DIAGNOSIS STATUS HARA MENGGUNAKAN
ANALISIS DAUN UNTUK MENYUSUN
REKOMENDASI PEMUPUKAN
PADA TANAMAN MANGGIS
(Garcinia mangostana L.)
L
L
I
I
F
F
E
E
R
R
D
D
I
I
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi Diagnosis Status Hara Menggunakan Analisis Daun untuk Menyusun Rekomendasi Pemupukan pada Tanaman Manggis (Garcinia Mangostana L.) adalah hasil penelitian saya sendiri dengan bimbingan komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir disertasi ini.
Bogor, Agustus 2007
ABSTRAK
LIFERDI. Diagnosis Status Hara Menggunakan Analisis Daun untuk Menyusun Rekomendasi Pemupukan pada Tanaman Manggis (Garcinia Mangostana L.). Dibimbing oleh ROEDHY POERWANTO, ANAS DINURROHMAN SUSILA, KOMARUDDIN IDRIS dan I WAYAN MANGKU.
Mendiagnosis permasalahan hara utama (N, P, K) pada tanaman manggis dilakukan dengan dua pendekatan, yaitu analisis jaringan daun dan observasi gejala secara visual. Analisis jaringan daun untuk mendiagnosis status hara dan menentukan rekomendasi pemupukan bagi tanaman manggis dilakukan melalui tiga tahap percobaan. Percobaan pertama adalah uji korelasi antara konsentrasi hara daun dan hasil untuk mendapatkan umur daun yang tepat sebagai sampel. Sampel daun ini dipergunakan untuk uji kalibrasi. Percobaan kedua adalah uji kalibrasi untuk menentukan hubungan antara kisaran konsentrasi hara daun dengan hasil relatif tanaman. Percobaan yang ketiga adalah uji optimasi untuk mendapatkan dosis optimum untuk hasil maksimum.
Pendekatan kedua, observasi terhadap gejala secara visual kekurangan dan kelebihan hara N, P dan K dilakukan pada bibit manggis, karena gejala tersebut sulit didapatkan pada tanaman manggis dewasa di lapangan. Status hara dan rekomendasi pemupukan pada bibit manggis ditentukan berdasarkan hubungan antara konsentrasi hara daun dan parameter pertumbuhan.
Daun sampel terbaik untuk diagnosis status hara N, P dan K adalah daun umur lima bulan. Daun sampel ini mempunyai korelasi positif antara konsentrasi N, P dan K di daun dengan hasil dan juga dengan kandungan N, P dan K di tanah. Model regresi yang terbaik untuk menggambarkan hubungan antara konsentrasi N, P dan K di daun dan hasil tanaman adalah model kuadratik. Menurut model ini status hara daun dengan konsentrasi N kurang dari 0,99% adalah kategori sangat rendah, daun dengan konsentrasi N 0,99 hingga kurang dari 1,35% adalah rendah, konsentrasi N 1,35 hingga kurang dari 2,10% adalah sedang, dan konsentrasi N lebih dari 2,10% adalah sangat tinggi. Untuk status fosfor, daun dengan konsentrasi P kurang dari 0,11% adalah kategori sangat rendah, konsentrasi P 0,11 hingga kurang dari 0,21% adalah rendah, dan konsentrasi P 0,21 hingga kurang dari 0,31% adalah sedang, selanjutnya konsentrasi P lebih dari 0,31% adalah sangat tinggi. Untuk status hara kalium, konsentrasi K kurang dari 0,69% adalah kategori sangat rendah, konsentrasi K 0,69 hingga kurang dari 0,90% adalah rendah, konsentrasi K 0,90 hingga kurang dari 1,12% adalah sedang, dan konsentrasi lebih dari 1.12% adalah sangat tinggi.
tinggi. Untuk tujuan pemupukan, model regresi linear-plateau merupakan pilihan yang terbaik dengan nilai kritis dosis pemupukan sebesar 266 ppm N/tanaman. Model kuadratik menunjukkan tidak lebih baik daripada model linear-plateau.
Gejala kekurangan fosfor pada bibit manggis ditunjukkan oleh warna daun hijau kusam dengan ukuran daun lebih kecil, warna akar coklat terang, pertumbuhan terhambat dan konsentrasi P pada daun kurang dari 0,04%. Gejala kelebihan fosfor adalah warna daun coklat keabu-abuan pada ujung daun, nekrotik, dan akhirnya rontok; akar berwarna coklat tua, pecah-pecah dan mudah putus yang akhirnya membusuk; pertumbuhan bibit terhambat dan konsentrasi P daun lebih dari 0,28%. Berdasarkan analisis jaringan daun, konsentrasi P kurang dari 0,05% digolongkan sangat rendah, konsentrasi P 0,05 hingga kurang dari 0,10% adalah rendah, konsentrasi P 0,10 hingga kurang dari 0,19% adalah sedang, dan konsentrasi P lebih dari 0,19% adalah sangat tinggi. Rekomendasi pupuk P berdasarkan nilai kritis dari model linier-plateau adalah 84 ppm P/tanaman.
ABSTRACT
LIFERDI. Diagnostic nutritional status through leaf analysis as a tool for fertilizer recommendation on mangosteen (Garcinia mangostana L.). Under the supervision of ROEDHY POERWANTO, ANAS DINURROHMAN SUSILA, KOMARUDDIN IDRIS and I WAYAN MANGKU.
To diagnose of major nutrients (N, P, and K) on mangosteen have been used two approaches, i.e. : plant analysis and diagnostic test of visual symptoms. Three experiments were estabilized to diagnose nutritional status and to determine fertilizer recommendation for mangosteen. First experiment was correlation test between leaf nutrients concentration and yield to find out the best leaf sample age. This leaf sample will be used in calibration test. Second experiment was calibration test to determine the relationship between leaf nutrient concentration and plant relative yield. The last experiment was optimizing test to find out the optimum rate of fertilizer to obtain maximum yield.
Second approach was observation of visual symptom of deficiency and excessive nutrient on mangosteen seedling. Nutritional status and fertilizer recommendation on seedling were determined base on relationship between nutrient concentration and growth parameters.
The best leaf sample for N, P, K nutritional status diagnosis was fifth months leaf age. A positive correlation between N, P, K concentrations in fifth months leaf age and N, P, K concentrate on in the soil and also with yield. The best regression model for describing the relationship between leaf concentrations and yield was quadratic model. According to this model, the leaf nutritional status with concentration of N less than 0.99% was categorized very low, leaf with concentration of N from 0.99 to <1.35% was low, concentration of N from 1.35 to <2.10% was medium, and concentration of N >2.10 was very high. Leaf P concentration less than 0.11% was categorized very low, concentration of P from 0.11 to <0.21% was low, and concentration of P from 0.21 to <0.31% was medium, and concentration of P >0.31 was very high. Leaf K concentration <0.69% was categorized very low, concentration of K from 0.69 to <0.90% was low, concentration of K from 0.90 to <1.12% was medium, and concentration of K >1.12% was very high.
Mangosteen seedling that deficiency of nitrogen showed symptoms such as yellowish pale green leaf color, yellowish light brown root color, and stunted or inhibited growth. This seedling had concentration of N less than 0.73%. On the other hand, the seedling that excessive of nitrogen showed symptoms like brown leaf, necrotic, and finally fallen off; dark brown root, cracking and broken easily, finally rotten; the inhibited growth seedling, and had concentration of N in leaf more than 1.18%. Based on seedling leaf tissue analysis, leaf with concentration of N less than 0.72% was classified as very low, concentration of N from 0.72 to 0.94% was low, concentration of N more than 0.94 to 1.18 was medium, and N more than 1.18% was very high. For fertilizer recommendation purpose, the linear-plateau regression model was the best choice with critical value of fertilizer dosage was 266 ppm N/plant. A quadratic model was not better than the linier-plateau model.
inhibited growth, with concentration of P in leaf less than 0.04% . On the other hand, the phosphor excess symptoms were shown by grey-brown leaf color at the tip leaves, necrotic, and finally fallen off; dark brown root, cracking and broken easily, finally rotten; the growth of seedling inhibited; and had concentration of P in leaf was more than 0.28%. Based on seedling leaf tissue analysis, leaf with concentration of P less than 0.05% was classified as very low, concentration of P from 0.05 to <0.10% was low, concentration of P 0.10 to <0.19% was medium, and P more than 0.19% was very high. The linear-plateau critical value was 84 ppm P/plant.
© Hak Cipta milik IPB, tahun 2007 Hak Cipta dilindungi Undang-undang
1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber
a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan masalah
b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB
DIAGNOSIS STATUS HARA MENGGUNAKAN ANALISIS
DAUN UNTUK MENYUSUN REKOMENDASI
PEMUPUKAN PADA TANAMAN MANGGIS
(
Garcinia mangostana
L.)
L
L
I
I
F
F
E
E
R
R
D
D
I
I
Disertasi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada
Program Studi Agronomi
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Judul Disertasi : Diagnosis Status Hara Menggunakan Analisis Daun untuk Menyusun Rekomendasi Pemupukan pada Tanaman Manggis (Garcinia Mangostana L.)
Nama : L i f e r d i
NIM : A361020181
Disetujui Komisi Pembimbing
Prof.Dr.Ir.H. Roedhy Poerwanto, M.Sc. Dr.Ir. Anas Dinurrohman Susila, M.Si. Ketua Anggota
Dr. Ir. Komaruddin Idris, M.S. Dr. Ir. I Wayan Mangku, M.Sc. Anggota Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi Agronomi Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr. Ir. Satriyas Ilyas, M.S. Prof.Dr.Ir. Khairil Anwar Notodiputro, M.S.
PRAKATA
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan disertasi ini. Penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Mei 2003 sampai dengan Agustus 2006 dengan judul: Diagnosis Status Hara Menggunakan Analisis Daun untuk Menyusun Rekomendasi Pemupukan pada Tanaman Manggis (Garcinia Mangostana L.).
Disertasi ini terdiri dari 5 sub kegiatan yang ditulis dalam bentuk artikel. Artikel yang berjudul “Uji Korelasi Konsentrasi Hara N, P dan K Daun dengan Produksi” telah disajikan pada seminar nasional PERHORTI di Jakarta November 2006 dan diterbitkan dalam bentuk prosiding. Dua artikel dengan judul Uji Korelasi Hara Fosfor Daun dengan Produksi Tanaman Manggis dan Uji Kalibrasi Hara Fosfor Menggunakan Analisis Jaringan Daun telah disetujui diterbitkan pada Jurnal Hortikultura Badan Litbang Pertanian Vol. XVII No. 4 tahun 2007.
Dalam penyelesaian disertasi ini, banyak pihak telah memberikan dukungan, bantuan, perhatian dan nasihat yang semua sangat berguna. Untuk itu, saya sampaikan penghargaan dan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak.
Pertama-tama kepada Bapak Prof. Dr. Ir. H Roedhy Poerwanto, MSc atas kesediaan beliau menjadi ketua komisi pembimbing. Bimbingan beliau yang lugas, cermat dan terarah, baik dalam bidang akademis maupun keprofesian dibidang buah-buahan, memberikan tuntunan berpikir analisis, sintesis dan sistematis. Selain itu beliau juga banyak memberikan tuntunan tentang kesabaran, konsisten dan disiplin.
Saya juga dibimbing oleh Bapak Dr. Ir. Anas Dinurrohman Susila MSi, Bapak Dr Komaruddin Idris MS dan Bapak Dr. Ir. I Wayan Mangku MSc dalam penyusunan disertasi ini. Untuk itu saya mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya atas kesedian sebagai anggota komisi pembimbing dan curahan perhatian, saran, motivasi, informasi dan kritik yang sangat berharga dalam penyusunan disertasi ini.
Selanjutnya ucapan terima kasih saya sampaikan kepada Bapak Prof Dr. Ir. Didy Sopandie, MAgr yang telah bersedia sebagai penguji luar komisi pada ujian tertutup. Kepada Bapak Prof. Dr. Ir. H. Sudirman Yahya, MSc dan Bapak Dr. Ir. Hardiyanto, MSc yang telah bersedian sebagai penguji luar komisi pada ujian terbuka. Pertanyaan dan saran yang Bapak-Bapak sampaikan sungguh besar maknanya bagi perbaikan disertasi ini.
Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada Kepala Balai Penelitian Tanaman Buah Tropika, Ketua Komisi Pembinaan Tenaga Badan Litbang Pertanian, dan Pimpinan Proyek PAATP atas kesempatan tugas belajar dan beasiswa yang diberikan untuk mengikuti program doktor di Institut Pertanian Bogor.
Ucapan terima kasih yang mendalam disampai juga kepada Kementrian Negara Riset dan Teknologi yang telah mendanai penelitian disertasi ini melalui Program Riset Unggulan Strategis Nasional (RUSNAS) Pengembangan Buah-Buahan Unggulan Indonesia yang dikelola Pusat Kajian Buah-buah Tropika (PKBT) Institut Pertanian Bogor.
(Dr. Ir. Aris Munandar, MS), Dekan Fakultas Pascasarjana (Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, MS), Sekretaris Program Doktor (Dr. Ir. Naresworo Nugroho, MSc), Ketua Program Studi Agronomi (Dr.Ir. Satriyas Ilyas, MS) beserta seluruh staf pengajar pascasarjana IPB, saya menyampaikan penghargaan yang tinggi dan terima kasih atas kesempatan mengikuti pendidikan S3 di IPB. Saya bangga jadi bagian dari keluarga besar IPB.
Kepada keluarga Bapak H Sayuti di Leuwiliang, Keluarga Bapak Ade Sugema di Wanayasa dan Keluarga Bapak Ayi di Puspahiang, saya ucapkan terima kasih atas izin dan bantuan fasilitas pemakaian kebun dan tanaman manggisnya.
Kepada Bapak Sulaeman, Bapak Kardi dan Bu Ade yang telah membantu di KP Tajur serta Sdr Rizal di Leuwiliang. Bapak Ade Abudullah dan Bapak M Hermansyah yang membantu analisis di Laboratorium, saya ucapkan terima kasih.
Kepada rekan-rekan sesama penelitian dan satu bimbingan: Juanasri SP MSi, Eko Setiawan SP MSi, Endang Gunawan SP MSi, Felix Siaw SP, dan Jimmi Simanjuntak SP. Terima kasih atas bantuan dan kebersamaannya. Kepada rekan-rekan satu angkatan dan satu Bimbingan Ir. La Ode Safuan MP, Lizawati SP MSi, Ir. M Arif Nosution MP, Ir. Ketty Sukety MSi serta rekan-rekan satu angkatan 2002 terima kasih atas saran, masukan dan kebersamaannya. Secara khusus terima kasih saya sampaikan kepada teman-teman diantaranya Dr. A Rusfidra MP, Ibu Ir Sukendah, MSc, Yusniwati SP MP dan Susiyanti, SP MP yang telah membaca dan memberikan masukan dalam penulisan disertasi.
Kepada Ibunda Hj. Dahniar Majid, Ayahanda Lukman TM (alm), Bapak mertua H Dudung Abdullah BA, Ibu mertua Hj Aisyah, istri dr Nia Kania SpA Mkes dan anak-anak tercinta (Farsya Azka Khairani dan Firsya Rizqika Dzakira), kakak, adik dan semua keponakan, saya sampaikan hormat dan ucapan terima kasih atas semua perhatian, pengertian, dukungan dan doa serta pengorbanan yang telah diberikan selama melaksanakan tugas belajar ini.
Akhirnya penulis berharap semoga disertasi ini bermanfaat baik bagi penulis maupun yang tertarik untuk mempelajarinya hara tanaman manggis.
Bogor, Agustus 2007
RIWAYAT HIDUP
Penulis lahir di Solok, Sumatera Barat, pada tanggal 7 Oktober 1970, sebagai anak ke empat dari keluarga Lukman TM dan Hj. Dahniar Majid.
Penulis mulai memasuki pendidikan formal pada tahun 1977. Sekolah Dasar Negeri No. 1 Tanjung Alai selesai tahun 1983, SMP Negeri Singkarak selesai tahun 1986, dan SMA Negeri No. 1 Solok selesai tahun 1989. Pendidikan sarjana ditempuh di Program Studi Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian UMMY lulus pada tahun 1996. Pada tahun 1997, penulis diterima di Program Studi Agronomi Pascasarjana Institut Pertanian Bogor, dan tamat pada tahun 2000. Kesempatan untuk melanjutkan ke program doktor pada program studi dan perguruan tinggi yang sama didapat tahun 2002. Beasiswa pendidikan diperoleh dari PAATP yang disalurkan melalui Badan Litbang, Departeman Pertanian Republik Indonesia.
Penulis bekerja sebagai teknisi laboratorium di Balai Penelitian Hortikultura Solok dari tahun 1991 sampai 1996. Terhitung 1 April 1997 diangkat sebagai staf pengajar di Fakultas Pertanian Universitas Mahaputra Muhammad Yamin. Dan terhitung 1 Maret 1998 penulis bekerja sebagai peneliti di Badan Litbang Pertanian, dan ditempatkan di Balai Penelitian Tanaman Buah Tropika Solok. Bidang penelitian yang menjadi tanggung jawab adalah ekofisiologi tanaman buah.
Selama mengikuti program S3, penulis menjadi pengurus Forum WACANA periode 2003/2004 dan 2004/2005, wakil ketua Ikatan Mahasiswa Pascasarjana Asal Sumatera Barat (IMPACS) 2003-2006, sekretaris umum DPP PERWATA periode 2005-2008, manajer usaha di koperasi Ummathon Wasathon (2005-2008).
Dalam kegiatan profesi, penulis menjadi anggota Perhimpunan Hortikultura Indonesia, Himpunan Perbuahan Indonesia, Perhimpunan Agronomi Indonesia dan anggota Asosiasi Mikoriza Indonesia.
Penguji dan Promovendus dari kiri ke kanan 1. Dr. Ir. Hardiyanto, M.Sc.
2. Prof. Dr. Ir. Didy Sopandie, M.Agr. 3. Dr. Ir. Komaruddin Idris, M.S.
4. Dr.Ir. Anas Dinurrohman Susila, M.Si. 5. Dr. Ir. Satriyas Ilyas, M.S.
6. Liferdi Lukman (Promovendus) 7. Prof.Dr.Ir.H. Roedhy Poerwanto, M.Sc. 8. Dr. Ir. I Wayan Mangku, M.Sc.
9. Prof. Dr. Ir. H. Sudirman Yahya, M.Sc.
Penguji Luar Komisi
- Ujian Tertutup : • Prof. Dr. Ir. Didy Sopandie, M.Agr
(Guru Besar Tetap Fisiologi Tanaman IPB/ Dekan Fakultas Pertanian IPB)
- Ujian Terbuka : 1 Prof. Dr. Ir. H. Sudirman Yahya, M.Sc
(Guru Besar Tetap Budidaya Perkebunan IPB/ Kepala KP3 IPB)
: 2 Dr. Ir. Hardiyanto, M.Sc
(Kepala Bidang Program dan Evaluasi
Puslitbang Hortikultura, Badan Litbang Pertanian, Departemen Pertanian RI)
Penguji Luar Komisi
- Ujian Tertutup : • Prof. Dr. Ir. Didy Sopandie, M.Agr
(Guru Besar Tetap Fisiologi Tanaman IPB/ Dekan Fakultas Pertanian IPB)
- Ujian Terbuka : 1 Prof. Dr. Ir. H. Sudirman Yahya, M.Sc
(Guru Besar Tetap Budidaya Perkebunan IPB/ Kepala KP3 IPB)
: 2 Dr. Ir. Hardiyanto, M.Sc
(Kepala Bidang Program dan Evaluasi
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ………..……….……….... xvi
DAFTAR GAMBAR ……….……….. xviii
DAFTAR ISTILAH ... xxi
PENDAHULUAN Latar Belakang ………... 1
Rumusan Masalah ... 2
Tujuan dan Manfaat Penelitian ………... 3
Kerangka Pemikiran ... 4
Hipotesis ... 6
TINJAUAN PUSTAKA Karateristik Tanaman Manggis ………... 8
Pemupukan pada Tanaman Manggis ………... 13
Bentuk Nitrogen, Fosfor dan Kalium dalam Tanah ... 16
Analisis Hara ... 21
Iterpretasi Hasil Analisis Hara ... 25
UJI KORELASI KONSENTRASI HARA NITROGEN, FOSFOR, DAN KALIUM DAUN DENGAN HASIL TANAMAN MANGGIS Abstrak ……….... 29
Abstract ………... 29
Pendahuluan ………... 30
Bahan dan Metode ……….…... 31
Hasil dan Pembahasan ……….…... 33
Simpulan………...……... 47
UJI KALIBRASI HARA NITROGEN, FOSFOR, DAN KALIUM MENGGUNAKAN ANALISIS JARINGAN DAUN PADA TANAMAN MANGGIS Abstrak ………... 48
Abstract ………... 48
Pendahuluan ………... 49
Bahan dan Metode ………... 51
Hasil dan Pembahasan ………... 54
EVALUASI GEJALA KEKURANGAN DAN KELEBIHAN
NITROGENPADATANAMAN MANGGIS
Abstrak ………... 74
Abstract ………... 74
Pendahuluan ………... 75
Bahan dan Metode ………... 76
Hasil dan Pembahasan ……….... 79
Simpulan ………... 92
EVALUASI GEJALA KEKURANGAN DAN KELEBIHAN FOSFOR PADA TANAMAN MANGGIS Abstrak ………... 93
Abstract ………... 93
Pendahuluan ………... 94
Bahan dan Metode ………... 96
Hasil dan Pembahasan ………... 99
Simpulan ………... 108
EVALUASI GEJALA KEKURANGAN DAN KELEBIHAN KALIUM PADA TANAMAN MANGGIS Abstrak ………... 110
Abstract ………... 110
Pendahuluan ………... 111
Bahan dan Metode ………... 113
Hasil dan Pembahasan ………... 116
Simpulan ………... 126
PEMBAHASAN UMUM Uji Korelasi Hara N, P dan K ... 128
Uji Kalibrasi Hara N, P dan K ... 131
Uji Optimasi Dosis Hara N, P dan K ... 133
Evaluasi Gejala Hara N, P dan K ... 134
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan ... 139
Saran ... 140
DAFTAR PUSTAKA ………... 142
DAFTAR TABEL
Halaman
1 Komposisi kimia buah manggis dalam 100 gram bagian yang dapat dimakan ...
10
2 Rekomendasi pemupukan manggis berdasarkan umur tanaman... 14 3 Pemberian pupuk NPK (10:10:9) rata-rata tahunan manggis di
Thailand... 15
4 Kriteria penilaian sifat kimia tanah ... 23 5 Standar kecukupan unsur hara pada tanaman jeruk ... 24 6 Konsentrasi nitrogen daun dari tiga lokasi (Purwakarta, Tasikmalaya,
dan Bogor) dan koefisien korelasi dengan hasil tanaman manggis..
37
7 Konsentrasi fosfor daun dari tiga lokasi (Purwakarta, Tasikmalaya, dan Bogor) dan koefisien korelasi dengan hasil tanaman manggis ...
38
8 Konsentrasi kalium daun dari tiga lokasi (Purwakarta, Tasikmalaya, dan Bogor) dan koefisien korelasi dengan hasil tanaman manggis
39
9 Konsentrasi N, P, K tanah, KTK dan pH di tiga sentra produksi manggis (Purwakarta, Tasikmalaya, dan Bogor) ...
40
10 Jumlah bunga mekar, persentase bunga rontok, jumlah buah jadi, bobot buah per pohon, dan TSS tanaman manggis pada tiga sentra produksi...
42
11 Konsentrasi N, P, K pada bagian-bagian buah dari tiga sentra produksi manggis Jawa Barat (Purwarkarta, Tasikmalaya, dan Bogor) ...
44
12 Pengaruh pemberian nitrogen terhadap jumlah bunga, jumlah bunga & buah rontok dan jumlah buah panen per pohon pada tanaman manggis
54
13 Pengaruh pemberian nitrogen terhadap bobot buah, bagian buah yang dapat dimakan (edibel) dan total padatan terlarut (TSS) pada tanaman manggis ...
56
14 Pengaruh pemberian fosfor terhadap jumlah bunga, jumlah bunga & buah rontok dan jumlah buah panen per pohon pada tanaman manggis
57
15 Pengaruh pemberian fosfor terhadap bobot buah, kemulusan dan total larutan terlarut (TSS) pada tanaman manggis ...
58
16 Pengaruh pemberian kalium terhadap jumlah bunga, jumlah bunga & buah rontok dan jumlah buah panen per pohon pada tanaman manggis selama dua musim ...
60
17 Pengaruh pemberian kalium terhadap bobot buah, kemulusan buah dan total padatan terlarut (TSS) pada tanaman manggis...
61
18 Pengaruh pemberian nitrogen terhadap konsentrasi nitrogen pada daun, kulit buah, daging buah, dan biji selama dua kali panen pada tanaman manggis ...
19 Pengaruh pemberian fosfor terhadap konsentrasi fosfor pada daun, kulit buah, daging buah, dan biji pada tanaman manggis selama dua kali panen...
64
20 Pengaruh pemberian kalium terhadap konsentrasi kalium pada daun, kulit buah, daging buah, dan biji manggis selama dua kali panen ...
65
21 Hubungan antara hasil relatif tanaman manggis dengan konsentrasi N, P, K daun berdasarkan beberapa persamaan regresi ...
68
22 Dosis optimum pupuk N, P, K dihitung berdasarkan persamaan regresi dari kurva respon hasil relatif pada tanaman manggis ...
72
23 Pengaruh nitrogen terhadap tinggi tanaman, diameter batang, jumlah cabang dan jumlah daun pada bibit manggis setelah 14 bulan ...
79
24 Status konsentrasi nitrogen daun bibit manggis dengan tiga motode pendekatan (visual, Kidder, Cate & Nelson) ...
95
25 Pengaruh fosfor terhadap tinggi tanaman, diameter batang, jumlah cabang dan jumlah daun pada bibit manggis setelah 14 bulan ...
100
26 Status konsentrasi fosfor pada daun tanaman bibit manggis dengan pendekatan tiga metode (visual, Kidder, Cate & Nelson) ...
105
27 Pengaruh kalium terhadap tinggi tanaman, diameter batang, jumlah cabang dan jumlah daun bibit manggis setelah 14 bulan ...
126
28 Status konsentrasi kalium daun bibit manggis dengan tiga motode pendekatan (visual, Kidder, Cate & Nelson) ...
123
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1 Bagan alur pelaksanaan kegiatan penelitian ... 7 2 Pengaruh umur daun terhadap konsentrasi nitrogen, fosfor dan kalium
daun dari tiga lokasi sentra produksi manggis penelitian Jawa Barat (Purwakarta, Tasikmalaya dan Bogor) ...
34
3 Korelasi antara konsentrasi (1) nitrogen, (2) fosfor, (3) kalium daun tanaman manggis (a) umur empat bulan dan (b) umur lima bulan dengan kandungan N, P, K tanah ...
41
4 Korelasi antara konsentrasi N, P, K daun (a) umur empat bulan, (b) umur lima bulan dengan produksi tanaman manggis. ...
45
5 Posisi daun umur lima bulan berada pada ujung ranting cabang sebagai daun terminal ...
46
6 Hubungan konsentrasi N, P, K daun dengan produksi relatif tanaman manggis menggunakan empat model regresi (A) model linear dan kuadratik (B) model logistik dan eksponensial ...
67
7 Hubungan konsentrasi N, P, K daun dengan hasil relatif tanaman manggis berdasarkan model regresi kuadratik ...
73
8 Kurva respon pemupukan N, P, K terhadap hasil relatif buah manggis selama dua kali panen ...
75
9 Penampilan bibit manggis 14 bulan setelah perlakuan pupuk nitrogen (dosis perlakuan = 50, 100, 200, 400 dan 600 ppm) ………...
80
10 Morfologi beberapa stadia daun (I) kekuranga (II) kecukupan nitrogen a = trubus awal, b = trubus penuh, c = trubus dewasa, dan d = dorman
81
11 Perbedaan warna daun pada bibit manggis (a) kekurangan (b) kecukupan nitrogen ... 82 12 Pucuk normal tanaman manggis yang baru muncul berwarna coklat
kemerah-merahan ... 83
13 Bibit manggis (a) yang mengalami kerontokan (b) daun yang rontok jadi kekering akibat kelebihan nitrogen ... 85 14 Tanaman bibit manggis (a) kekurangan, (b) kecukupan dan (c)
kelebihan nitrogen ... 86
15 Perbedaan akar bibit manggis pada kondisi (a) kekurangan (b) kecukupan (c) kelebihan nitrogen ...
87
16 Perbedaan warna daun bibit manggis pada kondisi (a) kekurangan (b) kecukupan (c) kelebihan nitrogen ...
90
17 Hubungan antara dosis nitrogen dengan pertumbuhan relatif tanaman manggis menggunakan regresi linear plateau dan kuadratik ...
18 Penampilan tunas bibit manggis 14 bulan setelah perlakuan pupuk fosfor (0, 25, 50, 100, 200, 400 ppm P) ...………...
100
19 Penampilan tanaman manggis yang kekurangan fosfor (P0) dibandingkan dengan yang berkecukupan fosfor (P2) ...
103
20 Kondisi tanaman manggis yang kelebihan hara fosfor (a) bibit dalam polybag (b) bibit tanpak dari atas (c) permukaan daun bagian atas, (d) permukaan bawah bagian daun...
105
21 Hubungan konsentrasi fosfor daun dengan pertumbuhan relatif bibit manggis menurut pendekatan (a). Kidder (b). Cate dan Nelson ...
106
22 Hubungan antara dosis fosfor dengan tinggi tanaman relatif bibit manggis menggunakan regresi linear plateau dan kuadratik ...
107
23 Perbandingan (a) kekurangan, (b) kecukupan, dan (c) kelebihan fosfor pada daun, tajuk, dan akar tanaman manggis ...
108
24 Penampilan bibit manggis setelah 14 bulan mendapatkan perlakuan pupuk kalium (0, 25, 50, 100, 200, 400 ppm K) ...
117
25 Perbedaan tanaman yang kekurangan kalium (K0) dengan tanaman yang normal (K1) ...
119
26 Penampilan tanaman manggis yang (I) kekurangan (II) kecukupan kalium (a) bibit dalam polybag (b) permukaan atas daun, (c) permukaan bawah daun dan (d) akar ...
119
27 Perubahan warna pada daun akibat kelebihan kalium (a) gejala awal pada daun tua (b) gejala akhir pada semua daun ...
130
28 Gejala kelebihan kalium pada tanaman (a) bibit dalam polybag (b) permukaan atas daun, (c) permukaan bawah daun dan (d) akar ...
130
29 Hubungan konsentrasi kalium daun dengan pertumbuhan relatif bibit manggis menurut pendekatan (a). Kidder (b). Cate dan nelson ...
132
30 Hubungan antara dosis kalium dengan tinggi tanaman relatif bibit manggis menggunakan regresi linear plateau dan kuadratik ...
132
31 Perbandingan (a) kekurangan, (b) kecukupan, dan (c) kelebihan kalium pada daun, tajuk, dan akar tanaman manggis ...
DAFTAR ISTILAH
Absisi = Gugurnya daun, bunga dan buah secara alami dari
tanaman. ADP (adenosin
diphosphate)
= Suatu senyawa di dalam sel tanaman yang berperan dalam pemindahan energi hasil kegiatan pernapasan (respirasi) dan berperan dalam menangkap energi matahari pada kegiatan fotosintesin.
Aerasi = Ketersedian ronga udara di dalam tanah yang
menunjukan terjadinya pernapasan akar dan proses oksidasi di dalam tanah.
Anion = Ion yang bermuatan listrik negatif.
Apomiksis = Embrio yang tidak dihasilkan dari miosis dan
penyerbukan, tetapi dari sel di dalam kantong embryo atau sekeliling nuselus dan berkembang membentuk biji dengan konstitusi genetik yang sama dengan induk betinanya.
ATP (adenosin tri phosphate)
= Senyawa di dalam sel tanaman yang berperan dalam menangkap energi dari cahaya mata hari pada proses fotosintesis.
Awal diferensiasi bunga
= Secara mikroskopik calon tunas yang masih tertutup ketiak daun, pangkalnya membesar dan membengkak, secara visual pucuk belum mengalami perubahan.
Bibit seedling = Bibit atau tumbuhan hasil perbanyakan dari biji.
Bienial bearing = Suatu keadaan tanaman berbuah banyak pada suatu
tahun dan tidak berbuah pada tahun berikutnya, atau beerbuah hanya sedikit, disebut juga pembuahan
berseling atau alternate bearing.
Daun terminal = Sepasang daun (tunggal) atau satu pasang daun (tipe
inflorescence) yang terletak pada bagian ujung pucuk (terminal).
Daun sub terminal = Daun yang terletak dibawah daun terminal.
Daun-daun negatif = Daun yang ternaungi oleh tajuk diatasnya sehingga untuk kebutuhan hidupnya mengimport fotosintat dari
organ lain yang bergungsi sebagai source.
Derajat
kemasaman /pH (pontetial of Hydrogen)
= Kondisi yang menggambarkan jumlah ion hidrogen, yang ada pada larutan tanah. Semakin tinggi jumlah ion hidrogen semakin tinggi juga derajat keasaman tanah.
Diferensiasi bunga = Secara mikroskopik mulai sejak tunas baru pangkalnya membesar dan bembengkak sampai terbentuk sepal dan petal, secara visual bunga muncul dari ujung pucuk. DNA (deoxyribo
nucleic acid)
= Senyawa organik yang dikandung oleh ribosom di dalam sitoplasma yang berisi nformasi genetik. DNA adalah jembatan keturunan antar generasi.
(visibel) dari organ atau tanaman yang mengandung jaringan meristem. Pada saat itu aktivitas metabolismenya sangat rendah.
Enzim = Substansi yang dibentuk dalam sel hidup yang
menyebabkan atau mempercepat terjadinya proses reaksi kimia. Enzim adalah katalisator untuk reaksi kimia yang terjadi di dalam tubuh makluk hidup.
Fotosintat = Hasil dari proses fotosintesis atau hasil dari proses
pembentukan energi di dalam tumbuhan berklorofil dengan bantuan sinar matahari, berupa karbohidrat (pati, gula dan protein).
Fruit-set = Stadia atau tahapan pembentukan buah setelah melewati
fase pemekaran bunga atau full bloom.
Hara = Bio zat yang diperlukan tumbuhan untuk pertumbuhan,
pembentukan jaringan, dan kegiatan hidup lainnya, diperoleh dari bahan mineral seperti nitrogen, fosfor, kalium dan lainnya.
Higroskopis = Kemampuan suatu bahan untuk menyerap uap air dari
udara. Pupuk yang bersifat hidroskopis akan cepat mencair jika ditempatkan di tempat yang terbuka.
Indeks garam = Angka indeks yang menunjukan besar pengaruh suatu
jenis pupuk terhadap peningkatan konsentrasi garam di dalam larutan tanah. Semakin tinggi angka indeks garam, semakin besar kemungkinan tanaman rusak atau mati karena keracunan pupuk.
Induksi = Awal dari fase reproduksi, disebut juga sebagai fase
transisi dari fase vegetatif ke fase pembungaan, pada tahap tersebut tunas vegetatif distimulasi secara biokimia dan berubah menjadi tunas generatif.
Interflush = Periode diantara pertumbuhan tunas (flushing) atau biasa
disebut sebagai periode dorman Interveinal
Klorosis
= Gejala yang ditunjukan oleh daun akibat kekurangan salah satu unsur hara berupa timbunan warna kuning di antara tulang, sementara tulang itu sendiri tetap berwarna hijau.
Juvenile = Periode atau masa tanaman belum memasuki fase
reproduktif. Biasanya juga disebut dengan tanaman belum menghasilkan (TBM)
Kapasitas tukar kation (KTK)
= Kemampuan kaloid tanah untuk memegang dan melepaskan kation. KTK diukur dengan satuan miliekuivalen/100 gram tanah.
Kation = Ion yang bermuatan positif seperti Ca2+, Mg2+, K+, Na+,
NH4+, H+, Al 3+ dan sebagainya.
Kejenuhan basa = Perbandingan antara jumlah kation-kation basa dengan
KTK (semua kation basa dan kation asam) yang terdapat dalam komplek jerapan tanah kali 100%.
mengalami pencucian. Nilai kejenuhan basa yang rendah dapat ditingkatkan hingga mencapai 90% melalaui program pengapuran. Kejenuhan Aluminium = % 100 min x KTK ium kationAlu
Klorofil = Sel pembentuk warna hijau pada daun dan tempat
terjadinya proses fotosintesis.
Korelasi = Suatu teknik statistik yang digunakan untuk mencari
hubungan antara dua variabel atau lebih yang sifatnya kuantitatif
Koefisien korelasi = Ukuran untuk mengukur hubungan kekuatan antara 2 variabel yang disimbolkan dengan huruf r. Nilai absolut
dari r berada pada interval -1≤ r ≤1tanda – dan +
menunjukan arah hubungan
Koloid tanah = Bagian tanah yang sangat aktif dalam proses
fisikokimia. Koloid berukuran sangat halus dengan diameter kurang dari 1 mikron dan umumnya bermuatan negatif.
Korelasi bivariate = Uji korelasi antara dua variabel
Korelasi timbal-balik
= Apabila ada satu perubahan pada variabel yang satu akan mengakibatkan perubahan pada variabel lainnya Luxury
Comsumption
= Penyerapan salah satu unsur hara melebihi batas yang dibutuhkan tanaman. Biasanya terjadi pada unsur kalium, terutama jika ketersediannya di dalam tanah terlalu tinggi.
Metabolisme = Proses penyusunan dan perombakan protein, lemak, dan
karbohidrat melalui fotosintesis dan respirasi.
Miliekuivalen = Adalah satuan kimia, contoh satu ekivalen setara dengan
1 g hidrogen, jadi 1 me H = 1 mg (berat atom H = 1, valensi 1); 1 me K= 39 mg (berat atom K= 39, valensi 1)
On-season = Musim saat tanaman/pohon berbuah banyak.
Off-season = Musim saat tanaman/pohon tidak berbuah atau berbuah
sedikit.
Plasmolisis = Proses keluarnya cairan dari dalam sel akar, akibat
perbedaan konsentrasi garam di dalam sel akar dan di dalam larutan tanah.
Pucuk = Bagian ujung tajuk tanaman yang masih muda
Ritme pertumbuhan
= Periode tumbuh yang dimulai dari terbentuknya daun (flush) dan diakhiri dengan berakhirnya periode dormansi
Unsur hara esensial
Apabila terjadi defisiensi hara tersebut maka tanaman tidak akan dapat melanjutkan siklus hidupnya. Fungsi hara tersebut tidak dapat digantikan oleh hara lain. Unsur tersebut harus secara langsung terlibat dalam proses metabolisme.
Unsur hara makro primer
misalnya N, P dan K.
Siklus trubus = Satu tahapan atau daur yang dmulai dari munculnya atau
pecahnya tunas pertama sampai dengan pecah tunas berikutnya
Sink = Organ-organ yang tidak mampu memenuhi fotosintat untuk kebutuhan sendiri, sehingga harus mengimpor dari
organ yang berfungsi sebagai source
Source = Organ tanaman yang sudah mampu memenuhi fotosintat untuk kebutuhan sendiri atau mengekspor sebagian hasil fotosintesisnya untuk organ lain yang membutuhkan
(sink), biasanya source tersebut adalah daun yang telah
terbuka penuh.
Studi kalibrasi = Studi untuk memberikan bobot agronomi terhadap suatu
nilai analisis jaringan tanaman. Dengan demikian dapat ditentukan apakah suatu angka tergolong rendah, sedang atau tinggi.
Trubus = Stadia pertumbuhan tunas yang dimulai dari pecah
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Manggis (Garcinia mangostana L.) adalah spesies terbaik dari genus Garcinia, merupakan buah tropika asli Indonesia yang paling banyak digemari oleh pasar mancanegara. Manggis dapat diterima dengan baik di pasar internasional, sehingga sampai-sampai ada ungkapan bahwa buahnya paling nikmat di seluruh dunia. Hal ini karena perpaduan dari keindahan warna kulit dan daging buah serta kenikmatan rasanya (Fairchild 1915). Kenikmatan rasanya seperti kombinasi rasa nenas, apricot dan jeruk. Penampilan juga indah sekali, bulat seperti bola yang seimbang menyenangkan, daging buahnya yang putih seperti salju, sedap dipandang mata, dengan tekstur lembut seperti es krim (Morton 1987). Hume (1974) menjuluki manggis dengan sebutan queen of fruits, the finest fruit of the tropics, atau ratunya buah-buahan tropika.
Saat ini Indonesia merupakan pengekspor manggis utama di pasar internasional. Ekspor manggis Indonesia meningkat tajam dari tahun 1992 hingga sekarang, dan mulai tahun 2000 hingga tahun 2006 manggis menempati urutan pertama dalam ekspor buah segar Indonesia, dengan volume ekspornya mencapai 44% dari total ekspor buah-buahan Indonesia. Pada tahun 2005 volume ekspor manggis 8,47 ribu ton dengan nilai devisa US$ 6,91 juta (Departemen Pertanian 2006). Negara tujuan utama ekspor manggis Indonesia adalah Taiwan, Hong Kong, China, Uni Emirat Arab, Singapura, Saudi Arabia dan negara-negara Eropa (Budiastra 2000). Meningkatnya pangsa pasar buah primadona ekspor Indonesia ini disebabkan rasanya dapat diterima dan disukai oleh semua bangsa di dunia, selain itu nilai gizinya juga cukup baik dan manfaatnya sebagai obat.
2
Rumusan Masalah
Produktivitas dan kualitas rata-rata nasional manggis Indonesia masih rendah. Produksi rata-rata per pohon hanya berkisar antara 30–70 kg (Poerwanto 2002a), sedangkan dari total produksi tersebut hanya 25% yang termasuk kualitas layak ekspor (Indriyani et al. 2002). Sementara itu, produksi manggis di Malaysia dan India yang telah dikelola dengan baik mencapai 200–300 kg/ pohon (Poerwanto 2002a).
Rendahnya produksi manggis di Indonesia salah satunya disebabkan tidak ada, atau terbatasnya usaha pemupukan. Hal ini karena belum tersedianya pengetahuan mengenai hara mineral yang optimum untuk pertumbuhan dan produksi (Poerwanto 2002b). Kalaupun ada sebagian kecil tanaman manggis yang dipupuk oleh petani, akan tetapi belum rasional dan secara ilmiah (scientific). Pemupukan yang rasional dan scientific aapabila didasari pada potensi atau status hara dan kebutuhan tanaman. Hal ini sesuai dengan filosofi pemupupukan yaitu ‘pupuk merupakan tambahan hara ke dalam tanah bila tanah tidak mampu menyediakannya bagi tanaman untuk tumbuh dan berproduksi secara maksimum’ (Dahnke dan Olson 1990).
Ada beberapa pendekatan agar pemberian pupuk dilakukan secara tepat, yaitu dengan analisis tanah, analisis tanaman, percobaan screen house atau pot, memperhatikan gejala defisiensi dan melakukan percobaan lapangan (Lozano 1990). Analisis tanah banyak digunakan sebagai alat manajemen untuk tanaman semusim, seperti tomat, jagung dan kacang-kacangan. Analisis tanah untuk pohon buah-buahan agak sulit diinterpretasikan, karena korelasi antar hasil analisis tanah dan produksi buah sering kali tidak baik (Poerwanto 2003).
3
Analisis jaringan tanaman lebih praktis dilakukan untuk mengetahui status hara pada tanaman manggis dari pada cara lain. Status hara pada jaringan tanaman juga merupakan gambaran status hara dalam tanah. Hal ini didasarkan pada prinsip bahwa kosentrasi suatu unsur hara di dalam tanaman merupakan hasil interaksi dari semua faktor yang mempengaruhi penyerapan unsur tersebut dari dalam tanah. Persoalannya daun yang mana yang akan digunakan sebagai daun sampel, hal ini belum diketahui.
Pengambilan contoh daun yang tepat dapat dilaksanakan apabila perubahan konsentrasi hara sepanjang periode perkembangan tanaman mempunyai korelasi terbaik dengan hasil. Bila daun sampel telah diketahui maka dapat digunakan untuk mengdiagnosis status hara dan menyusun rekomendasi pemupukan pada tanaman manggis. Berdasarkan permasalahn tersebut, maka perlu dilakukan penelitian untuk mendapatkan daun sampel untuk menentukan status hara N, P dan K dan petunjuk penyusunan rekomendasi pemupukan N, P dan K pada tanaman manggis.
Tujuan dan Manfaat Penelitian
1. Mendapatkan daun yang tepat sebagai alat diagnosis status hara N, P dan K pada tanaman manggis. Daun yang tepat adalah daun yang mempunyai korelasi terbaik antara konsentrasi N, P dan K daun dengan hasil. Daun yang mempunyai korelasi terbaik tersebut digunakan sebagai alat untuk mendiagnosis status hara N, P dan K pada tanaman manggis. Untuk analisis daun berikutnya, hanya daun yang direkomendasikan oleh uji korelasi ini yang dijadikan daun sampel.
4
berdasarkan status hara tidak hanya memenuhi kebutuhan untuk tumbuh dan berproduksi secara maksimum tetapi juga menghindari kelebihan pupuk di luar kebutuhan tanaman. Hal ini tentu akan menguntungkan secara ekonomi bagi petani.
3. Mendapatkan gejala kekurangan dan kelebihan N, P dan K pada bibit manggis. Dengan didapatkan kriteria gejala kekurangan dan kelebihan hara telah cukup membantu dalam mendiagnosis gangguan hara, terutama bila dilakukan oleh yang ahli atau yang sudah berpengalaman. Gejala khas sering membantu untuk mengetahui fungsi suatu unsur pada tumbuhan dan pengetahui akan gejala tersebut menolong para petani untuk memastikan bagaimana serta kapan harus memupuk tanaman. Dalam beberapa kasus hasil diagnosis berdasarkan gejala visual dapat langsung digunakan sebagai rekomendasi pemupukan. Sebaliknya, sering pula terjadi hasil diagnosis gejala visual belum cukup untuk merekomendasikan pemupukan sehingga diperlukan analisis tanaman.
Kerangka Pemikiran
Sebetulnya sudah lama diketahui bahwa ada dua cara pendekatan untuk mengetahui apakah tanaman perlu di pupuk atau tidak. Pendekatan pertama adalah diagnosis gejala secara visual dan pendekatan kedua adalah analisis tanaman (Grundon 1987; Marschner 1995; Baligar dan Duncan 1990). Gejala defisiensi atau toksisitas secara visual telah cukup membantu dalam mendiagnosis gangguan hara, terutama bila dilakukan oleh orang yang telah berpengalaman. Gejala abnormal dapat ditemukan apabila tanaman tidak mendapat hara yang cukup untuk pertumbuhan dan perkembangan. Pertumbuhan abnormal juga akan terjadi bila tanaman menyerap hara melebihi kebutuhan untuk bermetabolisme.
5
Ada dua faktor utama dalam menentukan status hara tanaman buah-buahan yaitu umur dan posisi daun. Pada tanaman manggis, posisi daun tidak menunjukkan perbedaan konsentrasi N, P dan K. Perbedaan hanya ditemukan pada konsentrasi N dari arah Timur yang lebih tinggi bila dibandingkan dengan arah Barat, Selatan dan Utara (Poovarodom et al. 2002).
Umur daun penting diperhatikan untuk daun sampel, hal ini terkait dengan perubahan fungsi daun sebagai sink dan source. Daun-daun muda berfungsi sebagai sink sehingga harus mengimpor hara-hara mineral dan fotosintat dari organ lain yang berfungsi sebagai source untuk pertumbuhan dan perkembangan dalam jumlah yang banyak. Sebaliknya daun-daun dewasa berfungsi sebagai
source sehingga dapat memenuhi kebutuhan sendiri dan mengekspor hara-hara mineral dan fotosintat ke organ-organ lain yang membutuhkan (sink) (Marschner 1995).
Analisis daun telah digunakan sebagai petunjuk dalam mendiagnosis masalah hara dan sebagai dasar rekomendasi pemupukan pada tanaman buah-buahan di berbagai negara (Smith 1962; Leece 1976; Shear dan Faust 1980). Sedangkan pada tanaman buah-buahan di Indonesia hal ini masih jarang dilakukan. Menurut Idris (1996); Leiwakabessy dan Sutandi (2004) ada beberapa tujuan analisis jaringan daun antara lain: (1) Mendiagnosis atau memperkuat diagnosis gejala yang terlihat (2) mengidentifikasi gejala yang terselubung (3) mengetahui kekurangan hara sedini mungkin (4) sebagai alat bantu dalam menentukan rekomendasi pupuk.
Analisis daun digunakan sebagai pedoman dalam mendiagnosis status hara dan penyusunan rekomendasi pupuk, dengan cara uji korelasi, uji kalibrasi dan uji optimasi. Uji korelasi konsentrasi hara daun dengan hasil bertujuan mendapatkan hubungan yang paling baik dari kadar suatu unsur dalam daun pada umur tertentu dengan hasil yang dapat dipasarkan. Daun tersebut akan dijadikan sebagai daun sampel. Setelah mendapatkan umur daun yang tepat untuk mendiagnosis status hara pada tanaman manggis, maka nilai indeks analisis daun tersebut perlu dikalibrasikan dengan hasil yang dapat dipasarkan, uji ini disebut uji kalibrasi.
6
dikelompokan pada kategori status hara sangat rendah, rendah, sedang, tinggi, atau sangat tinggi (Marschner 1995). Hanya tanaman-tanaman yang mempunyai status hara sangat rendah hingga sedang saja yang perlu aplikasi pemupukan. Selain itu, penggunaan beberapa model statistik juga telah membantu dalam menentukan status hara berbagai tanaman dan menyusun rekomendasi pemupukan (Dahnke dan Olson 1990).
Oleh karena itu, untuk menyusun rekomendasi pupuk pada tanaman manggis perlu didapatkan daun yang tepat sebagai daun sampel, sehingga daun tersebut dapat digunakan sebagai alat untuk menentukan kategori status hara serta model yang sesuai untuk memprediksi respon tanaman terhadap pemberian pupuk. Mendapatkan gejala secara visual kekurangan atau kelebihan hara juga dapat digunakan sebagai pertimbangan dalam penyusunan rekomendasi pemupukan. Rekomendasi pupuk yang tepat diharapkan dapat meningkatkan pertumbuhan dan hasil secara maksimum. Bagan alur pelaksanaan penelitian disajikan pada Gambar 1.
Hipotesis
1. Konsentrasi N, P dan K di daun bervariasi dengan berbedanya umur daun dan setiap umur daun mempunyai keeratan hubungan yang berbeda dengan hasil pada tanaman manggis.
2. Terdapat hubungan antara konsentrasi N, P, dan K daun dengan hasil pada tanaman manggis.
3. Terdapat kaitan antara kebutuhan pupuk N, P dan K dengan status hara pada daun tanaman manggis.
7
MEMBANGUN REKOMENDASI
PEMUPUKAN TANAMAN MANGGIS
Uji korelasi kosentrasi hara N, P, K beberapa umur daun dengan
hasil dan kualitas buah
Menentukan daun yang mempunyai korelasi terbaik antara
konsentrasi N, P, K daun dengan produksi dan kualitas buah
Mengukur kisaran konsentrasi hara N, P dan K daun pada kondisi
kekurangan dan kelebihan
[image:31.612.102.506.59.573.2]Menentukan status hara N, P dan K berdasarkan analisis jaringan daun
Gambar 1 Bagan alur pelaksanaan kegiatan penelitian
Tanaman bibit di rumah kaca Tanaman dewasa
di lapangan
Pengaruh berbagai dosis hara nitrogen, fosfor dan kalium pada tanaman bibit manggis
Mengamati gejala kekurangan dan kelebihan hara N, P dan K pada
bibit manggis
Uji kalibrasi hara N, P dan K mengunakan analisis jaringan daun
Menentukan dosis optimum pupuk N, P, K
untuk pertumbuhan
maksimum Menentukan dosis
optimum pupuk N, P, K untuk produksi
TINJAUAN PUSTAKA
Karateristik Tanaman Manggis
Manggis (Garcinia mongostana L.) termasuk famili Guttiferae dan merupakan tanaman tropika basah. Genus Garcinia terdiri lebih dari 400 spesies dan 40 spesies diantaranya dapat dimakan (Verheij 1992). Tanaman manggis merupakan tanaman asli Asia Tenggara yang tumbuh secara luas di Indonesia, Malaysia, Thailand, dan Filipina. Lokasi penyebarannya terletak pada zone 10° lintang utara sampai 10° lintang selatan (Cox 1988; Richards 1990). Hanya dalam waktu dua abad tanaman manggis telah menyebar ke daerah-daerah tropika lainnya, di antaranya Birma, Srilangka, Madagaskar, India Selatan, Cina, Brazil dan sebagian Australia bagian utara (Almeyda dan Martin 1976), dan sejumlah kecil perkebunan manggis telah dibuka di Hawaii, Honduras,Guatemala, Florida Selatan dan Cuba (Campbell 1967).
Botani Tanaman Manggis
Manggis merupakan salah satu tanaman tropika yang pertumbuhannya lambat tetapi umurnya panjang. Tanaman yang berasal dari biji umumnya membutuhkan 10-15 tahun untuk mulai berbuah. Manggis tergolong evergreen,
mempunyai pohon lurus dengan percabangan simetris dan teratur, ukuran kanopi sedang berbentuk piramida dengan tajuk yang rimbun sehingga cocok untuk pohon peneduh, dengan tinggi pohon mencapai 10-25 m dan diameter batang 25-35 cm (Cox 1988; Verheij 1992). Kulit kayu berwarna coklat tua hingga kehitaman. Ranting muda bewarna hijau dan berubah coklat dengan bertambahnya umur. Getah kuning atau resin ada pada semua jaringan utama tanaman (Yaacob dan Tindall 1995). Pohon dipakai sebagai bahan bangunan, kayu bakar/ kerajinan (Menristek 2002) .
9
Dibandingkan dengan pohon buah lain, manggis memiliki sistem perakaran yang kurang berkembang. Menurut Wiebel (1993) lambatnya pertumbuhan bibit disebabkan oleh sistem perakaran yang buruk, akar bersifat rapuh, petumbuhannya lambat dan peka terhadap kondisi lingkungan. Pada semua stadia pertumbuhan, akarnya sama sekali tidak memiliki bulu akar (Jawal et al.
2003).
Manggis tergolong tanaman yang bersifat unseksual. Bunga-bunganya berada diujung ranting, bergagang pendek dan tebal, berdiameter sekitar 5-6,2 cm, daun kelopak empat helai tersusun dalam dua pasang, daun mahkota juga empat helai tebal dan berdaging, bewarna hijau kuning dengan pinggiran kemerah-merahan. Benang sari semu biasanya banyak, berseri 1-2, panjangnya kira-kira 0,5 cm, bersifat rudimenter (bunga jantan tidak berkembang) yaitu tumbuh kecil kemudian mengering sehingga tidak berfungsi. Bakal buah tidak bertangkai, berbentuk agak bulat, berongga 4-8, memiliki kepala putik yang tidak bertangkai, bercuping 4-8 (Richards 1990; Verheij 1992; Sunaryono 1988; Yaacob dan Tindall 1995).
10
menjadi biji. Umumnya hanya 1-3 bakal biji yang dapat berkembang menjadi biji (Martin 1980).
Daging buah sebagian besar merupakan air (83,00%), dan karbohidrat berkisar 15,60 hingga 19,80 gram dari 100 gram yang dapat dimakan. Kalori yang dihasil dari 100 gram bagian yang dapat dimakan adalah 63 kkal (Departemen Kesehatan RI 1990; Ming 1990). Lebih lanjut nilai gizi manggis dalam 100 g daging buah disajikan pada Tabel 1. Selain mempunyai nilai gizi yang memadai manggis juga mempunyai beberapa manfaat antara lain sebagai buah kaleng, dibuat sirop/sari buah. Secara tradisional buah manggis adalah obat sariawan, wasir dan luka. Kulit buah dimanfaatkan sebagai pewarna termasuk untuk tekstil dan air rebusannya dimanfaatkan sebagai obat tradisional. Selain itu Hume (1974) melaporkan bahwa kulit buah manggis mengadung tannin dan telah diuji berguna sebagai obat disentri, diare kronis dan infeksi kandung kemih (sistitis).
Tabel 1 Komposisi kimia buah manggis dalam 100 gram bagian yang dapat dimakan
Sumber Komponen
Dep.Kes RI (1990) CK-Ming, 1990 Air (g) Kalori (Kkal) Protein (g) Lemak (g) Karbohidrat (g) Kalsium (mg) Fosfor (mg) Besi (mg) Vitamin B1 (mg) Vitamin B2 (mg) Vitamin B5 (mg) Vitamin C (mg) Vitamin A (IU) Asam sitrat (g)
83,00 63,00 0,60 0,60 15,60 8,00 12,00 0,80 0,03 - - 2,00 - - 79,2 - 0,50 - 19,8 11,0 17,00 0,90 0,09 0,06 0,10 66,00 14,00 0,63
Syarat Tumbuh Tanaman Manggis
[image:34.612.127.506.369.594.2]11
dapat tumbuh dengan baik adalah 460-610 m di atas permukaan laut. Iklim yang paling cocok untuk tanaman manggis adalah daerah dengan udara lembab, curah hujan merata sepanjang tahun (1.500-2.500 mm/thn) dengan iklim kering pendek (Yaacob dan Tindall 1995). Untuk pertumbuhan yang baik tanaman manggis membutuhkan curah hujan lebih dari 100 mm per bulan dengan musim kering yang pendek untuk menstimulir pembungaan. Meskipun demikian manggis dapat tumbuh baik pada tempat lain apabila air tersedia pada musim kemarau. Suhu udara berkisar 25-35 °C sangat menunjang pertumbuhannya. Pada suhu di bawah 20 °C pertumbuhan terhambat. Suhu di bawah 5 °C dan di atas 38 °C merupakan suhu letal bagi tanaman manggis (Verheij 1992; Yaacob dan Tindall 1995).
Tanaman manggis tumbuh baik pada tanah lempung berpasir, gembur, kaya kandungan bahan organik dengan drainase baik. Permeabilitas tanah baik dengan kelembaban tinggi, tetapi tidak menggenang. Persyaratan tanah seperti itu dibutuhkan terkait dengan lemahnya sistem perakaran, baik pada saat seedling
maupun setelah tanaman dewasa (Yaacob dan Tindall 1995). Tanah yang tergenang air akan menggangu pertumbuhan akar dan mengurangi laju fotosintesis (Hume, 1974). Yaacob dan Tindal (1995) menambahkan bahwa pH tanah optimum untuk tanaman manggis berkisar antara 5,5-7,0 tetapi belum ada penelitian yang detail mengenai pH yang terbaik.
Pertumbuhan Tanaman Manggis
Tanaman manggis mempunyai masa juvenile yang lama. Kalau diperbanyak dengan biji, pohon manggis baru dapat berbuah pada umur 10-15 tahun. Namun menurut Yaacob dan Tindall (1995) dengan manajemen budidaya yang optimal dan intensif periode juvenile dapat dikurangi menjadi 8-10 tahun. Di Thailand dilaporkan bahwa manggis telah berbuah pada umur 5-6 tahun yang berasal dari bibit yang telah dipelihara di pembibitan selama 3-5 tahun. Perbanyakan vegetatif dengan penyambungan juga dapat memperpendek umur pohon mulai berbuah menjadi lima tahun, tetapi agar batang bawah dapat disambung perlu dipelihara selama dua tahun. Disebutkan bahwa fase juvenile
manggis berakhir bila tanaman telah memproduksi 16 pasang tunas lateral (Jawal
12
Lambatnya pertumbuhan manggis disebabkan karena buruknya sistem perakaran, sehingga penyerapan air dan hara lambat, laju fotosintesis rendah. Laju pembelahan sel pada meristem pucuk rendah, dan masa interflush atau dormansi tunas lama (Poerwanto 1998; Wiebel et al. 1994; Ramlat et al. 1992). Akar manggis sedikit, tidak mempunyai bulu akar, pertumbuhan akar lambat, mudah rusak dan terganggu akibat lingkungan yang kurang menguntungkan (Richards 1990; Yaacob dan Tindall 1995; Rais et al. 1996).
Masa interflush atau dormansi pada manggis sangat panjang. Frekuensi terjadinya flush pada tanaman manggis tergantung umur tanaman. Menurut Yaacob dan Tindall (1995) dalam kurun waktu satu tahun, tanaman manggis muda mengalami enam kali flush sedangkan tanaman dewasa hanya menghasilkan satu sampai dua kali flush. Pada kondisi terkontrol interval flush setiap 40-45 hari selama 18 bulan pertama (Downton et al. 1990). Di antara masa flush, tunas terminal mengalami masa dorman (Hume 1974). Aspek fisiologi dari interflush
yang panjang tersebut pada manggis belum banyak diketahui.
Dormansi tunas pada tumbuhan berkayu adalah suatu periode dimana jaringan yang mengandung meristem (tunas) tidak tumbuh atau mengalami masa istirahat pada saat-saat tertentu (Lang 1994). Dormansi tunas pada tanaman disebabkan oleh rendahnya giberelin dan atau tingginya abscisic acid (Dennis, 1994), dan berhubungan dengan aktivitas enzim (katalase, glukose 6-osfoglukonat dehidrogenase dan isositrat dehidrogenese ) selama pertumbuhan aktif ke dorman dan sebaliknya. (Lang 1994; Fuchigami dan Nee 1987). Wiebel (1993) mendapatkan bahwa semua hormon pertumbuhan yang mengandung giberelin sangat efektif dalam memecah dormansi tunas manggis, terbukti dengan meningkatnya jumlah flush pada tanaman manggis umur empat tahun selama enam bulan setelah aplikasi (10,9 kali flush) dibandingkan pada kontrol (7,6 kali
flush). Oleh karena itu diduga GA3 pada saat flush konsentrasinya lebih tinggi dibandingkan dengan tanaman manggis pada kondisi dorman.
13
telah terbuka penuh (fully expanded), umurnya lima minggu setelah pecah tunas, kandungan klorofil daun dan kapasitas fotosintesis masih meningkat, dan (3) dewasa (mature), daun telah dewasa (fully mature), delapan minggu setelah pecah tunas (Wiebel 1993; Wiebel et al. 1994). Disebutkan pula bahwa selama periode pertumbuhan tunas terminal pucuk utama membentuk flush baru, beberapa tunas terminal cabang masih tetap dorman.
Rata-rata ukuran daun sangat dipengaruhi oleh pola percabangan pada pucuk. Umumnya ukuran daun rata-rata semakin meningkat sampai flush 9-11, dan daun-daun yang muncul dari flush cabang lebih kecil dari flush batang utama. Terbentuknya cabang primer umumnya terjadi setelah tanaman menghasilkan 8-12 pasang daun, tergantung kondisi lingkungan (Downton et al. 1990). Menurut Wiebel (1993) peningkatan luas daun pada manggis telah sempurna empat minggu setelah tunas pecah, namun untuk menjadi dewasa daun manggis perlu waktu dua bulan. Kandungan klorofil meningkat sampai minggu ke-10, sedangkan laju fotosintesis konduksi stomata dan laju transpirasi daun yang berumur 8-9 minggu levelnya sama dengan daun yang berkembang penuh.
Pemupukan pada Tanaman Manggis
Pada umumnya pohon manggis yang telah berproduksi sekarang ini berasal dari tanaman tua yang sudah berumur puluhan tahun dan tanaman tersebut jarang dipupuk, hanya kadang-kadang diberi pupuk kandang. Walaupun dari beberapa hasil penelitian yang sangat terbatas diketahui bahwa secara umum manggis mempunyai respon yang baik terhadap pemupukan, termasuk penggunaan pupuk cair dan pupuk organik yang biasa digunakan sebagai mulsa (Yaacob dan Tindal 1995).
14
[image:38.612.133.506.264.425.2]Yaacob dan Tindall (1995) merangkum beberapa hasil penelitian dan kebiasaan petani untuk pemupukan di Malaysia dan Thailand, rekomendasi pupuk majemuk pada manggis adalah nitrogen, fosfor, dan kalium (NPK). Perbandingan N, P2O5 dan K2O direkomendasikan bervariasi diantaranya 15:15:10; 10:10:9; 10:10:14; dan 9:24:24, perbandingan terakhir umumnya digunakan pada pohon menjelang periode pemasakan buah. Selain itu, penggunaan nitrogen dalam bentuk cair secara tidak langsung dianjurkan sebagai pupuk daun tetapi belum ada penyusunan rekomendasi yang lebih rinci.
Tabel 2 Rekomendasi pemupukan manggis berdasarkan umur tanaman Pupuk anorganik (g/pohon)
Umur tanaman
Urea SP36 KCl
Pupuk kandang (kg)
Sebelum tanam 200 200 200 20
1 – 2 tahun 50 25 25 20
> 2 – 4 tahun 100 50 50 20
> 4 – 6 tahun 200 100 100 40
> 6 – 8 tahun 400 800 800 40
> 8 – 10 tahun 800 1500 1500 80
> 10 tahun 1000 2500 1500 80
Sumber: Pengalaman petani Kaligesing Purworejo
Pemberian pupuk pada lobang tanam manggis berkisar antara 100-150 g fosfat dan 200-300 g kapur (jika tanah masam). Pupuk majemuk NPK dengan perbandingan N, P2O5 dan K2O adalah 10:10:10 sebanyak 200 g/lobang dapat juga dipakai sebagai penganti superfosfat. Bagi tanaman kuat pemberian sulfat dan amoniak 50-100 g/pohon setiap bulan akan memberikan pertumbuhan vegetatif yang cepat. Pemberian ini dilanjutkan sampai 6 bulan setelah tanam (Yaacob dan Tindal 1995).
15
[image:39.612.130.504.255.403.2]Husin dan Chinta (1989) membuat rekomendasi perlakukan pemupukan yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman manggis pada tanah yang kesuburannya rendah seperti Ultisol dan Oxisol. Rekomendasi pemupukan ini adalah NPK 15:15:15 sebanyak 0,5-1 kg/pohon bersamaan dengan pupuk organik untuk tanaman muda. Jumlah pupuk ditingkatkan sesuai dengan bertambahnya umur tanaman, pohon dewasa menerima campuran NPKMg 12:12:17:2 sebanyak 2,5 kg/pohon/tahun (Yaacob dan Tindal 1995).
Tabel 3 Pemberian pupuk NPK (10:10:9) rata-rata tahunan pada tanaman manggis di Thailand
Umur tanaman (tahun)
Dosis (kg/pohon) 1 – 2
2 – 4 4 – 6 6 – 8 8 – 10
10 +
0,25 0,50 1,00 2,00 4,00 7,00 Sumber: Yaacob dan Tindal (1995).
Rekomendasi yang cukup bervariasi telah diberikan untuk stimulasi pembungaan dan pembuahan, terutama pemasakan buah pada pohon dewasa. Dalam hal ini peningkatan kandungan pupuk nitrat dan kalium setelah 8 tahun untuk merangsang pembuahan, termasuk juga unsur hara mikro. Periode setelah panen juga perlu diperhatikan, pada beberapa daerah pemberian pupuk sangat penting untuk stimulasi pertumbuhan vegetatif baru. Pupuk diberikan biasanya setelah pemangkasan (Yaacob dan Tindal 1995).
16
Pupuk biasanya diberikan melingkar sebatas tajuk tanaman dan diaduk dengan tanah pengolahan ringan. Pemberian pupuk diikuti dengan pemberian air kecuali pada cuaca lembab (Yaacob dan Tindal 1995). Pupuk organik biasanya dalam bentuk mulsa digunakan secara teratur dan diulangi lagi, terutama pada musim kering. Di India Selatan pemberian 45-90 kg pupuk kandang dan 5-7 kg brangkasan kacang tanah digunakan setiap tahun pada tiap tanaman (Krishnamurthi dan Rao 1962).
Dari data-data diatas diketahui bahwa pemupukan pada tanaman manggis masih sangat beragam dan tidak ada standar yang akurat sebagai pedoman dalam pelaksanaannya. Pada hal di dalam ilmu pemupukan menurut Olson et al. (1982) terdapat tiga filosofi rekomendasi pemupukan. Filosofi pertaman adalah nisbah kejenuhan kation (Cation saturation ratio). Tanah yang ideal adalah tanah basa yang dapat mempertukarkan 65% kalsium, 10% magnesium, dan 5% kalim atau rasio Ca/Mg = 65; Ca/K = 13 dan Mg/K = 2. Diluar rasio ini Mg atau K akan difisiensi. Hasil penelitian di Nebraska pada jagung menunjukan bahwa konsep ini tidak dapat digunakan untuk memperkirakan kebutuhan pupuk.
Selain itu, filosofi ini punya kelemahan karena hanya terbatas pada tiga unsur Ca, Mg dan K. Filosofi kedua adalah mempertahankan hara tanah (Nutrient maintenance concept). Filosofi ini adalah pengantian sejumlah hara yang hilang atau sejumlah hara harus ditambahkan sesuai jumlah yang diambil oleh tanaman. Filosofi ini untuk tanah yang subur tidak bisa diterapkan karena pada tanah yang subur tidak diperlukan pemberian pupuk, disamping itu pada daerah yang curah hujannya cukup tinggi kehilangan hara akibat pencucian (leaching) luput dari perhitungan filosofi ini.
17
menyediakannya bagi tanaman untuk tumbuh dan berproduksi secara maksimum. Pendekatan ini dapat menghindari pemborosan dan pencemaran lingkungan.
Bentuk Nitrogen, Fosfor dan Kalium dalam Tanah
Tanah merupakan sumber alami utama yang menyediakan faktor-faktor eksternal yang mengkontrol pertumbuhan seperti udara, air dan hara (Poerwanto 2003). Ketersedian hara dalam tanah sangat menentukan pertumbuhan dan produktivitas tanaman, karena struktur jaringan tanaman dibentuk dari unsur-unsur. Sejalan dengan perkembangan ilmu pengetahuan, jumlah hara esensial dari waktu ke waktu mengalami penambahan dari 16 sekarang menjadi 21. Hara esensial dapat digolongkan ke dalam hara-hara makro, mikro dan unsur bermanfaat (beneficialelements)(Idris 1996).
Hara makro dapat dikelompokan menjadi dua kelompok besar, yaitu: non mineral dan mineral (Poerwanto 2003). Hara non mineral terdiri dari karbon, hidrogen dan oksigen diperoleh tanaman dari atmosfir dan air. Hara mineral terdiri nitrogen, fosfor, dan kalium merupakan hara makro yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah besar, sedangkan hara makro lain kalsium, magnesium, dan sulfur pada umumnya digunakan dalam jumlah lebih sedikit dibandingkan hara nitrogen, fosfor dan kalium. Hara mikro seperti besi, mangan, tembaga, seng, boron, molibdenum dan klorida digunakan dalam jumlah sangat sedikit.
Beneficial elements merupakan hara yang keesensialannya tidak berlaku umum, hanya pada tumbuhan tertentu saja yaitu natrium, cobalt, vanadium, iodium (Idris 1996).
Hara dalam tanah yang dapat diserap oleh tanaman hanya dalam bentuk-bentuk tertentu saja. Hara yang diserap oleh tanaman akan berperan dalam berbagai aktivitas metabolisme. Pembahasan berikut hanya dibatasi pada bentuk hara dalam tanah dan peranannya bagi tanaman khususnya hara makro nitrogen, fosfor dan kalium.
Nitrogen
18
ataupun difiksasi oleh mineral liat vermikulit dan smektit, dan sebagian lagi dioksidasi menjadi nitrat dengan bantuan bakteri autotrof nitrosomonas dan nitrobacter (Tisdale, Nelson dan Beaton 1985). Lebih dari 50% NH4+ yang diberikan akan mengalami nitrifikasi dalam waktu 28 hari dengan kadar air sekitar titik layu permanen, sedangkan pada tegangan air diturunkan sekitar 7 bar, dalam waktu 21 hari semua NH4+ akan berubah menjadi nitrit. Sedangkan Mengel dan Kirkby (1987) melaporkan bahwa semua dari amonium yang diberikan kedalam tanah akan berubah menjadi nitrat dalam waktu 14 hari.
Proses pengambilan nitrogen oleh tanaman yaitu melalui pergerakan bentuk-bentuk ion nitrogen ke permukaan akar. Sebagian besar pergerakan N terjadi seperti NO3- dalam aliran konvektif air tanah ke akar-akar tanaman dipengaruhi oleh transpirasi tanaman pada bagian atas tanah. Karena daya tarik antara NO3- dan koloid tanah dapat diabaikan, NO3- adalah mobil dan dengan mudah terangkut ke akar-akar tanaman melalui aliran massa. Sebaliknya, daya tarik antara NH4+ dan koloid tanah adalah kuat. Ketika potensial pengambilan melebihi suplai dari aliran massa, maka konsentrasi bentuk-bentuk N pada permukaan akar berkurang dan proses difusi dimulai. Difusi kurang penting dalam banyak situasi pertanaman pada tanah-tanah yang berdrainase baik, kecuali terjadi sesuatu yang khusus. Suatu keadaan dimana difusi sangat penting terjadi yaitu pada budidaya padi sawah (Olson dan Kurtz 1985).
Nitrogen ditemukan dalam bentuk organik dan anorganik dalam tumbuhan, yang bergabung dengan C, H, dan O serta kadang-kadang dengan S. Nitrogen organik dapat terakumulasi dalam tumbuhan, terutama dalam batang dan penyokong jaringan dalam bentuk nitrat (NO3), N organik terutama protein mempunyai berat molekul yang tinggi dalam tanaman (Jones 1998).
19
Fosfor
Secara garis besar fosfor (P) dibedakan atas P anorganik dan P organik. Kandungan P anorganik di dalam tanah mineral selalu lebih tinggi dari P organik, kecuali pada tanah organik. Meskipun demikian pada lapisan olah , kadar P organik pada tanah mineral selalu lebih tinggi, karena adanya penimbunan bahan organik. Dalam hubungannya dengan pertumbuhan tanaman maka P yang diserap tanaman berasal dari P larutan tanah (Tisdale, Nelson dan Beaton 1985). Sumber cadangan P banyak terdapat dalam kerak bumi. Hampir semua senyawa P yang dijumpai di alam, rendah daya larutnya. Fosfor dalam tanah mineral jumlahnya sedikit dan ketersediaannya bagi tanaman rendah, sehingga perlu tambahan dari luar melalui pemupukan (Brady 1990).
Fosfor dalam bentuk organik terdapat dalam tumbuhan hidup dan hasil pelapukan binatang atau tumbuhan mati. Fosfor dalam bentuk organik terdiri dari asam nukleat dan fosfolipid (Soepardi 1983). Sedangkan P-anorganik digolongkan dalam dua kelompok, yaitu P-anorganik yang mengandung kalsium (Ca) dan P-anorganik yang mengandung alumunium (Al) dan besi (Fe) (Brady 1990).
Pada reaksi tanah masam, P biasanya difiksasi oleh Al dan Fe sehingga ketersediannya rendah bagi tanaman dan pada tanah netral biasanya P difiksasi oleh kation Ca dan magnesium (Mg) menjadi bentuk yang kurang tersedia bagi tanaman (Leiwakabessy 1988). Pada umumnya kertersediaan P menurun di bawah pH 5,5 karena terfiksasi oleh Al, Fe, hidroksida, dan liat. Di atas pH 7,0 P difiksasi oleh Ca dan Mg (Hardjowigeno 2003).
Tanaman biasanya mengabsorpsi fosfat dalam bentuk ion ortofosfat primer (H2PO4-) dan sebagian kecil dalam bentuk ion HPO4=. Setelah diserap tanaman, fosfat (dalam bentuk H2PO4-) akan berada dalam bentuk fosfat inorganik (Pi) atau dalam bentuk ester dengan kelompok hidroksil membentuk ikatan karbon (C-O-P) ester fosfat (gula fosfat) atau bergabung dengan fosfat lain membentuk ikatan pirofosfat yang kaya akan energi P-P misalnya ATP (Gardner, Pearce dan Mitchell, 1985; Salisbury dan Ross 1992).
20
Secara umum kalium dalam tanah terdapat dalam bentuk: (1) Kalium dalam mineral primer, (2) Kalium terfiksasi oleh mineral sekunder, (3) Kalium dapat dipertukarkan, dan (4) Kalium dalam larutan. Sedangkan berdasarkan ketersediaannya bagi tanaman dapat digolongkan ke dalam: (1) Kalium relatif tidak tersedia, (2) Kalium lambat tersedia, dan (3) Kalium segera tersedia (Helmke dan Sparks 1996).
Kalium dalam mineral primer merupakan kalium yang relatif tidak tersedia bagi tanaman. Menurut Tisdale, Nelson, dan Beaton (1985) sebagian besar dari kalium yaitu sekitar 90-98 % dari total K atau sekitar 5.000-25.000 ppm K yang ada di dalam tanah terdapat dalam bentuk relatif tidak tersedia bagi tanaman. Kalium ini sebagai komponen struktur kristal mineral seperti K-feldspar dan mika. Mineral ini sedikit tahan terhadap perubahan iklim dan mensuplai sejumlah kecil kalium selama satu musim (Soepardi 1983).
Kalium yang terfiksasi pada mineral sekunder merupakan kalium yang lambat tersedia. Jumlahnya sekitar 1-10 % dari total K atau sekitar 50-750 ppm K yang terdapat dalam tanah. Kation K pada umumnya terfiksasi pada mineral liat 2:1 antara lembar silikat pada antar lapisan dan terfiksasi sangat kuat pada kondisi kekurangan air (Liu, Laird, dan Barak 1997). Kalium dalam bentuk terfiksasi ini tidak segera tersedia bagi tanaman, tetapi berada dalam bentuk keseimbangan dengan bentuk tersedia dan selanjutnya merupakan cadangan dalam bentuk kalium lambat tersedia.
Kalium yang terdapat dalam bentuk yang dapat dipertukarkan dan terdapat dalam larutan tanah merupakan kalium yang segera tersedia. Jumlahnya sangat kecil yaitu hanya sekitar 1–2 % dari total K yang ada dalam tanah. Kalium dalam bentuk ini akan mudah mengalami pencucian sehingga yang dapat diserap oleh tanaman juga rendah (Soepardi, 1983; Tisdale, Nelson, dan Beaton 1985).
21
Kalium dalam tanah berada dalam empat bentuk, yaitu: (1) kation K+ dalam larutan tanah, (2) K+ yang dapat dipertukarkan dalam koloid tanah, (3) K+ yang terikat dalam kisi-kisi lempung (clay), dan (4) sebagai komponen mineral yang mengandung K. Antara K dalam larutan tanah, K yang dapat dipertukarkan, dan K yang terikat terdapat suatu keseimbangan. Ketika pupuk K diaplikasikan pada tanah, keseimbangan bergeser ke arah K yang dapat dipertukarkan dan yang terikat, suatu pergeseran yang merupakan kebalikan karena K berpindah dari larutan tanah akibat penyerapan akar. Karena konsentrasi anion meningkat dalam larutan tanah, kadar K juga meningkat. Walaupun keseimbangan Ca dan Mg terhadap K dalam tanaman sangat penting, penyerapan K tidak secara nyata dipengaruhi oleh kadar Ca tanah, karena Ca diserap tanaman melalui aliran massa, sedangkan K melalui difusi. Tetapi konsentrasi K yang tinggi akan menghambat serapan Mg dan Ca sehingga menyebabkan terjadinya defisiensi Mg dan Ca (Jones 1998).
Tanaman menyerap kalium dalam bentuk ion K+ (Anh 1993). Pengangkutan K dari larutan tanah ke akar tanaman terutama adalah melalui difusi dan aliran massa (Tisdale, Nelson, dan Beaton 1985). Hanya sebagian kecil (6-10 %) dari total kalium yang diperlukan tanaman diserap melalui kontak langsung antara akar dengan partikel tanah. Jumlah K tersedia yang tinggi dalam larutan tanah atau permukaan liat menyebabkan tanaman dapat menyerap kalium diatas kebutuhan normal yang dikenal luxury consumption (konsumsi berlebihan).
Analisis Hara
22
Menurut Poerwanto (2003), untuk menentukan pemupukan perlu dilakukan analisis hara. Analisis hara akan menjadi sarana manajemen pemupukan agar pemberian pupuk dapat dilakukan dengan tepat. Ada dua pendekatan manajemen pemupukan, yaitu analisis tanah dan analisis jaringan tanaman. Uji tanah dan ana
