INTERSEPSI RADIASI MATAHARI DAN PERTUMBUHAN
TANAMAN CABAI MERAH PADA KONDISI TANPA
NAUNGAN DAN TERNAUNGI
ENDA ULINATA
DEPARTEMEN GEOFISIKA DAN METEOROLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Intersepsi Radiasi Matahari dan Pertumbuhan Tanaman Cabai Merah pada Kondisi Tanpa Naungan dan Ternaungi adalah benar karya saya dengan arahan dari 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 skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Maret 2014
Enda Ulinata
ABSTRAK
ENDA ULINATA. Intersepsi Radiasi Matahari dan Pertumbuhan Tanaman Cabai Merah pada Kondisi Tanpa Naungan dan Ternaungi. Dibimbing oleh IMPRON dan
BREGAS BUDIANTO
Aplikasi naungan memodifikasi jumlah radiasi yang sampai ke tanaman. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui seberapa besar pengaruh naungan paranet 50% dan 75% terhadap indeks luas daun (ILD), efisiensi penggunaan radiasi surya (RUE) dan produksi pada tanaman cabai. Selama penelitian selama ... hari, total radiasi global di atas tajuk tanaman pada area terbuka adalah 1778 MJ/m², di atas tajuk tanaman di dalam naungan paranet 50 % adalah 1629 MJ/m² dan di dalam naungan paranet 75% adalah 1364 MJ/m². Pada tanaman tanpa naungan, nilai ILD maksimum 3.18 dan ILD minimum 0.75, sedangkan RUE maksimum 2.8 g/MJ dan RUE minimum 1.5 g/MJ. Pada ternaungani paranet 50%, nilai ILD maksimum 2.75 dan ILD minimum 0.64, RUE maksimum 2.7 g/MJ dan RUE minimum 1.4 g/MJ. Tanaman yang ternaungi oleh paranet 75% nilai ILD maksimum 2.58 dan ILD minimum 0.60, RUE maksimum 2.6 g/MJ dan RUE minimum 1.3 g/MJ. Tanaman pada kondisi ternaungi paranet 75% hanya menghasilkan 7% dari biomassa tanpa naungan.
ABSTRACT
ENDA ULINATA. Solar Radiation Interception and Plant Growth in Red Pepper under Shading and Non-Shading Conditions. Supervised by IMPRON and BREGAS BUDIANTO
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains
pada
Departemen Geofisika dan Meteorologi
INTERSEPSI RADIASI MATAHARI DAN PERTUMBUHAN TANAMAN CABAI MERAH PADA KONDISI TANPA NAUNGAN DAN TERNAUNGI
ENDA ULINATA
DEPARTEMEN GEOFISIKA DAN METEOROLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Judul Skripsi : Intersepsi Radiasi Matahari dan Pertumbuhan Tanaman Cabai Merah pada Kondisi Tanpa Naungan dan Ternaungi
Nama : Enda Ulinata
NIM : G24090026
Disetujui oleh
Dr. Ir. Impron, M. Agr. Sc Pembimbing I
Ir. Bregas Budianto, Ass.Dpl. Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr. Ir. Tania June. MSc. Ketua Departemen
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yesus Kristus sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Intersepsi Radiasi Matahari dan Pertumbuhan Tanaman Cabai Merah pada Kondisi Tanpa Naungan dan Ternaungi.
Penulis telah melibatkan banyak pihak dalam penyelesaian penelitian ini, oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak (Natanail Perangin-angin Sp), mamak (Terulin Barus), adik-adik (Ade Putri, Boy Tamal, Tohir) yang telah memberikan cinta, kasih sayang, doa, dan segalanya. 2. Dr. Ir. Impron, M.Agr.Sc dan Ir. Bregas Budianto, Ass.Dpl. atas bantuan, saran,
nasihat dan bimbingan yang telah diberikan.
3. Seluruh Staf Departemen Geofisika dan Meteorologi IPB yang telah membantu dari awal sampai akhir studi .
4. Pak Budi yang telah membantu selama penelitian di lapangan.
5. Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika (BMKG) Dramaga, Bogor atas penyediaan lahaan dan pemberian data pendukung dalam penelitian kali ini.
6. Bang Nowa, Kresna “Gendut”, Rijal dan Ika sebagai teman penelitian dan satu pembimbing yang telah membantu penelitian baik di lahan maupun dalam pengolahan, serta kritik dan saran yang diberikan.
7. GFM 46 tercinta.
8. Keluarga di Bogor Bang Melling, Kak Damaris dan Bang Andi Barus atas semangat, nasehat dan kesabaran selama tinggal di Bogor.
9. Ika Farah sebagai teman mulai masuk IPB sampai sekarang.
10. Kosan qyu-qyu (May, Rikson, Bagindo, Criss,Murdhani, Dika, Yan, Bima, Gunarto, Kak Atin, Bang Hansen, Bang Boy) yang selalu memberikan kebersamaan, bantuan ke lahan, semangat.
11. KosanTomcat Malabar 20(Ade, Henny, Ira, Icha, Wina, Ria, Dame, Dani, Parni, Igha, Inos, Kori, Leo) yang memberi warna baru tinggal di Baranangsiang.
12. Senior GFM dan adik GFM 47serta 48 yang telah membantu penelitian.
Bogor,Maret 2014
DAFTAR ISI
Cabai Besar Varietas Seloka IPB 3
Syarat Tumbuh Tanaman Cabai Merah (Capsicum annum L.) 3
Naungan 3
Keadaan umum lokasi penelitian 9
Pertumbuhan tanaman cabai merah 10
Tinggi tanaman 10
Berat Kering Total tanaman 11
Indeks luas daun 12
Koefisien Pemadaman 13
Spesifik Leaf Area 13
Radiasi Surya Total 14
Intersepsi Radiasi Surya 14
Efisiensi Pemanfaatan Radiasi Surya 16
DAFTAR TABEL
1 Pengaruh naungan terhadap tinggi tanaman cabai 10 2 Pengaruh naungan terhadap bobot kering total tanaman cabai 11
3 Pengaruh naungan terhadap indeks luas daun 12
DAFTAR GAMBAR
1 Tube solarimeter 5
2 Jarak tanam setelah pemasangan mulsa dan jarak bedengan 5
3 Pembagian petak perlakuan 9
4 Hubungan waktu dengan tinggi tanaman cabai 10
5 Hubungan waktu dengan bobot kering total tanaman cabai 11 6 Hubungan waktu dengan indeks luas daun (ILD) tanaman cabai 12
7 Spesifik leaf area rata-rata semua ulangan 13
8 Intensitas radiasi global harian 14
9 Radiasi intersepsi rata-rata 15
10 Korelasi berat kering total dengan akumulasi intersepsi radiasi surya 16 rata-rata semua perlakuan
DAFTAR LAMPIRAN
1 Deskripsi cabai besar varietas seloka IPB 19
2 Proporsi bobot kering total organ tanaman setiap perlakuan 21
3 Data panen buah cabai merah 22
4 Data indeks luas daun (ILD) rata-rata setiap minggu setelah tanam (MST) 22
5 Data pengukuran 22
6 Pertumbuhan tanaman cabai 25
7 Kondisi lahan penelitian sebelum dan sesudah tanam 27
8 Penyakit tanaman cabai 27
9 Data tinggi tanaman cabai setiap minggu setelah tanam (MST) 28
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tanaman cabai merupakan komoditas hortikultura yang sering digunakan sebagai bumbu masak, bahan makanan, maupun sebagai bahan mentah dalam industri farmasi. Buah cabai mengandung gizi yang sangat tinggi, terutama vitamin A dan vitamin C. Selain kaya vitamin A dan vitamin C, cabai juga mengandung atsiri yang sangat bermanfaat sebagai bahan baku obat-obatan yang dapat menyembuhkan berbagai penyakit seperti sesak napas, pegal-pegal, rematik dan gatal-gatal. Zat capsaicin (C18H27NO3) yang terdapat dalam buah cabai dapat merangsang burung untuk mengoceh dan lebih menarik. Dengan demikian, buah cabai juga dimanfaatkan sebagai campuran bahan makanan ternak dan juga dimanfaatkan industri makanan dan minuman untuk menggantikan fungsi lada dan untuk memancing selera
Faktor iklim mempunyai pengaruh terhadap respon pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Pada umumnya, tanpa faktor iklim pertumbuhan dan perkembangan tanaman akan tertahan, meskipun ada beberapa jenis tanaman yang dapat menyesuaikan diri dengan ketidaksesuaian unsur-unsur iklim. Radiasi matahari diperlukan tanaman sebagai sumber energi terutama dalam proses fotosintesis. Intensitas radiasi sangat mempengaruhi sifat tanaman. Intersepsi radiasi surya adalah selisih antara radiasi yang diterima di atas tajuk dan di bawah tajuk tanaman. Kuantitas radiasi matahari ditentukan oleh beberapa hal, diantaranya adalah tajuk tanaman dan indeks luas daun (ILD). Radiasi yang diintersepsikan digunakan tanaman untuk menghasilkan biomassa. Setiap tanaman memiliki nilai efisiensi pemanfaatan radiasi yang berbeda-beda sesuai dengan susunan daun, ILD, serta ketersediaan air dan hara.
Tanaman dapat tumbuh, berkembang, dan berproduksi dengan baik apabila iklim mikro disekitar tanaman dapat dikontrol dengan baik. Menurut Koesmaryono (1996) interaksi antara suhu udara dan radiasi matahari dapat mempengaruhi suhu daun yang kemudian dapat berpengaruh pada proses fotosintesis tanaman. Salah satu cara mengontrol iklim mikro adalah dengan menggunakan naungan disekitar tanaman. Naungan digunakan untuk mengurangi intensitas cahaya matahari yang berlebih.
Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari pelaksanaan penelitian ini yaitu :
1. Menduga dan menganalisis intersepsi radiasi surya dan efisiensi pemanfaatan radiasi surya tanaman cabai merah ( Capsicum annum L.) pada kondisi naungan yang berbeda.
2
TINJAUAN PUSTAKA
Karakteristik Tanaman Cabai
Cabai merupakan tanaman berkayu dengan panjang batang utama berkisar antara 20-28 cm dan diameter batang antara 1.5-2.5 cm dan memiliki klasifikasi sebagai berikut:
Kingdom : Plantae
Divisio : Spermatophyta Sub divisi : Angiospermae Kelas : Dicotyledonae diameter cabang dikotom sekitar 0.5-1 cm. Bentuk percabangan menggarpu dengan posisi daun berselang-seling, daun berbentuk hati, lonjong atau agak bulat telur (Dermawan 2010). Bunga cabai berbentuk seperti terompet atau bintang dengan warna bunga umumnya putih, namun ada beberapa jenis cabai yang memiliki warna bunga ungu. Bunga cabai termasuk bunga sempurna, karena mempunyai struktur bunga yang lengkap seperti tangkai, dasar, kelopak, mahkota bunga, alat kelamin jantan dan alat kelamin betina. Buah cabai berbentuk kerucut memanjang, lurus atau bengkok. Bagian ujung buah meruncing, mempunyai permukaan yang licin dan mengkilap, posisi buah menggantung pada cabang tanaman. Buah cabai mempunyai bentuk dan warna yang beragam, namun setelah masak sebagian besar berwarna merah. Tanaman cabai memiliki sistem perakaran yang dangkal, diawali dengan akar tunggang (akar primer) kemudian tumbuh akar rambut ke samping (akar lateral/akar sekunder).
Syarat Tumbuh Tanaman Cabai Merah (Capsicum annum L.)
3
Cabai Besar Varietas Seloka IPB
Cabai merah varietas Seloka IPB merupakan hasil persilangan antara cabai merah besar IPB C2 dan IPB C5. Cabai Seloka IPB adalah varietas cabai bersari bebas yang memiliki produktivitas tinggi dan cocok ditanam pada dataran rendah hingga menengah. Cabai merah ini beradaptasi dengan baik di dataran rendah dengan ketinggian 100 – 250 mdpl. Produktivitas cabai merah ini mencapai 11.59 ton/ha dengan potensi produktivitas sebesar 0.92 kg/tanaman (Wibowo et al. 2010). Jumlah buah pada setiap tanaman berkisar 51 – 80 buah. Rasa buah cabai merah Seloka IPB sangat pedas dengan kadar capsaicin 917.25 – 979.15 ppm. Cabai ini memiliki umur mulai berbunga 25 – 29 hari setelah tanam (HST) dan umur mulai panen 71 – 78 HST.
Naungan
Naungan pada dasarnya adalah suatu kondisi untuk yang dapat mengurangi intensitas radiasi surya yang sampai ke tanaman. Menurut Hale dan Orcutt (1987), adaptasi tanaman terhadap naungan antara lain dengan meningkatkan luas daun dan mengurangi jumlah cahaya yang diteruskan dan dipantulkan daun, sehingga daun tersebut menjadi lebih tipis dan luas. Berdasarkan Salisbury dan Ross (1995), daun tumbuhan dikotil yang ternaungi akan lebih tipis dan lebih besar daripada yang tidak ternaungi. Ini karena tanaman tersebut membentuk lapisan palisade yang lebih panjang daripada daun tanaman yang daunnya tidak ternaungi.
Kondisi kekurangan cahaya ataupun radiasi surya mengakibatkan terganggunya metabolisme, sehingga menyebabkan pula menurunnya laju fotosintesis dan sintesis karbohidrat (Sopandie et al. 2003). Soepandi (2003) lebih lanjut menjelaskan bahwa pada kondisi kekurangan cahaya, tanaman berupaya untuk mempertahankan agar tetap terjadi fotosintesis. Keadaan ini dapat dicapai apabila respirasi juga efisien.
Intersepsi dan Efisiensi Pemanfaatan Radiasi Surya
Radiasi surya diperlukan tanaman sebagai sumber energi terutama dalam proses fotosintesis. Lebih jauh lagi, radiasi surya memberikan cahaya yang dibutuhkan untuk perkecambahan biji, perluasan daun, pertumbuhan batang dan tunas, pembungaan, pembuahan. Radiasi surya juga memainkan peran penting sebagai regulator dan pengendali pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Intersepsi radiasi surya adalah besarnya radiasi surya yang tertahan oleh tajuk atau kanopi tanaman yang tidak sampai ke permukaan tanah di bawah tajuk atau kanopi tanaman tersebut (Sitaniapessy 1985). Pengertian lain yang disampaikan oleh Handoko (1994) menyatakan bahwa intersepsi radiasi surya adalah selisih antara radiasi yang diterima di atas tajuk dengan di bawah tajuk tanaman.
4
Biomassa
Biomassa adalah jumlah total dari materi organik tanaman yang hidup diatas tanah yang diekspresikan sebagai berat kering tanaman per unit areal (Brown 1997). Biomassa atau bahan organik merupakan suatu bagian yang dapat dipergunakan sebagai sumber energi untuk kegitan fotosintesis. Biomassa merupakan berat bahan organik suatu ogranisme persatuan unit area pada suatu saat, berat bahan organic umumnya dinyatakan dengan satuan berat kering (dry weight), atau kadang-kadang dalam berat kering bebas abu (Chapman 1976). Jumlah total biomassa tumbuhan bertambah karena menyerap CO2 dari udara dan mengubah zat tersebut menjadi bahan organic melalui
proses fotosintesis. Laju peningkatan biomassa disebut produktifitas primer bruto. Hal ini tergantung pada luas daun yang terkena sinar matahari, intensitas penyinaran, suhu dan ciri-ciri jenis tumbuhan masing-masing. Sisa dari hasil respirasi yang dilakukan disebut produksi primer bersih.
METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilakukan pada bulan Februari 2013 sampai Agustus 2013 di lahan milik Stasiun Klimatologi Klas 1 BMKG Dramaga Kabupaten Bogor dan Laboratorium Agrometeorologi, Departemen Geofisika dan Meteorologi, Institut Pertanian Bogor
Bahan
Bahan yang digunakan untuk penelitian antara lain: benih cabai merah, pupuk (kompos, urea, KCl, NPK, dan TSP), abu sekam, fungisida, larutan atonik, Furadan 3G. paranet 50 % dan 75 %, mulsa plastik, kayu atau bambu penyangga paranet,
Alat
Alat yang digunakan untuk penelitian antara lain: tube solarimeter, digital multimeter, amplifier (penguat arus), kabel, baterai 1,5 V, alat pengolah tanah (cangkul, kored, tugal, ajir, gembor), sprayer, oven pengering, timbangan digital, seperangkat komputer dengan software MS. Excel, MS. Word, MS. Office Picture Manager, Paint, dan SPSS17.
Metode Pelaksanaan
Penyemaian benih
5
Pengolahan lahan
Pengolahan lahan dilakukan untuk pembersihan gulma, penggemburan tanah, pengolahan tanah, pembuatan bedengan, pemberian pupuk dasar dan pemasangan mulsa pada setiap bedengan
Pemasangan naungan
Naungan yang digunakan adalah paranet 50% dan 75%. Posisi naungan berada di atas tanaman (menutupi semua tanaman) dengan tiang penyangga yang terbuat dari bambu atau kayu dengan tinggi 2 m. Banyaknya tiang penyangga disesuaikan dengan kondisi lapangan dan ukuran lahan. Naungan dipasang sejak awal penanaman.
Penanaman
Cabai merah di tanaman pada bedng bermulsa plastik. Jarak antar bedengan yaitu 50 cm dan jarak antar baris yaitu 40 cm x 50 cm. Satu bedengan berisi dua baris tanaman, dimana setiap baris memiliki 27 tanaman (9 baris tiap ulangan). Posisi bedengan mengarah pada arah barat dan timur agar sinar matahari merata ketika menyinari tanaman. Penanaman cabai merah di lahan maupun di dalam pot dilakukan selama 3 – 3.5 bulan.
Gambar 2 Jarak tanam setelah pemasangan mulsa dan jarak bedengan
Pemeliharaan
Kegiatan pemeliharaan tanaman meliputi pengairan (penyiraman), pemasangan ajir, pemupukan, dan pengendalian hama penyakit tanaman (setiap 2 minggu sekali atau sesuai kebutuhan). Pemasangan ajir pada tanaman cabai dilakukan pada saat tanaman berumur 4 MST dan bertujuan untuk menopang batang dan buah tanaman ketika tanaman sudah tumbuh besar. Ajir yang digunakan terbuat dari bilah bambu dengan tinggi 10-125 cm, lebar sekitar 4 cm, dan tebalnya 2 cm. Ajir diikat dengan tanaman menggunakan tali raffia. Bentuk ikatan bukan ikatan mati. Pemupukan untuk tanaman cabai merah terdiri dari pemupukan awal dan pemupukan tambahan dengan dosis tertentu.
Pemanenan
6
Pengamatan
Kondisi iklim makro
Kondisi iklim makro dideskripsikan dengan menggunakan data sekunder dari Stasiun Klimatologi Klas 1 BMKG Dramaga Kabupaten Bogor.
Pengukuran radiasi matahari
Pengukuran neraca radiasi matahari dilakukan pada setiap perlakuan pada petak percobaan. Radiasi matahari diukur menggunakan tube solarimeter yang diletakkan di bawah dan di atas tajuk. Pengukuran radiasi matahari dan suhu udara dilakukan pada pukul 07.00, 13.00, dan 17.00 WIB atau disesuaikan dengan waktu pengukuran yang dilakukan oleh stasiun pengamatan cuaca. Data radiasi di atas tajuk tanaman tanpa naungan, divalidasi dengan data BMKG.
Pengukuran radiasi surya dilakukan menggunakan tube solarimeter hanya menghasilkan data intensitas radiasi sesaat. Stasiun meteorologi terdekat pun tidak menyediakan data radiasi total. Oleh karena itu, dilakukan perhitungan radiasi total dalam satu hari menggunakan rumus penurunaan sinus dai intensitas radiasi sesaat. Kemudian untuk validasi data yang didapat dibandingkan dengan stasiun klimatlogi terdekat.
Prosedur Analisis Data
Data diolah dengan softwareMS. Excel dan SPSS 16.
Tinggi tanaman
Pengamatan tinggi tanaman dilakukan pada beberapa tanaman contohyang dipilih secara acak dari setiap ulangan perlakuan. Tinggi tanaman diukur mulai dasar tanaman (permukaan tanah) sampai pucuk tanaman.
Indeks luas daun (ILD)
Daun tanaman hasil contoh destruktif kemudian di-scan dan disimpan dalam file berekstensi *.jpg. Data tersebut diolah menggunakan perangkat lunak Paint dan MS. Office Picture Manager untuk mengatur ukuran pikselnya, kemudian menggunakan program GetPixels untuk mendapatkan warna tiap piksel dalam bentuk angka. Angka-angka tersebut dihitung menggunakan MS.Excel dan diperoleh persentase luas daun untuk dibandingkan dengan ukuran luas scanner sehingga didapat luas daunnya.
Indeks Luas Daun (ILD) ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut: ILD (m2 m-2) = (luas daun per tanaman x jumlah tanaman) / luas lahan
Luas daun spesifik (SLA)
7
Koefisien pemadaman
Koefisien pemadaman (k) dihitung menggunakan persamaan: k = ln(Q0/Qt) / ILD
Keterangan:
Qt : Radiasi matahari di bawah tajuk (MJ m-2) Q0 : Radiasi matahari di atas tajuk (MJ m-2)
ILD : Indeks luas daun
Nilai k dipengaruhi oleh sifat optik tanaman. Sifat optik tanaman relatif tetap dari awal hingga akhir pengamatan
Intersepsi radiasi surya
Intersepsi radiasi surya adalah besar radiasi surya yang tertahan oleh tajuk atau kanopi tanaman yang tidak sampai ke permukaan tanah di bawah tajuk atau kanopi tanaman tersebut (Sitaniapessy 1985). Pengertian lain yang disampaikan oleh Handoko (1994) menyebutkan bahwa intersepsi radiasi surya adalah selisih antara radiasi yang diterima di atas tajuk dan di bawah tajuk tanaman. Dari pengertian tersebut maka persamaan untuk menghitung intersepsi radiasi surya adalah sebagai berikut:
Qint = Q0– Qtran
Trans = (Qtran/Q0) x 100%
Keterangan:
Qint : Intersepsi radiasi surya (MJ/m2)
Qtran : Transmisi radiasi surya (MJ/m2)
Tran : Persentase radiasi transmisi (%)
Q : Radiasi yang diterima di bawah tajuk (MJ/m2) Q0 : Radiasi yang diterima di atas tajuk (MJ/m2)
Persamaan lain yang dapat digunakan untuk menduga intersepsi radiasi adalah persamaan dari Hukum Beer:
Qint = Q0 x (1 - exp(-k x ILD))
k : Koefisien pemadaman ILD : Indeks luas daun
Radiasi yang dihitung merupakan radiasi global hasil observasi pada lahan percobaan.
Efisiensi pemanfaatan radiasi surya
8
Nilai pfisiensi remanfaatan radiasi (RUE) atau ε ditentukan berdasarkan kemiringan garis hasil plotting akumulasi intersepsi radiasi (MJ m-2) dan penambahan berat kering (biomassa) tanaman (g m-2). Handoko (1994) menyatakan bahwa efisiensi radiasi surya pada tanaman dapat dihitung dari persamaan sebagai berikut:
ε = dw / Qint
ε : Efisiensi pemanfaatan radiasi surya (g MJ-1) dw : Penambahan biomassa tanaman (g m-2)
Bobot kering tanaman
Parameter produksi yang diamati meliputi: bobot basah daun, bobot basah batang, bobot basah akar. Komponen yang dihasilkan ditimbang tanpa dikeringkan terlebih dahulu kemudian dikeringkan dengan oven pada suhu 110 0C Selama 8 jam kemudian ditimbang.
Rancangan percobaan
Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan tiga perlakuan. Ukuran petak percobaan seluruhnya adalah 13 m x 10 m, jarak antar bedengan dan perlakuan adalah 50 cm. Kultivar cabai yang digunakan hanya satu jenis dan tiap tanaman ditanam dengan jarak tanam 50 cm x 40 cm dan tiga kali ulangan. Jumlah tanaman secara keseluruhan adalah 600 tanaman dimana setiap perlakuan naungan menggunakan 162.
Perlakuan naungan (N) sebagai petak utama, dengan tiga taraf yaitu : N0 = tanpa naungan
N1 = naungan paranet 50 % N2 = naungan paranet 75 %
Model linear yang digunakan adalah:
dimana: i=1, 2, …, t dan j=1, 2, …,r
9
Gambar 3 Pembagian petak perlakuan Keterangan:
N0 : Tanpa Naungan U1 : Ulangan 1
N50 : Naungan 50% U2 : Ulangan 2
N75 : Naungan 75% U3 : Ulangan 3
Analisis statistik
Data yang diperoleh dianalisis dengan secara statistik untuk melihat ada tidaknya perbedaan intensitas radiasi matahari akibat pengaruh perlakuan naungan. Analisis sidik ragam ANOVA (Analysis of Variance) dengan taraf nyata (α) 5% dilakukan
menggunakan software SPSS 16. Pengujian dilakukan menggunakan uji F. Pengaruh perlakuan dikatakan nyata apabila F hitung lebih besar dari Ftabel.
F hitung
Selanjutnya digunakan uji lanjut Duncan (Rp) untuk mengetahui beda nilai tengah
hasil pengamatan antara setiap perlakuan (p) yang dapat ditentukan melalui persamaan: Rp = rα; p; dbg
KTG : Kuadrat Total Galat] R : Jumlah ulangan
rα; p; dbg: Nilai tabel Duncan pada taraf nyata α, jarak peringkat dua perlakuan p dan derajat bebas galat sebesar dbg.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Keadaan Umum Lokasi Penelitian
10
Pertumbuhan Tanaman Cabai Merah
Tinggi tanaman
Hasil rata-rata dari semua perlakuan menunjukkan bahwa tanaman yang berada di dalam naungan cenderung lebih tinggi daripada yang berada di luar naungan.
Nilai rata-rata tinggi tanaman yang ternaungi mengalami peningkatan pada minggu ke 8 (Gambar 4). Memasuki umur tanaman pada minggu ke 9 pertambahan tinggi tanaman relatif konstan. Hal ini dikarenakan tanaman sudah membentuk bunga dan buah. Jumlah cahaya yang kurang menyebabkan tanaman tumbuh bertambah tinggi lebih cepat karena mengalami etiolasi. Kekurangan cahaya yang diterima mendorong tumbuhan untuk mengejar atau memperoleh cahaya matahari yang cukup untuk melakukan fotosintesis. Efek dari etiolasi pada tanaman di dalam naungan adalah tanaman menjadi lebih tinggi, tetapi mudah patah dan mudah rebah.
Gambar 4 Hubungan waktu dengan tinggi tanaman cabai. ▲= Tanpa naungan,
■
= Naungan paranet 50%,♦
= Naungan paranet 75%Tabel 1 Pengaruh naungan terhadap tinggi tanaman cabai N0 = Tanpa naungan paranet, N50 = Naungan paranet 50, N75 = Naungan paranet 75%
MST Naungan (%) pada uji Duncan taraf kesalahan 5%
11
Berat Kering Total per Tanaman
Bobot kering tanaman cabai meningkat dengan bertambahnya umur tanaman cabai (Gambar 5). Peningkatan bobot kering tanaman disebabkan tanaman cabai terus melakukan fotosintesis.
Gambar 5 Hubungan waktu dengan bobot kering total (BK) per tanaman. ▲ Tanpa naungan,
■ =Naungan paranet 50%,
♦
= Naungan paranet 75%Berat kering masing-masing tanaman menunjukkan bahwa setiap perlakuan memiliki karakteristik yang sama hingga tanaman berumur 4 MST. Berat kering tanaman yang tanpa naungan dan yang teraungi paranet 50% meningkat pesat sampai umur 4 MST. Namun pada tanaman di naungan 75% memiliki nilai bobot kering dengan peningkatan relatif kecil.
Radiasi yang cukup pada tanaman tanpaa naungan menyebabkan pertumbuhan tanaman lebih cepat, sehingga tanaman cabai di tanpa naungan paranet dapat menghasilkan buah cabai yang lebih banyak. Jumlah bobot tanaman dapat dibuktikan dengan jumlah nilai bobot buah cabai yang dihasilkan. Sedangkan bobot tanaman cabai semakin menurun dengan pemakaian naungan paranet. Menurunnya bobot tanaman cabai sejalan dengan semakin rendahnya radiasi yang diterima oleh tanaman.
Tabel 2 Pengaruh naungan paranet terhadap Bobot kering total tanaman N0 =Tanpa naungan paranet, N50 = Naungan paranet 50%, N75 = Naungan paranet
Keterangan : Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang berbeda pada kolom yang sama, berbeda nyata pada uji Duncan taraf kesalahan 5%
12
Indeks Luas Daun (ILD)
Nilai ILD semakin meningkat seiring dengan bertambahnya umur tanaman yang disebabkan oleh perubahan bentuk morfologi tanaman menjadi besar dan rimbun. Semakin besar ILD maka semakin banyak radiasi yang jatuh pada tajuk tanaman. perlakuan. Peningkatan nilai ILD ini disebabkan oleh pertumbuhan daun yang semakin besar, terutama di awal masa tanam spada periode vegetatif. Pembungan pada ketiga perlakuan mulai terjadi pada 7 MST. Setelah pembungaan, mulai terbentuk buah yang diiringi pengguguran daun oleh tanaman cabai. Hal ini yang menyebabkan nilai ILD semakin menurun setelah 8 MST hingga menjelang panen.
Tabel 3 Pengaruh naungan paranet terhadap indeks luas daun (ILD), N0 = Tanpa
Keterangan : Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang berbeda pada kolom yang sama, berbeda nyata pada uji Duncan taraf kesalahan 5%
13 Secara umum, nilai ILD pada tanaman dengan naungan paranet 75% (N75) memiliki nilai yang lebih besar dibanding kedua perlakuan lain pada keseluruhan masa tanam. Sedangkan tanaman tanpa naungan (N0) dan tanaman dengan naungan paranet 50% (N50) tidak memiliki perbedaan nilai ILD yang cukup signifikan. Perbedaan nilai ILD pada setiap naungan disebabkan oleh perbedaan jumlah radiasi yang diterima tanaman. Tanaman N75 memiliki bentuk daun yang paling lebar diantara ketiga perlakuan. Hal ini disebabkan radiasi terhambat oleh naungan, sehingga daun tumbuh lebar tetapi tipis agar dapat menerima radiasi lebih banyak. Hal yang sebaliknya berlaku pada tanaman N0.
Koefisien Pemadaman (k)
Kemampuan tanaman untuk mengintersepsi radiasi matahari dipengaruhi oleh nilai koefisien pemadaman (k) (Boer dan Las 1994). Setiap tanaman memiliki nilai k yang berbeda-beda. Menurut Bey (1991), nilai k berkisar antara 0.3-0.5 pada tanaman yang memiliki daun tegak. Sedangkan nilai k berkisar 0.6-1.0 untuk tanaman yang memiliki daun lebar dan horizontal. Kecilnya nilai k menandakan kecilnya radiasi yang diintersepsi
Tanaman cabai merupakan tanaman yang memiliki daun yang lebar dan horizontal. Berdasarkan data pada penelitian ini, nilai koefisien pemadaman pada tanaman cabai adalah 0.72. Nilai koefisien pemadaman tanaman cabai pada penelitian ini didapatkan dari rata-rata nilai koefisien pemadaman pada umur tanaman yang sudah dewasa. Pada kondisi tanaman dewasa, tanaman memiliki tajuk tebal dan rimbun, sehingga nilai koefisien pemadaman yang dihasilkan cukup valid.
Luas Daun Spesifik
14
Gambar 7 menunjukkan perkembangan nilai SLA dari mulai penanaman hingga panen. Nilai SLA mengalami peningkatan pada awal masa tanam hingga mencapai maksimum pada 4 MST. Setelah 4 MST, nilai SLA turun hingga 8 MST dan kemudian naik kembali. Perubahan nilai ini dapat disebabkan oleh faktor luar, seperti iklim. Tanaman N50 dan N75 cenderung memiliki nilai SLA yang lebih besar dibanding tanaman N0 di awal masa tanam. Hal ini menunjukkan bahwa daun tanaman cabai di bawah naungan cenderung lebih lebar dan lebih tipis dibanding tanaman cabai tanpa naungan. Hasil ini sesuai dengan pernyataan Orcutt (1987) yang mengemukakan bahwa daun tanaman di bawah naungan cenderung lebih tipis dan lebih luas.
Daun tanaman tanpa naungan memiliki bentuk yang lebih kecil dan tebal karena tanaman ini memperolah radiasi yang paling tinggi. Bentuk daun yang kecil dan tebal dapat merupakan bentuk adaptasi untuk mengurangi penguapan pada daun,
Radiasi Surya Total
Intensitas radiasi total di atas tajuk tanaman cabai di luar naungan adalah 1778 MJ/m², sedangkan di atas tajuk tanaman di dalam naungan paranet 50 % adalah 1629 MJ/m² dan di atas tajuk tanaman di dalam naungan paranet 75% adalah 1364 MJ/m². Pengaruh radiasi baur merupakan faktor utama yang menyebabkan hanya sedikit saja energi radiasi yang mampu di tahan oleh naungan paranet.
Gambar 8 Intensitas radiasi global harian selama percobaan
Intersepsi Radiasi Surya
Nilai radiasi matahari yang mengenai tajuk tanaman akan mengalami pengurangan dalam perjalanannya menuju ke permukaan tanah. Sebagian radiasi akan diintersepsi oleh tajuk tanaman (Gambar 9). Pada minggu 3-7 nilai intersepsi radiasi merupakan nilai tertinggi. Hal ini dipengarui oleh pada masa minggu ke 3 sampai dengan minggu ke 8 pertumbuhan tanaman cabai berada pada fase vegetatif yang optimum. Hal tersebut sesuai dengan nilai ILD pada minggu 7-8 mengalami peningkatan. Pada minggu ke 9 nilai ILD cenderung menurun dan nilai intersepsi juga mulai menurun sampai dengan akhir panen. Penurunan nilai tersebut dikarenakan fase tanaman yang mulai muncul bunga dan buah.
15
(a)
(b)
Gambar 9 Radiasi intersepsi rata-rata, dihitung berdasarkan hukum Beer (a) dan berdasarkan selisih antara radiasi yang di atas tajuk dan di bawah tajuk (b).
16
Efisiensi Pemanfaatan Radiasi Surya (RUE)
Pada penelitian ini nilai RUE diperoleh dari gradien garis korelasi akumulasi radiasi intersepsi dan penambahan BKT (Gambar 10). Hasil analisis menunjukkan bahwa tanaman di luar naungan lebih efisien daripada tanaman di dalam naungan
Gambar 10 Korelasi antara berat kering total dengan akumulasi intersepsi radiasi surya rata- rata semua perlakuan. ▲= Tanpa naungan,
■
=Naungan paranet,♦
= Naungan paranet 75%Biomassa Total Tanaman
Komponen panen tanaman cabai yang dihitung adalah jumlah biomassa daun, akar, batang, dan buah (Lampiran 2). Biomassa pada tanaman tanpa naungan relatif lebih besar dibandingkan dengan tanaman yang ternaungi. Selain itu, tanaman ternaungi juga memiliki jumlah cabang yang sedikit. Biomassa semakin menurun dengan pemakaian paranet.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Pertumbuhan tanaman cabai akan lebih optimal bila ditanam tanpa adanya pemakaian naungan. Pertumbuhan tanaman cabai pada perlakuan tanpa naungan menghasilkan nilai ILD, RUE, Qint dan biomassa yang lebih besar dibandingkan dengan
17 maksimum 2.7 g/MJ dan RUE minimum 1.4 g/MJ. Tanaman yang ternaungi oleh paranet 75% nilai ILD maksimum 2.58 dan ILD minimum 0.60, RUE maksimum 2.6 g/MJ dan RUE minimum 1.3 g/MJ. Biomassa tanaman pada kondisi ternaungi dan tanpa naungan memiliki nilai yang sangat berbeda. Tanaman pada kondisi ternaungi paranet 75% hanya menghasilkan 7% dari biomassa tanpa naungan. Pada penelitian ini, penanaman cabai tanpa naungan merupakan metode yang lebih efisien dan optimal untuk mendapatkan hasil yang baik.
Saran
18
DAFTAR PUSTAKA
Brown S. 1997. Estimating Biomass and Biomass Change of Tropical Forests. A primer. FAO, Forestry Paper 134.
Chapman SB. 1976. Methods in plant ecologi.2nd edition. Blackwell Scientific Publisher. Oxford. 145-120 p
Dermawan R. 2010. Budidaya Cabai Unggul. Jakarta (ID): Penebar Swadaya
Feng BL, Chai Y, Gao JF. 2001. Progress and prospect of buckwheat cultivation in China. 1: 8-10. Didalam Wang Y. dan Campbell CG. 2004. Buckwheat Production, Utilization, and Research in China. Review Paper. Fagopyrum
21: 23-133
George RAT. 2010. Vegetable Seed Production 3rd Edition. Wallingford UK: CAB International.
Hale MG, and Orcutt DM. 1987. The Physioligy of Plant Under Stress. John Wiley and Sons. Singapore. 206p.
Koesmaryono Y. 1996. Studies on photosynthesis growth and yield of soybean (Glycine max (L) Merr.) in relation to climatological environment [disertasi]. Matsuyama (JP): Ehime University.
Kunri S. 2010. Red Chilli De-Hydration Plant. Pakistan: Sindh Board of Investment. Kusandriani Y. 1996. Pengaruh naungan kasa terhadap hasil beberapa kultur cabai . J.
Hort 6(1):10-16
Prajnanta F. 2007. Agribisnis Cabai Hybrida. Jakarta: Penebar Swadaya
Rubatzky VE dan Yamaguchi M. 1998. Sayuran Dunia 1 Prinsip, Produksi, dan Gizi Edisi Kedua. Jilid 1. Institut Teknologi Bandung, Bandung.
Samadi B. 1997. Budidaya Cabai Merah Secara Komersial. Yayasan PustakaNusatama. Yogyakarta
Salisbury FB dan Ross CW. 1995. Fisiologi Tanaman. Jilid 3. Institut Teknologi Bandung, Bandung.
Setiadi. 2008. Bertanam Cabai. Jakarta: Penebar Swadaya.
Sitaniapessy PM. 1985. Pengaruh Jarak Tanam dan Besarnya Populasi Tanaman Terhadap Absorbsi Radiasi Surya dan Produksi Tanaman Jagung (Zea Mays L.). Thesis. Sekolah Pasca Sarjana, Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Sopandie D. 2003. Keefektifan Uji Ruang Gelap untuk Seleksi Ketenggangan terhadap Naungan pada Padi Gogo. Hayati Vol. 10 No.3, September 2003, hlm. 91-95.
Sumarni N. 1996. Budidaya tanaman cabai merah, p.36-47. Dalam: AS Duriat, Widjaya, WH Thomas dan L Prabaningrum (Eds.). Teknologi Produksi Cabai Merah. Balai Penelitian Tanaman Sayuran. Lembang.
Syukur M, Yunianti R, Dermawan R. 2012. Sukses Panen Cabai tiap Hari. Jakarta : Penerbit Swadaya
Valenzuela H. 2010. Farm and Foresty Production and Marketing Profile for Chili Pepper (Capsicum annuum). USA: Permanent Agriculture Resources.
Wibowo MH, Noviana D, Siregar IZ. Varietas Unggul IPB. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
19
LAMPIRAN
Lampiran 1 Deskripsi Cabai Besar Varietas Seloka IPB
Cabai merah Varietas Seloka IPB (Capsicum annum L ). (Sumber: dokumen pribadi)
Asal : dalam negeri
Silsilah : seleksi bulk dimodifikasi hasil persilangan IPB C2 x IPB C5
Golongan varietas : bersari bebas Tinggi tanaman : 45,09 – 76,87 cm Bentuk penampang batang : bulat
Diameter batang : 0,99 – 1,72 cm
Warna batang : hijau
Warna daun : hijau
Bentuk daun : oval
Ukuran daun : panjang 7,66 – 11,91 cm
lebar 2,78 – 3,79 cm
Bentuk bunga : intermediate
Warna kelopak bunga : hijau Warna mahkota bunga : putih
Warna kepala putik : putih
Warna benangsari : biru
Umur mulai berbunga : 25 – 29 hari setelah tanam Umur mulai panen : 71 – 78 hari setelah tanam
Bentuk buah : memanjang
Ukuran buah : panjang 12,07-15,77 cm
diameter 1,49-1,88 cm
Warna buah muda : hijau
Warna buah tua : merah
20
Rasa buah : sangat pedas dengan kadar
capsaicin 917,25-979,15 ppm
Bentuk biji : pipih
Warna biji : kuning jerami
Berat 1.000 biji : 5,0-5,2 g Populasi per hektar : 25.000 tanaman
Kebutuhan benih per hektar : 200-300 g
Penciri utama :perubahan warna buah muda hingga setelah tanam), tingkat kepedasan sangat tinggi (939,13 – 1.000,98 ppm), produktifitas tinggi (dapat mencapai 17 ton/ha)
Wilayah adaptasi :beradaptasi dengan baik di dataran rendah dengan ketinggian 100 – 250 m dpl
Pemohon :Pusat Kajian Hortikultura Tropika Institut Pertanian Bogor, Departemen Agronomi dan Hortikultura Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor
Pemulia :Muhamad Syukur, Sriani Sujiprihati,
Rahmi Yuniati
Peneliti :Widodo, Undang, Abdul Hakim, Tiara
22
Lampiran 3 Data Panen buah cabai merah
Tanggal Panen ke Produksi panen
N0 N50 N75 N0 N50 N75
Lampiran 4 Data indeks luas daun (ILD) rata-rata tiap minggu setelah tanam (MST)
Ulangan
25
Lampiran 6 Gambar pertumbuhan tanaman cabai pada beberapa hari setelah tanam (HSS)
5 HSS 9 HSS
49 HSS
56 HSS
26
70 HSS
73 HSS
78 HSS
90 HSS
100 HSS
27
Lampiran 7 Kondisi lahan penelitian ketika masa (a) semai dan (b) tanam
(a) (b)
Lampiran 8 Penyakit tanaman cabai merah (a) antraknosa (b) keriting daun
(a) (b)
108 HSS
28
Lampiran 9 Data tinggi tanaman (cm)
Tingggi tanaman pada pengamatan minggu setelah tanam (MST) ke-
2 4 6 8 10 12
Lampiran 10 Data kalibrasi alat solarimeter
29
14:20 1 22 22 23 22 22 20
14:40 1 21 22 22 22 22 22
15:00 1 21 21 22 21 21 20
15:20 1 20 21 21 22 20 20
15:40 1 20 20 22 23 23 22
16:00 1 15 16 17 18 16 15
16:20 1 15 15 16 16 16 16
16:40 1 15 15 16 16 16 15
17:00 1 15 15 15 15 15 15
30
RIWAYAT HIDUP
Penulis bernama lengkap Enda Ulinata, lahir di Kabanjahe, 22 Mei 1991 dan merupakan anak pertama dari empat bersaudara dari Bapak Natanail Perangin-angin, SP dan Ibu Terulin Barus .Tahun 2009 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Berastagi, dan pada tahun yang sama, penulis lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Undangan Masuk IPB (USMI). Penulis memilih program studi Meteorologi Terapan, Departemen Geofisika dan Meteorologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Selama menuntut ilmu di IPB, penulis aktif di sejumlah organisasi kemahasiswaan yakni sebagai pengurus Himpunan Mahasiswa Agrometeorologi (Himagreto) pada 2011-2012. Penulis juga aktif dalam berbagai kegiatan yang diadakan oleh Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Untuk mendapatjkan gelar Sarjana Sains IPB, penulis menyelesaikan skripsi dengan judul Intersepsi Radiasi Matahari dan Pertumbuhan Tanaman Cabai Merah pada Kondisi Tanpa Naungan dan Ternaungi, dibimbing oleh Dr.Ir. Impron, M.Agr.Sc. dan Ir. Bregas Budianto, Ass.Dpl.
