PENGARUH PEMBERIAN ASAM ASKORBAT TERHADAP PERTUMBUHAN DAN PRODUKSI KEDELAI (Glycine max L. Merril) PADA KONDISI CEKAMAN KEKERINGAN SKRIPSI

(1)

SKRIPSI

AJI KESUMA 130301036

BUDIDAYA PERTANIAN DAN PERKEBUNAN

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(2)

PENGARUH PEMBERIAN ASAM ASKORBAT TERHADAP PERTUMBUHAN

DAN PRODUKSI KEDELAI (Glycine max L. Merril) PADA KONDISI CEKAMAN KEKERINGAN

SKRIPSI

AJI KESUMA 130301036

BUDIDAYA PERTANIAN DAN PERKEBUNAN

Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Dapat Memperoleh Gelar Sarjana di Program Studi Agroteknologi Fakultas Pertanian

Universitas Sumatera Utara, Medan

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(3)

Judul Penelitian : Pengaruh Pemberian Asam Askorbat Terhadap Pertumbuhan dan Produksi Kedelai (Glycine max(L.) Merril) Pada Kondisi Cekaman Kekeringan.

Nama : Aji Kesuma

NIM : 130301036

Program Studi : Agroteknologi

Minat : Budidaya Pertanian dan Perkebunan

Disetujui Oleh : Komisi Pembimbing

Dr. Ir. Yaya Hasanah, MSi. Dr. Ir. Charloq MP.

Ketua Anggota

Mengetahui,

Dr. Ir. Sarifuddin, M.P Ketua Program StudiAgroteknologi

(4)

ABSTRAK

AJI KESUMA : “Pengaruh Pemberian Asam Askorbat Terhadap Pertumbuhan dan Produksi Kedelai (Glycine max (L.) Merril) Pada Kondisi Cekaman Kekeringan”, dibimbing oleh YAYA HASANAH dan CHARLOQ.

Rendahnya produktivitas kedelai di Indonesia antara lain disebabkan oleh faktor alam, biotik, teknik budidaya serta fisiologi tanaman kedelai. Program ekstensifikasi untuk memenuhi kebutuhan kedelai dapat dilakukan dengan memanfaatkan lahan kering yang salah satu kendalanya adalah cekaman kekeringan. Penelitian ini dilaksanakan di rumah kasa Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan dengan ketinggian + 32 meter di atas permukaan laut, yang dimulai pada bulan Juli sampai Oktober 2017, menggunakan rancangan acak kelompok dengan 2 faktor perlakuan. Faktor pertama adalah cekaman kekeringan dengan 3 taraf yaitu 80% ; 60% dan 40%

Kapasitas Lapang. Faktor kedua adalah pemberian asam askorbat dengan 4 taraf konsentrasi yaitu : 0 ; 100 ; 200 dan 300 ppm. Peubah yang diamati yaitu jumlah daun, total luas daun, diameter batang, umur berbunga, umur panen, jumlah cabang produktif, bobot kering akar, volume akar, jumlah polong berisi per tanaman, jumlah polong hampa per tanaman, bobot biji per tanaman, bobot 100 biji, dan indeks panen. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan perlakuan cekaman kekeringan berpengaruh nyata menurunkan seluruh peubah amatan. Pemberian asam askorbat berpengaruh tidak nyata meningkatkan seluruh peubah amatan. Interaksi keduanya berpengaruh tidak nyata terhadap seluruh peubah amatan.

Kata kunci: kedelai, cekaman kekeringan, asam askorbat

(5)

ABSTRACT

AJI KESUMA : “The Influence of Ascorbic Acid on Growth and Production of Soybean (Glycine max (L.) Merril) to Drought Stress Condition", supervised by YAYA HASANAH and CHARLOQ.

The low productivity of soybean in Indonesia was caused by natural factors, biotics, cultivation techniques and soybean plant physiology.

Extensification program to meet the needs of soybeans can be solved by using dry land, one of the obstacles is the stress of drought. The study was conducted at the Screen house Faculty of Agriculture, University of Sumatera Utara, Medan (± 32 meters above sea level), which began from July to October 2017, using a randomized block design with 2 treatment factors. The first factor is drought stress with 3 levels ie 80% ; 60% and 40% Field capacity. The second factor is an ascorbic acid with 4 levels of concentration ie: 0 ; 100 ; 200 and 300 ppm.. The observed of variables ie number og leaf, stem diameter, total leaf area, number of productive branches, number of pods per plant, number of empty pods per plant,toot dry weight, root, volume,dry seed weight per plant, 100 seed weight and harvest index. The results showed that the increased treatment of drought stress had the significant effect on all observed variables. The Ascorbic acid reatment no significant effect on all observed variable. The interaction no significant effect on all observed variable.

Keywords: soybean, drought stress, ascorbic acid.

(6)

RIWAYAT HIDUP

Penulis lahir pada tanggal 09 Oktober 1995 di Desa Sirandorung II Kec.

Aek Kota Batu, Kab. Labuhanbatu Utara. Penulis merupakan anak kedua dari dua bersaudara dari pasangan Bapak Rusli dan Almh. Ibu Tengku Meiliyani.

Tahun 2013 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Aek Kota Batu dan pada tahun yang sama penulis diterima sebagai mahasiswa di Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN)

Selama perkuliahan penulis aktif dalam berbagai organisasi di kampus maupun di luar kampus Universitas Sumatera Utara, diantaranya Anggota Bidang Minat dan Bakat Himpunan Mahasiswa Agroekoteknologi (HIMAGROTEK) FP USU periode 2016-2017.Pengurus Bidang Sarana dan Prasarana Unit Kegiatan Mahasiswa (UKM) Bulutangkis USU periode 2014-2016.

Penulis melaksanakan Peraktek Kerja Lapangan (PKL) di Anglo Eastern Plantation PT. Tasik Raja-Tasik Harapan Estate Desa Bukit Tujuh, Kecamatan Torgamba, Kabupaten Labuhanbatu Selatan Provinsi Sumatera Utara pada bulan Juli – Agustus 2016.

(7)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini tepat pada waktunya.

Adapun judul dari skripsi ini adalah “Pengaruh Pemberian Asam Askorbat Terhadap Pertumbuhan dan Produksi Kedelai (Glycine max L. Merril) Pada Kondisi Cekaman Kekeringan”. Skripsi ini merupakan syarat untuk dapat memperoleh gelar sarjana di Fakultas Pertanian Program Studi Agroteknologi Universitas Sumatera Utara, Medan.

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada kedua orang tua serta keluarga yang telah memfasilitasi selama kuliah. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Dr. Ir. Yaya Hasanah, MSi selaku ketua komisi pembimbing dan Dr. Ir. Charloq MP. selaku anggota komisi pembimbing serta para Guru sekolah, senior, dan seluruh teman-teman yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi kita semua.

Medan, April 2018

Penulis

(8)

DAFTAR ISI

Hal.

ABSTRAK ... i

ABSTRACT ... ii

RIWAYAT HIDUP ... iii

KATA PENGANTAR ... iv

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR TABEL ... vii

DAFTAR LAMPIRAN GAMBAR ... viii

DAFTAR LAMPIRAN ... ix

PENDAHULUAN Latar Belakang ... 1

Tujuan Penelitian ... 3

Hipotesis Penelitian ... 3

Kegunaan Penelitian ... 3

TINJAUAN PUSTAKA Botani Tanaman ... 4

Syarat Tumbuh... 5

Iklim ... 5

Tanah ... 6

Asam Akorbat ... 7

Cekaman Kekeringan... 8

BAHAN DAN METODE PENELITIAN Tempat dan Waktu Penelitian ... 10

Bahan dan Alat ... 10

Metode Penelitian ... 10

PELAKSANAAN PENELITIAN Persiapan Lahan ... 13

Pembuatan Rumah Plastik ... 13

Persiapan Tanam ... 13

Pengisian Polibeg... 13

Pemasangan Selang ... 14

Penanaman ... 14

Perlakukan Cekaman Kekeringan... 14

Aplikasi Asam Askorbat ... 14

Pemeliharaan Tanaman ... 14

Penyiraman ... 14

Pemupukan ... 14

Penyiangan ... 14

Pengajiran ... 15

Pengendalian Hama dan Penyakit ... 15

Panen... 15

(9)

Peubah Amatan ... 15

Jumlah Daun ... 15

Diameter Batang ... 16

Total Luas Daun ... 16

Umur Berbunga ... 16

Umur Panen ... 17

Jumlah Cabang Produktif ... 17

Volume Akar ... 17

Bobot Kering Akar ... 17

Jumlah Polong Berisi Per Tanaman ... 17

Jumlah Polong Hampa Per Tanaman ... 17

Bobot Biji Per Tanaman ... 18

Bobot 100 biji Kering ... 18

Indeks Panen ... 18

HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil ... 19

Jumlah Daun ... 19

Diameter Batang... 20

Jumlah Cabang Produktif ... 21

Total Luas Daun ... 22

Umur Berbunga ... 24

Umur Panen ... 25

Volume Akar ... 26

Bobot Kering Akar ... 26

Jumlah Polong Berisi Per Tanaman ... 27

Jumlah Polong Hampa Per Tanaman ... 28

Bobot Biji Per Tanaman ... 29

Bobot 100 biji Kering ... 31

Indeks Panen ... 32

Pembahasan ... 34

Pengaruh Pemberian Asam Askorbat Terhadap Pertumbuhan dan Produksi Kedelai (Glycine max L.(Merill) ... 34

Pengaruh Cekaman Kekeringan Terhadap Pertumbuhan dan Produksi Kedelai (Glycine max L.(Merill) ... 37

Pengaruh Interaksi Pemberian Asam Askorbat dan Cekaman Kekeringan Terhadap Pertumbuhan dan Produksi Kedelai (Glycine max L.(Merill) ... 39

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ... 42

Saran ... 42 DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

(10)

DAFTAR TABEL

No. Hal.

1. Jumlah daun kedelai dengan pemberian asam askorbat pada

kondisi cekaman kekeringan umur 8 MST ... 19 2. Diameter batang kedelai dengan pemberian asam askorbat pada

kondisi cekaman kekeringan... 21 3. Jumlah cabang produktif kedelai dengan pemberian asam

askorbat pada kondisi cekaman kekeringan ... 22 4. Total luas daun kedelai dengan pemberian asam askorbat pada

kondisi cekaman kekeringan... 23 5. Umur berbunga kedelai dengan pemberian asam askorbat pada

kondisi cekaman kekeringan... 24 6. Umur panen kedelai dengan pemberian asam askorbat pada

kondisi cekaman kekeringan... 25 7. Volume akar kedelai dengan pemberian asam askorbat pada

kondisi cekaman kekeringan... 26 8. Bobot kering akar kedelai dengan pemberian asam askorbat

pada kondisi cekaman kekeringan ... 27 9. Jumlah polong berisi per tanaman kedelai dengan pemberian

asam askorbat pada kondisi cekaman kekeringan. ... 28 10. Jumlah polong hampa per tanaman kedelai dengan pemberian

asam askorbat pada kondisi cekaman kekeringan ... 29 11. Bobot biji per tanaman kedelai dengan pemberian asam askorbat

pada kondisi cekaman kekeringan ... 30 12. Bobot 100 biji kering kedelai dengan pemberian asam askorbat

pada kondisi cekaman kekeringan ... 31 13. Indeks panen kedelai dengan pemberian asam askorbat pada

kondisi cekaman kekeringan... 33

(11)

DAFTAR LAMPIRAN GAMBAR

No. Hal.

1. Struktur vitamin C (asam askorbat) ... 8

2. Hubungan jumlah daun kedelai pada 8 MST dengan cekaman kekeringan ... 20

3. Hubungan total luas daunkedelai pada 8 MST dengan cekaman kekeringan ... 23

4. Hubungan bobot biji per tanaman kedelai dengan cekaman kekeringan ... 30

5. Hubungan bobot 100 biji kering kedelai dengan cekaman kekeringan ... 32

6. Hubungan indeks panen kedelai dengan cekaman kekeringan... 33

7. Kapasitas lapang metode alhricks ... 64

8. Tanaman seluruhnya ... 6

9. Penyiraman ... 64

10. Aplikasi asam askorbat ... 64

11. Perbandingan cekaman kekeringan ... 64

12. Perbandingan cekaman kekeringan 80% KL dengan asam askorbat ... 64

(12)

DAFTAR LAMPIRAN

No. Hal.

1. Deskripsi varietas wilis ... 46

2. Bagan plot penelitian ... 47

3. Bagan polibeg per plot ... 47

4. Jadwal kegiatan pelaksanaan penelitian ... 48

5. Penetapan kadar air tanah ... 49

6. Penetapan kadar air tanah kapasitas lapang (Metode Alricks) ... 50

7. Data pengamatan jumlah daun 8 MST kedelai pada perlakuan ... 51

8. Tabel sidik ragam jumlah daun 8 MST kedelai pada perlakuan ... 51

9. Data pengamatan diameter batang kedelai pada perlakuan pemberian asam askorbat dan cekaman kekeringan ... 52

10. Tabel sidik ragam diameter batang kedelai pada perlakuan pemberian asam askorbat dan cekaman kekeringan ... 52

11. Data pengamatan jumlah cabang produktif kedelai pada perlakuan pemberian asam askorbat dan cekaman kekeringan ... 53

12. Tabel sidik ragam jumlah cabang produktif kedelai pada perlakuan pemberian asam askorbat dan cekaman kekeringan ... 53

13. Data pengamatan total luas daun kedelai pada perlakuan pemberian asam askorbat dan cekaman kekeringan ... 54

14. Tabel sidik ragam total luas daun kedelai pada perlakuan pemberian asam askorbat dan cekaman kekeringan ... 54

15. Data pengamatan umur berbunga kedelai pada perlakuan pemberian asam askorbat dan cekaman kekeringan ... 55

16. Tabel sidik ragam umur berbunga kedelai pada perlakuan pemberian asam askorbat dan cekaman kekeringan ... 55

17. Data pengamatan umur panen kedelai pada perlakuan pemberian asam askorbat dan cekaman kekeringan ... 56

(13)

18. Tabel sidik ragam umur panen kedelai pada perlakuan

pemberian asam askorbat dan cekaman kekeringan ... 56 19. Data pengamatan polong berisi per tanaman kedelai pada

perlakuan pemberian asam askorbat dan cekaman kekeringan ... 57 20. Tabel sidik ragam polong berisi per tanaman kedelai pada

perlakuan pemberian asam askorbat dan cekaman kekeringan ... 57 21. Data pengamatan polong hampa per tanaman kedelai pada

perlakuan pemberian asam askorbat dan cekaman kekeringan ... 58 22. Tabel sidik ragam polong hampa per tanaman kedelai pada

perlakuan pemberian asam askorbat dan cekaman kekeringan ... 58 23. Data pengamatan volume akar kedelai pada perlakuan

pemberian asam askorbat dan cekaman kekeringan ... 59 24. Tabel sidik ragam volume akar kedelai pada perlakuan

pemberian asam askorbat dan cekaman kekeringan ... 59 25. Data pengamatan bobot kering akar kedelai pada perlakuan

pemberian asam askorbat dan cekaman kekeringan ... 60 26. Tabel sidik ragam bobot kering akar kedelai pada perlakuan

pemberian asam askorbat dan cekaman kekeringan ... 60 27. Data pengamatan bobot biji per tamanan kedelai pada perlakuan

pemberian asam askorbat dan cekaman kekeringan ... 61 28. Tabel sidik ragam bobot biji per tamanan kedelai pada perlakuan

pemberian asam askorbat dan cekaman kekeringan ... 61 29. Data pengamatan bobot 100 biji kering kedelai pada perlakuan

pemberian asam askorbat dan cekaman kekeringan ... 62 30. Tabel sidik ragam bobot 100 biji kering kedelai pada perlakuan

pemberian asam askorbat dan cekaman kekeringan ... 62 31. Data pengamatan indeks panen kedelai pada perlakuan

pemberian asam askorbat dan cekaman kekeringan ... 63 32. Tabel sidik ragam indeks panen kedelai pada perlakuan

pemberian asam askorbat dan cekaman kekeringan ... 63 33. Gambar penelitian ... 64

(14)

PENDAHULUAN Latar Belakang

Kedelai merupakan salah satu tanaman multiguna karena bisa digunakan sebagai pangan, pakan, maupun bahan baku industri pengolahan. Produksi kedelai Indonesia saat ini masih dalam tingkat yang belum dapat mengimbangi laju peningkatan kebutuhan kedelai sehingga Indonesia termasuk pengimpor kedelai yang cukup banyak (Purwanto dan Agustono, 2010).

Produksi kedelai tahun 2015 sebanyak 963,18 ribu ton biji kering, meningkat sebanyak 8,19 ribu ton (0,86 persen) dibandingkan tahun 2014.

Peningkatan produksi kedelai tersebut terjadi di luar Pulau Jawa sebanyak 30,50 ribu ton, sementara di Pulau Jawa terjadi penurunan produksi sebanyak 22,31 ribu ton. Peningkatan produksi kedelai terjadi karena kenaikan produktivitas sebesar 0,17 kuintal/hektar (1,10 %), meskipun luas panen mengalami penurunan seluas 1,59 ribu hektar (0,26 %) (BPS, 2015)

Rendahnya produktivitas kedelai di Indonesia antara lain disebabkan oleh faktor alam, biotik, teknik budidaya serta fisiologi tanaman kedelai. Program ekstensifikasi untuk memenuhi kebutuhan kedelai dapat dilakukan dengan pembukaan areal yang umumnya marjinal salah satunya adalah dengan memanfaatkan lahan kering yang salah satu kendalanya adalah stres kekeringan.

Di Indonesia terdapat sekitar 133.7 juta ha lahan kering yang tersebar di pulau- pulau utama di luar Jawa yaitu Sumatera, Kalimantan, Sulawesi dan Irian Jaya (Syatrianty et al., 2012).

Cekaman kekeringan berhubungan dengan kondisi kandungan kadar air tanah akan mempengaruhi pertumbuhan tanaman kedelai baik vegetatif maupun

(15)

fase generatif. Penurunan tekanan turgor dilakukan tanaman untuk mempertahankan kadar air dalam jaringan tanaman dan untuk mengurangi transpirasi. Kondisi cekaman kekeringan juga menyebabkan tanaman berbunga lebih awal (Sarjan dan Isman, 2014).

Salah satu pendekatan untuk mendorong toleransi stres oksidatif yang akan meningkatkan substrat enzim pada tingkat sel adalah asam askorbat. Asam askorbat merupakan metabolit utama yang penting pada tanaman yang berfungsi sebagai antioksidan, kofaktor enzim dan sebagai modulator sel sinyal dalam beragam proses fisiologis penting, termasuk biosintesis dinding sel, metabolit sekunder dan phytohormones, toleransi stress, photoprotection, pembelahan dan pertumbuhan sel (Wolucka et al., 2005).

Aktivitas antioksidan asam askorbat dikaitkan dengan ketahanan tanaman terhadap stres oksidatif. Kemudian tingkat endogen asam askorbat menjadi sangat penting dalam regulasi perkembangan penuaan (Farouk, 2011). Fungsi lain askorbat adalah dalam metabolisme besi dengan mempertahankan besi pada tingkat reduksi askorbat sehingga memicu penyerapan besi. Selain itu askorbat juga memobilisasi besi dari deposit feritin (Drevan, 2011).

Menurut penelitian Amira dan Abdul, (2014) menyatakan bahwa pertumbuhan tanaman kedelai secara signifikan berkurang dengan perlakuan cekaman kekeringan pada kondisi kapasitas lapang 60% dan 40%, sedangkan penggunaan asam askorbat pada konsentrasi 100 dan 200 mg l- 1, cenderung mengurangi efek berbahaya dari defisit air yang tinggi terhadap pertumbuhan dan kandungan kimia pada tanaman kedelai di Arab Saudi. Asyura (2017) meyatakan bahwa pemberian asam askorbat 500 ppm tidak berpengaruh nyata terhadap

(16)

parameter amatan pertumbuhan dan produksi tanaman kedelai pada kondisi cekaman kekeringan

Dari uraian diatas penulis tertarik untuk melakukan penelitian mengenai respon pertumbuhan dan produksi kedelai dengan cekaman kekeringan yang diatasi dengan pemberian asam askorbat sebagai antioksidan dengan konsentrasi yang lebih rendah.

Tujuan Penelitian

Untuk mengetahui pengaruh pemberian asam askorbat terhadap pertumbuhan dan produksi kedelai pada kondisi cekaman kekeringan.

Hipotesis Penelitian

 Ada pengaruh nyata menurunkan pertumbuhan dan produksi kedelai pada aplikasi cekaman kekeringan.

 Ada pengaruh nyata meningkatkan pertumbuhan dan produksi kedelai pada pemberian asam askorbat.

 Ada pengaruh nyata meningkatkan pada pemberian asam askorbat

terhadap pertumbuhan dan produksi kedelai pada kondisi cekaman kekeringan.

Kegunaan Penelitian

Sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana di Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan dan sebagai bahan informasi bagi pihak yang membutuhkan.

(17)

TINJAUAN PUSTAKA Botani Tanaman

Klasifikasi kedelai adalah kingdom ; Plantae, divisi ; Spermatophyta, sub divisi ; Angiospermae, kelas ; Dicotyledoneae, ordo ; Polypetales, family ; Leguminosae, genus; Glycine, spesies ; Glycine max (L.) Merrill (Steenis, 2005).

Struktur akar tanaman kedelai terdiri atas akar lembaga (radikula), akar tunggang (radix primaria), dan akar cabang (radix lateralis) berupa akar rambut.

Akar kedelai memiliki kemampuan membentuk bitil akar (nodul) (Badan Penyuluhan, 2015).

Bintil-bintil akar bentuknya bulat atau tidak beraturan yang merupakan koloni dari bakteri Rhizobium japonicum. Bakteri ini bersimbiosis dengan nitrogen bebas dari udara. Jumlah nitrogen yang dapat ditambat bakteri ini

berkisar 40-70% dari seluruh nitrogen yang dibutuhkan tanaman (Badan Penyuluhan, 2015).

Pertumbuhan batang kedelai dibedakan menjadi dua tipe, yaitu tipe determinate dan indeterminate. Pada kondisi normal, jumlah buku berkisar 15-30 buah. Jumlah buku batang indeterminate umumnya lebih banyak dibandingkan batang determinate. (Irwan, 2006).

Tanaman kedelai mempunyai dua bentuk daun yang dominan, yaitu stadia kotiledon yang tumbuh saat tanaman masih berbentuk kecambah dengan dua helai daun tunggal dan daun bertangkai tiga (trifoliate leaves) yang tumbuh selepas masa pertumbuhan. Daun mempunyai stomata, berjumlah antara 190-320 buah/m2, daun mempunyai bulu dengan warna cerah dan jumlahnya bervariasi.

(18)

Panjang bulu bisa mencapai 1 mm dan lebar 0,0025 mm. Kepadatan bulu antara 3-20 buah/mm² (Irwan, 2006).

Bunga kedelai menyerupai kupu-kupu.Tangkai bunga umumnya tumbuh dari ketiak tangkai daun yang diberi nama rasim. Jumlah bunga pada setiap ketiak tangkai daun sangat beragam, antara 2-25 bunga. Warna bunga yang umum pada berbagai varietas kedelai hanya dua, yaitu putih dan ungu (Irwan, 2006).

Polong kedelai pertama kali terbentuk sekitar 7-10 hari setelah munculnya bunga pertama. Panjang polong muda sekitar 1 cm. Jumlah polong yang terbentuk pada setiap ketiak tangkai daun sangat beragam, antara 1-10 buah dalam setiap kelompok. Pada setiap tanaman, jumlah polong dapat mencapai lebih dari 50, bahkan ratusan. Warna polong, dari hijau menjadi kuning kecoklatan pada saat masak (Irwan, 2006).

Biji kedelai yang terdapat pada polong yang berjumlah 2-3 biji. Setiap biji kedelai mempunyai ukuran antara 7-13 g/100. Bentuk biji bervariasi, tergantung pada varietas tanaman, yaitu bulat, agak gepeng, dan bulat telur. Warna kulit biji bervariasi mulai dari kuning, hijau, coklat, hitam, atau kombinasi campuran dari warna-warna tersebut (Irwan, 2006).

Syarat Tumbuh Iklim

Kedelai dapat tumbuh dengan curah hujan yang merata sehingga kebutuhan air pada tanaman kedelai dapat terpenuhi. Pada fase perkecambahan air merupakan hal terpenting. Kebutuhan air akan bertambah sesuai dengan umur tanaman. Kebutuhan air tertinggi pada saat berbunga dan pengisian polong. Pada umumnya kebutuhan air tanaman kedelai berkisar 350 – 450 mm selama masa

(19)

pertumbuhan kedelai, dan curah hujan dalam hitungan pertahunnya adalah sekitar 1.500-2.500 mm/tahun (Prihatman, 2000).

Tanaman menghendaki suhu tanah yang optimal sekitar 30⁰C untuk mendukung proses perkecambahannya. Disamping suhu tanah kedelai menghendaki suhu lingkungan yang optimal untuk proses pembentukan bunga yaitu 25-28⁰C. Kedelai dapat tumbuh dan berproduksi dengan baik pada ketinggian tempat berkisar 20-300 m dpl. (Hardiatmi, 2009).

Kedelai termasuk tanaman berhari pendek, artinya kedelai tidak mampu berbunga jika panjang hari melebihi batas kritis yaitu 15 jam per hari. Oleh sebab itu pada daerah topik yang panjang hari 12 jam kedelai akan mengalami penurunan produksi karena masa berbunganya menjadi pendek (Irwan, 2006).

Tanah

Tanaman kedelai dapat tumbuh pada berbagai jenis tanah dengan drainase dan aerasi tanah yang cukup baik serta air yang cukup selama pertumbuhan tanaman. Tanaman kedelai dapat tumbuh baik pada tanah alluvial, regosol, grumosol, latosol atau andosol. Pada tanah yang kurang subur (miskin unsur hara) dan jenis tanah podsolik merah kuning, perlu diberi pupuk organik dan pengapuran (Hanum, 2008).

Kedelai tidak menuntut struktur tanah yang khusus sebagai suatu persyaratan tumbuh. Bahkan pada kondisi lahan yang kurang subur dan agak asam pun kedelai dapat tumbuh dengan baik, asal tidak tergenang air yang akan menyebabkan busuknya akar. Toleransi pH yang baik sebagai syarat tumbuh yaitu antara 5,8–7, namun pada tanah dengan pH 4,5 pun kedelai masih dapat tumbuh

(20)

baik. Dengan menambah kapur 2 – 4 ton per ha, pada umumnya hasil panen dapat ditingkatkan (Prihatman, 2000).

Asam Askorbat

Asam askorbat merupakan produk alami dari tanaman yang memiliki fungsi penting sebagai antioksidan dan enzim serta tampaknya memiliki peran penting mengurangi kofaktor. Ini berpartisipasi dalam berbagai proses. Asam askorbat dikaitkan dengan kloroplas stres oksidatif fotosintesis. Selain itu, asam askorbat memiliki sejumlah peran lainnya dalam pembelahan sel dan modifikasi protein. Salah satu pendekatan untuk mendorong toleransi stres oksidatif akan ke bertindak sebagai substrat utama dalam jalur siklik detoksifikasi enzimatik hidrogen peroksida (Salama et al, 2014).

Asam askorbat mudah dioksidasi menjadi asam dehidroaskorbat. Dengan demikian maka vitamin C juga berperan dalam menghambat reaksi oksidasi yang berlebihan dalam tubuh dengan cara bertindak sebagai antioksidan. Dalam tubuh, vitamin C berperan sebagai suatu kofaktor dalam reaksi hidrosilasi dan amidasi.

Pada sintesis kolagen, vitamin C mempercepat hidroksilasi prolin dan lisin pada prokolagen menjadi hidroksiprolin dan hidroksilisin, serta menstimulasi sintesis peptida kolagen. Vitamin C meningkatkan aktivitas enzim amidase yang berperan dalam pembentukan hormon oksitosin (Ardiansyah, 2014).

Salah satu upaya untuk meningkatkan toleransi terhadap stres oksidatif adalah dengan aplikasi asam askorbat (vitamin C). Asam askorbat adalah molekul yang berukuran kecil, larut dalam air, merupakan antioksidan yang bertindak sebagai substrat utama dalam jalur siklik detoksifikasi enzimatik hidrogen peroksida. Asam askorbat adalah zat pertama dalam detoksifikasi dan menetralkan

(21)

radikal superoksida. Asam askorbat juga berperan penting dalam fotoproteksi, regulasi fotosintesis, serta proses pertumbuhan tanaman seperti pembelahan sel dan ekspansi dinding sel (Ardiansyah, 2014).

Gambar 1. Struktur Vitamin C (Asam askorbat) Cekaman Kekeringan

Cekaman kekeringan merupakan kondisi lingkungan tanaman tidak menerima asupan air yang cukup, sehingga tanaman tidak dapat melakukan proses pertumbuhan dan perkembangan secara optimal. Cekaman kekeringan adalah masalah utama pada hasil produksi tanaman di seluruh dunia. Dampak kekeringan mempengaruhi pertumbuhan, perkembangan dan produksi tanaman, terutama pada tahap pengisian biji (Farooq et al., 2009).

Kekeringan yang terjadi pada tanaman dapat mepengaruhi proses morfologi, anatomi, fisiologi, dan biokimia. Hal ini terjadi dimana sebagian stomata daun menutup sehingga CO2 yang akan masuk terhambat dan terjadi penurunan aktifitas fotosintesis. Cekaman ini juga memicu terjadinya cekaman oksidatif yakni suatu keadaan lingkungan yang mengalami peningkatan Reactive Oxygen Spesies (ROS) akibat adanya suatu over reduksi dari proses fotosintesis.

Peningkatan ROS yang bersifat radikal bebas dapat menyebabkan ketidakseimbangan antara ROS tersebut dan status antioksidan yang ada didalam tanaman (Setiawan et al.,2015).

(22)

Strategi tanaman toleran menghadapi kondisi cekaman kekeringan dimulai pada fase perkecambahan dan pertumbuhan vegetatif dengan membentuk formasi akar yang dalam dan percabangan akar yang banyak. Pertumbuhan tanaman (tajuk) ditunjang oleh perakaran yang dalam dan besar. Pertumbuhan akar yang lebih besar memberi peluang untuk mengabsorbsi air lebih banyak pada lapisan tanah yang lebih dalam dengan lengas tanah lebih besar dibanding dipermukaan tanah. Absorbsi air yang cukup oleh akar pada kondisi cekaman kekeringan berpengaruh terhadap tajuk tanaman (Efendi dan Azrai, 2010).

(23)

BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di rumah kasa Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan dengan ketinggian + 32 meter diatas permukaan laut, pada bulan Juli- Oktober 2017.

Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah kedelai varietas wilis yang digunakan sebagai indikator tanaman yang diamati, asam askorbat sebagai perlakuan yang akan diaplikasi pada tanaman kedelai, top soil sebagai media tanam, polibeg untuk wadah media tanam, plastik untuk membuat rumah plastik, selang yang digunakan untuk saluran penyiraman, pupuk Urea, TSP dan KCl, label, fungisida, insektisida, air serta bahan lain sebagai pendukung penelitian ini.

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah cangkul untuk mengolah tanah, sprayer sebagai wadah untuk asam askorbat, pisau untuk memotong plastik, timbangan analitik untuk menimbang bobot tanah pada pengukuran kapasitas lapang, oven, gelas ukur, dan peralatan lain yang dapat mendukung penelitian ini.

Metodologi Penelitian

Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok Faktorial dengan 2 faktor perlakuan yaitu :

Faktor I : Cekaman Kekeringan (K) dengan 3 taraf yaitu : K1 : 80 % Kapasitas Lapang (KL)

K2 : 60 % Kapasitas Lapang (KL) K3 : 40 % Kapasitas Lapang (KL)

(24)

Faktor II : Pemberian Asam Askorbat (A) per aplikasi dengan 4 taraf konsentrasi yaitu :

A0 : Tanpa Asam Askorbat (Kontrol) A1 : Asam Askorbat (100 ppm) A2 : Asam Askorbat (200 ppm) A3 : Asam Askorbat (300 ppm) ² Sehingga diperoleh 12 kombinasi yaitu :

K1A0 K2A0 K3A0

K1A1 K2A1 K3A1

K1A2 K2A2 K3A2

K1A3 K2A3 K3A3

Jumlah ulangan : 3 ulangan Jumlah polibeg/plot : 4 polibeg

Jumlah plot : 36

Jumlah polibeg : 144 polibeg Jumlah tanaman/polibeg : 1 tanaman Jumlah tanaman seluruhnya : 144 tanaman Jumlah sampel/plot : 4

Jumlah sampel seluruhnya : 144

Data hasil penelitian dianalisis dengan menggunakan sidik ragam berdasarkan model linier sebagai berikut :

Yijk = μ + ρi + αj + βk + (αβ)jk + εijk i = 1, 2, 3, j = 1, 2, 3 k = 1, 2, 3, 4

(25)

Yijk : Hasil pengamatan pada blok ke-i akibat tingkat cekaman kekeringan (K) pada taraf ke-j dan konsentrasi asam askorbat (A) pada taraf ke-k.

μ : Nilai tengah.

ρi : Efek dari blok ke-i.

αj : Efek dari tingkat cekaman kekeringan (K) pada taraf ke-j βk : Efek dari konsentrasi asam askorbat (A) pada taraf ke-k

(αβ)jk : Efek interaksi tingkat cekaman kekeringan (K) pada taraf ke-j dan konsentrasi asam askorbat (A) pada taraf ke-k.

εijk : Efek galat pada blok ke-i akibat cekaman kekeringan (K) pada taraf ke-j dan konsentrasi asam askorbat (A) pada taraf ke-k.

Jika hasil sidik ragam menunjukkan pengaruh yang nyata, maka analisis dilanjutkan dengan menggunakan Uji Jarak Berganda Duncan pada taraf α = 5%.

(26)

PELAKSANAAN PENELITIAN Persiapan Lahan

Lahan penelitian yang digunakan terlebih dahulu dibersihkan dari gulma dengan alat-alat seperti cangkul dan parang..

Pembuatan Rumah Plastik

Rumah plastik dibuat dengan dengan ukuran 5m x 7m menggunakan bambu dan plastik yang difungsikan untuk mencegah masuknya air hujan.

Persiapan Media Tanam

Media tanam yang digunakan adalah top soil. Tanah dikering anginkan sampai mendapatkan tanah dalam kondisi kering udara. Setelah itu dilakukan perhitungan untuk menentukan kadar air tanah dan kapasitas lapang menggunakan metoda Alricks dengan rumus sebagai berikut :

% KA = (BTKU-BTKO) x 100%, dimana : BTKO

KA = Kadar air

BTKU = Bobot tanah kering udara

BTKO = Bobot tanah kering oven (pada suhu 105 ⁰C selama 24 jam) Pengisian Polibeg

Polibeg diisi media tanah top soil setara 10 kg tanah kering oven. Polibeg dilapisi plastik untuk mencengah tanah keluar melalui lubang-lubang polibeg.

Pemasangan Selang

Pemasangan selang bertujuan untuk mempermudah penyerapan air secara merata saat penyiraman. Selang ditancapkan pada bagian pinggir polibeg dengan panjang selang 20 cm.

(27)

Penanaman

Sebelum ditanam terlebih dahulu benih diberi perlakuan rhizogen sebagai sumber inokulum bakterri Rhizobium. Penanaman dilakukan dengan menanam benih kedelai dua benih per polibeg.

Perlakuan Cekaman Kekeringan

Aplikasi cekaman kekeringan dilakukan saat tanaman berumur 2 MST sampai sampai masa R6 (berbiji penuh, setiap polong pada batang utama telah berisi biji satu atau dua). Aplikasi cekaman kekeringan dengan menggunakan metode timbang (gravimetri).

Aplikasi Asam Askorbat

Asam askorbat diaplikasikan saat tanaman berumur 2 MST sampai masa R6 (berbiji penuh, setiap polong pada batang utama telah berisi biji satu atau dua), dengan interval waktu aplikasi 1 minggu. Aplikasi asam askorbat dilakukan sesuai perlakuan dengan menyemprotkan di daun tanaman pada pagi hari (pukul 07.00- 08.00 WIB).

Pemeliharaan Tanaman Penyiraman

Penyiraman dilakukan dengan cara menyiramkan air pada selang dan permukaan tanah yang sebelumnya telah dilakukan penimbangan. Apabila kondisi berat polibeg masih konstan, maka penyiraman tidak dilakukan.

Pemupukan

Pemupukan dasar dilakukan dengan menggunakan Urea 12,5 kg/ha (0,0625 g/polibeg) , TSP 100 kg/ha (0,5 g/polibeg) dan KCl 50 kg/ha (0,25

(28)

g/polibeg). Pemupukan ke 2 dilakukan pada umur 2 minggu dengan urea 12,5 kg/ha (0,0625 g/polibeg)

Penyiangan

Penyiangan dilakukan untuk mengendalikan gulma. Penyiangan dilakukan sesuai kondisi di lapangan dengan mencabut gulma secara manual.

Pengajiran

Pengajiran dilakukan pada seluruh tanaman untuk menjaga tanaman agar tumbuh tegak dan tidak roboh terkena angin.

Pengendalian hama dan penyakit

Pengendalian hama dan penyakit dilakukan dengan menggunakan insektisida berbahan aktif Profenofos (2 g/l air) dan Abamektin (20 g/l air).

Pengendalian dilakukan tergantung pada tingkat serangan hama dan penyakit di lapangan.

Panen

Panen dilakukan dengan cara tanaman dicabut dari polibeg dengan kriteria panen ditandai dengan terlihatnya kulit polong berwarna kecoklatan, daun menguning dan gugur .

Peubah Amatan Jumlah Daun (helai)

Daun dihitung apabila daun telah membuka sempurna dan berbentuk trifoliate. Daun dihitung setiap minggu yang dimulai saat umur 2 MST sampai masa V3 (akhir fase vegetatif).

(29)

Diameter Batang (mm)

Diameter batang diukur pada bagian batang bawah pada ketinggian 1 cm diatas permukaan tanah dengan menggunakan jangka sorong. Pengukuran dilakukan pada masa V3 (akhir fase vegetatif).

Jumlah Cabang Produktif

Jumlah cabang produktif yang dihitung adalah cabang yang menghasilkan polong yang berasal dari batang utama tanaman. Pengamatan dilakukan pada saat saat panen.

Total Luas Daun (cm²)

Total luas daun dihitung dengan mengukur daun trifoliat ke 3 dari tunas pada masa V3 (akhir fase vegetatif). Masing-masing daun diukur panjang dan lebar daunnya dengan rumus:

Total luas daun = p x l x k Keterangan:

p = panjang l = lebar k = konstanta

Konstanta daun tengah = 0,6531 dan daun kiri serta kanan = 0,765 (Dartius, 1991) Umur Berbunga (HST)

Pengamatan umur berbunga dilakukan dengan cara menghitung umur tanaman mulai saat tanam sampai tanaman memasuki fase generatif (R1) , yaitu munculnya bunga pada tanaman.

(30)

Umur Panen (HST)

Pengamatan umur panen dilakukan dengan cara menghitung umur tanaman mulai saat tanam sampai fase R8 (tanaman memasuki fase penuaan).

Umur panen dihitung bila polong dan tanaman mengalami penuaan sebanyak 95

%, dengan polong berwarna coklat ataupun coklat kekuningan.

Bobot Kering Akar (g)

Akar yang diukur adalah akar yang sudah dipisahkan dari tajuk dan dibersihkan dari kotoran kemudian dioven dengan suhu 105⁰ C selama 24 jam lalu ditimbang menggunakan timbangan analitik. Pengamatan dilakukan pada saat panen.

Volume Akar (ml)

Volume akar diukur dengan cara akar dibersihkan dari sisa tanah yang ada pada akar dengan menggunakan air. Pengukuran dilakukan dengan menggunkan gelas ukur pada saat panen. Volume akar diperoleh dengan rumus :

Volume akar = Volume2 – Volume1

Keterangan :

 Volume₁ = volume sebelum akar dimasukkan ke dalam air

 Volume2 = volume setelah akar dimasukkan ke dalam air Jumlah Polong Berisi Per Tanaman (polong)

Jumlah polong dihitung pada setiap tanaman yaitu polong yang telah berisi. Pengamatan dilakukan pada saat panen.

Jumlah Polong Hampa Per Tanaman (polong)

Jumlah polong dihitung pada setiap tanaman yaitu polong yang telah terbentuk namun tidak berisi/hampa. Pengamatan dilakukan pada saat panen.

(31)

Bobot Biji Per Tanaman (g)

Biji kedelai dipisahkan dari polongnya dan dijemur dibawah sinar matahari sampai polong pecah kemudian ditimbang.

Bobot 100 Biji (g)

Penimbangan dilakukan setelah biji kedelai dikeringkan hingga kadar air 14%, pengeringan dilakukan dengan cara polong dijemur dibawah sinar matahari selama 2-3 hari. Apabila jumlah biji tidak mencapai 100, maka perhitungan menggunakan rumus :

Bobot 100 biji kering (g) = Bobot biji per tanaman (g) x 100 Jumlah biji per tanaman (biji)

Indeks panen

Indeks panen dihitung dengan rumus sebagai berikut : Indeks panen = Bobot biji per tanaman

Bobot biomasa tanaman + Bobot biji per tanaman

(32)

HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil

Data pengamatan dan hasil analisis sidik ragam dapat dilihat pada Lampiran 7-32 menunjukkan bahwa perlakuan cekaman kekeringan berpengaruh nyata menurunkan seluruh peubah amatan kecuali umur berbunga. Pemberian asam askorbat dan interaksi berpengaruh tidak nyata meningkatkan seluruh peubah amatan kecuali umur panen.

Jumlah Daun

Berdasarkan Lampiran 7 dan 8 diketahui bahwa cekaman kekeringan berpengaruh nyata menurunkan jumlah daun. Sedangkan pemberian asam askorbat dan interaksi berpengaruh tidak nyata meningkatkan jumlah daun.

Jumlah daun pada pemberian asam askorbat dan cekaman kekeringan dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Jumlah daun kedelai umur 8 MST dengan pemberian asam askorbat pada kondisi cekaman kekeringan.

Cekaman Kekeringan (%KL)

Asam Askorbat

Rataan

A0 A1 A2 A3

0 ppm 100 ppm 200 ppm 300 ppm ..….……….…..helai…………..……

K1 (80) 10.17 10.25 10.92 10.42 10.44a

K2 (60) 7.67 7.42 9.83 7.75 8.17b

K3 (40) 6.17 7.17 8.42 7.00 7.19b

Rataan 8.00 8.28 9.72 8.39

Keterangan: Angka-angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan berbeda tidak nyata menurut Uji Jarak Berganda Duncan pada taraf α=5%.

Berdasarkam Tabel 1. diketahui bahwa pada perlakuan cekaman kekeringan 80% KL (K1) menghasilkan jumlah daun dengan rataan tertinggi 10.44 helai yang berbeda nyata menurunkan dengan perlakuan cekaman kekeringan 60% KL (K2) dengan rataan 8.17 helai dan rataan terendah pada perlakuan 40% KL (K3) sebesar 7.19 helai. Sedangkan pemberian asam askorbat

(33)

dan interaksi berpengaruh tidak nyata meningkatkan jumlah daun dengan asam askorbat 200 ppm (A2) menghasilkan rataan tertinggi 9.72 helai dan terendah pada perlakuan tanpa asam askorbat (A0) yaitu 8.00 helai.

Hubungan jumlah daun kedelai pada 8 MST dengan cekaman kekeringan dapat dilihat pada Gambar 2.

Gambar 2. Hubungan jumlah daun kedelai pada 8 MST dengan cekaman kekeringan.

Gambar 2 menunjukkan bahwa hubungan antara jumlah daun kedelai pada umur 8 MST dengan cekaman kekeringan adalah linear negatif dimana jumlah daun terus menurun seiring dengan peningkatan cekaman kekeringan hingga 40% KL.

Diameter Batang

Berdasarkan Lampiran 9 dan 10 diketahui bahwa cekaman kekeringan berpengaruh nyata menurunkan diameter batang. Sedangkan pemberian asam askorbat dan interaksi berpengaruh tidak nyata meningkatkan diameter batang.

Diameter batang pada pemberian asam askorbat dan cekaman kekeringan dapat dilihat pada Tabel 2.

Ŷ = -1.625x + 11.84 r = 0.95

0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00

80% 60% 40%

Jumlah Daun (helai) 8 MST

% KL

80 60 40

(34)

Tabel 2. Diameter batang kedelai umur 8 MST dengan pemberian asam askorbat pada kondisi cekaman kekeringan.

Asam Askorbat

Rataan

A0 A1 A2 A3

0 ppm 100 ppm 200 ppm 300 ppm ..….……….…....mm….….……..……

K1 (80) 3.46 3.34 3.48 3.44 3.43a

K2 (60) 3.07 2.99 3.02 3.42 3.12b

K3 (40) 2.74 2.99 3.01 3.20 2.99b

Rataan 3.09 3.11 3.17 3.35

Berdasarkam Tabel 2. diketahui bahwa pada perlakuan cekaman kekeringan 80% KL (K1) menghasilkan diameter batang dengan rataan tertinggi 3.43 mm yang berbeda nyata menurunkan dengan perlakuan cekaman kekeringan 60% (K2) dengan rataan 3.12 mm dan rataan terendah pada perlakuan 40% KL (K3) sebesar 2.99 mm. Sedangkan pemberian asam askorbat dan interaksi berpengaruh tidak nyata meningkatkan diameter batang dengan asam askorbat 300 ppm (A3) menghasilkan rataan tertinggi 3.35 mm dan terendah pada perlakuan tanpa asam askorbat (A0) yaitu 3.09 mm.

Jumlah Cabang Produktif

Berdasarkan Lampiran 11 dan 12 diketahui bahwa cekaman kekeringan berpengaruh nyata menurunkan jumlah cabang produktif. Sedangkan pemberian asam askorbat dan interaksi berpengaruh tidak nyata meningkatkan jumlah cabang produktif.

Jumlah cabang produktif pada pemberian asam askorbat dan cekaman kekeringan dapat dilihat pada Tabel 3.

(35)

Tabel 3. Jumlah cabang produktif kedelai dengan pemberian asam askorbat pada kondisi cekaman kekeringan.

Asam Askorbat

Rataan

A0 A1 A2 A3

0 ppm 100 ppm 200 ppm 300 ppm ..….……….…....cabang….………..……

K1 (80) 3.67 3.33 3.50 3.17 3.42a

K2 (60) 2.00 1.92 2.17 1.83 1.98b

K3 (40) 0.83 1.42 1.58 1.67 1.38c

Rataan 2.17 2.22 2.42 2.22

Berdasarkam Tabel 3. diketahui bahwa pada perlakuan cekaman kekeringan 80% KL (K1) menghasilkan jumlah cabang produktif dengan rataan tertinggi 3.42 cabang yang berbeda nyata dengan perlakuan cekaman kekeringan 60% (K2) dengan rataan 1.98 cabang dan pada perlakuan 40% KL (K3) sebesar 1.38 cabang. Sedangkan pemberian asam askorbat dan interaksi berpengaruh tidak nyata meningkatkan jumlah cabang produktif dengan asam askorbat 200 ppm (A2) menghasilkan rataan tertinggi 2.42 cabang dan terendah pada perlakuan asam askorbat 0 ppm (A0) yakni 2.17 cabang.

Total Luas Daun

Berdasarkan Lampiran 13 dan 14 diketahui bahwa cekaman kekeringan berpengaruh nyata menurunkan total luas daun. Sedangkan pemberian asam askorbat dan interaksi berpengaruh tidak nyata meningkatkan total luas daun.

Total luas daun pada pemberian asam askorbat dan cekaman kekeringan dapat dilihat pada Tabel 4.

(36)

Tabel 4. Total luas daun kedelai umur 8 MST dengan pemberian asam askorbat pada kondisi cekaman kekeringan.

Asam Askorbat

Rataan

A0 A1 A2 A3

0 ppm 100 ppm 200 ppm 300 ppm ..….……….…....cm²….….……..……

K1 (80) 561.72 539.83 665.65 575.53 585.68a K2 (60) 346.48 355.35 403.48 395.31 375.16b K3 (40) 263.27 332.65 306.65 351.91 313.62b

Rataan 390.49 409.28 458.59 440.92

Berdasarkam Tabel 4. diketahui bahwa pada perlakuan cekaman kekeringan 80% KL (K1) menghasilkan total luas daun dengan rataan tertinggi 585.68 cm² yang berbeda nyata dengan perlakuan cekaman kekeringan 60% (K2) dengan rataan 375.16 cm²dan perlakuan dengan rataan 40% KL (K3) sebesar 313.62 cm2. Sedangkan pemberian asam askorbat dan interaksi berpengaruh tidak nyata meningkatkan total luas daun dengan asam askorbat 200 ppm (A2) menghasilkan rataan tertinggi 458.59 cm²dan terendah pada perlakuan tanpa asam askorbat (A0) yaitu 390.49 cm².

Hubungan total luas daun kedelai pada 8 MST dengan cekaman kekeringan dapat dilihat pada Gambar 3.

Gambar 3. Hubungan total luas daun kedelai pada 8 MST dengan cekaman kekeringan.

Ŷ = -136.0x + 696.8 r = 0.909

0,00 100,00 200,00 300,00 400,00 500,00 600,00 700,00

80% 60% 40%

Total Luas Daun (cm2)

% KL

80 60 40

(37)

Gambar 3 menunjukkan bahwa hubungan antara total luas daun kedelai pada umur 8 MST dengan cekaman kekeringan adalah linear negatif dimana total

luas daun terus menurun seiring dengan peningkatan cekaman kekeringan hingga 40% KL.

Umur Berbunga

Berdasarkan Lampiran 15 dan 16 diketahui bahwa cekaman kekeringan, pemberian asam askorbat dan interaksi berpengaruh tidak nyata meningkatkan umur berbunga.

Umur berbunga pada pemberian asam askorbat dan cekaman kekeringan dapat dilihat pada Tabel 5.

Tabel 5. Umur berbunga kedelai dengan pemberian asam askorbat pada kondisi cekaman kekeringan.

Asam Askorbat

Rataan

A0 A1 A2 A3

0 ppm 100 ppm 200 ppm 300 ppm

………….………hari………..

K1 (80) 43.00 43.00 43.00 42.67 42.92

K2 (60) 42.67 43.33 43.00 43.33 43.08

K3 (40) 43.33 43.33 42.67 42.33 42.92

Rataan 43.00 43.22 42.89 42.78

Berdasarkan Tabel 5. diketahui bahwa pengaruh perlakuan cekaman kekeringan pada 60% KL (K2) menghasilkan umur berbunga dengan rataan waktu

lebih lama yaitu 43.08 hari dan tercepat pada perlakuan 80% KL (K1) dan 40% KL (K3) yaitu 42.92 hari. Sedangkan pemberian asam askorbat 100 ppm

(A1) menghasilkan umur berbunga dengan rataan waktu lebih lama yaitu 43.22 hari dan tercepat pada perlakuan asam askorbat 300 ppm (A3) yaitu 42.78 hari.

(38)

Umur Panen

Berdasarkan Lampiran 17 dan 18 diketahui bahwa cekaman kekeringan berpengaruh nyata menurunkan umur panen. Sedangkan pemberian asam askorbat berpengaruh tidak nyata meningkatkan umur panen dan interaksi berpengaruh nyata menurunkan umur panen.

Umur panen pada pemberian asam askorbat dan cekaman kekeringan dapat dilihat pada Tabel 6.

Tabel 6. Umur panen kedelai dengan pemberian asam askorbat pada kondisi cekaman kekeringan.

Asam Askorbat

Rataan

A0 A1 A2 A3

0 ppm 100 ppm 200 ppm 300 ppm ..….……….…....hari….….……..……

K1 (80) 94.08a 90.83a 94.00ab 93.42ab 93.08a K2 (60) 90.83bcd 92.83abc 92.25abc 92.00abc 91.98b K3 (40) 89.25d 92.33abc 90.33bc 89.17cd 90.27b

Rataan 91.39 92.00 92.19 91.53

Berdasarkan Tabel 6. diketahui bahwa pada perlakuan cekaman kekeringan 80% KL (K1) menghasilkan waktu umur panen lebih lama yaitu 93.08 hari yang berbeda nyata menurunkan pada 60% KL (K2) dengan rataan waktu lebih cepat yaitu 91.98 hari dan 40% KL (K3) 90.27 hari. Sedangkan perlakuan pemberian asam askorbat 200 ppm (A2) menghasilkan rataan waktu umur panen lebih lama yaitu 92.19 hari dan pada perlakuan tanpa asam askorbat (A0) menghasilkan rataan waktu umur panen lebih cepat yaitu 91.39 hari. Interaksi perlakuan cekaman kekeringan 80%KL (K1) dan tanpa asam askorbat (A0) K1A0 menghasilkan umur panen lebih lama yaitu 94.08 hari, sedangkan interaksi perlakuan K3A3 menghasilkan umur panen lebih cepat yaitu 89.17 hari.

(39)

Bobot Kering Akar

Berdasarkan Lampiran 19 dan 20 diketahui bahwa cekaman kekeringan berpengaruh nyata menurunkan bobot kering akar. Sedangkan pemberian asam askorbat dan interaksi berpengaruh tidak nyata meningkatkan bobot kering akar.

Bobot kering akar pada pemberian asam askorbat dan cekaman kekeringan dapat dilihat pada Tabel 7.

Tabel 7. Bobot kering akar kedelai dengan pemberian asam askorbat pada kondisi cekaman kekeringan.

Asam Askorbat

Rataan

A0 A1 A2 A3

0 ppm 100 ppm 200 ppm 300 ppm ..….……….…...g….….….…..……

K1 (80) 1.00 0.96 0.99 0.96 0.98a

K2 (60) 0.92 0.95 0.90 0.94 0.93b

K3 (40) 0.82 0.89 0.89 0.88 0.87c

Rataan 0.92 0.93 0.93 0.93

Berdasarkam Tabel 7. diketahui bahwa pada perlakuan cekaman

kekeringan 80% KL (K1) menghasilkan bobot kering akar dengan rataan tertinggi 0.98 gram yang berbeda nyata dengan perlakuan cekaman kekeringan 60% (K2)

dengan rataan 0.93 gram dan rataan terendah pada perlakuan 40% KL (K3) 0.87 gram. Sedangkan pemberian asam askorbat dan interaksi berpengaruh tidak nyata meningkatkan bobot kering akar dengan asam askorbat 200 ppm (A2) menghasilkan rataan tertinggi 0.93 gram dan terendah pada perlakuan tanpa asam askorbat (A0) yaitu 0.92 gram.

Volume Akar

Berdasarkan Lampiran 21 dan 22 diketahui bahwa cekaman kekeringan berpengaruh nyata menurunkan volume akar. Sedangkan pemberian asam askorbat dan interaksi berpengaruh tidak nyata meningkatkan volume akar.

(40)

Rataan volume akar pada perlakuan pemberian asam askorbat dan cekaman kekeringan dapat dilihat pada Tabel 8.

Tabel 8. Volume akar kedelai dengan pemberian asam askorbat pada kondisi cekaman kekeringan.

Asam Askorbat

Rataan

A0 A1 A2 A3

0 ppm 100 ppm 200 ppm 300 ppm ..….……….…...ml….…..….…..……

K1 (80) 1.10 1.11 1.17 1.14 1.13a

K2 (60) 1.03 1.02 1.01 1.02 1.02b

K3 (40) 0.93 0.97 0.98 0.95 0.96b

Rataan 1.02 1.04 1.05 1.04

Berdasarkam Tabel 8. diketahui bahwa pada perlakuan cekaman

kekeringan 80% KL (K1) menghasilkan volume akar dengan rataan tertinggi 1.13 ml yang berbeda nyata dengan perlakuan cekaman kekeringan 60% (K2)

dengan rataan 1.02 ml dan rataan terendah pada perlakuan 40% KL (K3) 0.96 ml.

Sedangkan pemberian asam askorbat dan interaksi berpengaruh tidak nyata meningkatkan volume akar dengan asam askorbat 200 ppm (A2) menghasilkan rataan tertinggi 1.05 ml dan terendah pada perlakuan tanpa asam askorbat (A0) yaitu 1.02 ml.

Jumlah Polong Berisi Per Tanaman

Berdasarkan Lampiran 23 dan 24 diketahui bahwa cekaman kekeringan berpengaruh nyata menurunkan jumlah polong berisi per tanaman. Sedangkan pemberian asam askorbat dan interaksi berpengaruh tidak nyata meningkatkan jumlah polong berisi per tanaman.

Jumlah polong berisi per tanaman pada pemberian asam askorbat dan cekaman kekeringan dapat dilihat pada Tabel 9.

(41)

Tabel 9. Jumlah polong berisi per tanaman kedelai dengan pemberian asam askorbat pada kondisi cekaman kekeringan.

Asam Askorbat

Rataan

A0 A1 A2 A3

0 ppm 100 ppm 200 ppm 300 ppm ..….……….…....polong….….……..……

K1 (80) 13.67 15.08 12.67 13.17 13.65a

K2 (60) 8.42 7.67 6.83 9.17 8.02b

K3 (40) 4.00 3.92 3.67 5.50 4.27c

Rataan 8.69 8.89 7.72 9.28

Berdasarkam Tabel 9. diketahui bahwa pada perlakuan cekaman kekeringan 80% KL (K1) menghasilkan jumlah polong berisi per tanaman dengan rataan tertinggi 13.65 polong yang berbeda nyata dengan perlakuan cekaman kekeringan 60% (K2) dengan rataan 8.02 polong dan rataan terendah pada perlakuan 40% KL (K3) 4.27 polong. Sedangkan pemberian asam askorbat dan interaksi berpengaruh tidak nyata meningkatkan jumlah polong berisi per tanaman dengan asam askorbat 300 ppm (A3) menghasilkan rataan tertinggi 9.28 polong dan terendah pada perlakuan tanpa asam askorbat (A0) yaitu 8.69 polong.

Jumlah Polong Hampa Per Tanaman

Berdasarkan Lampiran 25 dan 26 diketahui bahwa cekaman kekeringan berpengaruh nyata menurunkan jumlah polong hampa per tanaman. Sedangkan pemberian asam askorbat dan interaksi berpengaruh tidak nyata meningkatkan jumlah polong hampa per tanaman.

Jumlah polong hampa per tanaman pada pemberian asam askorbat dan cekaman kekeringan dapat dilihat pada Tabel 10.

(42)

Tabel 10. Jumlah polong hampa per tanaman kedelai dengan pemberian asam askorbat pada kondisi cekaman kekeringan.

Asam Askorbat

Rataan

A0 A1 A2 A3

0 ppm 100 ppm 200 ppm 300 ppm ..….……….…....polong….….……..……

K1 (80) 6.83 4.25 6.17 4.25 5.38a

K2 (60) 2.50 2.50 2.58 3.33 2.73b

K3 (40) 0.83 2.17 1.67 1.50 1.54b

Rataan 3.39 2.97 3.47 3.03

Berdasarkam Tabel 10. diketahui bahwa pada perlakuan cekaman kekeringan 80% KL (K1) menghasilkan jumlah polong hampa per tanaman dengan rataan tertinggi 5.38 polong yang berbeda nyata dengan perlakuan cekaman kekeringan 60% (K2) dengan rataan 2.73 polong dan rataan terendah pada perlakuan 40% KL (K3) 1.54 polong. Sedangkan pemberian asam askorbat dan interaksi berpengaruh tidak nyata meningkatka jumlah polong hampa per tanaman dengan asam askorbat 200 ppm (A2) menghasilkan rataan tertinggi 3.47 polong dan terendah pada perlakuan asam askorbat 100 ppm (A1) yaitu 2.97 polong.

Bobot Biji Per Tanaman

Berdasarkan Lampiran 27 dan 28 diketahui bahwa cekaman kekeringan berpengaruh nyata menurunkan bobot biji per tanaman. Sedangkan pemberian asam askorbat dan interaksi berpengaruh tidak nyata menurunkan bobot biji per tanaman.

Bobot biji per tanaman pada pemberian asam askorbat dan cekaman kekeringan dapat dilihat pada Tabel 11.

(43)

Tabel 11. Bobot biji per tanaman kedelai dengan pemberian asam askorbat pada kondisi cekaman kekeringan.

Asam Askorbat

Rataan

A0 A1 A2 A3

0 ppm 100 ppm 200 ppm 300 ppm ..….……….…...g….….….…..……

K1 (80) 3.11 3.49 2.86 2.86 3.08a

K2 (60) 1.92 1.57 1.54 1.86 1.72b

K3 (40) 0.96 0.94 1.00 1.22 1.03c

Rataan 2.00 2.00 1.80 1.98

Berdasarkam Tabel 11. diketahui bahwa pada perlakuan cekaman kekeringan 80% KL (K1) menghasilkan bobot biji per tanaman dengan rataan tertinggi 3.08 gram yang berbeda nyata dengan perlakuan cekaman kekeringan 60% (K2) dengan rataan 1.72 gram serta berbeda nyata dengan perlakuan 40%

KL (K3) 1.03 gram. Sedangkan pemberian asam askorbat dan interaksi berpengaruh tidak nyata terhadap bobot biji per tanaman dengan asam askorbat 100 ppm (A1) menghasilkan rataan tertinggi 2.00 gram dan terendah pada perlakuan asam askorbat 200 ppm (A2) yakni 1.80 gram..

Hubungan bobot biji pertanaman kedelai dengan cekaman kekeringan dapat dilihat pada Gambar 4.

Gambar 4. Hubungan bobot biji per tanaman kedelai dengan cekaman kekeringan.

Ŷ = -1.024x + 3.993 r = 0.965

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50

80% 60% 40%

Bobot Biji Per Tanaman (g)

% KL

80 60 40

(44)

Gambar 4 menunjukkan bahwa hubungan antara bobot biji per tanaman kedelai dengan cekaman kekeringan adalah linear negatif dimana bobot biji per tanaman terus menurun seiring dengan peningkatan cekaman kekeringan hingga 40% KL.

Bobot 100 Biji

Berdasarkan Lampiran 29 dan 30 diketahui bahwa perlakuan cekaman kekeringan berpengaruh nyata menurunkan bobot 100 biji. Sedangkan pemberian asam askorbat serta interaksi berpengaruh tidak nyata menurunkan bobot 100 biji.

Bobot 100 biji pada pemberian asam askorbat dan cekaman kekeringan dapat dilihat pada Tabel 12.

Tabel 12. Bobot 100 biji kedelai dengan pemberian asam askorbat pada kondisi cekaman kekeringan.

Asam Askorbat

Rataan

A0 A1 A2 A3

0 ppm 100 ppm 200 ppm 300 ppm ..….……….…...g….….….…..……

K1 (80) 9.15 9.49 9.31 8.47 9.11a

K2 (60) 8.47 7.39 8.28 7.58 7.93b

K3 (40) 7.71 8.16 7.46 6.73 7.52b

Rataan 8.44 8.35 8.35 7.59

Berdasarkam Tabel 12. diketahui bahwa pada perlakuan cekaman kekeringan 80% KL (K1) menghasilkan bobot 100 biji dengan rataan tertinggi 9.11 gram yang berbeda nyata dengan perlakuan 60% KL (K2) dengan rataan7.93 gram dan 40% KL (K3) 7.52 gram sebagai yang terendah. Sedangkan pemberian asam askorbat dan interaksi berpengaruh tidak nyata menurunkan bobot 100 biji kering dengan tanpa asam askorbat (A0) menghasilkan rataan tertinggi 8.44 gram dan terendah pada perlakuan (A3) yaitu 7.59 gram.

(45)

Ŷ= -0.794x + 9.773 r = 0.928

0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00

80% 60% 40%

Bobot 100 biji (g)

% KL

Hubungan bobot 100 biji kedelai dengan cekaman kekeringan dapat dilihat pada Gambar 5 .

Gambar 5. Hubungan bobot 100 biji kedelai dengan cekaman kekeringan.

Gambar 5 menunjukkan bahwa hubungan antara bobot 100 biji kering kedelai dengan cekaman kekeringan adalah linear negatif dimana bobot 100 biji kering terus menurun seiring dengan peningkatan cekaman kekeringan hingga 40% KL.

Indeks Panen

Berdasarkan Lampiran 31 dan 32 diketahui bahwa cekaman kekeringan berpengaruh nyata menurunkan indeks panen. Sedangkan pemberian asam askorbat dan interaksi berpengaruh tidak nyata meningkatkan indeks panen.

Indeks panen pada pemberian asam askorbat dan cekaman kekeringan dapat dilihat pada Tabel 13.

80 60 40

(46)

Tabel 13. Indeks panen kedelai dengan pemberian asam askorbat pada kondisi cekaman kekeringan.

Asam Askorbat

Rataan

A0 A1 A2 A3

0 ppm 100 ppm 200 ppm 300 ppm ..….……….…...….….….…..……

K1 (80) 0.33 0.39 0.36 0.33 0.35a

K2 (60) 0.35 0.32 0.33 0.34 0.34a

K3 (40) 0.29 0.29 0.27 0.28 0.28b

Rataan 0.32 0.33 0.32 0.32

Berdasarkam Tabel 13. diketahui bahwa pada perlakuan cekaman kekeringan 80% KL (K1) memiliki rataan tertinggi 0.35 yangdan 60% KL (K2) menghasilkan indeks panen dengan rataan 0.34 yang berbeda nyata dengan perlakuan cekaman kekeringan 40% KL (K3) dengan rataan 0.28 sebagai yang terendah. Sedangkan pemberian asam askorbat dan interaksi berpengaruh tidak nyata meningkatkan indeks panen dengan asam askorbat 100 ppm (A1) menghasilkan rataan tertinggi 0.33 dan terendah pada perlakuan tanpa asam askorbat (A1) yaitu 0.32.

Hubungan indeks panen kedelai dengan cekaman kekeringan dapat dilihat pada Gambar 6.

Gambar 6. Hubungan indeks panen kedelai dengan cekaman kekeringan.

Ŷ = -0.035x + 0.394 r = 0.905

0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40

80% 60% 40%

Indeks Panen

% KL

80 60 40

(47)

Gambar 6 menunjukkan bahwa hubungan antara indeks panen kedelai dengan cekaman kekeringan adalah linear negatif dimana indeks penen terus menurun seiring dengan peningkatan cekaman kekeringan hingga 40% KL.

Pembahasan

Pengaruh Cekaman Kekeringan Terhadap Pertumbuhan dan Produksi Kedelai (Glycine max L. (Merill)

Berdasarkan data pengamatan dan sidik ragam diketahui bahwa perlakuan cekaman kekeringan berpengaruh nyata menurunkan peubah amatan pertumbuhan dan produksi antara lain jumlah daun, diameter batang, total luas daun, jumlah cabang produktif, jumlah polong berisi per tanaman, jumlah polong hampa per tanaman, volume akar, bobot kering akar, bobot kering biji per tanaman, bobot 100 biji, dan indeks panen.

Analisis statistik menunjukkan bahwa perlakuan cekaman kekeringan berpengaruh nyata menurunkan peubah amatan pertumbuhan yaitu jumlah daun dan total luas daun. Ketersediaan air yang tidak cukup pada media tanam mengakibatkan tanaman kekurangan suplai air untuk diserap oleh akar namun respirasi pada daun tetap tinggi. Permintaan air yang berlebihan oleh daun akibat laju transpirasi mengakibatkan penurunan ukuran dan jumlah daun. Hal ini dikarenakan tanaman memiliki mekanisme avoidance yaitu melakukan tindakan proteksi diri dalam mengatasi kekurangan air dengan mengecilkan ukuran atau menutup stomata daun untuk mengurangi trasnsiprasi dan mengoptimalkan penggunaan air dalam mempertahankan kehidupannya. Hal ini sesuai dengan literatur Mapegau (2006) yang menyatakan bahwa tanaman yang mengalami cekaman air stomata daunnya menutup sebagai akibat menurunnya turgor sel daun sehingga mengurangi jumlah CO yang berdifusi ke dalam daun. Selain itu

(48)

dengan menutupnya stomata, laju transpirasi menurun sehingga mengurangi suplai unsur hara dari tanah ke tanaman, karena transpirasi pada dasarnya memfasilitasi laju aliran air dari tanah ke tanaman, sedangkan sebagian besar

unsur hara masuk ke dalam tanaman bersama-sama dengan aliran air.

Aboyami (2008) juga menyatakan bahwa tanaman kedelai yang mengalami kekeringan pada fase vegetatif mengalami penurunan pertumbuhan dan perkembangan yang sangat besar.

Perlakuan cekaman kekeringan berpengaruh nyata menurunkan peubah amatan pertumbuhan yaitu diameter batang dan jumlah cabang produktif.

Peningkatan intensitas cekaman kekeringan menurunkan ukuran diameter batang dan jumlah cabang produktif. Hal ini diduga karena kebutuhan air tanaman yang tidak cukup mengakibatkan penurunan tekanan turgor sel sehingga aktivitas pembelahan sel dan fotosintetis tanaman terganggu. Air memiliki peran penting sebagai bahan baku pelarut dalam absorbsi nutrisi dan unsur hara dari dalam tanah. Kekurangan air juga mengakibatkan aktivitas metabolisme pembuluh xylem dan floem serta translokasi asimilat berkurang yang mengakibatkan

laju pertumbuhan menjadi terhambat. Hal ini sesuai dengan literatur Sarjan dan Isman (2014) yang menyatakan cekaman kekeringan berhubungan

dengan kondisi kandungan kadar air tanah akan mempengaruhi pertumbuhan tanaman kedelai baik vegetatif maupun fase generatif. Sperry dan Tyree (1988) menyatakan bahwa penurunan tekanan turgor dilakukan tanaman untuk mempertahankan kadar air dalam jaringan tanaman dan untuk mengurangi transpirasi. Cekaman kekeringan dapat menyebabkan terjadinya embolisme pada

(49)

xilem. Embolisme dapat menghambat aliran air dalam kolom yang dapat menyebabkan kematian tajuk, cabang bahkan seluruh tanaman.

Perlakuan cekaman kekeringan berpengaruh nyata menurunkan peubah amatan volume akar dan bobot kering akar. Hal ini dikarenakan tanaman mengalami pemanjangan akar namun dalam bentuk pengecilan ukuran dan menumbuhkan banyak cabang akar. Pemanjangan akar difungsikan untuk mencari air lebih dalam lagi kedalam tanah. Kondisi ini merupakan salah satu mekanisme toleransi tanaman kedelai terhadap cekaman kekeringan. Hal ini sesuai dengan literatur Supijatno (2012) yang menyatakan bahwa tanaman yang mengalami kekurangan air memiliki kemampuan mengambil air secara maksimal dengan perluasan dan kedalaman sistem perakaran yang meningkat. Ritche (1980) menyatakan bahwa proses yang sensitif terdapat kekurangan air adalah pembelahan sel. Hal ini dapat diartikan bahwa pertumbuhan tanaman sangat peka terhadap defisit (cekaman) air karena berhubungan dengan turgor dan hilangnya turgiditas dapat menghentikan pembelahan dan pembesaran sel yang mengakibatkan tanaman lebih kecil.

Analisis statistik menunjukkan bahwa perlakuan cekaman kekeringan berpengaruh nyata menurunkan peubah amatan produksi yaitu jumlah polong berisi per tanaman, jumlah polong hampa per tanaman, bobot biji kering per tanaman, bobot 100 biji dan indeks panen. Keberadaan air yang minim mengakibatkan jumlah produksi tanaman kedelai menurun. Hal ini dikarenakan tanaman yang kekurangan air akan berdampak pada proses penyerapan air oleh akar untuk disuplai ke daun sehingga mengganggu aktivitas fotosintesis yang mengakibatkan pengguguran bunga dan cadangan makanan yang terbentuk pada