waktu sehingga menyebabkan terjadi kelebihan atau kekurangan air di suatu tempat.

Informasi kehilangan air melalui perhitungan neraca air dalam penelitian ini diharapkan mampu memberikan rekomendasi mengenai tempat penanaman tanaman kentang yang sesuai berdasarkan analisa kehilangan air tanaman dan analisa

pertumbuhan tanaman kentang sehingga mampu dihasilkan produksi tanaman kentang yang maksimum pada lahan tersebut.

1.2Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah

1. Menghitung kehilangan air tanaman kentang melalui perhitungan neraca air dalam bentuk evapotranspirasi aktual ditambah dengan run off.

2. Menganalisa pengaruh ketersediaan air terhadap pertumbuhan tanaman kentang di lokasi penelitian.

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1Morfologi Tanaman Kentang (Solanum

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.

(4)

1

BAB I. PENDAHULUAN 1.1Latar Belakang

Pertumbuhan dan perkembangan tanaman yang baik dari bergantung faktor lingkungan yang menunjang. Bila salah satu faktor tidak seimbang dengan faktor lainnya, maka faktor tersebut dapat menekan bahkan menghentikan pertumbuhan dan perkembangan tanaman (Soepardi 1983).

Menurut Baharsjah (1987) jumlah air yang dibutuhkan oleh tanaman sangat bergantung pada jenis tanaman, tanah dan iklim. Faktor iklim seperti radiasi surya, suhu, kecepatan angin dan kelembaban udara adalah faktor utama dalam menentukan evapotranspirasi, sedangkan faktor tanah seperti tekstur, kedalaman tanah dan topografi menentukan besarnya infiltrasi, perkolasi dan limpasan air.

Secara ekologi maupun fisiologi, air telah menentukan penyebaran pertumbuhan, perkembangan tanaman serta mempengaruhi produksi tanaman (Bey dan Las 1991). Jumlah terbesar dari penggunaan air oleh tanaman adalah untuk evapotranspirasi. Evapotranspirasi merupakan parameter yang baik untuk estimasi kebutuhan air tanaman. Pasokan air untuk tumbuhan secara alami sangat ditentukan oleh curah hujan. Jumlah curah hujan maupun distribusi waktunya sangat beragam sehingga permasalahan kebutuhan air untuk tanaman berhubungan erat dengan unsur cuaca/iklim (Nasir 2008).

Tanah bagi tumbuhan merupakan media tanam dan tempat penyimpanan air sehingga kemampuan tanah untuk menyimpan air akan menentukan jumlah air yang dapat digunakan oleh tanaman. Ketersediaan air dalam tanah dapat diketahui dengan pendekatan neraca air. Analisis neraca air dapat digunakan untuk mengevaluasi dinamika air tanah dan penggunaan air oleh tanaman secara kuantitatif (Djufri et al. 2005). Neraca air merupakan rincian masukan dan keluaran air di suatu tempat pada satuan waktu tertentu. Karena air bersifat dinamis dan selalu mengalami pergerakan dan perubahan yang diakibatkan oleh dinamika cuaca, maka nilai neraca air pada suatu tempat selalu berubah dari waktu ke waktu sehingga menyebabkan terjadi kelebihan atau kekurangan air di suatu tempat.

Informasi kehilangan air melalui perhitungan neraca air dalam penelitian ini diharapkan mampu memberikan rekomendasi mengenai tempat penanaman tanaman kentang yang sesuai berdasarkan analisa kehilangan air tanaman dan analisa

pertumbuhan tanaman kentang sehingga mampu dihasilkan produksi tanaman kentang yang maksimum pada lahan tersebut.

1.2Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah

1. Menghitung kehilangan air tanaman kentang melalui perhitungan neraca air dalam bentuk evapotranspirasi aktual ditambah dengan run off.

2. Menganalisa pengaruh ketersediaan air terhadap pertumbuhan tanaman kentang di lokasi penelitian.

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1Morfologi Tanaman Kentang (Solanum

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.

(5)

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

(6)

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.

(7)

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 3.1Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari-Juni 2010, penanaman kentang dilakukan pada tanggal 22 Februari 2010. Lokasi penelitian berada pada koordinat 106o42’-107o25’ BT dan 6o21’-7o32’ LS dengan ketinggian ± 1250 mdpl bertempat Desa Galudra, Kecamatan Cugenang, Kabupaten Cianjur, Jawa Barat dengan luas lahan penelitian ±4000 m2 pada lahan tanpa irigasi (tadah hujan). Analisa contoh tanah dilakukan di Laboratorium Fisika Tanah dan (SEAMEO BIOTROP), sedangkan untuk pengolahan data dilakukan di Laboratorium Agrometeorologi, GFM-FMIPA-IPB.

3.2 Bahan dan Alat Penelitian 3.2.1Bahan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi :

 Bibit kentang varietas Granola-G0 (Sumber : Balai Penelitian Sayuran, Lembang, Bandung, Jawa Barat)  Data curah hujan lokasi penelitian bulan

Maret – Juni 2010

 Data pertumbuhan tanaman kentang bulan April 2010 pada lokasi penelitian  Data suhu udara (T) dan kelembaban

(8)

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 3.1Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari-Juni 2010, penanaman kentang dilakukan pada tanggal 22 Februari 2010. Lokasi penelitian berada pada koordinat 106o42’-107o25’ BT dan 6o21’-7o32’ LS dengan ketinggian ± 1250 mdpl bertempat Desa Galudra, Kecamatan Cugenang, Kabupaten Cianjur, Jawa Barat dengan luas lahan penelitian ±4000 m2 pada lahan tanpa irigasi (tadah hujan). Analisa contoh tanah dilakukan di Laboratorium Fisika Tanah dan (SEAMEO BIOTROP), sedangkan untuk pengolahan data dilakukan di Laboratorium Agrometeorologi, GFM-FMIPA-IPB.

3.2 Bahan dan Alat Penelitian 3.2.1Bahan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi :

 Bibit kentang varietas Granola-G0 (Sumber : Balai Penelitian Sayuran, Lembang, Bandung, Jawa Barat)  Data curah hujan lokasi penelitian bulan

Maret – Juni 2010

 Data pertumbuhan tanaman kentang bulan April 2010 pada lokasi penelitian  Data suhu udara (T) dan kelembaban

(9)

5

 Ring sample tanah  Gelas ukur  Oven tanah

 Separangkat komputer dengan aplikasi Microsoft Office

3.2.3 Rancangan Percobaan

Rancangan yang digunakan dalam penelitian ini adalah rancangan petak terpisah (Split-plot). Perlakuan penelitian adalah jarak tanam dan ukuran umbi (grade). Jarak tanam (J1, 20x30 cm) dan (J2, 20x20 cm) serta ukuran umbi (grade) adalah umbi grade A (besar), grade B (sedang) dan grade C (kecil). 3.3 Metode Penelitian

3.3.1Pengambilan Data Penelitian Pengambilan dan pengukuran data penelitian dilakukan di laboratorium dan di lapangan.

a. Laboratorium

Pengukuran laboratorium dilakukan melalui kalibrasi contoh tanah yang diambil di lokasi penelitian. Pengambilan contoh tanah dilakukan pada kedalaman tanah 10, 20, 40, 60, 80, dan 100 cm. Keenam contoh tanah tersebut dikeringkan melalui oven yang dilakukan di BIOTROP dengan suhu 105°C yang sebelumnya sudah ditimbang berat kering masing-masing contoh. Selanjutnya contoh tanah kering masing-masing kedalaman dimasukkan kedalam gelas plastik yang sudah berisi sensor KAT dengan pengisian tanah dipadatkan kemudian diberi air hingga terjadi drainase dari dasar gelas plastik. Pemberian label dan penimbangan berat basah dilakukan pada masing-masing contoh sebelum dan sesudah diberi air.

Pengukuran kalibrasi contoh tanah lokasi penelitian dilakukan setiap hari sekitar pukul 10:00 WIB, selama 30 hari menggunakan multimeter sampai KAT masing-masing contoh memiliki nilai KAT dibawah 10%.

Setelah dilakukan pengukuran kalibrasi contoh tanah di laboratorium diperoleh persamaan hubungan antara hambatan (kΩ) dengan KAT (%) (Tabel 1).

Tabel 1 Persamaan kalibrasi contoh tanah tiap kedalaman pertumbuhan tanaman meliputi tinggi tanaman (cm) dan jumlah daun (helai), curah hujan dan KAT. Pengukuran di lapang dilakukan setiap seminggu (7 hari) sekali selama masa penanaman kentang kecuali data curah hujan dilakukan pengukuran setiap hari, mulai tanggal 9 Maret sampai 12 Mei 2010. Data pertumbuhan tanaman dan KAT diukur pada tanggal 26 Maret sampai 21 Mei 2010.

3.3.2 Analisa Data Penelitian  Pertumbuhan Tanaman Kentang

Data yang digunakan untuk mengukur dan menganalisa pertumbuhan tanaman kentang adalah tinggi tanaman (cm) dan jumlah daun (helai). Tinggi tanaman dan jumlah daun diukur menggunakan metode non-destruktif, yaitu contoh tanaman yang digunakan untuk pengukuran adalah contoh tanaman kentang yang sama selama masa tanam.

Laju pertumbuhan tanaman digunakan rumus :

r = (Pt –Pt-1)/7 Keterangan :

Pt : Tinggi tanaman minggu ke-t (cm) Pt-1 : Tinggi tanaman minggu ke t-1 (cm) r : Laju pertumbuhan tanaman (cm/hari)  Curah Hujan

(10)

6

Gambar 1 Hubungan impedansi listrik (kΩ) dengan KAT(%) kalibrasi contoh tanah.

 Kehilangan Air Tanaman Kentang Data yang digunakan untuk menduga nilai kehilangan air tanaman kentang melalui perhitungan neraca air adalah data pengukuran KAT di lokasi penelitian. Pengukuran KAT di lokasi penelitian dilakukan sekitar pukul 11.00 WIB selama masa tanam pada kedalaman 10, 20, 40, 60, 80 dan 100 cm. Pada lokasi penelitian, setiap 2 perlakuan dipasang 1 sensor KAT, sehingga diperoleh 6 data pengukuran KAT setiap minggunya.

Data KAT yang terukur di lapangan (kΩ) dikonversi kedalam persamaan kalibrasi laboratorium sesuai kedalaman menggunakan persamaan-persamaan pada Tabel 1 sehingga diperoleh nilai KAT (%). Nilai kadar air tanah dalam (%) selanjutnya dikonversi menjadi satuan (mm) untuk perhitungan neraca air mingguan menggunakan rumus sebagai berikut:

ETai : Evapotranspirasi aktual minggu ke-i (mm) Ditentukan berdasarkan analisis contoh tanah di Laboratorium Fisika Tanah, Balai Penelitian Tanah, Bogor dengan metode

pengambilan contoh tanah utuh (undisturbed soil sample). Pengambilan contoh tanah adalah sebagai berikut:

1. Tanah diratakan dan dibersihkan terlebih dahulu, kemudian meletakkan ring dengan tegak pada tanah.

2. Ring ditekan sampai terbenam kedalam tanah dan mengerat tanah hingga mendekati ring dengan pisau.

3. Tanah yang berlebih dipotong sampai ring rata tertutup tanah kemudian menutupnya dengan tutup ring plastik.

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1Iklim Lokasi Penelitian

Secara geografis Kabupaten Cianjur terletak di tengah Provinsi Jawa Barat dengan jarak sekitar 65 km dari ibukota Propinsi Jawa Barat (Bandung) dan 120 km dari ibukota Negara (Jakarta) dan terletak diantara koordinat 106o42’-107o25’ Bujur Timur dan 6o21’-7o32’ Lintang Selatan. Posisi tersebut menempatkan Kabupaten Cianjur berada ditengah-tengah wilayah Propinsi Jawa Barat, memanjang dari utara ke selatan. Sebelah utara berbatasan dengan Kabupaten Bogor dan Kabupaten Purwakarta, di sebelah timur berbatasan dengan Kabupaten Bandung dan Kabupaten Garut. Sebelah selatan berbatasan dengan Samudra Indonesia dan sebelah barat berbatasan dengan Kabupaten Sukabumi.

(11)