Simulasi Pertumbuhan Tanaman Kentang (Solanum tuberosum) dan Prediksi Kejadian Penyakit Hawar Daun Kentang (Phytopthora infestans)

(1)

SIMULASI MODEL PERTUMBUHAN TANAMAN ICENTANG

(Soln~rnrtz

tzrberosunz)

DAN PREDIICSI KEJADIAN PENYAIUT HAWAR

DAUN KENTANG

(Plzytoplzthorn irzfestnns)

ANTON CAHYADI

G24102019

DEPARTEMEN GEOFISIICA DAN METEOllOLOGI

FAKULTAS MATEWXATII<A DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT 1'ERTANIAN BOGOR

(2)

SIMULASI MODEL PERTUMBUHAN TANAMAN KEN'I'ANG

(Solarturn trrborosu~rz )

DAN PREDIKSI KEJADIAN PENYAKI'I' HAWAR

DAUN KENTANG

(Pltytophtlzora ir$estans)

ANTON CAHYADI

G24102019

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjal~a

Sains pada

Program Sarjana Meteorologi

DEPARTEMEN GEOFISIIU DAN METEOROLOGl

FAICULTAS MATEMATIICA DAN ILMU PENGETAEIUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(3)

LEMBAR PENGESAHAN

Judul Skripsi

:

SIMULASI MODEL PERTUMBUWAN TANAMAN

KENTANG

(Solanrtm tubrrosutn)

DAN PREDIKSI

KEJADIAN PENYAKIT HAWAR 1)AUPJ KENTANG

(Plrytophilzora itzfestans)

Narna

:

Anton Cahyadi

Menyetujui

:

Pembimbing

Prof.

Dr.Ir. Yonnv Koesniarvono, MS

NIP. 131473999

Mengetahui

Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

lnstitut Pertanian Bogor

@

(4)

RINGKASAN

ANTON CAHYADI. SIMULASI MODEL PERTUMBUHAN TANAMAN KENTANG (Soln~trtnr irrberosunr) DAN PREDIKSI I<EJADIAN PENYAKIT HAWAR DAUN ICENTANG (Plryloplrflrora irrfestans). Dibimbing Oleli YONNY I<OESMARYONO.

Cuaca di suatu tempat dapat menipengaruhi pertumbuhan tanaman yang ada di daerali tersebut, maka dari itu suatu model yang menggambarkan hubungan antara faktor cuaca dengan pertumbuhan dan perkembangan tanaman serta hama dan penyakitnya dapat disusun. Model ini keniudian dapat digonakan untuk niembantu petani dalam ha1 pe~igambilali teputusan dan pengelolaan tanaman yang akan mereka tanam, khususnya tanaman kentang. Karena penelitian ini sendiri hertujuan untuk membuat model prakiraan kejadian salah satu penyakit yang umum terjadi pada taliaman kentang, model ini sendiri terdiri dari beberapa sub model, antara lain sub model pertumbuhan dan perkembangan tanaman kentang, sub model prahiraan waktu kejadian peyakit, dan sub model prakiraan hasil produksi kentang.

Faktor cuaca yang diynakan dalam penyusunan model ini antara lain suhu udara, radiasi surya, curali hujan, dan kelembaban. Suhu udara digunakan sebngai parameter masukkan pendugaan perkembangan tanaman sesuai dengan konsep akumulasi yanas. Sedanglcan produksi biomassa tanaman dihitung berdasarkan efisiensi penggunaan radiasi matahari. Curah hujan d a ~ i kelembaban digunakan dalam menentukan waktu kejadian penyakit hawar daun yang nierupakan salal~ satu penyakit utama pada kentang. Penentuan parameter model dan pengujian model didasarkan pada percobaan lapang yang telah dilakukan sebelumllya oleh peneliti lain di ketinggian tempat berbeda pada waktu tanani yang berbeda-beda. Sedangkan validasi model didasarkan pada bebcrapa model lain yang telah dikembangkali sebelumnya

Model yang telah disusun pada pe~lelitian ini dapat mensimulasikan dengnn baik pengaruli unsur crlaca terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Hasil yalig didapat pada model pertumbuhan dan perkembsngan taliaman n~enunjukkan hasil tidak berbeda nyata ontuk untuk prediksi Biomassa daun, batang, akar, unibi, ILD tanaman dan umur tanamaai dengan nilai P berturut-tnrut 0.024, 0.014, 0.002, 0.043, 0.026 dan 0.011 dan nilai i~orelasi berturnt-tnrut 0.90, 0.83, 0.74, 0.99, 0.93 dan 0.85., sehingga model dapat digunakan untul; niensimuiusikan keadaan tanaman berdasar kondisi cuaca yang ada

(5)

RIWAYAT HlDUP

Penulis dilahirkan di Bandar Lampung pada tanggal 12 oktober 1984 dan ~nerupakan anak satu-satunya dari pasangan Bapak Masharyadi dan 1bu Rosimah,

Jenjang pendidikan penulis dimulai di SD Negeri 1 Tanjung Agung, lulus tahun 1996, kemudian dilanjutkan di SLTP Negeri 5 Bandar Lampung, lulus tahun 1999, Lrlu ~nclanjutkan ke SMU Negeri 10 Bandar lampung, lulus tahun 2002, pada tahun yang sama penulis diterima di Progam Studi Geofisika dan Meteorologi IPB Melslui jalur USMI.

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

(24)

(25)

(26)

(27)

(28)

(29)

(30)

(31)

(32)

(33)

(34)

(35)

(36)

(37)

(38)

(39)

(40)

(41)

(42)

(43)

SIMULASI MODEL PERTUMBUHAN TANAMAN ICENTANG

(Soln~rnrtz

tzrberosunz)

DAUN KENTANG

ANTON CAHYADI

G24102019

(44)

DAN PREDIKSI KEJADIAN PENYAKI'I' HAWAR

DAUN KENTANG

ANTON CAHYADI

G24102019

Skripsi

Sains pada

(45)

LEMBAR PENGESAHAN

Judul Skripsi

:

KENTANG

DAN PREDIKSI

Narna

:

Anton Cahyadi

Menyetujui

:

Pembimbing

Prof.

NIP. 131473999

Mengetahui

lnstitut Pertanian Bogor

@

(46)

RINGKASAN

ANTON CAHYADI. SIMULASI MODEL PERTUMBUHAN TANAMAN KENTANG (Soln~trtnr irrberosunr) DAN PREDIKSI I<EJADIAN PENYAKIT HAWAR DAUN ICENTANG (Plryloplrflrora irrfestans). Dibimbing Oleli YONNY I<OESMARYONO.

Cuaca di suatu tempat dapat menipengaruhi pertumbuhan tanaman yang ada di daerali tersebut, maka dari itu suatu model yang menggambarkan hubungan antara faktor cuaca dengan pertumbuhan dan perkembangan tanaman serta hama dan penyakitnya dapat disusun. Model ini keniudian dapat digonakan untuk niembantu petani dalam ha1 pe~igambilali teputusan dan pengelolaan tanaman yang akan mereka tanam, khususnya tanaman kentang. Karena penelitian ini sendiri hertujuan untuk membuat model prakiraan kejadian salah satu penyakit yang umum terjadi pada taliaman kentang, model ini sendiri terdiri dari beberapa sub model, antara lain sub model pertumbuhan dan perkembangan tanaman kentang, sub model prahiraan waktu kejadian peyakit, dan sub model prakiraan hasil produksi kentang.

Faktor cuaca yang diynakan dalam penyusunan model ini antara lain suhu udara, radiasi surya, curali hujan, dan kelembaban. Suhu udara digunakan sebngai parameter masukkan pendugaan perkembangan tanaman sesuai dengan konsep akumulasi yanas. Sedanglcan produksi biomassa tanaman dihitung berdasarkan efisiensi penggunaan radiasi matahari. Curah hujan d a ~ i kelembaban digunakan dalam menentukan waktu kejadian penyakit hawar daun yang nierupakan salal~ satu penyakit utama pada kentang. Penentuan parameter model dan pengujian model didasarkan pada percobaan lapang yang telah dilakukan sebelumllya oleh peneliti lain di ketinggian tempat berbeda pada waktu tanani yang berbeda-beda. Sedangkan validasi model didasarkan pada bebcrapa model lain yang telah dikembangkali sebelumnya

Model yang telah disusun pada pe~lelitian ini dapat mensimulasikan dengnn baik pengaruli unsur crlaca terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Hasil yalig didapat pada model pertumbuhan dan perkembsngan taliaman n~enunjukkan hasil tidak berbeda nyata ontuk untuk prediksi Biomassa daun, batang, akar, unibi, ILD tanaman dan umur tanamaai dengan nilai P berturut-tnrut 0.024, 0.014, 0.002, 0.043, 0.026 dan 0.011 dan nilai i~orelasi berturnt-tnrut 0.90, 0.83, 0.74, 0.99, 0.93 dan 0.85., sehingga model dapat digunakan untul; niensimuiusikan keadaan tanaman berdasar kondisi cuaca yang ada

(47)

RIWAYAT HlDUP

Penulis dilahirkan di Bandar Lampung pada tanggal 12 oktober 1984 dan ~nerupakan anak satu-satunya dari pasangan Bapak Masharyadi dan 1bu Rosimah,

Jenjang pendidikan penulis dimulai di SD Negeri 1 Tanjung Agung, lulus tahun 1996, kemudian dilanjutkan di SLTP Negeri 5 Bandar Lampung, lulus tahun 1999, Lrlu ~nclanjutkan ke SMU Negeri 10 Bandar lampung, lulus tahun 2002, pada tahun yang sama penulis diterima di Progam Studi Geofisika dan Meteorologi IPB Melslui jalur USMI.

(48)

(49)

(50)

(51)

(52)

(53)

SIMULASI MODEL PERTUMBUHAN TANAMAN ICENTANG

(Soln~rnrtz

tzrberosunz)

DAUN KENTANG

ANTON CAHYADI

G24102019

(54)

DAN PREDIKSI KEJADIAN PENYAKI'I' HAWAR

DAUN KENTANG

ANTON CAHYADI

G24102019

Skripsi

Sains pada

(55)

LEMBAR PENGESAHAN

Judul Skripsi

:

KENTANG

DAN PREDIKSI

Narna

:

Anton Cahyadi

Menyetujui

:

Pembimbing

Prof.

NIP. 131473999

Mengetahui

lnstitut Pertanian Bogor

@

(56)

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belaltang

Taliaman kentang merupakan salah satu tanaman penunjang program diversifikasi pangan untuk memenuhi kebutuhan gizi

masyaralcat. Sebagai bahan makanan,

kandungan nutrisi umbi kentang dinilai cukup baik, yaitu mengandung protein berkualitas tinggi, asam amino esensial, mineral, dan elemen-elemen mikro, di samping juga merupalcan sumber vitamin C (asatn askorbat), beberapa vitamin B (tiamin, niasin, vitamin BG), dan mineral P, Mg, dan K (Burton, 1996)

Menurut Niederhanser (1993, diacu dalam Nurmayulis 2005), perbandingan protein terhadap karbohidrat u m b i kentang lebih tiuggi daripada tanaman serealia dan jenis umbi lainnya. Kandungan asam aminonya juga seilnbang sehingga sangat baik bagi kesehatan manusia, sehingga kentang juga dapat dijadikan sebagai makanan pokok pengganti nasi untuk para penderita diabetes dan beberapa penyakit lainnya.

Dalam usaha budidaya kentang banyak kendala yang dihadapi oleh petani, salah satunya adalah llama dan penyakit yang menyerang tanaman sehingga terkadang terjadi gagal pauen Itarena rusaknya tanaman ole11 hatna dan penyakit tanaman.

Ross (1964, diacu dalam Parman 1985), ~nenyatakan bahwa persaingan antara ~nanusia dengall organisme perusak tanaman telah ada sejak berabad-abad yang lalu, pada tahun 1400 SM seorang sejarawan Mesir melaporkan bahwa ulat-ulat merusak separuh tanaman gandunl, sedangkan sisanya dimakan hippopotami, Itawanan tikus, dan belalang. Demikian pula gangguan penyakit, berdasar pengobservasi, fosil-fosil tanaman dengan tanda-tanda terserang penyakit telah ditemukan jauh sebelulnnya yaitu 8000-9000 tahun yang lalu (Baker dan Snijder, 1965 diacu dalam Parman 1985).

lklim dan cuaca melliiliki peran penting dalani penyebaran penyakit tanaman baik langsung tnaupun tak langsung. Proses infeltsi penyaltit, penyebaran spora dan pembentoltail organ petnbiakan pada cendawan dan bakteri memerlukan kesesuaian cuaca yang baik. Dapat dikatakan bahwa terdapat proses yang beinteraksi satu sama lain yaitu proses fisik dan biologis. Proses fisik ditampilkan dalaln bentuk pola dan fenomena iklim, sedanglcan proses biologis dtampilkan dalm bentuk pertutnbuhan,

perkembangan dan epide~nik penyakit

(Koesmaryono, 1999)

Suhu, curah hujan dan radiasi surya merupakan faktor dominat~ yang mempengaruhi keadaan tanaman, sedangkan kelenibaban ndara serta kecepatan dan arah angin berpengaruh terhadap laju perkembangan penyakit tanaman. Hubungan antara liugkungan, tanaman dan penyakit tanaman biasanya digambarkan melalui diagram segitiga penyakit. Sedangkan dalam hubungannya dengan sistem pertanian, ketiga faktor lainnya dapat dipengaruhi oleh peran manusia ha1 ini biasanya digambarkan dengan segi empat peyakit.

Gambnr 1. Segitiga penyakit dnn scgi enlpat peyakit pada sistcm pertmiinn

Sumber: Triharso (1 994)

Menurut B e y dan Las (1991, diacu dalatn B e y 1991), dalam sektor pertanian sebenarnya pendekatan iklim/cuaca dapat dipilah atas tiga tujuan, yaitu :

1. Untuk perencanaan dan pengembangan wilayah, komoditi dan paket teknologi. 2. Perencanaan dan pengelolaan sistem usaha

tani

3. Untuk pendugaan hasil dalam kaitannya dengan pengelolaan dan pelnasaran hasil panen

Dari ketiga ha1 diatas dapat diketahui bahwa infor~nasi cuaca dapat membantu para petani dalatn ha1 pengatnbilan keputusan, sehingga efisiensi dalam sistem usaha tani dapat dicapai. baik dalam penenti~an waktu tanam yang paling sesuai hingga waktu penggonaan pestisida yang paling tepat untuk tnenanggulangi kerusakan tanatnan oleh suatu ]>enyakit.

(57)

diaplikasikan pada tenlpat dan musim yang berbeda, dengan syarat adanya asumsi-asumsi yang hams dipenuhi (Sulistiono, 2005)

1.2. Tujuan penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah mensimulasikan hubungan antara keadaan cuaca di suatu daerah terhadap pertunibuhan dan perkembangan tanaman kentang dan juga pengaluhnya terhadap peiiyakit hawar daun kentang (Pliylophthora irfesmns).

1.3. Manfaat Penelitian

Ada beberapa manfaat yalig dapat diambil dari 11asil penelitian ini antara lain :

1. Resiko kerugian yang diderita petani akibat w a h tanam yang kurang tepat dapat dikurangi.

2. Efisiensi biaya pembelian fungisida dapat dilakukan karena petani dapat memprediksikan kapan penyakit dapat menyerang tanaman mereka.

11. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Tanaman Kentang

Secara taksonomi tanaman kentang dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

-

Kingdom : Plantae

-

Divisi : Spern~atophyta

-

Subdivisi : Angiosperntae - Kelas : Dicotiledonae

-

Family : Solonaceae

-

Genus : so la nun^

- Spesies : Solal~um tuberosuln L.

Tanaman ini berasal dari daerah Amerika Selatan, lalu diintroduksi ke wilayah Eropa pada abad ke -16, sedangka~i ke wilayah asia bar11 pada abad ke-17. Menurut Sunarjono (1975), saat masuknya tanaman kentang di Indonesia tidak diketaliui dengan pasti, tetapi pada tahun 1794 tanamall kentang ditemukan telah ditanam di sekitar Cisarua (Kabupaten Bandung), dan pada taliun IS1 1 tanaman kentang telali tersebar luas di Indonesia, terutama di daerah-daerali pegoiinngati di Aceh, Tanah Karo, Su~ilatel-a B a ~ a t , Bengkulu, Suniatera Selatan, Minaliasa, Bali, dan Flores. Di pulau Jawa daerah-daerah pertanaman kentang berpusat di Pengalensan, Len~bang, dan Pacet (Jawa Barat), Wonosobo d a t ~ Tawangmangu (Jawa Tengah), serta Batu dan Tengger (Tawa Timur).

2.1.1. Syarat Tunibuh 1. Ketinggian tempat

Secara unrutn tanam;lii kentang termasuk tanaman yang dapat tum1)uh di daerah tropika dan subtropika (Ewing dali Keller, 1982). Tanaman ini dapat tumbul~ pada ketinggian 500 sampai 3000 ni di atas pennukaan laut, dan yang terbaik pada ketinggian 1300 m di atas permukaan laut. Tanaman ini termasiik taliaman be~umur pendek dengan kisaran 85-180 hari. 2. Jenis Tauall

Kentang dapat tumbuh baik pada tanah yang subur, mempunyai drainasa yang baik, tanah liat yang gembur, debu atau debu be~pasir, dan jellis tanah yang paling cocok unluk tanaman ini ialah andosol. Tanaman iui tole>-an terhadap pH pada selang yang cukup luas, yaitu 4,5 sampai 8,0, tetapi u n h ~ k peitumbuhan yang baik dan ketersediaan unsur hara, pII yang baik adalah 5,O sampai 6,5. Menurut -4sandlii dan Gunadi (1989, diacu dalam Nurmayulis 2005), tanaman kentang yang dita~iam pad;^ pH h a n g dari 5,O akan mengliasilka~l umbi yang bermutu kurang bagus. Di daerah-daerah yang akan ditanam kentang yang menitnbulka~i masalah penyakit kudis, pH tanali diturunlcan menjadi 5,O sampai 5,2.

3. ICeadaan Cuaca a. Suhu dnn Kelembabao

Pertumbuhan tanaman kctitang sangat dipengaruhi oleh keadaan cuaca. Tanaman kentang tumbuh bait pada lingkungan dengan suhu rendah, yaitu 15 sampai 20UC, cukup si~iar matahari, dan kelembaban udara 80% sampai 90

% (Sunarjono, 2007).

Suhu yang dibutuliknn oleli tanaman ini berbeda untuk tiap periode pertumbuhannya. Pada periode vegetatif, tanalnali ini memerlukan suhu antara 12

-

16 'C. Sed;tngkan pada periode selanjuh~ya antara 19

-

21 OC (Anonimous 1997).

b. Cul.ali I-Injan

(58)

diaplikasikan pada tenlpat dan musim yang berbeda, dengan syarat adanya asumsi-asumsi yang hams dipenuhi (Sulistiono, 2005)

1.2. Tujuan penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah mensimulasikan hubungan antara keadaan cuaca di suatu daerah terhadap pertunibuhan dan perkembangan tanaman kentang dan juga pengaluhnya terhadap peiiyakit hawar daun kentang (Pliylophthora irfesmns).

1.3. Manfaat Penelitian

Ada beberapa manfaat yalig dapat diambil dari 11asil penelitian ini antara lain :

1. Resiko kerugian yang diderita petani akibat w a h tanam yang kurang tepat dapat dikurangi.

2. Efisiensi biaya pembelian fungisida dapat dilakukan karena petani dapat memprediksikan kapan penyakit dapat menyerang tanaman mereka.

11. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Tanaman Kentang

Secara taksonomi tanaman kentang dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

-

Kingdom : Plantae

-

Divisi : Spern~atophyta

-

Subdivisi : Angiosperntae - Kelas : Dicotiledonae

-

Family : Solonaceae

-

Genus : so la nun^

- Spesies : Solal~um tuberosuln L.

Tanaman ini berasal dari daerah Amerika Selatan, lalu diintroduksi ke wilayah Eropa pada abad ke -16, sedangka~i ke wilayah asia bar11 pada abad ke-17. Menurut Sunarjono (1975), saat masuknya tanaman kentang di Indonesia tidak diketaliui dengan pasti, tetapi pada tahun 1794 tanamall kentang ditemukan telah ditanam di sekitar Cisarua (Kabupaten Bandung), dan pada taliun IS1 1 tanaman kentang telali tersebar luas di Indonesia, terutama di daerah-daerali pegoiinngati di Aceh, Tanah Karo, Su~ilatel-a B a ~ a t , Bengkulu, Suniatera Selatan, Minaliasa, Bali, dan Flores. Di pulau Jawa daerah-daerah pertanaman kentang berpusat di Pengalensan, Len~bang, dan Pacet (Jawa Barat), Wonosobo d a t ~ Tawangmangu (Jawa Tengah), serta Batu dan Tengger (Tawa Timur).

2.1.1. Syarat Tunibuh 1. Ketinggian tempat

Secara unrutn tanam;lii kentang termasuk tanaman yang dapat tum1)uh di daerah tropika dan subtropika (Ewing dali Keller, 1982). Tanaman ini dapat tumbul~ pada ketinggian 500 sampai 3000 ni di atas pennukaan laut, dan yang terbaik pada ketinggian 1300 m di atas permukaan laut. Tanaman ini termasiik taliaman be~umur pendek dengan kisaran 85-180 hari. 2. Jenis Tauall

Kentang dapat tumbuh baik pada tanah yang subur, mempunyai drainasa yang baik, tanah liat yang gembur, debu atau debu be~pasir, dan jellis tanah yang paling cocok unluk tanaman ini ialah andosol. Tanaman iui tole>-an terhadap pH pada selang yang cukup luas, yaitu 4,5 sampai 8,0, tetapi u n h ~ k peitumbuhan yang baik dan ketersediaan unsur hara, pII yang baik adalah 5,O sampai 6,5. Menurut -4sandlii dan Gunadi (1989, diacu dalam Nurmayulis 2005), tanaman kentang yang dita~iam pad;^ pH h a n g dari 5,O akan mengliasilka~l umbi yang bermutu kurang bagus. Di daerah-daerah yang akan ditanam kentang yang menitnbulka~i masalah penyakit kudis, pH tanali diturunlcan menjadi 5,O sampai 5,2.

3. ICeadaan Cuaca a. Suhu dnn Kelembabao

Pertumbuhan tanaman kctitang sangat dipengaruhi oleh keadaan cuaca. Tanaman kentang tumbuh bait pada lingkungan dengan suhu rendah, yaitu 15 sampai 20UC, cukup si~iar matahari, dan kelembaban udara 80% sampai 90

% (Sunarjono, 2007).

Suhu yang dibutuliknn oleli tanaman ini berbeda untuk tiap periode pertumbuhannya. Pada periode vegetatif, tanalnali ini memerlukan suhu antara 12

-

16 'C. Sed;tngkan pada periode selanjuh~ya antara 19

-

21 OC (Anonimous 1997).

b. Cul.ali I-Injan

(59)

c. Kandur~gan air Tanali

Seperti pada suhu, kandungan air tanah yang dibutuhkan untuk tiap periode perturnhuban tanaman berbeda-beda, pada fase awal hingga tumbuh tunas, kandungan air yang dibutuhkan herkisar antara 70-80%. Pada fase pengisian umhi kandungan air yang dihutuhkan antara 75-

85% dan pada fase pematangan kebutuhan air berkisar antara 80-90% (Sulistiono, 2005). 2.1.2. Morfologi tanaman kentang

a. Dann

Daunnya majemuk menempel di satu tangkai (rachis) jumlah helai daun umumnya ganjil, saling berhadapan, dan di antara pasang daun terdapat pasangan daun kecil seperti telinga, yang disebut daun sela. Pada pangkal tangkai daun majemuk terdapat sepasang daun kecil yang disebut daun penumpu (stipz~lae). Tangkai lembar daun @etioltrs) sangat pendek dan seolah-olah duduk. Warna daun hjau muda sampai hijau gelap dan tertutup bulu-bulu halus.

Gamhar 2. Daun kentang

b. Batang

Batang kentang kecil, lunak, dan bagiau dalamnya berlubang serta bergabus. Bentulinya persegi dan tertutup dilapisi hulu-bulu halus. Batang yang muncul dari mata umbi ini berwarna hijau kemerahan dan bercabang samping. Pada dasar batang utama akan tumbuh menjadi tanaman barn. Dengan demikian, stolon mempakan perpanjangan dari batang. Dengan kata lain umhi kentang merupakan batang yang membesar, sementara itu akamya bercahang membentuk akar rambut yang berhngsi menyerap bara makanan dari dalam tanah.

c. Umbi

Umbi terhentuk dari ujung stolon yang membengkak. Umbi kentang melupakan gudang makanan yang terdiri dari karbohidrat, protein, dan mineral yang merupakan hasil fotosintesis. Pada bagian ujung umbi (nose) terdapat banyak mata yang bersisik, sedangkan pada bagian pangkal (heel) atau tangkai umbi tidak ada matanya. Mata umbi tersebut dapat tumbuh menjadi tananian baru. Satu mata umbi bisa menrhasilkan satu hatana utama atau lebih.

d. Buah

(60)

Gnmbar 5. Builh kentang e. Bunga

Bentuknya menyerupai terompet dan muncul pada ujung cabang. Kelopak bunga benvarna hijau dan berjumlah 5 helai, mahkotanya melehar dan bercanggap lima sehingga menyerupai bintang, wamanya hervariasi putih, merah, atau u n y . Wama hunga herkorelasi positif (cocok) dengan warna hatang dan kulit umbinya.

Bunga kentang termasuk bunga sempurna

(hernzaphrodit) atau berumah satu (inoiroceus),

yakni memiliki organ jantan dan betina, seperangkat organ jantan ini ini disebut stamen atau androecium. Sementara seperangkat organ betina yang terdiri dari kepala putik (stigma), tangkai putik (sfylltrs) yang~panjang, din bakai buah (ovmizinz) disebut pistillum atau gynoecium. Jumlah henang sari 5 buah dengan tepung sari terdapat dalam kantong (nrrfltera)

yang berbentuk gada atau bulat panjang. Kantung tersehut terdiii dari dua mans (locus),

hertangkai pendek yang melekat pada dasar bakal buah. Dalam bakal buah terdapat 500

bakal biji (ol~~ilum).

Kedudukan benang sari umumnya lebih rendah daripada putiknya, tetapi adapula yang lebih tinggi atau sama tinggi dengan putiknya. Hal ini yang memungkinkan hunganya menyerbuk sendiri (self pollirratioiz) atau menyerbuk silang (self incontpalible). Bunga akan menyerbuk sendiri hila kedudukan benang sari lebih tingi dari putiknya. Sebaliknya bila kedudukan benang sari lebih rendah dari putik maka akan terjadi penerbukan silang. Besarnya tingkat penyerbukan sendiri diduga mencapai

30%.

Tepung sarinya kering, sehingga mudah terhambur keluar apabila telah matang. Pada bunga kentang, organ kelamin betina atau putiknya lebih cepat matang (resepfij') dari pada

tepung sari. Sewaktu tepung sari matang, putiknya telah layu sehingga tidak reseptif. Oleh karena itu, bisa tejadi penyerbukan silang dengan tepung sari dari bunga lain atau tanaman lain. Bertindak sebagai penyerbuknya adalah lebah madu (Apis indica) yang memberi madu pada bunga mekar. Pada usaha tani kentang adanya pembungaan dapat menghambat pembentukan umbi, kaena itu hunaa vane

2.1.3. Pertumbul~an Tnnaman Kentang Menurut Beukema dan van der Zaag (1979

diacu dalam Sulistiono 2005), pertumbuhan tanaman kentang dapat dihagi menjadi tiga fase, yaitu ( 1 ) fase pertumbuhan tunas @reemergence-ernergeuce), (2) fase pertumbuhan brangkasan (halrlnr growth), dan

(3) fase pertumbuhan umbi (Ilrber growllz). Pada fase pertumbuhan tunas @reemergence), tunas dapat tumbuh, baik di dalam luangan penyimpanan maupun di lapangan, dengan atau tanpa cahaya matahari. Moorby dan Milthorpe

(1975) menyatakan bahwa setelah umbi

mengakhiri masa dormansi, tunas mulai tumbuh. Laju pertumbuhan tunas bergantung pada suhu dan kelembaban. Pada suhu tinggi tunas tumbuh lebih cepat sehingga tanaman tumhuh lebih awal di atas permukaan tanah. Jika kondisi tanah kering, umbi kehilangan hobot sehingga tunas tumbub lebib lambat.

(61)

pertumbuhan tunas lateral. agar pemmbuhan tanaman lebih seragam. Pembuangan tunas apikal tidak berpengaruh terhadap luas daun dan bahan kering tanaman, tetapi akan mempengmhi saat munculnya tanaman di atas pemukaan .tanah . w o o d y .dan Milthrope, 1975). Tuoas a p h l akan tumhuh lebih awl yang selanjutnyadiikuti. oleh pemmbuhan tunas- lateral.

Pase peaumbuhan brangkaan i seluluh organ tanamaa (liatd~~z grmvih) dimulai' sejak .dam pertama terbuka

di

. a m pennukaan tanah sampai tercapai bobot k e r i g maksimum. Sejak dim pertama terbulia. kegiatan fotosintesis dimulai sehingga peran m b j iudllk .sebag,ai pemasok karhohidnt dalam pemmbuhan

tawman sedikir demi s e d i i t berkurang dan. akhimya tidak berfunysi sama sekali (Beukema dan van der Zaag, W m )

Pada ffise pertumbuhan umbi (trrber gmvtlr) terjadipenaingan yang kuat antam utnbi dengan bayan atas tanaman .(shoot) yang sama-sama tumbuh dan sama-sama berpemn sebagai penenma (siizli). Persaingan itu berhenti setelah pemmbuhan brangkasan mencapai maksimum d a r hanya umbi- yang berfungsi sebagai- penetima, sedangkan brangkasan berubah menjadi somber (Bbnkema dan van der Zaag, 1979)

2.2. ftnvar Dam Kertta~ip

Hawar daun kentaly (late- blile) mempakan sdah satu penyakit terpenting pada tanaman kentang. Penyakit ini diduga berasal dari pegunungan Andes di daerah Amerika Selatan lalu nlasuk ke wilayah perhiau di An~erika dan m e l m hingga kc Eropa. Penyakit. in$ mula? menyerang tanaman kentang sejak mulai dibudidayakan pada tahun 1794 (Semangun,

1996) Pads tahun 11845-1860 tejadi gaga1 panen besar-besaran di Irlandia karena penyakit hawar daun sehingga terjadi bencana kelapamn yang menewaskan lebmh dari satu juta orang. JumIah tersebut merupakan seperdelapm penduduk Irlandia pada waktu i h , (Semangun, 1996). Kerugian karena hawar daun kentang dewasa ini ditaksir sekitar

YO%

untuk seluruh dunja, yang h e r d hjlangnya sekjtar 30 juta ton umbi kentang setiap tahun (Semangun, 1996)

Di Indonesia hawar dann mulai menjangkiti kentang pada tahun 193511936, Penyakit ini menyebar cepat di daerah l a w , diduga penyakit i n ! terbawa oleh bibit kentang yang diimpor dari

Beta%& (Thumlg 1947, diacu dalat~l Setnanguri 19%).

Penyakit ini dapat menghancurkan bagian tamman, terutama bagian daun. Kerusakan pada bagian daun dapat mencapsi 100%. pada infeksi yang berat, lnokulum yang diproduksi pada ba@m daun dapu. mayebiu den@ cepat, ke

organ lubuh lainnya, seperti batang d m u~nbi. K e r u ~ m l yang .diakibatkan oleh penyakit ini terbadap tanman kentang adalah tejadinya pengurangan. &mli fotosinlesis. pada &aun sehingp pasokau produksi makanan untuk tanaman akan terganggu, akibatnya proses p e m b u h a n . tanaman akan ikut terganggu sehiigga produksi umbi tanaman akan berkurang,. bahkan padl beberapa kasus tanaman menjadi. kerdil: dm. mati (Semangun,

1996)

2.2.1. Gejafapenyakit

Gejala awal dari penyakit ini adalah terdapat bercak-hercak nekratii (busuk yang semaErin lebar)' pada tepi dan ujungny, pada keadaan cuaea dimana suhu tidak terlalu rendah dan kelembaban cukup tinggi bercak-bercak tadi akan menyebar dengan cepar ke seluruh bagian dam, sehisgga dane yang terserang akan segera mati. Apabila cuaca seperti ini berlangsung cuknp- lama maka seluruh bagian tanaman akan segem mati, apabila keada&nya c u h p kering bercak pada hnaman mmsebui akan segera menbering d m tidak meluas. Pada umumnnya gejala penyakit ini akm terlihat pada tanaman ketika tanamai herumur lebih dari satu bulan; meskipun terkadang gejala terlihat ketika umur

tammail 21 tmi(AbJdi 2003)

Pada cutim y m g lemb;rb pada sisi bawah daun yang sakit ierdayat lapisan kelabu tipis yang terdiri dari konidiofor dan konidium cendawm (Semanpn, 1996). Cendawan jug% terkadang menyerang bagian umbi kentang, pada keaadan optimum bagi pemmbuhan cendawan, bercak pnda umbi akun mengendap Jan masuk s e d a h 3 -6 mu1 pada umbi, bercak ini biasanya berwama coklat alau hitam ungu dan bagian umbi yang terserang akan meniadi Lunak. Bagian umbi yang terserang dapat merupakan bagian-bagiru~ kecil namun dapat juga merupnkan snh! bngian yang l u s ppada

(62)

tanaman kentang 2.2.2. Penyebab Penyakit

Penyakit hawar daun kentang disebabkan oleh patogen Phytoplhora itfestans, patogen ini berupa cendawan yang memiliki miselium interseluler, tidak bersekat, memiliki banyak haustorium (alat penetrasi). Konidiofor keluar dari mulut kulit, berkumpul 1-5, dengan percabangan simpodial (seperti hifa pada umumnya), memiliki bengkakan-bengkakan yang khas. Konidium berbentuk buah per. Dengan ukuran 22-32 x 16-24 pm, berinti banyak, 7-32 (benang) b m , atau secara tidak langsung dengan membentuk spora kembara, konidium (kotak spora) dapat pula disebut sebagai sporangium atau zoosporangium (Semangun, 1996). Cendawan dapat membentuk oospora meskipun agak jarang.

Secara taksonomi cendawan ini dapat dikategorikan sebagai berikut

-

Domain : Eukatyota

-

Kingdom : Chromalveolafa

-

Kelas : Ootnycetes

-

Family : Pylrtiaceae

-

Genus : Phpophthora

-

Spesies : Phytoplhora hzjestans.

Cendawan ini diketahui memiliki beberapa ras fisiologi, menurut Suhardi (1979, diacu dalam Semangun 1996), di kebun percobaan Segunung, Cipanas, Jawa Barat terdapat ras 0, 1, 2, 1.2, 1.3, 1.2.3, dan 5 dan ditempat lain ditemukan pula ras yang berbeda, Namun pada penelitian ini tidak dibahas mengenai ras-ras penyakit tersebut.

permukaan daun tlmaman kentang

Sumber: ASPB (2008)

i

~

2.2.3. Daur Penyakit I

I

Phytop/~t/~orn it?festat?s dapat

(

mempertahankan diri dari musim kemusim

,

dalam umbi yang telah terinfeksi, apabila umbi

1

tersebut ditanam kembali maka cendawan dapat

1

menaiki tunas muda yang baru tumbuh dan membentuk banyak konidium atau sporangium disini, pada umbi yang dibuang karena diketahui telah terinfeksi dan pada keadaan tumbuh optimal umbi-umbi tersebut akan tumbuh sehingga cendawan akan kembali membentuk konidium dan menyerang tanaman sebat, namun di daerah Indonesia sangat jarang terjadi

1

(63)

2 U . Pengaruk Lingkuugan T e A d a p penyebaran penyakit

Menurut Abadi (2003); lingkungan memiliki peran yang penting dalam proses pemmbuhan dan perkembangan tanaman, h i t u pula halnya dengan penyebarm penyakit. Kondisi Iingkungan yang mendubng akan membuat penyebaran penyakit pa& tanaman akan menyebar dengan cepat, begitupun sebaliknya apabiIa kondisi. lingknngan. lid&. mendukung maka penyakit tanaman tidak akan menyebar, seliimgga kerugian yang diderita akibat penyakit tersebut tidakterlalu mengkhawatirkan.

Pada umumnya pembentukan din perkecambahan. konidium Phytophll~ora inj~~~i0n.r sangat dipengsmhi. deb. kcfernhaban dan suhu, dan ywg paling berpengamh adalah kelembaban.. Pada kondisi. kering konidium

biasanya akan mat? dafam waktu 1-2 jam, sedangkan pada kelembaban 5U-80% biasanya

akan bertahan h i n g a 3-6 jam s a j a Pada suhu 10-25"C, katau ada

air

konidium &an membentuk spora kembara dalam waktu %-2

jam, clan s p a n kembara iai &an. membenlnk pembuhh kecambah dalam wrrktu 2-2 % j m .

Perkembkngan bercak pada daun sangat cepat tejadi pada kondisi dimana suhu lingkungan berkisar antara 18-20°C, sedangkan padz mhu->30QC perkembangan cend~wan &an terhan~bat. Oleh kmena itu untuk tanaman kentang &tam rendah (5 500 mdpl} penyakit

ini bukarr merupakan masalah. Berikut ini adalah -grafik fluktuasi serangsn hawar daun kentang mhrk s e l d wilayah pemnian kentan2 di Indonesia

2.3. Model

sub- sistemf yang. terdtur sehingga karalTer atau proses yang tejadi didalamnya dapat digambarkan secara jelas yang menjadi dasar pembriatan modelnya @&ndoko,1996). Dalam perkernbangannya model dspat dipilah dengan beberapa cam, yaitu model fisik dan mental, deskriptif

d m

iwmik,m l i i

dan

m W t & , dinamik

dan

statik, detenninistik dan stokastik, dan deslcriptif .dm numeik. Model yang dibuat pada penelitian ini addah model numedk diimana pengolahan data input dilakukan dengan perhitungan matematis sel~ingga didapatkan autput yangdiinginkan

2.3.1. Perhitungan Mntem:~tis Pada Model P e n d u e a n Hari Infeksi

Pendugaan hari pertama terjadinya infeksi didasarkao pada beberapa kondisi Jingkungan yang mendukung, terjadinya infeksi penyakit pada tanaman.. Ada beberapa pendapat yang dikemukakan untuk menentukan hari pertama tejadibya

infeksi penyakit bawar

daun pada kentang

Van E v e r d i n ~ n (1933, diacu dalam Sulistiono 2005) menyatakan bahwa infeksi akan terjadi bila syarat-syarar berikut terpenuhi

-

Malam hari berembun minim;rl4 jam

-

Suhu minimum > 10°C

-

Penurnpan awarr > 80% sepanjang. hari

-

Curah hujan 5 0,l mm sebelum emhun matam hari

Menurut Bourke(1953) :

-

Terdapat periode 12 jam dimana suhu > 10°C d m kebasal~an daun pada RH >90% selama4 jam

-

Kebasahan daun pada RW < 90% seliilna 16 jam

Menuntt Beaumont (1947) :

-

Gejala epidemik nasnpak 7-21 hari kemudiatl bilasuhu->lO°C minimal 48 jam

-

RH minimal berad'pada kisaran 75% E/Ienunrt Foeund (1983) :

-

Suhu maksimum henda padn kisaran 17-

24°C

-

Sul~u minimum 2 iO°C

- RH sebesar? 75% selama 12 jam

-

Curah hujan mlnlmal0,I nlm Secara singkat model dapat d~defin~s~kan

sebagi penyederhanaan dari sebuah sistem. ThermnlUnit

sebagai implikasi dan pengertian itu adalnh Menunit K i n k ( 1 99 1. dkcu dalalu Hall

iidak semua proses di dalam harus 1995) sistem derajat hari (l>cgree Day) atau dijelaskan dengan model yang waktu thermal unit (Daily T!~erfna/ U r ~ i f )

(64)

Waktu thermal unit dalam model yang dikembangkan oleh Kiniry menggunakarl suhu dasar 8 OC untuk sebagian besar

tanaman. Pada suhu 34 OC pertumbuhan

tanaman akan maksimum, sedaugkan di atas 34 OC pertumbuhan menurun secara linear

hingga pertumbuhan terhenti pada suhu 44

OC. Laju perkembangan tanaman terjadi

apabila suhu rata-rata harian melebihi suhu dasar tanaman.

Thermal unit digunakan untuk menduga waktu yang dibutuhkan tanaman untuk ~nencapai suatu fase perkembangannya, persamaan yang digunakan adalah

TU =t(T-To)

Dimana :

TU

=Thermal Unit

t = fase perkembangan tanaman T = Suhu rata-rata harian

To = Suhu dasar tanaman, ditentukan 7'C

menurut Delden 2001

Menurut Baharsyah (1991, diacu dalam Bey 1991), konsep degree day ini memiliki beberapa kelemahan, antara lain adanya perbedaan suhu minimum untuk berbagai tahap pertumbuhan, dan tidak mempertimbangkan variasi kisaran suhu diurnal yang sering menentukan dalam pertumbuhan tanaman daripada suhu rataan. Walupun tnasih banyak kelemahan dari konsep ini, penggunaannya telah banyak diterapkan pada bidang pertanian, terutama untuk pemuliaan tanaman

Biomassa

Biomassa tanaman adalah berat kering total tanaman, Biomassa digunakan untuk melihat kemampuan tumbuh dan bertahan tanaman, persamaan yang digunakan adalah

Bb

=sQi= ~ ( 1 -

e - " L D ) ~ ,

Diniana :

Bb = Produksi Biomassa (Kg h d ' d'2)

c

= Efisiensi pengunaan radiasi

~natahari, ditentukan sebesar 0,0014 ~ t g M J - I

Q0 = Radiasi yang sampai di alas tajuk

(MJI~.')

(3

= Radiasi yang diserap (M~rn.') k = ICoefisien pemadarnall sebesar 0.35 [image:64.599.291.495.87.271.2]

(Sulistiono, 2005) ILD = Indeks luas daun

Gambar I I . Diagram perkembangan bercak infeksi pada daun tanaman kentang

Sumber:Powell ( 2002)

Gambar diatas menjelaskan perkembangan bercak infeksi pada daun. Lokasi llifa terjauh pada bercak diga~llbarltan sebagai lingkaran dengan wama lebih gelap, tepi dari bagian bercak yang terlillat adalah daerah sporulasi, diindikasikan diatas diantara lingkaran tebal yang muncul dari per~nnkaan daun lima hari setelah infeksi oleh hifa dan memproduksi badan sporulasi. Pada daer,%h radial dibelakang daerah sporulasi merupakan bagian daun lain yang diperkirakan akan terkena infeksipada beberapa waktu berltutnya, pertumbuhan maksimum bercak harian uutuk penyakit hawar daun kentang diperitirakan sebesar 4mmlhari.

Pertamballan luas bercak pada daun dipengaruhi oleh keadaan lingkungan, pada keadaan yang mendukung, luas bercak penyakit akan sangat pesat perkembanga~mya, bahkan dapat membunuh tanaman kentang hanya dalam dua hingga tiga hari saja.

3.1 Walctu dan Ternpat

Penelitian dilakukan rnulai bulan April 2006 sampai dengan Agllstus 2006. Pengotahan data dilakukan di Laboratorium Agro~neteorologi Departemen Geofisika dan Meteorologi.

(65)

Waktu thermal unit dalam model yang dikembangkan oleh Kiniry menggunakarl suhu dasar 8 OC untuk sebagian besar

tanaman. Pada suhu 34 OC pertumbuhan

tanaman akan maksimum, sedaugkan di atas 34 OC pertumbuhan menurun secara linear

hingga pertumbuhan terhenti pada suhu 44

OC. Laju perkembangan tanaman terjadi

apabila suhu rata-rata harian melebihi suhu dasar tanaman.

Thermal unit digunakan untuk menduga waktu yang dibutuhkan tanaman untuk ~nencapai suatu fase perkembangannya, persamaan yang digunakan adalah

TU =t(T-To)

Dimana :

TU

=Thermal Unit

t = fase perkembangan tanaman T = Suhu rata-rata harian

To = Suhu dasar tanaman, ditentukan 7'C

menurut Delden 2001

Menurut Baharsyah (1991, diacu dalam Bey 1991), konsep degree day ini memiliki beberapa kelemahan, antara lain adanya perbedaan suhu minimum untuk berbagai tahap pertumbuhan, dan tidak mempertimbangkan variasi kisaran suhu diurnal yang sering menentukan dalam pertumbuhan tanaman daripada suhu rataan. Walupun tnasih banyak kelemahan dari konsep ini, penggunaannya telah banyak diterapkan pada bidang pertanian, terutama untuk pemuliaan tanaman

Biomassa

Biomassa tanaman adalah berat kering total tanaman, Biomassa digunakan untuk melihat kemampuan tumbuh dan bertahan tanaman, persamaan yang digunakan adalah

Bb

=sQi= ~ ( 1 -

e - " L D ) ~ ,

Diniana :

Bb = Produksi Biomassa (Kg h d ' d'2)

c

= Efisiensi pengunaan radiasi

~natahari, ditentukan sebesar 0,0014 ~ t g M J - I

Q0 = Radiasi yang sampai di alas tajuk

(MJI~.')

(3

= Radiasi yang diserap (M~rn.') k = ICoefisien pemadarnall sebesar 0.35 [image:65.599.291.495.87.271.2]

(Sulistiono, 2005) ILD = Indeks luas daun

Gambar I I . Diagram perkembangan bercak infeksi pada daun tanaman kentang

Sumber:Powell ( 2002)

Gambar diatas menjelaskan perkembangan bercak infeksi pada daun. Lokasi llifa terjauh pada bercak diga~llbarltan sebagai lingkaran dengan wama lebih gelap, tepi dari bagian bercak yang terlillat adalah daerah sporulasi, diindikasikan diatas diantara lingkaran tebal yang muncul dari per~nnkaan daun lima hari setelah infeksi oleh hifa dan memproduksi badan sporulasi. Pada daer,%h radial dibelakang daerah sporulasi merupakan bagian daun lain yang diperkirakan akan terkena infeksipada beberapa waktu berltutnya, pertumbuhan maksimum bercak harian uutuk penyakit hawar daun kentang diperitirakan sebesar 4mmlhari.

Pertamballan luas bercak pada daun dipengaruhi oleh keadaan lingkungan, pada keadaan yang mendukung, luas bercak penyakit akan sangat pesat perkembanga~mya, bahkan dapat membunuh tanaman kentang hanya dalam dua hingga tiga hari saja.

3.1 Walctu dan Ternpat

Penelitian dilakukan rnulai bulan April 2006 sampai dengan Agllstus 2006. Pengotahan data dilakukan di Laboratorium Agro~neteorologi Departemen Geofisika dan Meteorologi.

(66)

Data tanman, b e r u p data umur tanaman, b~omassa, ~ndeks luas daun dan has11 produkst kentang

Seperangkat komputer dengan fasilitas internet

dan

printer.

So-Itwa~e MicrosoftVkual Basjcb.0 Software Microsoft Office 2003 SofhweMinitab 13

Software AdobePhotoshop CS Z

1. Pengnn~pulan data

Metode h i dilakuliun dengnn cara mengumpulkan berbagai data yang dibuh~hkan. untuk model yang aksn dibuat, baik berupa data input maupun data pembanding. Data cuaca harian yang terdiri dari data suhu ha&n (rata- r a 4 mksimum, minimu- titik embun), radiasi matahari, curah hujan dan RH diynakan sebagai. input untuk model prediksi yang dibuat. Adapun data yang digunakan sebagai pernbanding untuk lnann model diamliil. dafi b e b m p a

daerah.

anantara lain

Tabel 1. Data pcneliti lain yang d i g m ~ h sebagai pembanding

Model prediksi kejadian penyakit hawar d a m pada taneman kentang ini dibuat menggunakan soflware visual basic 6:O. Resolusi dari model ini adalah harian, sehi%ga diharapkan h a i l prediksi yang didapat lebih. akurat.

Pada penelifian ini telah disusun d m buah model, yaitu model pertumbuhan dan perkembangan. tanaman dan model p m k i w i kejadian penyakit hawar daun kentang.

Model Pertumbuhan dan Perkembangaa Tanaman Kentang

Model pemunbuban dan perkernbangan tanaman mensimulaSikan pertumbuhan tanaman kentang dan hubungannya dengan berbagai %tor cmcasebagai .iizput.

Asumsi yang digunakan untuk penyusunan sub model permmbuhan

dm

peckembangan tanaman kentang adalah sebasai berikut :

1. Keburuhaa air tanaman bukan merupakan faktor pembatas

2. Kebutuhati nutrisi tanaman bukm merupakan faktor pembatas

3. Kebutuhan agroklimat lain seperti jenis tanah, PH tan& dan Iai~mya bukan merupakan faktor pembatas

Konsep akumulasi panas digunakan untuk menduga perkembangan dan masing- masing kejadian fenol~gi tanaman, dengan pertimbangan tanaman mempakan tanaliian

penam& yang digunakh a d i a h seba&i berikut (Fhndoko, ?994) :

ds

=(T --Tb)/TU jik:tT > T b & = O jika T 5 Tb di mana :

s :.fascperkembangan (s =

ids)

4

T : sul~u rata-rata harinn ("C)

T b : suhu dasar tanaman ("C)

TU : akumulasi panas fanaman (hari "C) t : satuan ivaktu (hari)

Menuntt Sulistiono (2005), kejadian fenologi diberi skala 0

-

1, yang tlibagi menjadi

lima

h e perkembangan t a r n , yaitu taDam h i n g e muncul. tunas (s=0,16), pembentukan umbi (s=0,33), pengisian umbi (s=0,44), pematangan umbi (s=0,8), dan awal panen (s=l).

lndeks Luas Daun (ILD)

ILD menenhikan ju~nlah radiasi yang diintersepsi ol'eh tanamnn. E D merupakan fur@ dari luas da.un spesifik (SLA) dan massa daun (Wd). ILD dalaln sub model pertumbuhan merupakan peubah bantu dan dihitung dari perkalian antara SLA dengan Wd.

ILD =SLA

.

Wd

di

mana :

$LA. : luas daun spesifik jm? g.')

(67)

Produksi Biomassa ( d m

Produksi biomassa potensial dihitung berdasarkan efisiensi penggunaan radiasi matahari yang diintersepsi tanaman (Nandoko,

1994).

Untuk menghitung radiasi yang diintersepsi digunakan hukum Beer (Handoko, 1994) sebagai berikut :

Qint = (1

-

r )

.

Qs ; T = e-'ILD di mana :

Qint : radiasi yang diintersepsi

(MJ

m-') T : proporsi radiasi matahari yalig

ditransmisikan oleh tajuk tanaman k : koefisien pemadaman

Qs : radiasi matahari (MJ m-')

Nilai parameter k ditentukan berdasarkan data pengibservasi lapang pertumbuhan kentang yaitu nilai rata-rata selama sehari, yaug selanjutnya dirata-ratakan selama musim perh~mbuhan. Dalam model ini, nilai k dianggap konstan selama pertumbuhan tanaman.

Produksi biomassa potensial dihitung berdasarkan hasil kali antara efisiensi penggunaan radiasi matahari (E) dengall radiasi yang diintersepsi (Qint). Nilai E ditentukan

berdasarkan rataan nilai E dari data pertumbuha~i

Itentang.

d W = 6 . Qint di mana :

dW : produksi bioniassa potelisial (g m-') E : efisiensi penggunaan radiasi ( ~ M J - I )

Dalam sub model ini. nroduksi biomassa _.

.

potensial dialokasikan ke akar, batang, daun dan biji yang perbandingannya bergantung pada fase perkenibangan tanaman (s). Biomassa masing- masing organ sebagian akan berkurang melalui respirasi pertumbuhan (Rg) dan respirasi pe~neliharaan (Rm) yang dihitung berdasarkan suhu udara dan massa masing-masing organ (Mc Cree 1970, diacu dalam Handoko 1994). Perhlmbuhan masing-masing organ (x) dihih~ng dari selisih antara alokasi bahan kering ke organ tanaman dan yang hilang melalui respirasi (Handoko 1994) sebagai berikut :

dWu = itu dW

-

Rg -Rm

dWx = 11s d W (1-kc)

-

k m \Vx Or,,

kg : koefisien respirasi pertumbuhan Ian : koefisien respirasi pemeliharaan

QIO : koefisien suhu

Koefisien respirasi pertumbuhan (kg) dan pemeliharaan (km) diduga dari data percobaan lapang daerah Goalpara berdasarkan metode Amthor (1998, diacu dalam Gifford 2003) yaitu menggunakan persamaan :

RIW = km

+

k g . dWnV di mana :

R : laju respirasi (g C m-') W : berat kering tanaman (g mn.') dW : laju pertumbuhan tanaman (g m") Dengan menggunakan teknik regresi linear antara R/W dan dWIW, maka kni dan kg dapat ditentukan.

Koefisien Pcmadaman clan Efisiensi Penggunaan Radiasi Surya

Parameter koefisien pen~ada~nau (It) dan efisiensi penggunaan radiasi ( 8 ) ditentuka~i

berdasarkan data pengobservasi lapang pertumbuha~i kentang yaitu ~iilai rata-rata selama sehari yang selanjutnya dirata-ratakan selama musim pertun~buha~~. Nilai k dan E yang digunakan dalam model adalah nilai rataan dari selumh data percobaan lapang, yaitu sebesar 0.35 dan 2.76.

Koefisien respirasi perhlmbuhan (kg) dan pemeliharaan (km) diduga dari koefisien regresi linear antara respirasi spesifik tanaman (Rs = R/W) dengall laju perh~mbuhan 'elatif tanaman (RGR = dWIW). Nilai kg dan ~ Ipada model I

adalah 0.13 dan 0.0108. koefisien

-

koefisien ini didasarkan pada data penelitian Sulistiono (2005), ha1 ini dilahvkan kareua data yang diperoleh pada penelitian tersebut relatif memadai untuk tlijadikan dasar perliitungan dibandingkan dengan data pe~ieliti lain.

Proporsi Bioniilssa (qx)

Proporsi biomassa yang tlialokasikan pada masing-masing organ (qx) dihitung sebagai fungsi fase perkeriiba~~ga~l tanaman (s), didekati secara enipi1.i~ berdasarakan data pengobservasi Iapatig pertunibuhan kentang. Bentuk persalnaan proporsi biomassa dililiat dari kecondongan bentuk Imbungan antara data proporsi biomassa de~igan fase perkembangan tanaman.

di liialia :

dWx : pellambahan lnassa organ x (g m")

qs : proporsi biomassa pang dialokasika~i ke organ x

(68)

i

[image:68.602.35.535.11.833.2]

i

Tabel 2. Persamaan yang digunakan untuk menghitung proporsi biomassa pada liap fasc perkanbangan tvnaman

dan perkembangan tanaman kentang dapat dilihat pada gambar 12.

Gambar 12. Diagram forcster model pertumbuhan dan perkembangan tanaman kentang Keterangan :

Model Prediksi Kejadian Penyakit

I

GDMA : Produksi biomassa aktual Model kedua adalali model prediksi kejadian I LA1 : Indeks luas daun (ILD) penyakit hawar daun pada tanaman kentang,

1

Rad : Radiasi surya input yang digunakan pada model ini antara lain

1

Tr : Suhu rata-rata input suhu minimum dan maksimum harian

I

K : Koefisien pemadaman ("C), curah hujan harian (mm), kelembaban

1

E _:Eflisiensi penggunaan radiasi surya relatif _(%),dan titik embun (OC).

sla : Specific leaf area

Wdaun : Biomassa daun Perubal~an Luas B e r u k dan Perubahan E D

~

Wbatang : Biomassa batang Tanaman

I

Wakar : Biomassa a k a Menurut Powell (2002), bercak pada daun

1

Wumbi :Biomassa umbi tanaman berkembang pada luas yang dapat 1 diperkirakan, yaitu sebesar Ar per hari, dan

1

Output yang dihasilkan model ini antara lain setelah melewati periode laten (ditentukan prediksi hasil biomassa tanaman, E D tanaman selama 5 hari untulc

P.

I~lfeslaris) maka

dan umur tanaman perkembangan herd dapat

menggunakan rumus berikut

PLB = n ( t ~ r ) ' I

dan pada hari berikutnya

PLB = rr (t+l)%?

I

Dimana : i

PLB : Pen~bahan luas bercak (mmlhari)

I

t : Umur bercak (hari) dihitung mulai

1

dari awal muncul bercak I Ar : Pertumbuhan radial bercak (4 x

105

~

meterihari)

I

(69)

Perubahan ILD pada model prediksi kejadian penyakit memnperl~itungkan adanya bercak penyakit pada daun, apabila terdapat bercak maka diasumsikan ballwa pertumbuhau daun akan terganggu bahkan daun akan menjadi rontok sehingga dapat mengurangi ILD tanaman

dWDi = dWD

-

PLB

dILDi = sla x dWDi Dimana :

dILDi = Pembahan ILD (setelah infeksi) dWDi = Laju Pertumbuhan daun liarian

(setelah infeksi) PLB = Pembahan luas bercak

Berikut adalah diagram forester untuk model kedua.

I

V

Tmin Tmax

RH

Gambar 14. Diagram forester model prediksi kejadian penyakit hawar daun dan hubungannya dengan nod el lain

Pada diagram diatas dapat dilihat bahwa model pertama dan model kedua ini memiliki keterkaitan. Adanya infeksi penyakit tanaman akan mempengaruhi produksi biomassa tanaman kentang dan juga men~pengaruhi ILD tanaman.

Output yang dihasilkan ole11 111odel kedua ini antara lain waktu kejadian penyakit hawar daun, produksi biomassa tanaman setelah terinfeksi oleh patogen, dan pellgaruh penyakit terhadap ILD tanaman. Adapun asumsi yang digunakan , untuk model prediksi kejadian penyakit hawar daun ini antara lain :

1. Media tanam tanamall bukan me~upakan media bebas penyakit

2. Bibit tanaman bukan me~upakan varietas ta11an penyakit

3. Bibit tanaman bukan niel~ipakan bibit bebas penyakit

Syarat terjadinya penyakit :

1

I

1. Terdapat periode diniana curah hujan >

o

dan suhu titik embntl

>

suhu minimum 11arian

2. Suhu minimum harian

2

_{10 'C}

3. Suhu maksimum 11arian berkisar antara 24 OC

-

2G°C .

4. Kelembaban relatif

>

90 O/u

5. Penyakit dapat rnulai menginfeksi tanaman ketilca tunas tananlan muncul ke permukaan tanah

Tanlpilan antar niuka dari model prediksi kejadian hawar daun pada tarialilan kentang dapat dilihat pada gambar 1.5 dan 16

Keteranga~i

Ch : Curah hujan (OC)

(70)

Gambar 15 dan 16. TampiIan antar muka program model prediksi kejadian penyakil hawar daun pada tanaman kentang.

3. Pengujian Model

Y,

-

_:_{Nilai rata-rats model} Sebelum hasil model digunakan, sebelumnya

hams dilakukan pembandingan antara hasil model dengan hasil observasi lapang, jika hasilnya baik maka dapat dikatakan model yang disusun dapat mewakili keadaan lapang yang sebenarnya. Pada penelitian ini pengujian model dilakukan dengan mengynakan persamaan korelasi dan juga uji t berpasangan, persamaan yang digunakan antara lain:

Persamaan korelasi

Dimana:

r : Nilai korelasi YI : Nilai model

: Rata-rata nilai model

Yq

: Nilai aktual

: Rata-rata nilai aktual N : Jumlah data

S,I : Standar deviasi model Sy2 : Standard deviasi aktual Uji T Berpasangan

Persamaan yang digunakan pada uji ini adalah:

Dimana :

&

: Nilai rata-rata aktual

a

: Selang kepercayaan n : Jumlah data

S, : Standar deviasi dari kedua data dari hasil kalkulasi

t d : nilai t-student

)11-)12: Beda antara rataan model dan aktual

W . HASlL DAM PEMBAHASAN

Proses pertumbuhan tanaman adalah proses perubahan ukuran fisik suatu tanaman yang dapat diukur secara kuantitatif, sedangkan proses perubahan fase tanaman yang lebih bersifat kualitatif disebut juga perkembangan tanaman. Berheda dengan proses pertumbuhan, proses perkembangan tanaman tidak dapat diukur karena seperti yang telah disebutkan bahwa proses ini hersifat kualitatif Kedua proses yang terjadi ini saling berkaitan satu sama lain, sehingga kejadian pada salah satu proses akan mempengaruhi proses lainnya (Ayuba, 2005).

Penyakit hawar daun mula-mula menyerang bagian daun tanaman kentang. Kemsakan pada daun akan mengganggu proses fotosintesis tanaman sehingga distsibusi makanan menjadi tidak lancar dan pada akhirnya proses pertumbuhan dan perkembangan tanaman juga akan terganggn, bahkan dapat menyebabkan kelnatian pada tanaman tersebut (Semanyn,

[image:70.595.86.508.19.803.2]

(71)

Gambar 15 dan 16. TampiIan antar muka program model prediksi kejadian penyakil hawar daun pada tanaman kentang.

3. Pengujian Model

Y,

-

_:_{Nilai rata-rats model} Sebelum hasil model digunakan, sebelumnya

hams dilakukan pembandingan antara hasil model dengan hasil observasi lapang, jika hasilnya baik maka dapat dikatakan model yang disusun dapat mewakili keadaan lapang yang sebenarnya. Pada penelitian ini pengujian model dilakukan dengan mengynakan persamaan korelasi dan juga uji t berpasangan, persamaan yang digunakan antara lain:

Persamaan korelasi

Dimana:

r : Nilai korelasi YI : Nilai model

: Rata-rata nilai model

Yq

: Nilai aktual

: Rata-rata nilai aktual N : Jumlah data

S,I : Standar deviasi model Sy2 : Standard deviasi aktual Uji T Berpasangan

Persamaan yang digunakan pada uji ini adalah:

Dimana :

&

: Nilai rata-rata aktual

a

: Selang kepercayaan n : Jumlah data

S, : Standar deviasi dari kedua data dari hasil kalkulasi

t d : nilai t-student

)11-)12: Beda antara rataan model dan aktual

W . HASlL DAM PEMBAHASAN

Proses pertumbuhan tanaman adalah proses perubahan ukuran fisik suatu tanaman yang dapat diukur secara kuantitatif, sedangkan proses perubahan fase tanaman yang lebih bersifat kualitatif disebut juga perkembangan tanaman. Berheda dengan proses pertumbuhan, proses perkembangan tanaman tidak dapat diukur karena seperti yang telah disebutkan bahwa proses ini hersifat kualitatif Kedua proses yang terjadi ini saling berkaitan satu sama lain, sehingga kejadian pada salah satu proses akan mempengaruhi proses lainnya (Ayuba, 2005).

Penyakit hawar daun mula-mula menyerang bagian daun tanaman kentang. Kemsakan pada daun akan mengganggu proses fotosintesis tanaman sehingga distsibusi makanan menjadi tidak lancar dan pada akhirnya proses pertumbuhan dan perkembangan tanaman juga akan terganggn, bahkan dapat menyebabkan kelnatian pada tanaman tersebut (Semanyn,

[image:71.595.86.508.19.803.2]

(72)

4.1. Model Pertumbi~han dan Perkembangan hasil umbi yang diperoleh, semakin tinggi suhu

Tanaman linakunnan maka umbi vann dihasilkan akan

1. Umur Tanaman

Terdapat lima fase perkembangan pada tanaman kentang mulai dari awal tanam hingga panen, fase-tersebut antara lain fase muncul tunas, pemhentukan umbi, pengisian umbi, pematangan umbi dan panen. Hasil simulasi model untuk fase perkembangan menunjukkan bahwa waktu yang dibutuhkan untuk perkembangan tanaman kentang di daerah Kuningan pada bulan agustus hingga oktober adalah yang paling cepat yaitu 71 hari, ha1 yang sama juga dapat dilihat pada data observasi dimana umur tanaman paling singkat adalah daerah Kuningan, suhu udara rata-rata untuk daerah tersebut adalah yang tertinggi dibanding daerah lainnya. Hal ini sesuai dengan pendapat Nurmayulis (2005) yang menyatakan bahwa suhu rata-rata dan radiasi surya di suatu daerah mempengaruhi umur tanaman, semakin tinggi suhu rata-rata suatu daerah maka makin cepat pula tanaman mencapai fase panen. Namnn hasil ini diimbangi dengan makin sedikitnya hasil panen yang diperoleh dibandingkan dengan daerah dennan suhn-rata-rata yann lebih rendah.

- -

semakin kecil bahkan tirkadang tidak terjadi pembentukan umbi

Selain itu apabila dikaitkan dengan konsep thermal unit maka ha1 ini sangat sesuai mengingat rumus yang digunakan adalah suhu rata-rata lingku~~gan dikurangi dengan suhu dasar tanaman, jadi mttlcin besar suhu rata-rata lingkungan maka waktu yang dibutubkan tanaman untuk memasuki fase perkemhangan selanjutnya akan semakin cepat. Lama periode setiap fase perketnbangan tailaman kentang hasil simulasi model dan perbandingannya terhadap hasil percobaan lapang ditanipilkan pada tabel 3 serta Gambar 17 dan 18.

Tabel 3. Perbandingan lama panen

i

_I

.

-

Suhu

rata-rats

lingkungan juga mempengaruhi

Fase Pada Tanaman Kentang

1

L '

2 3 4 5 3 4 5 6

Fasa Pombariding

Gambar 17 dan 18. perbandigan fase tanaman dan n m ~ ~ r tanarnan

Tabel 4. Hnsil Uji Korelasi dan Uji T-Berpasangan hasil keluaran model dan hasil observasi tidak Untuk Umur Tanaman _{berbeda nyata. Demikian pula dengan hasil uji} korelasi yang bernilai 0.85, ha1 ini menunjukkan bal~wa hasil luaran model dapat menginterpretasikan dengan baik keadaan lapang

2. Produksi Biomassa Tanaman Rata-rata

SD t P value Correlation

Produksi biomassa tanaman kentang Dari tabel di atas dapat dilihat bahwa nilai P _{dipengarulli oleh}_{bebefapa faktor, diantaranya} lebih kecil dari 0.05, sehingga dapat dikatakan

suhu

lingkungan,

Tanaman

kentang

Model

I

Observasi 92.5

1

103.17 11.91

1

7.78 [image:72.602.72.527.121.817.2]

(73)

niembutuhkan suhu rata-rata yang relatif rendah Model yang dibuat menrprediksi hasil agar pertumbuhannya optimal. Oleh karena itu produksi biomassa tanaman kentang untuk produksi biomassa pada daerah dengan suhu masing-masing organ tanaman, hasil luaran rata-rata lingkungan yaug rendah akan lebih model dibandingkan dengall liasil observasi tinggi dibandingkan daerah dengan suhu rata- lapang di daerah Goalpara, perbandingan hasil rata yang lebih tinggi. Anonymous (2006) luaran model dan obseravasi lapang disajikan nienyatakan bahwa suhu lingkungan dapat pada tabel 5 , sedaugkan hasil rrji statistik llntuk mempengamhi kerja e ~ u i n ~ dalam tumbuhan, produksi biomassa tananla11 kentang disajikatr pada suhu yang tepat enzim dalam tanaman pada tabel 6

dapat merangsang pertumbuhan tanaman sehingga produksi biomassa tanaman aka11 ikut meningkat.

Tabel 5. Perbandingan hasil luaran model dengall observasi untuk biomassa tiap organ tanaman di daerah Goalpara

Tabel 6. Perbandingan hasil uji T-berpasangan model dcngan observasi untuk biomassa tiap organ tanatnan di

daerah Goalpara

Hasil Uji t berpasangan untuk luaran model dan hasil obsewasi menunjukkan prediksi biomassa daun, batang, akar, dan umbi memiliki liilai tidak berbeda nyata. Hal ini dilihat dari tlilai P-Value (< 0.05) yaitu 0.024, 0.014, 0.002, dan 0.042. Selain ihl nilai korelasi antara luarar~ model dengan hasil observasi cukup tinggi yaitu 0.90, 0.83, 0.74 dan 0.99. Secara statistik, hasil ini menunjukkan bahwa hasil luaran model dapat diterima. Hal ini berarti model prediksi bioinassa daun, batang, akar, dan umbi cukup dapat menginte~pretasikan keaadaali lapanglwilayali observasi.

4.4. Model Prediksi Kejadian Penyakit Sub model pertumbuhan mensimulasikan hasil indeks luas daun (ILD), berat kering total (W,,,,I), dan produksi umbi (WG). Sedangkan sub model precliksi kejadian penyakit mensimulasi waktu kejadian penyakit, dan p e n g a ~ h penyakit terhadap hasil produksi tanaman

4.4.1. Prediksi wabtu Lejadiao penyakit

Hasil prediksi waklu kejadian penyakit pada tanaman kentang ciidapat dengan menggunakan asumsi yang telah disebulkan sebelulluiya. Grafik yang rnerrunjukkan kemungkinan (%)

[image:73.608.46.504.62.828.2]

(74)

[image:74.602.305.517.77.530.2]

model untuk daerah Goalpara disajikan pada eambar 19

Tabel 7. Perbandingan ILD model dan observasi 1

untuk daerah Goalpara

Tanpa Infeksi Terinfeksi

I

Observas

/

I

Observas

/

Model I

/

Model

/

i I

pGGzq

Gambar 19: Prediksi tingkat ser'mgan penyakit hasil keluaran model untuk daerah Goalpara (bulanan)

Dari gambar 19 dapat dilihat bahwa serangan penyakit akan makin tinggi pada bulan januari hingga juli atau saat musim hujan tiba, ha1 ini disebabkan karena pada musim hujan tingkat kebasahan daun akan semakin tinggi, diiringi dengan kelembaban relatif yang juga tinggi, selain itu suhu minimum ketika musim hujan umumnya lehih rendah dibandingkan pada musim kemarau. Hal tersehut mempakan faktor yang mendukung perkembangan patogen Phytophthora infestans, sehingga tingkat serangan patogen ini akan semakin tinggi.

Pada hasil prediksi model, penyakit hawar daun mulai menginfeksi tanaman pada saat tanaman memasuki fase muncul tunas, berdasar pada data percobaan Sulistiono dengan tanggal tanam 23 mei 2005 penyakit mulai menginfeksi tanaman ketika usia tanaman 21 hari, sedangkan pada hasil observasi lapang, penyakit baru mulai menyerang tanaman pada saat tanaman bemmur 49 hari. Hal ini terjadi karena model tidak memperhitungkan faktor lain selain yang termasuk dalam asumsi dan syarat terjadinya penyakit yang telah diteutukan. Model tidak memprediksi faktor resistensi tanaman terhadap penyakit hawar daun

4.4.2. Indeks Luns Daun

Model yang disusun pada penelitian ini memprediksikan nilai ILD tanaman kentang, model pertama memprediksikan nilai ILD tanpa adanya serangan penyakit hawar daun kentang, sedangkan model kedua memprediksikan nilai ILD ketika tanaman terserang penyakit. Berikut adalah tabel dan graiik hasil pengujian ILD hasil percobaan lapang dengan prediksi model

Perbandingan ILD <