Pengaruh Intensitas Cahaya Matahari Terh

Teks penuh

(1)

PENGARUH INTENSITAS CAHAYA MATAHARI TERHADAP

PERTUMBUHAN TANAMAN KEDELAI (

GLYCINE MAX

)

Marheny Lukitasari IKIP PGRI Madiun

Abstrak

Cahaya matahari mempunyai peranan besar dalam proses fisiologi tanaman seperti fotosintesis, respirasi, pertumbuhan dan menutup membukanya stomata, perkecambahan tanaman, sehingga ketersediaan cahaya matahari menentukan tingkat produksi tanaman. Perlakuan dengan pemberian naungan pada kedelai akan mempengaruhi sifat morfologi tanaman. Morfologi tanaman kedelai yang dipengaruhi oleh naungan adalah batang tidak kokoh, karena garis tengah batang lebih kecil sehingga tanaman menjadi mudah rebah. Tujuan kegiatan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh intensitas cahaya matahari terhadap pertumbuhan tanaman kedelai (glicyne max). Metode penelitian adalah eksperimen dengan perlakuan naungan pada bedengan yang ditanami kedelai. Perlakuan naungan adalah 75%, 50%, 25% dan 0%. Sumber data yaitu: a) tinggi tanaman, dan b) jumlah daun. Data diambil setiap lima hari dengan ulangan tiga tanaman. Analisis data dengan anova satu jalur, melalui bantuan program SPSS versi 16. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tinggi tanaman dan jumlah daun berbeda secara signifikan. Hal ini berarti perlakuan naungan berpengaruh nyata terhadap pertumbuhan tanaman kedelai.

Abstract

Sunlight has important role towards the physiological process of plants such as photosynthesis, respiration, the open-close and development of stomata, and germination. In other words, sunlight is able to determine the level of plant production. Giving shelter for soya will influence the morphological characteristics of that plant. Soya, which is given a shelter, has tiny breakable stem. The object of the study is analyzing the influence of sunlight’s intensity towards the development of soya (glycine max). The writer uses different shelter treatment to soya bed. The treatments are 75%, 50%, 25%, and 0%. The sources of the data are the heights of plant and the number of leaves which counted per five days. The analysis of the data uses one way anova of SPSS version 16. The result of the study shows that the differences of shelter treatment influence the heights of plant and the number of leaves. Therefore, shelter treatment gives real influence to the development of soya.

PENDAHULUAN

(2)

berpengaruh nyata terhadap sifat morfologi tanaman. Hal ini dikarenakan intensitas cahaya matahari dibutuhkan untuk berlangsungnya penyatuan CO2 dan air untuk membentuk karbohidrat.

Berdasarkan ekologi terhadap kemampuan penerimaan cahaya, Lukitasari (2010) menyatakan bahwa secara garis besar tanaman dapat dibedakan menjadi dua tipe, yaitu: 1) Heliofit, tanaman yang tumbuh baik jika terkena cahaya matahari penuh, dan 2) Skiofit, tanaman yang tumbuh baik pada intensitas cahaya yang rendah. Secara umum, Suryowinoto (1988) mengemukakan bahwa terdapat dua faktor yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman, yaitu faktor makro dan faktor mikro. Yang termasuk dalam faktor makro adalah: cahaya matahari, suhu, kelembaban, awan, angin, serta pencemaran udara. Sedangkan faktor mikro meliputi media tumbuh dan kandungan O2 dan CO2 yang ada di udara,

Tanaman yang mendapatkan cahaya matahari dengan intensitas yang tinggi menyebabkan lilit batang tumbuh lebih cepat, susunan pembuluh kayu lebih sempurna, internodia menjadi lebih pendek, daun lebih tebal tetapi ukurannya lebih kecil dibanding dengan tanaman yang terlindung. Beberapa efek dari cahaya matahari penuh yang melebihi kebutuhan optimum akan dapat menyebabkan layu, fotosistesi lambat, laju respirasi meningkat tetapi kondisi tersebut cenderung mempertinggi daya tahan tanaman.

Menurut Salisbury dan Ross (1992) cahaya matahari mempunyai peranan besar dalam proses fisiologi tanaman seperti fotosintesis, respirasi, pertumbuhan dan perkembangan, menutup dan membukanya stomata, dan perkecambahan tanaman, metabolisme tanaman hijau, sehingga ketersediaan cahaya matahari menentukan tingkat produksi tanaman. Tanaman hijau memanfaatkan cahaya matahari melalui proses fotosintesis. Chozin (1998) melaporkan bahwa intensitas cahaya di bawah tegakan karet umur dua dan tiga tahun setara dengan intensitas cahaya di bawah paranet 25% dan 50%, sedangkan pada tegakan karet berumur empat tahun sudah melebihi intensitas cahaya dalam paranet 75%.

Pendapat di atas diperkuat oleh Baharsyah dkk, (1985) bahwa cahaya matahari sangat besar peranannya dalam proses fisiologis yaitu fotosintesis, respirasi, pertumbuhan dan perkembangan, pembukaan dan penutupan stomata, berbagai pergerakan tanaman dan perkecambahan. Penyinaran matahari mempengaruhi pertumbuhan, reproduksi dan hasil tanaman melalui proses fotosintesis. Hubungan antara penyinaran matahari dengan hasil adalah kompleks terutama untuk tanaman kedelai yang memang pada dasarnya merupakan tanaman yang menyukai cahaya matahari penuh.

Kedelai merupakan komoditas penting dalam hal penyediaan pangan sehingga telah menjadi komoditas utama dalam pembangunan pertanian di Indonesia (Adimihardja,1992). Kedelai yang dibudidayakan selama ini sebenarnya terdiri dari paling tidak dua spesies yaitu Glycine max biasa disebut kedelai putih. Ciri utamanya adalah warna biji yang berkisar antara kemungkinan berwarna kuning, agak putih, atau hijau. Spesies kedua adalah Glycine soja atau kedelai hitam dengan ciri utama warna biji hitam. Glycine max merupakan tanaman asli daerah Asia subtropik seperti RRC dan Jepang selatan, sementara Glycine soja

(3)

Perlakuan dengan pemberian naungan pada kedelai akan mempengaruhi sifat morfologi tanaman. Morfologi tanaman kedelai yang bisa dipengaruhi oleh naungan adalah batang tidak kokoh, karena garis tengah batang lebih kecil sehingga tanaman menjadi mudah rebah seperti diungkapkan Adisarwanto (1999). Hal ini tidak berlaku bagi tanaman yang toleran naungan karena cenderung lebih efisien dalam pemanfaatan cahaya. Pada batas naungan tertentu proses fisiologis didalam tanaman toleran tersebut tidak terlalu dipengaruhi naungan sehingga tanaman tumbuh normal, tidak terjadi etiolasi dan kerebahan yang tentunya tidak mempengaruhi hasil (Asadi dkk,1991).

Asadi, dkk (1997) menjelaskan bahwa adaptasi tanaman terhadap naungan dicirikan oleh: a) peningkatan luas daun dan penurunan penggunaan metabolit, b) penurunan jumlah tranmisi dan refleksi cahaya. Penurunan intensitas cahaya akibat naungan juga akan menurunkan rasio klorofil a/b, tetapi akan meningkatkan jumlah relative klorofil. Pemberian naungan pada tanaman akan berdampak terhadap proses metabolism dalam tubuh tanaman dan akhirnya akan berdampak terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman, terutama karena kurangnya intensitas cahaya yang diterima tanaman tersebut (Baharsyah,1980).

Widiastuti, dkk (2004) juga menyatakan bahwa pemberian perlakuan naungan pada berbagai stadi pertumbuhan berpengaruh nyata terhadap jumlah bunga per tanaman, jumlah polong per tanaman, berat biji, dan produksi biji kering pada berbagai macam variaetas kedelai. Pemberian naungan 20% akan memberikan hasil yang lebih baik apabila diaplikasikan pada awal pengisian polong dibandingkan dengan awal tanam atau awal berbunga.

Hasil produksi kedelai yang optimum membutuhkan intensitas cahaya yang cukup. Produksi kedelai selain dipengaruhi oleh intensitas cahaya yang diserap tanaman juga ditentukan oleh tingkat efisiensi penggunaan cahaya oleh tanaman bersangkutan. Oleh karena itulah, untuk mengetahui bagaimana pengaruh intensitas cahaya matahari terhadap pertumbuhan tanaman kedelai maka kegiatan penelitian ini dilaksanakan.

TUJUAN

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh intensitas cahaya matahari terhadap pertumbuhan tanaman kedelai (glicyne max).

METODE

Metode kegiatan penelitian yang diterapkan adalah eksperimen dengan memberi perlakuan naungan pada bedengan yang ditanami kedelai. Perlakuan naungan dengan menggunakan paranet, dengan kondisi naungan 75%, 50%, 25% dan 0% untuk kontrol. Bedengan dibuat dengan arah utara selatan sebanyak empat bedeng dengan ukuran 1,5 meter x 4 meter per bedengnya. Jenis kedelai yang ditanam adalah glicyne max atau kedelai putih. Pemberian perlakuan naungan setalah tanaman berumur dua minggu setelah tanam.

(4)

sekali. Pengambilan masing-masing data diambil ulangan sebanyak tiga tanaman untuk setiap perlakuan.

Analisis data dilakukan dengan teknik anova satu jalur, dengan tujuan untuk mengetahui perbedaan antar perlakuan naungan yang dilakukan. Proses analisis dengan bantuan program SPSS versi 16.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil pengamatan terhadap data yang dikumpulkan, yaitu pada tinggi batang dan jumlah daun dianalisis dengan menggunakan anova satu jalur. Tinggi tanaman dan jumlah daun merupakan indikator yang dapat dipergunakan untuk mengetahui pertumbuhan tanaman. Hasil tabel sidik ragam untuk tinggi tanaman setelah diuji, menampakkan hasil seperti nampak pada tabel 1.

Tabel 1. Tabel sidik Ragam Tinggi Tanaman Kedelai.

db JK KT fh ftab ket

Perlakuan k-1= 4-1 = 3 455,6 151,9 3,37 2,61 signifikan Galad 15-3=12 541,3 45,11 Total N-1=16-1=15 996,9

Tabel sidik ragam tinggi batang diatas menunjukkan bahwa f hitung lebih besar dari f tabel (3,37 > 2,61) yang berarti perlakuan naungan berpengaruh terhadap tinggi tanaman kedelai.

Hasil signifikansi tabel sidik ragam menunjukkan bahwa intensitas cahaya matahari mempengaruhi pertumbuhan tinggi tanaman kedelai. Hal ini karena intensitas cahaya matahari mempengaruhi berbagai proses dalam pertumbuhan dan perkembangan tanaman, diantaranya adalah, transpirasi dan terutama adalah fotosintesis seperti diungkap oleh Asadi, dkk (1991). Berdasarkan hasil kegiatan yang sudah dilaksanakan maka pertumbuhan tanaman kedelai sangat dipengaruhi oleh intensitas cahaya matahari. Williams, et al (1976) menyatakan bahwa berkurangnya cahaya yang diterima oleh tanaman akan dapat mempengaruhi pengurangan pertumbuhan akar, serta tanaman menunjukkan gejala etiolasi dengan ditunjukkan pertambahan panjang batang pada intensitas cahaya rendah. Kondisi ini ditunjukkan juga oleh kedelai yang berada pada perlakuan naungan 75%, pertumbuhan bantangnya lebih panjang dibandingkan pertumbuhan batang pada perlakuan naungan yang lainnya.

(5)

Gambar 1. Tinggi Tanaman Kedelai pada perlakuan naungan yang berbeda

Gambar 1 yang menunjukkan grafik tinggi tanaman kedelai dengan melihat rata-ratanya, menunjukkan bahwa perlakuan pada bedeng 1 dengan intensitas cahaya 25% menunjukkan rata-rata tinggi tanaman paling tinggi. Kondisi ini menunjukkan bahwa batang tanaman kedelai pada perlakuan naungan 75% yang berarti cahaya matahari yang diterima adalah 25% mengalami etiolasi, sehingga menjadi lebih panjang dibandingkan tinggi tanaman pada perlakuan yang lainnya. Sebaliknya, pada perlakuan tanpa naungan atau dengan cahaya 100% nampak tinggi tanaman justru paling pendek rata-ratanya dibandingkan perlakuan naungan yang lain. Meskipun nampak pendek, tetapi batang tanaman kedelai tersebut nampak kokoh, berwana hijau tua, pertumbuhan terlihat lebih baik dibanding perlakuan yang lainnya. Hal ini seperti diungkapkan Baharsyah dkk, (1985) bahwa cahaya sangat besar peranannya dalam proses fisiologis terutama fotosintesis, respirasi, pertumbuhan dan perkembangan tanaman, juga pembukaan dan penutupan stomata serta berbagai pergerakan tanaman dan perkecambahan. Cahaya matahari secara keseluruhan mempengaruhi pertumbuhan, reproduksi dan hasil tanaman.

Tabel 2. Tabel sidik Ragam Jumlah Daun Tanaman Kedelai.

db JK KT fh ftab ket (3,07>2,61). Hal ini berarti bahwa perlakuan intensitas cahaya dengan menggunakan naungan berbeda nyata terhadap jumlah daun tanaman kedelai. Perbedaan jumlah daun terhadap perlakuan intensitas cahaya juga nampak dari grafik yang nampak pada gambar 2.

(6)

Perlakuan tanpa naungan dan naungan 25% menunjukkan jumlah daun yang lebih banyak dibanding perlakuan naungan 50% dan 75%. Kondisi ini menunjukkan bahwa kedelai membutuhkan cahaya optimal untuk mendukung pertumbuhannya. Intensitas cahaya merupakan komponen penting bagi pertumbuhan kedelai, karena akan mempengaruhi proses fotosintesis yang berpengaruh terhadap pertumbuhan yang ditunjukkan dari banyaknya jumlah daun yang diamati. Peningkatan intensitas cahaya matahari merupakan sumber energi utama untuk melakukan proses fotosintesis (Lakitan, 1993). Hasil fotosintesis akan ditranslokasikan keseluruh jaringan tanaman melalui floem, yang selanjutnya energi hasil fotosintesis tersebut akan dipergunakan tanaman untuk mengaktifkan pertumbuhan tunas, daun, dan batang sehingga tanaman tumbuh optimal.

Jumlah daun yang semakin sedikit pada perlakuan naungan 75% berarti indeks luas daun dari suatu tanaman juga akan semakin rendah. Kondisi ini konsekuensinya adalah semakin rendah pula proses fotosintesis yang dilakukan daun. Intensitas yang rendah pada naungan 75% juga akan menjadikan pertumbuhan daun melebar, tetapi tipis lapisan epidermisnya, jumlah jaringan palisade sedikit, ruang antar sel lebih lebar dan jumlah stomata menjadi lebih banyak. Namun sebaliknya, pada tanaman dengan naungan rendah, 25% maka intensitas cahaya yang diterima tinggi sehingga pertumbuhan daunnya lebih sedikit, berbentuk lebih kecil dengan jumlah stomata yang sedikit, lapisan kutikula dan dinding sel lebih tebal, ruang antar sel kecil dengan struktur daun yang keras.

Dijelaskan dalam Lakitan (1993) bahwa pertumbuhan awal daun terjadi karena meristem apikal dan marginal yang memiliki pola pembelahan berbeda. Perluasan permukaan daun berasosiasi dengan peningkatan jumlah dan ukuran khloroplas serta jumlah klorofil yang terdapat pada palisade dan spons parenkim. Susunan sel-sel jaringan palisade saling melekat, tetapi beberapa bagian terpisah sehingga udara dalam ruang antar sel tetap mencapai sisi panjang dengan kloroplas melekat pada tepi dinding. Hal ini menjelaskan mengapa tanaman kedelai memiliki pada perlakuan naungan berbeda secara signifikan, sehingga pada dasarnya kedelai akan memberikan respon terhadap perbedaan intensitas cahaya matahari yang diterimanya.

Gambar 2. Jumlah Daun Kedelai pada perlakuan naungan yang berbeda

(7)

Gambar 2 menunjukkan grafik rata-rata jumlah daun pada perlakuan naungan yang berbeda. Nampak pada grafik bahwa rata-rata jumlah daun tertinggi adalah pada perlakuan cahaya 100% atau bedeng tanpa naungan. Hal ini menunjukkan bahwa kedelai merupakan tanaman yang membutuhkan cahaya matahari optimal atau baik tumbuh pada kondisi tanpa naungan. Lukitasari (2010) menyatakan bahwa setiap tumbuhan mempunyai kebutuhan intensitas radiasi matahari yang berbeda-beda sesuai dengan kondisi di lapang selain faktoe genetiknya. Kondisi tersebut secara bersamaan akan mempengaruhi sifat-sifat morfologi dan fisiologi tanaman bersangkutan. Lebih jauh dijelaskan bahwa jumlah daun merupakan cerminan potensi tanaman dalam menyediakan tempat berlangsungnya proses fotosintesis. Tanaman yang tumbuh dengan naungan akan memiliki kompensasi hasil asimilasi yang lebih rendah dibandingkan tanaman yang tumbuh di tempat dengan cahaya matahari yang optimal (Levitt, 1980).

Perbedaan tingkat naungan pada perlakuan secara keseluruhan mempengaruhi intensitas cahaya, suhu udara, kelembaban udara dan suhu tanah lingkungan tanaman, sehingga intensitas cahaya yang diterima oleh tanaman berbeda dan mempengaruhi ketersediaan energi cahaya yang akan diubah menjadi energi panas dan energi kimia. Tingkat naungan 0% – 25% menyebabkan intensitas cahaya yang diterima tanaman berkisar antara 20.181,81 lux – 42.771,81 lux (Widiastuti, 2004). Semakin besar tingkat naungan berbanding terbalik dengan intensitas cahaya yang diterima tanaman, sehingga juga akan mempengaruhi suhu udara rendah dan kelembaban udara yang semakin tinggi. Kelembaban udara yang rendah akan menghambat pertumbuhan dan pembungaan tanaman. Kelembaban udara dapat mempengaruhi pertumbuhan tanaman karena dapat mempengaruhi proses fotosintesis. Laju fotosintesis meningkat dengan meningkatnya kelembaban udara sekitar tanaman.

KESIMPULAN

Hasil kegiatan penelitian yang dilakukan menunjukkan bahwa perlakuan naungan berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman kedelai yang ditunjukkan adanya perbedaan signifikan pada tinggi tanaman dan jumlah daunnya. Tanaman kedelai merupakan tanaman yang menyukai cahaya matahari, sehingga membutuhkan intensitas yang optimum bagi proses pertumbuhannya.

DAFTAR PUSTAKA

Adimihardja, M. 1992. Pengaruh Pemupukan Awal Dan Inokulasi Rhizobium Terhadap Dan Pertumbuhan Dan Hasil Beberapa Varietas Kedelai. Pusat penelitian dan pengembangan tanaman pangan: Bogor.

Adisarwanto, T dan Wudianto. 1999. Meningkatkan Hasil Pangan Kedelai Di Lahan Sawah-Kering-Pasang Surut. Penebar swadaya: Bogor.

(8)

Baharsyah, J. S, Suwardi,D dan Irsal Las. 1985. Hubungan Iklim dengan Pertumbuhan Kedelai. Badan penelitian dan pengembangan tanaman pangan. Pusat penelitian dan pengembangan tanaman pangan. Bogor.

Lakitan, B. 1996. Fisiologi Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman. P.T. Grafindo Persada. Jakarta.

Lukitasari, M. 2010. Ekologi Tumbuhan. Diktat Kuliah. IKIP PGRI Press. Madiun

Sallisbury,F.B. dan Ross,C.W. 1992. Plant Physiology. Wadsworth Publishing. Company Belmont, California.

Widiastuti, L., Tohari, Sulistyaningsih, E. 2004. Pengaruh Intensitas Cahaya dan Kadar Daminosida terhadap Iklim Mikro dan Pertumbuhan Tanaman Krisan dalam Pot. Jurnal Ilmu Pertanian (11)2: 35-42.

(9)

Surat Pernyataan Sumber Tulisan PKM-AI

Saya yang menandatangani Surat Pernyataan ini: Nama : Ervin Puspitasari

NIM : 08431080

1) Menyatakan bahwa PKM-AI yang saya tuliskan bersama anggota tim

lainnya benar bersumber dari kegiatan yang telah dilakukan:

- adalah benar-benar kegiatan penelitian yang telah kami lakukan sendiri

bersama dengan kelompok kami.

- topik kegiatan: Pengaruh Intensitas Matahari terhadap Pertumbuhan

Kedelai, pada mata kuliah Ekologi Tumbuhan.

- dilaksanakan tahun 2011, di kebun percobaan IKIP PGRI Madiun

2) Naskah ini belum pernah diterbitkan/ dipublikasikan dalam bentuk prosiding maupun jurnal sebelumnya.

Demikian Surat Pernyataan ini dibuat dengan penuh kesadaran tanpa paksaan pihak manapun juga untuk dapat digunakan sebagaimana mestinya.

Madiun, 17 Februari 2012

Yang membuat pernyataan, Mengetahui

(10)

HALAMAN PENGESAHAN USUL PKM AI

1. Judul Kegiatan : Pengaruh Intensitas Cahaya Matahari terhadap Pertumbuhan Tanaman Kedelai (glycine max)

2. Bidang Kegiatan : (√ ) PKM-AI

3. Ketua Pelaksana Kegiatan

Nama Lengkap : Ervin Puspitasari

NIM : 08431080

Jurusan : Pendidikan Biologi Institut : IKIP PGRI Madiun

Alamat Rumah : Desa Mruwak Kec. Dagangan, Kab. Madiun

No Hp : 085735102817

4. Anggota Pelaksana Kegiatan : 2 orang

5. Dosen Pendamping

a. Nama Lengkap dan Gelar : Marheny Lukitasari, S.P.,S.Pd.,M.Pd b. NIK : 110 307

c. Alamat Rumah : Perum Widodo Kencono Indah II/ E-10 Kecamatan Taman Kota Madiun

d. No Hp : 081913085858

Madiun, 21 Februari 2012

Menyetujui,

Ketua Program Studi Ketua Pelaksana,

Sri Utami, S.Pd.,M.Pd Ervin Puspitasari NIK. 110430 NIM. 08431080

Wakil Rektor III Dosen Pendamping

(11)

PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA

PENGARUH INTENSITAS CAHAYA MATAHARI TERHADAP

PERTUMBUHAN TANAMAN KEDELAI (

GLYCINE MAX

)

BIDANG KEGIATAN

PKM ARTIKEL ILMIAH (PKM-AI)

DISUSUN OLEH:

ERVIN PUSPITASARI NIM. 08431080/ T A 2008/ KETUA KRISTIANITA NIM. 08431098/ TA 2008/ ANGGOTA KLAUDIA PUTRI NIM 10431001/ TA 2010/ ANGGOTA

INSTITUT KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN PGRI MADIUN

Figur

Gambar 1. Tinggi Tanaman Kedelai pada perlakuan naungan yang berbeda

Gambar 1.

Tinggi Tanaman Kedelai pada perlakuan naungan yang berbeda p.5
Gambar 2. Jumlah Daun Kedelai pada perlakuan naungan yang berbeda

Gambar 2.

Jumlah Daun Kedelai pada perlakuan naungan yang berbeda p.6

Referensi

Memperbarui...